公差の積み上げ計算
寸法と公差を積み上げ、ワーストケースと統計的(RSS)な累積公差を求めます
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組立の寸法チェーンの寸法と公差を入力すると、最悪値法と統計的方法(RSS)による積み上げ結果がわかります。部品の公差で組立のすきまが要求範囲に収まるかを確認するときに使えます。
使い方
- 「寸法チェーン」で「行を追加」を使い、各寸法の名前、方向、基準寸法、公差を入力します。すきまを広げる寸法は+、狭める寸法は−です。
- 各公差を±または上・下の許容差で入力し、RSSで使う「分布」を選びます。
- 「要求最小値(最小すきま)」と「要求最大値(最大すきま)」を入力すると、方法ごとの合否と予測不良率が表示されます。
- 必要に応じて「モンテカルロシミュレーション(100,000回)」をオンにし、「表をコピー」か「CSVとして保存」で書き出します。
計算方法と補足
- 最悪値法は、平均の積み上げ ± 公差の合計です。RSSは± 3 × √(各σ²の合計)で、すべての行が正規 ±3σのときは±√(公差²の合計)に等しくなります。
- 上下で異なる公差は、平均値と上下等しい公差に変換されます。修正RSSは、RSSに係数(一般に1.5)を掛けたもので、最悪値を上限とします。
- 対象は1次元の直線的な積み上げだけです。角度、幾何公差、2次元・3次元の関係は、積み上げ方向の成分に換算する必要があります。
よくある質問
- 最悪値法とRSSの違いは?
- 最悪値法は、すべての部品が同時に公差の限界にあると仮定するので、公差を単純に足し合わせます。RSSは、部品の寸法がランダムにばらつくと仮定して二乗和の平方根を使うので、範囲が狭くなります。
- 公差の積み上げはどう計算する?
- 例では、50 ± 0.1(+)、20 ± 0.05(−)、29.8 +0/−0.1(−)で、平均の積み上げは0.25です。最悪値法では±0.2なので0.05~0.45、RSSでは√(0.1² + 0.05² + 0.05²) ≈ ±0.122です。
- RSSでは要求を満たすのに最悪値法では不合格になるのは?
- 一部の組立品が要求範囲を外れる可能性があるということです。「予測不良率(正規分布を仮定)」にその割合が表示され、寄与度のグラフで、どの公差を先に厳しくすべきかがわかります。
- どの分布を選べばいい?
- 安定して生産される部品は、通常「正規 ±3σ」として扱います。分布がわからない場合は、「一様」のほうが安全側です。一様分布はσ = 公差 ÷ √3、三角分布は公差 ÷ √6を使います。