Stackup Analysis

Introduzione

L’analisi delle tolleranze è l’unico modo per determinare la variazione ammissibile tra le caratteristiche di una parte o tra le dimensioni delle parti in un assemblaggio e se le parti soddisfano i loro obiettivi dimensionali. L’analisi è di natura iterativa e può essere fatta dal Top-Down (lasciando che i requisiti di assemblaggio determinino le tolleranze del pezzo) o dal Bottom-Up (la tolleranza del pezzo determina l’obiettivo di assemblaggio). Le informazioni ottenute portano ad una migliore comprensione della macchina o del dispositivo in considerazione.

Stack-up Analysis & Reporting

Per eseguire l’analisi stack-up mostrata qui tutti gli stili di tolleranza devono essere convertiti in forma uguale-bilaterale. La figura sottostante mostra come questo viene fatto.

Il rapporto & Schizzo

Il rapporto può essere formattato per restituire il caso peggiore o la variazione di tolleranza statistica. Worse-case determina la variazione massima assoluta possibile per un intervallo di distanza selezionato. La statistica determina la probabile o probabile variazione massima possibile per una dimensione selezionata. Una semplice regola per determinare quale formato usare è che all’aumentare del numero di tolleranze nello stack, aumentano i benefici e la validità dell’uso di un’analisi statistica.

Un esempio di un rapporto Worse-case e uno schizzo è mostrato qui sotto. Si noti come viene calcolato lo spostamento dell’assemblaggio dovuto alla variazione fluttuante degli elementi di fissaggio (due voci) e l’importanza di come la direzione della catena di dimensioni influisce sulla somma della pila. La variazione degli elementi di fissaggio fissi richiederebbe solo una riga di inserimento nel foglio di calcolo.

Un esempio di rapporto statistico e di schizzo è mostrato qui sotto. Si noti che il Root-sum-square (RSS) della tolleranza è usato per determinare la dimensione massima e minima del gap. Il calcolo del caso peggiore è stato incluso anche come modo di confronto. Come potete vedere, mostra una possibile interferenza di 3,7 mm al momento del montaggio.

È importante notare che questi calcoli si applicano solo a parti e gruppi funzionanti a 25° C. L’espansione o il ritiro termico devono essere considerati quando ci si aspetta che il dispositivo sopporti temperature estreme.

Nel primo caso la tolleranza di perpendicolarità applicata all’elemento di riferimento B permette a porzioni dell’elemento di riferimento di inclinarsi e/o avere un errore di forma rispetto all’elemento B, che è perfettamente perpendicolare al dato A. Quindi l’analista delle tolleranze può scegliere di includere la tolleranza di perpendicolarità nell’impilamento delle tolleranze. La tolleranza di perpendicolarità permette solo di diminuire la distanza tra l’origine B e la scanalatura, quindi deve essere accompagnata da uno spostamento di zona negativo. La tolleranza di perpendicolarità è aggiunta come una tolleranza uguale-bilaterale di ±0,25, con uno spostamento di zona di 0,25, che è la metà del valore della tolleranza di perpendicolarità. Lo spostamento di zona è indicato mettendo il valore 0,25 nella colonna -Dir sulla stessa linea della colonna ±Tol. Il secondo caso è molto auto esplicativo.

Tolleranze di forma negli stackup di tolleranza

La posizione degli elementi è tipicamente la caratteristica più importante degli elementi negli stackup di tolleranza lineare (TS), ed è per questo che le tolleranze di posizione e di profilo sono più comunemente incluse nei TS rispetto alle tolleranze di forma. Questo perché le TS sono fatte per trovare una distanza minima o massima e nella maggior parte dei casi la forma di un elemento ha poco o nessun effetto sulla distanza da studiare.