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[摘 要]随着现代的技术革新，汽车工业随着汽车的动力、功能和外形等方面都在不断发展进步，成为当前推动世界经济发展的重要支柱行业。尺寸工程这一新兴的工程研究领域在汽车设计和制造过程中发挥着越来越重要的作用，对稳定和改进汽车生产质量具有非常重要的意义。基于此。本文对相关的内容进行了探讨。
[关键词]尺寸工程；汽车生产；实际运用
中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0306-01
一、引言
随着经济社会的飞速发展，汽车这一行业经过了一个多世纪的发展，也获得了前所未有的发展契机。汽车工业随着汽车的动力、功能和外形等方面都随着现代的技术革新不断发展进步，成为当前推动世界经济发展的重要支柱行业。汽车设计制造水平也是当前反映一个国家综合生产制造水平高低的标杆，以我国为例，由于长期受到西方发达国家的技术封锁，汽车设计和制造能力明显落伍，改革开放以来，受到党和国家的重视，才逐渐成为我国重要的国民经济支撑产业。
在汽车设计和制造过程中，尺寸工程这一新兴的工程研究领域，受到了越来越多的重视。尺寸工程贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配全过程的系统工程，能够对车身造型、结构、工艺、制造和检测的各个环节进行优化，对稳定和改进汽车生产质量具有非常重要的意义。基于此，本文结合尺寸工程的相关理论，对其在汽车试生产实际中的应用进行了探讨。
二、尺寸工程涵义的界定
尺寸工程师当前一个较新的工程研究领域，它改进了传统机械制造领域中的不足之处，不止在汽车行业，在其他行业也可以得到有效利用。而本文所要探讨的汽车行业的尺寸工程，是贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配全过程的整体概念，其会综合考虑汽车设计制造过程中每个零部件的尺寸可能存在的公差累积问题，避免该种问题带来的装配和干涉困难现象，从而对生产制造阶段的车身尺寸偏差监控效率和诊断能力进行提升。基于此，在汽车行业采用尺寸工程，不仅可以对其次制造的车身结构、制造以及工艺等过程进行优化，而且可以缩短汽车开发周期、提升装配过程零部件的尺寸精密度等方面都具有非常实际的意义。
三、尺寸工程的主要实施流程分析
在汽车生产全过程中的造型设计、结构设计、试制以及投产等各个阶段都始终可以看到“尺寸工程”的存在。其内容主要包含制定尺寸技术规范以及定位基准、公差设计、公差分析、尺寸目标是否满足的检查条件、测点文件及测量计划制定以及尺寸管理等等。下图展示了尺寸工程的主要流程：
通过上述尺寸工程的主要流程图，首先，需要对尺寸的技术规范进行制定，侧重点是对整车的内外尺寸配合公差，负责关键间隙、面差以及通用公差、功能性要求等需要参照的技术规范等进行制定，以结合实际情况下的工艺等情况为下一步定位基准及目标公差进行设计提供基础；之后便是对整车及其零部件的行位公差以及定位体系进行制定，也即是对定位基准和公差设计的建立；在通过尺寸目标的检查后，便是生成GD&T图纸的过程，GD&T图纸主要是对公差设计部门对汽车零部件制造公差的要求，并指导与约束工装供应商对模、检、夹具的设计和制造，促使实物零部件尺寸精度达到设计要求。最后，通过公差仿真分析软件检查初步设计的模型，判断装配的误差，识别关键尺寸特征，从而减少零部件成本及缺陷。一旦确定仿真模型，就可以试制样品进行实际检查，帮助主机厂监控尺寸波动情况，快速有效地进行尺寸的再次整改。需要注意的是，在整个设计阶段，对尺寸目标条件的检查始终贯穿于全过程，是重中之重的工作。
四、尺寸工程在汽车试生产中的运用
上文已经论述，尺寸工程在我国汽车行业也逐渐受到重视，获得了越来越广泛的应用。尺寸工程是一个系统化的整体工程，可以对汽车设计制造的全过程进行贯穿，对各个环节进行优化。基于此，本文将采用当前应用较为广泛的基于CATIA软件开发的3DCS以及基于UG软件开发的VSA详细探讨尺寸工程在汽车试生产中的实际运用。
（1）RPS方案及初始GD&T图纸的输出
在尺寸工程开始之前，要根据实际需求的情况制定DTS模板、能达到的加工精度目标、工期计划等，采用三维数模逐件对汽车的每个零件生产过程进行仔细分析。要选派优秀的工艺与尺寸工程师共同参与分析过程，以尽量达到完善输出RPS方案及初始GD&T图纸的目的。在RPS方案及初始GD&T图纸的输出的过程中，要仔细分析和发现不利于保障最终产品的公差尺寸，能够及时处理的一定及时处理，不能处理的话要统一进行记录报备，以便统一进行跟踪。
（2）建模和仿真
在改进后的产品数模上使用尺寸工程软件定义装配类型、装配顺序，并将上阶段的RPS基准及装夹位置体现在模型中，为每个零件增加尺寸公差和形位公差分布，夹具可以用虛拟工装来体现，最终根据DTS要求在模型中增加测量点。在此过程中，常用的数据格式有轻量化的jt数据，可以通过专用的转换器来得到。这种轻量化的数据能够加快模型的显示和运算速度。利用软件内部的算法得到所关注部位的尺寸波动状况，并通过柱状图、影响因子报告、表格等形式获得最终结果。
（3）公差的分析和调整
在建模和仿真过程中，难免会遇到不能达到设计要求的部位，可以对公差采取减小关键因子的措施，并重新进行仿真比对，同时放大部分影响不大的尺寸公差。同时，要加强和实际生产部门的沟通，对于公差无法减小的，要结合多方沟通是否对结构进行修改。最后，在修改的基础上重新对GD&T图纸进行更新。在实际应用中，这一步骤可能要进行多次重复。
（4）结果文件的整理和提交
通过一系列尺寸工程的步骤所生成的结果文件，要按照标准的格式整理后提交到模具、检具和夹具的供应商，让他们按照一定的要求来对零件进行生产。务必要保证提交的地位基准是统一的，否则可能会造成零件精度失控的现象。目前主要的结果文件主要有：DTS图纸；RPS报告；GD&T图纸；GD&M测量计划；分析报告、模型数据、更改及优化建议、重点区域控制方案报告等等。同时，这些文件还要做好备案工作，以便为下一代产品的研发等工作提供一定的指导作用，是汽车企业一种宝贵的无形资产。
五、结束语
综上所述，尺寸工程作为贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配全过程的系统工程，为稳定和改进汽车质量发挥着重要的作用。笔者认为，在实际运用中除了加强技术手段的革新，还要重视管理水平的重要性，从而进一步提升汽车产品的性能等水平。
参考文献
[1] 杨思源，涂雄，李军.尺寸工程在白车身制造过程中的应用[J].重庆理工大学学报（自然科学）.2012（06）
[2] 吕淑萍.位置度公差与尺寸公差的联合控制[J].机械工程师.2011（04）
[3] 李良，王德伦.车身公差分配工程应用[J].重庆工学院学报（自然科学版）.2008（11）
[4] 胡敏.轿车车身尺寸工程概述[J].上海汽车.2002（07）
[5] 王林博.基于国产某车型的车身尺寸工程应用研究[D].山东大学，2014.
[6] 胡瑞，李化俊.基于尺寸工程解决后座椅靠背装配问题[J].汽车科技，2014，05：27-30.
[7] 舒帮富.基于尺寸工程的后背门与侧围面差研究[J].汽车工艺与材料，2015，01：13-17.
[关键词]尺寸工程；汽车生产；实际运用
中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0306-01
一、引言
随着经济社会的飞速发展，汽车这一行业经过了一个多世纪的发展，也获得了前所未有的发展契机。汽车工业随着汽车的动力、功能和外形等方面都随着现代的技术革新不断发展进步，成为当前推动世界经济发展的重要支柱行业。汽车设计制造水平也是当前反映一个国家综合生产制造水平高低的标杆，以我国为例，由于长期受到西方发达国家的技术封锁，汽车设计和制造能力明显落伍，改革开放以来，受到党和国家的重视，才逐渐成为我国重要的国民经济支撑产业。
在汽车设计和制造过程中，尺寸工程这一新兴的工程研究领域，受到了越来越多的重视。尺寸工程贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配全过程的系统工程，能够对车身造型、结构、工艺、制造和检测的各个环节进行优化，对稳定和改进汽车生产质量具有非常重要的意义。基于此，本文结合尺寸工程的相关理论，对其在汽车试生产实际中的应用进行了探讨。
二、尺寸工程涵义的界定
尺寸工程师当前一个较新的工程研究领域，它改进了传统机械制造领域中的不足之处，不止在汽车行业，在其他行业也可以得到有效利用。而本文所要探讨的汽车行业的尺寸工程，是贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配全过程的整体概念，其会综合考虑汽车设计制造过程中每个零部件的尺寸可能存在的公差累积问题，避免该种问题带来的装配和干涉困难现象，从而对生产制造阶段的车身尺寸偏差监控效率和诊断能力进行提升。基于此，在汽车行业采用尺寸工程，不仅可以对其次制造的车身结构、制造以及工艺等过程进行优化，而且可以缩短汽车开发周期、提升装配过程零部件的尺寸精密度等方面都具有非常实际的意义。
三、尺寸工程的主要实施流程分析
在汽车生产全过程中的造型设计、结构设计、试制以及投产等各个阶段都始终可以看到“尺寸工程”的存在。其内容主要包含制定尺寸技术规范以及定位基准、公差设计、公差分析、尺寸目标是否满足的检查条件、测点文件及测量计划制定以及尺寸管理等等。下图展示了尺寸工程的主要流程：
通过上述尺寸工程的主要流程图，首先，需要对尺寸的技术规范进行制定，侧重点是对整车的内外尺寸配合公差，负责关键间隙、面差以及通用公差、功能性要求等需要参照的技术规范等进行制定，以结合实际情况下的工艺等情况为下一步定位基准及目标公差进行设计提供基础；之后便是对整车及其零部件的行位公差以及定位体系进行制定，也即是对定位基准和公差设计的建立；在通过尺寸目标的检查后，便是生成GD&T图纸的过程，GD&T图纸主要是对公差设计部门对汽车零部件制造公差的要求，并指导与约束工装供应商对模、检、夹具的设计和制造，促使实物零部件尺寸精度达到设计要求。最后，通过公差仿真分析软件检查初步设计的模型，判断装配的误差，识别关键尺寸特征，从而减少零部件成本及缺陷。一旦确定仿真模型，就可以试制样品进行实际检查，帮助主机厂监控尺寸波动情况，快速有效地进行尺寸的再次整改。需要注意的是，在整个设计阶段，对尺寸目标条件的检查始终贯穿于全过程，是重中之重的工作。
四、尺寸工程在汽车试生产中的运用
上文已经论述，尺寸工程在我国汽车行业也逐渐受到重视，获得了越来越广泛的应用。尺寸工程是一个系统化的整体工程，可以对汽车设计制造的全过程进行贯穿，对各个环节进行优化。基于此，本文将采用当前应用较为广泛的基于CATIA软件开发的3DCS以及基于UG软件开发的VSA详细探讨尺寸工程在汽车试生产中的实际运用。
（1）RPS方案及初始GD&T图纸的输出
在尺寸工程开始之前，要根据实际需求的情况制定DTS模板、能达到的加工精度目标、工期计划等，采用三维数模逐件对汽车的每个零件生产过程进行仔细分析。要选派优秀的工艺与尺寸工程师共同参与分析过程，以尽量达到完善输出RPS方案及初始GD&T图纸的目的。在RPS方案及初始GD&T图纸的输出的过程中，要仔细分析和发现不利于保障最终产品的公差尺寸，能够及时处理的一定及时处理，不能处理的话要统一进行记录报备，以便统一进行跟踪。
（2）建模和仿真
在改进后的产品数模上使用尺寸工程软件定义装配类型、装配顺序，并将上阶段的RPS基准及装夹位置体现在模型中，为每个零件增加尺寸公差和形位公差分布，夹具可以用虛拟工装来体现，最终根据DTS要求在模型中增加测量点。在此过程中，常用的数据格式有轻量化的jt数据，可以通过专用的转换器来得到。这种轻量化的数据能够加快模型的显示和运算速度。利用软件内部的算法得到所关注部位的尺寸波动状况，并通过柱状图、影响因子报告、表格等形式获得最终结果。
（3）公差的分析和调整
在建模和仿真过程中，难免会遇到不能达到设计要求的部位，可以对公差采取减小关键因子的措施，并重新进行仿真比对，同时放大部分影响不大的尺寸公差。同时，要加强和实际生产部门的沟通，对于公差无法减小的，要结合多方沟通是否对结构进行修改。最后，在修改的基础上重新对GD&T图纸进行更新。在实际应用中，这一步骤可能要进行多次重复。
（4）结果文件的整理和提交
通过一系列尺寸工程的步骤所生成的结果文件，要按照标准的格式整理后提交到模具、检具和夹具的供应商，让他们按照一定的要求来对零件进行生产。务必要保证提交的地位基准是统一的，否则可能会造成零件精度失控的现象。目前主要的结果文件主要有：DTS图纸；RPS报告；GD&T图纸；GD&M测量计划；分析报告、模型数据、更改及优化建议、重点区域控制方案报告等等。同时，这些文件还要做好备案工作，以便为下一代产品的研发等工作提供一定的指导作用，是汽车企业一种宝贵的无形资产。
五、结束语
综上所述，尺寸工程作为贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配全过程的系统工程，为稳定和改进汽车质量发挥着重要的作用。笔者认为，在实际运用中除了加强技术手段的革新，还要重视管理水平的重要性，从而进一步提升汽车产品的性能等水平。
参考文献
[1] 杨思源，涂雄，李军.尺寸工程在白车身制造过程中的应用[J].重庆理工大学学报（自然科学）.2012（06）
[2] 吕淑萍.位置度公差与尺寸公差的联合控制[J].机械工程师.2011（04）
[3] 李良，王德伦.车身公差分配工程应用[J].重庆工学院学报（自然科学版）.2008（11）
[4] 胡敏.轿车车身尺寸工程概述[J].上海汽车.2002（07）
[5] 王林博.基于国产某车型的车身尺寸工程应用研究[D].山东大学，2014.
[6] 胡瑞，李化俊.基于尺寸工程解决后座椅靠背装配问题[J].汽车科技，2014，05：27-30.
[7] 舒帮富.基于尺寸工程的后背门与侧围面差研究[J].汽车工艺与材料，2015，01：13-17.