加工误差统计分析.ppt

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1、第三节加工误差的统计分析系统误差在顺序加工一批工件中，其大小和方向均不改变，或按一定规律变化的加工误差。◆常值系统误差——其大小和方向均不改变。如机床、夹具、刀具的制造误差，原理误差等。◆变值系统误差——误差大小和方向按一定规律变化。如机床、夹具、刀具在热平衡前的热变形，刀具磨损等因素引起的加工误差。加工误差系统误差随机误差常值系统误差变值系统误差加工误差的性质一、概述（一）系统性误差与随机性误差9/2/20211在顺序加工一批工件中，其大小和方向随机变化的加工误差。◆随机误差是工艺系统中大量随机因素

2、共同作用而引起的。◆随机误差服从统计学规律。◆如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的随机变化而造成的加工误差；定位误差；夹紧误差；多次调整误差；残余应力引起的变形等。随机误差加工误差的统计分析◆运用数理统计原理和方法，通过分析随机性误差的统计规律，对工艺过程进行分析和控制。一、概述9/2/20212(二)机械制造中常见的误差分布规律一、概述y正态分布曲线x0xy0双峰分布无变值系统性误差（或有但不明显）各随机误差之间是相互独立的随机误差中没有一个起主导作用的误差因素若刀具尺寸磨损的影响显著，变值系统性误差

3、占主导地位9/2/20213xy0平顶分布xy0偏态分布将两台机床所加工的同一种工件混在一起按试切法车工件外圆或镗内孔时。9/2/20214(三)正态分布一、概述正态分布的数学模型--算术平均值；--为均方根偏差（标准差）9/2/202152.标准正态分布y标准正态分布曲线x0一、概述令9/2/202163.工件尺寸落在某一尺寸区间内的概率一、概述令=±1时，2φ(1)=2×0.3413=68.26﹪；=±2时，2φ(2)=2×0.4772=95.44﹪；=±3时，2φ(3)=2×0.49865=99

4、.73﹪。当9/2/202174、正态分布曲线的特点（1）曲线呈钟形，中间高，两边低；表示尺寸靠近分散中心的工件占大部分，而尺寸远离分散中心的工件为极少数。（2）曲线以为轴对称分布，表示工件尺寸大于和小于的频率相等。（3）工序标准差是决定曲线形状的重要参数：其值越大，曲线越平坦，尺寸越分散，加工精度却低；反之，尺寸越集中，精度越高。（4）曲线分布中心改变时，整个曲线将沿x轴平移，但形状不变，为常值系统性误差影响的结果。（5）正态分布曲线的尺寸分散范围为6σ一、概述9/2/20218[例4-3]在卧式镗

5、床上镗削一批箱体零件的内孔，孔径尺寸要求为已知孔径尺寸按正态分布，σ=0.04mm，试计算这批加工件的合格品率和不合格品率。解：作图，查表4–2得：合格品率为作标准化变换，令一、概述9/2/20219（二）工艺过程分布图分析方法1．画工件尺寸实际分布图在自动车床上加工一批销轴零件，要求保证工序尺寸mm。在销轴加工中，按顺序连续抽取50个加工件作为样本，并逐一测量其轴颈尺寸。9/2/202110③若工件测量数据服从正态分布，测量数据一般应在的范围内，其概率为99.73%，在此范围之外的数据概率很小，可视

6、为不可能事件，一旦发生，则被视为异常数据予以剔除。如果出现的情况，就被认为是异常数据。对所测数据逐进行校核，剔除异常数据。然后重新计算新样本的平均值和均方根误差，对新样本数据进行校核，剔除异常数据，直至无异常数据为止。（1）剔除异常数据①计算工件的算术平均值：②计算工件的均方根误差：9/2/202111（2）确定尺寸分组数和组距k=7,h=0.023mm（3）画工件尺寸实际分布图算出尺寸间隔中值及频数；列出频数分布图n25-4040-6060-100100100-160160-250250-40040

7、0-630630-1000k6781011121314159/2/2021122．工艺过程的分布图分析（二）工艺过程分布图分析方法(1)判断加工误差性质如果样本工件服从正态分布，可认为工艺过程中变值系统性误差很小或不显著，工件尺寸分散由随机性误差引起，表明工艺过程在受控状态；如果样本工件尺寸不服从正态分布，可根据工件尺寸实际分布图分析是那种变值系统性误差在显著影响工艺过程；如果工件尺寸的实际分布中心与公差带中心有偏移，表明工艺过程中有常值系统性误差存在。9/2/202113(2）确定工序能力系数和工序

8、能力CP=T/(6σ)=0.97（3）确定合格品率及不合格品率查表4-2:φ(2.592)=0.49518，φ(2.585)=0.49508；合格品率P1=0.49518+0.49508=99.02﹪；不合格品率P2=1-P1=1-99.02﹪=0.98﹪。9/2/2021149/2/202115工艺过程的分布图分析法能比较客观地反映工艺过程总体情况，且能把工艺过程中存在的常值性系统误差从误差中区分开来；但用分布图分析工艺过程要等一批工件加工结束并逐一测