机械制造技术 教学课件 作者 赵艳红 张景耀 主编 张海华 副主编32.ppt

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1、4.2工艺过程的统计分析实际生产中影响加工精度是多因素的、是错综复杂的。为此，生产中常采用统计分析法，通过对一批工件进行检查测量，将所测得的数据进行处理与分析，找出误差分布与变化的规律，从而找出解决问题的途径。4.2.1误差统计性质的分类系统性误差△系项目常值系统性误差△常系变值系统性误差△变系随机性误差定义连续加工一批零件时，误差的大小和方向保持不变或基本不变连续加工一批零件时，误差的大小和方向按一定的规律变化连续加工一批零件时，误差的大小和方向，在一定范围内按一定的统计规律变化特点与加工顺序(时间

2、)无关；预先可以估计；较易完全消除；不会引起工件尺寸波动；不会影响尺寸分布曲线的形状与加工顺序(时间)有关；预先可以估计；较难完全消除；会造成工件尺寸的增大或减小；影响分布曲线的形状预先不能估计到；不能完全消除，只能减小到最小限度；工件尺寸忽大忽小，造成一批工件的尺寸分散系统性误差△系项目常值系统性误差△常系变值系统性误差△变系随机性误差△随原始误差项目原理误差；机床制造误差和磨损；夹具制造误差和磨损；刀具制造误差；定尺寸刀具、齿轮刀具的磨损；量具制造误差和磨损；一次调整误差；工艺系统静力变形；工艺系

3、统热平衡下的热变形机床动态的几何误差；多工位回转工作台的分度误差及其夹具安装误差；车刀、单刃镗刀、面铣刀等的磨损；工艺系统未达热平衡下的热变形机床定程机构的重复定位误差；多次调整误差；工艺定位与夹紧误差；测量误差；误差复映；内应力引起的变形；精密加工中，工艺系统热变形的微小波动和主轴漂移分析原始误差的方法顺序平均数法(等权平滑滤波法)回归分析与相关分析法对策通过相应的调整；检修工艺设备和工艺装备；用人为的△常系去抵消原来的△常系通过自动连续补偿采用精坯、减小毛坯尺寸的分散或毛坯误差分组；提高工艺系统的

4、静、动刚度；工艺过程主动控制4.2.2工艺过程的分布图分析1.正态分布的基本概念机械加工中，工件的尺寸误差是由很多相互独立的随机误差综合作用的结果，如果其中没有一个随机误差是起决定作用的，则加工后工件的尺寸将呈正态分布正态分布曲线法图：正态分布曲线⑴正态分布曲线方程式中，x——零件的尺寸；——一批零件尺寸的算术平均值；正态分布曲线的数学方程为——一批零件的均方根差，表示这批零件加工尺寸的分布范围。表示加工尺寸的分布中心；式中，n——一批零件的数量。(2)正态分布曲线特征值意义、σ对分布曲线的影响a)偏

5、移b)σ值变化如果改变参数a=的值而保持σ不变，则分布曲线沿着X轴平移而形状不变，如图7.26(a)；反之，如果使a=值固定不变，σ值变化时正态曲线形状就变化了，如7.26(b)。当时，y达到极大值曲线X的取值范围为±∞，曲线与x轴之间所包含的面积为1，即100％零件的实际尺寸都在这一分布范围内。工件的实际尺寸不可能为±∞，因此，应限制X的取值范围。正态分布曲线的面积（3）工件在某区域内的概率生产中关心的是加工工件尺寸落在某一区域内（x1-x2）的概率的大小。该概率等于图4-38所示阴影的面积F(X)

6、图：实用分散范围由于工件的实际尺寸不可能为±∞，故规定：正态分布曲线的实用分散范围取为±3σ（或6σ）当（即）时，面积，仅有0.27％的计算误差。故可近似认为：在的工件尺寸实用分散范围内，代表了100％全部的零件。一批零件的随机误差大小6σ表示这批零件的随机误差的大小6σ值小，表示这批零件的加工尺寸是在较小尺寸范围内变动，随机误差小；6σ值大，表示随机误差大。(4)正态分布曲线具有下列特点：1)曲线成钟形，中间高，两边低。这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是极少数。2)工件尺寸

7、大于和小于的频率是相等的。3)表示正态分布的曲线形状的参数是σ，σ越大，尺寸越分散，也就是加工精度越低；σ越小，尺寸越集中，也就是加工精度越高。4)工件尺寸在±3σ以外的频率只占0．27％，可以忽略不计。(5)保证加工系统不出废品的充分和必要条件如下图：图4－15不出废品的必要和充分条件一般情况下我们应该使公差带的宽度T和均方根误差σ之间具有下列关系：但考虑到常值系统性误差（如刀具磨损）以及其它因素的影响，至少应使。保证加工系统不出废品的充分、必要条件是：令（6）合格率、废品率计算方法生产中关心的是加

8、工工件尺寸落在某一区域内（x1-x2）的概率的大小。该概率等于图4-38所示阴影的面积F(X)则将Z、φ（z）做成表格如表4-4所示同理zΦ(z)zΦ(z)zΦ(z)zΦ(z)0.010.00400.020.00800.030.01200.040.01600.050.01990.060.02390.070.02790.080.03190.090.03590.100.031980.110.04380.120.04780.130.05170.140.0557