工艺过程的统计分析ppt课件.ppt

《工艺过程的统计分析ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、6.2工艺过程的统计分析一、误差统计性质的分类在生产实际中，影响加工精度的原始误差很多，这些原始误差往往是综合地交错在一起对加工精度产生综合影响的，且其中不少原始误差的影响往往带有随机性。对于一个受多个随机性质原始误差影响的工艺系统，只有用概率统计的方法来进行分析，才能得出正确的、符合实际的结果。各种加工误差，按它们在一批零件中出现的规律来看，可分为两大类：系统性误差和随机性误差。在顺序加工一批工件中，有些误差的大小和方向是无规则地变化着的，这些误差称为随机误差。系统性误差可分为常值系统性误差和变值系统性误差两种。在顺序加工一批工件中，其大小和方向皆不变的误差，称为常值

2、系统性误差。在顺序加工一批工件中，其大小和方向遵循某一规律变化的误差，称为变值系统性误差。常值系统性误差与加工顺序无关，而变值系统性误差则与加工顺序有关。对于常值系统性误差，若能掌握其大小和方向，就可以通过调整消除；对于变值系统性误差，若能掌握其大小和方向随时间变化的规律，则可通过自动补偿消除；对随机性误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能完全消除。随机性误差的统计规律可用它的概率分布表示。如果掌握了工艺过程中各种随机误差的概率分布，又知道了变值系统性误差的变化规律，那么我们就能对工艺过程进行有效的控制，使工艺过程按规定要求顺利进行。二、加工误差的统计分析法1.正态分布

3、曲线法机械加工中，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。加工一批工件，由于各种误差因素的影响，加工后工件实际尺寸数值不会完全一致，这种现象称为尺寸分散。它们中最大尺寸与最小尺寸之差称为分散范围。如果将这些数据画成统计曲线，其图形接近于正态分布曲线，下面以精镗活塞销孔工序为例介绍统计曲线的绘制方法。在精镗活塞销孔后的工件中，图纸规定销孔直径为mm。现抽取其中100件，测量其直径得到100个数据。将测量所得的数据按大小分组，每组的尺寸间隔（称为组距）取0.002mm。将上述数据列入下表

4、活塞销孔直径测量结果表中n表示所测工件（样本）的总数。同一组中的工件数m，称为频数，频数与样本总数n之比(m/n)称为频率。以每组工件尺寸的中间值（中值）为横坐标x，频率（频数）为纵坐标y，将各组的频率画在图上，就得到相应的一些点。将这些点连接起来，便可得出如图所示曲线，称为实际分布曲线。在图上标出工件的公差分布范围、公差带中心和分布中心，便可进行质量分析。工件尺寸分散范围=最大孔径—最小孔径=28.004-27.992=0.012mm分散中心=∑mx/n=27.9979mm；公差范围中心=28-0.015/2=27.9925mm从画出的实际分布曲线图中可看出：

5、分散范围小于公差带即0.012<0.015mm，表明本工序能满足加工要求，即不会有废品出现；图中有部分工件已超出公差范围（带阴影部分，约占18％）成为废品。其原因是尺寸分散中心与公差带中心不重合，表明系统中存在系统性常值误差，其值为27.9979-27.992=0.0054mm，如果将镗刀的伸出量减小0.0054mm的一半，就能使尺寸分散中心与公差带中心重合，出废品的问题便可解决。若将尺寸间隔减小，所取工件数量增加，则所得的曲线，其极限情况接近于正态分布曲线。在研究加工误差时，常用正态分布曲线来近似地代替实际分布曲线。这样可使分析问题的方法大为简化。正态分布曲线的方程

6、式为式中：x是工件尺寸（分布曲线的横坐标）；是加工一批工件的平均尺寸（分散范围中心）是一批工件的均方根偏差；n是工件总数（工件数应足够多，如n=100~200）。方程式中的参数决定分布曲线的位置。它决定一批工件尺寸分散中心的坐标位置。在系统性常值误差的影响下，整个曲线沿横坐标移动，但不改变曲线的形状。均方根偏差σ决定分布曲线的形状及分散范围。当σ增大时，Y减小，曲线变得平坦；σ减小时，Y增大，分散范围变小，表明工件尺寸集中，加工精度高。正态分布曲线的特点：(a)曲线呈钟形，中间高，两边低，表明工件尺寸靠近的频率较大，远离尺寸的工件是少数。(b)曲线以x=的直线为轴左

7、右对称。表明工件尺寸大于及小于的频率是相等的。(c)曲线下与x轴所包含的面积为１。曲线在对称轴的±3σ范围内所包含的面积为99.73%，在±3σ以外只占0.27%，可以忽略不计。因此，一般都取正态分布曲线的分散范围为±3σ。±3σ是一个很重要的概念，它代表某种加工方法在一定条件下所能达到的加工精度。所以一般情况下应使所选择的加工方法的均方根偏差σ与工件公差带的宽度T之间，应满足下列关系：6σ≤T正态分布曲线的应用(a)可利用分布曲线查明工序精度，确定工艺能力系数，进行工艺验证。工艺能力系数Cp可用下式计算Cp=T/(6σ)工艺能力