ch33加工誤差性質(zhì)05

1、第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑總體樣本數(shù)據(jù)措施抽取測量推斷改進批量生產(chǎn)：五 加工誤差的統(tǒng)計分析1、加工誤差的性質(zhì)1系統(tǒng)誤差第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑隨機誤差常值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差

2、加工誤差2第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑順序加工一批工件中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，或者按一定規(guī)律變化。1）系統(tǒng)誤差：常值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差3第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑

3、常值系統(tǒng)誤差加工原理誤差；機床、刀具、夾具的制造誤差；機床、夾具磨損；工藝系統(tǒng)的受力變形等引起的加工誤差。4變值系統(tǒng)誤差第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑機床、刀具和夾具等在熱平衡前的熱變形誤差。刀具的磨損等。5第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分

4、布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑2）隨機誤差順序加工的一批工件中，加工誤差的大小和方向隨機變化。6毛坯誤差復映定位誤差夾緊誤差多次調(diào)整的誤差殘余應力引起的變形誤差第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑7第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性

5、質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑一般情況下：系統(tǒng)誤差是可以消除的，隨機誤差則是不能的。8第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑2、誤差的分布圖分析法1）實驗分布圖2）理論分布曲線3）分布圖分析法的應用9第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工

6、誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑根據(jù)一批零件的加工尺寸或誤差的實測數(shù)據(jù)，繪制尺寸或誤差的分布圖。1）實驗分布圖（直方圖）樣本及樣本容量:樣本 抽取的零件。樣本容量n抽取的零件件數(shù)(n的大小)10組距:極差:第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑樣本尺寸或誤差的最大值xmax 與最小值 xmin之差。XminXmax1112頻率:第三章 機械加工精度一 概述二

7、工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑各組中的零件數(shù)樣本容量頻率密度:13第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑直方圖：以組距為橫坐標，相應的頻數(shù)為縱坐標作長方形，依次做出各數(shù)據(jù)組的長方形，就構(gòu)成了直方圖。14x樣本的平均值X和標準

8、差S統(tǒng)計數(shù)字特征：15樣本的平均值： 表示樣本尺寸分散中心第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑與公差帶中心不重合，有常值系統(tǒng)誤差。16第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑樣本的標準差反映一批工件的

9、尺寸分散程度。它是由變值系統(tǒng)誤差和隨機誤差決定的，誤差大，S也大，誤差小，S也小。17解 （1） 取樣本容量 100取k=9, Xmax=54微米 Xmin=16微米例3-3 磨削一批軸，實測軸徑尺寸如表3-3，繪制工件加工尺寸的直方圖。軸徑為：18（2）求組距各組組界為：（3）求各組頻數(shù)XmaxXmin12n1920（4）畫出直方圖平均值37.3m標準差S=8.93 m60.0660.01（6S=53.58m）T=50 m（5）在直方圖上作出Amax、 Amin21由直方圖可以直觀地看到:該批工件的尺寸有一分散范圍，尺寸偏大、偏小者很少，大多數(shù)居中；尺寸分散范圍（6S=53.58m）略大于公

10、差值（T=50 m），說明本工序的加工精度稍顯不足；分散中心與公差帶中心Am基本重合，表明機床調(diào)整誤差（常值系統(tǒng)誤差）很小。22第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑2）理論分布曲線正態(tài)分布: 用調(diào)整法加工一批零件，如不存在明顯的變值系統(tǒng)誤差，其尺寸分布近似于正態(tài)分布。23分布的概率密度隨機變量算術(shù)平均值(表示曲線位置）隨機變量的標準差（表示曲線形狀）24正態(tài)分布圖的性質(zhì)表征分布曲線位置的參數(shù)表征

11、分布曲線形狀的參數(shù)25Z= (x- )/ =0, =1標準正態(tài)分布26當Z= (x- )/ = 3 （x- =3 ） 由表3-5查得2F（3）=99.73。說明隨機變量x落在士3 范圍以內(nèi)的概率為99.73，落在此范圍以外的概率僅0.27，很小。因此可以認為正態(tài)分布的隨機變量的分散范圍是士3 。-士3 原則。276 的大小代表了某種加工方法在一定的條件下所能達到的加工精度。正態(tài)分布總體的和求?。?通過樣本平均值和樣本標準差S來估計 與T之間具有下列關(guān)系：6 T6 T時，是否一定不超差？ 28兩次調(diào)整:雙峰曲線非正態(tài)分布：29平頂分布刀具均勻磨損：30不對稱分布軸孔刀具熱變形： 31瑞利分布端面

12、圓跳動等，接近0較多32第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑3）分布圖分析法的應用沒有變值系統(tǒng)誤差尺寸分布應服從正態(tài)分布（1）判別加工誤差性質(zhì)33樣本平均值是否與公差帶中心重合？第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提

13、高加工 精度的途徑常值系統(tǒng)誤差判斷34常值系統(tǒng)誤差隨機誤差變值系統(tǒng)誤差35（2）確定工序能力及其等級工序能力：是指工序處于穩(wěn)定狀態(tài)時，加工誤差正常波動的幅度。當加工尺寸服從正態(tài)分布時，其尺寸分散范圍是6，所以工序能力就是6 。工序能力等級：是以工序能力系數(shù)來表示的，它代表了工序能滿足加工精度要求的程度。當工序處于穩(wěn)定狀態(tài)度時，工序能力系數(shù)Cp為：Cp=T6 分為5個等級，一般Cp1,即2級以上36Cp=T6 376 T超差AMAminAmaxXminXmax不出現(xiàn)不合格品的條件：Cp1T 6 +2 - AM386 T軸：可修復不合格品率孔：不可修復不合格品率（廢品）AMAminAmaxXmin

14、Xmax不合格品率：軸：不可修復不合格品率（廢品）孔：修復不合格品率39軸： -3dmax 可修復不合格品率孔： -3dmax 不可修復不合格品率（廢品） 40（3）估計合格品率例一：A maxA min6 0.0072-0.0072T41例二：加工一批小軸（比較兩臺機床）11.00511.015T11.0210.98第一臺合格率高，第二臺誤差過大，但精度高哪臺合格率高？哪臺精度高？421）Cp=T6 =0.92）不合格品率Z= (x- )/ = 2例三：已知分析工序加工質(zhì)量3）如何調(diào)整？43分布曲線練習題：例 加工一批小軸外圓，直徑公差為T=0.16mm,經(jīng)檢驗尺寸偏小而超差的廢品率為2.2

15、8%,尺寸偏大而可修復的廢品率為8.85%,加工后軸頸尺寸呈正態(tài)分布，試求：(1) 和Cp;(2)尺寸分布中心與公差帶中心的距離；(3)若要避免出現(xiàn)廢品，則刀具需調(diào)整144解：繪示意圖452）求標準差，根據(jù)因F（Z2）=0.5-2.28%=0.4772 F（Z1）=0.5-8.85%=0.4115(1)(2)46式（1）+式（2）得而所以472）求 （1）-（2）得由于所以得解483）求1 1 = X2 X3所以得解 X3 = u - 3 1 = X2 X3= 49第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精

16、度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑分布圖分析法的缺點：沒有考慮一批工件加工的先后順序，故不能反映誤差變化的趨勢（反映不了質(zhì)量與時間的關(guān)系），反映不了變值系統(tǒng)誤差。50第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑3、點圖分析法分布圖分析法前提是工藝過程應該是穩(wěn)定的。在這個前提下，討論工藝過程的精度指標（如工序能力系數(shù)Cp、廢品率等）

17、才有意義。51第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑1）工藝過程穩(wěn)定性 、 保持不變2）用點圖分析工藝過程穩(wěn)定性反映每個工件尺寸（或誤差）與加工時間的關(guān)系。單值點圖 （順序樣本）52極限尺寸線控制界線53極限尺寸線控制界線54極限尺寸線、控制界線作為控制不合格品的參考界線。55第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對

18、 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析1、加工誤差的性質(zhì)2、分布圖分析法3、點圖分析法六 保證和提高加工 精度的途徑X-R圖常值誤差隨機誤差是平均值X控制圖和極差R控制圖聯(lián)合使用的統(tǒng)稱。前者控制分布中心，后者控制分散程度。56第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)指減少原始誤差或減少原始誤差的影響。1、誤差預防技術(shù)六 保證和提高加工精度的途徑2、誤差補償技術(shù)人為增加一誤差去補償存在的原始誤差。57第三章 機械加工

19、精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)誤差預防技術(shù)1）合理采用先進工藝與設備2）直接減少原始誤差法3）轉(zhuǎn)移原始誤差4）均分原始誤差5）均化原始誤差6）就地加工法58第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)1）合理采用先進工藝與設備安排工藝時采用先進的

20、工藝和設備，使每道工序都具備足夠的工序能力。59第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)如：薄壁零件夾緊 細長軸加工跟刀架、彈性尾座頂尖軸向夾緊2）直接減少原始誤差法應用較廣。設法查明影響加工精度的主要原始誤差，并對其直接進行消除或減少。6061敏感方向-非敏感方向第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)

21、計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)3）轉(zhuǎn)移原始誤差62立軸轉(zhuǎn)塔車床刀架轉(zhuǎn)位誤差的轉(zhuǎn)移63第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)4）均分原始誤差誤差分組法：把毛坯按誤差大小分為n組，按各組分別調(diào)整刀具與工件的相對位置或選用合適的定位元件，就可大大縮小整批工件的尺寸分散范圍。誤差復映64圓軸上銑平面，保證工序尺寸公差0.02圓軸直徑公差為0.05不分組：定位誤差為0.035分組：2

22、組：各組誤差0.025,定位 誤差0.0173組：各組誤差0.017,定位 誤差0.0124組：各組誤差0.0125,定位 誤差0.008865第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)自為基準加工、互為基準加工易位法：精密分度盤分度槽面的加工5）均化原始誤差66第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)6）就地加工法“自刨自”、“自磨自”加工67第三章 機械加工精度一 概述二 工藝系統(tǒng)的幾何精 度對加工精度影響三 工藝系統(tǒng)受力變形 對加工精度影響四 工藝系統(tǒng)熱變形對 加工精度影響五 加工誤差的統(tǒng)計 分析六 保證和提高加工 精度的途徑1、誤差預防技術(shù)2、誤差補償技術(shù)2、誤差補償技術(shù)人為地造出一種新的原始誤差去抵消當前成為問題的原有的原始誤差，并盡量使兩者大小相等，方向相反，