第五章-機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制

1、黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,（通常形狀誤差限制在位置公差內(nèi)，位置公差限制在尺寸公差內(nèi)）,表面粗糙度 波度 紋理方向 傷痕（劃痕、裂紋、砂眼等）,加工質(zhì)量?jī)?nèi)容,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,一、概述,第一節(jié) 機(jī)械加工精度,1.加工精度與加工誤差 加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、 形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度 加工誤差指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何 參數(shù)的偏離程度。 在生產(chǎn)實(shí)踐中都是用加工誤差的大小來(lái)反映與控制 加工精度，也就是說(shuō)加工精度的高低是通過(guò)加工誤差 的大小來(lái)衡量，誤差大則精度低，反之則高。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)

2、量分析與控制,加工精度與加工誤差三個(gè)方面的內(nèi)容： 尺寸精度（誤差） 尺寸精度是加工后的零件表面本身或表面之間的實(shí)際尺寸與理想零件尺寸之間的符合程度。理想零件尺寸是指零件圖上標(biāo)注尺寸的中間值 形狀精度（誤差） 形狀精度是加工后的零件表面本身的實(shí)際形狀與理想零件表面形狀象符合的程度。理想表面的形狀是指絕對(duì)準(zhǔn)確的表面形狀 位置精度（誤差 ） 位置精度是加工后零件各表面間實(shí)際位置與理想零件表 面間的位置符合的程度。理想零件各表面間的位置是指各 表面間絕對(duì)準(zhǔn)確的位置,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,2.經(jīng)濟(jì)加工精度,加工誤差與加工成本C關(guān)系,誤差,成本C,任何一種加工方法獲得的加工精度和

3、表面質(zhì)量都有一個(gè)相當(dāng)大的范圍，但只有某一個(gè)較窄的范圍才是經(jīng)濟(jì)的，這個(gè)范圍的加工精度就是“經(jīng)濟(jì)加工精度”。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下(采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間)所能保證的加工精度。,某種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度不應(yīng)理解為某一個(gè)確定 值，而應(yīng)理解為一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)都可以說(shuō)是經(jīng) 濟(jì)的。 加工經(jīng)濟(jì)精度不是固定不變的。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,3.原始誤差,工藝系統(tǒng):在機(jī)械加工中，機(jī)床、夾具、刀具和工件就構(gòu) 成了一個(gè)完整的系統(tǒng)。 原始誤差：工藝系統(tǒng)的中誤差是產(chǎn)生零件加工誤差的根

4、 源，因此把工藝系統(tǒng)的誤差叫做原始誤差。 工藝系統(tǒng)靜誤差：機(jī)床、夾具和刀具的誤差，是在無(wú)切削負(fù)荷的情況下檢驗(yàn)的，劃分為工藝系統(tǒng)靜誤差。 工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差：工藝系統(tǒng)受力變形、熱變形和刀具磨損，是在有負(fù)荷情況下產(chǎn)生的，劃分為工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,加工前,原理誤差 工件裝夾誤差 調(diào)整誤差 機(jī)床誤差 夾具誤差 刀具制造誤差,加工中,刀具磨損 工藝系統(tǒng)受力變形 工藝系統(tǒng)熱變形,加工后,內(nèi)應(yīng)力引起的變形 測(cè)量誤差,工藝系統(tǒng) 靜誤差,工藝系統(tǒng) 動(dòng)誤差,與初始狀態(tài)有關(guān),與工藝過(guò)程有關(guān),黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,4.誤差敏感方向的概念 加工誤差的敏

5、感方向：原始誤差所引起的刀刃 與工件間的相對(duì)位移如果產(chǎn)生在加工表面的法線 方向，則對(duì)加工精度有直接影響，如果產(chǎn)生在切 線方向上就可忽略不計(jì)。 5.研究機(jī)械加工精度的方法 分析計(jì)算法 統(tǒng)計(jì)分析法,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,二、工藝系統(tǒng)幾何誤差,1.機(jī)床的幾何誤差,誤差來(lái)源： 機(jī)床本身的制造誤差 機(jī)床的磨損 安裝誤差,機(jī)床本身的制造誤差： 主軸的回轉(zhuǎn)誤差 機(jī)床導(dǎo)軌的誤差 傳動(dòng)鏈誤差,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,(1)主軸的回轉(zhuǎn)誤差,主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。它可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)三種基本形式。,產(chǎn)

6、生徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等。,適當(dāng)提高主軸及箱體的制造精度、選用高精度的軸承、提高主軸部件的裝配精度、對(duì)高速主軸部件進(jìn)行平衡、對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,(2)導(dǎo)軌誤差,導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度,臥式車(chē)床導(dǎo)軌在水平面內(nèi) 的直線度誤差1將直接反映在被加工工件表面的法線方向上，對(duì)工件的精度的影響最大。,R=y D=2y,導(dǎo)軌在水平面內(nèi)誤差：,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度,臥式車(chē)床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi) 的直線度誤差2可

7、能引起被加工工件的形狀誤差和尺寸誤差。,導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)誤差：,R=22/2R D=22/R,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,前后導(dǎo)軌的平行度,當(dāng)前后導(dǎo)軌存在平行度誤差（扭曲）時(shí)，刀架運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生形狀誤差。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,(3)傳動(dòng)鏈誤差,傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。 一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。 傳動(dòng)鏈誤差是由于傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)元件存在制造誤差、裝配誤差和使用過(guò)程中的磨損引起的。 提高傳動(dòng)鏈的傳遞精度的措施： 盡可能縮短傳動(dòng)鏈，減少誤差源 盡可能采用降速傳動(dòng) 盡可能使末端傳動(dòng)副采

8、用大的降速比 盡可能把末端傳動(dòng)元件制造得精確 提高傳動(dòng)元件的制造精度和裝夾精度， 并盡可能地提高傳動(dòng)鏈中升速元件的精度,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,2.刀具的幾何誤差,刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類(lèi)的不同而不同,定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀、鏜刀塊、圓拉刀等)：刀具的尺寸誤差將直接影響工件尺寸精度 成形刀具(如成形車(chē)刀、成形銑刀、齒輪模數(shù)銑刀、成形砂輪等)：刀具的形狀誤差，將直接影響工件的形狀精度 展成刀具(如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀等)：刀具切削刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸誤差也會(huì)影響工件的加工精度 一般刀具(如車(chē)刀、鏜刀、銑刀等)：其制造誤差對(duì)工件的加工精度無(wú)直接

9、影響,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,刀具的尺寸磨損與切削路程l的關(guān)系,斜率K稱(chēng)為單位磨損，表示每切削1000米路程刀具的尺寸磨損量，單位為m/km；,刀具的尺寸磨損量可用下式計(jì)算:,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,3.夾具的幾何誤差,夾具的制造誤差對(duì)工件的加 工精度（特別是位置精度）有 很大的影響 夾具使用過(guò)程中的磨損將使夾具的誤差增大 精加工用夾具一般取工件上 相應(yīng)尺寸公差的1/21/3 粗加工用夾具一般取工件上相應(yīng)尺寸公差的1/51/10,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,三、調(diào)整誤差 在機(jī)械加工的每一個(gè)工序中,總是要進(jìn)行這樣 或那樣的調(diào)整工

10、作,由于調(diào)整不可能絕對(duì)準(zhǔn)確,也就 帶來(lái)了一項(xiàng)原始誤差,即調(diào)整誤差。,試切法調(diào)整 度量誤差 加工余量的影響 微進(jìn)給誤差 按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整 按樣件或樣板調(diào)整,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,四、工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差,車(chē)長(zhǎng)軸,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,橫向切入磨內(nèi)孔,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,1.基本概念,工藝系統(tǒng)的剛度K系統(tǒng)是垂直作用于工件加工表面（加工誤差敏感方向）的徑向切削分力Fy與工藝系統(tǒng)在該方向上的變形y系統(tǒng)之比，即,方向的變形,在切削力作用下產(chǎn)生在,徑向切削分力,系統(tǒng),系統(tǒng),y,y,F,K,y,=,變形y系統(tǒng)由工件變形、主軸

11、頭部變形、尾部頂尖變形和刀架變形綜合引起的變形,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,2.工件剛度,3.刀具剛度,4.機(jī)床部件剛度,(1)機(jī)床部件剛度 主要還是用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定機(jī)床部件剛度。 靜測(cè)定法是一種最簡(jiǎn)單的測(cè)定方法。 (2) 影響機(jī)床部件剛度的因素 結(jié)合面接觸變形的影響 摩擦力的影響 低剛度零件的影響 間隙的影響,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,5.工藝系統(tǒng)剛度及其對(duì)加工精度的影響,工藝系統(tǒng)受力變形總位移Y系統(tǒng)是各組成部分變 形位移的疊加,工藝系統(tǒng)剛度的倒數(shù)等于其各組成部分剛度的倒數(shù)和,夾具,夾具,y,F,K,y,=,刀具,刀具,y,F,K,y,=,機(jī)床,機(jī)床

12、,y,F,K,y,=,工件,工件,y,F,K,y,=,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響:,由于工藝系統(tǒng)剛度變化引起的誤差,工藝系統(tǒng)的剛度在沿工件軸向的各個(gè)位置是不同的，所以加工后工件各個(gè)橫截面上的直徑尺寸也不相同，造成了加工后工件的形狀誤差（錐形、鼓形、鞍形等）,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,由于切削力變化引起的誤差,毛坯的誤差復(fù)映：加工后的工件表面還保留著與毛坯表面相類(lèi)似的形狀或尺寸誤差，只是數(shù)值大大減小,工與毛之比值稱(chēng)為誤差復(fù)映系數(shù)，它是誤差復(fù)映程度的度量,=工/毛,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,由于夾緊變形引

13、起的誤差,工件在裝夾過(guò)程中，如果工件剛度較低或夾緊力的方向和施力點(diǎn)選擇不當(dāng)，將引起工件變形，造成相應(yīng)的加工誤差,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,其他作用力的影響,重力、慣性力、傳動(dòng)力也會(huì)使工藝系統(tǒng)的變形發(fā)生變化，引起加工誤差,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,5.減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑,提高工藝系統(tǒng)剛度 提高工件和刀具的剛度 提高機(jī)床剛度 采用合理的裝夾方式和加工方式 (2)減小切削力及變化,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,五、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差,在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時(shí)可占工件總誤差的40%70% 機(jī)床、刀

14、具和工件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過(guò)各種傳熱方式向周?chē)奈镔|(zhì)和空間散發(fā)熱量 當(dāng)單位時(shí)間傳入的熱量與其散出的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,1.工藝系統(tǒng)的熱源,內(nèi)部熱源 主要以熱傳導(dǎo)的形式傳遞,切削熱 對(duì)工件加工精度的影響最為直接 摩擦熱和能量損耗 機(jī)床中各運(yùn)動(dòng)副相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦熱 和動(dòng)力源能量損耗 派生熱源 由切屑、切削液、潤(rùn)滑液攜帶切削熱和摩擦熱 帶給機(jī)床產(chǎn)生,外部熱源 來(lái)自工藝系統(tǒng)外部,環(huán)境溫度 輻射源,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,主要由切削熱引起 (1)工件均勻受熱 ： 在車(chē)、磨外圓時(shí)

15、工件均勻受熱而產(chǎn)生熱伸長(zhǎng)，熱伸 長(zhǎng)量按下式計(jì)算 L=L 式中 工件材料的熱膨脹系數(shù)（1/）； L工件在熱變形方向上的尺寸（mm）； 工件平均溫升（）。 當(dāng)工件能夠自由伸長(zhǎng)時(shí)，工件的熱變形主要影響尺寸 精度，否則工件還會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差。加工螺紋時(shí)產(chǎn)生 螺距誤差。,2.工件熱變形對(duì)加工精度的影響,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,(2)工件不均勻受熱 銑、刨、磨等平面的加工時(shí)，工件單側(cè)受熱，上下表面溫升不等，從而導(dǎo)致工件向上凸起，中間切去的材料較多，冷卻后被加工表面呈凹形,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,3.刀具熱變形對(duì)加工精度的影響,刀具變形主要熱 源是切削熱。 實(shí)

16、驗(yàn)及理論推導(dǎo) 表面，車(chē)削時(shí)車(chē)刀 的熱伸長(zhǎng)量與切削 時(shí)間的關(guān)系如右圖,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,4.機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響,磨床的主要熱源是砂輪主軸的摩擦熱及液壓系統(tǒng)的發(fā)熱及冷卻液帶來(lái)的派生熱。,牛頭刨床、龍門(mén)刨床、立式車(chē)床主要熱源是導(dǎo)軌副的摩擦熱，使滑枕或工作臺(tái)產(chǎn)生熱變形。,車(chē)、銑、鉆、鏜等機(jī)床的主要熱源是主軸箱。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,減少發(fā)熱和隔熱 改善散熱條件 均衡溫度場(chǎng) 改進(jìn)機(jī)床機(jī)構(gòu) 加快溫度場(chǎng)的平衡 控制環(huán)境溫度,5.減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,六、內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的誤差,1.內(nèi)應(yīng)力的

17、概念 沒(méi)有外力作用而存在于零件內(nèi)部的應(yīng)力,2.內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生 熱加工中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生 冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,3.減小內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑 改進(jìn)零件結(jié)構(gòu) 增設(shè)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序 合理安排工藝過(guò)程,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,七、提高加工精度的途徑,減小原始誤差 轉(zhuǎn)移原始誤差 均分原始誤差 均化原始誤差 誤差補(bǔ)償,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,第二節(jié) 工藝過(guò)程的統(tǒng)計(jì)分析,一、誤差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的分類(lèi),系統(tǒng)性誤差,常值系統(tǒng)性誤差: 在順序加工一批工件中，其大小和方向皆不變的誤差 原理誤差；刀具、機(jī)床、量具制造誤差；一次調(diào)整誤差與加工順序(時(shí)間)無(wú)關(guān),變值系統(tǒng)性誤差: 在

18、順序加工一批工件中，其大小和方向按一定規(guī)律變化的誤差 刀具的磨損;機(jī)床、刀具熱變形 隨加工順序(加工時(shí)間)而有規(guī)律的變化,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,隨機(jī)性誤差,在順序加工一批工件中，有些誤差的大小和方向無(wú)規(guī)則變化著的。 毛坯的誤差復(fù)映;定位誤差;夾緊誤差;內(nèi)應(yīng)力引起的變形。 對(duì)于常值系統(tǒng)性誤差，若能掌握其大小和方向，就可以通過(guò)調(diào)整消除； 對(duì)于變值系統(tǒng)性誤差，若能掌握其大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律，可通過(guò)自動(dòng)補(bǔ)償消除； 唯對(duì)隨機(jī)性誤差，只能縮小它們的變動(dòng)范圍，而不可能完全消除。由概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)可知，隨機(jī)性誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律可用它的概率分布表示,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造

19、質(zhì)量分析與控制,二、工藝過(guò)程的分布圖分析,1.正態(tài)分布的基本概念,正態(tài)分布的數(shù)學(xué)模型、特征參數(shù)和特征點(diǎn),實(shí)踐表明：在正常生產(chǎn)條件下，用調(diào)整法加工一批零件，加工的零件數(shù)量又足夠多時(shí)，其尺寸分布總是按正態(tài)分布的，因此在研究加工精度時(shí)，通常都是用正態(tài)分布曲線（高斯曲線）來(lái)代替實(shí)際分布曲線，使加工誤差的分析計(jì)算得到簡(jiǎn)化。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,正態(tài)分布曲線,以零件尺寸（或尺寸間隔）為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)（或頻率，或分布密度）為縱坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系。, 頻數(shù)，一定尺寸內(nèi)的零件數(shù)；, 頻率；, 分布密度。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,正態(tài)分布曲線方程式：,x 分布曲線

20、的橫坐標(biāo)，表示工件的實(shí)際尺寸； 一批零件尺寸的算術(shù)平均值，它表示尺寸的分散中心， 即：,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制, 一批零件均方根偏差， 即：,y 分布曲線縱坐標(biāo)，表示分布曲線概率密度 （分布密度） n 工件（樣本）總數(shù),概率密度函數(shù)在 有最大值：,-,=,s,=,n,i,i,x,x,n,1,2,),(,1,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制, 的變化只影響曲線的形狀，而不影響曲線的位置，越大，曲線越平坦，尺寸越分散，表明加工精度越低。,的偏移只影響曲線的位置，而不影響曲線的形狀。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,正態(tài)分布曲線特點(diǎn)：,（1）對(duì)稱(chēng)

21、于直線 ，最大值 ； （2）在 處有拐點(diǎn)， （3）當(dāng) ，曲線以x軸為漸近線； （4）分布曲線下面積總等于1， （5）當(dāng)很小時(shí)，曲線下面的面積幾乎全部集中在中心部分的一個(gè)不大的區(qū)域內(nèi)，反之，曲線將趨于平坦； （6）改變參數(shù) 的值，分布曲線沿著x軸平行移動(dòng)而不改變形狀； （7）以分布中心在3 范圍內(nèi)面積為99.73%，一般認(rèn)為6 為尺寸分布范圍（或隨機(jī)誤差分布范圍）。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,=0、 =1的正態(tài)分布稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布， 其概率密度為：,工件尺寸在某區(qū)間的概率,生產(chǎn)上感興趣的往往不是工件為某一尺寸的概率是多大，而是加工工件尺寸落在某一區(qū)間（x1xx

22、2）內(nèi)的概率是多大。,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,成品率,令：,則：,Z,x,x,=,s,-,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,一般取3(6)為正態(tài)分布曲線的尺寸分散范圍。這就是工程上經(jīng)常用到的 “3原則”，或稱(chēng)“6原則”。 3(6)代表某種加工方法在一定條件下能達(dá)到的加工精度 在一般情況下應(yīng)該使公差帶的寬度T和均方根差之間具有下列關(guān)系：6T。,注意,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,2.機(jī)械制造中常見(jiàn)的誤差分布規(guī)律,正態(tài)分布,平頂分布,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,雙峰分布,偏態(tài)分布,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與

23、控制,3.工藝過(guò)程的分布圖分析,(1)樣本容量的確定 (2)樣本數(shù)據(jù)的測(cè)量 (3)異常數(shù)據(jù)的剔除 (4)實(shí)際分布的繪制 (5)理論分布圖的繪制 (6)工藝過(guò)程的分析,確定分組數(shù) j 確定尺寸間隔大小x 確定各組的組界xjx /2和中值xj 求頻數(shù) 畫(huà)實(shí)際分布圖,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,3.工藝過(guò)程的分布圖分析,(1)樣本容量的確定 (2)樣本數(shù)據(jù)的測(cè)量 (3)異常數(shù)據(jù)的剔除 (4)實(shí)際分布的繪制 (5)理論分布圖的繪制 (6)工藝過(guò)程的分析,求值 求 、 、 和 畫(huà)理論分布圖,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,3.工藝過(guò)程的分布圖分析,(1)樣本容量的確定

24、 (2)樣本數(shù)據(jù)的測(cè)量 (3)異常數(shù)據(jù)的剔除 (4)實(shí)際分布的繪制 (5)理論分布圖的繪制 (6)工藝過(guò)程的分析,判斷加工誤差性質(zhì) 確定工序能力6及其等級(jí) 確定合格率、廢品率和可修復(fù)廢品率,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,4.工藝過(guò)程的分布圖分析法特定,(1)采用的是大樣本，能比較接近實(shí)際地反映工藝過(guò)程總體； (2)能把工藝過(guò)程中存在的常值系統(tǒng)性誤差從誤差中區(qū)分開(kāi) 來(lái)，但不能把變值系統(tǒng)系統(tǒng)性誤差從誤差中區(qū)分開(kāi)來(lái)； (3)只有等到一批工件加工完畢后才能繪制分布圖，不能在 工藝過(guò)程進(jìn)行中及時(shí)提供控制工藝過(guò)程精度的信息； (4)計(jì)算較復(fù)雜； (5)只適用于工藝過(guò)程穩(wěn)定的場(chǎng)合。,黑龍江

25、大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,三、工藝過(guò)程的點(diǎn)圖分析,1.工藝過(guò)程的穩(wěn)定性 2.點(diǎn)圖的基本形式 、R點(diǎn)圖上 、下控制限的確定 點(diǎn)圖的正常波動(dòng)與異常波動(dòng),黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,第三節(jié) 機(jī)械加工表面質(zhì)量,表面質(zhì)量,表面的幾何形狀特征,表面層物理機(jī)械性能的變化,表面粗糙度,波度,表面層因塑性變形引起冷作硬化,表面層因切削熱引起金相組織變化,表面層中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,一、機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響,1.表面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響 表面粗糙度對(duì)耐磨性的影響 表面冷作硬化對(duì)耐磨性的影響 2.表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 3.表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響 4.表面質(zhì)量對(duì)配合質(zhì)量的影響,黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制,二、影響表面粗糙度的因素,1.切削加工影響表面粗糙度的因素,刀具幾何形狀的復(fù)映,黑龍江