加工误差的统计重点分析.ppt

4.4.1 加工误差的统计性质 4.4.1 加工误差的性质 4.4.2 机械加工误差的分布规律 4.4.2 机械加工误差的分布规律 4.4.2 机械加工误差的分布规律 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 4.4.3 加工误差的统计分析方法 郭德伟 机械制造技术基础 4.4 加工误差的统计分析 Statistic Analysis of Machining Errors 第4章 机械加工质量 Machining Quality 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，工艺系统在均匀切削力作用下的受力变形，调整误差，机床、夹具、量具的磨损等因素引起的加工误差。 ◆ 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 加工误差的分类 在连续加工一批零件中，出现的误差如果大小和方向是不规则地变化着的，则称为随机误差。 ◆ 随机误差是工艺系统中大量随机因素共同作用而引起的。 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；残余应力引起的变形等。 ◆ 随机误差服从统计学规律。 随机误差 研究实践证明，若无某种优势误差因素影响，在机床上用调整法加工一批零件时，得到的实验分布曲线与正态分布曲线接近。 式中x、μ和σ分别为 正态分布随机变量、随机变量总体平均值和标准差。 正态分布的概率密度函数 （4-27） y F（z） 图4-28 正态分布曲线 μ ( z = 0 ) x(z) 0 z -σ +σ μ1 μ2 μ3 μ 平均值μ=0，标准差σ=1的正态分布称为标准正态分布，记为：x ~ N ( 0, 1 ) 正态分布的分布函数 （4-29） 令： 称 z 为标准化变量 y F（z） 图4-28 正态分布曲线 μ ( z = 0 ) x(z) 0 z -σ +σ μ表征分布曲线位置的参数 σ表征分布曲线形状的参数 ±3σ（或6σ）原则 随机变量x落在±3σ的范围的概率为2x0.49865=99.73%，落在此范围外的概率仅为0.27%，可以忽略不计。一般情况都取正态分布曲线的分散范围为±3σ。 6σ的大小代表了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加工方法的标准差σ与公差带T之间具有下列关系 研究加工精度的方法一般有两种： 一是因素分析法，通过分析计算或实验、测试等方法，研究某一确定因素对加工精度的影响。一般不考虑其它因素的同时作用，主要是分析各项误差单独的变化规律。 二是统计分析法，运用数理统计方法对生产中一批工件的实测结果进行数据处理，用以控制工艺过程的正常进行。 这两种方法在生产实际中往往结合起来应用。一般先用统计分析法找出误差的出现规律，判断产生加工误差的可能原因，然后运用因素分析法进行分析、试验，以便迅速有效地找出影响加工精度的关键因素。 分布图法 通过测量一批零件加工后的实际尺寸，做出尺寸分布曲线，然后按此曲线的位置（相对于理想尺寸）和形状（分散范围）判断这种加工方法产生误差的性质和大小。 12 11 10 8 7 6 分组数k’ 160-250 100-160 100 60-100 40-60 25-40 样本容量n 1）采集数据，样本容量通常取n =50-200 2）确定分组数、组距、组界、组中值 初选分组数k’ 确定组距 取整， 确定分组数 确定各组组界、组中值，统计各组频数 分布图法 3）计算总体平均值与标准差 平均值得计算公式： 标准差的计算公式： 4）