机械加工质量及控制.ppt

机械制造及自动化系 机械制造技术基础第5章 2009春季学期 5.1 概述5.1.1 机械加工质量的含义 5.1.2 机械加工精度的获得方法 5.1.3 机械加工表面质量及其对机器使用性能的影响 5.3.2 机械加工误差的分布规律 正态分布 调整法加工时没有某种优势因素的影响 平顶分布 加工过程中有显著的变值系统误差，如刀具磨损 双峰分布 两台机床或两次调整加工，精度不同，调整尺寸 不一致 偏态分布 加工过程受到人为干预，如试切法加工时的保全心理 在显著热变形至达到热平衡期间进行加工 5.3.3 加工误差的统计分析方法 统计分析方法 点图分析法 分布曲线法 1． 分布曲线法 通过测量一批零件加工后的实际尺寸，做出尺寸分布曲线， 然后按照此曲线来判断该加工方法所产生的加工误差。 一般情况下，调整法加工后的零件 尺寸服从正态分布。其概率密度函数为： ± 3σ 原则 正态分布的随机变量的分散范围是 ± 3σ 6 σ 的大小代表了某种加工方法在一定条件下所能达到的精密度 一般情况下，有 正态分布函数为： 令： 则有 表5.1 不同 值的分布曲线 不同 值的正态分布曲线 加工实测平均尺寸 常值系统误差 随机误差 对一批零件 实验分布曲线 与 正态分布曲线 相符合 设计要求基本尺寸 任一零件的尺寸可表示为： x ? R=6 ? x ? s xM T xmin xmax δi xi y 分布曲线的用途 ① 分析系统误差的大小和方向 分析随机误差因素对加工精度 的影响 分析各尺寸范围内零件的百 分比 ⑥ 分析减少废品率的有效方法 ④ 预估产生废品的可能性 ⑤ 分析工序能力等级 查表5.2 ① 分析系统误差的大小和方向 分析随机误差因素对加工精度的影响 分析各尺寸范围内零件的百分比 分析减少废品率的有效方法 预估产生废品的可能性 例：加工一批 ? 20?0.01 mm 小轴，加工后实测平均尺寸为? 20.005 mm， 属正态分布, ? =0.0025 mm， 试分析其加工误差情况。 ? R=6 ? xM x y x ? s T x 解: 画出尺寸分布图 分析工序能力系数 ? s/2=0.0025 mm 轴平均尺寸偏大， ? s=0.005 mm ? R = 6 ? = 0.015 mm 由 6 ? T 知, 本序加工有足够精密度。 由 xi / ? 值查表5.1 进一步计算。 若 6 ? T，则必有废品 虽本题 6 ? T ，但由于 ? s 存在，仍有废品率。 由 x/? =2，查表得 A=0.4772。 故本序加工的废品率：0.5-0.4772=2.28% 从尺寸分布情况看，这些废品为可修复废品。 工序能力足够（表5.2） 消除系统误差， ? s = 0，则无废品。 进刀 2. 点图分析法 （1）单值点图 在一批零件的加工过程中，依次测量每个零件的加工尺寸，并记入以顺次加工的零件号为横坐标、零件加工尺寸为纵坐标的图表中，便构成了单值点图。 由图例可见， 刀具磨损引起轴颈加工尺寸的变值系统误差； 尺寸分布近似为平顶分布，实际上随机误差 采用单值点图分析，可把变值系统误差和随机误差区分开，便于通过误差补偿的方法，消除各种系统误差，使加工精度得到提高。 （2） 图 点图反映工艺过程质量指标分布中心（变值系统误差）变化 点图则反映工艺过程质量指标分散范围（随机误差）的变化 两个点图必须联合使用 例： 保证和提高机械加工精度的主要途径 （1） 减少或消除原始误差 提高机床成形运动精度和刚度 提高夹具的制造、安装精度，减少装夹误差和对定误差 提高工件加工时的刚度，减少受力变形 （反向切削） 减少精密件加工时的热影响，平衡热变形 （2）补偿或抵消原始误差 补偿——人为制造反向误差 抵消——移位法加工 （3）转移原始误差 将误差转移到不敏感方向 转移原始误差对加工的影响 （4）分化或均化原始误差 分化——分组加工，以利于调刀 均化——研磨 题7： 加工一批小轴，其直径要求为