机械制造技术资源 吉卫喜 主编 第七章 机械加工精度.ppt

2006-3 * 4）孤岛形 在远离分布中心的地方又出现小直方，见图例d。出现该图形的主要原因是加工条件有变动，也可能因毛刺影响测量结果的准确性。 5）双峰形 分布图具有两个顶峰，见图例e。产生这种图形的主要原因可能是经过两次不同的调整加工的工件混在一起。 6）平顶形 靠近中间的几个直方高度相近，呈平顶状，见图例f。产生这种图形的主要原因是生产过程中某种缓慢变动倾向的影响，如加工中刀具的显著磨损。 2006-3 * 图7－44 常见的几种非正态分布图形 a) 锯齿形 b) 对称形 c) 偏向形 d) 孤岛形 e) 双峰形 f) 平顶形 大量实践经验表明，在用调整法加工时，当所取工件数量足够多，且无任何优势误差因素的影响，则所得一批工件尺寸的实际分布曲线便非常接近正态分布曲线。在分析工件的加工误差时，通常用正态分布曲线代替实际分布曲线，可使问题的研究大大简化。 (2). 理论分布图——正态分布曲线 当采用该曲线代表加工尺寸的实际分布曲线时，上式各参数的意义为： y ——分布曲线的纵坐标，表示工件的分布密度（频率密度）； x——分布曲线的横坐标，表示工件的尺寸或误差； n——一批工件的数目（样本数）。 ——工件的平均尺寸（分散中心）， σ—— 一批零件的均方根差， 1）正态分布曲线方程 工序标准偏差σ决定了分布曲线的形状和分散范围。 当算术平均值保持不变时， σ值越小则曲线形状越 陡，尺寸分散范围越小，加工精度越高； σ值越大则曲线形状越平坦，尺寸分散范围越大，加工精度越低，如图7-45b所示。 σ的大小实际反映了随机性误差的影响程度，随机性误差越大则σ越大。 算术平均值 正态分布曲线的特征参数有两个，即 和σ 是确定曲线位置的参数。它决定一批工 件尺寸分散中心的坐标位置。若 改变时，整个曲线 沿χ轴平移，但曲线形状不变，如图7-45a所示。 使 产生变化的主要原因是常值系统误差的影响。 2）正态分布曲线的特征参数 图7－45 正态分布曲线及其特征 ①曲线对称于直线 ②曲线与x轴围成的面积代表了一批工件的全部，即100%，其相对面积为1。 在±3σ范围内，曲线围成的面积为0.9973。 实际生产中常常认为加工一批工件尺寸全部在±3σ 范围内，即： 正态分布曲线的分散范围为±3σ ，工艺上称该原则为6σ准则。 （3）正态分布曲线的特点 ±3σ（或6σ）的概念在研究加工误差时应用很广。 6σ的大小代表了某种加工方法在一定的条件（如毛坯余量、机床、夹具、刀具等）下所能达到的加工精度。 所以在一般情况下，应使所选择的加工方法的标准偏差σ与公差带宽度T之间具有下列关系： 6σ≤T 但考虑到系统误差及其它因素的影响，应当使6σ小于公差带宽度T，才能可靠地保证加工精度。 1）确定给定加工方法的精度 对于给定的加工方法，服从正态分布，其分散范围为±3σ（6σ）；则: 6σ即为该加工方法的加工精度。 2）判断加工误差的性质 如果实际分布曲线基本符合正态分布，则说明加工过程中无变值系统误差（或影响很小）； 若公差带中心与尺寸分布中心重合，则加工过程中常值系统误差为零；否则存在常值系统误差。 若实际分布曲线不服从正态分布，可根据直方图分析判断变值系统误差的类型，分析产生误差的原因并采取有效措施加以抑制和消除。 (3). 分布曲线分析法的应用 3）判断工序能力及其等级 工序能力是指某工序能否稳定地加工出合格产品的能力。 把工件尺寸公差T与分散范围6σ的比值称为该工序的工序能力系数 CP，用以判断生产能力。 CP按下式计算： CP =T/6σ 根据工序能力系数CP的大小，共分为五个等级。 2006-3 * 工序能力系数CP1时,公差带T大于尺寸分散范围6σ,具备了工序不产生废品的必要条件,但不是充分条件。 要不出废品，还必须保证调整的正确性，即 x 与LM要重合。 当CP＜1时，尺寸分散范围6σ超出公差带T，此时不论如何调整，必将产生部分废品。 当CP=1，公差带T与尺