(1.10)--4-1 2.5 函数误差分析机械制造工艺学.pdf

2机械加工精度及其控制

MachiningPrecisionandErrorsControl

误差分析的基本概念

误差可以分为以下类型：

1)系统误差

2)随机误差

3)粗大误差

精度较高的加工，不应该包括粗大误差。所以在进行误差

分析时，主要处理系统误差和随机误差，而应该剔除粗大

误差。

误差分析的基本概念

精度这个词可以有如下几种含义：

1)精密度

2)正确度

3)精确度

精密度高，不等于准确。多次测量的平均值准确，但可能测

量结果比较分散，即精密度未必高。

粗大误差的处理

粗大误差应该剔除。如何判断粗大误差？

判断粗大误差的基本原则：以随机误差的实际分布范围为

依据。凡是超出该范围的误差，就可以视为粗大误差。

根据随机误差实际分布范围于误差分布规律、标准偏差估

计方法、重复重复测量次数等因素，判断粗大误差有各种

准则，如拉依达准则、肖维勒准则、T检验准则等等。

加工误差的性质

加工误差统计特性

常值系统误差

系统误差

加工误差

变值系统误差

随机误差

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——其大小和方向在一次加工中均不改变。如加工原理误

差，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。

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加工误差的性质

随机误差

在顺序加工一批工件中，其大小和方向随机变化的加工误差

随机误差是工艺系统中大量随机因素共同作用而引起的

随机误差服从统计学规律

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

加工误差的统计分析

运用数理统计原理和方法，根据被测质量指标的统计性质，对工艺过

程进行分析和控制。

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系统误差处理

测量中要善于发现、消除系统误差。

发现系统误差的方法：“残余误差观察法”：

1）列出系列测量值

2）求平均值

3）求各次测量值的残余误差（测量值－平均值）

4）求残差和，残差若残余误差求和值趋近零，且残差平

方和趋近零，表明没有系统误差。

随机误差

随机误差的分布及其特征

正常情况下，随机误差服从正态分布，其特点：

1)对称性

2)单峰性

3)有界性

4)抵偿性

随机误差

评定随机误差的尺度

随机误差δ：如果没有系统误差，随机误差δ指单次测量值

与真值之差。

随机误差反映单次测量的正确度（前面精度中谈到的正确度

，系值多次测量平均值的正确度，故反映系统误差大小。这

里谈的是单次测量）。

δl−L

随机误差

评定随机误差的尺度

标准偏差σ（西格玛）：不存在系统误差时，测量方法的精

密度高低可用标准偏差的大小表示。其定义式如下。

σ越小，正态分布曲线越陡，随机误差分布越集中；σ越大

，随机误差分布越分散，测量方法的精密度越低。