机械加工精度.ppt

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4-33b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（2）正态分布曲线的特征参数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4-33a所示。使产生变化的主要原因是常值系统误差的影响。第94页,共115页，星期六，2024年，5月图4－33正态分布曲线及其特征第95页,共115页，星期六，2024年，5月（3）正态分布曲线的特点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。第96页,共115页，星期六，2024年，5月±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。第97页,共115页，星期六，2024年，5月3.非正态分布曲线工件的实际分布，有时并不近似于正态分布，常见的非正态分布有以下几种形式：1）锯齿形直方图的矩形高低相间，形如锯齿，见图例a。出现该图形的主要原因可能是测量方法不当或读数不准，也可能是数据分组不当所致。2）对称性中间直方最高，其左右直方逐渐降低且基本呈对称分布，见图例b。该图形属正常图形。3）偏向形直方顶端偏向一侧，图形不对称，见图例c。出现该图形的主要原因可能是工艺系统产生显著的热变形，如刀具受热伸长会使加工的孔偏大，图形右偏；使加工的轴偏小，图形左偏，或因为操作者加工习惯所致。有时端跳、径跳等形位误差也服从这种分布。第98页,共115页，星期六，2024年，5月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。第99页,共115页，星期六，2024年，5月图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)平顶形第100页,共115页，星期六，2024年，5月4.分布曲线法的应用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，其大小为‖LM-x‖。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。第101页,共115页，星期六，2024年，5月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