贺鲲鹏机械课件.ppt

中原工学院机电学院
主讲:贺鲲鹏
加工误差的统计分析
机械制造技术基础
第五节加工误差的统计分析
实际生产中,影响加工精度的因素错综复杂,加工误差往往是多种因素综合影响的结果,其中不少因素对加工影响是带有随机性的。因此,在很多情况下单靠单因素分析方法来分析加工误差是不够的,还必须运用数理统计的方法对加工误差数据进行处理和分析,从中发现误差形成的规律,找出影响加工误差的主要因素。
一、加工误差的性质
跟据加工一批工件时误差出现的规律,加工误差可分为系统误差和随机误差。
加工误差
系统误差
随机误差
常值系统误差
变值系统误差
加工误差的性质
在顺序加工一批工件中,若其加工误差的大小和方向都保持不变的误差,称为常值系统误差。例如加工原理误差,机床、刀具、央具的制造误差,工艺系统的受力变形等引起的加工误差均与加工时间无关,其大小和方向在一次调整中也基本不变,因此都属于常值系统误差。机床、央具、量具等磨损引起的加工误差,在一次调整加工中也无明显的差异,故也属于常值系统误差。
常值系统误差
加工误差的性质
在顺序加工一批工件中,其大小和方向按一定的规律变化的误差,称为变值系统误差。例如机床、刀具和夹具等在热平衡前的热变形误差,刀具的磨损等。
变值系统误差
加工误差的性质
在一批工件的加工过程中,误差的大小、方向呈现不规则的变化,这样的误差称为随机性误差。如测量的误差、工件的定位误差、夹紧误差、复映误差、内应力引起的变形等。
(金属切削加工中,由于被加工表面的几何形状误差,各点上加工馀量不同,引起各点上切削力的变化和系统变形的变化,相应的造成工件各点上的加工误差,好像是误差按照一定的规律重现了,这种现象被叫做“误差复映”。)
随机性误差
可以通过对工艺装备进行相应的维修、调整或采取针对性的措施来加以消除。
加工误差的性质
常值系统误差
变值系统误差
可以通过采取自动连续、周期性补偿等措施来加以控制。
随机性误差
只能缩小它们的变动范围,而不可能完全消除。
二、加工误差的统计分析
采用调整法大批量(总量为N)加工的一批零件,随机抽取足够数量的工件(称为样本),其件数n称为样本容量。所测工件的加工尺寸或偏差总是在一定范围内变动(称为尺寸分散),亦即随机变量,用x表示。按尺寸大小把零件分为若干组,同一尺寸间隔内的零件数量称为频数,用mi表示。频数与样本总数之比称为频率用fi表示。频率与组距(尺寸间隔用d表示)之比称为频率密度。以零件尺寸为横坐标,以频率密度为纵坐标,便可绘出直方图。
直方图
直方图
例:磨削一批轴径 mm的工件,经实测后的尺寸如下表: