机械制造工艺学课件第14讲.ppt

第四章 机械加工精度,第四章 机械加工精度,3的含义:,当z土3,即x一土3 ,查表得2F(3)0.4986529973。这说明随机变量落在土3 范围以内的概率为9973，落在此范围以外的概率仅0.27，此值很小。因此可以认为正态分布的随机变量的实用分散范围是6 。这就是所谓的3原则。,右图中：,第四章 机械加工精度,确定工序能力及其等级 所谓工序能力是指工序处于稳定状态时，加工误差（随机误差）正常波动的幅度。当加工尺寸服从正态分布时，其实用尺寸分散范围是6，所以工序能力就是6 。实用尺寸分散范围6反映一批零件工序加工精度的高低和随机误差的大小。 工序能力等级是以工序能力系数来表示的，它代表该工序能满足加工精度要求的程度。当工序处于稳定状态时，工序能力系数 Cp按下式计算:,第四章 机械加工精度,y,工艺能力系数符号含义,x,0,3,3,公差带,T,第四章 机械加工精度,在一般情况下，应使公差带的宽度 。但考虑到常值系统性误差 （如刀具磨损、对刀误差）以及其它因素的影响，至少应使 。 从上图分析可知：,保证加工系统不出废品的充分、必要条件是：,第四章 机械加工精度,工序能力等级,第四章 机械加工精度,., 计算时需用到的重要关系式与参数：,计算一批零件的合格率和废品率的方法, , ,查表,查表,查表,查表,式,式,式,.,当 时，过大废品、过小废品相等（如下页左图所示）,计算一批零件的合格率和废品率的方法,合格率： 式中： 查表可得F(Z)则废品率： 且,过小的废品轴和过大的废品孔工件，都不可修复。,图： 计算合格率、废品率,第四章 机械加工精度,.,当 时，合格率和废品率的计算（如上右图所示）（过大废品与过小废品应分别计算）过小废品率：式中:,根据Z的大小，查表可得合格率 ，代入上式即可算得,第四章 机械加工精度,.,同理：过大废品率：式中： =则总合格率或：总合格率 +,根据Z的大小，查表可得合格率 ，代入上式即可算得 。,第四章 机械加工精度,计算例题一： 加工一批零件的外圆，图纸要求的尺寸为 200.07 mm，若加工后的尺寸服从正态分布，并发现有4.58的废品，且其中一半废品的尺寸小于零件的下偏差。试确定该工序所能达到的加工精度。, 例题,.,解： 根据题意画尺寸分布曲线图,., 求均方根差已知 则 故 F(Z)= = 0.4771查表可知，式中： = = = 2 该工序的加工精度为,.,镗削一批零件的内孔(计1000件)，测得其最大尺寸 mm； mm ;若整批零件呈正态分布，图纸要求该孔的直径为 。求这批零件的常值系统误差和随机误差的大小，废品有多少件？能否修复？,计算例题二,.,解： 求随机误差的大小 根据已知条件可知： 则均方根误差 mm即随机误差为,., 求常值系统误差 平均尺寸： 公差带分布中心： 故,., 画尺寸正态分布图计算各坐标点： ； 根据各坐标点作图：,.,判断有无废品： 无过小废品； 存在过大废品。 （过大的工件孔不能修复）,., 计算废品率式中： 故当 时，查表得 则废品数量：,.,加工误差分析 而 , 即 工艺系统必出少量废品。 而 工艺能力系数,减少废品的措施：采用精度更高的工艺装备。,可见：产生废品的主要原因是：该加工方法的工序精度不足。,分布曲线的缺点,分布曲线法未考虑零件的加工先后顺序，不能反映出系统误差的变化规律及发展趋势；只有一批零件加工完后才能画出，不能在加工进行过程中提供工艺过程是否稳定的必要信息；发现问题后，对本批零件已无法补救。,单值点图,2、点图分析法,1、单值点图,平均值曲线OO：瞬时分散中心变值系统误差起始点O：常值系统误差AA，BB：每一瞬时分散范围。受随机误差的影响。,第四章 机械加工精度,将一批工件的尺寸按加工顺序分为k组，每组有m个工件， 表示某一组的平均值， 表示该组最大尺寸与最小尺寸之差：以组序号为横坐标，以 与 为纵坐标，就可作出其相应的 的点图，如图所示。,2、组值点图,由于 在一定程度上代表了瞬时的分散中心，故 点图可以反映系统误差的变化趋势； 在一定程度上代表了瞬时的尺寸分散范围，R点图可反映出随机误差及其变化趋势。,点图与R点图是加工误差分析中常用的两种点图。,第四章 机械加工精度,4-6 保证和提高加工精度的途径,合理采用先进工艺和设备,一、 误差预防：指减小原始误差本身或减小原始误差的影响。即减少误差源和改变原始误差源和加工误差的定量关系。,直接减小原始误差 细长轴切削时采用反向切削、跟刀架和弹性顶尖，并采用较大主偏角外圆车刀。,转移原始误差 采用立刀安装把刀架的转角位移转移到误差的不敏感方向,采用校正装置,二、误差补偿：,其他补偿方法,以几何误差补偿受力变形,以热变形补偿热变形,