机械工艺课件-5-6加工误差的统计分析.ppt

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1、课件,1,第19次课教学课型：理论课,丝杠加工后，在全长上因热变形引起的螺距累积误差是多少？,上次课内容复习,课件,2,5-1 概 述5-2 加工精度的获得方法5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制5-4 工艺系统的受力变形对加工精度的影响及其控制5-5 工艺系统的热变形对加工精度的影响及其控制5-6 加工误差的统计分析5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,第五章机械加工精度,课件,3,加工误差的性质分布图分析法点图分析法,第五章机械加工精度,5-6 加工误差的统计分析,第19次课教学课型：理论课,课件,4,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6

2、加工误差的统计分析,2.分布曲线,正态分布,第19次课教学课型：理论课,减小组距d并使其趋于零，即d0时，所得曲线符合正态分布规律。,课件,5,正态分布规律如下：随机误差有大有小，对称分布在平均尺寸左右；距分布中心越近的随机误差出现的可能性越大，反之越小；在实用中可以认为随机误差有一定的分散范围。,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,第五章机械加工精度,2.分布曲线,正态分布,课件,6,分布的概率密度方程：,式中,正态分布时各变量的算术平均值；,x随机变量；,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,2.分布曲线,正态分布,

3、第五章机械加工精度,课件,7,当x=时，,在|x|处y值相等，即曲线对称于y轴；当x=时，y0，即x轴是其渐近线。对曲线下的面积积分可得,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,2.分布曲线,正态分布,第五章机械加工精度,课件,8,分布曲线的形状随值的变化而变化，越大，ymax越小，曲线越平坦。,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,第五章机械加工精度,2.分布曲线,正态分布,课件,9,当=0,=1时，称为标准正态分布，标记为：xN(0,1)而对于其它非标准正态分布，可以通过坐标转换进行计算：z=(x-)/,第19次课教学课

4、型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,2.分布曲线,正态分布,第五章机械加工精度,课件,10,随机变量x落在区间(-,x)上的概率为：,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,2.分布曲线,正态分布,第五章机械加工精度,令z=(x-)/有：,课件,11,不同z值时的F(z)如表2-5所示：,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,第五章机械加工精度,2.分布曲线,正态分布,课件,12,当z=3时，F=0.9973，即随机误差落在3外的概率仅为0.27%，故一般取分散范围为3。6代表了某种加工方法在一定条件下

5、所能达到的加工精度，因此与加工要求的公差带宽度T的关系为：6T,不同z值时的F(z)如表2-5所示：,第19次课教学课型：理论课,5-6 加工误差的统计分析,二、分布图分析法,第五章机械加工精度,2.分布曲线,正态分布,课件,13,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,2.分布曲线,两次调整下加工的工件或两台机床加工的工件混在一起。,非正态分布,第19次课教学课型：理论课,双峰分布,课件,14,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,2.分布曲线,工件瞬时尺寸分布呈正态，其算术平均值近似成线性变化（如刀具和砂轮均匀磨损）。,非正态分布,第1

6、9次课教学课型：理论课,平顶分布,课件,15,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,2.分布曲线,如工艺系统存在显著的热变形，或试切法加工孔时宁小勿大，加工外圆时宁大勿小。,非正态分布,第19次课教学课型：理论课,偏态分布,课件,16,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,2.分布曲线,二维正态分布，在只考虑平面向量模情况下转换成为一维分布，如同轴度、直线与直线平行度、端面圆跳动误差等。,非正态分布,第19次课教学课型：理论课,瑞利分布,课件,17,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,2.分布曲线,非正态分布

7、的分散范围：T=6/k分布中心偏移量：=eT/2式中k相对分布系数（见表2-6）；e相对不对称系数（见表2-6）。,非正态分布,第19次课教学课型：理论课,课件,18,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,3.分布图分析法的应用,如果加工过程中没有变值系统误差，那么其尺寸分布应服从正态分布；如果加工过程中没有常值系统误差，那么其分布中心应与公差带中心重合。,判别加工性质,第19次课教学课型：理论课,课件,19,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,3.分布图分析法的应用,工序能力：指工序处于稳定状态时，加工误差的正常波动幅度。服从正态分布时，工序能力Cp=6

8、。工序能力系数Cp：Cp=T/6。,确定工序能力,第19次课教学课型：理论课,第五章机械加工精度,课件,20,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,3.分布图分析法的应用,例2-4,合格率估算,第19次课教学课型：理论课,第五章机械加工精度,课件,21,第五章机械加工精度,二、分布图分析法,5-6 加工误差的统计分析,4.存在问题,分布曲线法不能反映出零件加工的先后顺序，也就无法把按一定规律变化的系统误差与随机误差区分开；需在全部一批零件加工完之后才能绘制出分布曲线，不能在加工过程中提供控制工艺过程的资料，即只能为下批工件的加工提供参考。,第19次课教学课型：理论课,课件,22,第五章

9、机械加工精度,三、点图分析法,5-6 加工误差的统计分析,点图法主要用于分析工艺过程的稳定性。单值点图法是在一批工件的加工过程中，依次测量每个工件的加工尺寸，并记入以加工顺序（零件号）为横坐标、工件尺寸为纵坐标的图表中。那么，一批工件的加工结果即构成点图。,第19次课教学课型：理论课,课件,23,第五章机械加工精度,三、点图分析法,5-6 加工误差的统计分析,第19次课教学课型：理论课,课件,24,5-1 概 述5-2 加工精度的获得方法5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制5-4 工艺系统的受力变形对加工精度的影响及其控制5-5 工艺系统的热变形对加工精度的影响及其控制5-6 加

10、工误差的统计分析5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,第五章机械加工精度,课件,25,第五章机械加工精度,工艺系统中存在着各种原始误差，且在不同条件下以不同程度反映为加工误差。为了保证和提高机械加工精度，只要直接控制原始误差，或控制原始误差对零件加工精度的影响即可实现。,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,课件,26,减少或消除原始误差补偿或抵消原始误差转移原始误差分化或均化原始误差,第五章机械加工精度,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,课件,27,第五章机械加工精度,一、减少或消除原始误差,提高所用机床

11、和工、夹、量具的精度，控制工艺系统的受力和热变形等，就是直接减少原始误差。在工件加工过程中，为提高加工精度，应根据不同情况，针对主要原始误差采取措施加以解决。如采用跟刀架解决细长类工件的“顶弯”问题。,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,课件,28,第五章机械加工精度,二、补偿或抵消原始误差,误差补偿法：就是人为地制造一个大小相等、方向相反的误差去补偿原有的原始误差；,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,课件,29,第五章机械加工精度,二、补偿或抵消原始误差,误差抵消法：就是利用原始误差本身的规律性，部分或全部抵消其所造成的加工误差。

12、,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,课件,30,第五章机械加工精度,三、转移原始误差,对工艺系统的原始误差，在一定条件下，可使其转移到加工误差的非敏感方向或其它不影响加工精度的方面去。即虽不减少原始误差，但可获得高的加工精度。,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,第19次课教学课型：理论课,课件,31,第五章机械加工精度,转移原始误差至加工误差的非敏感方向；,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,三、转移原始误差,第19次课教学课型：理论课,课件,32,第五章机械加工精度,转移原始误差至对加工精度无影响的方面。,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,三、转移原

13、始误差,第19次课教学课型：理论课,课件,33,第五章机械加工精度,分化：采用调整法加工一批工件时，若加工余量或加工面与定位基准面之间的有关尺寸变动范围过大，都会造成较大的加工误差。为此，可将这批工件在加工前按有关尺寸的误差大小均分为若干组，然后再按各组工件的加工余量或有关尺寸变动范围调整刀具相对于工件的准确位置，使各组工件加工后的尺寸分布中心基本一致；,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,四、分化或均化原始误差,第19次课教学课型：理论课,课件,34,第五章机械加工精度,均化：是使被加工工件表面原有的原始误差不断平均化和缩小。,5-7 保证和提高加工精度的主要途径,四、分化或均化原始误差,第19次课教学课型：理论课,如：高精度平台的加工，可采用三个相同工件相互依次研磨和检验的均化误差法获得。,课件,35,思考题：2-17、2-19补5-4 分布曲线法存在哪些不足？,第五章机械加工精度,第19次课教学课型：理论课,