机械制造业--加工误差的统计分析PPT课件( 38页)

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4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟
无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!
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5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。
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(尺寸分散中心)
轴：6000..0061mm
(公差带中心)
(尺寸公差)
直方图分析
x 37.25um, 与 AM 35um 基本重合，常值误差小
S 9.06um 6S 54.36um T 50um 加工精度稍不足 9
（二）理论分布曲线
1.正态分布 大量A实、践一经般验正表态明分，布在曲用线调整法加工时，当所取工件 数量足够多，且无任何优势误差因素的影响，则所
态分布：
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图3-54
z=(x-)/ σ
标准整态分布
特征：以X= 为对称轴，为总体
均值－分布中心；
以σ 为标准差,σ 小，曲 线陡而窄,σ 大,曲线平坦且宽。图3-55ຫໍສະໝຸດ 11C、正态分布函数
z=(x-)/ σ
F(3σ)=F’(3)=0.49865
正态分布的随机变量的分散范围是 3σ，3 原则。
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（一）实验分布图（直方图）
样本、样本容量 n：一批工件取样，n个工件
极差：R= xmax-xmin
分组： k组， 组距：d = R/(k-1) 表2-2分组数k的选定 组界：Xmin+ (j-1)d ±d/2 j=1, 2, …k
频数： 每组工件数mi 频率fi： 频数/样本容量 fi = mi /n 直方图：以工件尺寸（或误差）为横坐标，以频数或频 率为纵坐标，得该批工件加工尺寸（或误差）直方图。
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加工误差的性质及分类图
系 统 误 加差 工 误 差
随 机 误 差
•顺序加工一批工件时，误差的大小和方向
常
保持不变者，称常值系统性误差。
值
如原理误差和机床、刀具、夹具的制造误
误
差,一次调整误差以及工艺系统因受力点位
差
置变化引起的误差等属常值系统误差
变 •顺序加工一批工件时,误差的大小和方向呈 值 有规律变化，称变值系统性误差。 误 如刀具磨损,机床、刀具、夹具在热平衡前 差 的热变形误差等属变值系统误差
3．估算合格品率或不合格品率 例2-4 图2-57：圆销直径分布图
尺寸分布中心与公差 带中心不重合
x Amin= -3σ=11.974-0.015=11.959mm>dmin,不
会产生不可修复废品；
Amax= x + 3σ=11.974+0.015=11.989mm >dmax,
产生可修复的不合格品。
2）分组，计算组距，确定上、下组界，组中值
组数k， 组距 d=R/(k-1)
组界：Xmin+ (j-1)d ±d/2 j=1, 2, …k
各组组中值: Xmin+ (j-1)d j=1, 2, …k
3）统计各组频数，计算频率和频率密度 4）绘制直方图, 纵坐标为频率密度 5）计算样本均值和标准差
例2-3 表2-4 频数分布表
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10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。
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11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。
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12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。
机械制造工艺学
2.5 加工误差的统计分析
主讲：胡大超
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一、加工误差的性质和分类
根据加工误差出现的规律,加工误差分为两类: （一）系统误差 常值系统性误差：加工误差的大小和方向几乎不变。 变值系统性误差：加工误差的大小和方向按一定规律 变化。 （二）随机误差 随机误差：加工误差的大小和方向不规则变化。
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表2-5 Ｆ(Z)的值
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图2-57
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图3-58 36
图2-60
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1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
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2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
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3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!
6 大小代表某种加工方法在一定条件下所能达到的加工
精度，标准差与公差带关系：
正态分布的 μ 与σ通常不知道,抽检一批工件,通过其样
本均值 x 与标准差S来估计,即可判断整批工件的加工
精度。
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2. 非正态分布
双峰分布：二次调整，二台机床加工，随机误差+常值系 统性误差 平顶分布：刀具均匀磨损，随机误差+变值系统性误差。 偏态分布：操作者人为造成，系统未达到热平衡。 瑞利分布： 相对分布系数，以均匀分布为例，表3-6：不同分布曲线 的e,k值 非正态分布的分散范围：T=6σ/k
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时效
1）高温时效：缓慢均匀的冷却，适用于铸、锻、 焊件； 2）低温时效：缓慢均匀的冷却，适用于半精加工 后的工件，主要是消除工件的表面应力； 3）自然时效：自然释放。
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龙门铣床
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第二章 机械加工精度及其控制 本节习题
P.96 2-16,2-18,2-19,2-21 题2-16补充：曲线顶峰位置偏于公差带中
单值点图按次序逐个记录零件尺寸的图形。 单值点图的上下包络和平均值曲线是为观察方便 而加上的。 平均值曲线反映系统性误差随时间变化规律。 上下包络线反映随机性误差的大小。
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（二）组点图 图2-60：
x -R点图是用于加工过程中质量控制的方法。
与单值点图不同，不是对零件逐个测量和依次记录，而是通过
•顺序加工一批工件时,误差的大小和方向呈无规律
变化，称随机性误差。如加工余量不均匀或材料
硬度不均匀引起的毛坯误差复映、定位误差及夹
紧力大小不一引起的夹紧误差、多次调整误差、
残余应力引起的变形误差等属随机误差
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在生产中，误差性质的判别应根据工件的 实际加工情况决定。在不同的生产场合，误 差的表现性质会有所不同，原属于常值系统 性的误差有时会变成随机性误差。
从提高加工精度考虑，在现有工艺系统条件 下，误差补偿技术是一种行之有效的方 法。特 别是借助计算机辅助技术，可达到很好的实际 效果。
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误差补偿法
右图为受机床部件和工件自 重影响，龙门刨床横梁导轨 弯曲变形会引起加工误差。 采用误差补偿法，在横梁导 轨制造时故意使导轨面产生 向上的几何形状误差，以抵 消横梁因自重而产生的向下 垂的受力变形。
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13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发
悲心，饶益众生为他人。
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14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
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15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
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直方图相关概念 1)样本平均值 x ：反应尺寸分散中心。 主要决定于调整尺寸的大小和常值系统误差。 2）标准差 S：反映尺寸分散程度
6S反映加工精度 3)频率密度
频数受组距及样本容量影响，改为频率密度(纵坐标)：
4)直方图上全部面积=1
直方图作图步骤
1）收集数据，找出最大值，最小值
n=100 , Xmax , Xmin；极差 R= Xmax-Xmin
T=-0.016-（-0.043） =0.027〈 6σ=0.03
不合格品不可避免
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分布图法缺点： 未考虑加工顺序，待加工完成后分析，不能在
提供过程中及时提供控制精度的信息，点图法可弥 补。
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三、点图分析法
点图法分析工艺过程稳定性。 （一）单值点图 单值点图：工件序号横坐标，工件尺寸（或误差） 为纵坐标。 图2-58：单值点图
对加工过程依次抽取样品，计算出样品的平均值 x 和极差R，
分别通过相应的点图反映加工误差的变化规律。
x -R点图是以小样本顺序随机抽样为基础。每隔一段时间抽取
容量n=2-10件的小样本。计算小样本的均值和极差。小样本的
均值和极差构成
。
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上、下控制线的确定：
式中系数见表2-8。
x 代表瞬时分散中心，x 点图反映系统误差及其变
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16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，
值的左侧0.003mm 题2-19表2-14 试件号42的尺寸改为7.928
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a) 车长轴 b） 磨内孔
直接减小原始误差法： 主要是在查明影响加 工精度的主要原始误差因素之后，设法对其直 接进行消除或减小的方法
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加工细长轴时
加工细长轴时，主要原始误差因 素是工件刚性差，因而，采用反 向进给切削法，并加跟刀架，使 工件受拉伸，从而达到减小变形 的目的。 另外，若用弹簧活动后 顶尖，还可进一步消除热变形引 起热伸长的危害。
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（三）分布图分析法的应用 1．判别加工误差性质
加工过程中没有变值系统误差，尺寸分布应服从正态分 布。样本均值是否与公差带中心重合来判断是否存在常 值系统误差。 1）6σ≤T (标准)分布中心与公差带中心重合，无废品 2）6σ≤T 不重合，出现废品(可修复,不可修复)---调整 3）6σ≥T 无论何种情况，均产生废品
图2-54
得一批工件尺寸的实际分布曲线便非常接近正态分 布曲线。在分析工件的加工误差时，通常用正态分
布特曲征线：代以替X实= 际为分对布称曲轴线，，为可总使体问均题值大－大分简布化中。心；
以σ 为标准差,σ 小，曲线陡而窄； σ 大,曲线平坦且宽。
B、标准正态分布
坐标变换z=(x- )/ σ,一般正态分布可转化为标准正
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6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
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7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
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2．确定工序能力及其等级 工序能力：工序处于稳定状态时，加工误差正常波动的幅 度。加工尺寸服从正态分布时，尺寸分散范围是6σ，工序 能力即为6σ。 工序能力等级:以工序能力系数来表示，代表工序能满足 加工精度要求的程度。工序处于稳定状态时，工序能力系 数Cp=T/6σ,式中T为工件尺寸公差。 工序能力分5级，表2-7。 一般工序能力Cp>1，即二级以上。 说明，Cp>1，只是说明该工序的工序能力足够，加工中 是否出现废品，还与调整有关。即加工中有常值系统误差 ，μ与公差带中心Am不重合，T 6 σ2|μA m |没有废品。
化趋势；R代表瞬时尺寸分散范围，R点图反映随机
误差及其变化趋势。
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四、机床调整尺寸
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2.6 保证和提高加工精度的途径
(1)误差预防技术
指减小原始误差或减少原始误差的影响，亦即 减少误差源或改变误差源与加工误差之间的数 量转换关系。
(2)误差补偿技术
指在现存的原始误差条件下，通过分析、测量， 进而建立数学模型，并以这些原始误差为依据， 人为地在工艺系统中引人一个附加的误差源,使 之与工艺系统原有的误差相抵消，以减少或消 除零件的加工误差。
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8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。
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9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，
人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。
例如：对一次调整中加工出来的工件来说， 调整误差是常值误差，但在大量生产中一批 工件需要经多次调整，则每次调整时的误差 就是随机误差了。
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二、分布图分析法
加工误差的统计分析法就是以生产现场对工件进 行实际测量所得的数据为基础，应用数理统计 的方法，分析一批工件的情况，从而找出产生 误差的原因以及误差性质，以便提出解决问题 的方法。 在机械加工中，经常采用的统计分析法主要 有分布图分析法和点图分析法。