机械加工质量及其控制 ppt课件

图4-43 机械制造中常见的误差分布规律
第四章 机械加工质量及其控制
• （三）正态分布 • 1. 正态分布规律 • 机械加工中，工件的尺寸误差是由很多相互独立
的随机性误差综合作用的结果，如果其中没有一 个随机性误差是起决定作用的，则加工后工件的 尺寸将呈正态分布，如图4-44所示。
第四章 机械加工质量及其控制
• 在顺序（连续）加工一批工件时，加工误差的大 小和方向保持不变或基本不变，此误差称为常值 性系统误差。例如原理误差、定尺寸刀具的制造 误差等。
• 在顺序（连续）加工一批工件时，加工误差的大 小和方向按某一规律变化，此误差称为变值性系 统误差。例如刀具因正常磨损所引起的误差等。
第四章 机械加工质量及其控制
第四章 机械加工质量及其控制
• 2. 平顶分布（图4-43b） • 在影响机械加工的诸多因素中，如果变值性系统
误差占主导地位时，工件的尺寸误差就将呈现平 顶分布。
图4-43 机械制造中常见的误差分布规律
第四章 机械加工质量及其控制
• 3. 双峰分布（图4-43c）
• 若将两台机床所加工的同一种工件混在一起，由
第四章 机械加工质量及其控制
• （二） 机械制造中常见的误差分布规律 • 1. 正态分布（图4-43a） • 机械加工中，若同时满足以下三个条件，工件的
加工误差就将服从正态分布：
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• 1）无变值性系统误差；
• 2）各随机误差相互独立；
• 3）在随机误差中没有一个
是起主导作用的。
图4-43 机械制造中常见的误差分布规律
线的位置，
图4-45
不影响曲线的形状。
x、 对分布曲线的影响
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• 值取决于随机性误差和
变值性系统误差， 只影
响曲线的形状，不影响曲
线的位置； 愈小，尺寸
分布范围就愈小，加工精
度就愈高。
图4-45 x 、 对分布曲线的影响
• 因此， 的大小反映了机床加工精度的高低， 而
第四章 机械加工质量及其控制
• 对加工误差进行统计分析时，需要认识误差的性 质，即要能对各项原始误差及由它所产生的加工 误差，按系统性误差和随机性误差进行归类。
• （一） 系统性误差与随机性误差 • （1） 系统性误差 系统性误差可分为常值性系
统误差和变值性系统误差两种。
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工件尺寸

1n n i1
xi x 2
(4-21)
(4-22) (4-23)
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图4-45 x、 对分布曲线的影响
• 图4–45是根据式（4 –21）画出的概率密度分布 曲线。
第四章 机械加工质量及其控制
x值取决于
机床调整尺 寸和常值性 系统误差，
x只影响曲
测量按大小分为 n 组，每组工件的尺寸误差就缩 减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调 整刀具相对于工件的位置，使整批工件的尺寸分 散范围大大缩小。
第四章 机械加工质量及其控制
• （4）采用误差补偿技术 • 误差补偿技术其实质就是人为地造出一种新的原
始误差，去抵消原来工艺系统中存在的原始误差， 尽量使两者大小相等、方向相反而达到使误差抵 消得尽可能彻底的目的。
图4-42 精密丝杠螺距误差补偿装置
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第三节 加工误差的统计分析
• 一、概述 • 在生产实际中，影响加工精度的原始误差很多，
这些原始误差往往是综合地交错在一起对加工精 度产生综合影响的，且其中不少原始误差的影响 往往带有随机性。对于一个受多个随机性质原始 误差影响的工艺系统，只有用概率统计的方法来 进行分析，才能得出正确的、符合实际的结果。
于两台机床的调整 尺寸和精度状态都 不尽相同，工件的 尺寸误差将呈双峰 分布。
图4-43 机械制造中常见的误差分布规律
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• 4. 偏态分布（图4-43d）
• 采用试切法车削工件外圆或镗内孔时，为避免出
现不可修复的废
品，操作者按其
主观意向加工出
的一批工件的尺
寸误差将呈偏态
分布。
机械加工质量及其控制
第四章
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第四章 机械加工质量及其控制
• 七、提高加工精度的途径 • 为保证和提高机械加工精度，首先要找出产生加
工误差的主要因素，然后采取相应的工艺措施以 减少或控制这些因素的影响。 • （1） 减小和消除原始误差 • （2）转移原始误差
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• （3）均分原始误差 • 误差分组法是把毛坯或上工序加工的工件尺寸经
• 由概率论与数理统计学可知，随机性误差的统计 规律可用它的概率分布表示。
第四章 机械加工质量及其控制
• 如果我们掌握了工艺过程中的各种随机误差的概 率分布，以及变值系统性误差的变化规律，那么 我们就能对工艺过程进行有效的控制，使工艺过 程能按规定要求顺利进行。
• 但对于随机性误差只能缩小其误差变动范围，不 能完全消除。
x的大小则反映了机床调整位置的不同。
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• 2. 标准正态分布
• 将x 0, 1 的正态分布称为标准正态分布，其
概率密度
y( x)

1
2
x x 2
exp
2 2

x , 0
(4-21)
y( x)
图4-44 正态分布曲线
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• 其正态分布的概率密度为
y( x)

1
2
x x 2
exp
2 2

x , 0
• 式中 x—算术平均值（均值）；
—均方根偏差（标准差）
工件总数
1 n
x n i1 xi
1
2
e xp

x2
2

x 0 , 1
(4-24)
第四章 机械加工质量及其控制
• 常值性系统误差与加工顺序无关，变值性系统误 差与加工顺序有关。
• 对于常值性系统误差，若能掌握其大小和方向， 可以通过调整完全消除。
• 对于变值性系统误差，若能掌握其大小和方向随 时间变化的规律，也可通过采取自动补偿措施加 以消除。
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• （2） 随机性误差 在顺序加工一批工件时，加 工误差的大小和方向都是随机变化的，这类误差 称为随机性误差。例如工件的装夹误差、测量误 差等。