1、第三節(jié)加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析。首先，總結(jié)了在實(shí)際生產(chǎn)中影響加工精度的因素很多，工件的加工誤差是多種因素綜合作用的結(jié)果，其中很多往往是隨機(jī)的。對(duì)于一個(gè)受多種隨機(jī)因素影響的過程系統(tǒng)，只有用概率統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)加工誤差進(jìn)行分析，才能得到實(shí)際的結(jié)果。加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析方法不僅可以客觀地評(píng)價(jià)工藝過程的加工精度和工藝能力系數(shù)，還可以用來預(yù)測和控制工藝過程的精度。(1)系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的分類：根據(jù)加工誤差的性質(zhì)，加工誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差的分類：系統(tǒng)誤差有兩種：常數(shù)系統(tǒng)誤差和變量系統(tǒng)誤差。恒定系統(tǒng)誤差：當(dāng)按順序加工一批工件時(shí)，加工誤差的大小和方向不變，稱為恒定系統(tǒng)誤差；例如，原理誤差、定徑工具的制

2、造誤差等?？勺兿到y(tǒng)誤差：按順序加工一批工件時(shí)，按一定規(guī)律變化的加工誤差稱為可變系統(tǒng)誤差；例如，當(dāng)?shù)毒咴谡Ｄp階段車削外圓時(shí)，由車削刀具的尺寸磨損引起的誤差。恒定的系統(tǒng)誤差與加工順序無關(guān)；可變性的系統(tǒng)誤差與加工順序有關(guān)。對(duì)于不變的系統(tǒng)誤差，如果能掌握其大小和方向，就可以通過調(diào)整來消除；對(duì)于可變系統(tǒng)誤差，如果我們能掌握它們的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律，我們也可以采取自動(dòng)補(bǔ)償措施來消除它們。隨機(jī)性誤差隨機(jī)性誤差：當(dāng)一批工件按順序加工時(shí)，加工誤差的大小和方向是隨機(jī)變化的，這些誤差稱為隨機(jī)誤差。例如，加工余量不均勻和材料硬度不均勻引起的加工誤差、夾緊誤差、測量誤差和內(nèi)應(yīng)力再分布引起的變形誤差都是隨機(jī)誤

3、差。通過分析隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，可以控制工藝過程。(2)機(jī)械制造中常見的誤差分布規(guī)律，1。正態(tài)分布如圖4-31a)在機(jī)械加工中，如果同時(shí)滿足以下三個(gè)條件，工件的加工誤差服從正態(tài)分布。l)系統(tǒng)誤差無可變性(偶爾但不顯著)。2)隨機(jī)誤差相互獨(dú)立。3)隨機(jī)誤差都不是主要誤差因素。2平頂分布如圖4-31b所示)在影響加工的諸多誤差因素中，如果刀具尺寸磨損的影響顯著，且可變系統(tǒng)誤差占主導(dǎo)地位，工件的尺寸誤差將呈現(xiàn)平頂分布。平頂分布曲線可以看作是許多隨時(shí)間平移的正態(tài)分布曲線組合的結(jié)果。3雙峰分布如圖4-31c)如果兩臺(tái)機(jī)床加工的同一工件混在一起，由于兩臺(tái)機(jī)床的調(diào)整尺寸不同，兩臺(tái)機(jī)床的精度狀態(tài)也不同，工件的

4、尺寸誤差為雙峰分布。4偏斜度分布如圖4-31d)試切法車削工件外圓或內(nèi)孔時(shí)，為了避免不可修復(fù)的廢品，操作者主觀上有意使軸徑大而不小，使孔徑小而不大，按此方法加工的一批零件的加工誤差為偏斜分布。返回，上式中各參數(shù)的含義是：y分布曲線的縱坐標(biāo)代表工件的分布密度；x分布曲線的橫坐標(biāo)表示工件的尺寸或誤差；n一批中工件的總數(shù)(樣品的數(shù)量)。，算術(shù)平均值，均方根偏差(標(biāo)準(zhǔn)差)，(3)正態(tài)分布1。正態(tài)分布的數(shù)學(xué)模型，正態(tài)分布曲線方程：兩個(gè)特征參數(shù)：算術(shù)平均值x和標(biāo)準(zhǔn)差，正態(tài)分布的特殊點(diǎn)，其中概率密度函數(shù)具有最大值x=x是拐點(diǎn)，2。標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布=0，=1實(shí)際生產(chǎn)中的非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布需要轉(zhuǎn)換，以便z=(x- )/

5、，即圖中陰影面積可以用概率密度積分表計(jì)算；3.工件尺寸在一定范圍內(nèi)的概率，工件尺寸落在3范圍內(nèi)的概率為99.73%；如果尺寸分布中心與公差中心重合，則不產(chǎn)生廢品的條件是：T 6 Q廢品=0.5 (x)如果中心不重合，則有一個(gè)恒定的系統(tǒng)誤差系統(tǒng)：T 6系統(tǒng)。2.過程誤差的統(tǒng)計(jì)分析過程的分布圖分析方法(1)過程的穩(wěn)定性是指均值和標(biāo)準(zhǔn)差的穩(wěn)定性能，它取決于系統(tǒng)誤差變量。(2)流程分布圖的分析方法1。繪制工件尺寸的實(shí)際分布圖，并制作分布圖，了解質(zhì)量指標(biāo)、加工能力以及是否有廢品的分布情況。1)樣品容量的測定通常取n=50200(表43測量數(shù)據(jù)表)。2)樣本數(shù)據(jù)排序和計(jì)算，剔除異常數(shù)據(jù)，確定尺寸離散范圍R

6、、尺寸區(qū)間數(shù)J和區(qū)間寬度X，2。利用過程分布圖分析和判斷加工誤差的性質(zhì)。系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差決定過程能力和等級(jí)。加工能力系數(shù)Cp是指滿足加工精度的程度。Cp=T /6(表46過程能力等級(jí))決定了合格率和不合格率。3.分布圖分析法的特點(diǎn)1)使用大樣本更能反映整體過程；2)可以區(qū)分恒定系統(tǒng)誤差和誤差；3)所有樣本處理完畢后，繪制曲線，不能反映順序，不能區(qū)分變量值的系統(tǒng)誤差和誤差；4)未能及時(shí)提供過程準(zhǔn)確性信息，并在事后進(jìn)行分析；5)計(jì)算復(fù)雜，只適用于工藝過程穩(wěn)定的場合。點(diǎn)圖分析法計(jì)算簡單，能及時(shí)提供主動(dòng)控制信息，可用于穩(wěn)定和不穩(wěn)定過程。加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析工藝過程的點(diǎn)圖分析法(1)點(diǎn)圖(逐點(diǎn)圖)的基本

7、形式依次測量每一件的尺寸，并以橫坐標(biāo)為零零件號(hào)，縱坐標(biāo)為尺寸記錄在圖中；(2)均值-極值點(diǎn)圖采用序列小樣本(510)，由小樣本均值點(diǎn)圖和極值點(diǎn)圖組成，橫坐標(biāo)為小樣本組的序號(hào)。具體方法如下：定期測量小樣本的大小；計(jì)算均值和范圍r: r=xmax-xmin確定中心線，r:確定小樣本組20-30中的上下控制線ES、EI、UCL和LCL，定期跟蹤點(diǎn)、確定均值點(diǎn)圖中的上下控制線，確定極值點(diǎn)圖中的上下控制線，均值點(diǎn)圖反映質(zhì)量指標(biāo)分布中心(系統(tǒng)誤差)的變化， 極值點(diǎn)圖反映了質(zhì)量指標(biāo)的分布范圍(隨機(jī)大多數(shù)點(diǎn)在中心線附近波動(dòng)，少數(shù)點(diǎn)在控制線附近。 這種想法沒有明顯的規(guī)律性和生產(chǎn)過程不穩(wěn)定的跡象：這種想法超出了控制線或在控制線附近很密集；多連續(xù)點(diǎn)出現(xiàn)在中線的一側(cè)；明顯的規(guī)律性，如上升或下降的趨勢；點(diǎn)數(shù)周期性波動(dòng)，根據(jù)點(diǎn)數(shù)分布及時(shí)找出原因并采取措施。1.如果范圍R不超過控制線，則意味著在加工過程中瞬時(shí)尺寸分布是穩(wěn)定的。2.如果平均值超過控制線，甚