【正文】 1）調(diào)查：取樣，測量，作直方圖和xR圖 2）分析：無異常波動，但存在較大常值系統(tǒng)誤差。 工件轉(zhuǎn)角 累積誤差 Δ 1 l1 l2 Δ 2 94 圖 617 車細(xì)長軸的誤差原因及采取的措施 誤差預(yù)防技術(shù) ? 減小原始誤差 95 ? 誤差分組 誤差預(yù)防技術(shù) 96 誤差補(bǔ)償技術(shù) ? 在線測量與在線補(bǔ)償 ?誤差補(bǔ)償 指人為引入附加誤差因素，以抵消或減小原始誤差的影響 高壓油泵偶件自動配磨裝置示意圖 柱塞銷 柱塞 97 絲扛加工誤差補(bǔ)償裝置 1 — 工件 2 — 螺母 3 — 母絲杠 4 — 杠桿 5 — 校正尺 6 — 觸頭 7 — 校正曲線 附加位移 螺母附加轉(zhuǎn)動 誤差補(bǔ)償技術(shù) ? 采用校正裝置 98 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 ? 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 ? 其他補(bǔ)償方法 以熱變形補(bǔ)償熱變形 龍門銑橫梁變形補(bǔ)償 附加夾緊力 ? 以熱變形補(bǔ)償熱變形 ? 以幾何誤差補(bǔ)償受力變形 誤差補(bǔ)償技術(shù) 99 機(jī)械制造工藝學(xué) 加工誤差綜合分析實(shí)例 A Case for Machining Errors Analysis 第 2章 機(jī)械加工精度及其控制 Analysis and Control of Machining Precision 100 【 例 】 實(shí)例分析 【 解 】 精鏜工序示意圖 精鏜車床尾座孔，出現(xiàn)圓柱度誤差（頭大尾?。?。 用 2σ代替 3σ， 得到： 此時產(chǎn)生不合格品得概率為 %， 完全可以接受 。 90 機(jī)床調(diào)整尺寸 式中 Lt —— 調(diào)整尺寸； L M—— 平均尺寸； Tt—— 調(diào)整公差 。 86 0 1 2 3 4 5 6 7 樣組序號 b） 工件尺寸 公差帶T 控制限 點(diǎn)圖分析法 單值點(diǎn)圖 工件序號 c） A A′ B′ O′ O B 工件尺寸 工件尺寸 工件序號 a） 14 0 2 4 6 8 10 12 公差帶T 控制限 單值點(diǎn)圖 87 點(diǎn)圖分析法 ? 圖是順序 隨機(jī) 抽樣小樣本為基礎(chǔ) ， 通常 n=210,k=25 xR?1221 kiiSXxxkx x A Rx x A R??? ? ?? ? ??中 線上 控 制 限下 控 制 限R 圖： 1121 kiiSXRRkR D RR D R???????中 線上 控 制 限下 控 制 限A D D2 數(shù)值見教材 81頁表 28。 ?在工藝過程中 使用分布圖分析法是 分析 工藝過程精度 的一種方法，其 前提是加工工藝過程是穩(wěn)定的。 84 【 例 】 分布圖分析法 無心磨銷軸外圓，要求直徑 ，抽樣檢查尺寸接近正態(tài)分布， ，試分析其加工質(zhì)量。 78 ◆ 非正態(tài)分布 x y 0 a） 雙峰分布 ? 雙峰分布： 兩次調(diào)整下加工的工件或兩臺機(jī)床加工的工件混在一起 x y 0 b） 平頂分布 x y 0 c） 偏向分布 ? 平頂分布： 工件瞬時尺寸分布呈正態(tài) ， 其算術(shù)平均值近似成線性變化 （ 如刀具和砂輪均勻磨損 ) ? 偏向分布： 如工藝系統(tǒng)存在顯著的熱變形 ， 或試切法加工孔時寧小勿大 ， 加工外圓時寧大勿小 幾種非正態(tài)分布 分布圖分析法 79 ◆ 形位誤差的分布 ? 差數(shù)模分布： 正態(tài)分布大于零的部分與小于零的部分對零軸線映射后的迭加如 對稱度 、 直線與平面的平行度 、 相鄰周節(jié)誤差等 ? 瑞利分布： 二維正態(tài)分布 ， 在只考慮平面向量模情況下轉(zhuǎn)換成為一維分布 ,如 同軸度 、 直線與直線平行度 、 端面圓跳動誤差等 （ 不考慮系統(tǒng)誤差 ） x y 0 差數(shù)模分布 ? 瑞利綜合分布： 上述誤差在考慮系統(tǒng)誤差的情況下 ， 其誤差分布接近瑞利綜合分布 瑞利分布 x z y 0 分布圖分析法 80 e 0 0 0 k 1 3σ 3σ eT/2 eT/2 eT/2 分布特征 正態(tài)分布 三角分布 均勻分布 瑞利分布 偏態(tài)分布 外尺寸 內(nèi)尺寸 分布曲線 幾種常見誤差分布曲線 e、 k 值 分布圖分析法 ? 非正態(tài)分布的分散范圍 ? 分布系數(shù) k ： ?6Wk ?kW?6?或 式中 W 表示分散范圍（％計(jì)） ? 不對稱系數(shù) e： Te?2?2Te???或 式中 e 表示分布中心與分散范圍中心偏差 81 ◆ 判斷加工性質(zhì) ? 判斷是否存在明顯變值系統(tǒng)誤差 （ 實(shí)際尺寸分布 應(yīng)服從 正態(tài)分布 ,如實(shí)際分布與正態(tài)分布有較大出入 ， 用直方圖初步判斷變值系統(tǒng)誤差的性質(zhì) ） ? 判斷是否存在常值系統(tǒng)誤差及其大小 （ 分布曲線的位置 ) ◆ 確定工序能力 分布圖分析法 分布圖應(yīng)用 ? ?3626PPKCPT U T LCT U T LC????????? ? ???? 工序能力 ? 工序能力系數(shù) 式中 TU, TL—— 公差帶上、下限 ； Δ—— 公差帶中心與誤差分布中心偏移距離； σ—— 誤差分布的標(biāo)準(zhǔn)差。這就是所謂的 177。 這說明隨機(jī)變量落在土 3 σ范圍內(nèi)的概率為 99． 73％，落 在此范圍以外的概率僅 ％，此值很小。所以一般情況下，應(yīng)使 所選的加工方法的標(biāo)準(zhǔn)差，與公差帶寬度 T之間關(guān)系 ： ?177。 分布圖分析法 ?正態(tài)分布曲線的含義 ? ? 1?? ? ???? dxxFF圖 327 正態(tài)分布曲線的含義 77 分布圖分析法 ?177。 分布圖分析法 μ x y 0 μ2 μ3 μ1 x y 0 a） σ= σ=1 σ=2 b） μ、 σ 對正態(tài)分布曲線的影響 ? 特征值 μ、 σ（ 可用 樣本平均值 和 標(biāo)準(zhǔn)差 S估計(jì) ） ?σ均方根偏差 ， 是決定曲線形狀的唯一參數(shù) ， 是決定分散范圍的唯一參數(shù) ， 其大小決定了 隨機(jī)誤差 的影響程度 。 平均值 μ= 0， 標(biāo)準(zhǔn)差σ=1的正態(tài)分布稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布 ， 記為 ： x ~ N ( 0, 1 ) ? 概率密度函數(shù) （ 422） ? ?2121 ,02xy e x?? ???????????? ? ? ? ? ? ? ?y F（ z） 圖 445 正態(tài)分布曲線 μ ( z = 0 ) x(z) 0 z σ +σ 分布圖分析法 74 ? 分布函數(shù) 2121()2xxF x e dx???????? ??????? ?（ 523） 221() 02zzF z e d z? ?? ?xz ????令： 將 z 代入上式 ， 有： 則利用上式 ， 可將非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布進(jìn)行計(jì)算 （ 圖 445） 。 ?大量實(shí)驗(yàn)表明 ， 在機(jī)械加工中 ， 用調(diào)整法加工一批零件 ， 當(dāng)不存在明顯的 變值系統(tǒng)誤差 因素時 ， 則加工后零件的尺寸近似于正態(tài)分布 。 ?平均值 ： 表示 樣本的尺寸分散中心 。 ?過程： 母體 試樣 數(shù)據(jù) 作圖 結(jié)論 措施 抽樣 測定 處理 分析 研究 處理 圖 321 數(shù)據(jù)處理的過程 68 分布圖分析法 ?基本概念： ? 樣本 ： 用于抽取測量的一批工件 ? 樣本容量 n ： 抽取樣本的件數(shù)；樣本容量通常取 n = 50～ 200 ? 隨機(jī)變量 x： 任意抽取的零件的加工尺寸或偏差 ? 極差 R： 抽取的樣本尺寸或偏差的最大值和最小值之差 R=XmaxXmin ? 組距 d： 將樣本尺寸按大小順序排列，并分為 k組，組距為 d 直方圖 （ 實(shí)驗(yàn)分布圖 ） 1?? kRd69 分布圖分析法 ?基本概念： ?頻數(shù) ： 同一尺寸或同一誤差組的零件數(shù)量 稱為頻數(shù)。 ? 一批工件加工中，即存在變值性誤差，也存在隨機(jī)誤差，這時單個工件的誤差是不斷變化的，憑單個工件推斷整批工件誤差是不可靠的，所以采用統(tǒng)計(jì)分析法。 66 ?生產(chǎn)中的加工誤差問題 ?生產(chǎn)中常以復(fù)雜因素出現(xiàn)加工誤差問題，這些誤差不能采用單因素分析法來衡量其因果關(guān)系，更不能從單個工件的檢查得出結(jié)論。 ?隨機(jī)誤差： 無明顯規(guī)律，難以完全消除，只能查明根源，給予盡量減小。 隨機(jī)誤差 65 ?解決途徑 ?常值性誤差： 查明大小和方向，可通過相應(yīng)的調(diào)整或檢修工藝裝備或制造人為誤差來抵消常值誤差。 ◆ 隨機(jī)誤差服從統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律 。 加工誤差 系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差 常值系統(tǒng)誤差 變值系統(tǒng)誤差 加工誤差統(tǒng)計(jì)特性 64 加工誤差的性質(zhì) ◆ 在順序加工一批工件中 ， 其大小和方向隨機(jī)變化的加工誤差 。 ◆ 變值系統(tǒng)誤差 —— 誤差大小和方向按一定規(guī)律變化 。 ◆ 常值系統(tǒng)誤差 —— 其大小和方向在一次加工中均不改變 。 ? 隔離熱源 。 解決 ： 采用熱空氣加熱立柱后壁 均衡立柱前后壁溫度場 ? 減少切削熱和磨削熱 ， 粗 、 精加工分開 。 例 ： 高 600mm， 長 2023mm的床身 ， 若上表面溫升為 3℃ ， 則變形量為： 工件熱變形對加工精度影響 工件不