机械加工质量(3)

1、加工误差的性质分布图分析法正态分布曲线的特点正态分布曲线的应用2在顺序加工一批工件中，其大小和方向皆不变的误差原理误差 刀具、机床、量具制造误差 一次调整误差与加工顺序（时间）无关在顺序加工一批工件中，其大小和方向遵循某一规律变化的误差刀具的磨损 机床、刀具热变形随加工顺序（加工时间）而有规律的变化3在顺序加工一批工件中，有些误差的大小和方向无规则变化着的毛坯的误差复映 定位误差 夹紧误差 内应力引起的变形 对于常值系统性误差，若能掌握其大小和方向，就可以通过调整消除；对于变值系统性误差，若能掌握其大小和方向随时间变化的规律，可通过自动补偿消除；唯对随机性误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能

2、完全消除。4实践表明：在正常生产条件下，无占优势的影响因素存在，而加工的零件数量又足够多时，其尺寸分布总是按正态分布的，因此在研究加工精度时，通常都是用正态分布曲线（高斯曲线）来代替实际分布曲线，使加工误差的分析计算得到简化222)(exp21xxy正态分布曲线方程式：），（0 xX 分布曲线的横坐标，表示工件的实际尺寸； 一批零件尺寸的算术平均值，它表示尺寸的分散中心，即：XniiXnX11 一批零件均方根偏差，即：niiXXn12)(1y 分布曲线纵坐标，表示分布曲线概率密度（分布密度）；n 工件（样本）总数yX正态分布曲线下面所包含的全部面积代表了全部工件，即100%12)(exp212

3、2dXxx生产上感兴趣的往往不是工件为某一尺寸的概率是多大，而是加工工件尺寸落在某一区间（x1xx2）内的概率是多大dXxxxx222)(exp21217令： 则：ZXXdZzZFZ2exp21)(20为了计算的需要，可制作一个标准化正态分布概率密度函数的积分表8v曲线呈钟形，中间高，两边低；这表示尺寸靠近分散中心的工件占大部分，而尺寸远离分散中心的工件是极少数v曲线以X= 为轴对称分布，表示工件尺寸大于 和小于 的频率相等v 和是正态分布曲线的两个特征参数XXXXp 是确定分布曲线位置的参数，其值由机床调整尺寸和常值系统性误差决定Xp则是决定分布曲线形状和分散范围的参数，越大，曲线越平坦，尺

4、寸越分散，表明加工精度越低；越小，区线越陡峭，尺寸越集中，表明加工精度越高v从表中可以查出，当X- =3时，F=49.865%，2F=99.73%，即工件尺寸在3以内的频率占99.73%，这就是说在X- = 3范围内，实际上已差不多包含了该批零件的全部，只有0.27%的尺寸在3以外，可忽略不计。因此，一般取3（6）为正态分布曲线的尺寸分散范围。这就是工程上经常用到的 “3原则”，或称“6原则” v3 （6）代表某种加工方法在一定条件下能达到的加工精度v在一般情况下应该使公差带的宽度T和均方根差之间具有下列关系：6TXX11在机械加工中，若同时满足无变值系统性误差(或有而不显著)；各随机性误差是

5、相互独立的；在各随机性误差中没有一个是起主导作用；则工件的误差就服从正态分布 工件实际尺寸的分布情况，有时并不近似于正态分布，而是出现非正态分布 双峰分布 平顶分布 偏态分布12例：已知0.005mm，零件公差带T=0.02，且公差对称于分散范围中心， 0.01mm，试求此时的废品率。X2005. 0001. 0005. 001. 002. 0XXZ%72.4721 FF%44.9521FFF%56. 41F13例：车一批轴的外圆，其图样规定的尺寸为mm，根据测量结果，此工序的分布曲线是按正态分布，其0.025mm，曲线的顶峰位置和公差中心相差0.03mm，偏于右端，试求其合格率和废品率。01

6、 . 0208 . 0025. 002. 0025. 098.19201XXZ2 . 3025. 008. 0025. 09 .1998.192XXZ148 . 0025. 002. 0025. 02/1TXZA2 . 3025. 008. 0025. 02/2TXZB%81.281F%931.492F%741.7821FFF%259.211F例：在车床上车削直径公差T=0.16mm的一批小轴，其实际分布曲线接近正态分布，但可修复废品率24，不可修复废品率2。试求该车削工艺所能达到的加工精度，并判断车刀调整误差为多少？26. 01F71. 0AX48. 02F05. 2BX71. 02/ATX

7、05. 22/BTX71. 008. 005. 208. 006. 004. 036. 06 精度：精度：调整误差：调整误差：04. 0 同一工序的加工内容中，由两台机床来同时完成，由于这两台机床的调整尺寸不尽相同，两台机床的精度状态也有差异，若将这两台机床所加工的工件混在一起，则工件的尺寸误差就呈双峰分布例如两次调整下加工的零件混在一起，尽管每次调整下加工的零件是按正态分布的，但由于两次调整的工件平均尺寸及工件数可能不同，于是分布曲线就呈双峰曲线 在影响机械加工中的诸多误差因素中，如果刀具线性磨损的影响显著，则工件的尺寸误差将呈现平顶分布。平顶误差分布曲线可以看成是随时间而平移的众多正态误差分布曲线组合的结果。当工艺系统出现显著的热变形时，分布曲线往往不对称（例如刀具热变形严重，加工轴时偏向左；加工孔时偏向右）用试切法加工时，由于操作者主观上存在着宁可返修也不报废的倾向，主观地(而不是随机地)使轴颈加工得宁大勿小，使孔径加工得宁小勿大，也往往出现不对称分布（加工轴宁大勿小，偏右，加工孔宁小勿大，偏左）。 工艺（工序）能力：是指处于控