机械制造工艺学课件第14讲.ppt

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1、第四章第四章 机械加工精度机械加工精度第四章第四章 机械加工精度机械加工精度v33的含义的含义:当z土3,即x一土3,查表得2F(3)0.4986529973。这说明随机变量落在土3 范围以内的概率为9973，落在此范围以外的概率仅，此值很小。因此可以认为正态分布的随机变量的实用分散范围是6。这就是所谓的3原则。右图中：第四章第四章 机械加工精度机械加工精度确定工序能力及其等级v 所谓工序能力是指工序处于稳定状态时，加工误差（随机误差）正常波动的幅度。当加工尺寸服从正态分布时，其实用尺寸分散范围是6，所以工序能力就是6。v实用尺寸分散范围6反映一批零件工序加工精度的高低工序加工精度的高低和随机

2、误差的大小和随机误差的大小。v 工序能力等级是以工序能力系数来表示的，它代表该工序能满足加工精度要求的程度。当工序处于稳定状态时，工序能力系数 Cp按下式计算:第四章第四章 机械加工精度机械加工精度y工艺能力系数符号含义x033公差带T第四章第四章 机械加工精度机械加工精度 在一般情况下，应使公差带的宽度在一般情况下，应使公差带的宽度 。但。但考虑到考虑到常值系统性误差常值系统性误差 （如刀具磨损、对刀误差）（如刀具磨损、对刀误差）以及其它因素的影响，至少应使以及其它因素的影响，至少应使 。从上图分析可知：从上图分析可知：保证加工系统不出废品的充分、必要条件是：保证加工系统不出废品的充分、必要

3、条件是：第四章第四章 机械加工精度机械加工精度vv 工序能力等级工序能力等级 工序能力系数 工序等级 说 明 CP1.67 特级 工序能力过高1.67 CP 1.33 一级 工序能力足够1.33 CP 1.00 二级 工序能力勉强1.00 CP 0.67 三级 工序能力不足 0.67 CP 四级 工序能力很差工序能力等级第四章第四章 机械加工精度机械加工精度.计算时需用到的重要关系式与参数：计算一批零件的合格率和废品率的方法计算一批零件的合格率和废品率的方法 ,查表查表查表查表式式式.当当 时，过大废品、过小废品相等（如下时，过大废品、过小废品相等（如下页左图所示）页左图所示）计算一批零件的合

4、格率和废品率的方法计算一批零件的合格率和废品率的方法 合格率：合格率：式中：式中：查表可得查表可得F(Z)则废品率：则废品率：且且 过小的废品轴和过大的废品孔工件，都不可修复。过小的废品轴和过大的废品孔工件，都不可修复。图：计算合格率、废品率 第四章第四章 机械加工精度机械加工精度.当当 时，合格率和废品率的计算时，合格率和废品率的计算（如上右图所示）（如上右图所示）（过大废品与过小废品应分别计算）（过大废品与过小废品应分别计算）过小废品率：过小废品率：式中式中:根据根据Z的大小，查表可得合格率的大小，查表可得合格率 ，代，代入上式即可算得入上式即可算得第四章第四章 机械加工精度机械加工精度.

5、同理：过大废品率：同理：过大废品率：式中：式中：=则总合格率则总合格率或：总合格率或：总合格率 +根据根据Z的大小，查表可得合格率的大小，查表可得合格率 ，代入，代入上式即可算得上式即可算得 。第四章第四章 机械加工精度机械加工精度 例题例题.解：解：根据题意画尺寸分布根据题意画尺寸分布曲线图曲线图.求均方根差求均方根差已知已知 则则 故故 查表可知，式中：查表可知，式中：=2 该工序的该工序的加工精度加工精度为为.计算例题二计算例题二.解：解：求随机误差的大小求随机误差的大小 根据已知条件可知：根据已知条件可知：则均方根误差则均方根误差 mm即随机误差为即随机误差为.求常值系统误差求常值系统

6、误差 平均尺寸：平均尺寸：公差带分布中心：公差带分布中心：故故 .画尺寸正态分布图画尺寸正态分布图计算各坐标点：计算各坐标点：；根据各坐标点作图：根据各坐标点作图：.判断有无废品判断有无废品：无过小废品；无过小废品；存在过大废品。存在过大废品。（过大的工件孔不能修复）（过大的工件孔不能修复）.计算废品率计算废品率式中：式中：故当故当 时，查表得时，查表得 则废品数量：则废品数量：.加工误差分析加工误差分析 而而 ,即即 工艺系统必出少量废品。工艺系统必出少量废品。而而 工艺能力系数工艺能力系数 减减少少废废品品的的措措施施：采采用用精精度度更更高的工艺装备。高的工艺装备。可见：产生废品的可见：

7、产生废品的主要原因是主要原因是：该加工方法的工序精该加工方法的工序精度不足。度不足。分布曲线的缺点分布曲线的缺点分布曲线的缺点分布曲线的缺点分布曲线法未考虑零件的加工先后顺序，不能反映出系统误差的变化规律及发展趋势；只有一批零件加工完后才能画出，不能在加工进行过程中提供工艺过程是否稳定的必要信息；发现问题后，对本批零件已无法补救。单值点图工件序号b）AABOOB工件尺寸工件尺寸工件序号a）140246810 12公差带T控制限2、点图分析法1、单值点图、单值点图平均值曲线OO：瞬时分散中心变值系统误差起始点O：常值系统误差AA，BB：每一瞬时分散范围。受随机误差的影响。第四章第四章 机械加工精

8、度机械加工精度将一批工件的尺寸按加工顺序分为k组，每组有m个工件，表示某一组的平均值，表示该组最大尺寸与最小尺寸之差：以组序号为横坐标，以 与 为纵坐标，就可作出其相应的 的点图，如图所示。2、组值点图由于 在一定程度上代表了瞬时的分散中心，故 点图可以反映系系统统误误差差的变化趋势；在一定程度上代表了瞬时的尺寸分散范围，R点图可反映出随随机机误误差差及其变化趋势。点图与R点图是加工误差分析中常用的两种点图。第四章第四章 机械加工精度机械加工精度4-6 保证和提高加工精度的途径保证和提高加工精度的途径 合理采用先进工艺和设备合理采用先进工艺和设备一、一、误差预防：误差预防：指减小原始误差本身或

9、减小原始误差的影响。即减少误差源和改变原始误差源和加工误差的定量关系。直接减小原始误差直接减小原始误差 细细细细长长长长轴轴轴轴切切切切削削削削时时时时采采采采用用用用反反反反向向向向切切切切削削削削、跟跟跟跟刀刀刀刀架架架架和和和和弹弹弹弹性性性性顶顶顶顶尖尖尖尖，并采用较大主偏角外圆车刀。并采用较大主偏角外圆车刀。并采用较大主偏角外圆车刀。并采用较大主偏角外圆车刀。转移原始误差转移原始误差转移原始误差转移原始误差 采采用用立立刀刀安安装装把把刀刀架架的的转转角角位位移移转转移移到到误误差差的的不不敏感方向敏感方向a）b）转塔车床刀架转位误差的转移丝杠加工误差补偿装置1 工件 2 螺母 3 母丝杠 4 杠杆 5 校正尺 6 触头 7 校正曲线 附加位移螺母附加转动 采用校正装置采用校正装置二、误差补偿二、误差补偿二、误差补偿二、误差补偿：其他补偿方法其他补偿方法龙门铣横梁变形补偿v 以几何误差补偿受力变形v 以热变形补偿热变形以热变形补偿热变形