加工誤差的分類(lèi)
各種加工誤差按其在一批工件中出現(xiàn)規(guī)律的不同可分為：
（1）系統(tǒng)誤差，在順序加工一批工件中，其加工誤差的大小和方向都保持不變，或者按一定規(guī)律變化，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。前者稱常值系統(tǒng)誤差，后者稱變值系統(tǒng)誤差。
（2）隨機(jī)誤差，在順序加工一批工件中，其加工誤差的大小和方向的變化是屬于隨機(jī)性的，稱為隨機(jī)誤差。
造成各類(lèi)加工誤差的原始誤差見(jiàn)表3-5。
2. 加工誤差的分析計(jì)算法
3. 該法適用于分析計(jì)算各系統(tǒng)誤差對(duì)加工精度的影響。分析計(jì)算時(shí)可按如下步驟進(jìn)行：
1）查明對(duì)某項(xiàng)加工誤差有影響的各原始誤差。
2）通過(guò)分析計(jì)算或測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、建立加工誤差與每一原始誤差間的數(shù)學(xué)關(guān)系試。
3）測(cè)量或計(jì)算出各原始誤差的數(shù)值，代入數(shù)學(xué)關(guān)系試，計(jì)算出各單項(xiàng)加工誤差。
4）將各單項(xiàng)加工誤差代數(shù)相加即得總加工誤差。
3、加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法
該法僅適用于采用調(diào)整法加工的成批、大量生產(chǎn)。在機(jī)械加工中，經(jīng)常采用的統(tǒng)計(jì)分析法主要有分布 圖分析法和點(diǎn)圖（x-R圖）分析法兩種。
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系統(tǒng)誤差 |
隨機(jī)誤差 |
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常值系統(tǒng)誤差 |
變值系統(tǒng)誤差 |
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1） 原理誤差
2） 工藝系統(tǒng)的調(diào)整誤差（對(duì)一次調(diào)整而言）
3） 夾緊誤差（對(duì)于機(jī)動(dòng)夾緊
4） 測(cè)量誤差（又量?jī)x制造、對(duì)零不準(zhǔn)、設(shè)計(jì)原理、磨損等產(chǎn)生）
5） 夾具的制造誤差與磨損
6） 刀具的制造誤差
7） 機(jī)床的制造、安裝誤差及磨損
8） 工藝系統(tǒng)受力變形（加工余量、材料硬度均勻時(shí)）
9） 工藝系統(tǒng)熱變形（系統(tǒng)達(dá)到熱平衡狀態(tài)后 |
1） 刀具的尺寸磨損（砂輪、車(chē)刀、端銑刀、單刃鏜刀等）
2） 工藝系統(tǒng)熱變形（系統(tǒng)大大派熱平衡狀態(tài)前）
3） 多工位機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度誤差和其上夾具的安裝誤差 |
1） 工件定位誤差
2） 夾緊誤差（對(duì)于手動(dòng)夾緊）
3） 測(cè)量誤差（由量?jī)x傳動(dòng)鏈間隙測(cè)量條件不穩(wěn)定、讀數(shù)不準(zhǔn)等造成）
4） 工藝系統(tǒng)的調(diào)整誤差（多臺(tái)機(jī)床加工同批工件、一臺(tái)機(jī)床多次調(diào)整加工大批工件）
5） 工藝系統(tǒng)受力變形（加工余量、材質(zhì)硬度不均勻時(shí)）
6） 殘余應(yīng)力引起變形 |
（2） 分布圖分析法
1）分布圖的繪制步驟
a采集數(shù)據(jù)，成批加工某種零件，隨機(jī)抽取數(shù)量為n的零件進(jìn)行測(cè)量。抽取的這批零件稱為樣本，n稱為樣本容量，通常取n=50~200件。
表3-5 早成各類(lèi)加工誤差的原始誤差
B確定分組數(shù)k、組距d、各組組界和組中值 分組數(shù)k應(yīng)根據(jù)樣本容量n來(lái)選�。ㄒ�(jiàn)表3-6）
表3-6 分組數(shù)k的選取
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n |
25~40 |
40~60 |
60~100 |
100 |
100~160 |
160~250 |
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k |
6 |
7 |
8 |
10 |
11 |
12 |
組距為
題-2.jpg)
式中R—樣本尺寸的最大值Xmax與在小值Xmin之差，稱為極差，即R=Xmax--Xmin.
表2組組界為Xmin+（j-1）d± （j=1.2.3……k）
各組組中值為
Xmin+(j-1)d
c.以工件尺寸（組中值）為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)（同一尺寸組中零件的數(shù)量）m為縱坐標(biāo)作（頻數(shù)）分布圖
d在分布圖上標(biāo)出該工序的公差帶位置。
e.計(jì)算樣本的算術(shù)平均值 和標(biāo)準(zhǔn)差s。
式中Xi—工件尺寸。
2）分布圖分析法的應(yīng)用
a. 判別加工誤差性質(zhì)，如果分布曲線形狀與正態(tài)分布曲線基本相符，說(shuō)明加工過(guò)程中沒(méi)有變值系統(tǒng)誤差（或影響很小），此時(shí)可進(jìn)一步根據(jù)樣本算術(shù)平均值 是否與公差帶中心重合老判斷是否存在常值系統(tǒng)誤差（不重合則表明存在常值系統(tǒng)誤差）；如分布圖曲線形狀與正態(tài)分布曲線有較大出入，則可根據(jù)分布圖曲線形狀初步判斷變值系統(tǒng)誤差的性質(zhì)；
b. 計(jì)算工序能力系數(shù)CP（CP= ，T為零件公差）如CP＞1，說(shuō)明該工序能力足夠，
但加工中是否會(huì)出廢品，還要看工藝系統(tǒng)調(diào)整是否正確；如CP＜1，那么不論怎樣調(diào)整，不合格品總是不可避免，此時(shí)應(yīng)采取精化機(jī)床、提高毛坯制造精度或改用更精密的加工方法等措施來(lái)減少隨機(jī)誤差。
分布圖分析法可看出各種隨機(jī)因素對(duì)加工精度的綜合影響；可把常值系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差區(qū)別開(kāi)來(lái)，確知它的大小和方向，分布圖分析法的不足在于，沒(méi)有考慮一批工件加工的先后順序，戰(zhàn)不能反映誤差變化的趨勢(shì)，難以區(qū)別變值系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的影響；必須等到一批工件加工完畢后才能繪制分布圖，因此不能在加工過(guò)程中及時(shí)提供控制精度的信息。
（3）點(diǎn)圖（x—R圖）分析法
1）—R圖的繪制步驟
a.在一批工件的加工過(guò)程中，每隔一定時(shí)間抽取容量n=2~10件的一個(gè)小樣本，并計(jì)算出小樣本的算術(shù)平均值 和極差Ri。經(jīng)過(guò)若干時(shí)間后就可德到k個(gè)小樣本（常取k=25）。
b.以小樣本的組序號(hào)為橫坐標(biāo)，小樣本的算術(shù)平均值 和極差R為縱坐標(biāo)，分別作出 點(diǎn)圖和R點(diǎn)圖。
C.在 點(diǎn)圖和R點(diǎn)圖上作出中線和上、下、控制線：
式中 A2、D1、D2—常數(shù)，可由表3-7查得。
2） —R圖的作用 在一定程度上代表了瞬時(shí)的分散中心，故 點(diǎn)圖主要反映系統(tǒng)誤差及其變化趨勢(shì)；R在一定程度上代表了瞬時(shí)的尺寸分散范圍，故R點(diǎn)圖可反映出隨機(jī)誤差及其變化趨勢(shì)，兩種點(diǎn)圖必須結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，根據(jù)圖中點(diǎn)的分布情況可判別工藝過(guò)程是否穩(wěn)定（波動(dòng)是否屬于正常），判別的標(biāo)志見(jiàn)表3-8。
表3-7 A2、D1、D2
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N件 |
A2 |
D1 |
D2 |
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4 |
0.73 |
2.28 |
0 |
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5 |
0.58 |
2.11 |
0 |
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6 |
0.48 |
2.00 |
0 |
表3-8 正常波動(dòng)與異常波動(dòng)標(biāo)志
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正常波動(dòng) |
異常波動(dòng) |
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1） 沒(méi)有點(diǎn)子超出控制線
2） 大部分點(diǎn)子在中線上下波動(dòng)，小部分在控制線附近
3） 點(diǎn)子分布沒(méi)有明顯的規(guī)律性 |
1） 有點(diǎn)子超出控制線
2） 點(diǎn)子密集在中線上下附近
3） 點(diǎn)子密集在控制線附近
4） 連續(xù)7個(gè)點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)
5） 連續(xù)11點(diǎn)中有10點(diǎn)出現(xiàn)在中線一側(cè)
6） 連續(xù)14點(diǎn)中有12點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)
7） 連續(xù)17點(diǎn)中有14點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)
8） 連續(xù)20點(diǎn)中有16點(diǎn)以上出現(xiàn)在中線一側(cè)
9） 電子有上升或下降傾向
10） 點(diǎn)子呈周期性波動(dòng) |
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