高職《機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計》PPT電子課件

高職《機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計》PPT電子課件,機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計,高職,機(jī)械制造,工藝,夾具,設(shè)計,PPT,電子,課件 模塊三 機(jī)械加工精度2主要內(nèi)容主要內(nèi)容r 項目1 機(jī)械加工精度概述r 項目2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差r 項目3 工藝系統(tǒng)的受力變形r 項目4 工藝系統(tǒng)的熱變形和內(nèi)應(yīng)力r 項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析r 項目6 保證和提高加工精度的措施3項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.1 分布曲線法1）實(shí)際分布曲線基本概念（1）樣本容量（2）極差（3）頻數(shù)和頻率（4）組數(shù)和組距（5）均值和標(biāo)準(zhǔn)差直方圖4（1）采集數(shù)據(jù) 樣本容量通常取 n=50200（2）確定分組數(shù)、組距、組界、組中值 按教材表3-2初選分組數(shù) k；確定組距 d：取整，dd 確定分組數(shù) k：確定各組組界、組中值 統(tǒng)計各組頻數(shù)【案例案例】直方圖的作法直方圖的作法5直方圖-14.5-8.55-3.5x y （頻數(shù)）（偏差值）（平均偏差）-15-10-5（公差帶中心）（公差帶下限）（公差帶上限）（3）計算樣本平均值和標(biāo)準(zhǔn)差:（4）畫直方圖6項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.1 分布曲線法2）理論分布曲線（1）正態(tài)分布曲線及數(shù)學(xué)模型（2）正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)曲線中間高，兩邊低，遠(yuǎn)離分散中心的工件占少數(shù)；曲線相對于隨機(jī)變量平均值對稱分布，表明相對均值對稱的左、右區(qū)間的概率相等；均值和標(biāo)準(zhǔn)差是分布曲線的兩個特征參數(shù)。7 正態(tài)分布曲線 式中和分別為 正態(tài)分布隨機(jī)變量總體平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。平均值=0，標(biāo)準(zhǔn)差=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)yF（z）正態(tài)分布曲線(z=0)x(z)0z-+8值取決于機(jī)床調(diào)整尺寸和常值系統(tǒng)誤差，確定工件尺寸分散中心的位置，只影響曲線的位置，不影響曲線的形狀；值取決于隨機(jī)誤差和變值系統(tǒng)誤差，只影響曲線的形狀，不影響尺寸的位置，反映了工藝系統(tǒng)誤差分散的程度。值越大，尺寸分散范圍越大，分布曲線越平坦；值越小，尺寸分散范圍越小，分布曲線越陡而窄；當(dāng)=0；=1的正態(tài)分布，稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。910項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.1 分布曲線法2）理論分布曲線（3）“千分之三”原則任何正態(tài)分布都可以通過坐標(biāo)變換z=(x-)/變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)為：11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。稱 z 為標(biāo)準(zhǔn)化變量yF（z）正態(tài)分布曲線(z=0)x(z)0z-+12對于不同z值對應(yīng)的F(z)，可由表3-5查出。由表3-5可知，當(dāng)z=1，即x=時，查表得：2F(1)=20.3413=68.26%；當(dāng)z=2，即x=2時，查表得：2F(2)=20.4772=95.44%；當(dāng)z=3，即x=3時，查表得：2F(3)=20.49865=99.73%。計算結(jié)果表明，工件尺寸落在（3）范圍內(nèi)的概率為99.73%，而落在（3）之外的概率僅為0.27%，可以認(rèn)為正態(tài)分布的范圍為（3），這就是“3”原則，或稱為“千分之三”原則。13項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.1 分布曲線法2）理論分布曲線（4）非正態(tài)分布曲線工件尺寸的實(shí)際分布；有時并不近似于正態(tài)分布曲線。14 非正態(tài)分布 xy0a）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（圖a）xy0b）平頂分布xy0c）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）（圖b）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?。▓Dc）幾種非正態(tài)分布 15 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（圖），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（圖）,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）xy0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xzy0d）瑞利分布16項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.1 分布曲線法3）分布曲線的應(yīng)用（1）進(jìn)行誤差分析（2）計算工序能力系數(shù)（3）計算合格率和廢品率17（1）進(jìn)行誤差分析，判斷誤差性質(zhì) 判斷是否存在明顯變值系統(tǒng)誤差；判斷是否存在明顯變值系統(tǒng)誤差；判斷是否存在常值系統(tǒng)誤差，及常值系統(tǒng)誤差的大小。判斷是否存在常值系統(tǒng)誤差，及常值系統(tǒng)誤差的大小。（2）計算工序能力系數(shù) 工序能力 工序能力系數(shù) 式中 TU,TL公差帶上、下限；公差帶中心與誤差分布中心偏移距離；誤差分布的標(biāo)準(zhǔn)差。18工藝能力系數(shù)符號含義0yx33公差帶TTUTL19 工序能力系數(shù) 工序等級 說 明 CP1.67 特級 工序能力過高1.67 CP 1.33 一級 工序能力足夠1.33 CP 1.00 二級 工序能力勉強(qiáng)1.00 CP 0.67 三級 工序能力不足 0.67 CP 四級 工序能力很差工序能力等級表 CP 表示工藝過程本身的能力，而工藝能力系數(shù) CPK 則表示過程滿足技術(shù)要求的能力，實(shí)際上是“過程能力”與“管理能力”的綜合 20【案例】計算合格率和廢品率已知：在臥式鏜床上鏜削一批箱體零件的內(nèi)孔，孔徑尺寸要求為mm，已知孔徑尺寸按正態(tài)分布，=70.08mm，=0.04mm，試計算這批加工工件的合格品率和不合格品率?！窘狻孔髡龖B(tài)分布曲線圖（圖3-23），通過z=(x-)/進(jìn)行坐標(biāo)變換，得：2122查表3-5，得F(2)=0.4772；F(3)=0.49865。尺寸偏小的不合格品率：0.5-F(2)=0.5-0.4772=0.0228=2.28%；不合格品可修復(fù)；尺寸偏大的不合格品率：0.5-F(3)=0.5-0.49865=0.00135=0.135%；不合格品不可修復(fù)。合格品率：F(2)+F(3)=0.4772+0.49865=97.585%。23項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.2 點(diǎn)圖分析法1）單值點(diǎn)圖按加工順序逐個測量一批工件的尺寸，以工件序號為橫坐標(biāo)，工件尺寸或誤差為縱坐標(biāo)，并根據(jù)千分之三原則加上五條線，就可作出點(diǎn)圖；2401234567樣組序號b）工件尺寸公差帶T控制限單值點(diǎn)圖工件序號c）AABOOB工件尺寸工件尺寸工件序號a）14024681012公差帶T控制限單值點(diǎn)圖25項目5 加工誤差的統(tǒng)計分析5.2 點(diǎn)圖分析法2）均值極差圖均值-極差點(diǎn)圖是均值圖和極差圖聯(lián)合使用的統(tǒng)稱；橫坐標(biāo)是按時間順序采集的小樣本的組序號，縱坐標(biāo)為各小樣本的均值和極差。均值點(diǎn)圖控制工藝過程質(zhì)量指標(biāo)的分布中心，主要反映系統(tǒng)誤差及其變化趨勢；極差點(diǎn)圖控制工藝過程質(zhì)量指標(biāo)的分散程度，主要反映隨機(jī)誤差及其變化趨勢。單獨(dú)的均值點(diǎn)圖和極差點(diǎn)圖不能全面反映加工誤差的情況，必須聯(lián)合使用。26 圖是控制圖和圖是控制圖和R R控制圖聯(lián)合使用的統(tǒng)稱控制圖聯(lián)合使用的統(tǒng)稱R 圖：表示樣組平均值，表示樣組平均值，R R表示樣組極差表示樣組極差 圖控制限圖控制限圖：均值極差圖27 工藝過程穩(wěn)定性 點(diǎn)子正常波動工藝過程穩(wěn)定；點(diǎn)子異常波動工藝過程不穩(wěn)定 圖R 圖UCL=19.67CL=8.900510樣組序號1520LCL=00510樣組序號1520 x 圖LCL=11.57UCL=21.89CL=16.73 穩(wěn)定性判別沒有點(diǎn)子超出控制限大部分點(diǎn)子在中心線上下波動，小部分點(diǎn)子靠近控制限點(diǎn)子變化沒有明顯規(guī)律性（如上升、下降傾向，或周期性波動）v 同時滿足為穩(wěn)定 圖分析圖分析28注意事項：工藝過程穩(wěn)定性與是否產(chǎn)生廢品是兩個概念；工藝過程的穩(wěn)定性用均值-極差點(diǎn)圖判斷；出不出廢品用公差衡量，兩者沒有必然的聯(lián)系。29項目6 保證和提高加工精度的措施6.1 誤差預(yù)防合理采用先進(jìn)工藝設(shè)備直接減少原始誤差誤差轉(zhuǎn)移法誤差分組法就地平均法誤差平均法6.2 誤差補(bǔ)償在線監(jiān)測偶件自動配磨30 合合理理采采用用先先進(jìn)工藝和設(shè)備進(jìn)工藝和設(shè)備 誤差預(yù)防 減小原始誤差減小原始誤差 轉(zhuǎn)移原始誤差轉(zhuǎn)移原始誤差a）b）轉(zhuǎn)塔車床刀架轉(zhuǎn)位誤差的轉(zhuǎn)移 誤差分組誤差分組 就地加工就地加工 均均 化化 原原 始始 誤誤差差，如如研研磨磨加加工、易位加工工、易位加工易位法加工時誤差均化過程360工件轉(zhuǎn)角累積誤差1l1l2231 在線測量與在線補(bǔ)償在線測量與在線補(bǔ)償高壓油泵偶件自動配磨裝置示意圖柱塞銷柱塞32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 采用校正裝置采用校正裝置33以彈性變形補(bǔ)償熱變形v 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 其他補(bǔ)償方法其他補(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v 以熱變形補(bǔ)償熱變形v 以幾何誤差補(bǔ)償受力變形34Thank You！