机械加工误差产生的原因及措施
1加工误差的原因分析
由机床、刀具、夹具和工件组成了机械加工的工艺系统，整个系统的误差也就影响着加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；加工误差是“果”，是表现。因此把工艺系统的误差称为原始误差。系统条件改变了，误差则随之改变，在机械加工工艺系统中，加工误差的产生主要是由原始误差引起的。这些原始误差主要可归纳为以下几个方面：
1.1加工原理误差
采用近似的加工运动或者近似的刀具轮廓，都会产生原理误差。在较多的情况下，为了使工件表面符合规定要求，就需要工件和刀具两者之间有一定的运动联系。例如，车螺纹就需要刀具与工件之间有螺旋运动的联系；滚切齿轮就需要滚刀与工件之间有准确的展成运动联系等，这种联系就叫做加工原理。这种运动联系是用机床或夹具来保证的，或是用成型刀具来保证的。但是在理论上采用的加工原理比较准确时，就需要机床或夹具制造得比较复杂，或者中间环节过多，反而增加了机床的运动误差，进而影响了加工精度的提高。另外，在用成型刀具加工复杂的曲线表面时，刀具刃口只能近似符合理论曲线，因此就会产生原理误差。
1.2定位安装误差
定位和安装是使用夹具固定工件的两个必要动作过程，定位元件决定工件的位置，而制造得非常准确的定位元件是不存在的，都允许有一定的公差范围，这样误差也就随之产生了。另外，在安装工件时一般都是由人来操作完成的，即使全部由控制系统自动完成的定位安装，误差也会产生，工件形状和尺寸受工件定位夹装精度的影响很大，进而影响工件的装配精度。因此，操作者不能完全消除定位安装误差，但应当尽量使误差降到最低限度。
1.3机床误差
机床误差表现在自身的制造、磨损和安装三个方面。一般来说，机床在制造、安装以及使用过程中都会出现一定的偏差，虽然机床出厂之前都要经过检验，但主要检验机床的重要零部件的形状和位置误差，而且这些检验是在没有切削载荷
的情况下进行的，它反映的是机床的静误差。在机床静误差中导轨误差、主轴误差和传动链误差三者对加工精度影响最大。（1）导轨误差。机床上不论各部件相对位置还是相对运动，导轨都是它们的基准。机床导轨的几何精度由其制造精度和使用的磨损状况所决定，也与机床安装好坏有关。就是说，导轨本身的制造误差以及导轨的不均匀磨损和安装质量都能使导轨产生误差。检验导轨精度时一般检验导轨水平面和垂直面的两个直线度和前后导轨的平行度。（2）主轴误差。机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准，它的误差直接影响工件的加工精度。由于主轴轴颈有圆度误差和同轴度误差，轴承本身也有误差，各个轴承之间还存在同轴度误差，主轴的挠度对轴颈轴线的垂直度误差以及支撑端面对轴颈轴线的垂直度误差等多种因素影响，在每一瞬时，主轴回转轴线在空间位置上都是在变化的，即存在回转误差。（3）传动链误差。传动链始末各元件都有不同程度的误差和偏差，各传动元件在加工时也有几何偏心、运动偏心和安装偏心，以及在运转中也存在角误差等因素，说明存在传动链误差，它一般用传动链末端元件的转动误差来考量。
1.4刀具误差
刀具在加工工件时会被磨损，使得工件表面精度发生改变，致使出现加工误差，降低工件质量。通常减少刀具磨损有下面几个方法：选择适合的刀具材料；选择适当的切削量；规范刃磨刀具方法；选择合适的冷却液等。
1.5调整误差
机械加工是由各种工序组成的，在每一个工序中，总是要进行这样或那样的调整工作，如：重新对刀、定位、夹装等等，由于这样的调整不一定绝对准确，也就带来了调整误差，它极大地影响着工件的加工精度。
1.6工艺系统的受力变形
机械加工时，机床部件、刀具、夹具和工件在切削力的作用下，都会出现程度不等的变形，致使刀刃和加工表面在位置上发生变化，就产生了加工误差。若想减少工艺系统的变形程度，可以加强系统刚度，减少切削用量，压缩变动幅度值。
1.7工艺系统的热变形
机械加工时，影响到工艺系统的有切削热和摩擦热等因素，所以工件、刀具
以及机床的多数部件温度都会升高，产生变形，它们之间原有的相对位置也随之改变，工件和刀具之间正确的相对运动形式也遭到破坏，从而破坏了传动系统的精度。
1.8内应力引起的变形
内应力是由于金属内部组织发生不均匀的体积变化而产生的，它的外界因素来源于热加工和冷加工。如果零件内部状态不稳定，其内部组织就会发生变化，从而影响加工精度。下面的三种情况会产生内应力：毛坯制造会产生内应力，同样冷矫正和切削加工也会产生内应力。因此，要想使工件得到均匀的韧性，就要进行适当的热处理，平衡其内部结构，减小磨损度。
2减少加工误差、提高加工精度的措施
通过详细分析，了解到尽管机械加工误差是不可避免的，但只要认真研究，把产生误差的原因找出来，并切实努力加以控制，则加工的精度会得到很大提高，具体的控制措施主要有以下几个方面。
2.1减少受力变形
在有些零件的加工中，不论怎样，加工精度都得不到有效提高，效率还很低，这时需要控制工艺系统由于受力而产生的变形，才能降低误差。例如：车细长轴，即使切削用量已经非常小，但还是发生弯曲和振动现象。这时我们会采用跟刀架，但经过分析受力和变形，就能看到，跟刀架只能消除一部分径向切削力，防止顶弯，但是轴向切削力的压弯没有解决，这时我们如果改变进给方向，采用大进给反向车削方法，就能消除工件由于轴向压弯产生的变形，进而提高加工精度。
2.2就地加工
在机加工或装配中，有一些精度问题往往牵涉到好多零部件之间的相互关系，用普通方法一味地追求零部件精度来降低误差很难达到要求，如果采用就地加工方法就能顺利地解决问题。例如：在制作转塔车床过程中，转塔上有六个用来安装刀架的大孔，要求这些孔的轴心线必须和机床主轴旋转轴线重合，这六个平面又需要和主轴中心线垂直。如果将转塔作为单独零件加工，由于尺寸链太多，要想达到以上两项要求则非常困难。如果这些大孔在装配前不加工，在转塔装配到机床上后，在主轴上装上镗刀，这六个孔就很容易被加工了，而且精度也能保证，这就是就地加工。
2.3变形转移和误差转移
转移误差是工艺系统的静误差，转移变形是工艺系统的动误差，二者没有区别。当机床精度较低或工件精度要求较高时，当前装备不能满足加工工件要求时，工人就应该在工艺上和夹具上做文章、想办法，创造条件转移机床的原始误差，使其原有误差转移到不影响或少影响加工精度的方向上去。这种方法使原始误差改变了方向，降低了对加工误差的影响，也就提高了加工精度。
2.4误差补偿
人为造出一些新的原始误差，使原有系统的原始误差不同程度得到抵消，这种方法就称为误差补偿法。系统负误差可以通过人为的正误差抵消，系统的正误差可以通过人为的负误差抵消，两者的大小尽量相等，而方向一定要相反，才能减少加工的误差，提高加工的精度和质量。误差补偿和误差抵消虽然在表面上有点区别，但是在本质上是一样的，在实际生产中都称为补偿误差。
2.5误差平均法
误差平均法就是利用密切联系的表面，使之相互比较，相互检查，从对比中找差距，密切联系的表面可以分为三类：一是配偶件表面；二是成套件表面；三是工件本身有牵连的表面。比如：偶件之间相互研磨、相互纠正，或者是互为基准进行加工。这种互相联系的表面之间互相研磨和互相磨损的过程，也就是误差不断减少的过程。
3结束语
减少加工误差，提高加工精度，是我们不断追求的目标，对于机械加工质量也是至关重要的。因此，在加工之前，一定要认真分析影响加工精度的因素，并在实际操作中采取有效的控制措施和先进的加工工艺，才能最大限度地减少加工误差、提高加工精度，进而提高机械加工工作的质量和效率。
浅议切削用量对加工精度的影响 机械零件的加工必须要保证零件达到图样的要求，满足其加工精度。而尺寸精度、形位精度和表面粗糙度是检验零件加工精度最主要的三个方面。三者任何一项达不到要求都会造成零件质量的下降或报废等问题。其中形状和位置精度可以通过设备，夹具，刀具，工艺等来加以保证,而尺寸精度和表面粗糙度的控制就成了很多人较为伤脑筋的难点！他们往往控制了表面粗糙度，尺寸精度却超差了，而控制了尺寸精度后，表面粗糙度又下降了。本人通过多年的实践总结及潜心研究，知道了造成零件加工误差的因素很多，以下是机械零件在切削加工时造成尺寸误差的原因分析，也是我综合较多书本资料后再结合自己的理解汇总叙述的（仅以车削加工为说明对象）。 1、尺寸计算错误或刻度盘操作错误 这里包含看错图纸；图纸尺寸链计算错误；机床刻度盘松动（不能与手柄作同步运动）；操作刻度盘时，未消除其传动间隙等几个方面。 2、量具误差或测量技术误差 这里包含使用量具前未校准量具和没有正确学会使用量具造成的：
比方说常用量具游标卡尺的使用，其尺身上锁紧螺钉的松紧度是影响测量误差的关键因素；使用千分尺时，测量力的手感也很关键；测量时的量点位置是否正确和阅读数值时的视线是否正对刻线等等也会有误差。 以上两方面的误差是初学者容易产生的，下面的几方面的误差因隐蔽性较大，所以不容易引起切削加工人员注意，有时即使我们注意了，也不容易把握它的度。 3、刀具角度误差和刀具磨损钝了产生误差 刀具角度对切削加工的多方面影响都很大，刀具角度要根据其本身材料结合工件材料和加工性质等多方面综合选择的。刀具角度的改变对切削刃口的锋利程度，切削力的大小，切屑厚薄和切屑变形的大小，表面粗糙度的优劣影响都比较明显，对刀尖强度和散热性能的影响也较突出，但是其对尺寸精度的影响是比较隐蔽的，如刀具磨损钝了产生尺寸误差和刀尖装得是否对准机床的旋转中心，对尺寸和表面粗糙度的影响也是比较大的，在数控机床加工中，书上曾经特别提到过车刀要严格对准中心这一点。 4、加工系统的刚性不足导致误差； 加工系统的刚性包含机床、工件和刀具三个方面。机床的功率与切削
抽样调查中非抽样误差的研究 摘要：在统计实践中，由于调查经费和时间的限制，往往不可能采取全面调查，而只能采取抽样调查的方法，抽样调查过程中由于抽样总体的代表性及人为的因素的影响，必不可少地会产生误差。因此从理论上讲非抽样误差应该使是可以避免的，但在实际工作中是很难做到的，本文主要分析了非抽样误差产生的原因和应对的方法。 关键词：抽样调查；分类；原因；对策 一、引言 抽样调查时目前我国搜集统计资料的一种主要方法，但是抽样调查的结果始终要受到抽样误差和非抽样误差的影响。抽样误差是由于样本随机性引起的，根据样本数据计算的对总体目标量的估计是随样本而异的。由此产生的误差即是抽样误差。抽样误差是不可避免的，其大小可以通过调查样本容量，改变抽样方式等加以控制。非抽样误差是指除抽样误差以外，由于各种原因引起的。非抽样误差由于其产生的原因及其复杂且具有不易观测和非随机性等特点而难以控制。两种误差构成了总方差，两者之间呈此消彼长的关系，一般情况下同时减少两类误差是很困难的。非抽样误差占据了很大的一部分，怎样通过降低非抽样误差。从而降低总方差，有着非常重要的现实意义。 二、非抽样误差的分类 非抽样误差可归为三类：抽样框误差．无回答误差和计量误差。以下就这三类误差分别进行讨论： 1．抽样框误差：理想的抽样框是使目标总体和被抽样总体一致，但在实践中，难免存在目标单位和样本单位不完全对应的情况。从而使得目标总体与被抽样总体不一致，产生误差。这种误差不是来自于抽样的随机性，而是产生于不完善的抽样框。称之为抽样框误差。抽样框误差主要来源于以下几个方面：丢失目标总体单位、包含非目标总体单位、复合联接、不正确的辅助信息以及抽样框老化等。 当某些目标单位没有在抽样框中出现时，这些目标单位就构成丢失单位，对于这种情况，我们可通过其他途径将其纳入到抽样框中，或对抽样框的数据进行
工艺过程的统计分析 一：概述 在生产实际中，影响加工精度的原始误差很多，这些原始误差往往使综合地交错在一起对加工精度产生综合影响的，且其中不少原始误差的影响往往带有随机性。对于一个受多个随机性质原始误差影响的工艺系统，只有用概率统计的方法来进行分析，才能得出正确的、符合实际的结果。 （一）系统性误差与随机性误差 系统性误差可分为常值系统性误差和变值系统性误差两种。在顺序加工一批工件中，其大小和方向皆不变的误差，称为常值系统性误差。例如，铰刀直径大小的误差，测量仪器的一次对零误差等。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，称为变值系统性误差。例如，由于刀具的磨损引起的加工误差，机床和刀具或工件的受热变形引起的加工误差等。显然，常值系统性误差与加工顺序无关，而变值系统性误差则与加工顺序有关。 在顺序加工一批工件中，有些误差的大小和方向使无规则变化着的，这些误差称为随机误差。例如加工余量不均匀、材料硬度不均匀、夹紧力时大时小等原因引起的 加工误差。 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，则可通过自动补偿消除；唯队随机性误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能完全消除。由概率论与数理统计血可知，随机性误差的统计规律可用它的概率分布表示。 （二）机械制造中常见的误差分布规律
偏态 分布 在用试切法车削轴径或孔径时，由于操作者为了尽量避免产生不 可修复的废品，主观地(而不是随机地)使轴颈加工得宁大勿小， 则它们得尺寸误差就呈偏态分布。 机械加工误差 分布规律 （三）正态分布 1.正态分布的数学模型、特征参数和特殊点机械加工 中，工件的尺寸误差是由很多相互独立的随机误差综合作 用的结果，如果其中没有一个随机误差是起决定作用的， 则加工后工件的尺寸将呈正态分布，其密度方程中，有两 个特征参数：一个算术平均值只影响曲线的位置，而不影 响曲线的形状；另一个均方根偏差（标准差）σ 只影响曲 线的形状，而不影响曲线的位置，均方根偏差愈大，曲线 愈平坦，尺寸就愈分散，精度就愈差。因此，均方根偏差 反映了机床加工精度的高低，算术平均值反映了机床调整 位置的不同。 2.标准正态分布 算术平均值为 0，均方根偏差为 1 的正态分布为标准正态分布。 3.工件尺寸再某区间内的概率 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（x1≤x≤x2）内的概率是多大，如右图示。通过分析可知，非标准正态分布概率 密度函数的积分，经标准化变换后，可用标准正态分布概率密度函数的积分表示，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。通过计算可知， 正态分布的分散范围为 这就是工程上经常用到的“±3σ 原则”，或称“6σ 原 则”。
测量误差的分类以及解决方法 1、系统误差 能够保持恒定不变或按照一定规律变化的测量误差，称为系统误差。系统误差主要是由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。由于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的程度，即反映了测量结果的准确度，所以在误差理论中，经常用准确度来表示系统误差的大小。系统误差越小，测量结果的准确度就越高。 2、偶然误差 偶然误差又称随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果服从某种统计分布；这种误差的处理依据概率统计方法。产生偶然误差的原因很多，如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等都可能引起这种误差；另一方面观测者本身感官分辨能力的限制，也是偶然误差的一个来源。偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高，反之则精密度越低。 系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；而偶然则反映在一定条件下误差出现的可能性。 3、疏失误差 疏失误差是测量过程中操作、读数、记录和计算等方面的错误所引起的误差。显然，凡是含有疏失误差的测量结果都是应该摈弃的。 解决方法： 仪表测量误差是不可能绝对消除的，但要尽可能减小误差对测量结果的影响，使其减小到允许的范围内。 消除测量误差，应根据误差的来源和性质，采取相应的措施和方法。必须指出，一个测量结果中既存在系统误差，又存在偶然误差，要截然区分两者是不容易的。所以应根据测量的要
求和两者对测量结果的影响程度，选择消除方法。一般情况下，在对精密度要求不高的工程测量中，主要考虑对系统误差的消除；而在科研、计量等对测量准确度和精密度要求较高的测量中，必须同时考虑消除上述两种误差。 1、系统误差的消除方法 (1)对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中，引入校正值进行修正。 (2)消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响。 采用特殊的测量方法如正负误差补偿法、替代法等。例如，用电流表测量电流时，考虑到外磁场对读数的影响，可以把电流表转动180度，进行两次测量。在两次测量中，必然出现一次读数偏大，而另一次读数偏小，取两次读数的平均值作为测量结果，其正负误差抵消，可以有效地消除外磁场对测量的影响。 2、偶然误差的消除方法 消除偶然误差可采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法。根据统计学原理可知，在足够多次的重复测量中，正误差和负误差出现的可能性几乎相同，因此偶然误差的平均值几乎为零。所以，在测量仪器仪表选定以后，测量次数是保证测量精密度的前提。 . 容：
加工误差统计分析实验 一、实验目的 1、巩固已学过的统计分析法的基本理论； 2、掌握运用统计分析法的步骤； 3、学习使用统计分析法判断和解决问题的能力。 二、实验设备与仪器 电感测量仪、块规、千分尺、试件（滚动轴承滚柱）、计算机。 三、实验原理和方法 在机械加工中，应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。 1、直方图和分布曲线绘制 1）初选分组数k 2 找出样本数据的最大值X imax和最小值X imin，并按下式计算组距： 式中：k——分组数，按表选取； X max和X min——本组样本数据的最大值和最小值。 选取与计算的d值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。 3）确定组界 各组组界为： min (i1)d 2 d X+-± (i=1,2,…,k)，为避免样本数据落在组 界上，组界最好选在样本数据最后一位尾数的1/2处。 4）统计各组频数 频数，即落在各组组界范围内的样本个数。 频率=频数/样本容量 5）画直方图 以样本数据值（被测工件尺寸）为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。 6）计算总体平均值与标准差
平均值的计算公式为 1 1n i i X X n ==∑ 式中：X i ——第i 个样本的测量值； n ——样本容量。 标准差的计算公式为 s =7）画分布曲线 若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的资料指标是形位误差或其他误差，则应根据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。 8）画公差带 按照与以上分布曲线相同的坐标原点，在横轴下方画出被测零件的公差带，以便与分布曲线相比较。 公差根据试件类型、规格查国标手册可得到。 2、X -R 图绘制 1）确定样组容量，对样本进行分组 样组容量一般取m=2~10件，通常取4或5，即对试件尺寸依次按每4~5个一组进行分组，将样本划分成若干个样组。 2）计算各样组的平均值和极差 对于第i 个样组，其平均值和极差计算公式为 1 1m i ij j X X m ==∑， max min i i i R X X =- 式中：i X ——第i 个样组的平均值； i R ——第i 个样组的标准差； ij X ——第i 个样组第j 个试样的测量值； max i X ——第i 个样组数据的最大值； min i X ——第i 个样组数据的最小值。 3）计算X -R 图的控制线 X -R 图的控制线为 样组平均值X 图的中线 1 1m k i i m X X k ==∑ 样组平均值R 图的中线
机械加工误差的综合分析 ------统计分析法的应用一、实验目的
运用统计分析法研究一批零件在加工过程中尺寸的变化规律，分析加工误差的性质和产生原因，提出消除或降低加工误差的途径和方法，通过本实验使同学能够掌握综合分析机械加工误差的基本方法。 二、实验用仪器、设备 1．M1040A型无心磨床一台； 2．分辨率为0.001mm的电感测微仪一台； 3．块规一付（尺寸大小根据试件尺寸而定）； 4．千分尺一只； 5．试件一批约120件， 6．计算机和数据采集系统一套。 三、实验容 在无心磨床上连续磨削一批试件（120件），按加工顺序在比较仪上测量尺寸，并记录之，然后画尺寸点图和X---R图。并从点图上取尺寸比较稳定（即尽量排除掉变值系统性误差的影响）的一段时间连续加工的零件120件，由此计算出X、σ，并做出尺寸分布图，分析加工过程中产生误差的性质，工序所能达到的加工精度；工艺过程的稳定性和工艺能力；提出消除或降低加工误差的措施。
四、实验步骤 1. 按被磨削工件的基本尺寸选用块规，并用气油擦洗干净后推粘在一起； 2. 用块规调整比较仪，使比较仪的指针指示到零，调整时按大调---微调---水平调整步骤进行（注意大调和水平调整一般都予先调好），调整好后将个锁紧旋钮旋紧，将块规放入盒中。 3. 修正无心磨床的砂轮，注意应事先把金刚头退后离开砂轮。将冷却液喷向砂轮，然后在按操作规程进刀，修整好砂轮后退刀，将冷却液喷头转向工件位置。 4. 检查磨床的挡片，支片位置是否合理（如果调整不好，将会引起较大的形变误差）。对于挡片可通过在机床不运转情况下，用手将工件沿着支片紧贴挡片前后推动，同时调整前后螺钉，直至工件能顺利、光滑推过为宜。 5. 按给定尺寸（Φd-0.02）调整机床，试磨五件工件，使得平均尺寸应保证在公差带中心稍偏下为宜，然后用贯穿法连续磨削一批零件，同时用比较仪，按磨削顺序测量零件尺寸并记录之。 6. 清理机床，收拾所用量具、工具等。 7. 整理实验数据，打印做实验报告。 五、实验结果及数据处理 该实验选用M1040A型无心磨床和块规一付 （1）实验原始数据
浅析影响机械加工精度的因素 二零零九年六月十二日 浅析影响机械加工精度的因素 摘要在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。本文结合自己几年的车间实践经验，就影响机械加工精度的因素作一阐述。 关键词加工精度误差 在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。 一、概述 1. 加工精度与加工误差:加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。 2.加工经济精度:由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值，而应理解为一个范围，在这个范围内都可以说是经济的。 3. 原始误差:工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。 4.研究机械加工精度的方法：分析计算法和统计分析法。 二、工艺系统集合误差 1.机床的几何误差加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。1) 主轴回转误差,机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。2) 导轨误差,导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。3) 传动链误差,传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。 2.刀具的几何误差刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具(如车刀等)，其制造误差对工件加工精度无直接影响。 3.夹具的几何误差夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。 三、定位误差 1.基准不重合误差:定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。 2.定位副制造不准确误差:工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。
机械加工定位误差分析及菱形销设计 如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。所谓正确的定位，除应限制必要 的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误 差范围以内。本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。 使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面： （ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ； （ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ； （ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ； （ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差Δ G 。其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量 误差等。 为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即 Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K 本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的内容。 由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。当定位误差，一般认为选定的定位方式可行。 Δ D ≤ 1/3 δ K 一、定位误差产生的原因及计算 造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准 不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
（一）基准不重合误差及计算 由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以Δ B 来表示。 图 3 -61a 所示为零件简图，在工件上铣缺口，加工尺寸为 A 、 B 。图3-61b 为加工示意图，工件以底面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件 的加工过程中 C 的位置是不变的。 加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上 定位时，受尺寸S ±δ S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。 显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准不重合而造成的加工尺寸的变动 范围，由图3-61b 可知： Δ B =A max-A min =S max-S min= δ S S 是定位基准 E 与设计基准 F 间的距离尺寸。当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时， 基准不重合误差就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图3-61 ，当S 的公差为δ S ，即 Δ B = δ S （3-2 ） 当设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角为β）时，基准不重合误差等于定位基准
第七章机械加工精度 本章主要介绍以下内容： 1．机械加工精度的基本概念 2．影响机械加工精度的因素 3．加工误差的统计分析 4．提高加工精度的途径 课时分配：1、4，各0.5学时，2、 3，各1.5学时 重点：影响机械加工精度的因素 难点：加工误差的统计分析 随着机器速度、负载的增高以及自动化生产的需要，对机器性能的要求也不断提高，因此保证机器零件具有更高的加工精度也越显得重要。我们在实际生产中经常遇到和需要解决的工艺问题，多数也是加工精度问题。 研究机械加工精度的目的是研究加工系统中各种误差的物理实质，掌握其变化的基本规律，分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，寻求提高加工精度的途径，以保征零件的机械加工质量，机械加工精度是本课程的核心内容之一。 本章讨论的内容有机械加工精度的基本概念、影响加工精度的因素、加工误差的综合分析及提高加工精度的途径四个方面。 7.1机械加工精度概述 一、加工精度与加工误差(见P194） 1、加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度越高。一般机械加工精度是在零件工作图上给定的，其包括：1）零件的尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。 2）零件的形状精度：加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。 3）零件的位置精度：加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。 2、获得加工精度的方法： 1）试切法：即试切--测量--再试切--直至测量结果达到图纸给定要求的方法。 2）定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸。 3）调整法：按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工表面尺寸的方法。 3、加工误差：实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。加工误差的大小表示了加工精度的高低。生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。 4、误差的敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的方向，为误差的敏感方向。例如：车削外圆柱面，加工误差敏感方向为外圆的直径方向。（见P195图7.2）
浅析机械加工误差以及措施 随着现代机械加工技术的发展，产品质量越来越高，产品与标准尺寸的误差越来越小，机械生产加工过程中所产生的各种不可避免的误差变成了衡量机械加工技术质量的重要标准。那么生产过程中的误差究竟意味着什么，为什么会产生这些误差呢？现代机械加工技术手段又对误差有怎样的解决办法呢？笔者就以上几方面问题进行了简单的分析阐述。 标签：机械加工；生产误差；技术措施 1 机械加工精度 机械加工产品实际的形状、大小尺寸、位置以及其他相关数据跟规定的几何参数的统一度，被称之为机械加工精度。计划参数与实际数据之间的不同我们把它叫做机械加工生产误差，误差是机械加工精度的一个侧面映像，如果加工误差较大，那么机械加工精度相对而言比较低，反之则很高。加工精度主要从如下几个方面检查考量，首先要检测机械加工产品的大小与标准尺寸之间的测量差；其次要观察比对机械加工产品的形状是否与标准几何图形存在差异，最后还要检测机械加工产品表面的位置精度。由于机械化生产是大批量的生产加工过程，即使由同一个机床所生产出来的产品也会不尽相同，机器的磨损，生产过程中产生的热量导致机械产品的塑性形变不在控制范围之内，机械加工切割工具的磨损，磨削过程中产生的振动都会对机械产品在大小，位置和形状上有所不同，这些加工误差是不可避免的，但是，我们一定要将生产误差严格控制在允许误差范围之内，以防不合格、劣质产品的产生，要在保障产品质量的同时不断的提高生产效率，节约能源，使经济效益达到最大化。 2 误差产生的因素 第一、机床的几何误差。现代化数控机床掌控着整个机械加工产品的生产过程，产品的加工精度也就不可避免的承受着机床生产误差所带来的影响，随着机床日日夜夜的使用，机床自身会受到不同程度的损耗，机床的工作精细程度也就会随之减弱，另外，机床的轴承运转部件主要负责固定需要加工的机械生产零件以及切割磨削要用的基本工具，当轴承运转时产生误差就会直接将这种误差传递给切割工具或者是产品，切割过程中产生的磨损或者工具选择不当，都会给机械加工生产过程中带来误差；机床上的各种加工工具能够有序的进行运转，导轨起到了决定性的作用，根据导轨的安装使用，我们才可以精准的确定其他机械设备的位置，自然地导轨固有的质量性能是产生误差的重要原因，但是也不可排除在使用过程中的损耗所造成的误差甚至在导轨安装过程中所出现人为的问题；传动设备的不停运转，对零部件传输过程中所产生的运动以及受力都可能产生误差，尤其值得注意的是传动设备通常都是通过传动链条收尾部分的机械部分误差来判断的。 第二、切割工具的几何误差。切割工具是机械加工生产机床中的重要组成部
《统计学原理》作业三 （第五～第七章） 一、判断题 1、在总体方差一定的条件下，样本单位数越多，则抽样平均误差越大。（×） 2、抽样估计的置信度就是表明抽样指标和总体指标的误差不超过一定范围的概率保证程度。（√） 3、在其它条件不变的情况下，提高抽样估计的可靠程度，可以提高抽样估计的精确度。（×） 4、抽样误差是由于抽样的偶然因素而产生的误差，这种误差既可以避免，也可以控制其大小。（×） 5、抽样推断的目的是，通过对部分单位的调查，来取得样本的各项指标。( ×) 6、抽样推断是利用样本资料对总体的数量特征进行估计的一种统计分析方法，因此不可避免的会产生误差，这种误差的大小是不能进行控制的。（×） 7、抽样成数的特点是，样本成数越大，则成数方差越大。（×） 8、从全部总体单位中按照随机原则抽取部分单位组成样本，只可能组成一个样本。（×） 二、单项选择题 1、在一定的抽样平均误差条件下（A ）。 A、扩大极限误差范围，可以提高推断的可靠程度 B、扩大极限误差范围，会降低推断的可靠程度 C、缩小极限误差范围，可以提高推断的可靠程度 D、缩小极限误差范围，不改变推断的可靠程度 2、反映样本指标与总体指标之间的平均误差程度的指标是（C ）。 A、抽样误差系数 B、概率度 C、抽样平均误差 D、抽样极限误差 3、抽样平均误差是（ D ）。 A、全及总体的标准差 B、样本的标准差 C、抽样指标的标准差 D、抽样误差的平均差 4、当成数等于（C ）时，成数的方差最大。 A、1 B、0 C、0.5 D、-1 5、对某行业职工收入情况进行抽样调查，得知其中80%的职工收入在800元以下，抽样平均误差为2%，当 概率为95.45%时，该行业职工收入在800元以下所占比重是（C ）。 A、等于78% B、大于84% C、在此76%与84%之间 D、小于76% 6、对甲乙两个工厂工人平均工资进行纯随机不重复抽样调查，调查的工人数一样，两工厂工资方差相同， 但甲厂工人总数比乙厂工人总数多一倍，则抽样平均误差（B ）。 A、甲厂比乙厂大 B、乙厂比甲厂大 C、两个工厂一样大 D、无法确定 7、反映抽样指标与总体指标之间抽样误差可能范围的指标是（A）。 A、抽样极限误差 B、抽样平均误差 C、抽样误差系数 D、概率度 8、如果变量x 和变量y 之间的相关系数为 1，说明两变量之间( D )。 A、不存在相关关系 B、相关程度很低 C、相关程度显著 D、完全相关 9、相关关系中，两个变量的关系是对等的，从而变量x 对变量y 的相关，同变量y 对变量x 的相关( C )。 A、完全不同 B、有联系但不一样 C、是同一问题 D、不一定相同 10、一般说，当居民的收入减少时，居民的储蓄款也会相应减少,二者之间的关系是( C )。 A、直线相关 B、完全相关 C、非线性相关 D、复相关 11、当所有的观察值y都落在直线y=a+bx上时，则x与y之间的相关系数为（B）。
机械加工误差产生的原因及措施 1加工误差的原因分析 由机床、刀具、夹具和工件组成了机械加工的工艺系统，整个系统的误差也就影响着加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；加工误差是“果”，是表现。因此把工艺系统的误差称为原始误差。系统条件改变了，误差则随之改变，在机械加工工艺系统中，加工误差的产生主要是由原始误差引起的。这些原始误差主要可归纳为以下几个方面： 1.1加工原理误差 采用近似的加工运动或者近似的刀具轮廓，都会产生原理误差。在较多的情况下，为了使工件表面符合规定要求，就需要工件和刀具两者之间有一定的运动联系。例如，车螺纹就需要刀具与工件之间有螺旋运动的联系；滚切齿轮就需要滚刀与工件之间有准确的展成运动联系等，这种联系就叫做加工原理。这种运动联系是用机床或夹具来保证的，或是用成型刀具来保证的。但是在理论上采用的加工原理比较准确时，就需要机床或夹具制造得比较复杂，或者中间环节过多，反而增加了机床的运动误差，进而影响了加工精度的提高。另外，在用成型刀具加工复杂的曲线表面时，刀具刃口只能近似符合理论曲线，因此就会产生原理误差。 1.2定位安装误差 定位和安装是使用夹具固定工件的两个必要动作过程，定位元件决定工件的位置，而制造得非常准确的定位元件是不存在的，都允许有一定的公差范围，这样误差也就随之产生了。另外，在安装工件时一般都是由人来操作完成的，即使全部由控制系统自动完成的定位安装，误差也会产生，工件形状和尺寸受工件定位夹装精度的影响很大，进而影响工件的装配精度。因此，操作者不能完全消除定位安装误差，但应当尽量使误差降到最低限度。 1.3机床误差 机床误差表现在自身的制造、磨损和安装三个方面。一般来说，机床在制造、安装以及使用过程中都会出现一定的偏差，虽然机床出厂之前都要经过检验，但主要检验机床的重要零部件的形状和位置误差，而且这些检验是在没有切削载荷
试验检测误差产生原因及改善措施 1.概述 工程质量的评价是以各种试验检测数据为依据的，而大量实践表明：一切试验测量结果均具有误差。因此作为从事试验检测工作的专业技术人员和管理人员有必要了解误差的种类，分析这些误差产生的原因及影响因素，以便在工作过程中采取针对性的措施最大限度的加以减少和消除误差。同时应具备科学地解析检测数据的能力，确保检测结果能最大限度地反应真值，及时、准确、可靠地测定检测对象，为管理部门提供真实可靠的工程质量状况及其变化规律。 2.试验检测的误差分类及成因 根据误差产生的原因及产生性质，可以把测量误差分为系统误差、随机误差和过失误差三大类。 2.1系统误差原因分析 系统误差是由人机系统产生的误差，是由一定原因引起的在相同条件下多次重复测量同一物理量时产生的。它具有测量结果总是朝一个方向偏离，其绝对值大小和符号保持恒定，或按照一定规律变化的特点。因此系统误差有时称之为恒定误差。系统误差主要由些列原因引起： （1）仪器误差 由于测量工具、设备、仪器结构上的不完善，电路的安装、布置、调整不得当，仪器刻度不准确或刻度的零点发生变动，样品不符合要求等原因引起的误差。 （2）人为误差 指试验检测操作人员感官的最小分辨力和某些固有习惯引起的误差。例如，由于观察者的最小分辨力不同，在测量数值的估读或与界面的接触程度上，不同
观测者就有不同的判断误差。有的试验检测人员的固有习惯，如在读取仪表读数时总是把头偏向一边，也可能会引起误差。 （3）外界误差 外界误差也称环境误差，是由于测试环境，如温度、湿度等的影响而造成的误差。 （4）方法误差 由于测试者未按规定的方法进行试验检测，或测量方法的理论依据有缺点，或引用了近似的公式，或试验条件达不到理论公式所规定的要求等造成的误差。 （5）试剂误差 在材料的成分分析及某些性质的测定中，有时要用一些试剂，当试剂中含有被测成分或含有干扰杂质时，也会引起测试误差，这种误差称为试剂误差。 一般来说，系统误差的出现是有规律的，其产生原因往往是可知或可掌握的，只要仔细观察和研究各种系统误差的具体来源，就可设法消除或降低其影响。 2.2随机误差原因分析 随机误差往往是由不能预料、不能控制的原因造成的。例如试验检测人员对仪器最小分度值的估读很难每次严格相同；测量仪器的某些活动部件所指示的测量结果在重复测量时很难每次完全相同，尤其是使用年久或质量较差的仪器设备时更为明显。 无机非金属材料的许多物化性能都与温度有关。在试验检测过程中，温度应控制恒定，但温度恒定有一定的限制，在此限度内总有不规则的变动，导致测量结果发生不规则的变动。此外，测量结果与室温、气压和湿度也有一定的关系。由于上述因素的影响，在完全相同的条件下进行重复测量时，测量值或大或小，
《统计学》习题五参考答案 一、单项选择题： 1、抽样误差是指（）。C A在调查过程中由于观察、测量等差错所引起的误差 B人为原因所造成的误差C随机抽样而产生的代表性误差 D在调查中违反随机原则出现的系统误差 2、抽样平均误差就是（）。D A样本的标准差 B总体的标准差 C随机误差 D样本指标的标准差 3、抽样估计的可靠性和精确度（）。B A是一致的 B是矛盾的 C成正比 D无关系 4、在简单随机重复抽样下，欲使抽样平均误差缩小为原来的三分之一，则样本容量应（）。A A增加8倍 B增加9倍 C增加1.25倍 D增加2.25倍 5、当有多个参数需要估计时，可以计算出多个样品容量n，为满足共同的要求，必要的样本容量一般应是（）。B A最小的n值 B最大的n值 C中间的n值 D第一个计算出来的n值 6、抽样时需要遵循随机原则的原因是（）。C A可以防止一些工作中的失误 B能使样本与总体有相同的分布 C能使样本与总体有相似或相同的分布 D可使单位调查费用降低 二、多项选择题： 1、抽样推断中哪些误差是可以避免的（）。A B D A工作条件造成的误差 B系统性偏差 C抽样随机误差 D人为因素形成偏差 E抽样实际误差 2、区间估计的要素是（）。A C D A点估计值 B样本的分布 C估计的可靠度 D抽样极限误差 E总体的分布形式 3、影响必要样本容量的因素主要有（）。A B C E A总体的标志变异程度 B允许误差的大小 C重复抽样和不重复抽样 D样本的差异程度 E估计的可靠度 三、填空题： 1、抽样推断就是根据（）的信息去研究总体的特征。样本 2、样本单位选取方法可分为（）和（）。重复抽样不重复抽样 3、实施概率抽样的前提条件是要具备（）。抽样框 4、对总体参数进行区间估计时，既要考虑极限误差的大小，即估计的（）问题，又要考虑估计的（）问题。准确性可靠性 四、简答题：
实验三 机械加工误差统计分析 一、实验目的 统计分析法是通过一批工件加工误差的表现形式，来研究产生误差原因的一种方法。做加工误差统计分析实验的目的在于，巩固已学过的统计分析法的基本理论；掌握运用统计分析法的步骤，练习使用统计分析法判断问题的能力。 1. 掌握绘制工件尺寸实际分布图的方法，并能根据分布图分析加工误差的性质，计算工序能力系数，合格品率，废品率等，能提出工艺改进的措施； 2. 掌握绘制X-R 点图的方法，能根据X-R 点图分析工艺过程的稳定性。 二、实验要求 1． 实验前要复习“加工误差统计分析”一节的内容。 2． 通过实验绘制“实际分布图”和“X —R ”控制图。 3． 根据实际分布图分析影响加工误差的因素，推算该工序加工的产品合格率与废品率； 试提出解决上述问题的途径。 4． 根据X —R 图分析影响加工误差的因素；判断工艺是否稳定；试提出解决上诉问题 的途径。 三 、实验原理和方法 在M1040无心磨床上用纵磨法磨削45HRC59~62工件一批，检查其每件尺寸。做出实际分布图以及X —R 控制图。 在机械加工中应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。详见教材相关章节。 1、直方图和分布曲线绘制 1）初选分组数K 一般应根据样本容量来选择，参见表3.1. 表1.1 分组数K 的选定 2)确定组距 找出样本数据的最大值Ximax 和最小值Ximin ，并按下式计算组距： 选取与计算的d'值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。 3）确定分组数 4）确定组界 各组组界为：（j=1，2，……，k ） 5)统计各组频数n i （即落在各组组界范围内的样件个数） 6）画直方图 max min '1 1 x x R d k k -= = --1 R k d = +min (1)2d x i d +-±
浅析机械加工精度提升途径 摘要：本论文针对机械加工精密度含义进行了详细的阐述，分析对机械加工精度的产生影响的原因和误差产生的关键因素，并总结出提升机械加工精度的有效措施和相关建议。 关键词：机械工艺；加工精度；误差 1概述 加工精度包括以下几部分，首先是尺寸精度，主要体现了零部件被加工后实际尺寸和零部件尺度公差带距离向重合的程度；其次是形状精度，其主要是对零部件加工后其表面形状同理想形状的相似程度。 2机械加工过程中误差产生的原因分析 （1）机床的几何误差。机床精度程度对工件加工精度有很大的影响。机床制造误差率严重制约着工件的加工精度高低，其具体表现为，主轴、导轨和传动等方面的误差。机床的高使用频率造成其磨损程度加大，从而造成机床精度逐渐下降。其精度下降在实际操作中主要体现在，首先是主轴回转的误差，机床主轴作为装夹工件、刀具的基本部位，能够将动力传送给工件、刀具，所以主轴回转如果发生误差，则会给工件加工带来一定的误差。其次，导轨误差，导轨体现了各部件的具体位置，是机床运动平稳的保障，当然，导轨磨损和质量也会产生一定的误差。最后，传动链误差，该误差是指传动链始端和末端传动部件运动而产生的误差，通常是依据末端转角误差程度来判断。（2）刀具种类的误差。刀具误差发生情形大多是根据刀具种类不同而变化的。当我们选择定尺刀具、成型刀具和展成刀具时，其制造误差程度严重制约着工件的精密程度。对于一般性刀具，其误差对工件加工密度不会产生直接影响。对于夹具的误差，刀具主要是发挥将刀具和机床处于准确位置的功能，因此刀具误差越大，其工件加工精度越差。（3）工件定位中的误差。工件定位中的误差，首先表现为基准重合度的误差，在零部件设计图上注明表面尺寸、位置做为设计基准。工件在加工过程中，必须要具备多种几何要素作为制造过程中的定位标准，如果采用的定位标准不规范，与原始设计不符合，就导致基准误差的出现；其次是定位副制造不适合造成误差。由于夹具上的定位元件存在不准确的因素，因此允许在一定的范围内变动。零部件的
1. 在机床上磨一批mm 0035.018-Φ的光轴，工件尺寸呈正态分布，现测得平均尺寸- x ＝17.975mm ，均方根差σ＝0.01mm ，试： （1）画出工件尺寸误差的分布曲线，并标出公差带； （2）计算该工序的工艺能力系数； （3）估计该工序的废品率； （4）分析产生废品的原因，并提出解决办法。（12分） 解 （1）分布曲线及公差带如图： （2）工艺能力系数： C P =T/6σ， C P ＝0.035/（6×0.01）=0.5833 （3）按题意x ＝17.975mm ，σ＝0.01mm ，实际加工尺寸： 加工尺寸最大值Amax ＝x +3σ＝17.975+0.03＝18.005mm ，最小值Amin ＝x -3σ＝17.975-0.03＝17.945mm ，即加工尺寸介于17.945～18.005mm 之间，而T ＝0.035mm ，肯定有废品。所以分布在17.965mm 和18mm 之间的工件为合格产品，其余为废品。 因为= σ x -x z ＝ 01 .0975 .1718-＝2.5，所以F （z ）＝F （2.5）＝ 0.4938，即平均值右 侧废品率为0.5-F （2.5）＝0.62％，即18mm 与18.005mm 间为废品；又因为 = σ x -x z ＝ 01 .0965 .17975.17-＝1，所以F （z ）＝F （1）＝0.3413，即平均值左侧废 品率为0.5-F （1）＝15.87％，即17.945mm 与17.965mm 间为废品，则总废品率
为0.62％＋15.87％＝16.49%。18mm 与18.005mm 间的废品为可修复废品。17.945mm 与17.965mm 间的废品为不可修复废品，因其尺寸已小于要求。 （3）产生废品的主要原因是加工精度不够，尺寸分布较散，另外对刀不准，存在系统误差。 2. 磨一批工件的外圆，工件尺寸呈正态分布，尺寸公差T ＝0.02mm ，均方根偏差σ＝0.005mm ，公差带对称分布于尺寸分布中心，试： （1）画出销轴外径尺寸误差的分布曲线，并标出公差带； （2）计算该工序的工艺能力系数； （3）估计该工序的废品率。 （4）分析产生废品的原因，并提出解决办法。（8分） 解 (1) 分布曲线（1分）及公差带（1分）： （2）工艺能力系数： C P =T/6σ，C P ＝0.02/（6×0.005）=0.667（2分） （3）要求的极限尺寸上偏差为0.01mm ，下偏差为-0.01mm ；工件可能出现的极限尺寸上偏差为0.015mm ，下偏差为-0.015mm ；所以分布在-0.01mm 和0.01mm 之间的工件为合格产品，其余为废品。 因为= σ x -x z ＝ 005 .00 01.0-＝2，所以F （z ）＝F （2）＝0.4772，即平均值一侧废品率为50％－47.72％＝2.28％，则总废品率为2×2.28％＝4.56%（2分）。 （4）产生废品的主要原因是加工精度较差，改进办法是提高加工技术水平并改善工艺条件，使σ数值减少至6σ 加工过程误差的统计分析 一、实验目的和要求 通过本实验掌握加工过程误差统计分析的基本原理和方法。 1．运用计算机辅助误差测控仪进行误差数据的采集，运算，结果显示和打印。 2．熟悉直方图的作法，能根据样本数据确定分组数，组距，由直方图作出实际分布曲线，进而将实际曲线与正态分布曲线相比较，判断加工误差性质。 3．熟悉X-R质量控制图的作法，能根据X-R图判断工序加工稳定性。 二、基本原理和方法 加工误差可以分为系统误差和随机误差两大类。系统误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变或按一定的规律变化，前者称常值系统误差，是由大小和方向都一定的工艺因素造成，后者为变值系统误差，由大小和方向有规律变化的工艺因素造成。随机误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都是随机的，是许多相互独立的工艺因素微量的随机变化和综合作用的结果。 实际加工误差往往是系统误差和随机误差的综合表现，因此，在一定的加工条件下，要判断是某一因素起主导作用，必须先掌握一定的数据资料，再对这些数据资料进行分析研究，判断误差的大小，性质，及其变化规律等等，然后再正对具体情况采取相应的工艺措施。 统计分析方法可用来研究，掌握误差的分布规律和统计特征参数，将系统误差和随机误差区分开来。 1．误差的分布图分析法； 根据概率论理论，相互独立的大量微小随机变量，其总和的分布接近正态分布。这就是说，对于随机误差，应满足正态分布。 根据数理统计的原理，随机变量是全体（总体）的算术平均值和标准差可用部分随机变量的算术平均值x和标准差S来估算，其值是很接近的。这样，就可用抽检样本来估算整体。 在机械加工中，用调整法加工一批零件，当不存在明显的变值系统误差因素时，其尺寸分布近似于正态分布。 根据上述原理，在本实验中，通过检测丝杠螺距误差的数据样本，来模拟一批零件的加工误差的数据样本，不同截面的丝杠螺距误差，可以看成是该丝杠车削加工工艺系统中众多随机误差因素综合的结果。根据该误差数据样本绘制实验分布图（即直方图）和正态分布曲线。若该分布图呈正态分布，表明加工过程中是影响不突出的随机性误差起主导作用，而变值系统误差作用不明显，若分布图的平均偏差与公差带中点坐标不重合，表明存在常值系统误差，若所分析的误差量呈非正态分布，则说明变值系统误差作用突出。 实验分布图（即直方图）和正态分布曲线的绘制方法如下； 假设有一个误差数据样本，其样本容量为N，样本数据的最大值为Xmax，最小值为Xmin，并记极差，R=Xmax-Xmin。 将数据分为K组，K的选取与样本容量N的大小有一定的关系，可参见表1-1 确定K值以后即可按D=R/K确定组距。样本值落在同一误差组的个数即为频Mi， 频数与样本容量之比，称为频率Fi。以组距为横坐标，以频数为纵坐标按一定比例作出各个数据组的长方形，就构成了直方图。 正态分布概率分布密度函数为；加工过程误差的统计分析实验
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