工艺过程的统计分析.ppt

6.2过程的统计分析、一、误差统计性质的分类在生产实际上，影响加工精度的原始误差多，这些原始误差多综合交错，对加工精度综合影响，其中多数原始误差的影响具有随机性。 对多个随机性质的原始误差影响的过程系统，必须用概率统计的方法进行分析，才能得到准确、现实的结果。 各种加工误差，根据它们在批次零件上出现的规则，可分为系统误差和随机误差两类。 在逐次加工的工件中，有误差的大小和方向不规则地变化的，这些误差被称为随机误差。 系统误差分为常数系统误差和变量系统误差。 在顺序加工一系列工件中，其大小和方向不变的误差被称为常数系统误差。 在依次加工一系列工件中，其大小和方向按照某个规律变化的误差被称为变量值系统误差。 常数系统误差与加工顺序无关，变量系统误差与加工顺序相关。 对于通常值系统误差，如果能够掌握其大小和方向，则能够掌握相对于通过调整能够消除的变量值系统误差，其大小和方向随时间变化的法则，通过自动补偿能够消除的随机性的误差只能缩小变动范围，并完全解决随机性误差的统计规律可以用概率分布表示。 只要掌握过程中各种随机误差的概率分布，知道变量值的系统误差的变化规则，我们就能有效地控制过程，按规定顺利进行过程。 二、加工误差的统计分析法1 .正态分布曲线法在机械加工中，工件的尺寸误差是多种独立的随机误差综合作用的结果，若无一个随机误差，加工后的工件的尺寸就成为正态分布。 加工工件的批次，受各种误差因素的影响，加工后的工件的实际尺寸值不完全一致的现象称为尺寸分散。 其中，最大尺寸和最小尺寸的差称为分散范围。 把这些数据绘制在统计曲线上，因为其图形接近正态分布曲线，所以在这里以精细钻孔工序为例介绍统计曲线的制作方法。 在精镗活塞销孔后的工件中，图纸中将销孔直径规定为mm。 现在，抽出其中的100个，测定其直径得到100个数据。 把测量的数据按大小分成组，每个组的大小间隔(称为组间距)为0.002mm。 上述数据如下表所示，活塞销孔径的测量结果。 表中的n表示测量的工件(样品)的总数。 同一组中的工件数m称为度数，度数和样品总数n的比(m/n )称为频度。 如果将各组的工件尺寸的中间值(中央值)设为横轴x，频率(度数)设为纵轴y，将各组的频率绘制在图表上，就能得到对应的点。 把这些点连接起来，就能得到图像曲线，称为实际的分布曲线。 图中表示工件的公差分布范围、公差带中心、分布中心的话，就能进行质量分析。 工件尺寸分散范围=最大孔径-最小孔径=28.004-27.992=0.012mm，分散中心=mx/n=27.9979mm； 公差范围的中心=28-0.015/2=27.9925mm，从绘制的实际分布图表可以看出，kakakakakakakakakakakakakakakakakakakakakakakakakaki akaki akaki eya 653 CP=1的情况下，工序刚满足加工精度，但是调整等系统的常数误差的影响在Cp1中，说明了公差比尺寸分散范围小，会发生一定数量的不良品。 因此，可以利用过程能力系数Cp的大小来进行过程验证。 根据处理能力系数的大小，可以将处理分为五个阶段，如下表所示。 可以计算工艺等级、(b )批次零件加工后的合格率和不良率。利用正态分布曲线，可以在一定的生产条件下计算工件加工后的合格率、次品率、次品率。 如图所示，曲线下的公差区域t的范围内的面积(阴影部分)表示合格率。 加工外圆时，图左侧的空白部分是不可修理的废品，右侧的空白部分是可修理的废品。 加工孔时，情况相反。 利用分布曲线计算合格率和不合格品率，分布曲线上的面积可以用积分方法求出：令、总合格率，可以调查各种z值的(z )，就可以进行(c )误差分析。 ； 可以从分布曲线的形状位置分析各种误差的原因。 例如，在分布曲线的中心和公差区域的中心不一致的情况下，加工中存在系统常数误差，其大小与分布曲线的中心和公差区域的中心的差相等。 用分布曲线研究加工精度时存在问题的分布曲线，只能在零件批次被加工后画出，因此在加工中不能分析误差发展的趋势和变化规律，不能积极地控制加工精度。 ； 分布曲线是在零件批量加工完成后绘制的。 因此，在发现问题的情况下，无法对该批次的零件采取对策，只对下一批次的零件的加工有效果。 (2)控制图法控制图也被称为点图。 这有点图、点图、r图等多种形式。 生产中常见的是-R图(平均一极差图)。 -R图由图和r图构成。 在A.-R图的描绘方法(a )加工中，以一定的时间间隔或工件数，将m(m=210 )个工件作为一个样品组提取，提取n=(2030 )个样品组，由此，按照加工的前后顺序提取N=nm个工件。 依次测定它们的某个质量特性值，得到以下数据： (I=1，2，n； j=1、2、m)2222卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡6、(b )计算各组的平均值与极差Ri平均值的极差Ri，、(c )分组号分别用横轴表示和r，求出的各组的平均值与极差，(d )实线表示-R图中的中心线，虚线表示控制线。 图中各中心线和控制线的位置可以用以下公式计算：喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓6稳定的过程和r只有正常的变动。 正常的变动是随机的，变动幅度不大。 不稳定的过程中有异常波，控制图和r有明显的上升或下降倾向，或有很大的变动，或稍微超过了控制线。 在、(b)-R图中可以观察到变量值的系统误差和随机误差的大小和变化。 如图所示，显示了有明显上升的倾向，系统中存在变值系统误差。 通过利用点图案法，可以控制加工中的精度，防止废品的产生。 采用定