yy.vip易游-加工精度A_实用文档

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　　在拟订工艺方案、审查用户供给的零件时,能不可以加工以及怎样加工,要由双方面确立：.一是加工件的尺寸,形状和材质;二是加工件各部位的尺寸精度;成批加工稳固性要求;形位公差和粗拙度要求.本文商讨后一个问题。 一.尺寸精度： JB/T9871-1999《金属切削机床精度等级》3.4节中有这样的表达：“相对精度等级为P级的圆柱面加工机床，如能达到IT6至IT7的公差，圆度.圆柱度 达8级的加工精度，则一般应放在绝对精度等级Ⅴ级的地点上（比如卧式车床）。”即标准中明确了卧式车床为相对精度P级（即一般精度等级）机床，绝对精度等级为Ⅴ级，加工精度为IT6～IT7。数控车床CAK系列是在卧式车床的基础上发展起来的，它履行的JB/T8324.1-96《简式数控卧式车床精度》的主要项目与卧式车床同样，所以CAK系列加工精度应为IT6～IT7。 普及型数控车床CKS系列在主要零件制造精度、成品精度上较经济型数控车床有所提升，履行的GB/T16462-1996《数控卧式车床精度查验》也比《简式 数控卧式车床精度》有所提升。CKS系列加工精度应确立为IT6。CKG6132 数控高精度车床、CHH6125卧式车削中心应属于相对精度M级（精细级）或G 级（高精细级）机床，绝对精度为Ⅳ或Ⅲ级，其加工精度为IT5～IT6。 上述精度要求是标准或参照标准规定，也是写在样本、说明书中对用户的许诺，是一定达到的。从发展趋向看用户对数控卧式车床加工精度有提升的要求：如汽车的主要零件制造精度在提升；有些用户要求以车代磨等。我们应力求加工精度达到更高些。前述加工精度为精车精度，半精车可达IT8～IT10。IT11～IT12粗车便可达到。见表1。 数控卧式车床轴向加工精度能知足用户要求。加工对象难以碰到轴向尺寸公差小于0.1mm的零件。即便切槽宽度有公差要求、又不可以用同一刀刃加工，达到精度要求也不困难。 表1 μm 加工直径mm 30～50 50～80 80～120 120～180 180～250 250～315 IT5 11 13 15 18 20 23 精车 IT6 16 19 22 25 29 32 IT7 25 30 35 40 46 52 IT8 39 46 54 63 72 81 半精车 IT9 62 74 87 100 115 130 IT10 100 120 140 160 185 210 粗车 IT11 160 190 220 250 290 320 IT12 250 300 350 400 460 520 加工直径mm 315～400 400～500 500～630 630～800 800～ 1000 IT5 25 27 30 35 40 精车 IT6 36 40 44 50 56 IT7 57 63 70 80 90 半精车 IT8 89 97 110 125 140 IT9 140 155 175 200 230 IT10 230 250 280 320 360 粗车 IT11 360 400 440 500 560 IT12 570 630 700 800 900 二．工序能力系数Cp：有些用户要求机床查收时批量加工零件，丈量计算Cp值。 在正常生产状态下工序能够达成设计质量标准的实质加工能力称Cp值。它反应了成批加工的稳固性。 Cp=T/6S（1） 式中T：质量标准，即工件的公差范围。 S：质量散布的标准偏差，6S即工序能力。 （一）Cp值的计算：工序能力Cp值与随机偏差相关。随机偏差就是大小不按必定规律变化的偏差.或称有时偏差。少许丈量随机偏差毫无规律，但大批加 工实测经过统计可知随机偏差散布靠近正态散布曲线示。 该曲线特色为： 对称性：绝对值相等的正负偏差出现次数大概相等。 单峰性：绝对值小的偏差比绝对值大的偏差出现次数多。 有界性：在必定条件下偏差的绝对值不会超出必定限度（不然为粗大偏差或称过错偏差）。 随机偏差曲线散布的分别程度和均方根偏差σ的大小相关。均方根偏差σ表示了随机偏差的散布范围 n σ=±∑δi2/n（2） 1 式中：δi=Xi-μ μ为散布中心，Xi即偏差，n为检测件数. 在δi中的μ值是不行知的,我们用X取代μ，用残差Vi取代δi。 Vi=Xi-X（3） n S=±∑Vi2/（n-1）（4） 1 S为由X取代μ此后求得的近似均方根偏差称标准离差或标准偏差。 σ（或S）越小正态散布曲线越陡，随机偏差散布越集中，说明精度越高。如图2示。 往常以为高出±3σ的概率已经很小，占0.27%，故以为是随机偏差的极限偏差，即 Cp=T/6σ（5） 用S取代σ形成常用的（1）式 Cp=T/6S （二）Cpk值的计算：Cpk是有偏移的工序能力系数。 Cp值是反应在质量标准中心和质量特征值散布中心重合时，即公差带中心M与散布中心μ一致时的工序能力。但在实质中因为系统偏差的存在.二者 有偏移，如图3.ε为偏移量。因为M与μ偏移使工序能力遇到影响.不合格 品 率也不同样。所以在估量工序能力系数时应把ε考虑进去，这时求出的工序能力系数记为Cpk。 由图3可知ε=μ-M，把ε对工件直径公差范围T的一半的比值K称为 “偏移系数”其含义是反应M与μ的偏移程度。 ε   μ-M K= = （ 6） T/2 T/2 用K  值修正  Cp值即： Cpk=（1-K）Cp=（1-K）T/6S（7） 从（7）式能够看出： 当K=0时，M与μ无偏移，则Cpk=Cp，这是我们希望的。 当μ位于标准界线，此时毫无心义。明显K值愈小愈好。 （三）Cm值的计算：Cm是机械能力系数。机械能力是在工序正常状态 下，机械所拥有的加工能力，机械能力是工序能力的构成部分之一。依据经 验机械能力σm≈3/4σ，故 Cm=T/8σ=T/8S（8） （四）极差和标准偏差S的估量：测试件数达不到统计要求，可用极差 估量S 极差R-一批试件中最大最小之差。 标准离差SR=1/dn·R（9） dn：极差系数，可查表2或用下式计算： 6S≥T4S 8S≥T6S 0.67≤Cр 0.27≤p4.45 1≥Cр0.67 0.006≤p0.27 1.33≥Cр1 1/dn n0.5 n n：每组抽样数量 表2 n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dn 1.128 1.693 2.053 2.326 2.534 2.704 2.847 2.970 3.078 1/dn 0.886 0.591 0.486 0.428 0.395 0.369 0.351 0.347 0.325 （五）Cp值的评论：Cp值的分档是按T与S的倍数区分的,其评论见表3 表3 级别 Cp（Cpk） T与S的关系 不合格品率% 评 价 Cp1.67 T10S p0.00006 工序能力过于充分 1.67≥Cр1.33 10S≥T8S 0.00006≤p0.006 工序能力充分 工序能力尚可工序能力不足 T≤4SP≥4.45工序能力严重不足 Cp1知足不了质量要求，1.33≥Cр1时，工序能力基本知足要求但不充 分.需要严格控制.查验不行放宽。而1.67≥Cр1.33时，不合格品率为十万分之六以下.质量上能够放心.同意影响质量要素的一些小颠簸.若不是主要工序也可适合放宽查验和控制的标准.所以一般要求Cр≥1.33是合理的。至于 Cр≥1.67，即便影响质量诸要素有必定颠簸也不用担忧超差.甚至能够免检. 但达到这一数值极不经济。 （六）在Cр≥1.33时，本厂CKS,CAK机床所能达到的精度：前述工序能力 与随机偏差相关，数控机床加工圆柱表面时随机偏差的主要构成是X轴的重复 定位精度与刀架的重复定位精度。精度查验标准规定如表4。 表4μ 允差X轴重复定位精度刀架重复定位精度 普及型（CKS）75 经济型（CAK）1210 表4可见两种机床精度允差差异很大，按CKS达到IT6.CAK达到IT7为 目标要求。现验算可否达到该目标：以表4中X轴重复定位精度的1/6为该项 标准偏差；以表4中刀架重复定位精度（极差）按公式（9）或表2算出该项 标准偏差；两个标准偏差的平方和再开方得机床质量散布的标准偏差S。以机床最大展转直径的1/8为试件直径.试件公差的1/2（半径公差）为质量标准T；按公式（1）计算Cp值，计算内容从略.结果如表5。 表5 机床最大展转直径mm 320～400 500～630 800 1000 试件直径mm 40～50 62.5～78.8 100 125 Cp（Cpk）CAK（IT7） 0.5 0.59 0.69 0.79 CKS（IT6） 0.61 0.73 0.84 0.90 结果表示不过达到精度查验标准的 机床.加工工件分别度甚差， Cp1，质 量稳固性没有保证。本厂实质制造水平远比精度查验标准高，如自制的刀架重 复定位精度往常可达2.5μ左右。X轴重复定位精度也常做到允差值的一半以 下。故适合控制这两项精度.CKS和CAK系列机床能够分别在IT6和IT7的精 度达到Cр≥1.33。控制值和计算结果如表6。 表6 机床最大展转直径mm 320～400 500～630 800 1000 CKS系 刀架重复定位精度μm 2.5 列（IT6） X轴重复定位精度μm 3 4.5 6 7

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