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          數控車床加工穩定性影響因素分析

          日 期:2011-6-17 9:56:40 已 閱:3151 次

          數控車床加工穩定性影響因素分析:
            在制定工藝方案、審核用戶提供的零件時,能不能加工以及如何加工,要由兩方面確定:一是加工件的尺寸,形狀和材質;二是加工件各部位的尺寸精度;成批加工穩定性要求;根據形位公差和粗糙度要求,在正常生產狀態下工序能夠完成設計質量標準的實際加工能力稱Cp值,它反映了成批加工的穩定性。機床驗收時批量加工零件的穩定性是機床是否合格的重要指標,是能夠反映機床性能的一個重要參數。

            1 批量生產穩定性指標及計算

            1.1 Cp值的計算在正常生產狀態下工序能夠完成設計質量標準的實際加工能力稱Cp值,其表達式為:

          Cp=T/6S(1)

            式中T:質量標準,即工件的公差范圍;S:質量分布的標準偏差,6S即工序能力。
            工序能力Cp值與隨機誤差有關。隨機誤差就是大小不按一定規律變化的誤差或稱偶然誤差。少量測量隨機誤差毫無規律,但大量加工實測經過統計可知隨機誤差分布接近正態分布曲線,又稱鐘形曲線[1]。

            1.2 Cpk值的計算:Cpk是有偏移的工序能力系數Cp值是反映在質量標準中心和質量特性值分布中心重合時,即公差帶中心M與分布中心μ一致時的工序能力。但在實際中由于系統誤差的存在,二者有偏移,ε為偏移量。由于M與μ偏移使工序能力受到影響,不合格品率也不一樣。所以在估算工序能力系數時應把ε考慮進去,這時求出的工序能力系數記為Cpk。ε=│μ-M│,把ε對工件直徑公差范圍T的一半的比值K稱為“偏移系數”其含義是反映M與μ的偏移程度。

          K=(2)

            用K值修正Cp值即:

          Cpk=(1-K)Cp=(1-K)T/6S(3)

            從(3)式可以看出:①當K=0時,M與μ無偏移,則Cpk=Cp,這是我們希望的。②當μ位于標準界限之外時,K>1,Cpk<0,此時毫無意義。顯然K值愈小愈好。

            1.3 Cm值的計算Cm是機械能力系數。機械能力是在工序正常狀態下,機械所具有的加工能力,機械能力是工序能力的組成部分之一。根據經驗機械能力σm≈3/4σ,故:

          Cm=T/8σ=T/8S(4)

            1.4 極差和標準偏差S的估算當測試件數達不到統計要求,可用極差估算S。極差R是一批試件中大小之差。標準極差為:

          SR=1/dn• R(5)

          其中dn為極差系數,可查表1或用下式計算:

          1dn=(6)

            n:每組抽樣數目。

            2 結論

            由上可知使一批工件達到Cр≥1.33,比一批工件達到合格品要困難的多。即使控制兩項精度,當工件直徑很小-即公差范圍很小,也難以達到Cр≥1.33的要求(如車削?準6軸IT6公差范圍8μm,半徑公差只有4μm)。因此,加工Cp值的部位尺寸應符合機床正常加工范疇。有的用戶要求Cр≥1.67,相當于不合格品率為千萬分之六以下,屬苛刻要求。粗略計算CKS只能在加工IT8.CAK只能在加工IT9級精度時才能達到。
            為達到Cp值要求,加工該部位應專備精車刀具,刀具應銳利.刀尖角小,必要時后角也大些.以避免擠壓造成的精度不穩定。

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