Анализ точности методом точечных диаграмм

Анализ точности методом кривых распределения позволяет сделать заключение о точности изготовления изделий на некотором этапе технологического процесса и дать прогноз для следующего этапа. При этом заключение о точности делают на основании измерений сравнительно небольшой партии деталей – выборке. Таким образом, этот анализ учитывает влияние на точность, в основном, случайных погрешностей, в то время как влияние систематических погрешностей из-за малого объема партии деталей может быть незначительным.

При изготовлении большой партии деталей в течение длительного времени, на точность изготовления влияют дополнительно систематические погрешности. Такие, например, как износ инструмента и температурные деформации системы ДИПС. В этом случае центр группирования случайных величин постепенно смещается. Меняется также поле рассеяния.

Кроме того, могут оказывать влияние изменения в настройке режущего инструмента, а также его смена. В результате этих действий может произойти смещение центра группирования случайных величин, как это показано на рис. 13.3, а также изменение величины поля рассеяния (рис.13.4). Параметры кривой распределения и после этих действий меняются. Поэтому кривая нормального распределения станет другой. В частности, если смена инструмента была осуществлена во время изготовления партии деталей, которая затем была использована как выборка при статистической обработке, то кривая распределения может иметь две вершины (рис. 13.8). В силу вышеуказанных причин параметры кривой распределения и с течением времени меняются. Закон нормального распределения при этом нарушается, и использовать методику, разработанную на его основе нельзя. Таким образом, недостатком рассмотренного метода является применение его для оценки точности изделий, изготовленных за небольшой промежуток времени.

Для контроля точности изготовления крупной партии деталей за большой промежуток времени применяют метод точечных диаграмм. Суть этого метода заключается в следующем. В процессе обработки деталей, через одинаковые промежутки времени ведут отбор деталей небольшими партиями в пределах 5-7 штук. Детали измеряют. Определяют среднее арифметическое значение выборки - выборочной средней, а также размах выборки по формулам

; , (13.36)

где - объем малой выборки, - размер одной детали, и максимальный и минимальный размеры деталей в выборке.

Выборочной средней определяется расположение центра группирования размеров относительно границ поля допуска, что достигается настройкой станка на заданный размер. Размах характеризует рассеяние размеров в выборке. Необходимость контроля точности по размаху выборки обусловлена тем, что при совпадении выборочной средней с серединой допуска, отдельные значения размеров могут выходить за пределы допуска.

По результатам расчета строят два графика, которые называются точечными диаграммами. На первой диаграмме по оси ординат каждый раз после взятия выборки откладывают значения . На второй - . По оси абсцисс на обеих диаграммах указывают время отбора деталей или номера выборок. Таким образом, получают последовательность точек, соединение которых прямыми линиями дает точечные диаграммы (рис.13.9). Таким образом на протяжении всего процесса изготовления партии деталей ведут наблюдения за точностью их изготовления.

На диаграммах предварительно проводят контрольные линии допустимых колебаний выборочных средних и размахов.

На точечной диаграмме выборочныхсредних наносят следующие линии.

Линии верхнего и нижнего технических пределов с ординатами и , которые соответствуют наибольшему и наименьшему предельным размерам детали по чертежу. Очевидно, что .

Верхнюю и нижнюю контрольные линии с ординатами и , которые соответствуют допускаемым значениям выборочных средних. Эти ординаты определяют по формулам

; , (13.37)

где - значение размера в середине поля допуска.

Выход точек за эти линии свидетельствует о том, что необходимо произвести подналадку станка путем регулирования системы ДИПС или смены инструмента.

На диаграмме размахов наносят три линии. Одну с ординатой допуска . Две других - верхнюю и нижнюю контрольные линии с ординатами и , которые определяются по формулам

; , (37,б)

где и коэффициенты, определяемые в зависимости от размера выборки .

Значения этих коэффициентов приведены в таблице.

Таблица 13.2

Значения коэффициентов и

	0,783	0,820	0,846	0,867	0,885	0,899	0,912
				0,034	0,065	0,091	0,115

Выход точек за эти контрольные линии свидетельствует о неполадках в системе ДИПС или необходимости изменения режимов резания.ложения точек было удовлетворительным, т.е. они находились в пределах полосы, ограниченной контрольными линиями, а в дальнейшем стали выходить за ее пределы, то при помощи точечных диаграмм можно установить момент нарушения точности и внести коррективы в настройку системы ДИПС.

Рассмотрим точечные диаграммы представленные на рис. 13.9. Допустим, что эти диаграммы построены по результатам токарной обработки наружной поверхности деталей. На диаграмме выборочных средних точки для выборок под номерами 1-3 вышли за нижнюю контрольную линию. Это свидетельствует, что настройка станка была произведена по наименьшему предельному размеру. При этом часть деталей окажется бракованной. По диаграмме видно, что из-за влияния систематической погрешности, по всей вероятности из-за износа резца, имеется тенденция увеличения выборочной средней. Выход последних двух точек за верхнюю контрольную линию является сигналом для подналадки системы ДИПС. Анализ диаграммы размахов показывает, что здесь также имеет место выход пятой точки за контрольную линию, в то время как величина выборочной средней не превышала нормы. Возможно, это связано с выкрашиванием режущей кромки резца. В результате чего диаметр детали резко увеличился. Поэтому необходимо было прервать производственный процесс, установить причину неполадки и устранить ее.