Статистические методы исследования качества. Виды погрешностей.
Погрешности, возникающие при выполнении заготовок, обработке резанием, контроле, сборке и других видах обработки, можно разделить на три вида: систематические постоянные, систематические закономерно изменяющиеся и случайные.
Систематические постоянные погрешности не изменяются при обработке одной заготовки или нескольких партий заготовок. Они возникают под влиянием постоянно действующего фактора. Примером подобных погрешностей могут служить неперпендикулярность оси просверленного отверстия к базовой поверхности заготовки из-за неперпендикулярности оси шпинделя к поверхности стола вертикально-сверлильного станка; погрешность межосевого расстояния растачиваемых отверстий из-за ошибки расстояния между осями направляющих втулок расточного кондуктора; погрешность формы обтачиваемой поверхности в результате непараллельности оси шпинделя направляющим станины токарного станка. Систематические постоянные погрешности могут быть выявлены пробными измерениями нескольких обработанных деталей. Эти погрешности сводятся к желаемому минимуму соответствующими технологическими мероприятиями.
Систематические закономерно изменяющиеся погрешности могут влиять на точность обработки непрерывно или периодически. Примером непрерывно влияющей погрешности может служить погрешность, вызываемая размерным износом режущего инструмента, а периодически действующей — погрешность, возникающая в результате тепловой деформации станка в период его пуска до достижения состояния теплового равновесия. Знание закона изменения этих погрешностей позволяет принимать меры для их устранения или уменьшения при построении станочных операций.
Случайные погрешности возникают в результате действия большого количества несвязанных между собой факторов. Случайная погрешность может иметь различное значение. Определить заранее момент появления и точную величину этой погрешности для каждой конкретной детали в партии не представляется возможным. Случайные погрешности могут быть непрерывными и дискретными. Непрерывная случайная погрешность имеет любые численные значения в границах определенного интервала. Примерами непрерывных случайных погрешностей могут служить погрешности положения заготовки на станке, а также погрешности обработки, вызываемые упругими отжатиями элементов технологической системы под влиянием нестабильных сил резания. Дискретные случайные погрешности в технологии машиностроения встречаются редко. К ним можно, в частности, отнести погрешности регулирования при использовании устройств ступенчатого типа.
Причинная связь между случайной погрешностью и факторами, вызывающими ее появление, иногда бывает известной (явной), а иногда не вполне известной; например, для конкретного случая обработки может быть выявлена зависимость упругих отжатий технологической системы от величины снимаемого припуска. Факторы, вызывающие получение различных диаметров отверстий, обработанных одной разверткой, являются пока полностью невыясненными.
Определить случайную погрешность для каждой детали в партии практически нельзя; тем не менее, можно установить пределы изменения этой погрешности. При явно выраженной связи между случайной погрешностью и факторами, вызывающими ее появление, пределы изменения случайной величины могут быть определены аналитическими расчетами; например, разность предельных расстояний от измерительной базы до обрабатываемой поверхности, представляющую собой погрешности базирования, можно заранее вычислить, зная допуск на размер заготовки. При неявной (невыявленной) связи между случайной погрешностью и факторами, влияющими на ее появление, пределы изменения случайной величины могут быть установлены на базе экспериментальных исследований. В процессе изучения явлений невыявленные ранее связи становятся явными. В результате этого можно более полно учитывать влияние различных технологических факторов на точность механической обработки при разработке технологических процессов.