基于圓柱銷加工尺寸測量及誤差統計系統的研究

張肄冕 趙子嵐 楊詣卿 石丁瑞 劉成斌 蔡沛儒 張悅

摘? 要：現代圓柱銷的加工主要依靠操作者的經驗，缺乏系統有效的理論指導，對工人的技術水平要求高，生產效率低。通過對工件的裝夾方式、切削速度和切削用量對圓柱銷尺寸誤差的影響研究后，我們可以建立一個加工尺寸測量及誤差統計系統。利用此系統我們可以同時保證其加工質量及加工效率。

關鍵詞：圓柱銷車削? 尺寸統計? 誤差分析

中圖分類號：TH161 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（c）-0092-02

圓柱銷軸向開槽，兩頭端部有倒角，用于零件之間的定位、連接、固定等。圓柱銷的材質：圓柱銷目前多應用優質碳素結構鋼為原材料制造。圓柱銷主要用于定位和連接，依靠過盈配合固定在銷孔內。國內外學者不斷地對圓柱銷車削加工進行探討與研究。其中，國外學者對圓柱銷車削加工的研究較少，且主要集中于機理研究，這有助于圓柱銷車削加工的研究。國內更多是集中于加工工藝方面的研究，提出了許多實用的操作技巧。通過理論分析定量研究圓柱銷車削加工時的尺寸誤差從而建立系統，并用其指導工程實踐，對于圓柱銷類工件車削加工具有重要的理論意義和應用價值。

1? 主要研究工作

通過建立計算機輔助加工尺寸測量及誤差統計系統，對每一次車削加工零件尺寸進行測量并同時統計其誤差量，進而找出其誤差分布規律，并以此來分析其工藝過程穩定性和建立尺寸誤差模型，然后建立一個加工尺寸測量及誤差統計系統。這就使得圓柱銷加工能在保證產品質量的前提下，顯著提高加工效率。

（1）基于圓柱銷的誤差分析。

影響其加工尺寸的分兩類誤差，即系統誤差和隨機誤差。而我們要研究的是系統誤差，圓柱銷加工時由于機床幾何誤差、裝夾誤差，以及工藝系統受力受熱的變形和工件內應力的分布不均會使其精度受影響。機床幾何誤差包括機床主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。它們影響主軸徑向回轉精度進而影響圓柱銷加工精度。

（2）圓柱銷加工誤差的測量工具分析。

現代加工圓柱銷尺寸測量與誤差統計分析技術受限于當前設備而不能及時實現實時尺寸與誤差同時測量分析，以便于減少二次測量帶來的誤差對進度的影響，而圓柱銷此類零件在各大機械產品中很常用，其精度問題十分重要。該系統的設計是為了圓柱銷加工尺寸的測量和誤差統計同時進行，并即時更換零件。其效率將遠超傳統系統。

（3）即時記錄。

利用計算機來做一個云數據統計系統，我們通過提前輸入標準尺寸數據，在實地機加零件的數據錄入后，與之比對來判斷工件合格與否，以及分析其實際誤差，尋找變量，建立統計圖探究規律。我們需要編輯一個數據系統來實現此類功能。由于我們所記錄的數據性質單一，關系簡單，因此我們打算采用傳統軟件Excel來實現這一功能。目前我們正在采用此類軟件進行數據記錄，擬合曲線的模擬實驗，它們的結果符合我們的預期要求。具體系統模型及仿真結果見圖1、圖2。

（4）系統仿真原理。

采集樣本，剔除異常數據，確定尺寸分組數和組距，然后根據上述來繪制工件尺寸實際分布圖，根據公式來完成上面操作：此數據剔除;樣本數較少時，利用無偏估計量s代替。工序能力系數公式為：。具體見圖3。

2? 結語

制造業是國民經濟的支柱產業是國家創造力競爭力和綜合國力的重要體現。它不僅為現代工業社會提供物質基礎，為信息與知識社會提供先進裝備和技術平臺，也是實現軍事變革和國防安全的基礎機械裝備制造，也是制造業中最重要的組成部分之一。因此，對于基本件加工精度的控制與研究是有很大意義的，國家的發展需要此類創新。

參考文獻

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