Задачи статистического анализа точности механической обработки

При работе на настроенных станках точность механической обработки оценивается посредством сравнения суммарной погрешности обработки партии деталей, обработанных с одной настройки станка, с установленным допуском на размер (партию деталей, обработанных с одной настройки станка, для краткости будем в дальнейшем называть просто «настроечной партией»).

Таким образом, статистическое изучение точности обработки сводится к выявлению фактического поля рассеивания суммарной погрешности обработки в настроечной партии и сопоставлению его с полем допуска на размер.

Если поле рассеивания размеров в настроечной партии равно или меньше поля допуска на размер, то точность данной операции признается удовлетворительной или хорошей. Если же поле рассеивания размеров оказывается больше поля допуска, то точность операции считается недостаточной. При такой точности неизбежен брак. Однако за время обработки настроечной партии могут возникнуть различного рода временные неполадки в технологической системе станок—приспособление—инструмент—деталь. Эти неполадки могут вызывать существенные изменения в рассеивании размеров в отдельные периоды времени и влиять на суммарное рассеивание в настроечной партии. Поэтому для анализа точности обработки важно знать не только величину поля рассеивания настроечной партии, но также и степень устойчивости изучаемого процесса во времени.

Под устойчивостью процесса во времени следует понимать его свойство без дополнительных регулировок сохранять требуемую точность за время обработки партии деталей с одной настройки станка.

Необходимо различать два вида устойчивости процессов во времени: технологическую и статистическую.

Процесс является технологически устойчивым, если за время обработки настроечной партии все размеры деталей находятся в пределах допуска. Процесс является статистически устойчивым, если за время обработки настроечной партии статистические характеристики рассеивания размеров деталей, т. е. дисперсия случайных погрешностей s₂ и средняя арифметическая суммарной погрешности обработки сохраняют постоянство своих значений.

Кроме таких, полностью статистически устойчивых процессов, на практике встречаются процессы, у которых только дисперсия случайных погрешностей остается постоянной во времени, а среднее значение закономерно изменяется во времени (такие процессы будем в дальнейшем называть статистически устойчивыми по рассеиванию).

Очевидно, что статистически устойчивый процесс, а также статистически устойчивый процесс только по рассеиванию, при наличии закономерного изменения во времени центра рассеивания, будет при надлежащей точности и устойчивым технологически. Но процесс, устойчивый технологически, может быть неустойчивым статистически полностью или частично.

Для того чтобы процесс был точен и можно было бы систематически наблюдать за его точностью во времени, необходимо, чтобы он был либо полностью, либо частично статистически устойчивым.

Основными задачами статистического анализа являются, во-первых, установление вида статистической устойчивости процесса, выявление причин неустойчивости процесса во времени, приведение его в устойчивое состояние и, во-вторых, определение точности процесса.

Статистический анализ устойчивости и точности процесса можно проводить тремя основными методами: методом больших выборок, методом малых выборок и методом точечных диаграмм.