数控车床批量生产稳定性指标及计算

数控车床批量生产稳定性指标及计算

　　1.1Cp值的计算在正常生产状态下工序能够完成设计质量标准的实际加工能力称Cp值，其表达式为：

Cp=T/6S（1）

　　式中T：质量标准，即工件的公差范围；S：质量分布的标准偏差，6S即工序能力。

　　工序能力Cp值与随机误差有关。随机误差就是大小不按一定规律变化的误差或称偶然误差。少量测量随机误差毫无规律，但大量加工实测经过统计可知随机误差分布接近正态分布曲线，又称钟形曲线[1]。

　　1.2Cpk值的计算：Cpk是有偏移的工序能力系数Cp值是反映在质量标准中心和质量特性值分布中心重合时，即公差带中心M与分布中心μ一致时的工序能力。但在实际中由于系统误差的存在，二者有偏移，ε为偏移量。由于M与μ偏移使工序能力受到影响，不合格品率也不一样。所以在估算工序能力系数时应把ε考虑进去，这时求出的工序能力系数记为Cpk。ε=│μ-M│，把ε对工件直径公差范围T的一半的比值K称为“偏移系数”其含义是反映M与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）

　　从（3）式可以看出：①当K=0时，M与μ无偏移，则Cpk=Cp，这是我们希望的。②当μ位于标准界限之外时，K>1，Cpk<0，此时毫无意义。显然K值愈小愈好。

　　1.3Cm值的计算Cm是机械能力系数。机械能力是在工序正常状态下，机械所具有的加工能力，机械能力是工序能力的组成部分之一。根据经验机械能力σm≈3/4σ，故：

Cm=T/8σ=T/8S（4）

　　1.4极差和标准偏差S的估算当测试件数达不到统计要求，可用极差估算S。极差R是一批试件中最大最小之差。标准极差为：

SR=1/dn•R（5）

其中dn为极差系数，可查表1或用下式计算：

1dn=（6）

　　n：每组抽样数目。

结论

　　由上可知使一批工件达到Cр≥1.33，比一批工件达到合格品要困难的多。数控车床即使控制两项精度，当工件直径很小-即公差范围很小，也难以达到Cр≥1.33的要求（如车削?准6轴IT6公差范围8μm，半径公差只有4μm）。因此，加工Cp值的部位尺寸应符合机床正常加工范畴。有的用户要求Cр≥1.67，相当于不合格品率为千万分之六以下，属苛刻要求。粗略计算CKS只能在加工IT8.CAK只能在加工IT9级精度时才能达到。

　　为达到Cp值要求，数控车床加工该部位应专备精车刀具，刀具应锐利.刀尖角小，必要时后角也大些.以避免挤压造成的精度不稳定。