机械设计中的精度问题研究
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 25395 次点击
摘要:机械设计是一个系统性很强的系统工程,同时又具有价值工程的特点。在设计时,精度的控制是重中之中。它是成本控制的最前沿。本文系统的介绍了机械系统精度的知识,并对精度进行了分析,给出了精度分布的统计特征,最终给出了设计精度的比较方法。
关键词:机械精度精度分析误差分析精度比较
前言
机械设计是一个系统化的工程。而机械系统是由机械零部件组成的一个整体,只有各部件相互协调,才能保证功能发挥。各部件功能的发挥与机械系统的精度精确相关。机械系统的精度包括几何参数精度和运动精度两个方面。几何参数精度主要是指尺寸和相互位置,运动精度主要是指回转和传动链等在机械部件在运动时的精度要求。特别是当精度要求高时,还得考虑各子系统的精度。
机械精度掌控好,可以降低后序工作的加工难度、节省贵重金属,从而达到降低产品成本的目的。并且在零部件机械加工时,对精度要求高的零部件可以使用高精度数控加工设备,材料的选择上也可以使用贵重金属;对精度高求低的零部件,其加工精度可适当降低,从而达到价值工程的标准。
1.精度的相关概念
1.1精度可靠度
部件的精度可靠度是指部件在规定的加工、测量和装配条件下,其实际精度满足设计要求的概率。假设部件的实际精度用c表示,其设计精度为。考虑到设计诸环节的随机因素,其实际精度满足的要求为一随机事件A,则部件精度的普通可靠度为:
R=P(A)=P(c=)公式(1-2)
1.2精度的度量
精度的度量中常用的概念有两个:公差与误差。其中,公差只是一个单纯的数量值,其代表的是零件的质量指标,而误差虽然也是一个数量值,但它的产生是在一定的加工条件下很多因素综合作用的结果,表现在它的大小、分布都与具体的生产条件有密切关系。误差的分析通常采用两种方法:一种是不考虑误差的具体分布形式,只给出误差的上下限,认为误差在上下限之间随机变动;另一种是考虑误差的分布规律。这技术经济的角度看,采用概率法是十分必要的。既要考虑变化范围,还应给出公差变化的统计规律。
2.机械精度分析
机械精度的误差出现后,需要对误差进行一些处理,对于误差在各级进行分配,以达到系统的要求,并最终做为确定各零件精度要求和制订装配工艺措施的依据。在机械系统精度已知的情况下,对少环的机械系统有极值法分配精度,对多环高精度机械系统用统计法分配精度。用统计计算法对系统精度进行分配的基本公式为: