Объясните разницу между случайными и систематическими ошибками

По характеру образования погрешности изготовления можно разделить на случайные и систематические. Случайной погрешности называется погрешность изготовления продукции, которая при одних и тех же условиях принимает различные непредсказуемые в каждой единице продукции значения по модулю и по знаку.

Основными причинами возникновения случайных погрешностей являются зазоры в узлах станков, упругие деформации системы СПИД, неравномерность процесса резания, температурные деформации обрабатываемой

детали под влиянием колеблющейся температуры и т.д. Сум­марное влияние случайных погрешностей вызывает изменение (рассе­ивание) размеров деталей при обработке. Эти рассеяния могут под­чиняться различным законам распределения. Многочисленные опыты по­казывают, что если среди случайных погрешностей нет резко выделяю­щихся, то распределение случайных погрешностей подчиняется нормаль­ному закону (рис. 3.1,а).

Систематическая погрешность - это погрешность изготовления продукции, которая при одних, и тех же условиях принимает одно и то же значение по модули и по знаку или закономерно изменяется во времени. Систематические погрешности можно разделить на постоянные и переменные. Постоянная систематическая погрешность представ­ляет собой погрешность изготовления продукции, которая принимает одно и то же значение по модулю и по знаку (рис. 3.1,а).

Переменная систематическая погрешность - это система­тическая погрешность изготовления продукции, закономерно изменяю­щаяся во времени по модулю и по знаку (рис. 3.1, б, в, г).

Систематические погрешности изготовления возникают вследствие неточности настройки режущего инструмента на размер, вследствие его износа, неточности изготовления технологического оборудования, мер­ного инструмента, из-за упругих деформаций системы СПИД. При ме­ханической обработке геометрическая неточность станков обуславливает возникновение постоянных систематических погрешностей фор­мы и взаимного расположения поверхностей обрабатываемых деталей из-за искажения схемы обработки. Так, если направляющие суппорта станка будут непараллельны оси центров, то обработанные в центрах валы получат погрешность формы (конусность, бочкообразность и пр.).

На рис. 3.1. показаны различные характеристики изменения раз­меров деталей при изготовлении. Если систематические погрешности постоянны, то точность обработки будет зависеть от случайных по­грешностей и постоянной систематической погрешности. Когда не превышает резерв допуска, приходящийся на долю постоянных систематических погрешностей, точность обработки будет опреде­ляться только случайными погрешностями (рис. З1, а).

Если, при изготовлении деталей основной причиной системати­ческой погрешности является размерный износ инструмента, то центр группирования постепенно смещается вверх, поскольку размеры деталей растут (рис. 3.1,б). При работе на постоянном оборудовании и преобладании температурных деформаций инструмента, центр группирования размеров деталей смешается в сторону уменьшения раз­меров, а если затем наступает режим теплового равновесия - стаби­лизируется. (Рис. 3.1,а).

Более сложный характер изменения размеров деталей при из­готовлении может иметь место, если, например, в работе оборудо­вания сначала преобладают температурные погрешности, а после наступления теплового равновесия - погрешности от размерного изно­са инструмента (рис, 3.1, г).

Во втором и третьем случаях систематические погрешности распределены по закону равной вероятности, а в четвертом случае по закону равномерно возрастающей вероятности. Поэтому кривые распределения суммарной погрешности изготовления продукции будут представлять собой композиции двух распределений: нормального и равной вероятности, нормального и равномерно-возрастающей вероятности.

При изготовлении продукции все причины, вызывающие погрешности изготовления, действуют одновременно, и суммарную погреш­ность обработки для данной настроечной партии в момент об­работки можно выразить следующим соотношением:

, (3.1)

где

- постоянные систематические погрешности,

- переменные систематические погрешности,

- случайные погрешности.

Дата добавления: 2015-04-24