完整word版,中南大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告之加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：姓名： *加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析班 級： 機(jī)械 13* 班學(xué) 號： 080113*實(shí)驗(yàn)日期： 2015 年 10 月 22日 指導(dǎo)教師：何老師成 績：1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1）掌握加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法的基本原理和應(yīng)用。（ 2）掌握樣本數(shù)據(jù)的采集與處理方法，要求：能正確地采集樣本數(shù)據(jù)，并能通過對樣本數(shù)據(jù)的處理，正確繪制出加工誤差的實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖。（ 3）能對實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖進(jìn)行正確地分析，對加工誤差的性質(zhì)、工序能力及工藝穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確的鑒別。（ 4）培養(yǎng)對加工誤差進(jìn)行綜合分析的能力。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ：在調(diào)整好的無心磨床上連續(xù)加工一批同樣尺寸的

2、試件，測量其加工尺寸， 對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理， 以鞏固機(jī)制工藝學(xué)課程中所學(xué)到的有關(guān)加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法的基本理論知識，并用來分析此工序的加工精度。（二）原理分析 ：在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證加工精度，常常通過對生產(chǎn)現(xiàn)場中實(shí)際加工出的一批工件進(jìn)行檢測， 運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理和分析， 從中尋找誤差產(chǎn)生的規(guī)律，找出提高加工精度的途徑。 這就是加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法。 加工誤差分析的方法有兩種形式，一種為分布圖分析法，另一種為點(diǎn)圖分析法。1分布圖分析法分布圖分析法是通過測量一批加工零件的尺寸，把所測到的尺寸范圍分為若干個(gè)段。畫出該批零件加工尺寸（或誤差）的實(shí)驗(yàn)分布圖。其折線圖就接近于理論分布曲線。

3、在沒有明顯變值系統(tǒng)誤差的情況下， 即工件的誤差是由很多相互獨(dú)立的微小的隨機(jī)誤差綜合作用的結(jié)果，則工件尺寸分布符合正態(tài)分布。利用分布曲線圖可以比較方便地判斷加工誤差性質(zhì)，確定工序能力， 并估算合格品率，但利用分布圖分析法控制加工精度，必須待一批工件全部加工完畢， 測量了樣本零件的尺寸后，才能繪制分布圖，因此不能在加工過程中及時(shí)提供控制精度的信息，這在生產(chǎn)上將是很不方便的。2點(diǎn)圖法在生產(chǎn)中常用的另一種誤差分析方法是點(diǎn)圖法或圖法。點(diǎn)圖法是以順序加工的零件序號為橫坐標(biāo)， 零件的加工尺寸為縱坐標(biāo)，把按加工順序定期測量的工件尺寸畫在點(diǎn)圖上。點(diǎn)圖可以反映加工尺寸和時(shí)間的關(guān)系，可以看出尺寸變化的趨勢，找出產(chǎn)生

4、誤差的原因。圖稱為平均尺寸極差質(zhì)量控制圖。一般是在生產(chǎn)過程開始前，先加工一批試件（本實(shí)驗(yàn)中即用本批加工的零件作為試件），根據(jù)加工所得的尺寸，求出平均值x 和極差R 而繪制成的。x 點(diǎn)圖：中線x1 kxik i 1上控制線xsxA2 R下控制線xxxA2 RR 點(diǎn)圖：中線R1kRik i 1上控制線Rs = D 1 R下控制線Rx = D 2 Rxi是將一批工件依照加工順序按n 個(gè)分為一組第 i 組的平均值，共分成 k 組；Ri是第 i 組的極差；式中 A 2、D 1、 D2 的數(shù)值根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理而定出（見表1）。表 1每組件數(shù) nA 2D1D240.732.28050.582.110將生產(chǎn)中

5、定期抽樣的尺寸結(jié)果，點(diǎn)在圖上，從點(diǎn)子在圖中的位置便可看出x 和 R的波動(dòng)， 它反映了工件平均值的變化趨勢和隨機(jī)誤差的分散程度。圖上的控制界限線，就是用來判斷工藝是否穩(wěn)定的界限。因此圖是用來判斷工藝過程的穩(wěn)定性的。（三）實(shí)驗(yàn)步驟 ：1 按無心磨床的操作方法，加工一批零件（本實(shí)驗(yàn)為100件）。加工完的零件，擦洗干凈，按加工順序放置好。2 按加工順序測量工件的加工尺寸，記錄測量結(jié)果。3 繪制直方圖和分布曲線1）找出這批工件加工尺寸數(shù)據(jù)的最大值xmax 和最小值 xmin，按下式計(jì)算出極差 R。R xmax 一 xmin2）確定分組數(shù)K（K 一般根據(jù)樣本容量來選擇，建議可選在811 之間）。3）按下式

6、計(jì)算組距d。4）確定組界（測量單位：微米）。5）做頻數(shù)分布表。6）計(jì)算 x 和。7）畫直方圖以樣本數(shù)據(jù)值為橫坐標(biāo)，標(biāo)出各組組界；以各組頻率密度為縱坐標(biāo)，畫出直方圖。8）畫分布曲線若工藝過程穩(wěn)定， 則誤差分布曲線接近正態(tài)分布曲線； 若工藝過程不穩(wěn)定， 則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定其分布曲線。畫出分布曲線，注意使分布曲線與直方圖協(xié)調(diào)一致。9）畫公差帶在橫軸下方畫出公差帶，以便與分布曲線相比較。4繪制圖(1) 確定樣組容量，對樣本進(jìn)行分組樣組容量 m 通常取 4 或 5 件。按樣組容量和加工時(shí)間順序，將樣本劃分成若干個(gè)樣組。(2) 計(jì)算各樣組的平均值和極差對于第 i 個(gè)樣組，其平均值和極差計(jì)算公式為：xi1

7、mxijmj 1式 中xi 第i個(gè)樣組的平均值；Ri 第i個(gè)樣組的標(biāo)準(zhǔn)差；xij 第 i個(gè) 樣 組 第 j個(gè)零件的測量值；xi max 第i個(gè) 樣組數(shù)據(jù)的最大值；xi min 第 i 個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最小值(3)計(jì)算圖控制限（計(jì)算公式見實(shí)驗(yàn)原理）(4)繪制圖以樣組序號為橫坐標(biāo)，分別以各樣組的平均值和極差 R 為縱坐標(biāo)， 畫出圖，并在圖上標(biāo)出中心線和上、下控制限。5 按下式計(jì)算工序能力系數(shù)Cp6 判別工藝過程穩(wěn)定性可按下表所列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別。注意，同時(shí)滿足表中左列3 個(gè)條件，工藝過程穩(wěn)定；表中右列條件之一不滿足，即表示工藝過程不穩(wěn)定。表 27 加工誤差綜合分析通過對分布圖和圖的分析，可以初步判斷誤差的

8、性質(zhì)。進(jìn)而結(jié)合具體加工條件，分析影響加工誤差的的各種因素，必要時(shí)，可對工藝系統(tǒng)的誤差環(huán)節(jié)進(jìn)行測量和實(shí)驗(yàn)。3. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)備：無心磨床量儀： 025mm 數(shù)顯千分尺一把試件： 24(± 0.01)×32 的 45 鋼（淬火） 100 件4. 實(shí)驗(yàn)過程與分析表 1-3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)序號記錄數(shù)據(jù)123.9952623.9945123.9937623.995223.9902723.9875223.9927723.995323.9972823.9895323.9907823.989423.9952923.9955423.9927923.995523.99

9、83023.9975523.9928023.995623.9913123.9855623.9898124.001723.9903223.9935723.9908223.989823.9923323.9925824.0008324.000923.9903423.9955923.9858423.9951023.9953523.9986023.9858523.9911123.9903624.0006123.9878623.9911223.9893723.9926223.9858723.9891323.9953823.9916323.9938823.9881423.9893923.9886423.99

10、18923.9951523.9984023.9916524.0009023.9901623.9954124.0006623.9989123.9971723.9914223.9926723.9919223.9981823.9954323.9846823.9939323.9971923.9914424.9966923.9919424.0012023.9904523.9927023.9899524.0052123.9994623.9887123.9909623.9902223.9974723.9927223.9979723.9952323.9794823.9927323.9929823.992242

11、3.9954924.0017423.9899923.9912523.9925023.9877523.99810023.991組組界中心值頻數(shù)頻率xi- x （ xi- x ） 2 （ xi- x ）2 mi號ximifi123.977523.9805 23.97911-0.01600.0002560.00026223.980523.9835 23.98200-0.01300.0001690323.9835-23.986523.98555-0.01000.00010.0005423.986523.9895 23.9881515-0.00704.9E-050.00074523.989523.992

12、5 23.9913535-0.00401.6E-050.00056623.992523.9955 23.9942121-0.00101E-060.00002723.995523.9985 23.99713130.00204E-060.00005823.998524.0015 24.000990.00502.5E-050.00023924.001524.0045 24.003000.00806.4E-0501024.004524.0075 24.006110.01100.0001210.000121112131415161718xmaxxmin=0.026,xxi mixi=23.9952n(

13、xix) 2 mi=0.0157n表 1-4實(shí)際分布曲線圖（直方圖）表 1-5極差樣組號平均值R樣組號123.99430.00710223.99280.00811323.9910.00612423.99420.009135523.99170.005145623.99250.0215723.99050.00716823.99250.01217xRx -R 控制圖數(shù)據(jù)極差極差平均值R樣組號平均值R23.9900.0041923.99350.009523.9930.0162023.99350.00623.9910.0042123.99620.012523.9930.0142223.98970.003

14、25523.9900.0032323.9950.0087523.990.0152423.99820.015523.9890.0082523.99220.004523.9950.0095組序x -R 控制圖5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)1本工序的實(shí)驗(yàn)分布曲線圖是否接近正態(tài)分布曲線?為什么 ?答：本工序的實(shí)驗(yàn)分布曲線圖接近正態(tài)分布曲線2根據(jù)工序能力系數(shù)Cp，本工序?qū)倌囊患?如果出現(xiàn)了廢品，試分析產(chǎn)生廢品的原因答： =0.0157mmT=0.02mmCpT=0.13086所以 : 工序等級屬于四級工件要求最大尺寸: dm ax =24.01mm , 最小尺寸 dmin =23.99mm可能出現(xiàn)的最大尺寸Am ax =x+3 =23.995+3*0.0157=24.0421mm最小尺寸 Amin =x-3 =23.9