加工誤差統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、誤差統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、穩(wěn)固已學(xué)過(guò)的統(tǒng)計(jì)分析法的根本理論；2、掌握運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析法的步驟；3、學(xué)習(xí)使用統(tǒng)計(jì)分析法判斷和解決問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器電感測(cè)量?jī)x、塊規(guī)、千分尺、試件滾動(dòng)軸承滾柱、計(jì)算機(jī)。三、實(shí)驗(yàn)原理和方法在機(jī)械加工中，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)加工誤差或其他質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析，是進(jìn)行過(guò)程控制的一種有效方法，也是實(shí)施全面質(zhì)量管理的一個(gè)重要方面。其根本原理是利用加工誤差的統(tǒng)計(jì)特性，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，作出分布圖和點(diǎn)圖，據(jù)此對(duì)加工誤差的性質(zhì)、工序能力及工藝穩(wěn)定性等進(jìn)行識(shí)別和判斷，進(jìn)而對(duì)加工誤差作 出綜合分析。1、直方圖和分布曲線繪制1初選分組數(shù)k一般應(yīng)根據(jù)樣本容量來(lái)選擇，參見下表。樣本

2、容量n :25 ? 4040 ? 6060 ? 100分組數(shù)k6782確定組距d找出樣本數(shù)據(jù)的最大值 Xmax和最小值Xmin，并按下式計(jì)算組距：式中：k 分組數(shù)，按表選取；X max和Xmin 本組樣本數(shù)據(jù)的最大值和最小值。選取與計(jì)算的d值相近的且為測(cè)量值尾數(shù)整倍數(shù)的數(shù)值為組距。3確定組界各組組界為：Xmin i 1 d - i=1,2,k，為防止樣本數(shù)據(jù)落在組界上,2組界最好選在樣本數(shù)據(jù)最后一位尾數(shù)的1/2處。4統(tǒng)計(jì)各組頻數(shù)頻數(shù)，即落在各組組界范圍內(nèi)的樣本個(gè)數(shù)。頻率二頻數(shù)/樣本容量5畫直方圖以樣本數(shù)據(jù)值被測(cè)工件尺寸為橫坐標(biāo)，標(biāo)出各組組界；以各組頻數(shù)為縱坐標(biāo)，畫出直方圖。6計(jì)算總體平均值與標(biāo)

3、準(zhǔn)差平均值的計(jì)算公式為X丄Xi式中：X 第i個(gè)樣本的測(cè)量值；n樣本容量標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式為Xi X)2Vn 1 i i7) 畫分布曲線 假設(shè)研究的質(zhì)量指標(biāo)是尺寸誤差，且工藝過(guò)程穩(wěn)定，那么誤差分布曲線接近正態(tài)分布 曲線；假設(shè)研 究的資料指標(biāo)是形位誤差或其他誤差，那么應(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。8 ) 畫公差帶 按照與以上分布曲線相同的坐標(biāo)原點(diǎn)，在橫軸下方畫出被測(cè)零件的公差帶，以便與分布曲線相比擬。公差根據(jù)試件類型、規(guī)格查國(guó)標(biāo)手冊(cè)可得到。2、X-R 圖繪制1) 確定樣組容量，對(duì)樣本進(jìn)行分組樣組容量一般取 m=210 件，通常取 4 或5，即對(duì)試件尺

4、寸依次按每 4? 5 個(gè)一組 進(jìn)行分 組，將樣本劃分成假設(shè)干個(gè)樣組。2) 計(jì)算各樣組的平均值和極差對(duì)于第 i 個(gè)樣組，其平均值和極差計(jì)算公式為1 mXiXij ，R Xi max Xi minm j 1式中：X;第i個(gè)樣組的平均值;R 第 i 個(gè)樣組的標(biāo)準(zhǔn)差；Xj 第 i 個(gè)樣組第 j 個(gè)試樣的測(cè)量值;Xi max 第 i 個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最大值;Ximin 第 i 個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最小值3)計(jì)算 X-R 圖的控制線X -R 圖的控制線為樣組平均值 X 圖的中線1 Km R RiXikm -km i 1樣組平均值 R 圖的中線km樣組平均值X圖的上控制線Xu X A>R樣組平均值R圖的上控制線R

5、jD1R樣組平均值X圖的下控制線XlX A2R樣組平均值R圖的下控制線Rl D2 R式中：AD、D常數(shù)，見卜表；k m樣組個(gè)數(shù)m/件AD240.72852.2819050.57682.1145060.48332.003904繪制X-R圖以組序號(hào)為橫坐標(biāo)，分別以各樣組的平均值 X和極差R為縱坐標(biāo)，畫出X-R圖,并在圖上 標(biāo)出中線和上、下控制線。3、工序能力系數(shù)計(jì)算工序能力系數(shù)Cp按下式計(jì)算：Cp=或Cp6P根據(jù)工藝能力系數(shù)Cp的大小，可將工藝分成 5個(gè)等級(jí)。1Cp 1.67，為特級(jí)，說(shuō)明工藝能力過(guò)高，不一定經(jīng)濟(jì)。21.67 Cp1.33，為一級(jí)，說(shuō)明工藝能力足夠，可以允許一定的波動(dòng)。31.33

6、Cp1.00，為二級(jí)，說(shuō)明工藝能力勉強(qiáng)，必須密切注意。41.00 Cp 0.67，為三級(jí)，說(shuō)明工藝能力缺乏，可能會(huì)出現(xiàn)少量不合格品。5Cp 0.67，為四級(jí)，說(shuō)明工藝能力不行，必須加以改良。一般情況下，工藝能力不應(yīng)低于二級(jí)。4、判別工藝過(guò)程穩(wěn)定性所謂工藝過(guò)程的穩(wěn)定，從數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理來(lái)說(shuō)，一個(gè)過(guò)程工序的質(zhì)量參數(shù)的總體分布,其平均值X和均方根差c在整個(gè)過(guò)程工序中假設(shè)能保持不變，那么工藝過(guò)程是最穩(wěn)定的。在點(diǎn)圖上作出平均線和控制線后，就可按下表所列出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷1. 沒有點(diǎn)超出控制線2. 大局部點(diǎn)分布在平均線附近，小局部點(diǎn)分布 在控制線附近3?點(diǎn)的分布沒有明顯的規(guī)律1.有點(diǎn)超出控制線2?點(diǎn)集中在平均線附近3?點(diǎn)集中在控制線附近連續(xù)7點(diǎn)以上出現(xiàn)在平均線一側(cè)4.5.側(cè)連續(xù)11點(diǎn)中有10點(diǎn)以上出現(xiàn)在平均線一6.側(cè)連續(xù)14點(diǎn)中有12點(diǎn)以上出現(xiàn)在平均線一7.側(cè)連續(xù)17點(diǎn)中有14點(diǎn)以上出現(xiàn)在平均線一8.側(cè)連續(xù)20點(diǎn)中有16點(diǎn)以上出現(xiàn)在平均線一9.注意，冋時(shí)滿足表中左列3個(gè)條件,即Z工 表示工藝過(guò)程不穩(wěn)定。四、實(shí)驗(yàn)步驟點(diǎn)的分布呈上升或下降的趨勢(shì):過(guò)程穩(wěn)定;呈周右/>9條件之一不滿足，異常波動(dòng)正常波動(dòng)1 .對(duì)試件進(jìn)行編號(hào)；2. 按試件的根本尺寸選用塊規(guī)；3. 調(diào)校電感測(cè)量?jī)x；4. 在電感測(cè)量?jī)x上按序號(hào)順次測(cè)量試件的外徑，為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性可在 其上測(cè)量三個(gè)點(diǎn)，取其平均值，把結(jié)