质量工程实验设计报告

三次设计实验报告学号：1120140529 姓名：王迪班级：03511402一、实验目的三次设计是一种先进的产品设计方法和理念，广泛的应用于产品设计领域，以提高产品的设计质量。实验目的如下：（1）学习三次设计三个阶段的内容和意义。（2）掌握三次设计的理念和步骤。二、仪器及试件 软件：Spss，Excel。三、试验场景某场欲设计制造的气动换向装置需要完成下列任务：（1）带动900N左右的负载在一定的阻力作用下完成6个转换动作，且动作可靠、到位、冲击力小、体积小、重量轻。（2）在1s内完成最长距离的换向动作。（3）在24MPa的压缩空气作用下，气耗量尽可能少。已知系统运动方程为： y=A*gE(2B2C-2D)各参数的含义如下：Y换向末速度，望目特性，其目标值m=960mm/s=0.96m/s;A换向行程，待选参数；B换向活塞直径，待选参数；C气缸内气压，待选参数；D换向阻力，取（75020）N;E系统重量，取（90050）N;g重力加速度，取g=9.8m/s2。可控因素及水平因素换向行程(A)/mm换向活塞直径（B）/mm气缸内气压（C）/Mp水平152222.2256242.6360263.0四、系统设计该产品设计思想是，在保证1s内换向的前提下，使带动的负载到位后有一定的到位速度（目标值m=0.96m/s），又有不大的到位撞击力，同时力争耗气量最少。五、参数设计（1）内设计方案设计因素换向行程(A)/mm换向活塞直径（B）/mm气缸内气压（C）/mm列号123试验号111121223133421352216232731283239331（2）外表设计对于内表的各次试验，由误差因素、信号因素以及它们的不同水平可构成1张正交表，即外表。No.1误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（51.80）-0.1（21.90）-0.2（2.0）7308502（52.00）（22.00）(2.2)7509003+0.2（52.20）+0.1（22.10）+0.2（2.4）770950No.1号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(51.8)1（21.9）1（2.0）1(730)1(850)165.703321212（22.）2（2.2）2(750)2(900)311.234215313（22.1）3(2.4)3(770)3(950)400.6034342（52）112258.167038522233265.830705623311477.5126773（52.2）1213325.348159832321441.38566793313201011332388.1958591112113178.6987071213221334.1583041321231264.36511422312453.8081281523123134.2673341631323406.701922173213101833212359.177798No.2误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（51.80）-0.1（23.90）-0.2（2.4）7308502（52.00）（24.00）(2.6)7509003+0.2（52.20）+0.1（24.10）+0.2（2.8）770950No.2号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(51.8)1（23.9）1（2.4）1(730)1(850)643.0158349212（24）2（2.6）2(750)2(900)692.9160703313（24.1）3(2.8)3(770)3(950)735.821445342（52）1122607.7480336522233659.6680403623311809.586307873（52.2）1213685.1171408832321788.1318416933132607.12675631011332740.07380951112113616.10936451213221721.18091841321231688.93757121422312779.13065631523123607.71839391631323737.85406681732131615.93645021833212719.5390699No.3误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（51.80）-0.1（25.90）-0.2（2.8）7308502（52.00）（26.00）(3.0)7509003+0.2（52.20）+0.1（26.10）+0.2（3.2）770950No.3号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(51.8)1（25.9）1（2.8）1(730)1(850)942.9711673212（26）2（3.0）2(750)2(900)974.5913414313（26.1）3(3.2)3(770)3(950)1002.93309342（52）1122905.7529926522233939.07121866233111084.67319673（52.2）1213956.6410238323211068.276429933132909.282223810113321016.0145791112113898.769543312132211010.1266571321231985.366396414223121047.0592421523123895.396255716313231003.5167881732131928.24844911833212996.918697No.4误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（55.80）-0.1（21.90）-0.2（2.4）7308502（56.00）（22.00）(2.6)7509003+0.2（56.20）+0.1（22.10）+0.2（2.8）770950No.4号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(55.8)1（21.9）1（2.4）1(730)1(850)472.5982068212（22）2（2.6）2(750)2(900)537.6132707313（22.1）3(2.8)3(770)3(950)591.126862242（56）1122432.7883232522233501.6872316623311666.027059773（56.2）1213537.1961464832321637.7277906933132428.70494121011332587.65543841112113457.55905011213221563.56974811321231519.35603721422312638.06478531523123443.39894041631323593.88410691732131428.756371833212571.4843199No.5误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（55.80）-0.1（23.90）-0.2（2.8）7308502（56.00）（24.00）(3.0)7509003+0.2（56.20）+0.1（24.10）+0.2（3.2）770950No.5号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(55.8)1（23.9）1（2.8）1(730)1(850)822.2996836212（24）2（3.0）2(750)2(900)858.4838356313（24.1）3(3.2)3(770)3(950)890.617612742（56）1122785.181006522233823.1649115623311970.230175673（56.2）1213844.5831163832321950.3327629933132787.43781481011332898.86683811112113785.57051121213221891.58402411321231861.83049111422312935.0475991523123780.02599761631323891.13085391732131801.76774761833212883.5268797No.6误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（55.80）-0.1（25.90）-0.2（2.0）7308502（56.00）（26.00）(2.2)7509003+0.2（56.20）+0.1（26.10）+0.2（2.4）770950No.6号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(55.8)1（25.9）1（2.0）1(730)1(850)644.840541212（26）2（2.2）2(750)2(900)712.2413007313（26.1）3(2.4)3(770)3(950)768.795995342（56）1122608.0581642522233677.6455487623311845.341173673（56.2）1213704.8621068832321823.7205749933132605.44282191011332774.64385351112113617.59981731213221740.74642411321231708.27494141422312814.20567861523123607.56881411631323771.85192821732131614.42924871833212739.1986957No.7误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（59.80）-0.1（21.90）-0.2（2.8）7308502（60.00）（22.00）(3.0)7509003+0.2（60.20）+0.1（22.10）+0.2（3.2）770950No.7号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(59.8)1（21.9）1（2.8）1(730)1(850)668.5965571212（22）2（3.0）2(750)2(900)712.5074858313（22.1）3(3.2)3(770)3(950)750.793859942（60）1122630.4486491522233676.6078861623311829.129835873（60.2）1213704.3894486832321804.1189372933132630.81554831011332752.47540931112113641.7720621213221742.86640481321231705.23279661422312796.73654371523123632.84288541631323751.56285951732131638.65506981833212742.2255816No.8误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（59.80）-0.1（23.90）-0.2（2.0）7308502（60.00）（24.00）(2.2)7509003+0.2（60.20）+0.1（24.10）+0.2（2.4）770950No.8号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(59.8)1（23.9）1（2.0）1(730)1(850)479.586332212（24）2（2.2）2(750)2(900)564.5735108313（24.1）3(2.4)3(770)3(950)632.49073142（60）1122437.9706322522233527.4649921623311709.890913873（60.2）1213564.4051291832321682.1163479933132431.27363871011332631.43891311112113463.75695271213221590.71764961321231547.27140481422312681.25405931523123447.6383871631323636.47241841732131431.80449611833212598.3195188No.9误差因素水平因素A/mmB/mmC/MPaD/NE/N水平1-0.2（59.80）-0.1（25.90）-0.2（2.4）7308502（60.00）（26.00）(2.6)7509003+0.2（60.20）+0.1（26.10）+0.2（2.8）770950No.9号实验对应的外表实验号A/mmB/mmC/MPaD/NE/N末速度y/(mm/s)1234511(59.8)1（25.9）1（2.4）1(730)1(850)857.9478823212（26）2（2.6）2(750)2(900)905.5860774313（26.1）3(2.8)3(770)3(950)947.269367442（60）1122819.3736789522233868.77167746233111030.3307973（60.2）1213890.95705968323211010.673492933132820.41351581011332957.81028081112113818.93636711213221939.67514471321231910.44197091422312993.80148251523123812.58390771631323948.56217681732131836.08952051833212930.4477487（3）外表中最后1列末速度y的计算（4）计算每个外表的信噪比所有內表的信噪值因素ABC/dB列号123实验号11(52)1（22）1（2.2）5.016183212（24）2（2.6）20.35025313（26）3（3.0）24.5245942(56)1316.73881522123.19401623218.9050573（60）1220.95963832315.53485933122.30226（5）方差分析主体间效应的检验源型平方和df均方FSig矫正模型258.776a643.1295.363.165载距3134.13413134.134389.714.003A17.66228.8311.098.477B92.913246.4565.777.148C148.201274.1019.214.098误差16.08428.042总计3408.9949校正的总计274.8608分析结果表明，因素C显著，因素B较不显著，因素A不显著，因素影响的主次顺序为C-B-A。由于因素A不显著，原则上可忽略其影响而任选一水平。从內表中可以发现，最优生产条件为