中南大学机械制造工艺设计学实验报告

1、机械制造工艺学课程实验报告实验名称： 加工误差的统计分析 姓名：* * *班 级：机械13*班 学 号：080113*实验日期：2015年10月22日指导教师：老师成绩:实验目的（1）掌握加工误差统计分析法的基本原理和应用。（2）掌握样本数据的采集与处理法，要求：能正确地采集样本数据，并能通过对样本 数据的处理，正确绘制出加工误差的实验分布曲线和图。（3）能对实验分布曲线和图进行正确地分析，对加工误差的性质、工序能力及工艺稳 定性做出准确的鉴别。（4）培养对加工误差进行综合分析的能力。实验容与实验步骤（一）实验容：在调整好的无心磨床上连续加工一批同样尺寸的试件，测量其加工尺寸，对测得的数据进行

2、不同的处理，以巩固机制工艺学课程中所学到的有关加工误差统计 分析法的基本理论知识，并用来分析此工序的加工精度。（二）理分析：在实际生产中，为保证加工精度，常常通过对生产现场中实际加工出的一批工件进行检测，运用数理统计的法加以处理和分析，从中寻找误差产生的规律， 找出提高加工精度的途径。这就是加工误差统计分析法。加工误差分析的法有两种形式，一 种为分布图分析法，另一种为点图分析法。1分布图分析法分布图分析法是通过测量一批加工零件的尺寸，把所测到的尺寸围分为若干个段。画出 该批零件加工尺寸（或误差）的实验分布图。其折线图就接近于理论分布曲线。在没有明显 变值系统误差的情况下，即工件的误差是由很多相

3、互独立的微小的随机误差综合作用的结 果，则工件尺寸分布符合正态分布。利用分布曲线图可以比较便地判断加工误差性质，确定 工序能力，并估算合格品率，但利用分布图分析法控制加工精度，必须待一批工件全部加工 完毕，测量了样本零件的尺寸后，才能绘制分布图，因此不能在加工过程中及时提供控制精 度的信息，这在生产上将是很不便的。2.点图法在生产中常用的另一种误差分析法是点图法或 K图法。点图法是以顺序加工的零件 序号为横坐标，零件的加工尺寸为纵坐标，把按加工顺序定期测量的工件尺寸画在点图上。 点图可以反映加工尺寸和时间的关系，可以看出尺寸变化的趋势，找出产生误差的原因。万-丑图称为平均尺寸一一极差质量控制图

4、。一般是在生产过程开始前，先加工一批试 件（本实验中即用本批加工的零件作为试件）根据加工所得的尺寸，求出平均值工和极差R而绘制成的。X点图：中线=e X =乙 Xk i_i=1上控制线X = x + A R下控制线X = x - A RR点图：中线1 -kR = - Rkii =1上控制线Rs = D1R下控制线Rx = D2 R无.是将一批工件依照加工顺序按n个分为一组第1组的平均值，共分成k组;IR.是第i组的极差；式中A2、D1、D2的数值根据数理统计原理而定出（见表1）。表1每组件数nA2D1D240.732.28050.582.110将生产中定期抽样的尺寸结果，点在亘- H图上，从点

5、子在图中的位置便可看出X和R 的波动，它反映了工件平均值的变化趋势和随机误差的分散程度技-R图上的控制界限线， 就是用来判断工艺是否稳定的界限。因此另- R图是用来判断工艺过程的稳定性的。（三）实验步骤：按无心磨床的操作法，加工一批零件（本实验为100件）。加工完的零件，擦洗干净，按加工顺序放置好。.按加工顺序测量工件的加工尺寸，记录测量结果。.绘制直图和分布曲线1）找出这批工件加工尺寸数据的最大值xmax和最小值xmin，按下式计算出极差 R。R = Xmax - Xmin2 ）确定分组数K （ K般根据样本容量来选择，建议可选在811之间）。3 ）按下式计算组距d。）确定组界（测量单位：微

6、米）。5）做频数分布表。6）计算X和C。7）画直图以样本数据值为横坐标，标出各组组界；以各组频率密度为纵坐标，画出直图。8）画分布曲线若工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若工艺过程不稳定，则应根 据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直图协调一致。9）画公差带在横轴下画出公差带，以便与分布曲线相比较。（1）确定样组容量，对样本进行分组样组容量m通常取4或5件。按样组容量和加工时间顺序，将样本划分成若干 个样组。 计算各样组的平均值和极差 对于第i个样组，其平均值和极差计算公式为：_ _ 1井，一m七j=1n-B-* 醐 一-麻尚容-fis面- ZK醐 一-麻尚容4

7、谛祢- iX:醐一-麻尚醐-例寺昏渲Mffl面- yX醐一-麻尚落前容珈汁而-imaxX醐一 MI籥昏爹而imm4T K )藩JFI R 幽sw啪市尚s-fis面X;口潇祢 R 苛紧陪寺、画EET K幽、mslHr*EE-B-caHr，-HFSSJI。5 婚-HntmH驯瞟廿测卷CpTc u IF骨6回婚-H湘孕漫*谛ffifql善阻。甬郦、回3部汕湘-B-M倒3-飘夺、-湘 -B-m倒滴弃 Nmii沌、舀场斗 HwHfflBm 瓣滞。湘2嶷定工W过程不稳定工艺过程没有点子超出控制螃大都分点子在中心螃上下波动， 小都分点子在控制螃附近点子没有明显规律性有点子超出控制践点子密集在中螃上下附近点子

8、密集在控制践附近连续7点以上出现在中螃一便11连续11点中有切点出现在中践一例连续14点中有12点出现在中践一伽1连续17点中有L4点出现在中践一例 S.连续小点中有1臼点出现在中畿一伽 9.点子有上升或下降倾向1 口.点子有周期性波动7 .加工误差综合分析通过对分布图和亍-R图的分析，可以初步判断误差的性质。进而结合具体加工条件，分析影响加工误差的的各种因素，必要时，可对工艺系统的误差环节进行测量和实验。实验环境设备：无心磨床量仪：025mm数显千分尺一把试件 叩24(0.01)x32的45钢(淬火)100件实验过程与分析表1-3实验数据序号记录数据序号记录数据序号记录数据序号记录数据123

9、.9952623.9945123.9937623.995223.9902723.9875223.9927723.995323.9972823.9895323.9907823.989423.9952923.9955423.9927923.995523.9983023.9975523.9928023.995623.9913123.9855623.9898124.001723.9903223.9935723.9908223.989823.9923323.9925824.0008324.000923.9903423.9955923.9858423.9951023.9953523.9986023.985

10、8523.9911123.9903624.0006123.9878623.9911223.9893723.9926223.9858723.9891323.9953823.9916323.9938823.9881423.9893923.9886423.9918923.9951523.9984023.9916524.0009023.9901623.9954124.0006623.9989123.9971723.9914223.9926723.9919223.9981823.9954323.9846823.9939323.9971923.9914424.9966923.9919424.0012023

11、.9904523.9927023.9899524.0052123.9994623.9887123.9909623.9902223.9974723.9927223.9979723.9952323.9794823.9927323.9929823.9922423.9954924.0017423.9899923.9912523.9925023.9877523.99810023.991组号组界中心值xi频数mi频率fixi-工(xi-x ) 2(xi-x)2mi123.977523 97911-0 01600 000250 00026J-2-23.9805.23 982_L0_L0UUL -0 01300.00016.JJJ 0323.9835-23.9865.23 98555.-0 01000.00010 0005423.9865.23 9881515k/.-0 00704.9F-05.0 00074523.9895.23 9913535.-0 00401.6E-050 00056623.9925.23 9942121.-0 00101F-060 00002723.9955.2399713130 00204E-060 00005823.9985.24 000Q90 00502.5E-050 00023924.001