实验二 加工误差统计分析实验

实验二 加工误差统计分析实验一、实验目的培养学生综合运用数理统计、计算机技术、加工精度分析等方面知识的能力。熟练掌握在实际生产中工艺过程精度统计分析的内容和方法。学会分析在加工过程中各种误差因素对加工精度的影响。二、实验设备及工件普通车床检具和测量系统工件计算机三、实验原理1、工艺过程的分布图分析法样本容量n的确定 样本容量不能太大或太小。本实验取n=100。样本数据的测量 使用检测仪器实测100个试件尺寸并按加工顺序纪录在数据表中。异常数据的剔除当工件测量数据服从正态分布时，|x-x|>3σ，则x为异常数据，应于以剔除。k k实际分布图的绘制n 25~40 40~60 60~100 100 100~160 160~250 250~400 400~630 630~100j67891011n 25~40 40~60 60~100 100 100~160 160~250 250~400 400~630 630~100j67891011121314确定尺寸间隔大小（区间宽度x 只要找到样本中个体的最大值x和x即可算max min得的x xxmax minj为了使xmax

和xmin

皆落在尺寸间隔中，在坐标轴上取j=j+1个点。画实际分布图 列出测量数据的计算表格如下表所示。画图时，实际频数值应在尺区间中点的纵坐标上。计算表格1）组号 2）尺寸间1）组号 2）尺寸间隔x/mm 3）尺寸间隔中值x/mm4）fj j理论分布图的绘制将以概率密度为纵坐标的理论分布图转化成以频数为纵坐标的理论分布图。正态分布曲线的理论频数曲线最大值和拐点处的理论频数值分别为：f

y

xn0.41xnfy

xn0.241xn理论频数曲线最大值的横坐标为x；两个拐点的横坐标分别为（x；分散范围为（x）和（x。根据这些数据，就可以画出以频数为纵坐标的理论分布曲线。工艺过程的分布图分析判断加工误差性质如果通过检验，确认样本是服从正态分布的，就可以认为工艺过程中变值系统性误差很小（或不显著；如果工件尺寸误差的实际分布中心x与公差带中ε，表明工艺过程中有常值系统性误差存在。如果6σ>T，确定工序能力及其等级根据Cp

查表可知工序能力及其等级以及工艺过程的稳定性。T6T计算不合格品率和合格品率 不合格品率包括废品率和可修复的不合格品率。算方法可用作图法进行。先进行标准化变换：z(xx/ 查表得(z)不合格品率为：0.5-(z)，合格品率为1减去不合格品率。2、工艺过程的点图分析应用分布图分析工艺过程精度的前提是工艺过程必须是稳定的，但点图分析法可用于稳定的工艺过程，也可以用于不稳定的工艺过程。点图的基本形式点图分析法所采用的样本是顺序小样本，即每隔一定时间抽取样本容量n=5~10的一个小样本，计算出个小样本的算术平均值x和极差R：x1xn i1

Rx

x点图的基本形式是由小样本均值x的点图和小样本极差R的点图联合组成的xR图。 1RRn ii1xR图的横坐标是按时间先后采集的小样本的组序号，纵坐标各为小样本的均值x和极差nnRxRxxRR和上、下控制线，即：nnnUCLx3n

x3

RxAR2aR LCLx3 x3 xARn2nUCLR3R

nnnnR3dan

R(13dan

)RDR1LCLR3R常数ADD可由表查得。2 1 2

R3dan

R(13dan

)RDR2xRx和Rx线，说明有常值系统误差存在。在R点图上，点的分布规律反映了随机性误差的影响。四、实验步骤与方法分布图分析法按照工件要求尺寸和精度调整好机床。100个工件。用调整好的量仪测量工件尺寸，并记录在表1中。上计算机进行数据处理1中数据。按计算机提示进行操作。根据计算机处理结果计算工序能力系数Cp

T，并查表确定工序能力等级。6ˆ判断有无不合格品，计算不合格品率，废品率和合格品率。分析产生不合格品的因素和工艺过程的稳定性。点图分析法每隔一定时间抽取n=5，x，x，x，x。共抽取N=201 2 3 4 5组。计算每组尺寸的：x1nxn ii1

Rx

xmin将计算结果填入实验报告表中计算： x

1Nx

R1NRNi1

i N ii1LCLxAR LCxAR2 2UCLDR LCLDR1 2xR图上描点根据图中点的分布规律既可分析出误差的趋势和工艺过程的稳定性。在点形成趋势而且接近上或下控制线时，停止加工。分析误差即将超差的原因。然后消除误差