1、 加工誤差(wch)統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?md)與要求學(xué)習(xí)加工誤差(wch)統(tǒng)計(jì)分析法的基本理論，掌握分布曲線圖的作法，學(xué)會計(jì)算分布曲線參數(shù)和工藝能力評價(jià)，學(xué)會分布曲線圖的分析并能提出解決加工誤差問題的措施。實(shí)驗(yàn)裝置及工具材料1小軸尺寸 14-eq o(sup 11(012),sdo 4(018) 小軸數(shù)量：100根2游標(biāo)卡尺 測量范圍：0125/150mm 游標(biāo)讀數(shù)值：0.02mm三、加工誤差統(tǒng)計(jì)分析概述在實(shí)際機(jī)械加工過程中，影響加工精度的因素往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，不可能用單因素的方法一一分析計(jì)算，通常要用統(tǒng)計(jì)分析法來分析和解決加工精度問題。所謂加工誤差統(tǒng)計(jì)分析法，就是在加工一大批零件中抽檢一定

2、數(shù)量的零件，并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對檢查測量結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。從中找出規(guī)律性的東西及產(chǎn)生加工誤差的原因、誤差的性質(zhì)，從而找到解決加工精度問題的途經(jīng)。四、測量方法與步驟1 游標(biāo)卡尺的使用方法：量具使用得是否合理，不但影響 1 量具本身的精度，且直接影響零件尺寸的測量精度，甚至發(fā)生質(zhì)量事故。所以，必須重視量具的正確使用，對測量技術(shù)精益求精，務(wù)使獲得正確的測量結(jié)果。在使用游標(biāo)卡尺(yubio kch)測量小軸直徑尺寸時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：11 測量前應(yīng)把卡尺擦干凈，把兩個(gè)量爪密貼合時(shí)，無明顯的間隙，同時(shí)游標(biāo)和主尺的零位刻線要相互(xingh)對準(zhǔn)。 12 移動尺框時(shí)，活動要自如，不應(yīng)有過緊或過

3、松。用固定(gdng)螺釘固定尺框時(shí)，卡尺的讀數(shù)不應(yīng)有所改變。 13 測量小軸直徑尺寸時(shí)，先把卡尺的活動量爪張開，把小軸貼靠在固定量爪上，然后移動尺框，用輕微的壓力使活動量爪接觸小軸表面，不允許過分地施加壓力。卡尺兩測量面的聯(lián)線應(yīng)垂直于被測量表面，不能歪斜，測量時(shí)可以輕輕搖動卡尺，放正垂直位置。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)用量爪的平面測量刃進(jìn)行測量，盡量避免用端部測量刃和刀口形量爪去測量外尺寸。14 在游標(biāo)卡尺上讀數(shù)時(shí)，首先要看游標(biāo)零線的左邊，讀出主尺上尺寸的整數(shù)是多少毫米，其次是找出游標(biāo)上那一根刻線與主尺刻線對準(zhǔn)，該游標(biāo)刻線的次序數(shù)乘其游標(biāo)讀數(shù)值，就是尺寸的小數(shù)部分，整數(shù)和小數(shù)相加的總值，即是被測小軸尺寸的數(shù)

4、值。讀數(shù)時(shí)應(yīng)把卡尺水平的拿著，使人的視線和卡尺的刻線表面垂直，以免由于視線的歪斜造成讀數(shù)誤差。15 為了獲得正確的測量結(jié)果，應(yīng)在小軸的不同截面和同一截面的不同方向進(jìn)行測量，取得平均值。2測量小軸100根，并將每一根小軸的測量結(jié)果，填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告“小軸直徑測量值”表格中。五、分布(fnb)曲線圖的繪制1從小軸直徑(zhjng)實(shí)測值（100個(gè)數(shù)據(jù)）中，找出最大值xmax和最小值xmin并在表中畫上記號(j ho)。 2 2計(jì)算組距h: 關(guān)于分組數(shù)的確定見表1。 表1 分組數(shù)的確定抽查零件數(shù)n分 組 數(shù)k 一般使用組數(shù)k50100100250250 以上6107121020101010 實(shí)踐證明，組

5、數(shù)太少會掩蓋組內(nèi)數(shù)據(jù)的變動情況，組數(shù)太多會使各組的高度參差不齊，從而看不出變化規(guī)律。通常確定的組數(shù)要使每組平均至少攤到45個(gè)數(shù)據(jù)。根據(jù)表1可求得組距:組距h （ xmaxxmin）/ K3計(jì)算第一組的上下界限值： xmin h / 24計(jì)算其余各組的上下界限值。第一組的上界限值就是第二組的下界限值。第二組的下界限值加上組距就是第二組的上界限值，其余類推。并將每組小軸尺寸范圍，填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告“小軸頻數(shù)分布表”。5. 計(jì)算各組的中心值Xi： Xi （某組上限值某組下限值）/ 26統(tǒng)計(jì)(tngj)各組的小軸頻數(shù)m，計(jì)算(j sun)各組頻率m/n（n100）。7以頻數(shù)或頻率為縱坐標(biāo)，組距為橫坐標(biāo)，畫出

6、一系列直方形，即直方圖。通過直方圖能夠更形象、更清楚地反映出小軸尺寸(ch cun)分散的規(guī)律性。如果將各矩形頂端的中心點(diǎn)連成曲線，就可繪 3 出一條中間凸起兩邊逐漸低的頻率分布曲線。六、分布曲線參數(shù)計(jì)算及工藝能力評價(jià)實(shí)際分布曲線能表示加工尺寸的分布規(guī)律，但不能進(jìn)行具體計(jì)算，因?yàn)榍€方程不知。所以在用統(tǒng)計(jì)分析法研究加工誤差問題時(shí)，常常應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中的一些理論分布曲線來近似代替實(shí)際分布曲線，以使分析問題的方法簡化。其中應(yīng)用最廣的便是“正態(tài)分布曲線”。1. 分布曲線參數(shù)計(jì)算。 eq oac(,1). 零件平均尺寸x： x （x1 + x2 + + xn）/ n eq oac(,2). 均方根誤差

7、 ： （x1x）2+（x2x）2 +（xnx）2 / nx、是曲線的兩個(gè)特性參數(shù)。x確定零件尺寸分散范圍中心的位置，即確定曲線位置。表示零件尺寸分散范圍的大小，即決定曲線形狀。 eq oac(,3). 公差帶中心值：小軸 14-eq o(sup 11(012),sdo 4(018) mm13.970.15mm x13.97mm eq oac(,4). 中心(zhngxn)偏移值： xx eq oac(,5). 計(jì)算(j sun)合格率： x /（T/2）/（查積分(jfn)表，見教材）測定加工精度和評價(jià)工藝能力。 分布曲線也是加工精度的 4 客觀標(biāo)志。抽查部分零件，如果加工尺寸服從正態(tài)分布，則

8、尺寸分散范圍6（3，99.73% 的概率）也就代表了這種加工方法的平均經(jīng)濟(jì)加工精度。若零件加工公差帶為T，則工藝能力系數(shù)為： Cp T / 6 。根據(jù)工藝能力系數(shù)大小，可將工藝能力分為5級，見表2。 表2 工藝系數(shù)等級工藝等級 特級 一級 二級 三級 四級 CpCp1.671.67Cp1.331.33Cp1.001.00Cp0.670.67Cp能力判斷很充分 充分不夠充分明顯不足非常不足 對于 Cp 1 的工藝應(yīng)采取措施，提高工藝能力系數(shù)，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。七、分布曲線圖的觀察分析 作分布曲線圖的目的，是通過觀察圖的形狀，判斷生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定，預(yù)測生產(chǎn)過程的加工質(zhì)量。然后和零件尺寸公差比較

9、，即可確定有無廢品(fipn)。根據(jù)分布曲線還可以看出影響加工精度的誤差性質(zhì)，從而分析原因，找出解決加工誤差問題的途經(jīng)。一般來說，系統(tǒng)誤差規(guī)律性比較強(qiáng)，這類因素比較容易被識別，并且可通過調(diào)整等法將其減小或消除。但隨機(jī)性誤差產(chǎn)生的因素比較復(fù)雜，且又是難以查找，必要時(shí)可將各種可能產(chǎn)生的因素一一分析，最終查明原因，提出解決措施。觀察分析(fnx)分布曲線圖時(shí)，應(yīng)著眼于圖形的整個(gè)形狀，常見的 5 有以下幾種(j zhn)圖形：. 鋸齒形：此種情況多因測量方法或讀數(shù)有問題，也可能是數(shù)據(jù)分組不當(dāng)引起的。. 對稱形：分布曲線圖以中間為頂峰，左右基本對稱分布，正常狀況大多數(shù)是這樣分布。. 左偏/右偏形：曲線圖

10、的頂峰偏向一側(cè)，有時(shí)象端跳、徑跳等形位誤差的分布。也可能因加工習(xí)慣造成這樣分布，如試切法的孔加工直徑往往偏小，而軸加工直徑又往往偏大。. 孤島形： 在遠(yuǎn)離主分部中心地方又出現(xiàn)小的分布群，這表示有某種異常情況，如加工條件有變動等。. 雙峰形： 這種情況是兩批不同的分部混在一起所致。. 平頂形： 這往往是由于生產(chǎn)過程中某種緩慢的變動傾向(qngxing)在起作用所造成，如工具的磨損或操作者的疲勞等。 6 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告班 級 指導(dǎo)教師評語姓 名實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)日期設(shè)備、 工具、 材料 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求量具名稱測量范圍 （mm）游標(biāo)讀數(shù)值（mm）小軸尺寸 （mm）小軸數(shù)量 （根）小軸直徑(zhjng)測量值單位(dnwi)：mm 7 小軸頻數(shù)(pn sh)分布表組 別尺寸范圍（mm）中心值Xi（mm）頻 數(shù)（m）頻 率（%） 小軸直徑(zhjng)實(shí)際尺寸分布曲線圖 頻數(shù)（m） 頻率（%） 公 差 帶 組 距 （ 0.02 mm / 格 ） 8 曲線參數(shù)計(jì)算值及工藝(gngy)能力評價(jià)表小軸平均尺寸x（ mm ）x / （T/2）/均方根誤差 （ mm ）合 格 率 （ % ）公差帶中心值x （ mm ） 工藝能力系數(shù)中心偏移值 （ mm ）工 藝 等 級公 差 帶 T （ mm ）工藝能力判斷實(shí)驗(yàn)體會