加工误差的统计分析实验报告

《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：学号：

实验日期：2014 年5月 9 日指导教师：成绩：

1. 实验目的

（1）掌握加工误差统计分析方法的基本原理和应用。

（2）掌握样本数据的采集与处理方法，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。

2. 实验内容与实验步骤

（1）实验原理：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，运用数理统计的方法加以处理和分析，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方法。加工误差分析的方法有两种形式，一种为分布图分析法，另一种为点图分析法。

（2）实验步骤：

1．按无心磨床的操作方法，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。

2．按加工顺序测量工件的加工尺寸，记录测量结果。

3．绘制直方图和分布曲线

1）找出这批工件加工尺寸数据的最大值x max和最小值x min，按下式计算出极差R。

R＝x max一x min

2）确定分组数K（K一般根据样本容量来选择，建议可选在8~11之间）。

3）按下式计算组距d。

4）确定组界（测量单位：微米）。

5）做频数分布表。

6）计算x和 。

7）画直方图

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，画出直方图。

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方图协调一致。

9）画公差带

在横轴下方画出公差带，以便与分布曲线相比较。

4．绘制图

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。

2）计算各样组的平均值和极差

3）计算图控制限（计算公式见实验原理）

4）绘制图

以样组序号为横坐标，分别以各样组的平均值和极差R为纵坐标，画出图，并在图上标出中心线和上、下控制限。

5．按下式计算工序能力系数Cp

3. 实验环境

设备：无心磨床

量仪：0~25mm数显千分尺一把

试件：φ24(±0.01)×32的45钢（淬火）100件

4. 实验过程与分析

（1）实验遇到问题：

（2）解决方案：

（3）实验实测数据及表格：见附表

5. 实验结果总结

1．本工序的实验分布曲线图是否接近正态分布曲线?为什么?

2．根据工序能力系数Cp，本工序属哪一级?如果出现了废品，试分析产生废品的原因。

3．从图看，本工序的工艺过程稳定吗？如果不稳定，试分析其原因。

6. 附录

1．明确实验目的、内容、条件及实验步骤，记录好实验原始数据；

2．绘制直方图和分布曲线；绘制图；

3．计算确定加工方案的工序能力及等级，分析判别加工误差的性质，分析影响加工误差的主要因素，并估算合格品率或者不合格品率。若有不合格品，判断为可修复还是不可修复，并对加工方案提出改进措施；

4．分析判断工艺过程是否稳定；

5．独立完成实验报告。

四、实验成绩评定

由实验指导教师给出学生实验成绩（优、良、中、差），其中差为不及格。

附表实验数据

序号记录数据序号记录数据序号记录数据序号记录数据

1 26 51 76

2 27 52 77

3 28 53 78

4 29 54 79

5 30 55 80

6 31 56 81

7 32 57 82

8 33 58 83

9 34 59 84

10 35 60 85

11 36 61 86

12 37 62 87

13 38 63 88

14 39 64 89

15 40 65 90

16 41 66 91

17 42 67 92

18 43 68 93

19 44 69 94

20 45 70 95

21 46 71 96

22 47 72 97

23 48 73 98

24 49 74 99

25 50 75 100

组 号 组界

中心值 xi

频数 mi

频率 fi

xi-x （xi-x ）2 （xi-x ）2mi

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18

2

min

max x x xi -=, n

m

x x i

i

∑=

n

m x x

i i

∑-=

2)(σ 表1-4 实际分布曲线图（直方图）

表1-5 x-R控制图数据

样组号平均值

x

极差

R

样组号

平均值

x

极差

R

样组号

平均值

x

极差

R

1 10 19

2 11 20

3 12 21

4 13 22

5 14 23

6 15 24

7 16 25

8 17

9 18

x

组序R

x-R控制图