加工误差统计分析

实验三加工误差统计分析实验目的统计分析法是通过一批工件加工误差的表现形式，来研究产生误差原因的一种方法。做加工误差统计分析实验的目的在于，巩固已学过的统计分析法的基本理论；掌握运用统计分析法的步骤，练习使用统计分析法判断问题的能力。掌握绘制工件尺寸实际分布图的方法，并能根据分布图分析加工误差的性质，计算工序能力系数，合格品率，废品率等，能提出工艺改进的措施；掌握绘制X-R点图的方法，能根据X-R点图分析工艺过程的稳定性。实验要求实验前要复习“加工误差统计分析”一节的内容。通过实验绘制“实际分布图”和“X—R”控制图。根据实际分布图分析影响加工误差的因素，推算该工序加工的产品合格率与废品率；试提出解决上述问题的途径。根据X—R图分析影响加工误差的因素；判断工艺是否稳定；试提出解决上诉问题的途径。三、实验原理和方法在M1040无心磨床上用纵磨法磨削45HRC59~62工件一批，检查其每件尺寸。做出实际分布图以及X—R控制图。在机械加工中应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。详见教材相关章节。1、直方图和分布曲线绘制1）初选分组数K一般应根据样本容量来选择，参见表3.1.表1.1分组数K的选定n25~4040~6060~100100100~160160~250k6781011122)确定组距找出样本数据的最大值Ximax和最小值Ximin，并按下式计算组距：选取与计算的d'值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。3）确定分组数4）确定组界各组组界为：（j=1，2，……，k）5)统计各组频数ni（即落在各组组界范围内的样件个数）6）画直方图以样本数据值为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。7)计算总体平均值与标准差平均值得计算公式为：式中xi－第i个样件的测量值；n－样本容量。标准差的计算公式为：8）画分布曲线若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的质量指标是形位误差或其他，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。2、图绘制1）确定样组容量，对样本进行分组样组容量一般取m=2～10件，通常取4或5。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对于第i个样组，其平均值和极差计算公式为：，式中——第i个样组的平均值；——第i个样组的极差；xij——第i个样组第j个零件的测量值；ximax——第i个样组数据的最大值；ximin——第i个样组数据的最小值3）计算图控制限图的控制限为：式中A2、D1、D2——常数，可由表1.2查得；Km--样组个数。表3.2A2、D1、D2值N（件）A2D1D240.732.28050.582.11060.482.0004)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。3、工序能力系数计算工序能力系数Cp按下式计算：4、判别工艺过程稳定性可按表3.3所列标准进行判别。注意，同时满足表中左列3个条件，工艺过程稳定；表中右列条件之一不满足，即表示工艺过程不稳定。表3.3正常波动与异常波动标志正常波动异常波动1、没有点子超出控制线2、大部分点子在平均线上下波动，小部分在控制线附近3、点子没有明显的规律性1、有点子超出控制线2、点子密集在平均线上下附近3、点子密集在控制线附近4、连续7点以上出现在平均线一侧5、连续11点中有10点以上出现在平均线一侧6、连续14点中有12点以上出现在平均线一侧7、连续17点中有14点以上出现在平均线一侧8、连续20点中有16点以上出现在平均线一侧9、点子有上升或下降的倾向10、点了有周期性的波动四、实验步骤实验数据（即样本）的测量选取量具的刻度值ε=（0.1-0.15）δ（公差）的量具进行测量。测量工件的数量选用200-500件。（一般为50-200件），将测量数据记录实验报告“测量值记录表中”。制作实际分布图整理与计算实验数据作频数表计算算术平均值和均方差S画实际分布图制作图决定样组数据个数n，一般取n=4或5。数据处理。①计算各样组的平均值和极差。②计算和的平均值和。③计算图控制线。绘制控制图五、分析判断实验结