实验指导书
实验一 加工误差统计分析(2学时)
一. 目的要求
通过学生检测工件尺寸、计算,画出直方图,分析误差性质,理解影响加工误差的因素,掌握加工误差统计分析的基本原理和方法,运用统计分析法研究一批零件在加工过程中尺寸的变化规律,分析其误差的原因。 二. 方法原理
通过对一批工件尺寸的测量,用正态分布曲线,综合分析机械加工的误差。 三. 主要实验仪器及材料
外径千分尺、工件200件。 四. 掌握要点
数据的分组,正态分布曲线的绘制。 五. 实验内容
1. 在车床上连续加工一批试件(约100件),按加工顺序在测量其尺寸,并记录之。把测量所得的尺寸大小分组,每组的尺寸间隔应该相等。
2. 实际分布曲线(直方图):以工件尺寸(或误差)为横坐标,以频数或频率密度作纵坐标,即可作出该批零件加工尺寸的等宽直方图。再连接直方图中每一直方宽度的中点(组中值)得到一条折线,即实际分布曲线。 六. 实验步骤和方法
1、样本数据采集、测量、记录
由于实验条件所限,现阶段本实验数据只能是虚拟产生。 2、绘制直方图和分布曲线 (1)初选分组数k'
一般应根据样本容量来选择,参见表4E1-1.
(2)确定组距d 找出样本数据的最大值
和最小值
,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
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各组组界为: (5)统计各组频数(6)画直方图
(即落在各组组界范围内的样件个数)
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
--第i个样件的测量值;
n --样本容量。
标准差得计算公式为: (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。
3、计算工序能力系数
工序能力系数按下式计算:
4、实验综合分析(参看课本175-178页)
试分析计算不合格品率,并分析不合格品产生的可能原因,指出减少不合格品的措施。 5、填写实验报告
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