中南大学机械制造工艺学实验报告之加工误差的统计分析报告Word下载.docx
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为横坐标，零件的加工尺寸为纵坐标，把按加工顺序定期测量的工件尺寸画在点图上。
点图
可以反映加工尺寸和时间的关系，可以看出尺寸变化的趋势，找出产生误差的原因。
图称为平均尺寸一一极差质量控制图。
一般是在生产过程开始前，先加工一批试件（本实验中即用本批加工的零件作为试件），根据加工所得的尺寸，求出平均值X和极差R而
绘制成的。
x点图：
中线x1Xi
kii
上控制线XSxa2r
下控制线XxxA2R
R点图：
中线R-Ri
ki1
上控制线Rs=D1R
下控制线Rx=D2R
xi是将一批工件依照加工顺序按n个分为一组第i组的平均值，共分成k组;
Ri是第i组的极差；
式中A2、Di、D2的数值根据数理统计原理而定出（见表1）。
表1
每组件数n
A2
D1
D2
4
0.73
2.28
5
0.58
2.11
将生产中定期抽样的尺寸结果，点在图上，从点子在图中的位置便可看出X和R的波
动，它反映了工件平均值的变化趋势和随机误差的分散程度。
图上的控制界限线，就是用来
判断工艺是否稳定的界限。
因此图是用来判断工艺过程的稳定性的。
（三）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xmax和最小值xmin,按下式计算出极差
R。
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
对于第i个样组，其平均值和极差计算公式为：
-1m
XXj
mj1
式
中
xi一
-第
i个
样
组
的
平均值；
Ri—
标准差；
Xij—-
一第i个
样组
第j
个
零
件的测量值；
XimaX-
——第i
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（计算公式见实验原理）
R为纵坐标，画出图，并
（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
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
6.判别工艺过程稳定性
可按下表所列标准进行判别。
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。
稽定王艺适程
1.没有点子超出控常帔
2•大部分点子在中吧钱上下彼动，小部片点子在曲峨附近
3.点子没有明显规律性
不稳定工若主呈
1.有点子超出密制税
N点子密集在中燃上下Pf揖
3,点子寄集在控制箱附近
4谚续7点以上出现在中姓一侧
5.溟续11W中看团点出现在中筑-侧
6.逐续14点中有12点出觇在中践一刨
7.溟线1?
点中有L4点出现在中蠲一网S.读续方点中有16点出现在中统一侧9.点子有上升或下障倾向
1。
’点子有周期性波动
7.加工误差综合分析
通过对分布图和图的分析，可以初步判断误差的性质。
进而结合具体加工条件，分析影响加工误差的的各种因素，必要时，可对工艺系统的误差环节进行测量和实验。
3.实验环境
设备：
无心磨床
量仪：
0~25mm数显千分尺一把
试件：
424（土0.01）X32的45钢（淬火）100件
4.实验过程与分析
表1-3实验数据
序号
记录数据
1
23.995
26
23.994
51
23.993
76
2
23.990
27
23.987
52
23.992
77
3
23.997
28
23.989
53
78
29
54
79
23.998
30
55
80
6
23.991
31
23.985
56
81
24.001
7
32
57
82
8
33
58
24.000
83
9
34
59
84
10
35
60
85
11
36
61
86
12
37
62
87
13
38
63
88
23.988
14
39
64
89
15
40
65
90
16
41
66
91
17
42
67
92
18
43
23.984
68
93
19
44
24.996
69
94
20
45
70
95
24.005
21
23.999
46
71
96
22
47
72
97
23
23.979
48
73
98
24
49
74
99
25
50
75
100
号
组界
中心值
xi
频数
mi
频率
fi
xi-x
（xi-x）2
（xi-x）
2mi
23.9775—
-0.0160
000025
0.00026
23.9805—
23.982
-0.0130
.
nnnn<
«
23.9835-23.986
-0.0100
0.00016
00001
0.0005
23.9865—
-0.0070
49E05
0.00074
23.9895—
-0.0040
16E05
0.00056
23.9925—
-0.0010
.u-uu
1E06
0.00002
23.9955—
0.0020
1E06
4E06
0.00005
23.9985—
0.0050
^匚-uu
0.00023
24.0015—
24.003
0.0080
2.5E05bairnc
24.0045—
24.006
0.0110
6.4E-05
0.00012
0.00012
-Xmaxxmin
XI=0.026,
xm=23.995
表1-4实际分布曲线图（直方图）
（Xix）2mi=0.0157
表1-5又-R控制图数据
样组号
平均值
极差
R
0.007
23.99
05
0.004
0.009
0.008
0.016
0.006
23.996
0.012
325
0.014
0.003
0.005
075
0.02
0.015
23.98
x-R控制图
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？
答：
本工序的实验分布曲线图接近正态分布曲线
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
b=0.0157mm
T=0.02mm
cT
Cp——=0.1308
P6
所以：
工序等级属于四级
工件要求最大尺寸：
dmax=24.01mm,最小尺寸dmin=23.99mm
可能出现的最大尺寸Amax=x+3沪23.995+3*0.0157=24.0421mm
最小尺寸Amin=x-38=23.995-3*0.0157=23.9479mm
所以Amax>
dmax会出现可修复的废品，Amin<
dmin会出现不可修复废品。
原因：
①可修复废品原因：
刀具进给量不足
②不可修复废品原因：
进刀量过大
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。
从x图上可以看出，x点不在中心线x附近波动，有连续多个的点出现在中心线上
侧或下侧，说明分布中心不稳定，有明显的变值系统误差影响；
刀具热变形及刀具尺寸磨损
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