茶叶揉切机齿辊节距误差数理统计建模与分析

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1、茶叶揉切机齿鶴节距误差数理统计建模与分析尹志强，薛峰，蒋怀佶(合肥工业大学机械学院，合肥230009)摘要:采川¥检验法对CTC齿辘节距谋差进行了数理统计建模研究，在此韮础上对工件加工粘度进行了定量分析•从而对生产起到了指导性作用关键词：齿辘:节距谋差:统计建模1引言红碎茶是我国茶叶主要品种之一，出口量很人，在世界市场上占有一定份额CTC(Crushing-Tearing-Curling)揉切机是加1〕红碎茶的主要设备，itH•进口机价格昂贵，近年来我国开始口己设计制造在CTC机械中，齿辘是核心部件,其外园直径为

2、200毫米，沿其轴向均匀分布有200道节距为3毫米的环形槽，齿槽节距误差为3±0.05毫米国内企业在加工齿槽时人多在普通车床上进行，因为3毫米节距依靠人工手摇分度，操作人员稍不注意就出废品，因此茶机行业迫切需要一种既能提高生产效率，乂能满足工件加工精度的新型加T机床和切削T艺受国家机械工业技术发展基金委员会委托，合肥工业大学完成了《红碎茶CTC齿#昆数控加工机床及其切削工艺》课题研制出的机床提高半产效率1-倍以上，节距精度明显提高，受到国内茶机行业的好评在课题研究中，我们采用数理统计学方法对齿槽加工谋差进行了建模

3、，对工件加工课差有了定量的掌握，在认识水平上有了质的提高，对牛产起到了指导性作用2齿辘节距误差及其样本值齿馄200道节距3毫米的环形槽，最后加工尺寸受诸多因素影响，如:机床总体结构刚度,微机控制脉冲精度,步进电机步距角误差，刀具磨损暈等等山于影响因素多，原因复朵,所以节距尺寸谋差是一随机现象，Id前机械加工工艺理论还无法对其定量地计算与预测随机问题的解决必须采用数理统计学的方法我们决定在大量掌握节距课差样本值的基础上，采用数学的方法研究这种随机现象所具有的统计规律性，从而获得我们所要寻找的数学模型在一年多的时问里

4、，我们随机选取工件，测量各齿槽节距谋差，获得了大量数据表1是其中的8()条节距谋差样本值3X2检验过程将表1中8()个样本值分为1()组,我们首先采用直方图和正态概率纸进行初步检验，发现节距误差基本呈正态分布，在此基础上，决定采用X2检验法进一步验证收稿日期:2001-12-07©1995-2004TsinghuaTon^fangOpticalDiscCo.9Ltd.Allrightsreserved.表1节距误差样木值(单位:Q01mm)检测仪器：⑼A力能工具昭微镜;刀具材料:YW4破质合金;刀具角度:前和堆5

5、：后角(X>=8°;齿辗材料:!Crl8Ni9Ti不锈钢-Q3-a9-Q1-1.3-Q2-Q6-a9-Q8-a6+Q1+Q1-a8-a1・a7-a1・L5+Q3+a2-a9-Q3-Q7•a1・i+(i3・a9-a2・(i2-1.3+a2・(13+Q7-a8-a6-a5-a1-a7+a4-a4+a1-(14-a6•a6・1.5+a5・a3-1・a4-a8•a2・a5・a6+i.2-a8・a5-i.3・a1+a4-Q2・i.9-a4+a4•a7・a3・a4・a7+02・a5-Q9+a1・a4-a2・a9-Q5・Q5-

6、a7-a4+a1-Q7・a4+07根据80个样本值,対均值“方差O2进行估计：1八QO，盘…4⑴(T=—―工(小・“)1其中(Xi・P)2n"1r=I计算值如表2所示从而可得：1na=—V(x/-p)2=Q276=Q5262(2)n-1缶由此提出假设Ho：节距误差概率密度f(x)遵从N(-0.4,0.5262).表2(xrM)2计算值Q01Q25Q09a81a04Q04Q04Q16a04025Q25Q16Q09a09a091.21Q49Q36a25001(109a09(13649025Q04(104(181a36

7、a()1(136(116a04()1a09009(1640(i250a04Q041.21a81a01Q360Q16a04Q01(104256Q16Q01a81Q09a64a042250064a09a()10a09(136Q()1a25(1250a04a25a01a01a090Q25a0901.21工(兀厂p)2=21.84表1屮误差值在-1.9—+1.2之间，由于读数精度限制(末位四舍五入)，所以测得的数据实际在・1.95-+1.25之间将80个数据分为10组,各组分点应比读数精度多取1位，所以组距=[1.25-

8、(-1.95)]/10=0.32由此可得80个样本值的频数分布，见表3¥在检验时为便于计算®,,应先作变换z=(x-p)/o=(x+0.4)/6.526,化x为标准正态变量乙具体检验计算过程见表4实际测量时分为10组，但在¥检验时要求各组5,如果v5则并组，所以最后并为”©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Lid.Allrig