加工精度统计分析

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1、加工精度统计分析一、实验目的和要求1、掌握加工精度统计分析的基本方法。2、通过对测的数据进行处理分析，判断该工序能否保证加工精度，有无废品，找出产生加工误差的原因。3、了解计算机在加工精度统计分析中的应用。二、实验内容在M224半自动内圆磨床上，连续加工一批同样尺寸的套类零件（如图），取样100个进行测量，获取孔尺寸数据。三、实验用设备和仪器1、M224半自动内圆磨床一台；2、千分表、内径表杆一套，卡尺一把；3、计算机一台。四、实验原理在大批生产中，为了对某一工序的加工状况进行分析、了解需要从该工序连续生产出来的一批

2、零件中，抽出部分零件，通过测量，获取有关数据，应用统计分析的方法，来判断该工序的生产状况，进而控制生产过程，保证产品质量。这种方法可用图1来表示。其中，母体，是指该工序一次调整机床，加工出零件的总数、样本，是指从该工序中抽取的部分样件。在调整法加工时，如果加工过程满足：1、加工系统中无变值系统性误差（或其影响很小）；2、引起尺寸分散的偶然性误差是相互独立的；3、引起尺寸分散的诸偶然性误差中，无一起主导作用，则所加工的零件，其尺寸参数的分布，服从于正态分布。对服从正态分布的参数，在应用统计分析的进行数据处理时，应从以下

3、几个方面进行；（1）异常数据剔除在测取样本数据时，有时会出现一个或几个过大或过小的数据，这些数据的出现，是属于正常的呢？还是因为工件有硬质点，或测量时疏忽大意而至，这就需要我们加以判断，如果是非正常出现，应予以剔除，判断方法，采用莱因达准则。莱因达准则的原理，是从以下思想出发后，特大或特小的数值，其出现的概率很小，如果抽取的样本，服从正态分布，则数值超出6α范围以外的概率为小概率事件，小概率事件可视为不可能事件，不可能事件一旦发生，则可视为事件的出现并非偶然。即其中含有过失误差，因此可以将超出6α范围以外的数据剔附除

4、（为了简化利用莱因达准则鉴别过失误差的计算，可先从样本数值中，观察确定特大或特小的值一个）将其剔除，计算剔除后样本的均值和均方差，再用6α书评定剔除是否正确，即：若

5、Xk－X

6、≤3αXk予以保留若

7、Xk－X

8、＞3αXk予以剔除（其中：Xk为假设的过失误差数据）每剔除一个异常数据，再剔除下一个数据时，要重新计算均值和均方差，直到全部数据均为非异常数据为止。（2）样本正态性评定由于实际测得的样本数据分布与理论正态分布着一定的差距，需要对样本的正态符合性进行判断，若为正态分布，才能在用统计分析的方法分析加工误差时，采用6α

9、原则来进行分析、研究，样本正态性评定，用正态符合性标准R来判断。R值的计算公式为：Mi：某一区间的实际频数；Noi：某一区间的理论频数；pi：某一区间上的理论频率值；N：样本容量；S：实际分组间隔数目。（注意：实际频数与理论频数均不小于5；对小于5的频数应和相邻的区间的频数合并）。判断：若R≥3则认为样本不符合正态分布规律。若R＜3则认为样本符合正态分布规律。（1）样本随机性的评定数理统计的目的，就是要通过样本去看母体。一个正态样本能否代表母体的特征，则要看它是否为随机样本，当获得样本的工艺系统不存在变值系统性误差时

10、，则所得的样本为随机样本，否则，为不随机样本，为此，需要对正态样本进行的随机性进行检验。其方法是续差法。续差法检验的步骤如下：1、工顺序测得零件尺寸X1，X2……Xn2、求续差：a1=X2－X1，a2=X3－X2，……an－1=Xn－Xn－1（共计n－1项）3、根据续差ai，可由下列公式来求母体方差C4、求得样本的方差σ5、求临界值t6、求tq其中，tq服从于标准正态分布，是显著水平α=0.02的函数，有下列关系式（tq）=0.5－0.02=0.48tq值可由课本85页，表2-2查出。7、评定：若t＜tq，则认为样本

11、不是服机样本；若t≥tq，则认为样本不是随机样本。从以上三个方面，对测得数据进行处理后，我们就可以用正态随机子样本来对所测工序进行工艺论断。正态随机子样可以反映母体的特征，因此可以应用6α原则，6α表示零件尺寸的实际分散范围。求工艺能力系数CP：其中：T：公差分散范围。由课本89页表2-6，可查出工艺能力等级。从而判断该工序能否保证加工精度。（二）废品率论断：如果CP＜1，则肯定会有废品出现，因为，此时零件尺寸误差分散范围，已超出零件尺寸公差的分散范围，超出的那部分即为废品，见图2。图2CP＜1时，废品示意图即使CP

12、＜1，也可能会有废品出现，这是因为在调整机床时，没能使公差分散中心和实际尺寸分散中心重合；存在有调整误差，当不重合程度使得实际尺寸分散范围超出公差分散范围，就会出现废品，见图3。在加工过程中，有可能出现假废品，请同学们自己考虑在什么情况下的废品为假废品。（三）用X—R控制图检验工艺过程是否稳定。所谓工艺过程稳定，从数据统计的原理来讲，就是工序过