1、机械制造工艺学实验姓 名： 曹茂鹏 学 号： 0806080302 班 级： 机械 0802 指导教师： 余 朋 中南大学机电工程学院机械制造工艺学课程实验报告实 验 名 称： 加工误差的统计分析 姓 名： 曹茂鹏 班 级： 机械 0802 学 号： 0806080302 实 验 日 期： 2011 年 月 日 指导教师： 余朋 成 绩： 1. 实验目的（1）掌握加工误差统计分析方法的基本原理和应用。（2）掌握样本数据的采集与处理方法，要求：能正确地采集样本数据，并能通过对样本数据的处理，正确绘制出加工误差的实验分布曲线和 图。（3）能对实验分布曲线和 图进行正确地分析，对加工误差的性质、工序
2、能力及工艺稳定性做出准确的鉴别。（4）培养对加工误差进行综合分析的能力。2. 实验内容与实验步骤：在实际生产中，为保证加工精度，常常通过对生产现场中实际加工出的一批工件进行检测，运用数理统计的方法加以处理和分析，从中寻找误差产生的规律，找出提高加工精度的途径。这就是加工误差统计分析方法。加工误差分析的方法有两种形式，一种为分布图分析法，另一种为点图分析法。1分布图分析法分布图分析法是通过测量一批加工零件的尺寸，把所测到的尺寸范围分为若干个段。画出该批零件加工尺寸（或误差）的实验分布图。其折线图就接近于理论分布曲线。在没有明显变值系统误差的情况下，即工件的误差是由很多相互独立的微小的随机误差综合
3、作用的结果，则工件尺寸分布符合正态分布。利用分布曲线图可以比较方便地判断加工误差性质，确定工序能力，并估算合格品率，但利用分布图分析法控制加工精度，必须待一批工件全部加工完毕，测量了样本零件的尺寸后，才能绘制分布图，因此不能在加工过程中及时提供控制精度的信息，这在生产上将是很不方便的。2点图法在生产中常用的另一种误差分析方法是点图法或 图法。点图法是以顺序加工的零件序号为横坐标，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
4、验中即用本批加工的零件作为试件） ，根据加工所得的尺寸，求出平均值和极差 R 而绘制成的。x点图：中线 kix1上控制线 RAs2下控制线 xR 点图：中线 kiR1上控制线 Rs = D1 下控制线 Rx = D2 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；ix是第 i 组的极差；R式中 A2、D 1、D 2 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 D24 0.73 2.28 05 0.58 2.11 0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和 R 的波动，它反映了工件平均值的变化趋势和随机误差
5、的分散程度。 图上x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。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。按加工顺序测量工件的加工尺寸，记录测量结果。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。Rx max 一 xmin2）确定分组数 K（K 一般根据样本容量来选择，建议可选在 811 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 和 。x7）画直方图以样本数据值为横坐标，标出各组
6、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 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。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：mjiix1式中 第 i 个样组的平均值；第 i 个样组的标准差；第 i 个样组第 j 个零件的测量值；第 i 个样组数据的最大值；第 i 个
7、样组数据的最小值3）计算 图控制限（计算公式见实验原理）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 R 为纵坐标，画出图，并在图上标出中心线和上、下控制限。按下式计算工序能力系数 Cp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。表 2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：025mm 数显千分尺一把试件：24(0.01)32
8、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 序号 记录数据 序号 记录数据 序号 记录数据1 26 51 762 27 52 773 28 53 784 29 54 795 30 55 806 31 56 817 32 57 828 33 58 839 34 59 8410 35 60 8511 36 61 8612 37 62 8713 38 63 8814 39 64 8915 40 65 9016 41 66 9117 42 67 9218 43 68 9319 44 69 9420 45 70 9521 46 71 9622 47 72 972
9、3 48 73 9824 49 74 9925 50 75 100画立方图：组号 组界中心值xi频数mi频率fi xi- x（xi- ）2 （xi- ）x2mi123456789101112131415161718, 2minaxinxi nmxii2)(表 1-4 实际分布曲线图（直方图）表 1-5 -R 控制图数据x样组号 平均值 x极差 R 样组号 平均值 极差 R 样组号 平均值 x极差 R1 10 192 11 203 12 214 13 225 14 236 15 247 16 258 179 18x 组序R-R 控制图x机械制造工艺学课程实验报告实 验 名 称： 组合夹具的设计、
10、组装与调整 姓 名： 曹茂鹏 班 级： 机械 0802 学 号： 0806080302 实 验 日 期： 2011 年 月 日 指导教师： 余朋 成 绩： 1、实验目的（1）掌握组合夹具的特点和设计装配方法，具有按加工要求组装组合夹具并进行检测的能力。（2）了解组合夹具的元件种类、结构与功用。（3）掌握六点定位原理及粗、精基准选择原则。（4）理解夹具各部分连接方法，了解夹具与机床连接及加工前的对刀方法。（5）掌握定位方法，调整定位尺寸、消除形位误差、夹紧力的分析等。（6）熟悉铣、钻、镗等机床夹具的特点。2、 实验内容与实验步骤1设计（2 人一组）：（1）根据工件工序要求及结构特点，确定定位方案
11、，画出定位简图；（2）自行设计夹具组装方案：构思整个夹具的总体结构，确定夹具中的基础件、支 承件、定位元件、夹紧元件、对刀元件及导向元件；（3）确定各元件之间的连接及定位关系。 （4）分析定位误差的构成，计算确定夹具定位元件间允许的位置公差值。2试装：根据夹具总装方案，在夹具标准件库中，找出所需元件，进行试装配，发现问题，及时更正。3装配：利用工具，在指导老师指导下按正确的装配顺序，把各元件装配好，了解装配方法。4调整：调整好各工作表面之间的位置。5检测：按计算出的位置公差值（夹具要求） ，检测各工作表面之间的位置是否符合要求。3、 实验环境1组合夹具元件一套。2零件实物一件。3活动扳手、铜锤、起子等工具。4千分尺、游标卡尺、千分表、磁力表座、块规、心棒等检具。4、实验基本要求1.绘出零件定位夹紧简图：14对所组装的夹具进行定位、夹紧分析，计算定位误差并提出有何改进措施；5论述所组装夹具的优缺点，提出其它组装方案并分析比较5、 实验结果分析与讨论1组合夹具与专用夹具有何不同？2工件在夹具中定位时，限制了几个自由度？3你所组装的夹具有何可改进的地方？为什么？
