《金属切削刀具》实验教学指导书.doc
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1、一、加工误差统计分析一、 实验目的1 通过检测工件尺寸、计算,画出直方图,分析误差性质,理解影响加工误差的因素。2 掌握加工误差统计分析的基本原理和方法。二、 主要实验仪器及材料1 外径千分尺。2 工件200件。三、掌握要点数据的分组,正态分布曲线的绘制。1 本和样本容量: 采用调整法成批加工某种零件,随机抽取其中一定数量进行测量,抽取的这批零件称为样本。样本的件数称为样本容量,用n表示。2 尺寸分散与分散范围: 由于随机误差和变值系统误差的存在,这些零件加工尺寸的实际数值是各不相同的,这种现象称为尺寸分散。样本尺寸的最大值Xmax与最小值Xmin之差,称为分散范围。3 分组及组距d: 将样本
2、尺寸按大小顺序排列,分成k组,则组距d为:d=(Xmax-Xmin)/k。4 分组数k的选定表如下:样本容量n50以下 50100 100250 250以上 分组数k 67 610 712 1020 5 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,见右图。6 实践和理论分析表明,当用调整法加工一批工件时,其尺寸误差是由很多相互独立的因素综合作用的结果,如果其中没有个因素起决定作用,则加工后零件的尺寸分布服从正态分布曲线(又称高斯曲线),见右图。式中 Y
3、正态分布的概率密度;正态分布曲线的均值正态分布曲线的标准偏差 (均方根偏差) 特点:1).均值决定正态分布曲线的中心位置,且在其左右对称。 当X=时,是曲线Y的最大值,即:;在X=处曲线有拐点;曲线以X轴为渐近线,曲线成钟形。2).标准偏差是决定曲线形状的参数。 值增大,则Ymax减小,曲线将趋于平坦,尺寸分散性越大;相反,值越小,则曲线瘦高,尺寸分散性越小。故值表明了一批工件加工精度的高低(值小,Ymax值大,加工精度高)。3).分布曲线下所包含的全部面积代表一 批加工零件,即100%零件的实际尺寸都在这一分布范围内。 如右图中,C点代表规定的最小极限尺寸Xmin,CD代表零件的公差带,在曲
4、线下面C、D两点之间的面积代表加工零件的合格率。曲线下面其余部分的面积(图上无阴影线的部分)则为废品率。在加工外圆时,图上左边无阴影线部分相当于不可修复的废品,右边的无阴影线部分则为可修复的废品;在加工内孔时,则恰好相反。四、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,每组的尺寸间隔为0。002毫米。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。五、测量与处理数据分组尺寸范围(mm
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