機(jī)械制造工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí) 驗(yàn) 名 稱： 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析 實(shí) 驗(yàn) 日 期： 年 月 日 指 導(dǎo) 老 師： 成 績(jī)： 1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）掌握加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法的基本原理和應(yīng)用。（2）掌握樣本數(shù)據(jù)的采集與處理方法，要求：能正確地采集樣本數(shù)據(jù)，并能通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)的處理，正確繪制出加工誤差的實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖。（3）能對(duì)實(shí)驗(yàn)分布曲線和圖進(jìn)行正確地分析，對(duì)加工誤差的性質(zhì)、工序能力及工藝穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確的鑒別。（4）培養(yǎng)對(duì)加工誤差進(jìn)行綜合分析的能力。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟： 在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證加工精度，常常通過對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)際加工出的一批工件進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理和分析，從中尋找誤差產(chǎn)生的規(guī)律，找出提高加

2、工精度的途徑。這就是加工誤差統(tǒng)計(jì)分析方法。加工誤差分析的方法有兩種形式，一種為分布圖分析法，另一種為點(diǎn)圖分析法。1分布圖分析法分布圖分析法是通過測(cè)量一批加工零件的尺寸，把所測(cè)到的尺寸范圍分為若干個(gè)段。畫出該批零件加工尺寸（或誤差）的實(shí)驗(yàn)分布圖。其折線圖就接近于理論分布曲線。在沒有明顯變值系統(tǒng)誤差的情況下，即工件的誤差是由很多相互獨(dú)立的微小的隨機(jī)誤差綜合作用的結(jié)果，則工件尺寸分布符合正態(tài)分布。利用分布曲線圖可以比較方便地判斷加工誤差性質(zhì)，確定工序能力，并估算合格品率，但利用分布圖分析法控制加工精度，必須待一批工件全部加工完畢，測(cè)量了樣本零件的尺寸后，才能繪制分布圖，因此不能在加工過程中及時(shí)提供控

3、制精度的信息，這在生產(chǎn)上將是很不方便的。2點(diǎn)圖法在生產(chǎn)中常用的另一種誤差分析方法是點(diǎn)圖法或圖法。點(diǎn)圖法是以順序加工的零件序號(hào)為橫坐標(biāo)，零件的加工尺寸為縱坐標(biāo)，把按加工順序定期測(cè)量的工件尺寸畫在點(diǎn)圖上。點(diǎn)圖可以反映加工尺寸和時(shí)間的關(guān)系，可以看出尺寸變化的趨勢(shì)，找出產(chǎn)生誤差的原因。 圖稱為平均尺寸極差質(zhì)量控制圖。一般是在生產(chǎn)過程開始前，先加工一批試件（本實(shí)驗(yàn)中即用本批加工的零件作為試件），根據(jù)加工所得的尺寸，求出平均值和極差R而繪制成的。點(diǎn)圖：中線 上控制線 下控制線 R點(diǎn)圖：中線 上控制線 Rs = D1 下控制線 Rx = D2 是將一批工件依照加工順序按n個(gè)分為一組第i組的平均值，共分成k組

4、；是第i組的極差；式中A2、D1、D2的數(shù)值根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理而定出（見表1）。表1 每組件數(shù)nA2D1D240.73 2.28050.58 2.110將生產(chǎn)中定期抽樣的尺寸結(jié)果，點(diǎn)在圖上，從點(diǎn)子在圖中的位置便可看出和R的波動(dòng)，它反映了工件平均值的變化趨勢(shì)和隨機(jī)誤差的分散程度。圖上的控制界限線，就是用來判斷工藝是否穩(wěn)定的界限。因此圖是用來判斷工藝過程的穩(wěn)定性的。 實(shí)驗(yàn)步驟1. 按無心磨床的操作方法，加工一批零件（本實(shí)驗(yàn)為100件）。加工完的零件，擦洗干凈，按加工順序放置好。2. 按加工順序測(cè)量工件的加工尺寸，記錄測(cè)量結(jié)果。 3. 繪制直方圖和分布曲線1）找出這批工件加工尺寸數(shù)據(jù)的最大值xmax和

5、最小值xmin，按下式計(jì)算出極差R。Rxmax一xmin2）確定分組數(shù)K（K一般根據(jù)樣本容量來選擇，建議可選在811之間）。3）按下式計(jì)算組距 d。 4）確定組界（測(cè)量單位：微米）。 5）做頻數(shù)分布表。 6）計(jì)算和。7）畫直方圖 以樣本數(shù)據(jù)值為橫坐標(biāo)，標(biāo)出各組組界；以各組頻率密度為縱坐標(biāo)，畫出直方圖。8）畫分布曲線 若工藝過程穩(wěn)定，則誤差分布曲線接近正態(tài)分布曲線；若工藝過程不穩(wěn)定，則應(yīng) 據(jù)實(shí)際情況確定其分布曲線。畫出分布曲線，注意使分布曲線與直方圖協(xié)調(diào)一致。9）畫公差帶 在橫軸下方畫出公差帶，以便與分布曲線相比較。4. 繪制圖1）確定樣組容量，對(duì)樣本進(jìn)行分組樣組容量m通常取4或5件。按樣組容量

6、和加工時(shí)間順序，將樣本劃分成若干個(gè)樣組。2）計(jì)算各樣組的平均值和極差對(duì)于第i個(gè)樣組，其平均值和極差計(jì)算公式為： 式中 第i個(gè)樣組的平均值； 第i個(gè)樣組的標(biāo)準(zhǔn)差； 第i個(gè)樣組第j個(gè)零件的測(cè)量值； 第i個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最大值； 第i個(gè)樣組數(shù)據(jù)的最小值3）計(jì)算圖控制限（計(jì)算公式見實(shí)驗(yàn)原理）4）繪制圖以樣組序號(hào)為橫坐標(biāo)，分別以各樣組的平均值和極差R為縱坐標(biāo)，畫出圖，并在圖上標(biāo)出中心線和上、下控制限。5. 按下式計(jì)算工序能力系數(shù)Cp判別工藝過程穩(wěn)定性可按下表所列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判別。注意，同時(shí)滿足表中左列3個(gè)條件，工藝過程穩(wěn)定；表中右列條件之一不滿足，即表示工藝過程不穩(wěn)定。表2加工誤差綜合分析通過對(duì)分布圖和圖的分析

7、，可以初步判斷誤差的性質(zhì)。進(jìn)而結(jié)合具體加工條件，分析影響加工誤差的的各種因素，必要時(shí)，可對(duì)工藝系統(tǒng)的誤差環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)量和實(shí)驗(yàn)。3. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)備：無心磨床量?jī)x：025mm數(shù)顯千分尺一把試件：24(±0.01)×32的45鋼（淬火）100件 4. 實(shí)驗(yàn)過程與分析表1-3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào)記錄數(shù)據(jù)序號(hào)記錄數(shù)據(jù)序號(hào)記錄數(shù)據(jù)序號(hào)記錄數(shù)據(jù)12651762275277328537842954795305580631568173257828335883934598410356085113661861237628713386388143964891540659016416691174267921

8、8436893194469942045709521467196224772972348739824497499255075100組號(hào)組界中心值xi頻數(shù)mi頻率fixi-（xi-）2（xi-）2mi123456789101112131415161718, 表1-4 實(shí)際分布曲線圖（直方圖） 表1-5 -R控制圖數(shù)據(jù)樣組號(hào)平均值極差R樣組號(hào)平均值極差R樣組號(hào)平均值極差R11019211203122141322514236152471625817918 R -R控制圖5.實(shí)驗(yàn)基本要求1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容、條件及實(shí)驗(yàn)步驟，記錄好實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)；2 繪制直方圖和分布曲線；繪制圖；3 計(jì)算確定加工方案的工

9、序能力及等級(jí)，分析判別加工誤差的性質(zhì)，分析影響加工誤差的主要因素，并估算合格品率或者不合格品率。若有不合格品，判斷為可修復(fù)還是不可修復(fù)，并對(duì)加工方案提出改進(jìn)措施；4 分析判斷工藝過程是否穩(wěn)定；5 獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)1 本工序的實(shí)驗(yàn)分布曲線圖是否接近正態(tài)分布曲線?為什么?2 根據(jù)工序能力系數(shù)Cp，本工序?qū)倌囊患?jí)?如果出現(xiàn)了廢品，試分析產(chǎn)生廢品的原因。（計(jì)算確定加工方案的工序能力及等級(jí)，分析判別加工誤差的性質(zhì)，分析影響加工誤差的主要因素，并估算合格品率或者不合格品率。若有不合格品，判斷為可修復(fù)還是不可修復(fù)，并對(duì)加工方案提出改進(jìn)措施）3 從圖看，本工序的工藝過程穩(wěn)定嗎？如果不穩(wěn)定，試

10、分析其原因。7.心得體會(huì) 實(shí) 驗(yàn) 名 稱： 組合夾具的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)整 實(shí) 驗(yàn) 日 期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師： 成 績(jī)： 1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握組合夾具的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)裝配方法，具有按加工要求組裝組合夾具并進(jìn)行檢測(cè)的能力。（2）了解組合夾具的元件種類、結(jié)構(gòu)與功用。（3）掌握六點(diǎn)定位原理及粗、精基準(zhǔn)選擇原則。（4）理解夾具各部分連接方法，了解夾具與機(jī)床連接及加工前的對(duì)刀方法。（5）掌握定位方法，調(diào)整定位尺寸、消除形位誤差、夾緊力的分析等。（6）熟悉銑、鉆、鏜等機(jī)床夾具的特點(diǎn)。2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟組合夾具元件及其作用 組合夾具按組裝對(duì)元件間連接基面的形狀不同，可分為槽系和孔系兩大系統(tǒng)。為

11、了適應(yīng)不同產(chǎn)品加工零件尺寸大小的需要，組合夾具按其尺寸大小又分為大、中、小型三個(gè)系列，見下表。各系列中，其元件用途又可分為八大類。在每一類元件中又分很多結(jié)構(gòu)類型、品種及規(guī)格，以供組裝不同夾具時(shí)搭配選用。為了掌握組合夾具的組裝技術(shù)，必須熟悉各類元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸規(guī)格及使用方法，以便靈活運(yùn)用各類元件，迅速組裝出所適用的夾具來?，F(xiàn)以中型系列為例，介紹八大類元件的主要結(jié)構(gòu)形式和基本用途。1基礎(chǔ)件它是組合夾具中最大的元件，包括各種規(guī)格尺寸的方形、矩形、圓形基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)角鐵等。基礎(chǔ)件通常作為組合夾具的基體，通過它將其他各種元件或合件組裝成一套完整的夾具，圖1為其中的幾種結(jié)構(gòu)。 圖1 基礎(chǔ)件 圖2 支承件

12、 2支承件支承件是組合夾具的骨架元件。支承件通常在組合夾具中起承上啟下的作用，即把上面的其他元件通過支承件與其下面的基礎(chǔ)件連成一體，一般各種夾具結(jié)構(gòu)中都少不了它。支承件有時(shí)可作定位元件使用，當(dāng)組裝小夾具時(shí)，也可作為基礎(chǔ)件。圖2為其中的幾種結(jié)構(gòu)。3定位元件定位件主要用于工件在夾具中的正確定位，也用于保證夾具中各元件的使用精度及其強(qiáng)度和剛度。圖3為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖3 定位元件4導(dǎo)向件導(dǎo)向件主要用來確定刀具與工件的相對(duì)應(yīng)置，加工時(shí)起引導(dǎo)刀具的作用。有的導(dǎo)向件可作定位用，也可作為組合夾具系統(tǒng)中移動(dòng)件的導(dǎo)向。圖4為其中的幾種結(jié)構(gòu)。 圖4 導(dǎo)向件 圖5 夾緊件5夾緊件夾緊件主要用來將工件夾緊在夾具上，保

13、證工件定位后的正確位置，也可作墊板和擋塊用。圖5為其中的幾種結(jié)構(gòu)。6緊固件緊固件主要用來連接組合夾具中各種元件及緊固工件。由于緊固件在一定程度上影響整個(gè)夾具的剛性，因此均采用細(xì)牙螺紋，這樣可使元件的連接強(qiáng)度好，緊固可靠。同時(shí)所選用材料、精度、表面粗糙度及熱處理均高于一般標(biāo)準(zhǔn)緊固件。圖6為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖6 緊固件7其他件除了上述六類元件以外的各種用途的單一元件稱為其他件。其他件中有的有明顯的作用，有的常無固定的用途，但如用得合適，則能在組裝中起到極為有利的輔助作用。圖7為其中的幾種結(jié)構(gòu)。圖7 其他件圖8 合件8合件合件是由若干零件裝配而成，并在組裝過程中不拆散使用的獨(dú)立部件。按其用途可分為定位合件、導(dǎo)向合件、分度合件以及必需的專用工具等。圖8為其中的幾種結(jié)構(gòu)。1設(shè)計(jì)（2人一組）：（1）根據(jù)工件工序要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定定位方案，畫出定位簡(jiǎn)圖；（2）自行設(shè)計(jì)夾具組裝方案：構(gòu)思整個(gè)夾具的總體結(jié)構(gòu)，確定夾具中的基礎(chǔ)件、支 承件、定位元件、夾緊元件、對(duì)刀元件及導(dǎo)向元件；（3）確定各元件之間的連接及定位關(guān)系。（4）分析定位誤差的構(gòu)成，計(jì)算確定夾具定位元件間允許的位置公差值。2試裝：根據(jù)夾具總裝方案，在夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫中，找出所需元件，進(jìn)行試裝配，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)更正。3裝配：利用工具，在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下按正確的裝配順序