机械制造工艺学实验报告 2

机械制造工艺学实验姓名：陈国庆学号：0806110902班级：机械1107班指导教师：彭华建中南大学机电学院制造系《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：陈国庆班级：机械1107班学号：0806110902实验日期：年月日指导教师：彭华建成绩：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。实验步骤：1.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。2.按加工顺序测量工件的尺寸，记录测量结果。3.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。R＝xmax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8~11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x和。7）画直方图以样本数据值为横坐标，标出各组组界；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：mjijixmx11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：0~25mm数显千分尺一把试件：φ24(±0.01)×32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123.9922623.9975123.9867623.992223.9922723.9945223.9997723.989323.9982823.9905323.9887823.997423.9992923.9905423.9957923.999523.9903024.0005523.9888023.990623.9913123.9975623.9958123.989723.9933223.9935723.9878223.987823.9943323.9865823.9928324.000923.9953423.9935923.9838423.9891023.9963523.9936023.9868523.9931123.9983623.9916123.9928623.9921223.9913723.9986223.9978723.9881323.9913823.9916323.9908824.0001423.9993923.9866423.9888923.9971523.9984023.9976523.9819023.9971623.9954123.9916623.9979123.9921723.9924223.9966723.9849223.9981823.9974323.9916823.9989323.9981924.0034423.9886923.9849423.9982023.9994523.9957023.9989523.9912123.9974623.9847123.9869623.9982223.9904723.9977223.9879723.9922323.9904823.9897323.9919824.0012423.9944923.9957423.9819923.9912524.0005023.9917523.98410023.987组号组界中心值xi频数mi频率fixi-x（xi-x）2（xi-x）2mi频率密度123.9795-23.982523.981030.03-0.0110.0001210.000363223.9825-23.985523.984040.04-0.0080.0000640.000256323.9855-23.988523.9870150.15-0.0050.0000250.000375423.9885-23.991523.9900220.22-0.0020.0000040.000088523.9915-23.997523.9930170.17-0.0010.0000010.000077623.9945-23.997523.9960210.210.0040.0000160.000336723.9975-24.000523.9990160.160.0070.0000490.000784824.0005-24.003524.002010.010.0100.00010.0001924.0035-24.006524.005010.010.0130.0001690.0001691011121314151617182minmaxxxxi,nmxxiinmxxii2)(表1-4实际分布曲线图（直方图）表1-5x-R控制图数据样组号平均值x极差R样组号平均值x极差R样组号平均值x极差R123.9950.0071023.9930.0121923.9870.011223.9920.0041123.99150.0082023.9940.010323.9950.0071223.9910.0132123.9910.013423.9960.0081323.9900.0182223.9930.012523.9980.0111423.99150.0072323.9950.006623.9930.0071523.9870.0092423.9950.006723.9950.0101623.9920.0092523.9930.014823.9950.0101723.9900.016923.9910.0071823.9890.014x组序Rx-R控制图5.实验结果总结1.对实验结果进行分析，完成思考题目，总结饰演的新的体会，并提出实验的改进意见等。本工序的实验分布曲线是否接近正态分布曲线？为什么？答：本工序的实验分布曲线为双峰曲线图，将两次调整下加工的零件混在一起，由于每次调整的常值系统误差是不同的，入两次长治系统误差值大于2.26就会得到双峰曲线2.根据工序能力系数Cp,本工序属于哪一级？如果出现了废品试分析产生废品的原因答：Q=0.0054mmT=0.02mmCp=T/6δ=0.02/6*0.0054=0.617＜0.67所以:工序等级属于四级工件要求最大尺寸:dmax=24.01mm最小尺寸dmin=23.99mm\可能出现的最大尺寸Amax=x+3δ=23.992+3*0.0054=24.008mm最小尺寸Amin=x-3δ=23.992+3*0.0054=23.9758mm所以Amax＜dmax会出现不可修复的废品废品产生的原因:撤销进给量偏大.3.从x-R图看,本工序的工艺过程稳定么,如果不稳定,试分析其原因.答:从x图可以看出,x点在中线附近波动,这说明分布中心稳定,无明显的变值系统误差影响R点图上连续7点出现在中线上侧,说明本工序工艺过程非常稳定《机械制造工艺学》课程实验报告实验名称：组合夹具的设计、组装与调整姓名：班级：机械学号：实验日期：年月日指导教师：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，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.实验过程与分析详细记录在实验过程中发生的故障和问题,并进行故障分析,说明故障排出的过程及方法根据具体实验,记录整理响应的数据表格,绘制成曲线波形图5、实验结果分析与讨论1．组合夹具与专用夹具有何不同？答:组合夹具是一套标准化的夹具元件,根据零件的加工要求拼装而成,夹具用完后,元件可以拆卸重复使用,这类夹具特别适用于新产品的小批量生产,专用夹具是针对某一工件的某一工序而专门设计的,因此广泛应用于批量生产中.2．工件在夹具中定位时，限制了几个自由度？答:工件在家具中定位时限制了5咯自由度,没有限制的自由度是绕周鑫的旋度3．你所组装的夹具有何可改进的地方？为什么？答:轴左端的定位平面可以不要,在轴左端加一个夹紧力作用装置,作用夹紧力垂直于水平面.