加工误差统计分析实验指导

加工误差统计分析实验一、实验目的1、巩固已学过的统计分析法的基本理论；2、掌握运用统计分析法的步骤；3、学习使用统计分析法判断和解决问题的能力。

二、实验设备与仪器电感测量仪、块规、千分尺、试件（滚动轴承滚柱）、计算机。

三、实验原理和方法在机械加工中，应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。

其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。

1、直方图和分布曲线绘制1）初选分组数k2找出样本数据的最大值X imax和最小值X imin，并按下式计算组距：式中：k——分组数，按表选取；X max和X min——本组样本数据的最大值和最小值。

选取与计算的d值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。

3）确定组界各组组界为：min (i1)d2dX+-± (i=1,2,…,k)，为避免样本数据落在组界上，组界最好选在样本数据最后一位尾数的1/2处。

4）统计各组频数频数，即落在各组组界范围内的样本个数。

频率=频数/样本容量5）画直方图以样本数据值（被测工件尺寸）为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。

6）计算总体平均值与标准差平均值的计算公式为 11n i i X X n ==∑ 式中：X i ——第i 个样本的测量值；n ——样本容量。

标准差的计算公式为s =7）画分布曲线若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的资料指标是形位误差或其他误差，则应根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。

8）画公差带按照与以上分布曲线相同的坐标原点，在横轴下方画出被测零件的公差带，以便与分布曲线相比较。

公差根据试件类型、规格查国标手册可得到。

目录实验一车刀几何角度测量实验二车床三箱结构认识实验三滚齿机的调整与加工实验四机床工艺系统刚度测定实验五加工误差统计分析实验一车刀几何角度测量( 2 学时）一、实验目的1、加深对刀具几何角度及各参考坐标平面概念的理解；2、了解万能量角台的工作原理,掌握刀具几何角度的测量方法;3、学会刀具工作图的表示方法.二、实验设备1、万能量角台一台.2、测量用车刀若干把.三、实验原理刀具几何角度的测量是使用刀具角度测量仪完成的,刀具角度测量仪即万能量角台的测量原理如图1—1所示，立柱式万能量角台主要由台座、立柱、垂直升降转动套、水平回转臂、移动刻度盘和指度片等零件组成。

松开侧锁紧螺钉，可使垂直升降转动套带动水平回转臂上下移动,松开前锁紧螺钉,可使水1。

台座 2。

立柱 3.前锁紧杆 4.滑套 5. 侧锁紧螺杆 6.挡片 7.水平转臂 8。

挡片 9。

移动刻度盘10。

指度片 11。

紧固螺钉 12.定位销钉图1-1 万能量角台示意图平回转臂和移动刻度盘绕水平轴转动。

移动刻度盘可沿着水平回转臂上的水平槽水平移动，并根据测量需要紧固在某一确定位置。

指度片可绕螺钉销轴转动，其底部靠近被测量的表面，指针指示测量角度.用上述这些零件位置的变动，即可实现各参考平面内刀具角度的测量。

测量时,刀具放在台座上，以刀杆的一侧靠在两定位销内侧定位。

四、实验内容1)测量主偏角滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线,测量时只可上下移动，不得转动。

转动水平回转臂，使其上的“0”刻度线对准滑套上的标定线。

调整测量指度片，使指度片的底面与主切削刃重合，制度片的指针所指的角度为主偏角. 2）测量负偏角方法同上,只是让指度片的底面与副切削刃重合，指针所指读数为负偏角. 3）测量前角滑套上的“0”刻度对准立柱上的标定线后，再把滑套相对于标定线顺时针转动一个主偏角的余角，转动水平回转臂，使水平回转臂上的“90”刻度线对准滑套上的“90”刻度线,调整指度片，使指度片的底面与前刀面重合，制度片的指针所指的角度为。

机械制造技术基础卢秉恒答案【篇一：机械制造技术基础教学大纲】=txt>foundation of mechanical manufacture technology 课程代码：0400421适用专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程、工业工程学时数：40学分数：2.5执笔者：苟向锋编写日期：2004年3月一、课程性质和目的《机械制造技术基础》是研究机器零件的机械加工工艺过程的一门学科，是高等学校机械类专业必修的技术基础课。

课程设置的目的是为学生在机械制造技术方面奠定最基础的知识和技能基础，并为学习其他有关课程及以后从事机械设计和加工制造工作打下必要的基础。

二、课程教学的基本要求通过本课程的学习，学生应达到下列要求：1．了解切削加工的基本原理，了解影响加工质量、生产率及成本的主要因素。

2．了解常用刀具的结构特点，熟悉车刀的主要角度。

3．掌握常用加工方法的工艺特点，通过对各种表面加工的分析，具有较合理的选用加工方法的能力。

4．熟悉机械加工工艺过程的基本内容，了解制订加工工艺的原则和方法，具有制订典型零件加工的初步技能。

5．了解特种加工和数控机床加工方法。

6．了解机械制造技术的新发展。

三、主要内容与学时分配1．总论（2）机械制造业和制造技术在国民经济中的地位和作用，机械制造技术国内外现状，本课程研究内容、特点及学习方法。

2．机械制造工艺装备（8）金属切削刀具、机床、机床夹具。

3．切削过程及控制（6）切削过程及切屑类型，切削过程中的物理现象，工作材料的切削加工性，切削液，切削用量，磨削过程及磨削机理。

4．机械加工质量分析（6）机械加工精度，机械加工表面质量等。

5．常用加工方法综述（5）车削、钻镗、刨拉、铣削和磨削工艺特点及应用。

6．特种加工简介（2）电火花加工，电解加工，激光加工，超声波加工等。

7．典型表面加工工艺（4）外圆表面加工，孔加工，平面加工，成形表面加工，螺纹加工，齿形加工。

8．工艺规程设计（6）机械加工工艺过程基本概念，工艺尺寸链，零件工艺性分析，工件的安装，机械加工等路线的拟定，典型零件工艺过程。

《机械制造技术基础》课程实验指导书适用专业：机械设计制造及其自动化实验类别：实验实验学时：6 学时工业制造学院实验一 刀具几何角度的测量一、实验目的：通过实验加深对车刀几何角度、参考平面等概念的理解，掌握测量车刀标注角度的方法，能正确测量车刀角度并根据测量结果绘出车刀工作图。

二、实验内容：1、基本掌握车刀量角台的原理、操作方法；2、掌握车刀刀具角度标注的参考系及角度的标注；3、正确地测量车刀的角度；4、了解不同参考系刀具角度换算的基本方法。

三、实验步骤及要求：1、实验条件：. 1）、车刀量角台 2）、车刀车刀量角台（图1—1）简介图1-1所示，回转工作台式量角台主要由圆盘底座1、2、活动底座3、定位块4、大指针5、大扇形板6、立柱7、螺母8、锁紧螺母9、小指针10、小扇形板11等组成。

圆盘底座底盘1周边左右各有1000刻度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，活动底座3可绕底座中心在零刻线左右1000范围内转动；通过底座指针2读出角度值；定位块4可在活动底座上平行滑动，作为车刀的基准；大指针5由前面、底面、侧面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表主剖面、基面、切削平面等。

大扇形板6上有正负450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过大指针5 的指针指出角度值；立柱7上制有螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。

参考系(1)切削平面-----通过主切削刃上某一点并与工件加工表面相切的平面。

(2)基 面-----通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向相垂直的平面。

(3)正交平面-----通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上投影垂直的平面。

标注角度(1)在正交平面参考系内标注的角度 前角-----前刀面与基面之间的夹角图 1-1 量角台的结构后角-----主后刀面与切削平面之间的夹角。

(2)在基面参考系内标注的角度 主偏角---主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。

加工误差统计分析实验指导加工误差是指在加工过程中由于各种原因导致加工零件的尺寸、形状等与设计要求不一致的现象。

对于加工误差的统计分析，可以帮助我们了解加工误差的分布规律、原因及其对产品质量的影响，进而采取相应的措施来提高加工精度。

本文将从实验设计、数据采集、误差分析和提高加工精度方面对加工误差进行统计分析。

实验设计：首先确定实验对象，可以选择一种常见的工程零件进行加工。

确定需要测量的尺寸和形状参数，并确定测量方法和仪器。

然后确定实验方案，包括样本数量和采样方法，并进行预试验，了解实验的可行性和可重复性。

数据采集：在进行加工过程中，根据实验方案采集数据。

首先进行初始测量，记录下每个样本的初始尺寸和形状参数。

然后进行加工操作，并根据实验方案确定的频次和时机进行测量。

注意在测量过程中保证测量误差的最小化，例如使用合适的仪器和测量方法，增加测量次数等。

最后对采集的数据进行整理和保存，便于后期的分析。

误差分析：对采集的数据进行误差分析是加工误差统计分析的核心步骤。

首先可以计算每个样本的误差值，即实际尺寸和目标尺寸之间的差值。

然后可以通过绘制误差分布直方图和概率图，来分析误差的分布特征和规律。

可以采用正态检验等统计方法来确定误差是否服从正态分布。

进一步分析可以从不同角度入手。

一方面，可以分析误差与加工参数的关系。

通过对比不同加工参数下的误差值的差异，确定加工参数对误差的影响。

例如，可以研究不同切削速度、进给速度和切削深度对误差的影响，找出最优的加工参数组合。

另一方面，可以分析误差与工艺环节的关系。

通过对比不同工艺环节下的误差值的差异，确定工艺环节对误差的影响。

例如，可以研究不同切削工具的磨损情况对误差的影响，找到最优的切削工具选择和更换策略。

提高加工精度：根据误差分析的结果，可以采取一些措施来提高加工精度。

例如，可以改进机床设备和加工工艺，在加工过程中加强质量控制，提高加工设备的精度和稳定性，优化加工参数的选择和调整策略等。

车床静刚度测量一、实验目的1、熟悉车床静刚度的测定方法。

2、比较车床各部件刚度的大小，分析影响车床刚度的各种因素。

3、巩固和论证《机械制造工艺学》中有关系统刚度和误差复映规律的概念。

4、了解YDC-Ⅲ89型压电式车削侧力仪的工作原理、结构及使用方法。

二、实验条件为完成本实验，实验室提供如下实验条件：车床若干台，YDC-Ⅲ89型压电式车削侧力仪若干台，千分表若干只，百分表若干只，磁力表座若干只，游标卡尺若干把，千分尺若干把，以及刚性工件和工具若干。

三、实验要求1、实验前，请仔细阅读熟悉实验指导书，查找相关资料，弄清实验测量基本原理和测量方法，熟悉机床传动系统和操纵手柄的使用，最好还要明确分工。

2、自己选择实验仪器设备，设计实验方案和实验操作步骤，完成下列实验内容：⑴、用静止载荷法测量车床刚度并说明实验原理。

在0-1800N范围内，加力过程和减力过程的测力值均不应低于5个，即各部位的变形量记录在加力过程和减力过程中均不应低于5个。

⑵、用生产法测量车床的刚度，并说明实验原理。

⑶、分别设计静止载荷法测量车床刚度和生产法测量车床的刚度的实验方案。

⑷、分别制定静止载荷法测量车床刚度和生产法测量车床的刚度的实验操作步骤。

⑸、记录实验数据，分别计算用静止载荷法和生产法测量所得的床头、尾座、刀架和机床的刚度。

⑹、在同一坐标系上画出车床的床头、尾座和刀架各部位的刚度特性曲线图(包括加载和卸载)。

⑺、对实验结果进行分析。

四、主要实验仪器、设备简介㈠、车床车床的外形和传动系统操作参见车床空载功率测定中的介绍。

㈡、车削测力仪YDC-Ⅲ89型压电式三向车削测力仪力的测量仪器，既能够测量动态变化量，又能够测量静态变化量。

1测力仪的组成YDC-Ⅲ89型压电式三向车削测力仪由测力传感器、电荷放大器、接线盒、数据采集卡和计算机等5部分组成。

1、YDC-Ⅲ89型压电式车削侧力仪测力传感器结构YDC-III89型压电式三向车削测力仪的测力传感器是由一个带有弹性环的刀杆整体构件和一个装于其内的压电石英晶体三维力传感器构成，如图1所示，头部装有活动刀片，可以像普通车刀那样安装在刀架上车削工件。

《机械制造工艺学》实验指导书学院：机械工程与自动化学院所在系：机械工程系适用专业：机械设计制造及其自动化编写人：中北大学机械工程系2010年11月实验一：刚度实验一．实验目的1.了解机床（包括夹具）—工件—刀具所组成的工艺系统是一弹性系统；2.了解机床刚度对加工精度的影响；3.熟悉机床动刚度的测定方法；4.巩固和验证所学工艺系统刚度和误差复映的概念。

二．实验设备与仪器1.机床：普通车床， C620-1，Φ400⨯1000。

2.刀具：外圆车刀，硬质合金，角度 K r =45°,r 0=10°,λs =0°。

3.千分尺规格：（150～175mm ，175～200mm ）。

4.毛坯材料：45号钢。

5.切削用量：主轴转速600转/分，进给量0.1mm/转，双边余量2.7mm 。

4.三盘刚度测定装置。

三．实验内容用动载荷测定法确定机床部件刚度。

四．实验原理设机床的刚性较差，刀具、工件刚度很大（变形忽略），根据课堂上讲述切削力作用点位置的变化对加工精度的影响所得出的公式，1111k k k k =++22尾系刀架主L-x x （）（）L L得出111x=0k k k =+系1刀架主当时， （1） L 11111x=()24k k k k =++尾系2刀架主当时， （2）111x=L k k k =+尾系3刀架当时， （3） 联立以上三式，得111112(3)2k k k k =-++主系2系1系3 （4） 111112()2k k k k =-+刀架系2系1系3（5）111112(3)2k k k k =-++尾系2系1系3（6） 根据误差复映系数公式y1212k y p p F F a a ε-=-系， （7）根据切削原理 （8）式中：y zF F λ=——比例系数，与刀具几何形状、切削用量、刀具磨损等有关，一般来说0.3~0.5λ=，本实验取0.4λ=Z F C ——切削系数，与刀具几何参数及切削条件有关的系数，陶乾《金属切削原理》介绍214Z F C =8.9⨯。

机械制造技术基础A、B、C、D实验指导书（*************系）武汉理工大学机电工程学院实验中心年月日目录实验一刀具认识及刀具角度三维测量 (1)实验二车床及滚齿机传动分析 (7)实验三加工误差综合分析 (10)实验一、刀具认识及刀具角度三维测量一、实验目的1. 熟悉外圆车刀刀头部分的构造，掌握刀具参考系及参考平面的确定方法；2. 了解万能角度尺的结构，并掌握其使用方法；3. 一般了解生产中常用各种金属切削刀具的形状、结构、切削加工原理及用途。

二、实验设备外圆车刀、外圆车刀模型、万能角度尺；生产中常用的各种金属切削刀具实物。

三、实验原理及方法㈠一般了解生产中常用各种金属切削刀具由实验指导教师向学生展示生产中常用各种金属切削刀具，并讲授刀具的形状、结构、切削加工原理及用途。

㈡外圆车刀几何角度的测量1. 测量原理根据刀具几何角度的定义利用量具进行测量。

2．测量方法将量具的测量平面置于刀具代测角度所在的平面上，调整量具的测量边，使其与相应平面重合，读数即可。

（用万能角度尺测量外圆车刀的具体方法见附录二）四、实验步骤1．实验准备（预习）复习有关刀具参考系、参考平面的知识：掌握刀具角度的标注方法；熟悉刀具基本角度（γ0、α、λs、κr、κr’）的定义；阅读本实验指导书，重点了解万能角度尺的使用方法及刀具角度的测量方法。

2．实验①测量刀具角度并作记录；②认真考察各种常用金属切削刀具的外形、刀具结构和切削原理，了解各类刀具的生产用途。

3．完成实验报告五、思考题1、主剖面参考系中，参考平面：基面、切削平面和主剖面的定义是什么？2、车刀的刃倾角在哪个参考平面中测量？刃倾角在切削中起什么作用？3、车刀的前刀面的型面有哪几种？各起何种作用？附录一万能角度尺的使用方法万能角度尺是在实际生产中常用的角度测量量具，其测量范围0～320°，测量精度为2′。

它由基尺、直尺、直角尺及夹持件组成，见图1－2所示。