误差统计分析题库

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误差统计分析题库
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1.
在机床上磨一批mm0035.018的光轴,工件尺寸呈正态分布,现测得平均尺寸x=
17.975mm,均方根差σ=0.01mm,试:
(1)画出工件尺寸误差的分布曲线,并标出公差带;
(2)计算该工序的工艺能力系数;
(3)估计该工序的废品率;
(4)分析产生废品的原因,并提出解决办法。(12分)

Z=XX
1.00 1.5 2 2.5

F(z)
0.3413 0.4332 0.4772 0.4938


(1)分布曲线及公差带如图:

(2)工艺能力系数:
CP=T/6σ,
CP=0.035/(6×0.01)=0.5833

(3)按题意x=17.975mm,σ=0.01mm,实际加工尺寸:
加工尺寸最大值Amax=x+3σ=17.975+0.03=18.005mm,最小值Amin=x-3σ
=17.975-0.03=17.945mm,即加工尺寸介于17.945~18.005mm之间,而T=
0.035mm,肯定有废品。所以分布在17.965mm和18mm之间的工件为合格产品,
其余为废品。

因为x-xz=01.0975.1718=2.5,所以F(z)=F(2.5)=0.4938,即平均值右
侧废品率为0.5-F(2.5)=0.62%,即18mm与18.005mm间为废品;又因为
x-xz=
01.0

965.17975.17
=1,所以F(z)=F(1)=0.3413,即平均值左侧废

品率为0.5-F(1)=15.87%,即17.945mm与17.965mm间为废品,则总废品率

18
17.965
17.945
分布曲线
(公差带)
17.975
18.005

17.9825
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为0.62%+15.87%=16.49%。18mm与18.005mm间的废品为可修复废品。
17.945mm与17.965mm间的废品为不可修复废品,因其尺寸已小于要求。
(3)产生废品的主要原因是加工精度不够,尺寸分布较散,另外对刀不准,存
在系统误差。
2.
磨一批工件的外圆,工件尺寸呈正态分布,尺寸公差T=0.02mm,均方根偏差
σ=0.005mm,公差带对称分布于尺寸分布中心,试:
(1)画出销轴外径尺寸误差的分布曲线,并标出公差带;
(2)计算该工序的工艺能力系数;
(3)估计该工序的废品率。
(4)分析产生废品的原因,并提出解决办法。(8分)

Z=XX
0.80 1.00 1.50 2.0

F(z) 0.2881 0.3413 0.4332 0.4772


(1) 分布曲线(1分)及公差带(1分):

(2)工艺能力系数:
CP=T/6σ,CP=0.02/(6×0.005)=0.667(2分)
(3)要求的极限尺寸上偏差为0.01mm,下偏差为-0.01mm;工件可能出现的极
限尺寸上偏差为0.015mm,下偏差为-0.015mm;所以分布在-0.01mm和0.01mm
之间的工件为合格产品,其余为废品。

因为x-xz=005.0001.0=2,所以F(z)=F(2)=0.4772,即平均值一侧废品
率为50%-47.72%=2.28%,则总废品率为2×2.28%=4.56%(2分)。
(4)产生废品的主要原因是加工精度较差,改进办法是提高加工技术水平并改
善工艺条件,使σ数值减少至6σ

-0.01 0 0.01
-0.015 0 0.015
分布曲线
(公差带)
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3.
在无心磨床上磨削销轴,销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进

行测量,结果发现其外径尺寸接近正态分布,平均值为x = 11.987,均方根偏差
为σ= 0.003。试:
(1)画出销轴外径尺寸误差的分布曲线,并标出公差带;
(2)计算该工序的工艺能力系数;
(3)估计该工序的废品率;
(4)分析产生废品的原因,并提出解决办法。(8分)

Z=XX
0.80 1.00 1.30 1.5
F(z) 0.2881 0.3413 0.4032 0.4332

(1) 分布曲线(1分)及公差带(1分):

(2)工艺能力系数:
CP=T/6σ,CP=0.02/(6×0.003)=1.1(2分)
(3)要求的极限尺寸为dmin=11.99mm,dmax=12.01mm;工件可能出现的极限
尺寸Amax=11.996mm,Amin=11.978mm;所以分布在11.99mm和11.996mm之
间的工件为合格产品,其余为废品。

因为x-xz=003.0987.1199.11=1,所以F(z)=F(1)=0.3413,即平均值右
侧废品率为34.13%,而左侧全部为废品,则总废品率为34.13%+50%=84.13%
(2分)。
(4)产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差,很可能是砂轮位置调整
不当所致;改进办法是重新调整砂轮位置。(2分)

12
11.987
分布曲线
(公差带)
11.99
12.01

11.978
11.996
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4.
1. 在车床上加工一批直径为mm002.016的轴类工件, 因为担心出现不合格产

品,加工尺寸偏大。加工后测量发现小轴直径尺寸符合正态分布,无不可修
复的废品,可修复的废品率为50%。试:

(1)求出x和σ并画出轴外径尺寸误差的分布曲线,标出公差带;
(2)计算该工序的工艺能力系数;
(3)计算加工尺寸最大值。(6分)

(1)因为小轴直径尺寸符合正态分布,无不可修复的废品,即小轴直径尺寸均

大于最小尺寸要求。可修复的废品率为50%。所以可作出分布曲线及公差带如
图:

按题意x=16,实际最小加工尺寸介于16~15.98mm之间即可。若取恰好T=6σ,
则:3σ=0.01,σ=0.00333(3分)
(2)工艺能力系数:CP=T/6σ,CP=0.02/(6×0.00333)=1.00(2分)

(3)加工尺寸最大值:Amax=x+3σ=16+0.01=16.01mm(1分)
或:
a) 因为小轴直径尺寸符合正态分布,无不可修复的废品,即小轴直径尺
寸均大于最小尺寸要求。可修复的废品率为50%。所以可作出分布曲
线及公差带如图:

15.98
16
15.99

15.99

分布曲线
(公差带)
16
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按题意x=16,实际最小加工尺寸介于16~15.98mm之间即可。若取恰好T=3σ,
则:3σ=0.02,σ=0.00667(3分)
(2)工艺能力系数:CP=T/6σ,CP=T/(2 T)=0.5(2分)

(3)加工尺寸最大值:Amax=x+3σ=16+0.02=16.02mm(1分)
5.
在无心磨床上磨削一批小轴,直径要求为mm002.016,加工后测量发现小轴直径

尺寸符合正态分布,其平均值mmX991.15,均方根偏差为mm005.0,试:
⑴ 画出分布曲线图和公差带;⑵ 标出可修复及不可修复的废品率;⑶ 分析产
生废品的主要原因。(12分)

Z=XX
1.5 1.8 2.2 2.5
F(z) 0.4332 0.4641 0.4861 0.4938


(1)分布曲线(2分)及公差带(2分):

(2)要求的极限尺寸为dmin=15.98mm,dmax=16mm;工件可能出现的极限尺

15.98
16
15.99

分布曲线
(公差带)
16

15.99
15.991
分布曲线
(公差带)
15.98 16

15.976
16.006
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寸Amax=15.991+3σ=16.006mm,Amin=15.991-3σ=15.976mm;所以分布在
15.98mm和16mm之间的工件为合格产品,其余为废品。

因为x-xz=005.0991.1516=1.8,所以F(z)=F(1.8)=0.4641,即平均值右
侧废品率为0.5-F(1.8)=3.59%,即16mm与16.006mm间为废品;又因为
x-xz=
005.0

991.1598.15
=-2.2,所以F(z)=F(-2.2)=0.4861,即平均值右

侧废品率为0.5-F(-2.2)=1.39%,即15.976mm与15.98mm间为废品,则总废
品率为3.59%+1.39%=4.98%。16mm与16.006mm间的废品为可修复废品。
15.976mm与15.98mm间的废品为不可修复废品,因其尺寸已小于要求。(6分)
(3)产生废品的主要原因是加工精度不够,尺寸分布较散。(2分)