【正文】 ni ixnx 11 ， 1)(12??? ?? nxxSni i ),( n?? —— 檢驗(yàn)指標(biāo) ，見表 4； α—— 顯著性水平 ； n —— 測量值總 個(gè) 數(shù) 。 這樣的數(shù)據(jù)對可能得到的真實(shí)數(shù)據(jù)結(jié)果帶來歪曲 ，因此， 這樣的數(shù)據(jù)必須舍去。 數(shù)據(jù)的處理 對一批零件 的 加工尺寸進(jìn)行測量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別過大或過小的異常數(shù)據(jù) ，與大多數(shù)測量數(shù)據(jù)相差懸殊 。 電感位移 傳感器將 檢測得到的位移信號 輸 送給 測微儀 ， 測微儀輸出模擬電壓信號。被測 工件置于比較儀的測量臺上 ， 千分表或 者 電感位移 傳感器裝在測量臺的立柱 、 橫臂上，使每個(gè)工件逐次與測量頭接觸，則 從千分表上可 讀 出數(shù)據(jù)并記錄在 Rx? 圖記錄表 中 ，供分析作圖之用。 因此 ， 對原始數(shù)據(jù)采集的方法是否合理，不僅關(guān)系到測量誤差大小，數(shù)據(jù)的可靠性，而且關(guān)系到能否得出正確結(jié)論。 表 1 每組個(gè)數(shù) m A D K 4 7～ 25 5 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 10 為了方便作圖，可事先將工件尺寸測量后填于 如下的 Rx? 圖記錄表 中。在 ix 圖上，還可畫出公差上限線和公差下限線。 不難理解， x 和 R 的波動(dòng)反映了工件平均值的變化趨勢和隨機(jī)性誤差的分散程度。為了驗(yàn)證工藝的穩(wěn)定性，需要應(yīng)用 ix 和 iR 兩張 點(diǎn)圖 ， ix 是將一批工件依照加工順序 ， m 個(gè)為一組，共分 K 組 ，第 i 組的平均值 ； iR 是第 i 組數(shù)值的極差，即? ?ii xxR minmax ?? 。 工藝穩(wěn)定性與 Rx? 點(diǎn) 圖法 所謂工藝的穩(wěn)定，從數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理來看，一個(gè)過程（工序）的質(zhì)量參數(shù)的總體分布，其平均值 x 和均方差 ? 在整個(gè)過程（工序）中若能保持不變，則該工藝是穩(wěn)定的。 ⑵ 采用分布曲線法控制 加工精度時(shí)，必須檢查整批加工的零件，只有一批零件加工完畢后方能繪制出分布曲線圖。 必須指出， 利用分布曲線 法 研究加工精度問題 時(shí) ， 存在兩點(diǎn)不足： ⑴ 不能 反映誤差的 變化 趨勢。 pC 值越大，工序的加工能力越強(qiáng)，產(chǎn)品的合格率越高，但生產(chǎn)成本必然相應(yīng)地增加，若1?pC 或 1?pC 表明該工序的加工能力較弱，產(chǎn)品的廢品率上升，必須采取相應(yīng)措施來改善工 藝過程。工序的精度系數(shù)即工藝能力系數(shù) pC ，是用來作為精度評價(jià)的指標(biāo)，它表明工藝過程的穩(wěn)定程度和本工序的加工能力。一般來說，中間的點(diǎn)相對直線的偏離不能過大，兩頭的點(diǎn)可以允許大一些。由于工件尺寸的波動(dòng)，這些點(diǎn)相對直線多少有些偏離。若將實(shí)驗(yàn)結(jié)果在正態(tài)概率紙上作點(diǎn)，即橫坐標(biāo)為組中值，縱坐標(biāo)為累計(jì)頻率，畫出各點(diǎn)， 用 直尺畫一條盡量靠近這些點(diǎn)的直線。其橫坐標(biāo)為等分刻度，縱坐標(biāo)按正態(tài)分布的累計(jì)頻率來刻度。 ⑶確定工序能力及其等級 ⑷估算不合格品率 正態(tài)性檢驗(yàn) 分布曲線 是否服從正態(tài)分布， 需要 進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn) ，常 采用正態(tài)概率紙法來分析。如果實(shí)際分布與 正態(tài)分布 有較大出入，可根據(jù)直方圖初步判斷變值系統(tǒng)性誤差的類型。理論的正態(tài)分布曲線有兩個(gè)特征參數(shù) ? 和 ? ， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所計(jì)算出來的 x 和 ? 只是它們的近似值，稱為正態(tài)分布的統(tǒng)計(jì)特征量。 分組數(shù)和組距 Kxxh minmax?? ，分組數(shù) K＝ 7～ 12 式中， h—— 組距； K—— 分組數(shù) ，與樣本數(shù)有關(guān)； xmax、 xmin—— 測量數(shù)據(jù)的最大值、最小值。通常， 隨機(jī)抽取的 工件數(shù)量應(yīng)在 50 件以上，越多越能反映出它的分布規(guī)律，一般最多不超過 200 件。為減少統(tǒng)計(jì)工作量，一般加工精度分析常采用 實(shí)驗(yàn)分布曲線 。如果 x 保持不變，當(dāng) ? 值減少時(shí)，則曲線形狀陡峭；當(dāng) ? 值增大時(shí)，曲線形狀平坦， ? 是由隨機(jī)性誤差決定的，隨機(jī)性誤差越大則 ? 越大， 可見 ? 是表征分布曲線形狀的參數(shù)，亦即它刻劃了隨機(jī)變量 x 取值的分散程度 ，亦即隨機(jī)性誤差對加工過程的影響 。 圖 正態(tài)分布曲線 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 8 如果改變參數(shù) x?? （ ? 保持不變），則曲線 沿 x 軸平移而不改變其形狀，這說明 ? 是表征分布曲線位置的參數(shù)。理論正態(tài)分布曲線是連續(xù)的、對稱的曲線。 分布曲線法 理論分布曲線 大量的實(shí)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)分析表明：當(dāng) 一批工件總數(shù)足夠多時(shí)，加工中的誤差是由相互獨(dú)立的隨機(jī)因素引起的，而且這些誤差因素中又都沒有 任何優(yōu)勢的傾向，則其分布是服從正態(tài) 分布 的 。 在 加工 過程中 ，隨機(jī)性誤差和系統(tǒng)性誤差是同時(shí)存在，而 且 混在一起的。 隨機(jī)性誤差 Δ 隨 是由于尺寸的分散造成的，亦稱瞬時(shí)尺寸分散。 加工誤差及其變化 規(guī)律 由各種工藝因素所產(chǎn)生的加工誤差可分為兩大類，即系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差。 繪制 Rx? 質(zhì)量控制圖。 學(xué)習(xí) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，正確選擇與使用有關(guān)測量裝置，測量工具和儀器。 用滾刀切削不超過 7 級精度的圓柱齒輪時(shí)，對模數(shù) mn≤2mm 的齒輪用一次走刀切出；對模數(shù) mn＞2mm 以上時(shí)用二次或三次以上走刀。 加工圓柱直齒時(shí)刀架偏轉(zhuǎn)角度 （見圖 ） 加工圓柱斜齒輪時(shí)刀架偏轉(zhuǎn)角度及掛輪分配情況 （見圖 ） 圖 加工圓柱直齒時(shí)刀架偏轉(zhuǎn)角度 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 6 工 件 坯應(yīng)牢固地裝夾在工作臺上，不用心軸 定位時(shí)需用千分表調(diào)正齒坯外圓，使工件與工作臺同心。 注： 由調(diào)整公式計(jì)算出的數(shù)值通過 “ 掛輪選用表 ” 或掛輪對數(shù)表查出具體齒數(shù) 。 刀架垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：根據(jù)加工粗糙 度 的 要求 ， 選取進(jìn)給量 S 值，然后由垂直進(jìn)給量掛輪表選取 a1/b1掛輪。 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 3 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 4 (公式由學(xué)生求出，這里只作必要的說明 ) 加工直齒圓柱齒輪 主運(yùn)動(dòng)：根據(jù)刀具外徑、刀具材料、合理的切削速度 V，求得所需刀具轉(zhuǎn)速 ： 分）（轉(zhuǎn)滾刀 /1 00 0 0)( D Vn ?? 式 中 D—— 滾刀直徑 (mm)； n—— 主軸轉(zhuǎn)速 (r／ min)； v—— 切削速度 (m／ min) 按滾刀主軸轉(zhuǎn)速掛輪 表選取 A／ B掛輪。 主要技術(shù)指標(biāo) 加工齒輪最大模數(shù) 工件為鋼件 時(shí) 6mm； 工件為鑄件 時(shí) 8mm 加工齒輪最大直徑 500mm 刀具最大直徑 160mm 刀架最大回轉(zhuǎn)角度 240176。 滾齒機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格及用途 本機(jī)床主要用于切削直齒、斜齒圓柱齒輪以及用徑向進(jìn)給切削蝸輪 ；此外還可以用包絡(luò)法加工花鍵軸、多面體、鏈輪等工件。 調(diào)整切削深度 ， 開動(dòng)機(jī)床 ， 切削完畢 ， 測量工件 ， 確定質(zhì) 量是否合格并進(jìn)行分析。 按步驟安裝工件并找正 (如果齒坯以內(nèi)圓定心 除 外 )。機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 1 目 錄 實(shí)驗(yàn) 1 Y3150E滾齒機(jī)調(diào)整實(shí)驗(yàn) …………………… ...…………………… 2 實(shí)驗(yàn) 2 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析 ……………………… ...………………………… 7 實(shí)驗(yàn) 3 車床綜合靜剛度的測定 ……………………… ...…………………… 13 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 2 實(shí)驗(yàn) 1 Y3150E 滾齒機(jī)調(diào)整實(shí)驗(yàn) 分析滾齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)系統(tǒng)； 熟悉滾齒機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能； 通過加工直齒或斜 齒 圓柱齒輪，熟悉滾齒機(jī)的換置計(jì)算和調(diào)整方法 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 認(rèn)真閱讀本指導(dǎo)書，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容； 根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖畫出傳動(dòng)原理圖； 根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖列出加工各種工件時(shí)的平衡方程式，求出調(diào)整公式； 根據(jù)所給的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的調(diào)整計(jì)算。 實(shí)驗(yàn)工作 對照機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，在機(jī)床上找出各傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線 ， 各組掛輪 (交換齒輪 ) 的位置 ， 熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu)。 安裝刀具 并 調(diào)整刀架角度。 拆卸掛輪，擦凈機(jī)床。進(jìn)行上述各種工件的加工時(shí)要分別采用適當(dāng)截面形狀的滾刀。 刀具主軸 轉(zhuǎn)速共九級： （見表 1） 垂直進(jìn)給量共十二種：（見表 2） 主電動(dòng)機(jī)功率 4 千瓦 快速電動(dòng)機(jī)功率 千瓦 交換掛輪的齒輪齒數(shù)（分齒掛輪，進(jìn)給掛輪及差動(dòng)掛輪共用） ： 20（兩件） 23 24 25 26 30 32 33 34 35 36（兩件） 37 40 41 43 45 46 47 48 50 52 53 55 57 58 59 60（兩件） 61 62 65 67 70 71 73 75 79 80 85 89 90 92 95 97 98 100 共 46 種（ 49 件）模數(shù) m＝ 2。 分度運(yùn)動(dòng)；傳動(dòng)鏈聯(lián)系滾刀和工件，差動(dòng)機(jī)構(gòu) (合成機(jī)構(gòu) )為不用差動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)的情況 (用 1M 接合爪 )調(diào)整計(jì)算公式為： zx Zkefdcbau 24???? 式中 e、 f 掛輪是一對 “ 結(jié)構(gòu)性掛輪 ” ，根據(jù)被加工齒輪的齒數(shù)來選取 ： 圖 Y3150E型滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 5 3636?fe時(shí) ， 用于 14221 ?? ZZ ； 2448?fe時(shí) ， 用于 205 ?? ZZ ； 4824?fe時(shí) ， 用于 ZZ?143 。（參看表 表 3） 加工斜齒圓柱齒輪 主運(yùn)動(dòng) (同上 ) 分齒運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)關(guān)系同上，但此時(shí)差動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為用差動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)的情況（用 2M 接合爪） 刀架的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng) (同上 ) 差動(dòng)運(yùn)動(dòng) ny kmdcbau ?s in92222 ???? 式中： β—— 工件 螺旋斜角 ； nm —— 工件法向模數(shù) ； k—— 滾刀頭數(shù) 。 、工件的安裝 根據(jù)工件、刀具的螺旋角方向和度數(shù)調(diào)整刀架的安裝角度，使?jié)L刀螺旋線與工件齒向平行。 根據(jù)工作的模數(shù)、材料強(qiáng)度，以及所要求加工精度來確定走刀次數(shù)和切削深度。 思 考 題 圓柱 斜齒齒輪，在調(diào)整機(jī)床時(shí)，是根據(jù)工件的端面模數(shù)選 擇滾 刀，還是根據(jù)工件的法向模數(shù)選 擇滾 刀 ？為什么？ Y3150E型滾齒機(jī)上決定加工精度的是哪個(gè)傳動(dòng)鏈？而該傳動(dòng)鏈中又以那些傳動(dòng)件為關(guān)鍵件？ 圖 加工圓柱 斜 齒時(shí)刀架偏轉(zhuǎn)角度 及掛輪分配 機(jī)械制造 工藝學(xué) 課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 7 實(shí)驗(yàn) 2 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析 目的與要求 通過本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握加工誤差統(tǒng)計(jì)分析的基本原理和方法；運(yùn)用 此方法綜合分析零件加工尺寸的變化規(guī)律。 正確地進(jìn)行采樣和運(yùn)算，并繪制點(diǎn)圖，實(shí)驗(yàn)分布曲線圖。 確定本工序的工序能力系數(shù) pC ，（也稱精度系數(shù)），并分析本工序加工的穩(wěn)定性。 系統(tǒng)性誤差 主要 有 因調(diào)整因素引起的常值系統(tǒng)誤差 Δ 常 和因刀具磨損、工藝系統(tǒng)熱變形等引起的有規(guī)律變化趨勢的變值系統(tǒng)性誤差 Δ 變 。整批零件尺寸的分散 還 應(yīng)包含有規(guī)律變化著的系統(tǒng)性誤差。因此，生產(chǎn)實(shí)際中，常用統(tǒng)計(jì)分析法來研究加工精度問題。也就是說， 隨機(jī)誤差分布曲線，是正態(tài)分布曲線，它是描述正態(tài)分布密度函數(shù)的圖形。如圖 所示，它的方程式如下： ???????? ?????? ???221e x p21 ? ??? xy 式中 ， y—— 分布 的概率密度 ； x—— 自變數(shù)，它屬于某一組隨機(jī)變數(shù)的集合 X； ? —— 隨機(jī)變數(shù)總體的均值 （分散中心） ： ??? Ni ixN 11? N 為 樣本總數(shù) σ—— 均方差： ?? ??Ni ixN 12)(1 ?? 生產(chǎn)實(shí)際中 ，加工誤差統(tǒng)計(jì) 分析時(shí)，可得 x?? ， x 為工件尺寸分布平均值 ； N 為 工件的數(shù)量 ； ix 為 工件尺寸 。 x 的變化主要是常值 系統(tǒng)性誤差引起的。 理論分布曲線 常用于需要深入研究某個(gè)工序的加工精度問題。 實(shí)驗(yàn)分布曲線 實(shí)驗(yàn)分布曲線是根據(jù)一批零件的加工尺寸繪制出來的。作圖時(shí)，令橫坐標(biāo)表示加工尺寸分組間隔，縱坐標(biāo)表示對應(yīng)某加工尺寸間隔內(nèi)尺寸出現(xiàn)的頻率 ， 也可用某加工尺寸間隔內(nèi)尺寸出現(xiàn)的次數(shù)，即頻數(shù)表示。 實(shí)驗(yàn)分布曲線圖又稱頻率直方圖，它與