一种用于统计分析测径仪的研制与实例分析

　　生产实践和实验教学中,对于自动机床来说,它用于大批大量生产中,加工形状比较复杂,须用多把刀具,顺次地进行工作的工件,在这种机床上加工的典型工件如阶梯形定位销钉是常见的工件.燕山大学机制实验室给本科生实验教学中,其中机械制造工艺学课程中,加工误差统计分析实验件[1].就是采用阶梯轴类件,先在单轴六角自动车床上加工,然后放到高精度通磨无心磨床上进行自动磨削加工,工件加工完,需要进行尺寸的测量.然后进行加工误差的统计分析.了解一批工件加工误差的规律和特点,在生产中出现问题时及时调整机床和刀具[2],以避免出现由于系统性误差造成废品率过高.那么对于工件的直径进行测量时,以往的测量方法采用千分尺,它的刻度值为0.02/格或0.05/格,也就是说测量误差比较大,估计为小数点后两位,对于车削件还可以,而对于磨削件来说,测量精度不够,根据这一实际情况,设计和研制了千分表测径仪,测量方法直观简便,而且测量准确,提高了测量精度和教学质量[3].

　　1 测径仪的组成结构

　　如图1所示,它是由底盘、立柱、定位块、夹紧螺母、支架和千分表组成.

　　2 测径仪的工作原理

　　如图2所示,测量时,先将千分表安装在测量支架上,千分表的测量头对准定位块的中间部分,固定拧紧螺母,用相应尺寸的量块,放在定位块上,调整表圈将指针指向零位,作为测量时的基准,对好基准后,将量块取下,将被测工件依次地放在定位块上,表头的底下,表针将按顺时针方向移动,当指针按逆时针方向返回时,也就是工件直径的最高点(中心点),将数据记录.如果指针在零位的左侧时未达到零位就往逆时针方向返回,说明工件是小于公称尺寸,如果指针已过了零位的右侧,说明工件大于公称尺寸.

　　3 实验过程的实例分析

　　实验材料:45#冷拔钢

　　刀具:六角车床高速钢刀条刃磨刀,无心磨床:60钼砂轮

　　加工:在C1336型单轴六角自动车床上连续加工100个零件,零件尺寸,由于零件尺寸精度要求比较高,将车削的零件依次地放到高精度通磨无心床上进行自动磨削,磨削后的工件按顺序用千分表测径仪测量,并将测量尺寸记录到表1中.

　　以上面实验测量得的工件尺寸结果为基础,运用数理统计的方法进行误差统计分析,常用的统计分析方法为分布曲线法和点图法.

　　3.1 分布曲线法

　　按尺寸进行分组,如下表所示:

　　分散范围=最大直径-最小直径=20.022-19.998=0.024mm

　　公差范围中心:20-0.024/2=19.995 mm表中:n是测量的工件数,m是每组的工件数.如果用组的件数m或频率m/n为纵坐标,以尺寸范围的中点x为横坐标,就可以做出如图3所示的折线图:如果将点分得细一点,就可以绘制出图3中公式的分布图.