一、加工误差统计分析
一、实验目的
1． 通过检测工件尺寸、计算，画出直方图，分析误差性质，理解影响加工误差的因素。 2． 掌握加工误差统计分析的基本原理和方法。
二、主要实验仪器及材料
1． 外径千分尺。 2． 工件200件。
三、掌握要点
数据的分组，正态分布曲线的绘制。
1． 本和样本容量： 采用调整法成批加工某种零件，随机抽取其中一定数量进行测量，
抽取的这批零件称为样本。样本的件数称为样本容量, 用n 表示。
2． 尺寸分散与分散范围： 由于随机误差和变值系统误差的存在，这些零件加工尺寸
的实际数值是各不相同的，这种现象称为尺寸分散。样本尺寸的最大值Xmax 与最小值Xmin 之差，称为分散范围。 3． 分组及组距d ： 将样本尺寸按大小顺序排列，分成k 组，则组距d 为：d=（Xmax-Xmin ）
/k。
4．
5． 际分布曲线（直方图）：以工件尺寸（或
误差）为横坐标，以频数或频率密度作纵坐标，即可作出该批零件加工尺寸的等宽直方图。再连接直方图中每一直方宽度的中点(组中值) 得到一条折线，即实际分布曲线，见右图。
6． 实践和理论分析表明，当用调整法加工一
批工件时，其尺寸误差是由很多相互独立的因素综合作用的结果，如果其中没有—个因素起决定作用，则加工后零件的尺寸分布服从正态分布曲线(又称高斯曲线), 见右图。
式中 Y——正态分布的概率密度；
α——正态分布曲线的均值
σ——正态分布曲线的标准偏差
(均方根偏差)
特点：
1）. 均值α决定正态分布曲线的中心位置，且在其左右对称。
当X=α时，是曲线Y 的最大
值，即：；在X=α±σ处曲线有拐点；曲线以X 轴为渐近线，曲线成钟形。
2）. 标准偏差σ是决定曲线形状的参数。
σ值增大，则Ymax 减小，曲线将趋于平
坦，尺寸分散性越大；相反，σ值越小，则曲线瘦高，尺寸分散性越小。故σ值表明了一批工件加工精度的高低(σ值小，Ymax 值大，加工精度高) 。
3）. 分布曲线下所包含的全部面积代表一 批加工零件，即100%零件的实际尺寸都在这一分布范围内。
如右图中，C
点代表规定的最小极限尺寸
Xmin ，CD 代表零件的公差带，在曲线下面C 、D 两点之间的面积代表加工零件的合格率。曲线下面其余部分的面积(图上无阴影线的部分) 则为废品率。在加工外圆时，图上左边无阴影线部分相当于不可修复的废品，右边的无阴影线部分则为可修复的废品；在加工内孔时，则恰好相反。
四、实验内容
1． 在车床上连续加工一批试件（约100件），按加工顺序在测量其尺寸，并记录之。把测
量所得的尺寸大小分组，每组的尺寸间隔为0。002毫米。 2． 实际分布曲线（直方图）：以工件尺寸（或误差）为横坐标，以频数或频率密度作纵坐
标，即可作出该批零件加工尺寸的等宽直方图。再连接直方图中每一直方宽度的中点(组中值) 得到一条折线，即实际分布曲线。
五、测量与处理数据
六、心得体会
二、车刀角度测量
一、实验目的
1． 加深对车刀角度标注方法的理解。 2． 掌握万能角度尺的使用方法。
3． 了解车刀几何角度对加工质量的影响。
二、主要实验仪器及材料 1． 万能角度尺 2． 外圆车刀
三、掌握要点
了解车刀的结构，加深对车刀几何角度的理解，了解刀具的几何角度在加工中的作用。
车刀的种类很多，结构也有所不同。
车刀的基本角度：
前角γo 后角αo 主偏角κr 副偏角κr ′ 刃倾角λs 刀尖角εr
刀具的几何角度在加工中的作用
（1） 前角的作用：影响刃口的
锋利程度、切削力的大小与切屑变形的大小及刀头强度等。
（2） 后角的作用：减少后刀面
与工件表面之间的摩擦，也影响车刀强度和锋利程度等。
（3） 主偏角的作用：主要影响
车刀的散热条件、切削分
力的大小和方向的变化等。
（4） 副偏角的作用：主要减少副刀刃与工件已加工表面的摩擦，影响工件的表面加
工质量及车刀的强度。
（5） 刃倾角的作用：主要是控制排屑方向和影响刀头的强度。
①．正值刃倾角（+λs ）：刀尖位于主切削刃的最高点时。 ②．负值刃倾角（－λs ）：刀尖位于主切削刃的最低点时。 ③．零值刃倾角（λs=0）：当主切削刃和基面平行时。 （6） 刀尖角的作用：影响刀尖的强度和散热性能。 （7） 楔角的作用：影响刀头的强度。
在我们了解了刀具几何角度的作用后，再了解一下几何角度的选择 （1） 前角的选择：常用值 γo ＝5°～35°
① 车削脆性材料或硬度较高的材料，选较小前角； ② 粗加工时应选较小前角；
③ 车刀材料的强度、韧性较差，前角取小值。 （2） 后角的选择：常用值 αo=5°～12°
① 车削脆性材料或硬度较高的材料，选较小后角； ② 粗加工时应选较小后角；
③ 车刀材料的强度、韧性较差，后角取小值。 （3） 主偏角的选择：常用值 45º、75º、90°
① 工件刚性差，应选较大的主偏角。 ② 加工阶台轴类的工件，取κr ＞90°。 ③ 车削硬度较高的工件，选较小的主偏角。 （4） 副偏角的选择：一般取κr ′=6°～8°。
精车时副偏角选稍小些。
（5） 刃倾角的选择： 车削一般工件，则取λs=0º
① 粗加工和断续切削时，取负值λs 。 ② 精车时，取正值λs 。
三点注意事项：
（1） 任何车刀角度的选择必须遵循选择原则。 （2） 工作过程中，车刀不能磨负后角。 （3） 车刀主偏角永远为正值。
四、实验内容
1. 绘制车刀图。
2. 在基面Pr 内测量主偏角Kr 、副偏角Kr ′ 87度16分 180度- 87度16分- 85
度58分
3. 在主剖面Po 内测量前角γo 、后角αo 6 度40分 5度 26 4. 在切削平面Ps 内测量刃倾角λs ： 5. 测量刀尖角εr 。 85度58分 6. 记录测量数据。 五、心得体会
一、加工误差统计分析
一、实验目的
1． 通过检测工件尺寸、计算，画出直方图，分析误差性质，理解影响加工误差的因素。 2． 掌握加工误差统计分析的基本原理和方法。
二、主要实验仪器及材料
1． 外径千分尺。 2． 工件200件。
三、掌握要点
数据的分组，正态分布曲线的绘制。
1． 本和样本容量： 采用调整法成批加工某种零件，随机抽取其中一定数量进行测量，
抽取的这批零件称为样本。样本的件数称为样本容量, 用n 表示。
2． 尺寸分散与分散范围： 由于随机误差和变值系统误差的存在，这些零件加工尺寸
的实际数值是各不相同的，这种现象称为尺寸分散。样本尺寸的最大值Xmax 与最小值Xmin 之差，称为分散范围。 3． 分组及组距d ： 将样本尺寸按大小顺序排列，分成k 组，则组距d 为：d=（Xmax-Xmin ）
/k。
4．
5． 际分布曲线（直方图）：以工件尺寸（或
误差）为横坐标，以频数或频率密度作纵坐标，即可作出该批零件加工尺寸的等宽直方图。再连接直方图中每一直方宽度的中点(组中值) 得到一条折线，即实际分布曲线，见右图。
6． 实践和理论分析表明，当用调整法加工一
批工件时，其尺寸误差是由很多相互独立的因素综合作用的结果，如果其中没有—个因素起决定作用，则加工后零件的尺寸分布服从正态分布曲线(又称高斯曲线), 见右图。
式中 Y——正态分布的概率密度；
α——正态分布曲线的均值
σ——正态分布曲线的标准偏差
(均方根偏差)
特点：
1）. 均值α决定正态分布曲线的中心位置，且在其左右对称。
当X=α时，是曲线Y 的最大
值，即：；在X=α±σ处曲线有拐点；曲线以X 轴为渐近线，曲线成钟形。
2）. 标准偏差σ是决定曲线形状的参数。
σ值增大，则Ymax 减小，曲线将趋于平
坦，尺寸分散性越大；相反，σ值越小，则曲线瘦高，尺寸分散性越小。故σ值表明了一批工件加工精度的高低(σ值小，Ymax 值大，加工精度高) 。
3）. 分布曲线下所包含的全部面积代表一 批加工零件，即100%零件的实际尺寸都在这一分布范围内。
如右图中，C
点代表规定的最小极限尺寸
Xmin ，CD 代表零件的公差带，在曲线下面C 、D 两点之间的面积代表加工零件的合格率。曲线下面其余部分的面积(图上无阴影线的部分) 则为废品率。在加工外圆时，图上左边无阴影线部分相当于不可修复的废品，右边的无阴影线部分则为可修复的废品；在加工内孔时，则恰好相反。
四、实验内容
1． 在车床上连续加工一批试件（约100件），按加工顺序在测量其尺寸，并记录之。把测
量所得的尺寸大小分组，每组的尺寸间隔为0。002毫米。 2． 实际分布曲线（直方图）：以工件尺寸（或误差）为横坐标，以频数或频率密度作纵坐
标，即可作出该批零件加工尺寸的等宽直方图。再连接直方图中每一直方宽度的中点(组中值) 得到一条折线，即实际分布曲线。
五、测量与处理数据
六、心得体会
二、车刀角度测量
一、实验目的
1． 加深对车刀角度标注方法的理解。 2． 掌握万能角度尺的使用方法。
3． 了解车刀几何角度对加工质量的影响。
二、主要实验仪器及材料 1． 万能角度尺 2． 外圆车刀
三、掌握要点
了解车刀的结构，加深对车刀几何角度的理解，了解刀具的几何角度在加工中的作用。
车刀的种类很多，结构也有所不同。
车刀的基本角度：
前角γo 后角αo 主偏角κr 副偏角κr ′ 刃倾角λs 刀尖角εr
刀具的几何角度在加工中的作用
（1） 前角的作用：影响刃口的
锋利程度、切削力的大小与切屑变形的大小及刀头强度等。
（2） 后角的作用：减少后刀面
与工件表面之间的摩擦，也影响车刀强度和锋利程度等。
（3） 主偏角的作用：主要影响
车刀的散热条件、切削分
力的大小和方向的变化等。
（4） 副偏角的作用：主要减少副刀刃与工件已加工表面的摩擦，影响工件的表面加
工质量及车刀的强度。
（5） 刃倾角的作用：主要是控制排屑方向和影响刀头的强度。
①．正值刃倾角（+λs ）：刀尖位于主切削刃的最高点时。 ②．负值刃倾角（－λs ）：刀尖位于主切削刃的最低点时。 ③．零值刃倾角（λs=0）：当主切削刃和基面平行时。 （6） 刀尖角的作用：影响刀尖的强度和散热性能。 （7） 楔角的作用：影响刀头的强度。
在我们了解了刀具几何角度的作用后，再了解一下几何角度的选择 （1） 前角的选择：常用值 γo ＝5°～35°
① 车削脆性材料或硬度较高的材料，选较小前角； ② 粗加工时应选较小前角；
③ 车刀材料的强度、韧性较差，前角取小值。 （2） 后角的选择：常用值 αo=5°～12°
① 车削脆性材料或硬度较高的材料，选较小后角； ② 粗加工时应选较小后角；
③ 车刀材料的强度、韧性较差，后角取小值。 （3） 主偏角的选择：常用值 45º、75º、90°
① 工件刚性差，应选较大的主偏角。 ② 加工阶台轴类的工件，取κr ＞90°。 ③ 车削硬度较高的工件，选较小的主偏角。 （4） 副偏角的选择：一般取κr ′=6°～8°。
精车时副偏角选稍小些。
（5） 刃倾角的选择： 车削一般工件，则取λs=0º
① 粗加工和断续切削时，取负值λs 。 ② 精车时，取正值λs 。
三点注意事项：
（1） 任何车刀角度的选择必须遵循选择原则。 （2） 工作过程中，车刀不能磨负后角。 （3） 车刀主偏角永远为正值。
四、实验内容
1. 绘制车刀图。
2. 在基面Pr 内测量主偏角Kr 、副偏角Kr ′ 87度16分 180度- 87度16分- 85
度58分
3. 在主剖面Po 内测量前角γo 、后角αo 6 度40分 5度 26 4. 在切削平面Ps 内测量刃倾角λs ： 5. 测量刀尖角εr 。 85度58分 6. 记录测量数据。 五、心得体会