重庆理工大学质量管理学实验报告

产品质量控制实验报告

学 院： 机械工程学院 班 级： 111040801 学 号： 11104080126 姓 名： 指导教师： 日 期： 2014.3.30

重庆理工大学工业工程系

产品质量控制实验报告

一、 实验目的

1、了解产品质量控制的基本内容和方法。 2、掌握SPC的基本原理。 3、掌握控制图的绘制。

4、了解过程能力分析方法。

二、 实验原理

控制图也叫质量管理图或监控图，是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监察，绘制在图上，观察它是否超过控制界限来判断过程能否处于稳定状态。控制图的一般格式如图所示。

质量波动的原因分为两个大类：随机性原因（偶然性原因）和非随机性原因（系统原因）。

4、x—R控制图的原理

x—R控制图是最常用的控制图。它有两个突出特点：一是适用范围广，二是灵敏度高。

由数理统计知识可知：计量值形式的质量特性值x服从正态分布，样本的平均值x也服从正态分布。

1）、样本平均值x的分布

根据数理统计原理，使用抽样方法，从总体中抽取部分样品进行测试，即以样本来代表总体，可以判断总体的状态。如果总体的分布服从正态分布N(u，σ)，从总体中抽取n个样本进行测量，可以求出样本的平均值x；当样本n足够大时，其平均值x仍趋于正态分布；且有x = u，σ = √n(式中，σ为样本平均值x的标准差)。

2）、样本极差R的分布

根据数理统计原理，如果总体的分布服从正态分布N(u，σ)，则样本极差R的分布也趋于正态分布；且有R=d2σ，σR=d3σ (式中，R为样本极差的平均值，σR为样本极差R的标准差，d2为随样本大小n而定的常数，d3为随样本大小n而定的常数)。

3）、x控制图的中心值线和上下控制限

CL=x UCL=x+3σ／√n； LCL=x-3σ／√n； 将R=d2σ，σ=R／d2代人，得：

CL=x UCL=x+3R／(d2√n) LCL=x-3R／(d2√n) 令A2=3／d2√n，则有x控制图的中心值线和上下控制限公式： CL= x UCL=x+A2R LCL=x-A2R 4）、R控制图的中心值线和上下控制限。R控制图的中心值线和上下控制限为：

CL=R UCL=R+3d3√n=(1+d3/d2)R LCL=R-3d3√n=(1-d3/d2)R 令D4＝1+d3/d2，D3=1+d3/d2，则有R控制图的中心值线和上下控制限公式：

CL=R UCL=D4R LCL=D3R 实验是利用计算机的Microsoft Office Excel 软件通过函数、图标等工具结合控制界限系数表，将抽取的样本计算、整理，得出均值控制图、极差控制图。 并通过实验结果与8种检验模式比较，比较出是否有以上8种情况之一。如有，则表示有异常变异，则想办法予以剔除；若8种检验模式都不符合，说明过程处于稳定状态。

三、 实验步骤

（一）、x－R控制图的绘制 1、作图前期工作

数据采集：某金属零件的长度是一个重要的质量特性为了对其控制，在生产现场间隔1小时连续测量n=5件产品的长度。数据为零件真正的长度与某一特定尺寸之差。

数据要求：在自己学号一致的组号之后增加3组数据（8，9，10组），学号27之后的在（学号-26）的组号之后增加3组数据（24，25，26） 样本组号 1 2 Xi1 12 11 Xi2 8 13 Xi3 5 8 Xi4 12 11 Xi5 3 4 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27（8） 28（9） 29（10） 样本n 10 12 6 8 10 7 5 7 10 4 8 8 10 14 1 5 6 12 3 4 7 4 5 14 7 5 7 2 3 3 12 9 11 9 12 9 7 13 7 4 4 6 7 11 6 7 7 11 2 12 5 9 7 12 9 7 4 6 6 6 8 6 9 11 6 9 6 13 7 9 8 2 3 4 9 6 5 7 8 6 8 9 11 6 5 6 2 12 5 9 3 1 6 11 12 8 7 7 10 6 8 10 7 9 12 9 11 9 12 6 1 6 11 7 8 7 4 5 2 7 3 7 11 15 13 11 4 14 5 8 6 10 13 6 8 10 7 5 5 3 7 11 9 10 附：控制界限系数表

A2 d2 D4 D3 1．880 1．023 0．729 0．577 0．483 0．419 0．373 0．337 0．308 1．128 1．693 2．059 2．326 2．534 2．704 2．847 2．970 3．078 3．267 2．574 2．282 2．114 2．004 1．924 1．864 1．816 1．777 0．ooo 0．ooo 0．ooo 0．ooo 0．ooo 0．076 0．136 0．184 0．223 当n=5时，查到以下参数：A2=0.577，d2=2.326，D4=2.114，D3=0 2、数据统计方法

(1)计算每个子组的平均值xi和极差Ri。

1 x??xi ，选择公式-插入函数-Average，选定数据来源范围（第一行选

5—择B3：F3即可），然后将鼠标光标移动到求得的值得右下角，垂直向下拖动鼠标，