[发明专利]一种规则几何形状零件尺寸波动的估计方法

说明书

本发明公开了一种规则几何形状零件尺寸波动的估计方法，通过数理统计理论建立样本零件尺寸标准差与该批次零件尺寸标准差的关系，可精确计算出尺寸标准差置信区间，进而结合序贯抽样理论不断缩短置信区间，最终实现对尺寸标准差的精确估计。本发明结果可直接用于规则几何形状零件的尺寸波动估计，解决了现有零件尺寸波动估计方法在抽样不确定性条件下存在的检测样本量难确定、估计精度难衡量以及不易实施的问题。

技术领域

本发明涉及零件尺寸检验技术领域，具体涉及一种适用于大批量规则几何形状零件的尺寸波动估计方法。

背景技术

尺寸一致性是影响零件尺寸合格率、使用性能以及互换性等的重要指标。受制造工艺过程随机误差的影响，同批次零件难免存在尺寸波动现象。尺寸波动幅度是衡量工艺水平的重要标志，为评估零件尺寸一致性，零件出厂前必须经过严格的尺寸检验，获取其尺寸波动数据，为进一步分析零件尺寸波动产生原因、评估制造工艺稳定性，改进制造工艺等提供数据基础。

尺寸标准差是衡量零件尺寸波动情况的统计指标。受成本限制，生产实践中难以对零件全检然后评判其尺寸波动。工程上一般对零件进行抽样检测，基于样本零件的尺寸标准差推断整批零件的尺寸波动情况。由抽样理论可知，样本量越大，对零件尺寸波动情况的估计越精确，同时工作量也越大。此外，由于点估计难以判断置信度及估计误差，因此仅对尺寸标准差作点估计是不够的，还需要了解估计的精度及置信水平，即对尺寸标准差做区间估计，也就是在给定的置信水平下，估计尺寸标准差的可能取值范围。

由于抽样具有很大的不确定性，估计零件尺寸标准差置信区间的最佳检测样本量往往难以确定。目前，工程上通常采用比例抽样的原则，为了提高估计精度，往往需要加大抽样比例，现有的零件尺寸波动估计方法存在明显的不足。因此，如何以最佳的样本实现对零件尺寸标准差的精确估计，是把握整批零件尺寸波动情况的关键和前提。

发明内容

本发明的目的在于提供一种规则几何形状零件尺寸波动的估计方法。以克服现有零件抽样检测方法不能兼顾尺寸波动估计精度、减少检测样本的问题。本发明结果可直接用于规则几何形状零件的尺寸波动估计，解决现有零件尺寸波动估计方法在抽样不确定性条件下存在的检测样本量难确定、估计精度难衡量以及不易实施的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种规则几何形状零件尺寸波动的估计方法，包括以下步骤：

步骤1、零件抽样：采用随机抽样方法，在批次零件中随机抽取n件零件作为初始样本，对所抽取的零件进行尺寸检测，记录其尺寸数据；

步骤2、样本零件尺寸标准差计算：基于样本零件尺寸数据，计算出样本零件的尺寸标准差；

步骤3、计算估计误差：基于样本零件尺寸标准差，计算出整体尺寸标准差的置信区间[I_min，I_max]；

步骤4、序贯抽样：给定零件尺寸波动的估计误差限ε，若I_max-I_min＞2ε，则继续抽取1件零件并检测，转入步骤2；若I_max-I_min≤2ε，则终止迭代，当终止迭代时，以置信区间中值估计该批次零件的尺寸标准差。

进一步地，步骤1中n的初始值为2，记录的尺寸数据为d₁,d₂,…,d_n。

进一步地，步骤2中样本零件的尺寸标准差S表示如下：

其中，d_i代表第i件样本零件的尺寸，代表样本零件尺寸均值。

进一步地，步骤3中I_min和I_max计算如下：