免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http://www.docin.com/msn369 JB J30 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 7510-1994 工艺参数优化方法 正交试验法 1994-12-09发布 1995-10-01实施 中华人民共和国机械工业部 发布 http:/www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fireebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB/T7510-1994 目 次 1主题内容与适用范围 2术语 3 正交试验的程序与要求 4应用正交试验法优化工艺参数条件)示例. 附录A常用正交表格式(补充件）. 附录B常用正交表的交互作用表及表头设计(补充件) 附录C应用正交试验法优化工艺参数(工艺条件)示例(参考件). http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fireebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 中华人民共和国机械行业标准 JB/T7510-1994 工艺参数优化方法 正交试验法 1主题内容与适用范围 本标准规定了应用正交试验法优化工艺参数(工艺条件)的程序与要求， 本标准适用于多因素工艺参数(工艺条件)的优化试验，也适用于产品设计中多因素参数的优化试 验。 2术语 2.1正交试验法(简称正交试验) 正交试验法是应用正交表的正交原理和数理统计分析，研究多因素优化试验的一种科学方法。它 可以用最少的试验次数优选出各因素较优参数或条件的组合。 2.2正交表 正交表是根据正交原理设计的，已规范化的表格。其符号是L,(m)，其中L表示正交表；n表示 正交表的横行数(可安排的试验次数)；k表示正交表的纵列数(能容纳的最多试验因素个数)；m表示各 试验因数的位级(水平)数。位级数不同的正交表称为混合位级正交表，其符号为L（m×m）。 2.3考核指标 正交试验中用来衡量试验结果的特征量。考核指标有定量指标和定性指标两种，定量指标是直接 用数量表示的指标，如产量、效率、尺寸、强度等；定性指标是不能直接用数量表示的指标，如颜色、 手感、外观等。 2.4因素 因素是影响试验考核指标的要素。因素有可控因素和不可控因素两类，可控因素是指在试验中能 够人为地控制和调节的因素，如温度、压力、速度、材料、切削用量等；不可控因素是指暂时还不能 人为地控制与调节的因素，如机床的轻微振动，刀具的微量磨损等。在正交试验中选用的因素必须是 可控因素。 2.5位级(水平) 位级是因素在试验中所取数值或状态的档次。 2.6交互作用 在正交试验中，若一个因素对考核指标的作用会受到另一个因素变动的影响，则该二因素间称为 有交互作用。若因素A与因素B之间有交互作用，则记为AXB。 3正交试验的程序与要求 3.1确定考核指标 3.1.1考核指标应为定量的，若属于定性指标，应制定试验评分标准，通过评分，使定性指标定量化， 机械工业部1994-12-09批准 1995-10-01实施 http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fieebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http://www.docin.com/msn369 JB/T7510-1994 以便于分析比较。 3.1.2当考核指标为两项或多项时，应采用综合评分法，将多项指标化为单项指标，以便于综合评价。 3.2挑选因素，确定位级 3.2.1挑选因素时，应先把可能影响考核指标的各种因素进行分类，然后根据经验，从中挑选出可能 有显著影响的可控因素，作为试验因素。 3.2.2挑选的试验因素不应过多，一般以3～7个为宜，以免加大无效试验工作量。若第一轮试验后 达不到预期目的，可在第一轮试验的基础上，调整试验因素，再进行试验。 3.2.3因素的位级数不应多取，一般取2～4个为宜。各因素的位级数可以相同，也可以不同。对重 要因素可多取一些位级。 3.2.4各位级的数值应适当拉开，以利于对试验结果的分析。 3.3选用正交表 3.3.1正交表的类型与格式 正交表的类型比较多，常用正交表类型与格式见表1和附录A(补充件)。 表 1 位级数 正交表类型 格 式 二位级 L(23)、Ls(2)、L16(215) 见附录A表A1、表A2和表A4 三位级 L(3')、Lz(313) 见附录A表A3和表A7 多位级 Li6(45)、L2s(5)、L4g(78) 见附录A表A5、表A6和表A8 Ls(4×2*)、Li2(3×23)、Li6(42×2)、 混合位级 Li6(43×26)、Li6(4×22)、Li6(4*×23)、 见附录A表A9~表A18 L6(8×2*)、Lis(2×3)、Lis(6×3)、L24(3×4×24) 3.3.2正交表的选用原则 3.3.2.1选用正交表的列数不得少于试验因素个数，正交表的位级数必须与各因素的位级数相同。 3.3.2.2在因素和位级均相同的情况下，试验精度要求高的，应选用试验次数多的正交表；试验费用 高的或试验周期长的，应尽量选用试验次数少的正交表。 3.3.2.3若各试验因素的位级数不相等，一般应选用相应的混合位级正交表 3.3.2.4若考虑试验因素间的交互作用，应根据交互作用因素的多少和交互作用安排原则选用正交表。 3.4表头设计 3.4.1试验因素的安排 3.4.1.1当试验因素数等于正交表的列数时，优先将位级改变较困难的因素放在第1列，位级变换 容易的因素放到最后一列，其余因素可任意安排。 3.4.1.2当试验因素数少于正交表的列数，表中有空列时，若不考虑交互作用，空列可作为误差列， 其位置一般放在中间或靠后。 3.4.1.3当考虑因素间交互作用时，交互作用的安排应按附录B(补充件)中表B1表B6的规定。其 中表B1和表B3是二位级正交表交互作用列的安排规则，表中最上面一行和最右边一列的数码都代表 正交表的列号，纵、横两列交会处的数码即表示该两列因素的交互作用所在的列。在表B2和表B4是 2 http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fieebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB/T7510-1994 表B1和表B3规则的应用。 表B5是三位级正交表交互作用安排规则，它与二位级正交表交互作用安排不同的是，任意两列 因素的交互作用需占两列。表B6是表B5规则的应用。 般m位级的正交表，两列因素间的交互作用应占m-1列。 交互作用一般不应与因素安排在同一列，以免产生混杂。 3.4.2分配试验条件 分配试验条件就是根据正交表的位级序号，安排各试验因素的每一位级取值或状态。为了消除人 为的系统误差，在安排试验因素的每一位级值或状态时，可采用随机的方法来确定。 3.4.3设计试验结果数据记录栏目 根据考核指标项目的多少和对试验结果采用的分析方法，在正交表的右边和下边分别画出考核指 标和计算数据记录栏目。 3.5进行试验 3.5.1在进行试验时，必须严格按各号试验条件执行，不能随意改变。各号试验进行的先后顺序可自 行安排，不要求一定按表中的顺序。 3.5.2在试验中要严格按正交表的试验序号正确地把每一试验结果数值记入相应的考核指标栏内。 3.6对试验结果进行计算和分析 3.6.1计算每一列相同位级考核指标数值之和K，并将其记录在正交表下方的相应栏内。K，角标i 代表位级数，j代表列数。 3.6.2当采用极差分析时，应计算每一列相同位级考核指标之和的极差R;。R，可按下式计算： 对于二位级因素 R, = I Kuj - K2, I.- (1) 对三位级和多位级因素 R,= Kjmu -Kjim (2) 计算结果应填写在正交表下方的相应栏内。 3.6.3当采用方差分析时，应计算考核指标数值总和T，每一列的各位级离差平方和S,及其自由度f， 总离差平方和S及其自由度f，并将它们的计算结果填入正交表下方的相应栏内。T、S,和S分别用以 下各式计算： (3) 式中：y 第i次试验考核指标值； 试验次数。 S,=mr (4) n = 式中：k一每一列相同位级考核指标数值之和； T 考核指标数值总和； 一位级数； n—试验次数； j=l, 2, 3, .*, k f=m-1 (5) 3 http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fieebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB/T7510-1994 (6) i=1 f = n-J (7) 3.6.4用极差分析或方差分析，找出各因素对考核指标影响的主次顺序。 3.6.4.1对一般正交试验，可通过比较各因素相同位级考核指标之和的极差R，的大小，排出各因素 对考核指标影响的主次顺序。R，越大影响程度就越大。 3.6.4.2对于试验误差要求严格的正交试验，为了排除误差影响，应采用方差分析，找出各因素影响 的显著性程度，排出它们影响的主次顺序。 3.6.5确定各因素较优位级组合。在无交互作用的情况下，若考核指标越大越好，应取各因素K；（对 于混合位级正交表应将K除以位级数）最大的位级为较优位级，反之，则应取K，（或K，除以位级数