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1、一、正交实验概述产品质量与许多条件有关，我们通过实验找出产品 质量最佳条件。多因素科学安排： 在少的实验次数 上，分析得出较多的结论1、正交实验是一种科学地安排分析多因素实验的方 法它是一种产品质量管理的通用技术，70年代从日 本引进的2、正交实验法是应用一种由数码组成的排列很均匀 的表（称为正交表）安排实验方法，已达到最优例：轴承圈退火实验：把工件加热到临界温度 以上3050 ,保持一段时间，再缓慢地冷却下来 ，其目的是用于消除工件的内应力，降低硬度， 增加韧性。多因素实验： 硬度与加热温度、保温时间、冷却温度有关实验实验是人们从事的最普通的活动之一实验: 通过有目的的改变一个系统的输入变量
2、的 设置，研究系统的输出变化，目的：达到对一个系统的输入变量是如何影响其 性能的更深刻理解，为合理选择最优输入提供了 一个基本依据。例：轴承圈退火实验：把工件加热到临界温度 以上3050 ,保持一段时间，再缓慢地冷却下来 ，其目的是用于消除工件的内应力，降低硬度， 增加韧性。指标：实验须要考察的结果因素：对指标可能有影响的条件。 用A, B，C表示 加热温度 保温时间h 出炉温度 实验拟解决的问题：1）因素对指标的影响趋势2）因素影响指标的主次 3）因素的最佳搭配 本例中：指标： (一批工件)硬度合格率因素：加热温度 保温时间h 出炉温度水平：因素在实验中的取值水平数：2 因素数：3记为：Lx
3、（23） 其中：x为实验次数 （23）表示全面实验次数（不用正交实验法）常规安排实验为23 8 采用正交实验法实验次数大为减少（正教实验用部分实验 取得全面实验效果）将轴承圈退火实验因素及水平具体值列表如下：因素加热温度保温时间h出炉温度水平一 水平二800 8206 8400 5001、定指标、因素二、安排实验利用正交表安排实验根据Lx（23）确定水平表L4（23）正交表序号实验号1231 2 3 41 1 2 21 2 1 21 2 2 1L4（23）正交表2、安排实验4次实验水平数因素决定列数1(加热温度)2(保温时间h)3(出炉温度)指标（） 1 2 3 41（800） 1（800）
4、2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）结合L4（23）正交表安排实验如下因素加热温度保温时间h出炉温度水平一 水平二（1） 800（2） 820（1） 6（2） 8400 5004次实验较常规安排（8次）实验少一半因素与水平数越多，正交实验减少次数越显著如：7因素2水平1234567 1 2 3 4 5 6 7 81 1 1 1 2 2 2 21 1 2 2 1 1 2 21 1 2 2 2 2 1 11 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2 2 1 2 11 2 2 1 1 2 2 11 2 2 1
5、 2 1 1 2列号 实验L8（27）正交表用正交表安排实验为8次， 27表示常规安排实验为27 128次，费用高，耗时长试验应用较多查三水平四因素表为：L9（34）加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400）2 （500）2 （500）1 （400）90 85 45 703、做试验 实验分析按下表安排实验，完成实验实验分析：每两个试验都有两个条件不同，不能直接比较加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（
6、8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 1（400） 2（8） 2（500） 1 （6） 2 （500） 2 （8） 1 （400）90 85 45 70综合可比性：两种水平出现次数相同，组合不同不影响指标1）计算因素1（加热温度）的变化导致指标变动加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（50
7、0） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70800820合格率加热温度保温时间h出炉温度指标（）y1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70加热温度保温时间h出炉温度指标（）y1 3 2 41（800） 2（820） 1（800） 2 （820）1（6） 1 （6） 2（8） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 45 85 702）计算因素2（保温时间）的变化导致指标变动保温时间h加热温度出炉温
8、度指标（）y1 3 2 41（6）1 （6） 2（8） 2 （8）1（800） 2（820） 1（800） 2 （820）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 45 85 70加热温度保温时间h出炉温度指标（）y1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 7068合格率加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400）
9、2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 4 2 31（800） 2 （820） 1（800） 2（820）1（6） 2（8） 2 （8） 1 （6）1（400） 1 （400） 2（500） 2 （500）90 70 85 453）计算因素3（出炉温度）的变化导致指标变动加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 4 2 31（800） 2 （820） 1（800） 2（820）1（6） 2（8） 2 （8） 1 （6）1（400） 1 （400） 2（500） 2 （500）90 70 85 45加热温度保温时间h出炉温度指标（）1
10、2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70400500合格率加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70 175 115135 155160 130 87.5 57.567.5 77.580 65 Ri301015L4（23）正交表总结1、因素对指标的影响 加热温度 保温
11、时间 出炉温度加热温度保温时间h出炉温度指标（） 1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70 87.5 57.567.5 77.580 65 Ri301015加热温度保温时间h出炉温度指标（）1 2 3 41（800） 1（800） 2（820） 2 （820）1（6） 2（8） 1 （6） 2 （8）1（400） 2（500） 2 （500） 1 （400）90 85 45 70 87.5 57.567.5 77.580 65 Ri301015
12、2、因素影响指标的主次加热温度 保温时间 出炉温度 (通过R)3、因素的最佳搭配 800 8 400因素对指标的影响 1、 加热温度 保温时间 出炉温度2、 因素影响指标的主次：加热温度 保温时间 出炉温度3、 因素的最佳搭配 800 8 400其中最佳搭配不在实验组内因素加热温度保温时间h出炉温度水平一 水平二（1） 800（2） 820（1） 6（2） 8400 500正交实验步骤：1、定指标 、影响因素、 因素水平2、根据因素数、水平数确定正交表3、根据正交表安排实验 4、根据综合可比性分析实验正交实验是为减少实验次数而科学地 安排分析多因素实验一种方法1、每列各水平号出现的重复数相同2
13、、任两列横向出现的有序水平号对出现的重复数相同正交表特点1、每列各水平号出现的重复数相同2、任两列横向出现的有序水平号对出现的重复数相同1、每列各水平号出现的重复数相同2、任两列横向出现的有序水平号对出现的重复数相同DKLP柱塞头柱塞杆F二、正交实验例拉脱力KDLP柱塞头柱塞杆F指标：拉脱力 F900Kg因素 ： 柱塞头外径 ： D柱塞头高度 ： L 柱塞头倒角 ： K收口油压 ： P 指标：拉脱力 F900Kg因素 ： 柱塞头外径 ： D柱塞头高度 ： L 柱塞头倒角 ： K收口油压 ： P 1、定指标、影响因素、因素水平四个因素，每个因素取三个水平KDLP水平 因素水平1水平2水平3柱塞头
14、外径：D15.115.314.8柱塞头高度 ：L11.611.711.8柱塞头倒角 :K1301.530150收口油压 ： P 151720实验为3水平4因素，记为：Lx（34 ）2、根据因素数、水平数确定正交表查三水平四因素表为：L9（34）查表为：L9（34） 9次实验（常规333381）1（A） 2（B）3（C）4(D) 1 2 3 4 5 6 7 8 91 1 1 2 2 2 3 3 31 2 3 1 2 3 1 2 31 2 3 2 3 1 3 2 11 2 3 3 1 2 2 3 11（外径） 2（高度） 3（倒角） 4（油压）定义水平 因素水平1水平2水平3(A)柱塞头外径：D1
15、5.115.314.8(B)柱塞头高度 ：L11.611.711.8(C)柱塞头倒角 :K1301.530150(D)收口油压 ： P 151720将正交表和下表结合1（外径）2（高度） 3（倒角） 4（油压） 1 2 3 4 5 6 7 8 91(15.1) 1 (15.1) 1 (15.1) 2 (15.3) 2 (15.3) 2 (15.3) 3 (14.8) 3 (14.8) 3 (14.8) 1(11.6) 2 (11.8) 3 (11.7) 1 (11.6) 2 (11.8) 3(11.7) 1(11.6) 2 (11.8) 3 (11.7)1(145) 2 (1.530) 3 (130) 2 (1.530) 3 (130) 1 (145) 3 (130) 2 (1.530) 1 (145)1（15） 2 （17） 3（20） 3 （20） 1 （15） 2 （17） 2 （17） 3 （20） 1 （15）3、根据正交表安排实验 1（外径） 2（高度） 3（倒角） 4（油压）拉脱力1 2 3 4 5 6 7 8 91(15.1) 1 (
