【机械行业标准(JB)】 工艺参数优化方法 正交试验法

中华人民共和国机械行业标准 JB/T7510-94 工艺参数优化方法 正交试验法 1994-12-09发布 1995-10-01实施 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，m表示正交表的横行数（可安排的试验次数），列数表示正交表能容纳的最多试验因素个数；位级数不同的正交表称为混合位级正交表，其符号为L(m×n)。 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：影响试验考核指标的要素。因素分为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。 2.5 位级（水平方位）：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，则这两个因素间称为有交互作用。 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，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，避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）。 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 在因子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，优先将位级改变较大的因素安排在前列，以便分析其对试验结果的影响。