數(shù)控機(jī)床加工一致性評(píng)價(jià)方法研究

李丹丹 王軍見(jiàn) 趙欽志 邊亞超 崔英杰 胡 裕

（①通用技術(shù)集團(tuán)機(jī)床工程研究院有限公司，北京 100102；重慶大學(xué)，重慶 400044；國(guó)家機(jī)床質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 101312）

數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的“工作母機(jī)”，在制造業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中舉足輕重。自2011 年以來(lái)，中國(guó)一直保持著世界第一機(jī)床生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)的地位。但是與國(guó)外先進(jìn)機(jī)床相比，國(guó)產(chǎn)機(jī)床存在性能不穩(wěn)定、可靠性差、精度保持性差等問(wèn)題，致使機(jī)床用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)床信心不足，高檔機(jī)床產(chǎn)品大多依賴進(jìn)口。加工一致性是反映數(shù)控機(jī)床性能、可靠性和精度保持性能力的關(guān)鍵評(píng)價(jià)要素，因此，開(kāi)展數(shù)控機(jī)床加工一致性評(píng)價(jià)方法研究，有效評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床的加工一致性水平，對(duì)提升產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性具有重要的意義。

在數(shù)控機(jī)床相關(guān)的一致性評(píng)價(jià)研究方面，張根保等[1]定義了機(jī)械加工一致性的概念，通過(guò)判斷其工序過(guò)程能力，進(jìn)行控制圖分析，研究影響其加工一致性的關(guān)鍵因素。馮旭克[2]從精度一致性和表面完整性兩個(gè)方面研究數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架一致性，通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)差異最小化處理，評(píng)價(jià)單項(xiàng)精度一致性；然后運(yùn)用專家知識(shí)給出的精度權(quán)重，完成對(duì)轉(zhuǎn)塔刀架整個(gè)零件的加工一致性評(píng)估。宋忠偉等[3]提出了相對(duì)一致性和絕對(duì)一致性的評(píng)價(jià)模型和判斷標(biāo)準(zhǔn)，將評(píng)估范圍控制在[0,1]區(qū)間，并建立了零件整體一致性模型，為評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床加工一致性提供了新思路。申鵬程等[4]評(píng)價(jià)機(jī)床裝配精度一致性時(shí)，對(duì)歸一化后的精度值計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)差，并通過(guò)KM 算法尋找最優(yōu)匹配的方差和平均值，提高了機(jī)床Y軸運(yùn)動(dòng)直線度的一致性。蔣太權(quán)等[5]運(yùn)用過(guò)程能力指數(shù)評(píng)價(jià)其一致性能力，并采用多元線性回歸和方差分析對(duì)影響床身主軌直線度的各因素進(jìn)行了探究、提出提高導(dǎo)軌直線度一致性的方法。

目前一致性評(píng)價(jià)相關(guān)研究主要集中在對(duì)機(jī)床關(guān)鍵部件的加工過(guò)程一致性評(píng)價(jià)和對(duì)整機(jī)裝配過(guò)程的質(zhì)量控制等方面，而對(duì)數(shù)控機(jī)床加工一致性評(píng)價(jià)多運(yùn)用工序過(guò)程能力來(lái)等效。由于工序過(guò)程能力主要研究過(guò)程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的程度，具有絕對(duì)性，對(duì)于加工過(guò)程的質(zhì)量相對(duì)波動(dòng)評(píng)價(jià)并不適用，無(wú)法有效評(píng)判不同機(jī)床產(chǎn)品的加工一致性能力。因此，開(kāi)展數(shù)控機(jī)床加工一致性測(cè)試評(píng)價(jià)方法研究、為評(píng)價(jià)機(jī)床的一致性水平提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)十分必要。

1 單指標(biāo)加工一致性評(píng)價(jià)方法

加工一致性是評(píng)價(jià)產(chǎn)品制造質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)，文獻(xiàn)[1]定義了加工一致性的概念：批量生產(chǎn)的零部件其關(guān)鍵幾何精度與物理性能在統(tǒng)計(jì)意義上與其數(shù)學(xué)期望（或者設(shè)計(jì)理想值）的逼近程度，其中幾何精度通常包括尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度等。

為評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床加工一致性，本文引入技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)度的概念。波動(dòng)度是對(duì)于某項(xiàng)給定的技術(shù)指標(biāo)要求而言的，表示該技術(shù)指標(biāo)的多個(gè)測(cè)量值之間的相對(duì)變化程度。數(shù)控機(jī)床技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)度，即批量生產(chǎn)的零部件關(guān)鍵質(zhì)量特征值與目標(biāo)值或數(shù)學(xué)期望的偏離程度，記為B。對(duì)于同一批加工零部件而言，技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)度越小，機(jī)床的加工一致性越好；反之，機(jī)床的加工一致性越差。

根據(jù)上述加工一致性和技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)度的內(nèi)涵，將加工一致性評(píng)價(jià)方法分為絕對(duì)波動(dòng)法和相對(duì)波動(dòng)法兩大類評(píng)價(jià)方法。

1.1 絕對(duì)波動(dòng)法

絕對(duì)波動(dòng)，為制造出的零部件質(zhì)量特性值在統(tǒng)計(jì)意義上與目標(biāo)值（設(shè)計(jì)理想值）的偏離程度。根據(jù)評(píng)價(jià)零部件的批量大小，絕對(duì)波動(dòng)法又分為幅值波動(dòng)法和統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法兩種方法。

1.1.1 幅值波動(dòng)法

幅值波動(dòng)法按測(cè)試數(shù)據(jù)與目標(biāo)值偏移量絕對(duì)值的最大值與目標(biāo)值的比值計(jì)算，對(duì)批量生產(chǎn)的一批零件進(jìn)行抽樣，抽樣數(shù)量為m，測(cè)量值取為xi（i=1,2,···,m），x0為目標(biāo)值，波動(dòng)度計(jì)算公式為

本方法根據(jù)一組測(cè)量數(shù)據(jù)的最大波動(dòng)幅值，評(píng)價(jià)測(cè)量零部件的技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)，適用于生產(chǎn)批量較小或評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)較少（≤30）的情況。但是，由于幅值波動(dòng)法忽略中間的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)于批量較大或評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)量大（>30）的產(chǎn)品，不能有效反映數(shù)據(jù)的整體波動(dòng)情況，建議用統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法來(lái)評(píng)價(jià)。

1.1.2 統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法

當(dāng)加工批量較大時(shí)，統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法依據(jù)一批零部件質(zhì)量特性測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)指標(biāo)計(jì)算。由于數(shù)控機(jī)床加工零部件受內(nèi)部和外部的各種因素干擾，其質(zhì)量特征值呈現(xiàn)不穩(wěn)定性或隨機(jī)性。統(tǒng)計(jì)波動(dòng)指標(biāo)一般采用波動(dòng)樣本值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差 σ來(lái)衡量，其樣本服從正態(tài)分布N(，σ2)。

按照穩(wěn)定受控質(zhì)量特性服從正態(tài)分布規(guī)律，依據(jù)正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)特性，取95%置信區(qū)間，統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法計(jì)算公式為

1.2 相對(duì)波動(dòng)法

相對(duì)波動(dòng)為制造出的零部件質(zhì)量特性值在統(tǒng)計(jì)意義上與數(shù)學(xué)期望（平均值）的偏離程度。

1.2.1 極差法

運(yùn)用極差法的目的是考察變量的最大測(cè)量值與最小測(cè)量值之間的區(qū)間跨度，在計(jì)算一組數(shù)據(jù)的相對(duì)波動(dòng)時(shí)，最簡(jiǎn)便的方法就是使用極差法，其計(jì)算公式為

式中：dm為極差系數(shù)，是一組經(jīng)驗(yàn)值，與每組抽樣試件的數(shù)目有關(guān)，具體參考表1。

表1 極差系數(shù)選取表

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)偏差法

一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差 σ反映的是測(cè)量數(shù)據(jù)的分散程度。σ值越小，該組數(shù)據(jù)的密集程度越高。對(duì)于一批加工零部件的質(zhì)量波動(dòng)，質(zhì)量波動(dòng)越小，加工過(guò)程越穩(wěn)定，零件加工一致性就越好。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)偏差法評(píng)價(jià)質(zhì)量波動(dòng)度的計(jì)算方法如下：

1.2.3 異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法

式中：T為評(píng)價(jià)指標(biāo)公差要求，雙側(cè)公差要求的指標(biāo)按式（7）進(jìn)行計(jì)算，單側(cè)公差要求的指標(biāo)按式（8）進(jìn)行計(jì)算。

1.3 各評(píng)價(jià)方法對(duì)比

將上述各評(píng)價(jià)方法對(duì)比分析，得出如下研究成果。

（1）絕對(duì)波動(dòng)法計(jì)算的是與目標(biāo)值的波動(dòng)趨勢(shì)，不僅表示測(cè)量值之間的數(shù)據(jù)波動(dòng)情況，還表征相對(duì)目標(biāo)值的準(zhǔn)確度。相對(duì)波動(dòng)法計(jì)算的是與平均值的波動(dòng)度，表示測(cè)量值之間波動(dòng)情況，表征的是數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。從加工一致性穩(wěn)定的角度看，相對(duì)一致性更符合穩(wěn)定性要求。

（2）絕對(duì)波動(dòng)法中的幅值波動(dòng)法和統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法，計(jì)算式（1）、式（4）分母為目標(biāo)值，不適用于目標(biāo)值為0 的精度指標(biāo)，比如形狀精度、位置精度、粗糙度等指標(biāo)。

（3）相對(duì)波動(dòng)法中，極差法是標(biāo)準(zhǔn)偏差法的近似計(jì)算方法，便于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算。

（4）運(yùn)用異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法評(píng)價(jià)機(jī)床加工指標(biāo)波動(dòng)時(shí)：

式中：Cp是指過(guò)程滿足技術(shù)要求的能力，常用客戶滿意的偏差范圍除以 6σ的結(jié)果來(lái)表示，即：

與Cp涵義類似的指標(biāo)Cpk，則是過(guò)程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求（規(guī)格范圍等）的程度。

其中：Ca為比較制程中心與規(guī)格中心值的偏差程度，。當(dāng)Ca=1時(shí)，Cpk=Cp，指標(biāo)波動(dòng)度B與過(guò)程能力指數(shù)Cpk的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。

表2 波動(dòng)度與過(guò)程能力指數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系

2 多指標(biāo)一致性評(píng)價(jià)方法

實(shí)際上數(shù)控機(jī)床加工指標(biāo)不止一項(xiàng)，多項(xiàng)加工指標(biāo)的一致性有兩種評(píng)價(jià)形式：一種是取評(píng)價(jià)指標(biāo)波動(dòng)度的最大值作為評(píng)價(jià)結(jié)果；另一種是運(yùn)用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，綜合評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床的加工一致性。

由于影響機(jī)床質(zhì)量特征的加工因素是眾多而復(fù)雜的，如果僅以單一指標(biāo)的最大值評(píng)價(jià)，對(duì)被評(píng)產(chǎn)品而言有失偏頗；而多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，可以將反映被評(píng)價(jià)事物的多項(xiàng)指標(biāo)信息匯集，得到一個(gè)綜合評(píng)價(jià)值，更能反映被評(píng)價(jià)事物的實(shí)際情況。

2.1 權(quán)重系數(shù)確定

多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)時(shí)關(guān)鍵的問(wèn)題是確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)系數(shù)。目前，綜合評(píng)價(jià)方法大致歸為兩大類：主觀賦值評(píng)價(jià)法和客觀賦值評(píng)價(jià)法[6]。主觀賦值評(píng)價(jià)法多是采用定性的方法，由專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行主觀判斷而得到權(quán)數(shù)，如專家評(píng)分法、層析分析法（AHP）等，文獻(xiàn)[2-3]采用了專家評(píng)分法確定各因素權(quán)重系數(shù)?？陀^賦值評(píng)價(jià)法則是根據(jù)指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系或各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)來(lái)確定權(quán)數(shù)，如標(biāo)準(zhǔn)離差法、熵權(quán)法、CRITIC（criteria importance though intercrieria correlation）賦值法等。與主觀賦值法相比，客觀賦值評(píng)價(jià)法是基于原始數(shù)據(jù)通過(guò)一定的數(shù)學(xué)方法計(jì)算權(quán)重，其結(jié)果不依賴于人的主觀性，在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛應(yīng)用。

客觀賦值評(píng)價(jià)法中，與標(biāo)準(zhǔn)離差法、熵權(quán)法等方法相比，CRITIC 賦值法的賦值結(jié)果更加全面、客觀[7]。CRITIC 賦值法不僅考慮了變異系數(shù)對(duì)指標(biāo)的影響，而且同時(shí)考慮指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性，通過(guò)對(duì)比強(qiáng)度和各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的沖突性來(lái)確定權(quán)重。因此，本文運(yùn)用CRITIC 賦值法確定各指標(biāo)的權(quán)重。

2.1.1 評(píng)價(jià)模型

假設(shè)某機(jī)床抽樣的加工試件數(shù)量為m個(gè)，每個(gè)試件的評(píng)價(jià)指標(biāo)為n個(gè)，則第i個(gè)加工試件對(duì)應(yīng)的第j個(gè)指標(biāo)值xij構(gòu)成的初始評(píng)價(jià)矩陣X為

2.1.2 無(wú)量綱化處理

由于數(shù)控機(jī)床加工指標(biāo)中包含尺寸精度、形狀精度和位置精度等不同的數(shù)量級(jí)精度指標(biāo)，在進(jìn)行CRITIC 分析之前，通常需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。

為保證各項(xiàng)指標(biāo)之間具有可比性，使用正向化或負(fù)向化處理，將其映射到[0,1]之間。正向化處理是針對(duì)正向指標(biāo)而言的，正向指標(biāo)越大，評(píng)價(jià)結(jié)果越好；負(fù)向化處理是針對(duì)負(fù)向指標(biāo)而言的，負(fù)向指標(biāo)越小，評(píng)價(jià)結(jié)果越好。計(jì)算公式為

式中：xij為第i個(gè)加工件的第j個(gè)指標(biāo)值；yij為第i個(gè)加工件的第j個(gè)指標(biāo)無(wú)量綱化的數(shù)據(jù)；maxjxij、minjxij分別為加工件的第j個(gè)指標(biāo)的最大值、最小值。

由此得到的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣：

2.1.3 相關(guān)系數(shù)矩陣

相關(guān)系數(shù)是反映各項(xiàng)指標(biāo)之間相關(guān)程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，其計(jì)算公式為

式中：k=1,2,···,n；l=1,2,···,k；yik、yil分別為標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Y中第i個(gè)加工件的第k個(gè)、第l個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值；分別為標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Y中第i個(gè)加工件的第k個(gè)、第l個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值的平均值；rkl為第k個(gè)、第l個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)矩陣為

2.1.4 指標(biāo)權(quán)重

第j個(gè)指標(biāo)所包含的信息量 φj為

第j個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重wj為

2.2 綜合一致性評(píng)估

運(yùn)用CRITIC 賦值法確定其權(quán)重系數(shù)wj，則一致性權(quán)重向量W為

通過(guò)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)波動(dòng)度進(jìn)行加權(quán)求和，得到加工零件多指標(biāo)綜合一致性評(píng)估結(jié)果B總為

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證上述評(píng)價(jià)方法的適用性，針對(duì)某數(shù)控機(jī)床開(kāi)展加工一致性試驗(yàn)研究。從同一批典型加工件中抽樣10 件，選取能反映機(jī)床加工能力的4 項(xiàng)關(guān)鍵加工精度指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。測(cè)得各指標(biāo)的加工精度數(shù)據(jù)，見(jiàn)表3。

表3 某數(shù)控機(jī)床加工精度數(shù)據(jù)

3.1 單項(xiàng)指標(biāo)波動(dòng)度計(jì)算

依據(jù)第2 章研究的單指標(biāo)加工一致性評(píng)價(jià)方法，計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的波動(dòng)度，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4。尺寸精度和形位精度加工一致性方法對(duì)比結(jié)果f 分別如圖1 和圖2 所示。

表4 單項(xiàng)指標(biāo)加工一致性評(píng)價(jià)方法對(duì)比

從上述各評(píng)價(jià)方法的對(duì)比可以看出：

（1）幅值波動(dòng)法和統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法不適用于計(jì)算形位精度的加工一致性；極差法、標(biāo)準(zhǔn)偏差法、異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法對(duì)于評(píng)價(jià)的尺寸精度、形位精度均適用。

（2）對(duì)于尺寸精度而言，標(biāo)準(zhǔn)偏差法計(jì)算結(jié)果相對(duì)較小，尺寸精度波動(dòng)度結(jié)果為0.01%。

（3）對(duì)于形位精度而言，異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法計(jì)算結(jié)果相對(duì)較小，形位精度波動(dòng)度結(jié)果分別為4.71%和13.17%。

結(jié)合前文分析，建議評(píng)價(jià)機(jī)床單項(xiàng)指標(biāo)的加工一致性時(shí)，尺寸精度用標(biāo)準(zhǔn)偏差法來(lái)評(píng)價(jià)，形位精度用異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法來(lái)評(píng)價(jià)。由計(jì)算結(jié)果可得，該機(jī)床形位精度指標(biāo)波動(dòng)度相對(duì)于尺寸精度指標(biāo)波動(dòng)度數(shù)值較大，一致性水平較低。

3.2 多項(xiàng)指標(biāo)加工一致性計(jì)算

運(yùn)用第2 章提出的CRITIC 賦值法，將該機(jī)床關(guān)鍵加工指標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)構(gòu)成原始矩陣，并根據(jù)指標(biāo)特性進(jìn)行無(wú)量綱處理。由于尺寸精度指標(biāo)1～2測(cè)量值均小于目標(biāo)值，可視為正向指標(biāo)，測(cè)量數(shù)據(jù)越大越優(yōu)，運(yùn)用式（13）做正向化處理；形位精度指標(biāo)3～4 為負(fù)向指標(biāo)，測(cè)量數(shù)據(jù)越小越優(yōu)，運(yùn)用式（14）做負(fù)向化處理。

根據(jù)式（15），得到標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣：

根據(jù)式（16）和式（17），得到相關(guān)系數(shù)矩陣：

根據(jù)式（18），計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)包含的信息量：

根據(jù)式（19）和式（20），計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的一致性權(quán)重向量：

根據(jù)式（22），計(jì)算得到該評(píng)價(jià)機(jī)床的加工一致性水平：

由上述計(jì)算結(jié)果可得，該研究機(jī)床綜合加工一致性水平結(jié)果為3.98%，不超過(guò)10%，屬于較高水平。

通過(guò)對(duì)某數(shù)控機(jī)床單項(xiàng)指標(biāo)波動(dòng)度和多項(xiàng)指標(biāo)加工一致性的測(cè)試評(píng)價(jià)研究，驗(yàn)證了本文提出的加工一致性評(píng)價(jià)方法的可行性，該測(cè)試評(píng)價(jià)方法科學(xué)、合理，具有可操作性。

4 評(píng)定規(guī)則

結(jié)合數(shù)控機(jī)床開(kāi)展加工一致性試驗(yàn)的工程實(shí)際情況，總結(jié)了開(kāi)展加工一致性評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)遵循如下規(guī)則：

（1）加工件的確定。標(biāo)準(zhǔn)精加工試件可以全面考核機(jī)床的幾何精度、位置精度和切削精度，因此，加工試件應(yīng)優(yōu)先選擇機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)試件?？紤]到不同機(jī)床產(chǎn)品適用不同的加工場(chǎng)合，加工試件也可以由制造單位與用戶協(xié)商確定。

（2）加工精度指標(biāo)的選擇。應(yīng)能反映機(jī)床綜合加工能力，如數(shù)控車床和車削中心選擇車削圓柱件的直徑，加工中心選擇標(biāo)準(zhǔn)精加工試件菱形斜面對(duì)基準(zhǔn)的傾斜度、銑圓圓度等，五軸聯(lián)動(dòng)加工中心選擇標(biāo)準(zhǔn)試件中心孔圓柱度、菱形斜面對(duì)基準(zhǔn)的傾斜度等，精密立式磨床選擇表面粗糙度、外圓圓度、圓柱度等指標(biāo)。

（3）加工參數(shù)的選擇?？紤]到加工一致性評(píng)價(jià)主要考核機(jī)床最終加工結(jié)果的穩(wěn)定性，且機(jī)床加工參數(shù)的選擇是根據(jù)機(jī)床固有特性而定的，因此加工參數(shù)、工藝工裝等要求可以由生產(chǎn)企業(yè)自定。但為排除其他無(wú)關(guān)因素的影響，評(píng)價(jià)試件應(yīng)為在同一環(huán)境條件和同一加工要求下完成的同一批試件。

5 結(jié)語(yǔ)

本文研究了一種定量計(jì)算數(shù)控機(jī)床加工一致性評(píng)價(jià)方法，為評(píng)價(jià)同類型機(jī)床產(chǎn)品加工一致性的水平提供了技術(shù)手段。

（1）從加工一致性內(nèi)涵出發(fā)，提出了技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)度的概念，將評(píng)價(jià)方法分為絕對(duì)波動(dòng)法和相對(duì)波動(dòng)法，研究了幅值波動(dòng)法、統(tǒng)計(jì)波動(dòng)法、極差法、標(biāo)準(zhǔn)偏差法、異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法5 種評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床加工一致性方法，詳細(xì)闡述推導(dǎo)各方法的計(jì)算公式，并對(duì)比分析相應(yīng)的技術(shù)特點(diǎn)。

（2）針對(duì)加工試件多項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)需求，建立了多指標(biāo)評(píng)價(jià)模型，提出了運(yùn)用可以表征各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性和沖突性的CRITIC 賦值法，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理，獲取各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣，并計(jì)算其信息承載量，確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。最后通過(guò)對(duì)各技術(shù)指標(biāo)波動(dòng)度的加權(quán)求和，確定被評(píng)價(jià)產(chǎn)品的綜合一致性水平。

（3）結(jié)合某數(shù)控機(jī)床的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了5 種評(píng)價(jià)加工波動(dòng)度計(jì)算方法的技術(shù)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合，結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)偏差法和異型標(biāo)準(zhǔn)偏差法更實(shí)用，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同需要選擇不同計(jì)算方法。同時(shí)運(yùn)用CRITIC 賦值法，計(jì)算評(píng)價(jià)機(jī)床產(chǎn)品的加工一致性，驗(yàn)證所提方法的可行性。

（4）提出了開(kāi)展數(shù)控機(jī)床加工一致性評(píng)價(jià)遵循的一般規(guī)則，應(yīng)根據(jù)不同機(jī)床產(chǎn)品特點(diǎn)，確定加工評(píng)價(jià)試件、選擇加工精度指標(biāo)和加工工藝參數(shù)等，為評(píng)價(jià)同類型機(jī)床產(chǎn)品加工一致性水平提供了統(tǒng)一的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。