机械制造技术基础教案.doc

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1、******大学教案4--5教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期年月日第周授课时数2授课章节名称第四章机械加工质量及控制第三节加工误差的统计分析一、概述二、加工误差的统计分析（分布图法）三、加工误差的统计分析（点图法）第四节机械加工表面质量一、加工表面质量的概念二、机械加工表面质量对机器使用性能的影响三、加工表面的表面粗糙度的概念四、加工表面的物理力学性能教学目的1.了解加工误差分类及误差分布规律2.初步掌握加工误差的统计分析方法3.了解加工表面质量的概念4.了解机械加工表面质量对机器使用性能的影响5.掌握加工表面的表面粗糙度的概念6.了

2、解加工表面的物理力学性能教学重点（1）加工误差的统计分析方法（2）加工表面质量的概念（3)加工表面的表面粗糙度的概念教学难点1.加工误差分类及误差分布规律2.掌握加工误差的统计分析方法教学手段多媒体课件、视频资料等配合使用，对相关的重点、难点采用实例进行分析，帮助学生初步掌握加工误差的统计分析方法。课外作业2题备注授课主要内容或板书设计第三节加工误差的统计分析一、加工误差分类（一）系统误差1、常值系统误差加工的一批零件中，所产生的大小和方向都保持不变的误差称为常值系统误差。例如加工原理误差、机床、夹具、刀具的制造误差及工艺系统受力变形等都

3、属于常值系统误差。2、变值系统误差加工一批零件中，所产生的大小和方向都按一定规律变化的误差，称为变值系统误差。如机床、夹具、刀具等在热平衡前的热变形，刀具的磨损等都属于变值系统误差。（二）随机误差加工一批零件中，所产生的大小和方向不同且无规律变化的误差，称为随机误差。如毛坯的尺寸误差，定位、夹紧误差，残余应力引起的加工误差。（二）机械制造中常见的误差分布规律1．正态分布在机械加工中，若同时满足以下三个条件，工件的加工误差就服从正态分布。l）无变值性系统误差（或有但不显著）。2）各随机误差之间是相互独立的。3）在随机误差中没有一个是起主导作

4、用的误差因素。2．平顶分布在影响机械加工的诸多误差因素中，如果刀具尺寸磨损的影响显著，变值性系统误差占主导地位时，工件的尺寸误差将呈现平顶分布。平顶分布曲线可以看成是随着时间而平移的众多正态分布曲线组合的结果。3．双峰分布若将两台机床所加工的同一种工件混在一起，由于两台机床的调整尺寸不尽相同，两台机床的精度状态也有差异，工件的尺寸误差呈双峰分布。4．偏态分布采用试切法车削工件外圆或螳内孔时，为避免产生不可修复的废品，操作者主观上有使轴径加工得宁大勿小、使孔径加工得宁小勿大的意向，按照这种加工方式加工得到的一批零件的加工误差呈偏态分布。二、

5、加工误差的统计分析方法（一）分布图法1、实际分布图---直方图2、正态分布曲线及其特点1）正态分布方程式2)正态分布曲线的特点分布中心，决定分布曲线位置，曲线以直线x＝为对称轴；n为样本总数；授课主要内容或板书设计均方根偏差(均差)，决定分布曲线形状和分散范围，σ越小，曲线越陡，尺寸越集中，加工精度越高。3.分布曲线法1)实际分布曲线(直方图)图6-27步骤：①确定样本总数n；②将实测数据按大小分z组，列表6-1，组距＝(xmax－xmin)/z；③统计同一组中的工件数m，即频数；频率＝m/n；④以每组数据中值为横坐标，频数(或频率)为纵

6、坐标，作点，连线；⑤标出公差带、公差带中心、实际分散范围、实际分布中心。公差带：图样最大、最小尺寸公差带中心＝(最大尺寸－最小尺寸)/2实际分散范围：实测最大、最小尺寸实际分布中心4.工序能力指某工序处于稳定状态时，加工误差正常变动范围6σ。工序能力系数Cp＝T/6σ表示某工序能满足加工精度要求的程度。Cp值越大，工序能力越强，产品合格率越高。6σ准则：曲线与x轴包围的面积为1，范围内的面积占99.73％，故正态分布曲线的分散范围一般取±3σ，6σ大小代表某种加工方法在一定的工艺系统中所能达到的加工精度，一般地应使6σ≤T，即Cp≥1。5

7、.－R(平均值－极差)点图分析法在产品全面质量管理中，是加工质量过程控制的主要方法，用于工艺验证：分析加工误差、判断工序是否稳定、确定工序能力和工序能力系数。步骤：2)采样加工过程中，按时间顺序抽m个工件为一组，共抽n组；3)计算各组平均值及极差值Ri＝ximax－ximin，i＝1…n；4)以组号i为横坐标，分别以和Ri为纵坐标，作点图；5)在点图中画出中心线和上、下控制线。授课主要内容或板书设计中心线：；；上控制线：U＝＋A；UR＝D1；下控制线：L＝－A；LR＝D2系数A、D1和D2按表6-2选取。作用：－R点图，反映工件逐个尺寸随

8、加工时间的变化关系，可以在加工过程中观察误差变化情况，以判断工艺过程的稳定性，并及时调整工艺系统，实现加工质量的动态控制。点图控制指标的分布中心，反映变值系统误差大小及其变化趋势；R点图控制指