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数控技术应用 工序能力指数计算与工序能力判断

【教学课题】:工序能力指数计算与工序能力判断

【教学目标】：

1．了解工序能力指数提高的途径；知道工序能力判断标准；掌握工序能力指数计算方法。

2.通过多媒体演示的方法，实习场景再现，进一步提高学生对课本知识产生兴趣，培养学生观察、猜想、概括、推理等逻辑能力。

3．培养学生的综合职业素养。通过小组合作学习，增强学生的团队意识，培养其动手能力、观察能力以及分析问题、解决问题的能力，激发学生的学习兴趣。培养学生自主学习和查阅资料的能力。

【教学重点及难点】：工序能力指数计算方法和工序能力判断标准。

【教学方法】：多媒体演示、小步子教学法、启发式讲授等

【学习方法】自我探究学习法、小组合作学习法

【教学准备】：课件、多媒体电教设备等

【课堂提问设计】：

学习母体和样本概念之前先请同学们回忆一个初中数学里学的母体与样本举例说明如学校要解高一年级学年的身高，每班随机抽取5名同学，这个例子中母体是什么？样本是什么？

通过上面四个公式，中能参数请回学位讨论一下，要想提高工序能力指数有哪几种途径？

计算工序能力指数必须满足哪三个条件？

【教学时间】：2课时

【教学过程】：

Ⅰ新课导入

工作情景：

根据前面两个任务我们得到并分析了直径Φ32气动接口的直方图，绘制直方图活动和判定直方图活动是进行产品质量分析的基础工作，它只能直观地反映产品质量是否符合要求，而产品质量符合质量要求的程度则必须通过工序能力计算来获得，那么如何来计算工序能力指数和如何来判断工序能力呢？这是我们本节课要探究的内容。

图1

这是我们本节课要探究的内容

这是我们本节课要探究的内容！

同学们，下面我们就开始学习今天的新课任务三工序能力指数计算和工序能判断

Ⅱ、讲授新课

工序能力是指在操作者、机器设备、原材料、操作方法、测量方法和环境处于稳定状态下，工序能够稳定地生产出产品的能力。

学习工序能力指数计算之前我们先熟悉几个概念

一、常见概念

1.母体

指某一次统计中的研究对象的全体。注意，对于成批零件，母体指整批零件的全体，对于一道工序上的连续加工的制品，母体总量可以认为是无限的。

2.样本

样本是指从母体中随机抽取一部分个体的集合，每个个体又称为样品，活动一中所收集的数据就是样品。

活动：学习母体和样本概念之前先请同学们回忆一个初中数学里学的母体与样本举例说明如学校要解高一年级学年的身高，每班随机抽取5名同学，这个例子中母体是什么？样本是什么。

设计意图：用生常中的熟悉的事例来解释一些比较枯燥的概念，帮助学生记忆和理解，使教学难度降低。

二、工序能力指数计算

计算工序能力指数之间我们先回忆一下前面先绘制的直方图有没有遇到以下这几种情况？

ABCD

图2

A:母体质量中心与样本质量中心重合

B．母体质量中心与样本质量中心偏移εC．给定上偏差D．给定下偏差

对以上四种情况工序能力我们逐一计算

1.母体质量分布中心与样本质量分布中心重合（A图）

Cp=

=

T:公差

σ：母体标准差（或用子样标准差S）

TU:上偏差

TL：下偏差

2.母体质量分布中心与样本质量分布中心不重合（B图）

Cpk=

ε：绝对偏移量=|M-X|

3.单向偏差

Cp上=

Cp下=

活动：通过上面四个公式，中能参数请回学位讨论一下，要想提高工序能力指数有哪几种途径？同学讨论总结回答

（1）减小偏移量；

（2）降低标准差；

（3）扩大精度范围。

分析前面图2计算工序能力指数必须满足三个条件

（1）工序处于控制状态；

（2）质量特征值相互独立；

（3）产品质量特征符合正态分布。

不满足以上条件计算工序能力指数将没有意义。

练一练：实例计算

根据任务一、二收集到的气动接口数据计算工序能力指数。

Cpk=（T-2ε）/6σ

=【0.024-2×（31.977-31.9767）】/(6×0.0042)

=【0.024-2×0.0006】/0.0252

=0.93

活动：每位同学独立完成工序能力指数的计算。同学之间比赛，比一比哪位同学算的既快又准确。

三、工序能力判断

对气动接口的工序能力指数计算得到工序能指数为0.93，0.93工序能力如何呢？是工序能力是高还是低呢？

工序指力指数分为5个等级分别如下

1.工序指力指数特级

Cp≥1.67

判断结论：工序能力过高；

改进措施：缩小公差范围或降低设备精度等级等。

2.工序指力指数1级

1.33≤Cp＜1