Zlyhania kvality 5-osového CNC obrábania: Príručka inžiniera kontroly kvality o príčine, triedení CMM a o tom, čo sa spýtať dodávateľa predtým, ako vytvoríte NCR
Práve ste vytiahli správu CMM o sérii titánových krytov zo svojho5-osové CNC obrábaniedodávateľa. Tridsať kusov. Štyri z nich znázorňujú zloženú-polohu uhla vŕtania mimo skutočnej polohy o 0,018 mm - popis je TP ⌀0,012 mm pri MMC. Odchádzajúca správa dodávateľa ukazuje všetkých tridsať v špec.
Predtým, ako napíšete NCR, musíte odpovedať na dve otázky. Po prvé: je nesúlad skutočný-alebo je to nezhoda v systéme merania medzi vaším a ich CMM? Po druhé: ak je to skutočné, ide o udalosť posunu procesu na konkrétnu vlastnosť alebo o systematický problém s tým, ako dodávateľ indexuje diel na kontrolu? Oba scenáre majú rôzne cesty nápravných opatrení a ich spojením vzniká NCR, ktoré generuje papierovanie bez odstránenia základnej príčiny.
Táto príručka funguje prostredníctvom logiky triedenia pre 5-osové CNC obrábanieudalosti kvality - od prichádzajúcej kontroly po hlavnú príčinu až po žiadosť o nápravné opatrenie.
Prečo 5-osové diely vytvárajú špecifické výzvy pri kontrole
Časť opracovaná v jednom kuse5-osové CNC obrábanienastavenie má svoju základnú štruktúru definovanú kinematickým reťazcom stroja. Všetky prvky sú umiestnené voči sebe navzájom prostredníctvom geometrie rotačnej osi stroja -, nie prostredníctvom sekvenčného pre{2}}upínania. To je tá výrobná výhoda.
Inšpekčná výzva je inverzná: na overenie rozmerových vzťahov medzi prvkami, ktoré boli obrobené pod zloženými uhlami, potrebujete stratégiu merania, ktorá rešpektuje rovnaký referenčný rámec, aký stroj použil.
Najčastejšia chyba kontroly na5-osové CNC obrábanie časti pri vstupe: meranie jednotlivých prvkov oproti základu stanovenému povrchovým kontaktom, keď DRF (Datum Reference Frame) výkresu vyžaduje inú prioritu základu. Puzdro s osou otvoru A, nulou B ako kolmou plochou a nulou C ako drážkou nie je možné správne skontrolovať položením na najväčšiu rovnú plochu a vynulovaním odtiaľ -, aj keď rovná plocha vyzerá ako nula A. Ak odchádzajúci CMM od dodávateľa a váš prichádzajúci CMM používajú rôzne stratégie nastavenia nuly, výsledky nie sú porovnateľné, systém merania sa nezhoduje a metóda merania sa nezhoduje.
Pred zvýšením NCR na zloženú{0}}pozíciu alebo uhlovú toleranciu potvrďte, že postup stanovenia základu sa zhoduje medzi týmito dvoma správami. Požiadajte dodávateľa o poradie ich programu CMM. Ak sa nezhoduje s prioritou výkresu DRF, správa dodávateľa meria inú vec ako vaša správa a prvým nápravným opatrením je zosúladenie s metodikou merania -, nie zmena procesu.
Čítanie správy CMM: Čo čísla v skutočnosti znamenajú
Kontrola tolerancií 5-osového cnc obrábaniasprávy od kvalifikovaného dodávateľa by mali obsahovať namerané hodnoty, nie pečiatky vyhovelo/nevyhovel. Ak dostanete správu so značkami začiarknutia a bez nameraných údajov, nemáte žiadny základ pre štatistickú analýzu a nie je možné zistiť posun medzi dávkami. Vyžadovať skutočné hodnoty všetkých kritických rozmerov.
Keď máte údaje, prvou otázkou je, či výsledky mimo{0}}z{1}} tolerancie tvoria vzor alebo sa javia ako náhodné. Rozpoznanie vzoru je najrýchlejšou cestou k hlavnej príčine:
| Vzor odchýlky | Ako to vyzerá v správe | Najpravdepodobnejšia hlavná príčina |
|---|---|---|
| Všetky postihnuté časti sa posunuli rovnakým smerom | Pravdivá poloha konzistentne pri +0.015–0,018 mm; žiadna blízko nominálnej | Posun nulového bodu v nastavení stroja alebo v programe CMM- |
| Ovplyvnené časti distribuované v celej dávke | Nezhody-na kusoch 3, 11, 22 - žiadny pozičný vzor | Tepelný drift počas chodu obrábania; opotrebovanie nástroja v polovici-série |
| Nesúlad-jednej konkrétnej funkcie vo všetkých častiach | Poloha otvoru OK; zložený-uhol musí smerovať stále von | Chyba kalibrácie rotačnej osi v špecifickej polohe osi A alebo B |
| Rozptyľujte sa okolo nominálnych hodnôt s určitou{0}}mimo{1}}toleranciou | Hodnoty v rozsahu od -0,008 do +0.016 mm | Problém s opakovateľnosťou upevnenia; ustanovenie dátumu nekonzistentné |
| Všetky kusy od jedného sériového čísla sú mimo | Prvých 15 kusov v špecifikácii; 16-30 kusov | Opotrebenie nástroja alebo tepelný nárast v priebehu šarže |
Smerový posun - všetkých nezhôd{1}}na rovnakej strane nominálnej - nie je takmer nikdy náhodná procesná udalosť. Ukazuje na systematický posun: nulový bod osi otáčania stroja, nulový bod- programu CMM alebo základný povrch, ktorý bol obrobený mimo svoju polohu a šíril chybu do všetkých nadväzujúcich prvkov. Toto je scenár, v ktorom môže byť výstupná správa dodávateľa a vaša prichádzajúca správa „správna“, pričom zobrazujú rôzne čísla -, ak jedno z nich meria od nuly, ktorá sa odchyľuje od zámeru výkresu.
Sekvenovanie FAI pre 5-osové diely: Kedy merať a prečo je načasovanie dôležité
5-osové cnc obrábanie kontrola prvého výrobkumá sekvenčnú závislosť, ktorá produkuje viac zlých údajov ako takmer akýkoľvek iný jediný faktor: meranie príliš skoro po obrábaní.
Hliníkové diely opracované z materiálu 7075-T651 alebo 6061-T6 nesú zvyškové napätie z operácií obrábania. Keď odstránite materiál, uvoľníte napätie a súčiastka sa - nepohne viditeľne, ale merateľne. Čerstvo opracované hliníkové puzdro, ktoré udáva 0,008 mm z rovinnosti po 30 minútach po opracovaní, bude často ukazovať 0,003 mm po 4 hodinách a 0,001 mm po 24 hodinách, pretože gradient napätia sa vyrovnáva. Referenčná teplota ISO 1 pre meranie rozmerov je 20 stupňov. Hliníková časť pri 23 stupňoch je približne o 7 µm dlhšia na 100 mm dĺžky ako rovnaká časť pri 20 stupňoch – relevantné, ak je vaše tolerančné pásmo ± 0,005 mm na 100 mm prvku.
Pre5-osové cnc obrábanie kontrola prvého výrobkuna hliníkových dieloch s toleranciami tesnejšími ako ±0,01 mm by mal kontrolný protokol špecifikovať minimálny čas stabilizácie 4 hodiny pri teplote prostredia merania, pričom 24 hodín sa uprednostňuje pre diely s komplexnou geometriou kapsy alebo hrúbkou steny pod 2 mm. Ak bola FAI dodávateľa vykonaná 45 minút po-obrábaní v prostredí dielne pri 24 stupňoch a vaša vstupná kontrola je pri 20 stupňoch po 48-hodinovom prepravnom cykle, stavy tepelnej stabilizácie a stabilizácie napätia sú odlišné. Nezhoda v meraní môže byť úplne skutočná a obe sady čísel môžu byť presnými reprezentáciami časti v čase, keď boli odobraté.
Zdokumentujte čas stabilizácie a teplotu merania na vašich prichádzajúcich záznamoch CMM. Ak vznikne spor s dodávateľom, tieto polia určujú, či je nezhoda riešiteľná na úrovni merania alebo či si vyžaduje procesné vyšetrovanie.
Cpk pod 1,33: Triedenie predtým, ako požiadate o nápravné opatrenie
Kedy5-osové cnc obrábanie schopnosť procesu cpkúdaje sú v kritickom rozmere nižšie ako 1,33, štandardnou odpoveďou je vznesenie požiadavky na nápravné opatrenie. Rýchlejšia reakcia je určiť, či je zlyhanie Cpk problémom procesu alebo problémom systému merania -, pretože nápravná akcia je úplne odlišná.
Štúdia Gauge R&R o systéme merania používanom pre kritickú dimenziu je prvým krokom, nie posledným. Ak %GRR meracieho systému presiahne 30 % tolerančného pásma, výpočet Cpk je kontaminovaný odchýlkami merania a nereprezentuje presne proces. %GRR 30 % pri tolerancii ±0,010 mm znamená, že až do ±0,003 mm hlásenej odchýlky môže byť šum merania. V tomto scenári sprísnenie procesu nemusí zlepšiť Cpk -, môže len odhaliť viac šumu merania.
Praktická postupnosť triedenia:
| Krok | Akcia | Rozhodovacia brána |
|---|---|---|
| 1 | Vypočítajte % GRR pre merací systém | Ak > 30%: preskúmanie systému merania pred akciou procesu |
| 2 | Skontrolujte podmienky merania (teplota, stabilizačný čas, nastavenie dátumu) | Ak to nie je -štandardné: pred ukončením zmerajte-za kontrolovaných podmienok |
| 3 | Nakreslite jednotlivé merania v poradí | Ak je trend viditeľný: udalosť posunu - opotrebenie nástroja, prehriatie, opotrebenie upínadla |
| 4 | Skontrolujte Cpk vs Ppk | Veľká medzera (Ppk oveľa nižšia): medzi-dominantnou variáciou šarže - nastavením alebo problémom so šaržou materiálu |
| 5 | Porovnajte s údajmi predchádzajúcej šarže | Kroková zmena: udalosť zmeny procesu - výmena nástroja, rekalibrácia stroja, zmena dodávateľa materiálu |
Ak triedenie potvrdí skutočný problém so schopnosťou procesu, žiadosť o nápravné opatrenie adresovaná dodávateľovi by mala špecifikovať, ktorý krok vo vyššie uvedenom poradí ste dokončili a čo ukázali údaje. "Cpk=1.08 na priemere otvoru, %GRR=12%, priebeh-zákres objednávky ukazuje vzostupný trend začínajúci na kuse 18" poskytuje procesnému inžinierovi dodávateľa použiteľný východiskový bod. "Cpk je mimo špecifikácie, prosím preskúmajte" generuje papierovú slučku.
Jeden relevantný-podrobnosť CMM5-osové CNC obrábanieotvory: pri meraní valcovitosti alebo kruhovitosti na otvore s malým{0}}priemerom (menej ako 15 mm) ovplyvňuje výsledok počet skenovaných bodov a stratégia skenovania. 4-bodové meranie otvoru oznamuje veľkosť vpísanej kružnice cez štyri body - nezistí stav lalokov s nepárnym počtom lalokov (profily 3-lalokov alebo 5 lalokov z určitých geometrií nástrojov). Stratégia nepretržitého skenovania s najmenej 36 bodmi na prierez bude. Ak má vaša špecifikácia otvoru skôr označenie valcovitosti alebo kruhovitosti než len toleranciu priemeru, potvrďte, že program CMM používa stratégiu skenovania vhodnú pre geometrické riadenie.
Inšpekčný protokol MID a čo poskytujeme v prvom článku
náš5-osové CNC obrábanietok kontroly začína programom dielov, nie hotovým dielom. Pred odrezaním prvého kusu sa napíše plán kontroly: ktoré vlastnosti sú kritické, aká metóda merania sa vzťahuje na každý z nich, aký je plán odberu vzoriek pre výrobu a aké sú dispozičné kritériá pre okrajové výsledky.
Pre5-osové CNC obrábané dielyv nových programoch náš prvý balík článkov obsahuje nákres balóna s očíslovaním každého rozmeru, správu CMM s nameranými hodnotami voči všetkým rozmerom v balóne, certifikát materiálu s nadväznosťou na teplo a číslo šarže a záznam o kontrole počas procesu, ktorý ukazuje, ktoré operácie boli overené počas výroby. Pre programy s požiadavkami PPAP zostavujeme odoslanie na úroveň špecifikovanú vo vašej nákupnej objednávke - úroveň 2 až úroveň 5 - a zahrnieme údaje o spôsobilosti procesu v kritických dimenziách, ak to objem spustenia podporuje.
Naše CMM zariadenia sú kalibrované podľa zdokumentovaného plánu nadväzujúceho na národné normy. Meraná teplota sa zaznamenáva za reláciu. Prepresné 5-osové obrábanieprogramy, kde je známym rizikom dohoda o systéme merania medzi našou odchádzajúcou a vašou prichádzajúcou inšpekciou, dokumentujeme postupnosť stanovenia údajov v balíku FAI, takže váš prichádzajúci program môže byť overený podľa rovnakej referenčnej stratégie.
Ak chcete vyhodnotiť našu dokumentáciu pred zadaním prvej objednávky, na požiadanie vám poskytneme vzorový balík FAI z porovnateľnej časti - zredigovaný z dôvodu dôvernosti zákazníka, ale so štruktúrou kompletný. Požiadajte o to na bishenprecision.com alebo nás požiadajte, aby sme pripojili plán inšpekcieCenová ponuka na CNC obrábanieaby ste si ho mohli pozrieť pred začiatkom.
FAQ
Môj CMM hlási +0.003milimetrovú odchýlku oproti hláseniu dodávateľa o rovnakom vývrte - kto má pravdu?
Možno oboje, v závislosti od stanovenia referenčného bodu a podmienok merania. Prvým krokom je potvrdiť, že oba programy CMM stanovujú referenčný rámec v rovnakom poradí a používajú rovnaké kontaktné body alebo povrchy. Poloha otvoru meraná od nuly A (os vrtu) → B (čela) → C (štrbina) poskytne iný výsledok ako ten istý otvor nameraný od nuly A (veľká plochá plocha) → B (otvor) → C (hrana) - aj na tej istej fyzickej časti. Po druhé, potvrďte teplotu merania a čas stabilizácie časti. 3-stupňový rozdiel medzi prostrediami merania vytvára približne 2 µm tepelnej rozťažnosti na 100 mm na hliníku -, čo zodpovedá vašej odchýlke 0,003 mm na 150 mm časti. Ak sú východisková stratégia a teplota v súlade a odchýlka pretrváva, vyžiadajte si od dodávateľa certifikát o kalibrácii CMM a záznam o kvalifikácii sondy. Systematická odchýlka tohto rozsahu na kalibrovanom prístroji je nezvyčajná a vyžaduje krížovú{13}}kontrolu systému merania s referenčným artefaktom.
Akú veľkosť vzorky by som mal požadovať na odoslanie PPAP úrovne 3 na maloobjemovom 5-osovom CNC diele?
AIAG PPAP 4. vydanie špecifikuje minimálne 30 po sebe idúcich kusov na odovzdanie celej produkčnej série s údajmi o spôsobilosti procesu. Pre malé-objemové programy, kde 30 kusov predstavuje niekoľko mesiacov výroby, štandard umožňuje postupný prístup: odoslanie s dostupným množstvom (minimálne 5 kusov pre správu o rozmeroch a materiálovú dokumentáciu) so záväzkom poskytnúť údaje o spôsobilosti, keď kumulatívna produkcia dosiahne 30 kusov. Zdokumentujte fázový prístup v odoslaní a pred odoslaním ho potvrďte v SQE vášho zákazníka - niektorí zákazníci vyžadujú 30{11}}kusovú sériu bez ohľadu na objem programu a zistenie, že po odoslaní 10-kusového balenia vytvorí cyklus opätovného odoslania. Pre5-osové cnc obrábanie kontrola prvého výrobkukonkrétne predloženie, na ktorejkoľvek úrovni predloženia sa vyžaduje rozmerová správa o všetkých balónových rozmeroch; údaje o spôsobilosti procesu sa menia s veľkosťou vzorky.
Kedy by som mal požiadať dodávateľa CNC o štúdiu Gauge R&R, a nie len akceptovať ich správy CMM?
Keď je tolerancia kritického rozmeru nižšia ako ±0,010 mm, alebo keď ste mali dve alebo viac nezhôd pri meraní toho istého prvku v rôznych dávkach. Pri úzkych toleranciách sa príspevok meracieho systému k hlásenej odchýlke stáva významným vzhľadom na tolerančné pásmo. Dodávateľ, ktorý nemôže poskytnúť údaje %GRR pre svoj merací systém na ±0,005 mm, buď nevykonáva analýzu spôsobilosti procesu, alebo nemá údaje -, oboje stojí za pochopenie predtým, ako sa spoľahnete na jeho výstupnú kontrolu ako na vašu akceptačnú bránu. Vyžiadajte si štúdiu Gauge R&R ako súčasť balíka PPAP pre akýkoľvek kritický rozmer užší ako ±0,008 mm. Ak dodávateľ tlačí späť, je to informácia o vyspelosti ich meracieho systému.
Ako rozlíšim medzi problémom s opakovateľnosťou upínania a skutočným posunom procesu na prichádzajúcich 5-osových dieloch?
Spustite-analýzu objednávok na nameraných údajoch. Nakreslite každú nameranú hodnotu v poradí, v akom bola vyrobená - kus 1 až kus 30 vo výrobnej objednávke. Problém opakovateľnosti upínača spôsobuje rozptyl okolo stabilného priemeru: hodnoty skáču hore a dole bez smerového trendu, pretože každý kus bol upevnený nezávisle. Posun procesu vytvára smerový trend: hodnoty, ktoré začínajú blízko nominálnej hodnoty a postupne sa pohybujú smerom k hranici tolerancie, ako dávka postupuje. Problémy s upevnením majú tendenciu produkovať veľkú variáciu-k-kusu s primeraným priemerom; Udalosti driftu majú tendenciu vytvárať menšie variácie{10}}k{11}}kusu, ale meniaci sa priemer. Nápravné opatrenia sú rôzne: problémy s upínaním vyžadujú zmeny v dizajne upínača alebo v postupe; Udalosti posunu vyžadujú monitorovanie procesu - sledovanie opotrebovania nástroja, tepelnú kompenzáciu alebo{14}}meranie počas procesu v určitých intervaloch. Ak vaše prichádzajúce údaje neprichádzajú so sériovými číslami kusov vo výrobnej objednávke, vyžiadajte si ich - bez vysledovateľnosti objednávky{17}}, analýza posunu nie je možná.
