Нарушения качества 5-осевой обработки с ЧПУ: руководство инженера по обеспечению качества по основной причине, сортировке КИМ и о том, что спросить у поставщика, прежде чем поднимать NCR

Нарушения качества 5-осевой обработки с ЧПУ: руководство для инженера по обеспечению качества по основной причине, сортировке КИМ и тому, что спросить у поставщика, прежде чем поднимать NCR

Вы только что извлекли из своего отчета КИМ по партии титановых корпусов.5-осевая обработка с ЧПУпоставщик. Тридцать штук. Четыре из них показывают положение углового отверстия составного-отклонения от истинного положения на 0,018 мм -, обозначение TP ⌀0,012 мм на MMC. В исходящем отчете поставщика указаны все тридцать в спецификациях.

Прежде чем написать НКР, вам необходимо ответить на два вопроса. Во-первых: является ли несоответствие-реальным или это разногласия в системе измерения между вашей КИМ и их? Во-вторых: если это реально, является ли это событием отклонения в процессе конкретной функции или систематической проблемой, связанной с тем, как поставщик индексирует деталь для проверки? Оба сценария имеют разные пути корректирующих действий, и их объединение приводит к созданию NCR, который генерирует документацию без устранения основной причины.

В этом руководстве используется логика сортировки для 5-осевая обработка с ЧПУсобытия качества - от входного контроля до основной причины и запроса на корректирующие действия.

Почему 5-осевые детали создают особые проблемы при проверке

Деталь, обработанная за один раз5-осевая обработка с ЧПУБазовая структура установки определяется кинематической цепью станка. Все элементы позиционируются относительно друг друга посредством геометрии поворотной оси машины -, а не путем последовательной пере-фиксации. В этом преимущество производства.

Задача проверки обратная: чтобы проверить размерные соотношения между элементами, которые были обработаны под сложными углами, вам нужна стратегия измерения, которая учитывает ту же систему отсчета, которую использовал станок.

Самая распространенная ошибка при проверке5-осевая обработка с ЧПУ детали при поступлении: измерение отдельных элементов по базе данных, установленной посредством контакта с поверхностью, когда DRF (базовая система отсчета) чертежа требует другого приоритета базы. Корпус с базой A в качестве оси отверстия, базой B в качестве перпендикулярной грани и базой C в качестве паза невозможно правильно проверить, положив его на наибольшую плоскую грань и обнулив оттуда -, даже если плоская грань выглядит как базовая точка A. Если исходящая КИМ поставщика и входящая КИМ используют разные стратегии установления базовой точки, результаты несопоставимы, и разногласия в системе измерения являются методологическими, а не инструментальными ошибками.

Прежде чем повышать NCR для составного-положения или углового допуска, убедитесь, что процедура установления опорной точки совпадает в двух отчетах. Уточните у поставщика последовательность исходных данных программы КИМ. Если он не соответствует приоритету DRF чертежа, то в отчете поставщика измеряются данные, отличные от вашего отчета, и первым корректирующим действием является согласование методологии измерения -, а не изменение процесса.

Чтение отчета CMM: что на самом деле означают цифры

Проверка допусков 5-осевой обработки с ЧПУотчеты квалифицированного поставщика должны содержать измеренные значения, а не отметки «пройдено/не пройдено». Если вы получаете отчет с галочками и без данных измерений, у вас нет основы для статистического анализа и нет возможности обнаружить расхождение между партиями. Требуйте фактические значения для всех критических размеров.

Когда у вас есть данные, первый вопрос заключается в том, формируют ли результаты, выходящие за пределы--допусков, закономерность или кажутся случайными. Распознавание образов — самый быстрый путь к первопричине:

Сдвиг направления - всех не-соответствий на одной стороне от номинального - почти никогда не является случайным событием процесса. Оно указывает на систематическое смещение: базовую точку поворотной оси станка, нулевую-точку программы КИМ или базовую поверхность, которая была обработана со смещением и распространила ошибку на все последующие элементы. Это сценарий, в котором исходящий отчет поставщика и ваш входящий отчет могут быть «правильными», но при этом показывать разные числа -, если один из них измеряется на основе исходных данных, которые отклоняются от цели чертежа.

Последовательность FAI для 5-осевых деталей: когда измерять и почему время имеет значение

5-осевая обработка с ЧПУ, проверка первого изделияимеет зависимость от последовательности, которая дает больше неверных данных, чем почти любой другой отдельный фактор: измерение слишком рано после обработки.

Алюминиевые детали, изготовленные из заготовок 7075-T651 или 6061-T6, несут остаточные напряжения в результате операций механической обработки. Когда вы удаляете материал, вы снимаете напряжение, и деталь перемещается - не заметно, но измеримо. Только что обработанный алюминиевый корпус, отклонение от плоскостности которого составляет 0,008 мм через 30 минут после обработки, часто будет показывать 0,003 мм через 4 часа и 0,001 мм через 24 часа, поскольку градиент напряжений уравновешивается. Эталонная температура ISO 1 для измерения размеров составляет 20 градусов. Алюминиевая деталь под углом 23 градуса считывается примерно на 7 мкм длиннее на 100 мм длины, чем та же деталь под углом 20 градусов — актуально, если ваш диапазон допуска составляет ±0,005 мм для элемента длиной 100 мм.

Для5-осевая обработка с ЧПУ, проверка первого изделиядля алюминиевых деталей с допусками менее ±0,01 мм в протоколе проверки должно быть указано минимальное время стабилизации 4 часа при температуре среды измерения, причем 24 часа предпочтительнее для деталей со сложной геометрией кармана или толщиной стенки менее 2 мм. Если FAI поставщика был получен через 45 минут после-обработки в цеху при температуре 24 градуса, а входной контроль проводится при 20 градусах после 48-часового цикла доставки, состояния термической стабилизации и стабилизации напряжения будут разными. Разногласия в измерениях могут быть вполне реальными, и оба набора чисел могут точно отражать деталь на момент их снятия.

Задокументируйте время стабилизации и температуру измерения во входящих записях КИМ. В случае возникновения спора с поставщиком эти поля определяют, разрешимо ли разногласие на уровне измерения или требуется исследование процесса.

Cpk ниже 1.33: сортировка перед запросом корректирующих действий

Когда5-осевая обработка с ЧПУ, возможности процесса cpkЕсли данные по критическому параметру оказываются ниже 1,33, стандартным ответом является запрос на корректирующие действия. Более быстрым ответом является определение того, является ли сбой Cpk проблемой процесса или проблемой системы измерения -, поскольку корректирующие действия совершенно разные.

Исследование Gauge R&R системы измерения, используемой для критического измерения, является первым шагом, а не последним. Если %GRR измерительной системы превышает 30 % диапазона допуска, расчет Cpk искажается отклонениями измерений и не отражает точно процесс. %GRR, равный 30 % при допуске ±0,010 мм, означает, что до ±0,003 мм заявленного отклонения может быть шумом измерения. В этом случае ужесточение процесса не может улучшить Cpk -, а может лишь привести к увеличению шума измерений.

Практическая последовательность сортировки:

Если сортировка подтверждает реальную проблему с возможностями процесса, в запросе на корректирующие действия к поставщику должно быть указано, какой шаг в указанной выше последовательности вы выполнили и какие данные показали. «Cpk=1.08 по диаметру отверстия, %GRR=12%, график выполнения-заказа показывает тенденцию к росту, начиная с детали 18», дает инженеру-технологу поставщика полезную отправную точку. «Cpk не соответствует техническим характеристикам, пожалуйста, расследуйте» создает цикл оформления документации.

Одна конкретная деталь CMM-, относящаяся к5-осевая обработка с ЧПУотверстия: при измерении цилиндричности или круглости отверстия небольшого-диаметра (менее 15 мм) на результат влияют количество точек сканирования и стратегия сканирования. Измерение отверстия по 4-точкам определяет размер вписанной окружности по четырем точкам - оно не позволяет обнаружить состояние выступов с нечетным количеством выступов (профили с 3-лепестками или 5 лепестками для определенных геометрий инструмента). Подойдет стратегия непрерывного сканирования с минимум 36 точками на поперечное сечение. Если в вашей спецификации отверстия указано обозначение цилиндричности или круглости, а не просто допуск на диаметр, убедитесь, что программа КИМ использует стратегию сканирования, соответствующую геометрическому контролю.

Протокол проверки MID и что мы предоставляем в первой статье

Наш5-осевая обработка с ЧПУПроцесс проверки начинается с программы обработки детали, а не с готовой детали. Прежде чем отрезать первую деталь, составляется план проверки: какие характеристики являются критическими, какой метод измерения применяется к каждой из них, каков план отбора проб для производства и каковы критерии отбора проб для предельных результатов.

Для5-осевые детали, обработанные на станке с ЧПУВ новых программах наш первый пакет статей включает в себя чертеж с номерами всех размеров, отчет КИМ с измеренными значениями по всем размерам с номерами, сертификат на материал, прослеживаемый по номеру плавки и партии, а также протокол внутри-проверки процесса, показывающий, какие операции были проверены во время производства. Для программ с требованиями PPAP мы формируем отправку до уровня, указанного в вашем заказе на поставку - от уровня 2 до уровня 5 -, и включаем данные о возможностях процесса по критическим измерениям, где это поддерживает объем выполнения.

Наше оборудование для КИМ калибруется по документированному графику, соответствующему национальным стандартам. Измерение температуры регистрируется для каждого сеанса. Дляпрецизионная 5-осевая обработкапрограмм, в которых согласование измерительной системы между нашей исходящей и вашей входной инспекцией представляет собой известный риск, мы документируем последовательность установления исходных данных в пакете FAI, чтобы вашу входящую программу можно было проверить на соответствие одной и той же эталонной стратегии.

Если вы хотите оценить нашу документацию перед размещением первого заказа, мы предоставим по запросу образец пакета FAI из сопоставимой части -, отредактированный в целях конфиденциальности клиента, но полный по структуре. Запросите его на сайте bishenprecision.com или попросите нас приложить план проверки кРасценки на обработку на станке с ЧПУтак что вы можете просмотреть его перед началом.

Часто задаваемые вопросы

Моя КИМ сообщает о отклонении в +0.003мм по сравнению с отчетом поставщика для того же отверстия -, кто прав?

Возможно и то, и другое, в зависимости от установления точки отсчета и условий измерения. Первым шагом является подтверждение того, что обе программы CMM устанавливают исходную систему отсчета в одной и той же последовательности и используют одни и те же точки контакта или поверхности. Положение отверстия, измеренное от базовой точки A (ось отверстия) → B (грань) → C (паз), даст другой результат, чем то же отверстие, измеренное от базовой точки A (большая плоская поверхность) → B (отверстие) → C (кромка) - даже на той же физической детали. Во-вторых, подтвердите температуру измерения и время стабилизации детали. Разница в 3 градуса между средами измерения приводит к тепловому расширению примерно 2 мкм на 100 мм алюминия -, что соответствует смещению 0,003 мм на детали диаметром 150 мм. Если стратегия отсчета и температура совпадают, а смещение сохраняется, запросите у поставщика сертификат калибровки КИМ и запись о квалификации датчика. Систематическая погрешность такой величины на калиброванном приборе необычна и требует перекрестной-проверки измерительной системы с эталонным артефактом.

Какой размер выборки мне следует потребовать для подачи заявки уровня 3 по PPAP на малообъемную-5-осевую деталь с ЧПУ?

В 4-м издании AIAG PPAP указано минимум 30 последовательных деталей для полного производственного цикла с данными о возможностях процесса. Для программ с небольшими-объемами, где 30 штук соответствуют нескольким месяцам производства, стандарт допускает поэтапный подход: отправьте информацию о доступном количестве (минимум 5 штук для отчета о размерах и документации по материалам) с обязательством предоставить данные о возможностях, когда совокупный объем производства достигнет 30 штук. Задокументируйте поэтапный подход при отправке и подтвердите его в SQE вашего клиента перед отправкой - некоторым клиентам требуется прогон из 30-штук независимо от объема программы, и обнаружение этого после отправки пакета из 10 штук создает цикл повторной подачи. Для5-осевая обработка с ЧПУ, проверка первого изделияв частности, отчет по всем раздутым измерениям требуется на любом уровне представления; данные о возможностях процесса — это то, что масштабируется с размером выборки.

Когда мне следует запросить исследование R&R для датчиков у поставщика ЧПУ, а не просто принимать их отчеты о КИМ?

Когда критический допуск на размер ниже ±0,010 мм или когда у вас было два или более разногласий в измерениях одного и того же элемента в разных партиях. При жестких допусках вклад измерительной системы в сообщаемые отклонения становится значительным относительно диапазона допуска. Поставщик, который не может предоставить данные %GRR для своей измерительной системы при вызове ±0,005 мм, либо не проводит анализ возможностей процесса, либо не располагает данными - и то, и другое стоит понять, прежде чем полагаться на его выходной контроль в качестве приемочного контроля. Запросите исследование R&R манометра в рамках пакета PPAP для любого критического размера, меньшего ±0,008 мм. Если поставщик сопротивляется, это информация о зрелости его системы измерения.

Как отличить проблему повторяемости крепления от реального отклонения процесса на поступающих 5-осевых деталях?

Выполните-анализ заказа на основе данных измерений. Нанесите на график каждое измеренное значение в той последовательности, в которой оно было произведено - штука 1–30 в производственном порядке. Проблема повторяемости фиксации приводит к разбросу вокруг стабильного среднего значения: значения скачут вверх и вниз без направленного тренда, поскольку каждая деталь фиксировалась независимо. Дрейф процесса приводит к направленной тенденции: значения начинаются близко к номинальным и постепенно приближаются к пределу допуска по мере продвижения партии. Проблемы с фиксацией, как правило, приводят к большому количеству-от-изменений деталей с разумным средним значением; События дрейфа, как правило, приводят к меньшим изменениям от-от-кусков, но к смещению среднего значения. Корректирующие действия различны: проблемы с креплениями требуют изменения конструкции приспособления или процедуры; События дрейфа требуют мониторинга процесса - отслеживания износа инструмента, термокомпенсации или -контроля процесса через определенные промежутки времени. Если ваши входящие данные не содержат серийных номеров изделий в производственном заказе, запросите их - без отслеживания выполнения-заказа, анализ отклонений невозможен.