飛機所需零件精度(dù)要求很高(gāo),我公司某高精度零件(以下(xià)簡稱飛機用零件(jiàn)) 在生產過(guò)程中(zhōng), 出(chū)現了大量不良(liáng)品(pǐn)。通過對不良現象的分析, 有65. 5 % 的不良是由於零件中精孔內(nèi)徑尺寸超差造成的。進一步的調查發現, 精孔數控加工過程產生的精孔內徑尺寸超差不良率為19 % , 表麵處理過程中產生的精孔內徑尺寸(cùn)超差不良率(lǜ)為(wéi)46. 5 % ( 見圖1 )。出現這種情況, 十分令人吃驚。在以前對同類零(líng)件的質量控(kòng)製中, 從未考(kǎo)慮過表麵處理對零件精孔內徑最終尺寸的影響, 僅要求(qiú)表麵處理後零件表麵的鍍層完整, 但對鍍層(céng)的厚度從未做要求。表麵處理對零件孔質量控製的影響(xiǎng)也從未顯現出來。
將現在生產的飛機用零件和以前生(shēng)產的類似零件進行對比, 飛機(jī)用(yòng)零件(jiàn)特性值的數量級為0. 0 lm m ,較以前生產零(líng)件孔的特性值的數量級0. 0l m m , 精(jīng)度增加了一個數量級。因此, 由於表(biǎo)麵處理後(hòu)零(líng)件表麵鍍層厚度的波動對高精度的孔徑的影(yǐng)響就顯著了。
一、確定控製方向
精孔內(nèi)徑尺寸是由數控加(jiā)工尺寸和表麵處理(lǐ)變動尺寸共同影響的結果, 對精孔內徑尺寸(cùn)進行控製(zhì), 就是對數控加工尺寸或表麵處理變動尺寸進行控製, 或對二者同時進行質量(liàng)控製。
表麵處理變動尺寸是溶液濃度、溶液溫度、表麵處理時間、電流(liú)強度的函數。在實際生產中, 表麵處理的質量控製隻能將溶(róng)液濃度通過工藝試驗控製在(zài)一個範圍內;溶液溫度的控製也不可能是一個固定的值, 也是根據溫控係統的響應能力而有一個相應溫度區間; 可以控製的(de)參數是表麵處理時(shí)間(零件(jiàn)人(rén)槽時間) , 但如果為保證表麵處理變動尺寸, 時間參數又是隨溶液濃度、溫度變化的因變量。因(yīn)此,對表麵處理再作進一步(bù)的精細(xì)質量控製(zhì)可行性很低。如果僅從現有的調(diào)查結果, 4 6. 5 % 在表麵處理過程中產生的不良品率難以實施改善。
為更深(shēn)人了解問題的實質, 在(zài)隨後的加(jiā)工過程中進一步收(shōu)集(jí)數控(kòng)加工尺寸、表麵處理(lǐ)變動尺寸和精孔最終尺寸(cùn)的數(shù)據後, 對這些數據進行回歸分析(見表1)。
尺寸和表麵處理變(biàn)動尺寸對精孔最終(zhōng)尺寸的影響關係和實際生(shēng)產加工過程中不良情況(kuàng)的表現(xiàn)是不一(yī)樣的, 見表2 。
通過對數據的(de)分析認為, 出現這種(zhǒng)情況的原因在於, 工藝設計人員根據經驗, 在製造工藝設計中將精孔最終尺寸的公差全部分配給(gěi)數控加工工序, 對(duì)表(biǎo)麵處理工序未分配公差(chà), 導致在生產過程中不良信(xìn)息反映不準確。因(yīn)此, 希望通(tōng)過(guò)調整數控加工尺寸公差, 僅對數控加工工序進行質量控製, 從而(ér)對精孔內徑尺寸(cùn)作很好的質量控(kòng)製。
通過以(yǐ)上分析, 得出結論: 表麵處理變(biàn)動尺(chǐ)寸(cùn)和數控加(jiā)工尺寸要統一考慮, 將表麵處理變動尺寸作為數控加(jiā)工尺寸中(zhōng)不可控因素(過程中的隨(suí)機波動), 視為隨(suí)機誤差, 不做新的控製, 但要從數控加工尺寸中排除表麵處理變動尺寸變化的(de)影響, 確保精孔(kǒng)尺寸的質量控製。
二、確定數控加工尺寸公差
通過對表麵處理變動尺寸和精孔尺寸(cùn)的(de)擬合線圖可以看出, 當表麵(miàn)處理變動尺寸介於(yú)0. 0 02 ~0. 0l 6 m m 區間內, 精孔尺寸(cùn)可以控製在公差帶內(見圖2)。
對表麵處理變動尺寸進一步(bù)以0. 0 2 ~0. 01 6 mm為公(gōng)差範圍, 分析(xī)其現在的工序能力, 得出(chū)其短期工序能力Z bench = 2. 4 5 (見圖3) , 可以滿足現在生產要求。這樣可以確定表麵處理變動尺寸的公差(chà)範圍取0. 00 2 ~0. 01 6 m m 是合理的。
數控加工尺寸等於(yú)精孔尺寸減去表麵處理變動尺寸, 通過上麵分析, 得出表麵處理變動尺寸公差帶(dài)為0. 0 2 ~0. 01 6 mm , 那麽(me)數控加工尺寸公差帶為7. 9 2 3-7. 9 34 m m。再通過於精孔尺寸(cùn)和數控加工尺寸擬合線(xiàn)圖分析數控尺寸最佳範圍(wéi): 7. 92 3 -7. 94 4 ~ (見(jiàn)圖4)。實際數控加工尺寸控製的公差帶就取上(shàng)述兩種方法分別(bié)得出公(gōng)差帶的交集, 也就是7. 9 2 3 -7.9 34 m m。
三、數控加工質盆控製
通過數(shù)據分析, 調整了數控加工尺寸的公差範(fàn)圍(wéi), 調整的結果是大大縮小(xiǎo)了公差範圍,區間由調整前的0. 0 25 mm變為調整後的0. 0 1 1 m m ,對數控加工的要求也(yě)更高了。按照以前的公差帶計算數控加(jiā)工的(de)工序能力, 短期能力僅(jǐn)為Zbench=-0. 3 2 ( 見圖5 ) ;公差(chà)帶調整後, 短(duǎn)期(qī)能(néng)力z =-0. 0 5 (見圖5 ),說明工序能力不足, 需要提高。
將提高(gāo)數控尺寸加工工序能力作為一個六西格瑪項目交於工藝人員具體實(shí)施。通(tōng)過項(xiàng)目(mù)的實施, 發現(xiàn)刀具(jù)規格和切削參數對數控尺寸加工的影響最大。用(yòng)線形回歸(guī)模型分析, 二者總的貢獻率為79 % (見表4 )。
分別對刀具規格和切削參數用(yòng)方差分析(見表4), 確定了最(zuì)佳使用的刀具規(guī)格和切削參數。
經過對刀具規格和(hé)切(qiē)削參數實施改善後(hòu), 精孔數控加工能力有了(le)較大提高, 短期能力Z =2.05 (見圖6)。已經可以滿足生產要求。
通過對飛機用零件(jiàn)高精度孔加工質量控製的研究, 在高精度零件的製造過(guò)程中, 在以前普通製造過程中(zhōng)許多(duō)可以忽略的影響因素將會凸現出來。在某些情(qíng)況下(因素貢獻率< 3 0 % 時) , 可將這些影響因素作為製造過程(chéng)的隨機波動進行處理,不(bú)做(zuò)專門的控(kòng)製, 但必(bì)須要通過公差分(fèn)配等(děng)方法去除這(zhè)些因素的影響,才能使質量控製更有(yǒu)效。
如果您有機床行業、企業相關新(xīn)聞稿件發表,或進行資訊合作(zuò),歡迎聯係本網編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com