כשלים באיכות עיבוד CNC עם 5 צירים: מדריך למהנדסי QA לסיבות שורש, בדיקת CMM ומה לשאול את הספק לפני שאתה מעלה NCR
זה עתה שלפת את דוח ה-CMM על אצווה של בתי טיטניום ממךעיבוד CNC 5 ציריםסַפָּק. שלושים חתיכות. ארבעה מהם מראים את מיקום הקדח המורכב- מחוץ למיקום האמיתי ב-0.018 מ"מ - ההסבר הוא TP ⌀0.012 מ"מ ב-MMC. הדוח היוצא של הספק מציג את כל השלושים במפרט.
לפני שאתה כותב את ה-NCR, אתה צריך לענות על שתי שאלות. ראשית: האם אי ההתאמה- אמיתית, או שמא מדובר באי הסכמה של מערכת המדידה בין ה-CMM שלך לשלהם? שנית: אם זה אמיתי, האם זה אירוע סחף של תהליך על תכונה ספציפית, או בעיה שיטתית עם האופן שבו הספק מוסיף את החלק לבדיקה? לשני התרחישים יש נתיבים שונים לפעולות מתקנות, ושילוב ביניהם מייצר NCR שיוצר ניירת מבלי לתקן את שורש הסיבה.
מדריך זה עובד דרך היגיון הטריאז' עבור עיבוד CNC 5 ציריםאירועי איכות - מבדיקה נכנסת ועד גורם שורש ועד בקשה לפעולה מתקנת.
מדוע חלקים בעלי 5 צירים יוצרים אתגרי בדיקה ספציפיים
חלק מעובד ביחידעיבוד CNC 5 ציריםלהגדרה יש את מבנה הדאטום שלה מוגדר על ידי השרשרת הקינמטית של המכונה. כל התכונות ממוקמות זו ביחס לזו באמצעות הגיאומטריה של הציר הסיבובי של המכונה - ולא באמצעות קיבוע מחדש- ברצף. זה היתרון בייצור.
אתגר הבדיקה הוא הפוך: כדי לאמת את היחסים הממדיים בין תכונות שעובדו בזוויות מורכבות, אתה צריך אסטרטגיית מדידה המכבדת את אותה מסגרת התייחסות לנתונים שבה השתמשה המכונה.
שגיאת הבדיקה הנפוצה ביותר ב-עיבוד CNC 5 צירים חלקים בכניסה: מדידת מאפיינים בודדים מול נתון שנקבע על ידי מגע פני השטח, כאשר ה-DRF של השרטוט (Datum Reference Frame) מחייב קדימות נתון שונה. בית עם נתון A כציר קדח, נתון B כפנים מאונך, ודאטום C כחריץ לא ניתן לבדיקה נכונה על ידי הנחתו על החזית השטוחה הגדולה ביותר ואיפוס משם - גם אם הפנים השטוח נראה כמו נתון A. אם ה-CMM היוצא של הספק וה-CMM הנכנס שלך השתמשו באסטרטגיות שונות של הקמת השגיאה, התוצאות אינן שיטת המדידה הניתנת למדידה, התוצאות אינן ניתנות להתאמה.
לפני העלאת NCR על מיקום-מתחם או סובלנות זוויתית, אשר את התאמה של נוהל הקמת הנתונים בין שני הדוחות. בקש מהספק את רצף הנתונים של תוכנית CMM שלו. אם זה לא תואם את קדימות ה-DRF של השרטוט, הדוח של הספק מודד דבר שונה מהדוח שלך, והפעולה המתקנת הראשונה היא התאמה לפי מתודולוגיית המדידה - ולא שינוי תהליך.
קריאת דוח CMM: מה המשמעות של המספרים בפועל
בדיקת סובלנות עיבוד CNC של 5 ציריםדוחות מספק מוסמך צריכים להכיל ערכים נמדדים, לא חותמות עובר/נכשל. אם אתה מקבל דוח עם סימני ביקורת וללא נתוני מדידה, אין לך בסיס לניתוח סטטיסטי ואין לך יכולת לזהות סחיפה בין אצוות. דרוש ערכים ממשיים בכל הממדים הקריטיים.
כאשר יש לך את הנתונים, השאלה הראשונה היא האם התוצאות מחוץ-מה-סובלנות יוצרות דפוס או נראות אקראיות. זיהוי דפוסים הוא המסלול המהיר ביותר לגורם השורש:
| דפוס סטייה | איך זה נראה בדוח | גורם שורש סביר ביותר |
|---|---|---|
| כל החלקים המושפעים זזו לאותו כיוון | מיקום נכון באופן עקבי ב-+0.015–0.018 מ"מ; אף אחד כמעט נומינלי | הסטת נתונים בהגדרת מכונה או בתוכנית CMM אפס-נקודת אפס |
| החלקים המושפעים מפוזרים על פני האצווה | אי-התאמות בחלקים 3, 11, 22 - ללא תבנית מיקום | סחיפה תרמית במהלך ריצת עיבוד; בלאי כלים באמצע-אצווה |
| אי-התאמה של תכונה ספציפית אחת בכל החלקים | עמדת הקדום בסדר; זווית- מורכבת פונה החוצה באופן עקבי | שגיאת כיול ציר סיבובי במיקום ספציפי של ציר A או B |
| פזר מסביב נומינלי עם קצת מחוץ ל-סובלנות- | ערכים הנעים בין -0.008 ל-+0.016 מ"מ | תיקון בעיית החזרה; ביסוס הנתונים אינו עקבי |
| כל החלקים ממספר סידורי אחד מתרחקים | 15 חתיכות ראשונות במפרט; חתיכות 16-30 בחוץ | בלאי הכלים או אירוע צמיחה תרמית בחלק מהאצווה |
שינוי כיוון - כל אי-ההתאמות באותו צד של - הוא כמעט אף פעם לא אירוע תהליך אקראי. זה מצביע על היסט שיטתי: נתון הציר הסיבובי של המכונה, נקודת האפס- של תוכנית CMM, או משטח נתון שעובד מחוץ למיקום והפיץ את השגיאה לכל התכונות במורד הזרם. זהו התרחיש שבו הדוח היוצא של הספק והדוח הנכנס שלך יכולים להיות שניהם "נכונים" תוך הצגת מספרים שונים - אם אחד מהם מודד מנתון שנסחף מכוונת השרטוט.
רצף FAI עבור חלקים בעלי 5 צירים: מתי למדוד ולמה יש חשיבות לתזמון
בדיקת מאמר ראשון בעיבוד CNC עם 5 ציריםיש תלות ברצף שמייצר יותר נתונים גרועים כמעט מכל גורם בודד אחר: מדידה מוקדם מדי לאחר עיבוד.
חלקי אלומיניום מעובדים מ-7075-T651 או 6061-מלאי T6 נושאים מתח שיורי מפעולות העיבוד. כאשר אתה מסיר חומר, אתה משחרר מתח, והחלק זז - לא בצורה גלויה, אלא מדידה. בית אלומיניום שעבר עיבוד חדש שקורא 0.008 מ"מ מתוך שטוחות ב-30 דקות שלאחר העיבוד, יקרא לעתים קרובות 0.003 מ"מ ב-4 שעות ו-0.001 מ"מ ב-24 שעות, ככל ששיפוע המתח מתאזן. טמפרטורת הייחוס ISO 1 למדידת ממדים היא 20 מעלות. חלק מאלומיניום ב-23 מעלות קורא יותר ב-7 מיקרומטר לכל 100 מ"מ של אורך מאשר אותו חלק ב-20 מעלות - רלוונטי אם פס הסובלנות שלך הוא ±0.005 מ"מ על תכונה של 100 מ"מ.
עֲבוּרבדיקת מאמר ראשון בעיבוד CNC עם 5 ציריםעל חלקי אלומיניום עם סובלנות הדוקה יותר מ-±0.01 מ"מ, פרוטוקול הבדיקה צריך לציין זמן ייצוב מינימלי של 4 שעות בטמפרטורת סביבת המדידה, כאשר 24 שעות מועדפות עבור חלקים עם גיאומטרית כיס מורכבת או עובי דופן מתחת ל-2 מ"מ. אם ה-FAI של הספק נלקח ב-45 דקות לאחר-עיבוד בסביבה של חנות ב-24 מעלות והבדיקה הנכנסת שלך היא ב-20 מעלות לאחר מחזור משלוח של 48 שעות, מצבי הייצוב התרמי והמתח שונים. אי הסכמה במדידה עשויה להיות אמיתית לחלוטין, ושתי קבוצות המספרים עשויות להיות ייצוגים מדויקים של החלק בזמן הצילום.
תיעד את זמן הייצוב וטמפרטורת המדידה ברשומות CMM הנכנסות שלך. אם מתעוררת מחלוקת ספקים, שדות אלו הם שקובעים אם אי ההסכמה ניתנת לפתרון ברמת המדידה או מצריכה חקירת תהליך.
Cpk להלן 1.33: בדיקה לפני שאתה מבקש פעולת תיקון
כַּאֲשֵׁריכולת עיבוד cpk לעיבוד cnc 5 ציריםהנתונים מגיעים מתחת ל-1.33 בממד קריטי, התגובה הסטנדרטית היא להעלות בקשה לפעולה מתקנת. התגובה המהירה יותר היא לבדוק אם כשל ה-CPK הוא בעיית תהליך או בעיית מערכת מדידה - מכיוון שהפעולה המתקנת שונה לחלוטין.
מחקר מד R&R על מערכת המדידה המשמשת לממד הקריטי הוא הצעד הראשון, לא האחרון. אם %GRR של מערכת המדידה חורג מ-30% מרצועת הסובלנות, חישוב Cpk מזוהם על ידי וריאציה של מדידה ואינו מייצג את התהליך במדויק. %GRR של 30% בסובלנות של ±0.010 מ"מ פירושו שעד 0.003 מ"מ מהשינוי המדווח עשוי להיות רעש מדידה. בתרחיש זה, הידוק התהליך עשוי לא לשפר את ה-Cpk - זה עלול רק לחשוף יותר רעשי מדידה.
רצף הטריאג' המעשי:
| שָׁלָב | פְּעוּלָה | שער ההחלטה |
|---|---|---|
| 1 | חשב %GRR עבור מערכת המדידה | אם > 30%: חקירת מערכת המדידה לפני פעולת התהליך |
| 2 | בדוק את תנאי המדידה (טמפרטורה, זמן ייצוב, קביעת נתונים) | אם לא-סטנדרטי: -מדוד מחדש בתנאים מבוקרים לפני סיום |
| 3 | תכנן את המדידות האישיות לפי סדר הפעלה | אם מגמה גלויה: אירוע סחף - בלאי כלי, תרמית, בלאי מתקן |
| 4 | בדוק Cpk לעומת Ppk | פער גדול (Ppk נמוך בהרבה): בין-ההגדרה הדומיננטית של וריאציות אצווה - או בעיית מגרש החומר |
| 5 | השווה לנתוני אצווה קודמים | שינוי שלב: אירוע שינוי תהליך - שינוי כלי, כיול מחדש של המכונה, החלפת ספק חומר |
אם טריאג' מאשרת בעיה אמיתית ביכולת התהליך, בקשת הפעולה המתקנת לספק צריכה לציין איזה שלב ברצף שלעיל השלמת ומה הנתונים הראו. "Cpk=1.08 על קוטר הקדח, %GRR=12%, ריצה-הסדר מראה מגמת עלייה החל מחלק 18" נותן למהנדס התהליך של הספק נקודת התחלה ניתנת לפעולה. "ה-Cpk מחוץ למפרט, אנא חקור" יוצר לולאת ניירת.
פרט אחד ספציפי ל-CMM- הרלוונטיעיבוד CNC 5 ציריםקדחים: בעת מדידת גליליות או עגלגלות על קדח- קטן בקוטר (מתחת ל-15 מ"מ), מספר נקודות הסריקה ואסטרטגיית הסריקה משפיעים על התוצאה. מדידה של 4-נקודות של קדח מדווחת על גודל של עיגול חרוט דרך ארבע נקודות - היא לא תזהה מצב של אונה עם ספירת אונה אי-זוגית (3-פרופילים של אונה או 5 אונות מגיאומטריות כלים מסוימות). אסטרטגיית סריקה רציפה עם לפחות 36 נקודות לכל חתך תהיה. אם למפרט הקדח שלך יש הסבר גלילי או עגול ולא רק סובלנות קוטר, ודא שתוכנית CMM משתמשת באסטרטגיית סריקה המתאימה לבקרה הגיאומטרית.
פרוטוקול הבדיקה של MID ומה שאנו מספקים במאמר הראשון
שֶׁלָנוּעיבוד CNC 5 ציריםזרימת הבדיקה מתחילה בתוכנית החלקים, לא בחלק המוגמר. לפני חתיכת החתיכה הראשונה, נכתבת תוכנית הבדיקה: אילו תכונות הן קריטיות, איזו שיטת מדידה חלה על כל אחת מהן, מהי תכנית הדגימה לייצור, ומהם הקריטריונים לדיספוזיציה לתוצאות שוליות.
עֲבוּרחלקים בעיבוד CNC 5 ציריםבתוכניות חדשות, חבילת המאמרים הראשונה שלנו כוללת ציור בלון עם כל מימד ממוספר, דוח CMM עם ערכים נמדדים מול כל הממדים בכדור פורח, אישור חומר שניתן לעקוב אחר חום ומספר חלקה, ורשומה של בדיקה בתהליך המראה אילו פעולות אומתו במהלך הייצור. עבור תוכניות עם דרישות PPAP, אנו בונים את ההגשה לרמה המצוינת בהזמנת הרכש שלך - רמה 2 עד רמה 5 - וכוללים נתוני יכולת תהליך על ממדים קריטיים שבהם נפח הריצה תומך בכך.
ציוד ה-CMM שלנו מכויל לפי לוח זמנים מתועד שניתן לעקוב אחר הסטנדרטים הלאומיים. טמפרטורת המדידה מתועדת לכל הפעלה. עֲבוּרעיבוד 5 צירים מדויקתוכניות שבהן הסכמה של מערכת המדידה בין הבדיקה היוצאת לבדיקה הנכנסת שלך היא סיכון ידוע, אנו מתעדים את רצף הקמת הנתונים בחבילת ה-FAI כך שניתן לאמת את התוכנית הנכנסת שלך מול אותה אסטרטגיית ייחוס.
אם ברצונך להעריך את התיעוד שלנו לפני ביצוע הזמנה ראשונה, אנו מספקים חבילת FAI לדוגמה מחלק דומה על פי בקשה -, כתובה לצורך סודיות הלקוח, אך מלאה במבנה. בקש זאת ב-bishenprecision.com, או בקש מאיתנו לכלול את תוכנית הבדיקה עםהצעת מחיר לעיבוד שבבי CNCכך שתוכל לסקור אותו לפני הפתיחה.
שאלות נפוצות
ה-CMM שלי מדווח על +0.003מ"מ הטיה לעומת דוח הספק על אותו קדח - מי צודק?
אולי שניהם, בהתאם לקביעת הנתונים ולתנאי המדידה. השלב הראשון הוא לאשר ששתי תוכניות ה-CMM קובעות את מסגרת ההתייחסות לנתונים באותו רצף ומשתמשות באותן נקודות מגע או משטחים. מיקום קדח שנמדד מדאטום A (ציר הקדח) ← B (פנים) ← C (חריץ) ייתן תוצאה שונה מאותו קדח שנמדד מדאטום A (פנים שטוח גדול) → B (קדח) → C (קצה) - אפילו באותו חלק פיזי. שנית, אשר את טמפרטורת המדידה ואת זמן ייצוב החלק. הבדל של 3 מעלות בין סביבות המדידה מייצר כ-2 מיקרומטר של התפשטות תרמית לכל 100 מ"מ על אלומיניום - מה שאחראי להטיה של 0.003 מ"מ על חלק של 150 מ"מ. אם אסטרטגיית הנתונים והטמפרטורה מיושרים וההטיה נמשכת, בקש את תעודת כיול ה-CMM ואת רשומת הסמכת הבדיקה של הספק. הטיה שיטתית בסדר גודל כזה על מכשיר מכויל היא יוצאת דופן ומחייבת הצלבת מערכת מדידה-עם חפץ התייחסות.
איזה גודל דגימה עלי לדרוש עבור הגשת PPAP רמה 3 על חלק -בנפח נמוך של CNC עם 5 צירים?
מהדורה 4 של AIAG PPAP מציינת מינימום של 30 חלקים רצופים להגשת ריצת ייצור מלאה עם נתוני יכולת תהליך. עבור תוכניות-בנפח נמוך שבהן 30 חלקים מייצגים מספר חודשי ייצור, התקן מאפשר גישה מדורגת: הגשה עם הכמות הזמינה (מינימום 5 חלקים לדוח ממדי ותיעוד חומר), תוך התחייבות לספק נתוני יכולת כאשר הייצור המצטבר מגיע ל-30 חלקים. תעד את הגישה השלבית בהגשה ואשר אותה עם ה-SQE של הלקוח שלך לפני ההגשה - חלק מהלקוחות דורשים את הריצה של 30-חלקים ללא קשר לנפח התוכנית, ולגלות זאת לאחר הגשת חבילה של 10 חלקים יוצר מחזור הגשה מחדש. עֲבוּרבדיקת מאמר ראשון בעיבוד CNC עם 5 ציריםהגשות באופן ספציפי, דוח הממדים על כל הממדים הבלונים נדרש בכל רמת הגשה; נתוני יכולת התהליך הם מה שמתאים לגודל המדגם.
מתי עליי לבקש מחקר מחקר וניתוח מדדים מספק CNC במקום לקבל רק את דוחות ה-CMM שלו?
כאשר סובלנות הממדים הקריטיים היא מתחת ל-±0.010 מ"מ, או כאשר היו לך שתי אי הסכמות מדידה או יותר על אותה תכונה על פני אצווה שונות. בסובלנות הדוקה, התרומה של מערכת המדידה לשונות המדווחת הופכת משמעותית ביחס לרצועת הסובלנות. ספק שאינו יכול לספק נתוני %GRR עבור מערכת המדידה שלו על הסבר של ±0.005 מ"מ, או שאינו מפעיל ניתוח יכולות תהליך או שאין לו את הנתונים - ששווה להבין את שניהם לפני שאתה מסתמך על הבדיקה היוצאת שלו בתור שער הקבלה שלך. בקש את מחקר מד R&R כחלק מחבילת PPAP עבור כל מימד קריטי הדוק יותר מ-±0.008 מ"מ. אם הספק דוחק לאחור, זה מידע על בשלות מערכת המדידה שלו.
כיצד אוכל להבחין בין בעיית החזרה של חיבור לבין סחיפה אמיתית של תהליך על חלקים 5 צירים נכנסים?
הפעל-ניתוח הזמנות על נתוני המדידה. צייר כל ערך נמדד ברצף שבו הוא הופק - חלק 1 עד חלק 30 בסדר ייצור. בעיית החזרה של חיבור מייצרת פיזור סביב ממוצע יציב: הערכים קופצים למעלה ולמטה ללא מגמה כיוונית מכיוון שכל חלק הוצמד באופן עצמאי. סחיפה בתהליך מייצרת מגמה כיוונית: ערכים שמתחילים כמעט נומינליים ונעים בהדרגה לעבר גבול הסבילות ככל שהאצווה מתקדמת. בעיות תיקון נוטות לייצר וריאציה גבוהה של חלק-ל-חלק עם ממוצע סביר; אירועי סחף נוטים לייצר וריאציה נמוכה יותר של חלק-ל-חלק, אבל ממוצע משתנה. הפעולות המתקנות שונות: בעיות קיבוע מחייבות תכנון או שינוי נהלים של המתקן; אירועי סחיפה דורשים ניטור תהליכים - מעקב אחר שחיקת הכלים, פיצוי תרמי או מדידת- בתהליך במרווחים. אם הנתונים הנכנסים שלך לא מגיעים עם מספרים סידוריים של חלקים בהזמנת הייצור, בקש זאת - ללא מעקב{17}}לביצוע הזמנה, ניתוח סחיפה אינו אפשרי.
