Lỗi chất lượng gia công CNC 5 trục: Hướng dẫn của kỹ sư QA về nguyên nhân gốc rễ, phân loại CMM và những điều cần hỏi nhà cung cấp trước khi bạn đưa ra NCR

Lỗi chất lượng gia công CNC 5 trục: Hướng dẫn của kỹ sư QA về nguyên nhân gốc rễ, phân loại CMM và những điều cần hỏi nhà cung cấp trước khi bạn tăng NCR

Bạn vừa lấy báo cáo CMM về một lô vỏ titan từGia công CNC 5 trụcnhà cung cấp. Ba mươi miếng. Bốn trong số chúng hiển thị vị trí lỗ khoan góc-kết hợp ngoài vị trí thực 0,008mm - chú thích là TP ⌀0,012mm tại MMC. Báo cáo gửi đi của nhà cung cấp cho thấy tất cả ba mươi thông số kỹ thuật.

Trước khi viết NCR, bạn cần trả lời hai câu hỏi. Đầu tiên: sự-không tuân thủ đó có phải là sự thật hay đó là sự bất đồng về hệ thống đo lường giữa CMM của bạn và của họ? Thứ hai: nếu nó là sự thật thì đây có phải là sự kiện trôi dạt quy trình trên một tính năng cụ thể hay là một vấn đề mang tính hệ thống về cách nhà cung cấp lập chỉ mục bộ phận để kiểm tra? Cả hai kịch bản đều có các đường dẫn hành động khắc phục khác nhau và việc kết hợp chúng sẽ tạo ra NCR tạo ra giấy tờ mà không khắc phục được nguyên nhân gốc rễ.

Hướng dẫn này hoạt động thông qua logic phân loại cho Gia công CNC 5 trụcsự kiện chất lượng - từ lần kiểm tra đầu tiên đến nguyên nhân cốt lõi cho đến yêu cầu hành động khắc phục.

Tại sao các bộ phận 5 trục lại tạo ra những thách thức kiểm tra cụ thể

Một bộ phận được gia công đơn lẻGia công CNC 5 trụcthiết lập có cấu trúc chuẩn được xác định bởi chuỗi động học của máy. Tất cả các tính năng đều được định vị tương đối với nhau thông qua hình dạng trục quay của máy - chứ không phải thông qua việc -cố định lại tuần tự. Đó là lợi thế sản xuất.

Thử thách kiểm tra ngược lại: để xác minh mối quan hệ kích thước giữa các tính năng được gia công ở các góc ghép, bạn cần một chiến lược đo lường tôn trọng cùng khung tham chiếu chuẩn mà máy đã sử dụng.

Lỗi kiểm tra phổ biến nhất trênGia công CNC 5 trục các bộ phận khi đến: đo các đặc điểm riêng lẻ dựa trên mốc chuẩn được thiết lập bằng tiếp xúc bề mặt, khi DRF (Khung tham chiếu chuẩn) của bản vẽ yêu cầu mức ưu tiên chuẩn khác. Không thể kiểm tra chính xác một vỏ có mốc A là trục khoan, mốc B là mặt vuông góc và mốc C là một khe bằng cách đặt nó trên mặt phẳng lớn nhất và về 0 từ đó - ngay cả khi mặt phẳng trông giống mốc A. Nếu CMM gửi đi của nhà cung cấp và CMM đến của bạn sử dụng các chiến lược thiết lập mốc khác nhau thì các kết quả không thể so sánh được và sự bất đồng trong hệ thống đo lường là về phương pháp chứ không phải lỗi thiết bị.

Trước khi tăng NCR trên vị trí-gắn hoặc dung sai góc, hãy xác nhận quy trình thiết lập mốc khớp nhau giữa hai báo cáo. Hỏi nhà cung cấp về trình tự dữ liệu chương trình CMM của họ. Nếu nó không khớp với mức độ ưu tiên DRF của bản vẽ thì báo cáo của nhà cung cấp đang đo lường một thứ khác với báo cáo của bạn và hành động khắc phục đầu tiên là điều chỉnh phương pháp đo lường - chứ không phải thay đổi quy trình.

Đọc Báo cáo CMM: Ý nghĩa thực sự của các con số

Kiểm tra dung sai gia công cnc 5 trụcbáo cáo từ nhà cung cấp đủ tiêu chuẩn phải bao gồm các giá trị đo được chứ không phải tem đạt/không đạt. Nếu bạn nhận được báo cáo có dấu kiểm và không có dữ liệu đo lường, bạn không có cơ sở để phân tích thống kê và không có khả năng phát hiện sai lệch giữa các lô. Yêu cầu giá trị thực tế trên tất cả các kích thước quan trọng.

Khi bạn có dữ liệu, câu hỏi đầu tiên là liệu các kết quả-vượt quá{1}}cho phép có tạo thành một khuôn mẫu hay xuất hiện ngẫu nhiên hay không. Nhận dạng mẫu là con đường nhanh nhất để tìm ra nguyên nhân gốc rễ:

Sự dịch chuyển hướng - tất cả sự không-không tuân thủ trên cùng một phía của - danh nghĩa hầu như không bao giờ là một sự kiện quy trình ngẫu nhiên. Nó trỏ đến độ lệch hệ thống: mốc chuẩn trục quay của máy, điểm 0- của chương trình CMM hoặc bề mặt mốc được gia công sai vị trí và truyền lỗi đến tất cả các tính năng phía dưới. Đây là trường hợp trong đó báo cáo gửi đi của nhà cung cấp và báo cáo đến của bạn đều có thể "đúng" trong khi hiển thị các số khác nhau - nếu một trong số chúng đo từ một mốc thời gian khác với mục đích của bản vẽ.

Trình tự FAI cho các bộ phận 5 trục: Khi nào cần đo và tại sao thời gian lại quan trọng

Gia công cnc 5 trục kiểm tra bài viết đầu tiêncó sự phụ thuộc vào trình tự tạo ra nhiều dữ liệu xấu hơn hầu hết mọi yếu tố đơn lẻ khác: đo quá sớm sau khi gia công.

Các bộ phận nhôm được gia công từ nguyên liệu 7075-T651 hoặc 6061-T6 chịu ứng suất dư từ các nguyên công gia công. Khi bạn loại bỏ vật liệu, bạn giải phóng căng thẳng và bộ phận chuyển động - không rõ ràng nhưng có thể đo lường được. Vỏ nhôm mới được gia công có độ phẳng 0,008mm sau 30 phút sau gia công thường sẽ đọc 0,003mm sau 4 giờ và 0,001mm sau 24 giờ, khi độ dốc ứng suất cân bằng. Nhiệt độ tham chiếu ISO 1 để đo kích thước là 20 độ. Một bộ phận bằng nhôm ở góc 23 độ sẽ dài hơn khoảng 7µm trên mỗi 100mm chiều dài so với bộ phận tương tự ở góc 20 độ - phù hợp nếu dải dung sai của bạn là ±0,005mm trên tính năng 100mm.

VìGia công cnc 5 trục kiểm tra bài viết đầu tiêntrên các bộ phận bằng nhôm có dung sai chặt chẽ hơn ±0,01mm, quy trình kiểm tra phải chỉ định thời gian ổn định tối thiểu là 4 giờ ở nhiệt độ môi trường đo, trong đó ưu tiên 24 giờ đối với các bộ phận có hình dạng túi phức tạp hoặc độ dày thành dưới 2mm. Nếu FAI của nhà cung cấp được lấy ở 45 phút sau{6}}gia công trong môi trường cửa hàng ở nhiệt độ 24 độ và lần kiểm tra sắp tới của bạn là 20 độ sau chu kỳ vận chuyển 48 giờ thì trạng thái ổn định nhiệt và ổn định ứng suất sẽ khác. Sự bất đồng về phép đo có thể là hoàn toàn có thật và cả hai bộ số có thể là sự thể hiện chính xác của bộ phận tại thời điểm chúng được thực hiện.

Ghi lại thời gian ổn định và nhiệt độ đo trên bản ghi CMM đầu vào của bạn. Nếu phát sinh tranh chấp với nhà cung cấp, các trường này sẽ quyết định liệu sự bất đồng có thể giải quyết được ở cấp độ đo lường hay yêu cầu điều tra quy trình.

Cpk Dưới 1,33: Phân loại trước khi bạn yêu cầu hành động khắc phục

KhiKhả năng xử lý cpk gia công cnc 5 trụcdữ liệu có giá trị dưới 1,33 ở khía cạnh quan trọng thì phản hồi tiêu chuẩn là đưa ra yêu cầu hành động khắc phục. Phản hồi nhanh hơn là phân loại xem lỗi Cpk là sự cố quy trình hay sự cố hệ thống đo lường - vì hành động khắc phục hoàn toàn khác.

Nghiên cứu R&R của Gauge về hệ thống đo lường được sử dụng cho khía cạnh quan trọng là bước đầu tiên chứ không phải bước cuối cùng. Nếu %GRR của hệ thống đo lường vượt quá 30% dải dung sai thì phép tính Cpk bị sai lệch do biến đổi của phép đo và không thể hiện chính xác quy trình. %GRR là 30% trên dung sai ±0,010mm có nghĩa là biến thể được báo cáo lên đến ±0,003mm có thể là nhiễu đo lường. Trong trường hợp đó, việc thắt chặt quy trình có thể không cải thiện Cpk - mà chỉ gây ra nhiều nhiễu hơn cho phép đo.

Trình tự phân loại thực tế:

Nếu việc phân loại xác nhận vấn đề về khả năng xử lý thực sự thì yêu cầu hành động khắc phục gửi tới nhà cung cấp phải nêu rõ bước nào trong trình tự trên mà bạn đã hoàn thành và dữ liệu cho thấy gì. "Cpk=1.08 trên đường kính lỗ khoan, %GRR=12%, biểu đồ đơn hàng chạy- cho thấy xu hướng tăng lên bắt đầu từ mảnh 18" cung cấp cho kỹ sư xử lý của nhà cung cấp một điểm khởi đầu khả thi. "Cpk không có thông số kỹ thuật, vui lòng điều tra" tạo ra một vòng lặp thủ tục giấy tờ.

Một chi tiết cụ thể về CMM-có liên quan đếnGia công CNC 5 trụclỗ khoan: khi đo độ trụ hoặc độ tròn trên lỗ có đường kính-nhỏ (dưới 15mm), số lượng điểm quét và chiến lược quét sẽ ảnh hưởng đến kết quả. Phép đo lỗ khoan 4-điểm sẽ báo cáo kích thước của một vòng tròn nội tiếp qua bốn điểm - nó sẽ không phát hiện tình trạng cắt thùy với số lượng thùy lẻ (tiểu diện 3-vũy hoặc 5 thùy từ một số dạng hình học công cụ nhất định). Chiến lược quét liên tục với ít nhất 36 điểm trên mỗi mặt cắt sẽ. Nếu thông số kỹ thuật lỗ khoan của bạn có chú thích về hình trụ hoặc độ tròn thay vì chỉ dung sai đường kính, hãy xác nhận rằng chương trình CMM sử dụng chiến lược quét phù hợp với điều khiển hình học.

Quy trình kiểm tra của MID và những gì chúng tôi cung cấp ở bài viết đầu tiên

Của chúng tôiGia công CNC 5 trụcLuồng kiểm tra bắt đầu với chương trình phần, không phải phần đã hoàn thiện. Trước khi cắt mảnh đầu tiên, kế hoạch kiểm tra được viết ra: tính năng nào là quan trọng, phương pháp đo lường nào áp dụng cho từng tính năng, kế hoạch lấy mẫu dành cho sản xuất và tiêu chí xử lý nào đối với kết quả cận biên.

VìCác bộ phận gia công CNC 5 trụctrên các chương trình mới, gói bài viết đầu tiên của chúng tôi bao gồm một bản vẽ bong bóng với mọi kích thước được đánh số, một báo cáo CMM với các giá trị đo được so với tất cả các kích thước bong bóng, chứng chỉ vật liệu có thể truy nguyên theo nhiệt độ và số lô cũng như một bản ghi kiểm tra trong quá trình-cho biết những hoạt động nào đã được xác minh trong quá trình sản xuất. Đối với các chương trình có yêu cầu PPAP, chúng tôi xây dựng bản gửi tới cấp được chỉ định trong đơn đặt hàng của bạn - Cấp 2 đến Cấp 5 - và bao gồm dữ liệu về khả năng xử lý trên các thứ nguyên quan trọng mà khối lượng chạy hỗ trợ nó.

Thiết bị CMM của chúng tôi được hiệu chuẩn theo lịch trình được ghi lại theo tiêu chuẩn quốc gia. Nhiệt độ đo được ghi lại mỗi phiên. Vìgia công 5 trục chính xáccác chương trình trong đó thỏa thuận về hệ thống đo lường giữa đợt kiểm tra đầu ra và đợt kiểm tra đầu vào của bạn là một rủi ro đã biết, thì chúng tôi ghi lại trình tự thiết lập dữ liệu trong gói FAI để chương trình đến của bạn có thể được xác thực theo cùng một chiến lược tham chiếu.

Nếu bạn muốn đánh giá tài liệu của chúng tôi trước khi đặt hàng đầu tiên, chúng tôi sẽ cung cấp gói FAI mẫu từ một bộ phận tương đương theo yêu cầu - được biên tập lại để bảo mật cho khách hàng nhưng có cấu trúc hoàn chỉnh. Hãy yêu cầu tại bishenprecision.com hoặc yêu cầu chúng tôi đính kèm kế hoạch kiểm tra vớiBáo giá gia công CNCđể bạn có thể xem lại trước khi bắt đầu.

Câu hỏi thường gặp

Báo cáo CMM của tôi có độ lệch +0.003mm so với báo cáo của nhà cung cấp về cùng một vấn đề - ai đúng?

Có thể là cả hai, tùy thuộc vào việc thiết lập mốc chuẩn và điều kiện đo lường. Bước đầu tiên là xác nhận rằng cả hai chương trình CMM đều thiết lập khung tham chiếu chuẩn theo cùng một trình tự và sử dụng cùng các điểm hoặc bề mặt tiếp xúc. Vị trí lỗ khoan được đo từ mốc A (trục lỗ khoan) → B (mặt) → C (khe) sẽ cho kết quả khác với cùng một lỗ khoan được đo từ mốc A (mặt phẳng lớn) → B (lỗ khoan) → C (cạnh) - ngay cả trên cùng một bộ phận vật lý. Thứ hai, xác nhận nhiệt độ đo và thời gian ổn định bộ phận. Chênh lệch 3 độ giữa các môi trường đo tạo ra khoảng giãn nở nhiệt khoảng 2µm trên 100mm trên nhôm -, điều này tạo nên độ lệch 0,003mm của bạn trên bộ phận 150mm. Nếu chiến lược chuẩn và nhiệt độ được căn chỉnh và độ lệch vẫn tồn tại, hãy yêu cầu chứng chỉ hiệu chuẩn CMM và hồ sơ chứng nhận đầu dò của nhà cung cấp. Độ lệch hệ thống ở mức độ này trên một thiết bị đã hiệu chuẩn là điều bất thường và cần phải kiểm tra chéo hệ thống đo lường{13}}với một vật phẩm tham chiếu.

Tôi nên yêu cầu cỡ mẫu nào để gửi PPAP Cấp 3 trên bộ phận CNC 5 trục có-khối lượng thấp?

AIAG PPAP phiên bản thứ 4 chỉ định tối thiểu 30 sản phẩm liên tiếp để gửi toàn bộ quá trình sản xuất cùng với dữ liệu về khả năng xử lý. Đối với các chương trình có-khối lượng thấp, trong đó 30 chiếc tượng trưng cho vài tháng sản xuất, tiêu chuẩn cho phép thực hiện theo từng giai đoạn: gửi với số lượng có sẵn (tối thiểu 5 chiếc cho báo cáo kích thước và tài liệu về vật liệu), cùng với cam kết cung cấp dữ liệu về năng lực khi sản lượng tích lũy đạt đến 30 chiếc. Ghi lại cách tiếp cận theo từng giai đoạn trong quá trình gửi và xác nhận nó với SQE của khách hàng trước khi gửi - một số khách hàng yêu cầu chạy 30{11}}phần bất kể khối lượng chương trình và việc phát hiện ra điều đó sau khi gửi gói 10 phần sẽ tạo ra một chu kỳ gửi lại. VìGia công cnc 5 trục kiểm tra bài viết đầu tiêncụ thể là gửi báo cáo thứ nguyên về tất cả các kích thước bong bóng là bắt buộc ở bất kỳ cấp độ gửi nào; dữ liệu về khả năng xử lý sẽ tỷ lệ với kích thước mẫu.

Khi nào tôi nên yêu cầu nghiên cứu R&R về Máy đo từ nhà cung cấp CNC thay vì chỉ chấp nhận báo cáo CMM của họ?

Khi dung sai kích thước tới hạn dưới ±0,010mm hoặc khi bạn có hai hoặc nhiều điểm bất đồng về phép đo trên cùng một tính năng trong các lô khác nhau. Ở mức dung sai chặt chẽ, sự đóng góp của hệ thống đo lường vào sự biến thiên được báo cáo sẽ trở nên đáng kể so với dải dung sai. Nhà cung cấp không thể cung cấp dữ liệu %GRR cho hệ thống đo lường của họ trên chú thích ±0,005mm nghĩa là không chạy phân tích khả năng xử lý hoặc không có dữ liệu. - cả hai đều đáng để bạn tìm hiểu trước khi dựa vào đợt kiểm tra đầu ra của họ làm cổng chấp nhận. Yêu cầu nghiên cứu R&R của Máy đo như một phần của gói PPAP cho bất kỳ kích thước tới hạn nào chặt hơn ±0,008mm. Nếu nhà cung cấp phản hồi, đó là thông tin về mức độ hoàn thiện của hệ thống đo lường của họ.

Làm cách nào để phân biệt giữa vấn đề về khả năng lặp lại trong quá trình cố định và sự sai lệch quy trình thực sự trên các bộ phận 5 trục đến?

Chạy-phân tích đơn hàng trên dữ liệu đo lường. Vẽ từng giá trị đo được theo trình tự được sản xuất từ ​​- sản phẩm từ 1 đến 30 theo thứ tự sản xuất. Vấn đề về khả năng lặp lại cố định tạo ra sự phân tán xung quanh một giá trị trung bình ổn định: các giá trị nhảy lên và xuống mà không có xu hướng định hướng vì mỗi phần được cố định độc lập. Sự sai lệch trong quy trình tạo ra một xu hướng có hướng: các giá trị bắt đầu gần danh nghĩa và di chuyển dần dần về phía giới hạn dung sai khi tiến hành lô. Các vấn đề cố định có xu hướng tạo ra sự thay đổi cao-sang-mảnh với mức trung bình hợp lý; các sự kiện trôi dạt có xu hướng tạo ra mức độ biến đổi từ mảnh này sang mảnh khác thấp hơn nhưng có mức độ dịch chuyển trung bình. Các hành động khắc phục là khác nhau: các vấn đề về cố định đòi hỏi phải thay đổi thiết kế hoặc quy trình cố định; các sự kiện trôi dạt yêu cầu giám sát quá trình - theo dõi độ mòn của dụng cụ, bù nhiệt hoặc-đo trong quá trình theo từng khoảng thời gian. Nếu dữ liệu đến của bạn không có số sê-ri sản phẩm theo đơn đặt hàng sản xuất, hãy yêu cầu dữ liệu đó - mà không truy xuất nguồn gốc đơn hàng chạy, thì không thể phân tích độ lệch.