統計質量控制案例分析

案例六統計質量控制案例分析【案例背景】某紡織機械廠的主要產品之一是細紗機,也是該廠創(chuàng)效益、創(chuàng)外匯的產品。機梁是細紗機的主要零件,在細紗機中起著支承牽伸裝置、導紗板升降裝置、鋼領板升降裝置、紗架等部件的作用,其質量將直接影響細紗機裝配質量。機梁自身結構屬長向薄壁形,其長厚比達130∶1，極易產生加工變形，而技術精度要求高,其中主要技術特性值平面度要求僅為0.15mm。與同行業(yè)相比，為了減少切削，機梁毛坯加工余量僅為3mm，給加工工藝帶來了難度，機梁數量大,每臺細紗機有28根,每年需67000根機梁，機梁質量的好壞將直接影響該廠經濟效益，而現在機梁質量波動較大,返修率較高.因此提高機梁一次合格率具有更重要的意義?！景咐康摹砍浞掷媒y計質量控制中的舊七種工具找出質量問題，分析質量缺陷出現的原因，并制定對策計劃和實施方案?！景咐治觥楷F場調查為了提高機梁一次投入產出合格率，質量管理小組對機梁整個加工工藝過程進行了分析討論。產品加工工藝流程：鑄坯粗銑機梁兩外角尺平面精銑機梁兩外角尺平面銑機梁兩里角尺銑機梁兩里角尺凸肩面粗、精銑機梁兩端面總長鉆、攻機梁兩角尺上螺紋及孔去毛刺（如圖1所示）1粗銑機梁兩外角尺平面2精銑機梁兩外角尺平面3銑機梁兩條小平面4銑機梁兩里角尺凸肩面5粗、精銑兩端總長6鉆、攻機梁角尺面上各螺紋及孔圖1產品零件簡圖及加工工序尋找原因為了尋找出現廢品的原因，對500件機梁加工工序的一次合格率進行測試，數據如表1所示.表1機梁加工工序一次合格率測試表序號工序名稱測試數（根）合格數（根)合格率（%）1粗銑機梁兩外角尺平面50047394.602精銑機梁兩外角尺平面47337579。283銑機梁兩條小平面37537098.674銑機梁兩里角尺凸肩面37036598.655鉆、攻機梁角尺面上各螺紋及孔36536098.63M=94.6%×79.28％×98.67％×98.65%×98。63%=72%對各工序共產生的140件不合格品制成不合格品表（表2）和它的排列圖(圖2）。表2機梁各加工工序不合格品表項目不合格品數/根累積不合格品數/根累積百分數/％精銑機梁兩外角尺平面989870。00粗銑機梁兩外角尺平面2712589.82銑機梁兩條小平面513092.86銑機梁兩里角尺凸肩面513594.43鉆、攻機梁角尺面上各螺紋及孔5140100N140由圖2可見，五道工序中精銑機梁兩外角尺平面為出不合格品最多的工序.尋找影響精銑機梁兩外角尺平面工序質量的主要因素取118件由精銑機梁兩外角尺平面工序所造成的不合格進行檢測,得到精銑機梁工序不合格品表和它的排列圖(如表3和圖3所示）。表3精銑機梁工序不合格品表項目不合格品數/根累積不合格品數/根累積百分數/%平面度0。15mm888874。58垂直度0。16mm1510387。29直線度0。04mm711093.22表面粗糙度Ra<2。5μm511597。46厚度超差211799。15其它1118100由圖3可見，工序平面度是影響精銑機梁兩外角尺質量的A類因素即為主要因素。平面工序能力指數分析對精銑機梁兩外角尺平面工序中50例產品進行平面度工序能力指數測定，數據如表4所示。表4平面度工序能力指數測定表（單位：×10-2mm781211876149121212111410119111011121589914910111312131514131214101311111512121012131010130012345678910123456789101112131415TT=15=11.2公差值(0.01mm)頻數（根）圖4工序能力示意圖由圖4可見：CPS=0。583〈1，說明工序能力不充分。根據以上分析，質量管理小組制定了目標:①根據工序能力穩(wěn)定的要求，提出了要將工序能力指數CPS從值0.583提高到1以上的目標。②根據國際一次投入產出合格率先進水平為80%～85%的情況，提出了機梁一次合格率從72％提高到85%以上的目標。因果分析為了找出影響機梁平面度而造成不合格品的原因，從人、機、料、方法、環(huán)境等五方面進行了分析、討論，并畫了機梁平面度不合格因果分析圖(如圖5）。對圖上列出諸多原因進行逐條分析,找出下列五條為影響機梁平面度質量的主要原因：粗銑機梁彎曲變形由于機梁屬長向薄壁形結構，極易產生加工變形,粗銑機梁的加工變形和加工后由于堆放不當引起的彎曲變形，將會對精銑機梁質量造成直接的影響。零件加工工序不合理精銑平面加工工序為先加工有平面度要求的一角尺面，后加工無平面度要求的一角尺面,這樣就會造成有平面度要求的角尺面二次裝夾變形，影響該面的平面度質量。夾緊點選擇不合理圖6工件受力圖工件夾緊點選擇是否合理將直接影響到工件的受力穩(wěn)定,由于夾緊力F的力點設置在工件下端（如圖6圖6工件受力圖切削參數不合理切削參數是否合理,將直接影響到零件切削加工的質量，由于過去工藝文件中未定切削參數，操作工廠選擇參數不合理，出現了高速切削,強力切削的現象，產生了熱變形和表面粗糙度增大。刀具前角、修光刃圓弧R選擇不合理刀具的前角是影響切削時切削力大小的重要原因，由于機梁在結構上為長向薄壁形，自身剛性較差，原刀具前腳γ=0°，切削抗力較大,工件在切削時，切削阻力較大，極易產生切削熱變形，而修光刃圓弧R，采用手工刃磨,圓弧R大小控制不一,圓彎過大，切削阻力大,切削熱變形較大,圓弧R過小，表面粗糙度超差，影響零件表面質量.為了減少切削抗力，嚴格控制而修光刃圓弧R大小,須合理選擇刀具前腳和修光刃圓弧R。制定對策計劃表針對主要原因制定對策計劃表。如表5。表5對策計劃表序號要因項目目標措施負責人完成日期1粗銑機梁彎曲變形工藝規(guī)定粗銑機梁平面彎曲變形小于0。4mm以保證精銑質量李華6月2零件加工工序不合理調整加工工序王輝7月3夾緊力點選擇不合理設計新夾具改進力點，使受力穩(wěn)定王磊7月4切削參數不合理合理選擇切削參數曹明8月5刀具前角、修光刃圓弧R不合理改進刀具前角，合理選擇修光刃圓弧張志林8月對策和實施由于粗銑機梁造成機梁彎曲變形影響機梁平面質量，所以工藝規(guī)定粗銑機梁平面彎曲變形小于0。40mm,以保證精銑質量。對加工工序進行合理調整，把原加工工藝秩序調整為：先加工無平面度要求的一角尺面，再加工有平面度要求的角尺面,這樣可減少二次裝夾產生的變形，減少了影響平面度不合格的因素。改進工裝夾具力點，使受力穩(wěn)定。改變原夾具夾緊力點，使夾緊力點從工件底部移到工件的中間，提高工件夾緊穩(wěn)定性，并設計制造新夾具。合理選擇最佳切削參數，減少切削熱量對零件質量的影響。經過反復試驗比較，分析選定：轉速n=500r/min、進給量s=350mm/min、銑削深度t=0。5mm為最佳切削參數。對刀具前角進行改進，合理選擇修光刃圓弧R，改進修磨方法。把原前角γ=0°改為γ=10°,有效地降低了切削阻力，減少了切削熱變形對機梁平面度的影響。在確保零件表面粗糙度質量前提下，對修光刃圓弧R進行合理選擇，取R=83mm，以減少切削抗力對零件平面質量的影響，并對修光刃圓弧R采用專用工具機械刃磨.效果檢查CPS值測定（如表6和圖7所示）表6工序能力指數測定表（單位：×10-2mm78810109811121010109967871067891010111113121111118131289912910109910101099100024681012140123456789101112131415T頻數/根T=15=9.48公差值/0.01mm圖7工序能力示意圖圖8活動前、后CPS值比較圖由圖7可知CPS=1。1478〉1.由圖18可見，活動后工序能力指數CPS值提高并達到了提出的目標。質量管理小組活動前、后合格率比較（如表7和圖9所示）表7活動后機梁關鍵工序一次合格率測試表序號工序名稱測試數/個合格數/個合格率/％1粗銑機梁兩外角尺平面50048296。402精銑機梁兩外角尺平面48246095.433銑機梁兩條小平面46045298.264銑機梁兩里角尺凸肩面45244698。675鉆、攻機梁兩角尺面上各螺紋及孔44644