Poruchy kvality 5osého CNC obrábění: Průvodce QA inženýra ke kořenové příčině, třídění souřadnicových měřicích strojů a na co se zeptat dodavatele, než vytvoříte NCR

Poruchy kvality 5osého CNC obrábění: Průvodce QA inženýra ke kořenové příčině, třídění souřadnicových měřicích strojů a na co se zeptat dodavatele, než vytvoříte NCR

Právě jste vytáhli zprávu CMM o dávce titanových pouzder ze svého5osé CNC obráběnídodavatele. Třicet kusů. Čtyři z nich ukazují složenou-polohu úhlového otvoru mimo skutečnou polohu o 0,018 mm - popis je TP ⌀0,012 mm u MMC. Odchozí zpráva dodavatele ukazuje všech třicet ve spec.

Než napíšete NCR, musíte si odpovědět na dvě otázky. Za prvé: je neshoda skutečná, nebo je to neshoda v systému měření mezi vaším a jejich CMM? Za druhé: pokud je to skutečné, jedná se o událost posunu procesu u konkrétního prvku nebo o systematický problém s tím, jak dodavatel indexuje součást pro kontrolu? Oba scénáře mají různé cesty nápravných opatření a jejich sloučením vznikne NCR, které generuje papírování, aniž by se řešila hlavní příčina.

Tato příručka pracuje s logikou třídění pro 5osé CNC obráběníudálosti kvality - od příchozí kontroly přes hlavní příčinu až po požadavek na nápravnou akci.

Proč 5osé díly vytvářejí specifické inspekční výzvy

Součást obrobená v jediném5osé CNC obráběnísetup má svou vztažnou strukturu definovanou kinematickým řetězcem stroje. Všechny prvky jsou umístěny relativně vůči sobě prostřednictvím geometrie rotační osy stroje -, nikoli prostřednictvím sekvenčního přepínání{2}}uchycení. To je ta výrobní výhoda.

Inspekční výzva je inverzní: pro ověření rozměrových vztahů mezi prvky, které byly obrobeny pod složenými úhly, potřebujete strategii měření, která respektuje stejný referenční rámec, jaký stroj použil.

Nejčastější chyba kontroly na5osé CNC obrábění části na vstupu: měření jednotlivých prvků vůči základu stanovenému povrchovým kontaktem, když DRF (Datum Reference Frame) výkresu vyžaduje jinou prioritu základny. Pouzdro s osou otvoru A, vztažnou rovinou B a svislou plochou C a drážkou nelze správně zkontrolovat položením na největší plochou plochu a vynulováním odtamtud -, i když plochá plocha vypadá jako vztažná plocha A. Pokud odchozí souřadnicový měřicí stroj dodavatele a váš přicházející souřadnicový měřicí stroj používají jiné strategie ustavení výchozího bodu, výsledky nejsou srovnatelné, systém měření nesouhlasí a metoda měření nesouhlasí.

Před zvýšením NCR pro složenou-polohu nebo úhlovou toleranci ověřte, že postup stanovení základny se mezi těmito dvěma zprávami shoduje. Požádejte dodavatele o jejich počáteční sekvenci programu CMM. Pokud neodpovídá prioritě DRF výkresu, zpráva dodavatele měří jinou věc než vaše zpráva a prvním nápravným opatřením je sladění s metodikou měření -, nikoli změna procesu.

Čtení zprávy CMM: Co ta čísla vlastně znamenají

Kontrola tolerancí 5osého cnc obráběnízprávy od kvalifikovaného dodavatele by měly obsahovat naměřené hodnoty, nikoli známky vyhovění/neúspěchu. Pokud obdržíte zprávu se zaškrtávacími značkami a bez naměřených dat, nemáte žádný základ pro statistickou analýzu a nemáte možnost detekovat posun mezi dávkami. Vyžadovat skutečné hodnoty všech kritických rozměrů.

Když máte data, první otázkou je, zda výsledky mimo{0}}mimo{1}}tolerance tvoří vzor, ​​nebo se jeví náhodně. Rozpoznávání vzorů je nejrychlejší cestou ke kořenové příčině:

Směrový posun - všech neshod-na stejné straně nominální - není téměř nikdy náhodná událost procesu. Ukazuje na systematické posunutí: počátek rotační osy stroje, nulový- bod programu souřadnicového měřicího stroje nebo referenční povrch, který byl obroben mimo polohu a přenesl chybu do všech následných prvků. Toto je scénář, kdy odchozí zpráva dodavatele a vaše příchozí zpráva mohou být „správné“ a přitom zobrazovat různá čísla -, pokud jedno z nich měří od počátku, který se odchyluje od záměru výkresu.

Sekvence FAI pro 5osé díly: Kdy měřit a proč na načasování záleží

5osé cnc obrábění kontrola prvního výrobkumá závislost na sekvenování, která produkuje více špatných dat než téměř jakýkoli jiný jediný faktor: měření příliš brzy po obrábění.

Hliníkové díly obrobené z materiálu 7075-T651 nebo 6061-T6 nesou zbytkové napětí z obráběcích operací. Když odeberete materiál, uvolníte napětí a součást se - nepohne viditelně, ale měřitelně. Čerstvě opracované hliníkové pouzdro, které udává 0,008 mm z rovinnosti po 30 minutách po obrobení, bude často ukazovat 0,003 mm po 4 hodinách a 0,001 mm po 24 hodinách, jak se gradient napětí vyrovná. Referenční teplota ISO 1 pro měření rozměrů je 20 stupňů. Hliníkový díl při 23 stupních je přibližně o 7 µm delší na 100 mm délky než stejný díl při 20 stupních – relevantní, pokud je vaše toleranční pásmo ±0,005 mm na 100 mm prvku.

Pro5osé cnc obrábění kontrola prvního výrobkuna hliníkových dílech s tolerancemi těsnějšími než ±0,01 mm by měl kontrolní protokol specifikovat minimální dobu stabilizace 4 hodiny při teplotě prostředí měření, přičemž u dílů se složitou geometrií kapsy nebo tloušťkou stěny pod 2 mm se upřednostňuje 24 hodin. Pokud byl FAI dodavatele pořízen 45 minut po-obrábění v prostředí dílny při 24 stupních a vaše vstupní kontrola je při 20 stupních po 48hodinovém expedičním cyklu, stavy tepelné stabilizace a stabilizace napětí se liší. Neshoda měření může být zcela skutečná a obě sady čísel mohou být přesnými reprezentacemi součásti v době, kdy byly pořízeny.

Zdokumentujte dobu stabilizace a teplotu měření na vašich příchozích záznamech CMM. Pokud dojde ke sporu s dodavatelem, tato pole určují, zda je neshoda řešitelná na úrovni měření nebo zda vyžaduje procesní šetření.

Cpk pod 1,33: Třídění, než požádáte o nápravné opatření

Když5osé cnc obrábění cpk procesní schopnostdata jsou nižší než 1,33 v kritické dimenzi, standardní odpovědí je vznést požadavek na nápravné opatření. Rychlejší reakcí je zjistit, zda je selhání Cpk procesním problémem nebo problémem systému měření -, protože nápravná akce je zcela odlišná.

Studie Gauge R&R týkající se systému měření používaného pro kritickou dimenzi je prvním krokem, nikoli posledním. Pokud %GRR měřicího systému překročí 30 % tolerančního pásma, výpočet Cpk je kontaminován odchylkami měření a nereprezentuje přesně proces. %GRR 30 % na toleranci ±0,010 mm znamená, že až ±0,003 mm hlášené odchylky může být šum měření. V tomto scénáři zpřísnění procesu nemusí zlepšit Cpk -, může jen vystavit více šumu měření.

Praktická sekvence třídění:

Pokud třídění potvrdí skutečný problém se schopností procesu, měla by žádost o nápravné opatření zaslaná dodavateli specifikovat, který krok ve výše uvedeném pořadí jste dokončili a co zobrazovaná data. "Cpk=1.08 na průměru otvoru, %GRR=12%, průběh-zákres objednávky ukazuje vzestupný trend počínaje kusem 18" poskytuje procesnímu inženýrovi dodavatele použitelný výchozí bod. "Cpk je mimo specifikace, prosím prozkoumejte" generuje smyčku papírování.

Jeden relevantní-podrobnost CMM5osé CNC obráběnívrtání: při měření válcovitosti nebo kruhovitosti na vrtání o malém-průměru (méně než 15 mm) ovlivňuje výsledek počet skenovaných bodů a strategie skenování. 4-bodové měření otvoru udává velikost vepsané kružnice prostřednictvím čtyř bodů - nezjistí lalokový stav s lichým počtem laloků (profily 3-laloků nebo 5laloků z určitých geometrií nástroje). Strategie nepřetržitého skenování s alespoň 36 body na průřez bude. Pokud má vaše specifikace vrtání spíše označení válcovitosti nebo kruhovitosti než jen toleranci průměru, potvrďte, že program CMM používá strategii skenování vhodnou pro geometrické řízení.

Inspekční protokol MID a co poskytujeme v prvním článku

Náš5osé CNC obráběnítok kontroly začíná programem součásti, nikoli hotovým dílem. Před vyříznutím prvního kusu je sepsán plán kontroly: které vlastnosti jsou kritické, jaká metoda měření se na každý vztahuje, jaký je plán vzorkování pro výrobu a jaká jsou dispoziční kritéria pro okrajové výsledky.

Pro5osé CNC obráběné dílyu nových programů náš první balíček výrobků obsahuje nákres balónu s očíslováním každého rozměru, zprávu souřadnicového měřicího stroje s naměřenými hodnotami vůči všem rozměrům v balónu, certifikát materiálu s návazností na teplo a číslo šarže a -záznam o kontrole procesu ukazující, které operace byly ověřeny během výroby. U programů s požadavky PPAP sestavujeme odeslání na úroveň uvedenou ve vaší objednávce - úroveň 2 až úroveň 5 - a zahrneme data o kapacitě procesu v kritických dimenzích, kde to objem běhu podporuje.

Naše zařízení souřadnicových měřicích strojů je kalibrováno podle zdokumentovaného plánu navazujícího na národní standardy. Měření teploty se zaznamenává za relaci. Propřesné 5osé obráběníprogramy, kde je známým rizikem dohoda o systému měření mezi naší odchozí a vaší příchozí inspekcí, dokumentujeme pořadí stanovení základu v balíčku FAI, takže váš příchozí program může být validován podle stejné referenční strategie.

Chcete-li před zadáním první objednávky vyhodnotit naši dokumentaci, poskytneme vám na požádání vzorový balíček FAI ze srovnatelné části - zredigovaný pro zachování důvěrnosti zákazníka, ale kompletní strukturou. Vyžádejte si jej na bishenprecision.com nebo nás požádejte o zařazení plánu inspekce do souboruNabídka CNC obráběnítakže si to můžete prohlédnout před začátkem.

FAQ

Můj CMM hlásí +0.003zkreslení mm oproti hlášení dodavatele o stejném otvoru - kdo má pravdu?

Případně obojí, v závislosti na stanovení dat a podmínkách měření. Prvním krokem je potvrdit, že oba programy CMM stanovují referenční rámec ve stejném pořadí a používají stejné kontaktní body nebo povrchy. Poloha díry měřená od počátku A (osa díry) → B (čela) → C (drážka) poskytne jiný výsledek než stejný vývrt měřený od základny A (velká plochá plocha) → B (vývrt) → C (hrana) - i na stejné fyzické součásti. Za druhé, potvrďte teplotu měření a dobu stabilizace součásti. Rozdíl 3 stupňů mezi prostředími měření vytváří přibližně 2 µm tepelné roztažnosti na 100 mm na hliníku -, což odpovídá vašemu předpětí 0,003 mm na 150 mm součásti. Pokud jsou výchozí strategie a teplota v souladu a odchylka přetrvává, vyžádejte si od dodavatele certifikát o kalibraci CMM a záznam o kvalifikaci sondy. Systematické zkreslení tohoto rozsahu na kalibrovaném přístroji je neobvyklé a vyžaduje křížovou{13}}kontrolu systému měření s referenčním artefaktem.

Jakou velikost vzorku bych měl požadovat pro odeslání PPAP úrovně 3 na nízkoobjemovém 5osém CNC dílu?

AIAG PPAP 4th edition specifikuje minimálně 30 po sobě jdoucích kusů pro kompletní produkční podání s daty o způsobilosti procesu. U maloobjemových-programů, kde 30 kusů představuje několik měsíců výroby, standard umožňuje postupný přístup: odevzdávejte s dostupným množstvím (minimálně 5 kusů pro rozměrovou zprávu a materiálovou dokumentaci) se závazkem poskytnout údaje o kapacitě, když kumulativní produkce dosáhne 30 kusů. Zdokumentujte fázový přístup v odeslání a před odesláním jej potvrďte pomocí SQE vašeho zákazníka - někteří zákazníci vyžadují 30{11}}kusovou sérii bez ohledu na objem programu a zjištění, že po odeslání 10kusového balíčku vytvoří cyklus opětovného odeslání. Pro5osé cnc obrábění kontrola prvního výrobkukonkrétně při předložení je na jakékoli úrovni předložení vyžadována zpráva o rozměrech o všech balónových rozměrech; data o kapacitě procesu se mění s velikostí vzorku.

Kdy bych si měl vyžádat studii Gauge R&R od dodavatele CNC, než jen přijímat jejich zprávy CMM?

Když je tolerance kritického rozměru nižší než ±0,010 mm, nebo když jste měli dvě nebo více neshod měření na stejném prvku v různých sériích. Při úzkých tolerancích se podíl měřicího systému na hlášené odchylce stává významným vzhledem k tolerančnímu pásmu. Dodavatel, který nemůže poskytnout data %GRR pro svůj měřicí systém s popisem ±0,005 mm, buď neprovádí analýzu způsobilosti procesu, nebo nemá data -, obojí stojí za pochopení, než se budete spoléhat na jejich odchozí kontrolu jako na vaši akceptační bránu. Vyžádejte si studii Gauge R&R jako součást balíčku PPAP pro jakýkoli kritický rozměr těsnější než ±0,008 mm. Pokud dodavatel tlačí zpět, je to informace o vyspělosti jejich měřicího systému.

Jak rozliším mezi problémem s opakovatelností upnutí a skutečným posunem procesu na příchozích 5osých dílech?

Spusťte-analýzu objednávek na naměřených datech. Vykreslete každou naměřenou hodnotu v pořadí, v jakém byla vyrobena - kus 1 až kus 30 ve výrobní objednávce. Problém opakovatelnosti uchycení vytváří rozptyl kolem stabilního průměru: hodnoty skáčou nahoru a dolů bez směrového trendu, protože každý kus byl upevněn nezávisle. Posun procesu vytváří směrový trend: hodnoty, které začínají blízko nominální hodnoty a postupně se pohybují směrem k mezní toleranci, jak dávka postupuje. Problémy s upevněním mají tendenci vytvářet velké variace-k-kusu s přiměřeným průměrem; driftové události mají tendenci produkovat nižší kus{10}}od{11}}variace, ale posunující se průměr. Nápravná opatření jsou různá: problémy s upínáním vyžadují změny designu upínače nebo postupu; události posunu vyžadují monitorování procesu - sledování opotřebení nástroje, tepelnou kompenzaci nebo{14}}měření v průběhu procesu v určitých intervalech. Pokud vaše příchozí data nepřicházejí se sériovými čísly kusů ve výrobní zakázce, vyžádejte si je - bez sledovatelnosti objednávky-, analýza posunu není možná.