Greške u kvaliteti 5-osne CNC obrade: Vodič za QA inženjere za glavni uzrok, trijažu CMM-a i što pitati dobavljača prije nego podignete NCR

Greške u kvaliteti 5-osne CNC obrade: Vodič za QA inženjere za glavni uzrok, trijažu CMM-a i što pitati dobavljača prije nego podignete NCR

Upravo ste izvukli CMM izvješće o seriji kućišta od titana iz vašeg5-osna CNC obradadobavljač. Trideset komada. Četiri od njih pokazuju položaj složenog-kutnog provrta izvan pravog položaja za 0,018 mm - oblačić je TP ⌀0,012 mm na MMC-u. Odlazno izvješće dobavljača prikazuje svih trideset u spec.

Prije nego što napišete NCR, morate odgovoriti na dva pitanja. Prvo: je li ne-usklađenost stvarna ili se radi o neslaganju sustava mjerenja između vašeg i njihovog CMM-a? Drugo: ako je stvaran, je li to događaj odstupanja procesa na određenoj značajci ili sustavni problem s načinom na koji dobavljač indeksira dio za inspekciju? Oba scenarija imaju različite putove korektivnih radnji, a njihovo spajanje proizvodi NCR koji generira papirologiju bez popravljanja temeljnog uzroka.

Ovaj vodič radi kroz trijažnu logiku za 5-osna CNC obradadogađaji kvalitete - od dolazne inspekcije do osnovnog uzroka do zahtjeva za korektivnom radnjom.

Zašto dijelovi s 5 osi stvaraju specifične izazove inspekcije

Dio obrađen u jednom5-osna CNC obradasetup ima svoju referentnu strukturu definiranu kinematičkim lancem stroja. Sve značajke postavljene su jedna u odnosu na drugu kroz geometriju rotacijske osi stroja - ne kroz sekvencijalno ponovno-fiksiranje. To je prednost proizvodnje.

Izazov inspekcije je obrnut: da biste provjerili dimenzionalne odnose između značajki koje su strojno obrađene pod složenim kutovima, potrebna vam je strategija mjerenja koja poštuje isti referentni okvir koji je koristio stroj.

Najčešća pogreška inspekcije na5-osna CNC obrada dijelovi pri dolasku: mjerenje pojedinačnih značajki u odnosu na podatak uspostavljen površinskim kontaktom, kada DRF crteža (Datum Reference Frame) zahtijeva drugačiji prioritet podatka. Kućište s referentnom površinom A kao osi provrta, referentnom površinom B kao okomitom površinom i referentnom površinom C kao utorom ne može se ispravno pregledati postavljanjem na najveću ravnu površinu i nuliranjem odatle - čak i ako ravna površina izgleda kao referentna točka A. Ako su dobavljačev odlazni CMM i vaš dolazni CMM koristili različite strategije uspostavljanja referentne točke, rezultati nisu usporedivi, a neslaganje mjernog sustava je metodološko, a ne greška instrumenta.

Prije podizanja NCR-a na složenom-položaju ili kutnoj toleranciji, potvrdite da se postupak uspostavljanja datuma podudara između dva izvješća. Pitajte dobavljača za njihov slijed datuma CMM programa. Ako se ne podudara s DRF prvenstvom crteža, dobavljačevo izvješće mjeri različitu stvar od vašeg izvješća, a prva korektivna radnja je usklađivanje metodologije mjerenja - a ne promjena procesa.

Čitanje izvješća CMM-a: što brojke zapravo znače

Provjera tolerancija 5-osne CNC obradeizvješća kvalificiranog dobavljača trebaju sadržavati izmjerene vrijednosti, a ne žigove prošao/nije prošao. Ako primite izvješće s kvačicama i bez mjernih podataka, nemate osnovu za statističku analizu niti mogućnost otkrivanja odstupanja između serija. Zahtijevati stvarne vrijednosti na svim kritičnim dimenzijama.

Kada imate podatke, prvo pitanje je da li rezultati izvan--tolerancije čine obrazac ili izgledaju nasumično. Prepoznavanje uzoraka je najbrži put do temeljnog uzroka:

Smjerni pomak - sve ne-sukladnosti na istoj strani nominalnog - gotovo nikad nije slučajni procesni događaj. Pokazuje na sustavni pomak: nulta točka rotacijske osi stroja, nulta -točka CMM programa ili nulta površina koja je obrađena izvan položaja i širi pogrešku na sve nizvodne značajke. Ovo je scenarij u kojem i odlazno izvješće dobavljača i vaše dolazno izvješće mogu biti "ispravni" dok pokazuju različite brojeve - ako jedan od njih mjeri prema podatku koji se razlikuje od namjere crteža.

FAI sekvenciranje za dijelove s 5 osi: kada mjeriti i zašto je vrijeme važno

5-osna CNC obrada prvi pregled artiklaima ovisnost o sekvenciranju koja proizvodi više loših podataka od gotovo bilo kojeg drugog pojedinačnog faktora: mjerenje prerano nakon strojne obrade.

Aluminijski dijelovi izrađeni od materijala 7075-T651 ili 6061-T6 nose zaostalo naprezanje od operacija strojne obrade. Kada uklonite materijal, oslobađate se stresa i dio se pomiče - ne vidljivo, ali mjerljivo. Svježe strojno obrađeno aluminijsko kućište koje očitava 0,008 mm izvan ravnosti 30 minuta nakon strojne obrade često će očitati 0,003 mm nakon 4 sata i 0,001 mm nakon 24 sata, kako se gradijent naprezanja uravnotežuje. ISO 1 referentna temperatura za mjerenje dimenzija je 20 stupnjeva. Aluminijski dio pod kutom od 23 stupnja očitava se približno 7 µm duljim na 100 mm duljine od istog dijela pod kutom od 20 stupnjeva - relevantno ako je vaša granica tolerancije ±0,005 mm na elementu od 100 mm.

Za5-osna CNC obrada prvi pregled artiklana aluminijskim dijelovima s tolerancijama manjim od ±0,01 mm, inspekcijski protokol treba specificirati minimalno vrijeme stabilizacije od 4 sata na temperaturi okoline mjerenja, s 24 sata poželjnim za dijelove sa složenom geometrijom džepova ili debljinom stijenke ispod 2 mm. Ako je FAI dobavljača uzet 45 minuta nakon-strojne obrade u radničkom okruženju na 24 stupnja, a vaša dolazna inspekcija je na 20 stupnjeva nakon 48-satnog ciklusa otpreme, toplinska i stabilizacijska stanja naprezanja su drugačija. Neslaganje mjerenja može biti potpuno stvarno, a oba skupa brojeva mogu biti točni prikazi dijela u vrijeme kada su snimljeni.

Dokumentirajte vrijeme stabilizacije i izmjerenu temperaturu na svojim dolaznim CMM zapisima. Ako dođe do spora oko dobavljača, ova polja određuju je li nesporazum moguće riješiti na razini mjerenja ili zahtijeva ispitivanje procesa.

Cpk ispod 1,33: Trijaža prije nego što zatražite korektivnu radnju

Kada5-osna cnc obrada cpk sposobnost procesapodaci su ispod 1,33 na kritičnoj dimenziji, standardni odgovor je podići zahtjev za korektivnu akciju. Brži odgovor je provjera je li greška Cpk procesni problem ili problem mjernog sustava - jer je korektivna radnja potpuno drugačija.

Gauge R&R studija o mjernom sustavu koji se koristi za kritičnu dimenziju prvi je korak, a ne posljednji. Ako %GRR mjernog sustava prelazi 30% raspona tolerancije, izračun Cpk je kontaminiran mjernom varijacijom i ne predstavlja točan proces. %GRR od 30% na toleranciji od ±0,010 mm znači da do ±0,003 mm prijavljene varijacije može biti šum mjerenja. U tom scenariju, pooštravanje postupka možda neće poboljšati Cpk -, može samo izložiti više šuma mjerenja.

Praktični slijed trijaže:

Ako trijaža potvrdi stvarni problem s sposobnošću procesa, zahtjev za korektivnu radnju dobavljaču treba navesti koji ste korak u gornjem nizu dovršili i što su podaci pokazali. "Cpk=1.08 na promjeru provrta, %GRR=12%, run-grafikon narudžbe pokazuje uzlazni trend počevši od komada 18" daje dobavljačevom procesnom inženjeru početnu točku koja može djelovati. "Cpk je izvan specifikacije, molimo istražite" generira papirologiju.

Jedan CMM-specifičan detalj relevantan za5-osna CNC obradaprovrti: pri mjerenju cilindričnosti ili okruglosti na provrtu malog-promjera (ispod 15 mm), broj točaka skeniranja i strategija skeniranja utječu na rezultat. Mjerenje provrta u 4-točke prikazuje veličinu upisanog kruga kroz četiri točke - ono neće detektirati stanje lobiranja s neparnim brojem lobula (3-profili režnja ili 5-režnjeva iz određenih geometrija alata). Strategija kontinuiranog skeniranja s najmanje 36 točaka po presjeku će. Ako vaša specifikacija provrta ima oblačić cilindričnosti ili zaobljenosti, a ne samo toleranciju promjera, potvrdite da CMM program koristi strategiju skeniranja koja odgovara geometrijskoj kontroli.

MID-ov protokol inspekcije i ono što nudimo u prvom članku

Naše5-osna CNC obradatijek inspekcije počinje programom izrade dijelova, a ne gotovim dijelom. Prije nego što se izreže prvi komad, napisan je plan inspekcije: koje su značajke kritične, koja se metoda mjerenja primjenjuje na svaku, kakav je plan uzorkovanja za proizvodnju i koji su kriteriji raspoređivanja za marginalne rezultate.

Za5-osni CNC obrađeni dijelovina novim programima, naš prvi paket članaka uključuje balonski crtež sa svakom dimenzijom numeriranom, CMM izvješće s izmjerenim vrijednostima u odnosu na sve balonirane dimenzije, materijalni certifikat koji se može pratiti prema toplini i broju serije te-zapis inspekcije u procesu koji pokazuje koje su operacije provjerene tijekom proizvodnje. Za programe sa zahtjevima PPAP-a gradimo podnesak do razine navedene u vašoj narudžbenici - Razina 2 do Razina 5 - i uključujemo podatke o mogućnostima procesa na kritičnim dimenzijama gdje to podržava volumen izvođenja.

Naša CMM oprema kalibrirana je prema dokumentiranom rasporedu koji se može pratiti prema nacionalnim standardima. Mjerenje temperature se bilježi po sesiji. Zaprecizna 5-osna obradaprograme gdje je slaganje mjernog sustava između naše odlazne i vaše dolazne inspekcije poznati rizik, dokumentiramo redoslijed uspostavljanja podataka u FAI paketu tako da se vaš dolazni program može potvrditi u odnosu na istu referentnu strategiju.

Ako želite procijeniti našu dokumentaciju prije postavljanja prve narudžbe, na zahtjev nudimo uzorak FAI paketa iz usporedivog dijela - redigirano radi povjerljivosti kupaca, ali potpune strukture. Zatražite ga na bishenprecision.com ili nas zamolite da uključimo plan inspekcije uzPonuda za CNC obradutako da ga možete pregledati prije početka.

FAQ

Moj CMM javlja +0.003mm odstupanje u odnosu na dobavljačevo izvješće o istom provrtu - tko je u pravu?

Moguće oboje, ovisno o uspostavi referentne točke i uvjetima mjerenja. Prvi korak je potvrditi da oba CMM programa uspostavljaju referentni okvir datuma istim slijedom i koristeći iste kontaktne točke ili površine. Položaj provrta mjeren od referentne točke A (os provrta) → B (lice) → C (utor) dat će drugačiji rezultat od istog provrta izmjeren od referentne točke A (velika ravna površina) → B (provrt) → C (rub) - čak i na istom fizičkom dijelu. Drugo, potvrdite temperaturu mjerenja i vrijeme stabilizacije dijela. Razlika od 3 stupnja između mjernih okruženja proizvodi približno 2 µm toplinskog širenja na 100 mm na aluminiju - što odgovara vašoj pristranosti od 0,003 mm na dijelu od 150 mm. Ako su referentna strategija i temperatura usklađeni, a pristranost i dalje postoji, zatražite dobavljačev certifikat o kalibraciji CMM-a i zapis o kvalifikaciji sonde. Sustavna pristranost ove veličine na kalibriranom instrumentu je neobična i zahtijeva unakrsnu-provjeru mjernog sustava s referentnim artefaktom.

Koju veličinu uzorka trebam zahtijevati za predaju PPAP razine 3 na malom-obuku 5-osnog CNC dijela?

AIAG PPAP 4. izdanje navodi najmanje 30 uzastopnih komada za podnošenje pune proizvodne serije s podacima o mogućnostima procesa. Za male -programe u kojima 30 komada predstavlja nekoliko mjeseci proizvodnje, standard dopušta fazni pristup: podnesite s dostupnom količinom (minimalno 5 komada za izvješće o dimenzijama i materijalnu dokumentaciju), uz obvezu pružanja podataka o mogućnostima kada kumulativna proizvodnja dosegne 30 komada. Dokumentirajte fazni pristup u podnošenju i potvrdite ga SQE-om svog klijenta prije podnošenja - neki korisnici zahtijevaju izvođenje od 30-komada bez obzira na obujam programa, a otkrivanje toga nakon podnošenja paketa od 10 komada stvara ciklus ponovnog podnošenja. Za5-osna CNC obrada prvi pregled artiklaposebno za podnošenja, dimenzionalno izvješće o svim balonskim dimenzijama potrebno je na bilo kojoj razini podnošenja; podaci o sposobnosti procesa su ono što se mjeri s veličinom uzorka.

Kada trebam zatražiti Gauge R&R studiju od dobavljača CNC-a, a ne samo prihvaćanje njihovih CMM izvješća?

Kada je tolerancija kritične dimenzije ispod ±0,010 mm, ili kada ste imali dva ili više neslaganja u mjerenju iste značajke u različitim serijama. Pri uskim tolerancijama, doprinos mjernog sustava prijavljenim varijacijama postaje značajan u odnosu na raspon tolerancije. Dobavljač koji ne može osigurati %GRR podatke za svoj mjerni sustav na ±0,005mm oblačiću ili ne provodi analizu sposobnosti procesa ili nema podatke - oboje vrijedi razumjeti prije nego što se oslonite na njihovu odlaznu inspekciju kao vrata za prihvaćanje. Zatražite Gauge R&R studiju kao dio PPAP paketa za bilo koju kritičnu dimenziju veću od ±0,008 mm. Ako dobavljač odustane, to je informacija o zrelosti njegovog mjernog sustava.

Kako mogu razlikovati problem ponovljivosti učvršćenja od stvarnog odstupanja procesa na ulaznim dijelovima s 5 osi?

Pokreni-analizu naloga za podatke mjerenja. Iscrtajte svaku izmjerenu vrijednost u nizu kojim je proizvedena - komad 1 do komad 30 u proizvodnom nalogu. Problem ponovljivosti fiksiranja proizvodi raspršenje oko stabilne srednje vrijednosti: vrijednosti skaču gore-dolje bez usmjerenog trenda jer je svaki komad fiksiran neovisno. Odstupanje procesa proizvodi usmjereni trend: vrijednosti koje počinju blizu nominalne i progresivno se kreću prema granici tolerancije kako šarža napreduje. Problemi s fiksiranjem imaju tendenciju da proizvedu velike-od-varijacije s razumnim prosjekom; drift događaji imaju tendenciju da proizvedu nižu varijaciju-od-dijela, ali promjenjivu srednju vrijednost. Korektivne radnje su različite: problemi s učvršćenjem zahtijevaju promjene dizajna učvršćenja ili postupka; događaji pomaka zahtijevaju praćenje procesa - praćenje istrošenosti alata, toplinsku kompenzaciju ili unutar-procesno mjerenje u intervalima. Ako vaši dolazni podaci ne dolaze sa serijskim brojevima komada u proizvodnom nalogu, zatražite ih - bez mogućnosti praćenja-narudžbe, analiza pomaka nije moguća.