《工序質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)》指導(dǎo)書

1、工序質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 目錄1、開展統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)的目的2、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的基本概念和推廣的目的意義3、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制試驗(yàn)的硬件工具介紹4、用于統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的主要分析工具5、軟件功能及操作說(shuō)明6、 試驗(yàn)方法和步驟7、附錄西華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1、實(shí)驗(yàn)的目的1.1了解統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的基本概念，認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的目的和意義； 1.2了解實(shí)現(xiàn)零件關(guān)鍵尺寸統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制所需的一種常用硬件設(shè)備，認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)控制軟件的幾項(xiàng)基本功能直方圖、控制圖、工序能力系數(shù)Cp、Cpk值的意義；1.3 通過(guò)連續(xù)加工某工序某軸銷零件的實(shí)例，在學(xué)員觀察磨削（車削）加工過(guò)程錄像片，使其對(duì)該零件加工工藝、設(shè)備背景有初步

2、了解的基礎(chǔ)上，模擬生產(chǎn)線上抽樣零件的過(guò)程，運(yùn)用數(shù)字化檢測(cè)工具，完成該零件一系列的檢測(cè)作業(yè)操作，被檢測(cè)零件的質(zhì)量數(shù)據(jù)將自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)； 1.4初步學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）軟件的運(yùn)用，對(duì)產(chǎn)品加工過(guò)程的質(zhì)量變化情況進(jìn)行初步分析，并嘗試提出一些改進(jìn)措施。以上1.1、1.2項(xiàng)內(nèi)容學(xué)員主要依靠閱讀實(shí)驗(yàn)指示書、觀看錄像片和教師的講解解決；1.3、1.4項(xiàng)內(nèi)容，要求學(xué)員完成檢測(cè)零件的實(shí)際操作和學(xué)習(xí)利用軟件的分析功能，在教師指導(dǎo)下通過(guò)思考討論，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。2、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的基本概念和推廣統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的目的意義2.1提出推廣“統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制”（SPC）技術(shù)的依據(jù)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，能否保證和不斷提高產(chǎn)品質(zhì)

3、量已成為一個(gè)企業(yè)增其強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的核心內(nèi)容之一。機(jī)械產(chǎn)品是由許多部件、組件和零件組成的，其中零件是組成產(chǎn)品的最基本的單元，因此要保證產(chǎn)品質(zhì)量首先就要保證零件的質(zhì)量。為了確定某零件加工后的質(zhì)量如何，我們需要對(duì)成品零件按照?qǐng)D紙上所規(guī)定的尺寸公差和技術(shù)要求，使用相應(yīng)的檢驗(yàn)工具或儀器對(duì)其進(jìn)行檢查，以判斷該零件是否合格。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理比較重視成品的最終檢驗(yàn)，通常是事后分析產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因，再來(lái)設(shè)法加以改進(jìn)。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展，這種被動(dòng)的質(zhì)量控制方法已經(jīng)不能滿足進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量的需求。特別對(duì)于汽車、摩托車、家電、電子等大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，不論從成本和生產(chǎn)效率兩方面都不允許對(duì)每個(gè)零件都進(jìn)行檢驗(yàn)，而

4、事后解決問(wèn)題還必然會(huì)出現(xiàn)大量廢次品和浪費(fèi)。為了經(jīng)濟(jì)合理地滿足不斷提高的產(chǎn)品質(zhì)量要求，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，有必要在廣大企業(yè)中推廣現(xiàn)代質(zhì)量管理和質(zhì)量控制方面的新成果?！敖y(tǒng)計(jì)過(guò)程控制”SPC（Statistical Process Control）在機(jī)械制造行業(yè)有人也稱為“工序質(zhì)量控制”，是指利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程的各個(gè)階段進(jìn)行的監(jiān)測(cè)與控制。加工工藝過(guò)程中產(chǎn)品零件尺寸出現(xiàn)誤差的原因，一般是由正常的隨機(jī)因素和某些系統(tǒng)誤差因素（如刀具磨損、機(jī)床熱變形等）引起的。通過(guò)對(duì)工序零件質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，繪制并分析“控制圖”、“直方圖”、計(jì)算“過(guò)程能力系數(shù)”（或“工序能力系數(shù)”）Cp、Cpk值等，即通

5、常所稱的SPC方法。該方法一方面可以評(píng)定工序保證質(zhì)量的能力，同時(shí)，還可以一定程度預(yù)報(bào)產(chǎn)品質(zhì)量變化的趨勢(shì)，鑒別產(chǎn)生誤差的原因，以便提出改進(jìn)的措施，達(dá)到最終保證與改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。1924年，美國(guó)休哈特（W·A·Shewhart）博士將數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法引入質(zhì)量管理，發(fā)明了“控制圖”，從而開始了統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段。使質(zhì)量管理由單純依靠質(zhì)量檢驗(yàn)、事后把關(guān)，發(fā)展到工序過(guò)程管理，突出了質(zhì)量預(yù)防性控制。時(shí)至今日SPC的方法已經(jīng)在國(guó)外的生產(chǎn)制造企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的效益。有不少國(guó)外知名量?jī)x公司生產(chǎn)的檢測(cè)儀器，都帶有SPC接口，以滿足這項(xiàng)技術(shù)推廣的需要。SPC是ISO9000質(zhì)量

6、標(biāo)準(zhǔn)中的重要內(nèi)容。過(guò)去企業(yè)開展ISO9000質(zhì)量認(rèn)證中，由于實(shí)施SPC的硬、軟件條件不夠具備而經(jīng)常被忽略，顯然這種不正常的情況不可能永遠(yuǎn)下去。特別值得注意的是，2000年版的IS09000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，增加了“過(guò)程的監(jiān)視與測(cè)量”新條款，特別強(qiáng)調(diào)了實(shí)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的意義。（1994年版本沒(méi)有明確要求運(yùn)用過(guò)程方法來(lái)管理質(zhì)量體系）。在汽車QC9000質(zhì)量體系新標(biāo)準(zhǔn)中，SPC是其中的重要內(nèi)容。美國(guó)汽車制造商對(duì)其一級(jí)供貨商聯(lián)手推行QC9000標(biāo)準(zhǔn)，被納入“制造技術(shù)發(fā)展50年大事記”，國(guó)內(nèi)翻譯出版了美國(guó)通用、福特、克萊斯勒汽車公司聯(lián)合實(shí)施SPC的“SPC指導(dǎo)手冊(cè)”等。都意味著對(duì)于大中規(guī)模批量生產(chǎn)企業(yè)，今后不

7、論從推行生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制，或者通過(guò)IS09000、QC9000質(zhì)量認(rèn)證的評(píng)審，開展SPC都是不可缺少的。根據(jù)調(diào)查顯示，國(guó)內(nèi)企業(yè)中統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法的應(yīng)用還比較少，而質(zhì)量控制與檢測(cè)的方法基本上還停留在手工輸入數(shù)據(jù)的階段，數(shù)字化程度低不僅作業(yè)效率低下還容易出錯(cuò)。因此掌握SPC方法，利用數(shù)字化檢測(cè)儀器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，采用電腦進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有十分現(xiàn)實(shí)和重要的意義。2.2統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的基本概念為了便于說(shuō)明問(wèn)題，我們?nèi)〉弥貞c厚強(qiáng)機(jī)械廠領(lǐng)導(dǎo)的支持，同意提供該廠的產(chǎn)品零件曲柄銷制造過(guò)程的有關(guān)工藝資料作為實(shí)例。為了讓學(xué)生對(duì)這種零件的實(shí)際制造工藝環(huán)境有直觀的體會(huì)，我們拍攝了該廠生產(chǎn)該

8、零件主要工序的加工過(guò)程，并制作成光盤，供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。該零件的照片如圖1，成品的主要視圖如圖21所示。零件材料為20CrMo鋼，其熱處理工藝要求為，滲碳深度為0.81.2mm，淬火至硬度HRC6065。外圓最終尺寸為，成品包裝之前，按照規(guī)定要求以3微米的間隔為一個(gè)組別，對(duì)曲柄銷零件通過(guò)尺寸檢驗(yàn)分組包裝，以利于今后的裝配。產(chǎn)品零件的制造過(guò)程，從毛坯到成品都是由一系列工序組成。該曲柄銷零件經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的加工工藝流程如圖22所示。（注：圖中“鉆油孔”工序其實(shí)包含鉆多個(gè)孔，還有倒角、鉗工去毛刺等，在這里一并簡(jiǎn)化納入第9道序。）以下以曲柄銷加工的第4道工序?yàn)槔?，?jiǎn)單說(shuō)明實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）的若干概念。

9、該零件最終需要控制的質(zhì)量特征量顯然主要是外圓尺寸。（1）為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要實(shí)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）。即對(duì)產(chǎn)品制造的全過(guò)程（特別是重要工序）進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。工序是構(gòu)成制造過(guò)程的基本單位。本例圖1零件加工的工藝主要由切斷、車削、粗磨、鉆孔、熱處理、精磨、超精磨等15道工序組成。（a）對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測(cè)控制，應(yīng)包括產(chǎn)品工藝過(guò)程所有的工序。本例產(chǎn)品零件的質(zhì)量，不僅取決于最后的精磨、超精磨等精加工工序，棒材毛坯的質(zhì)量、車削、粗磨及熱處理等工序都會(huì)對(duì)最終成品零件的質(zhì)量帶來(lái)影響。本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是取其中的第4道粗磨工序的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。即為了達(dá)到圖1零件直徑尺寸公差最終的技術(shù)要求，該粗磨工序允許的尺寸公差范圍

10、也必須加以限制，本例工藝文件規(guī)定允許的公差范圍為，以保證必要的精磨余量如圖23所示。此外，如果熱處理工序沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的HRC6065范圍，自然也不能合格。 （b）利用檢測(cè)零件尺寸得到的偏差數(shù)據(jù)和分析結(jié)果對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行反饋控制，使該工藝過(guò)程始終處于穩(wěn)定的最佳技術(shù)狀態(tài)，這也是我們進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的最終目的。（2）SPC要求對(duì)反映工序質(zhì)量的特性數(shù)據(jù)（本例為零件的直徑值）進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，以便對(duì)該工序保證產(chǎn)品質(zhì)量的能力及存在問(wèn)題的原因進(jìn)行全面、科學(xué)的估計(jì)。在制造過(guò)程中，產(chǎn)品零件的尺寸、形狀和位置或其他質(zhì)量特征值（如硬度等）出現(xiàn)誤差無(wú)法避免，歸納起來(lái)一般是由普通因素和特殊因素兩類原因引起的。設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)處

11、于正常狀態(tài)，加工過(guò)程中出現(xiàn)誤差的原因通常稱為普通因素或隨機(jī)因素，一般符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，這種情況我們稱設(shè)備處于可控狀態(tài)；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，如刀具磨損、機(jī)床發(fā)熱的變形等多種原因而使加工誤差出現(xiàn)特異的變化（屬于系統(tǒng)誤差），引起誤差的原因通常稱為特殊因素。這種情況我們稱設(shè)備處于失控狀態(tài)；為了保證加工質(zhì)量，正確區(qū)分這二類誤差因素，才有可能采取有效的針對(duì)性的解決措施。為了全面了解分析某工序加工過(guò)程產(chǎn)品質(zhì)量的狀況，SPC采取了科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法。尤其在大批量生產(chǎn)時(shí)，不可能對(duì)全部產(chǎn)品零件進(jìn)行檢測(cè)的情況下，更需要應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的抽樣檢驗(yàn)方法，以實(shí)現(xiàn)只檢驗(yàn)少數(shù)零件而達(dá)到科學(xué)估計(jì)全體產(chǎn)品零件的質(zhì)量及變化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品

12、工藝過(guò)程的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，同時(shí)又達(dá)到降低質(zhì)量管理成本的目的。實(shí)施SPC的大致流程如圖3所示。這里涉及控制圖、直方圖、過(guò)程能力、過(guò)程能力指數(shù)（Cp、Cpk值）等概念，將在下面分別進(jìn)行介紹。3、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)的一種硬件工具介紹當(dāng)一批零件被加工出來(lái)后，需要對(duì)成品零件按照?qǐng)D紙上所規(guī)定的技術(shù)要求，使用相應(yīng)的檢驗(yàn)工具（儀器），對(duì)其進(jìn)行檢查，獲得的數(shù)據(jù)通常稱為“質(zhì)量特性值”，對(duì)這些數(shù)據(jù)加以處理分析，可以判斷該零件是否合格以及工藝上存在的問(wèn)題。為此首先需要配備相應(yīng)的檢具和儀表。作為一個(gè)例子，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)，其最簡(jiǎn)單的一種硬件配置如圖4所示： 檢查曲柄銷零件所使用的檢具為D913型軸承檢查儀，主要功能用于

13、測(cè)量圓柱形零件的外徑。該儀器工作臺(tái)尺寸為160×160mm，測(cè)量外徑的范圍為，測(cè)量高度范圍為860mm。在儀器上方的套筒內(nèi)裝上B531型電子數(shù)顯千分表，該表的輸出端帶有RS232輸出接口，可以和PC計(jì)算機(jī)主機(jī)連接，接受數(shù)顯千分表測(cè)得的數(shù)據(jù)。從圖4中可以看出，檢查儀的工作臺(tái)面上固定有定位觸頭1和2。觸頭1和數(shù)顯千分表的測(cè)頭保持一條直線，以作為用比較測(cè)量方法測(cè)量零件的基準(zhǔn)。當(dāng)被檢零件直徑改變時(shí)，可以通過(guò)松開螺母1，使觸頭1沿臺(tái)面的T型槽滑動(dòng)至適合的位置，然后再擰緊螺母1。觸頭2則作為被測(cè)工件在儀器上定位的輔助支撐，以保證工件的中心通過(guò)觸頭1和電子數(shù)顯千分表測(cè)頭的聯(lián)線。改變定位觸頭2的位置

14、則靠松開螺母2，沿臺(tái)面傾斜T型槽移動(dòng)調(diào)整至適合的位置。夾緊電子數(shù)顯千分表在儀器上依靠擰緊螺絲3。松開夾緊手柄2時(shí)，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺母3對(duì)數(shù)顯千分表測(cè)頭的位置進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整完畢厚再擰緊夾緊手柄2。對(duì)工件軸向檢測(cè)位置的調(diào)整，則需分別松開夾緊手柄1（調(diào)整數(shù)顯千分表位置）和螺絲1和2（調(diào)整定位觸頭1和2的位置）。4、用于統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的主要分析工具統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制常用的分析工具根據(jù)ISO9000和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（如常規(guī)控制圖GB 4901等）主要有“直方圖”、“控制圖”和“過(guò)程能力指數(shù)”等。在介紹上述內(nèi)容之前，首先對(duì)采集和分析所用的主要數(shù)據(jù)作簡(jiǎn)單介紹。以本實(shí)驗(yàn)粗磨曲柄銷零件測(cè)量作為例子，圖3中零件的直徑公差允許范圍為

15、，若加工第i個(gè)零件經(jīng)檢測(cè)后獲得的實(shí)際直徑值為19.012則這個(gè)零件測(cè)量獲得的偏差值以符號(hào)表示，則0.012；當(dāng)抽檢多個(gè)零件時(shí)，i=1、2、3、，則同樣可測(cè)得、。在作分析時(shí)，零件尺寸公差允許的偏差上、下限分別以如下符號(hào)表示：圖5 直方圖的一般形式公差上限：0.022；公差下限：0.030。4.1直方圖圖6 直方圖與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的比較直方圖也叫質(zhì)量分布圖，它是將測(cè)量所得的一批質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)（如零件尺寸偏差的測(cè)量值等）首先按大小順序排列，并將它劃分為若干區(qū)間，然后統(tǒng)計(jì)各區(qū)間數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻數(shù)，再以這些頻數(shù)為矩形的高來(lái)表示質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)分布狀態(tài)的圖表，直方圖的一般形式如圖5所示：圖中橫坐標(biāo)表示產(chǎn)品的質(zhì)量特性值

16、（如零件尺寸偏差的測(cè)量值等），并在橫坐標(biāo)上劃分若干等距的小區(qū)間，縱坐標(biāo)表示被測(cè)樣本總?cè)萘繛镹的樣品數(shù)據(jù)中落在各個(gè)小區(qū)間內(nèi)的頻數(shù)f。在工序質(zhì)量控制中，我們通過(guò)觀察直方圖的大體形狀，就可以判斷該工序的工藝過(guò)程是否異常，并且還可以進(jìn)一步判斷它屬于哪一類型，以便找出產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，如圖6和圖7所示：圖6反映了直方圖與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的相互關(guān)系。T為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的公差范圍，T=。其中a、是理想情況，所有的尺寸都落在允許公差帶范圍T內(nèi)，且直方圖兩邊有一定富余，圖7 直方圖形狀的各種典型特點(diǎn)表明工序處于受控狀態(tài)；b、屬于工序能力剛好滿足要求無(wú)富裕情況；c、屬于工序能力過(guò)高的情況，直方圖兩邊有很大的富余量，該工序雖

17、然無(wú)廢品之虞，由于使用了超過(guò)需要的精密設(shè)備，工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性可能較差；d、屬于雙側(cè)無(wú)余量或超差的情形，說(shuō)明該工序能力較差，會(huì)產(chǎn)生大量廢品，為了解決這一問(wèn)題，需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行精化、改進(jìn)工藝方法和裝備或更換到精度高一些的機(jī)床上加工；e、屬于單側(cè)無(wú)余量或單側(cè)超差的情形，尺寸分布中心偏移了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中心，說(shuō)明機(jī)床加工定尺寸的調(diào)整偏大或偏小了，需要重新調(diào)整，使尺寸分布中心移至質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的中部，否則工序極易產(chǎn)生不合格品；f、稱“陡壁型直方圖”，圖中左邊的虛線部分是不存在的，是為了說(shuō)明而添加的輔助線。這種情況多半由于操作工人經(jīng)過(guò)自檢后擅自剔除不合格品后，將剩余數(shù)據(jù)所作直方圖的結(jié)果。圖7反映直方圖形狀的若干典型特點(diǎn)

18、。其中1)為正常型：中間直方為峰，左右大體對(duì)稱分布，近似正態(tài)分布形狀。說(shuō)明加工誤差性質(zhì)主要屬于隨機(jī)性的，工藝過(guò)程處于受控狀態(tài)；2)為折齒型：主要是測(cè)量方法或讀數(shù)有問(wèn)題，也可能是分組太細(xì)所致；3)為孤島型：通常是由于工藝條件發(fā)生突變?cè)斐傻?，如原材料或毛坯件的異常變化、有不熟練的工人替班等工藝條件發(fā)生變化；4)偏向型：分布中心偏向一方。說(shuō)明機(jī)床定尺寸的調(diào)整偏大或偏小了（如試切法定尺寸中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“寧大勿小的傾向”）；5)雙峰型：往往是不同機(jī)床或不同熟練程度的工人加工的零件混在一起了，而出現(xiàn)了兩個(gè)分布；6)平峰型：說(shuō)明加工中出現(xiàn)系統(tǒng)誤差。即存在某種緩慢的傾向性因素如刀具磨損等在起作用。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程所

19、反映出來(lái)的直方圖，是以上各種情況的綜合，圖形形狀千差萬(wàn)別，需要充分利用質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析有關(guān)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)工藝經(jīng)驗(yàn)，才可能做出符合實(shí)際的分析結(jié)論。42 控制圖控制圖是用來(lái)分析和判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的一種圖形工具，它通過(guò)監(jiān)測(cè)工藝過(guò)程中的質(zhì)量波動(dòng)情況，判斷并發(fā)現(xiàn)工藝過(guò)程中的異常因素，具有穩(wěn)定生產(chǎn)、保證質(zhì)量、預(yù)防廢品產(chǎn)生的作用，它已成為大批量生產(chǎn)中統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的主要方法?？刂茍D的基本形式如圖8所示。圖中縱坐標(biāo)表示需要控制的質(zhì)量特性；橫坐標(biāo)表示按一定方法取樣得到的編號(hào)，圖中有三條平行于橫軸的線段，它們分別是：CL為中心線，UCL為控制上控制界限，LCL為下控制界限。根據(jù)美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的休哈特博士的質(zhì)量理論，

20、在 范圍內(nèi)包含全部質(zhì)量數(shù)據(jù)的99.73%,如果能夠?qū)⑦@部分控制住，工藝過(guò)程就基本上實(shí)現(xiàn)了受控。因此在繪制控制圖坐標(biāo)圖時(shí)，把質(zhì)量特性值的分布中心（下面經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理用均值的平均值表示）作為控制中心線CL；以3作為控制上線UCL；以作為控制下線LCL。圖9 控制圖坐標(biāo)系在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)全部產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)是很不經(jīng)濟(jì)的，也是不現(xiàn)實(shí)的，尤其是在產(chǎn)品批量很大時(shí)就根本不可能對(duì)產(chǎn)品實(shí)施全檢?？刂茍D的基本原理就在于，它利用從零件總體中抽取一定數(shù)量的樣本進(jìn)行檢測(cè)，然后再利用樣本的質(zhì)量分布狀況來(lái)推斷總體的質(zhì)量分布狀況，進(jìn)而判斷工藝過(guò)程是否穩(wěn)定。在使用控制圖時(shí)，可將質(zhì)量特性值X的一系列觀察值依次標(biāo)在圖上。若這些點(diǎn)全部落在

21、上、下控制限內(nèi)，而且點(diǎn)的排列是隨機(jī)的、無(wú)缺陷的則可以判定，該工序處于受控狀態(tài)。（缺陷類型可參看圖12、圖13、圖14、圖16、圖15）。根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量特性的不同，可將控制圖分為計(jì)量值、計(jì)件值和計(jì)點(diǎn)值三種控制圖。本實(shí)驗(yàn)只涉及計(jì)量值。計(jì)量值控制圖又有幾種形式，其中使用最普遍的是“均值極差控制圖”（R控制圖），本實(shí)驗(yàn)以均值極差控制圖為例， 介紹控制圖的作法。均值極差控制圖的主要內(nèi)容是分別將樣本的均值和樣本的極差R，根據(jù)工藝過(guò)程的時(shí)間順序描繪在控制圖上，其作圖的基本步驟如下：（1）收集檢測(cè)零件特性值的數(shù)據(jù)（a）每隔一定時(shí)間，抽測(cè)正在加工的一組零件，組成一個(gè)樣本。每組內(nèi)的零件個(gè)數(shù)為n件，稱樣本容量，共檢測(cè)

22、K組。樣本的容量n通常為210，本實(shí)驗(yàn)取n5；樣本的個(gè)數(shù)K一般為 2025，本實(shí)驗(yàn)取K=20；（b）建立控制圖坐標(biāo)系（圖9）及記錄原始數(shù)據(jù)；（c） 計(jì)算每個(gè)樣本的均值和極差R： R=max（，）min（，）式中：X1，X2為樣本內(nèi)的每個(gè)質(zhì)量特性測(cè)量值，n為樣本容量。（2） 計(jì)算控制界限（a）將各樣本均值的平均值和極差的平均值分別作為控制圖中圖和R圖的中心線CL，和分別按下式計(jì)算：式中：K為樣本的個(gè)數(shù)，R1和即為第1個(gè)樣本的極差和均值，R2和為第2個(gè)樣本的極差和均值，等等。（b）計(jì)算控制限對(duì)R圖有：中心線CL=上控制界限UCLR=D4下控制界限LCLR=D3對(duì)圖有：中心線CL=上控制界限UCLX

23、=下控制界限 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，上式中的D3、D4、A2與樣本容量n有關(guān)，當(dāng)n從2到10的數(shù)據(jù)如表1： 表1 控制圖用系數(shù)表n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3/0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31（c）按照工藝過(guò)程的時(shí)間順序?qū)⒚恳粋€(gè)樣本的均值和極差分別描在圖和R圖上，并連成曲線，如圖10所示。（3）如何認(rèn)識(shí)和分析控制圖？繪制直方圖或控制圖都是為了分析工件加工過(guò)程中是否有異常情況，以便及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行有針對(duì)性的糾正和改進(jìn)工藝過(guò)程。我們?cè)诶每刂茍D對(duì)工序質(zhì)量

24、進(jìn)行分析時(shí)，不但需要有質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析的理論基礎(chǔ)，同時(shí)還必須對(duì)實(shí)際加工的工藝背景有所了解。下面提供幾幅典型的趨勢(shì)圖以供參考：如圖11所示，質(zhì)量特性曲線的平均值和極差R的所有測(cè)點(diǎn)都處于上控制界限UCL和下控制界限LCL之間，且對(duì)稱于中心線CL呈隨機(jī)分布，說(shuō)明該工序?qū)儆谳^理想的受控制狀態(tài)。如圖12所示，被測(cè)質(zhì)量特性的平均值出現(xiàn)愈來(lái)愈大的傾向性變化而極差R基本不變，說(shuō)明工藝過(guò)程中存在緩慢的、有傾向性的影響零件被加工尺寸的因素（如刀具磨損等）在起作用。圖13所示，被測(cè)質(zhì)量特性的平均值基本不變，而從某一個(gè)時(shí)段開始極差R變大了，說(shuō)明工藝過(guò)程中可能出現(xiàn)了例如裝夾松動(dòng)等隨機(jī)因素此時(shí)在影響加工質(zhì)量，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論

25、，標(biāo)準(zhǔn)差和極差R二者之間有明顯的相關(guān)性，極差R增大就意味著標(biāo)準(zhǔn)差的增大。 此外，當(dāng)控制圖出現(xiàn)圖14、圖15、圖16等特征時(shí)，也表明工序出現(xiàn)了異常，需要加以分析和控制。圖14所示，被測(cè)質(zhì)量特性在中心線兩側(cè)分布不均勻，表現(xiàn)為多數(shù)點(diǎn)處于中心線的一側(cè)，稱為“同側(cè)鏈”；圖15表明一部分點(diǎn)靠近控制界限；圖16所示，被測(cè)質(zhì)量特性在控制圖上是非隨機(jī)地分布在中心線的兩側(cè)，出現(xiàn)周期的特征，這些情況都是不正常的，表明工藝過(guò)程已有異常情況發(fā)生，應(yīng)立即進(jìn)行分析，找出原因，采取措施，糾正異常情況。4.3 過(guò)程能力與過(guò)程能力指數(shù)過(guò)程能力（或工序能力）是指工藝過(guò)程處于正常或受控狀態(tài)時(shí)，加工產(chǎn)品的能力。通常以產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)分

26、布的6倍總體分布標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，正如前面已經(jīng)提到的在 范圍內(nèi)包含全部質(zhì)量數(shù)據(jù)的99.73%，能夠充分反映質(zhì)量處于受控狀態(tài)。為了計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的方便，用樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S近似估計(jì)。過(guò)程能力反映了過(guò)程實(shí)際的加工能力，即工序能達(dá)到的實(shí)際質(zhì)量水平，但它與產(chǎn)品的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)關(guān)。為了反映和衡量過(guò)程能力滿足質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度，引入了過(guò)程能力指數(shù)的概念。過(guò)程能力指數(shù)是加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（通常就是公差T）與過(guò)程能力的比值，用符號(hào)Cp表示： 過(guò)程能力指數(shù)客觀且定量地反映了過(guò)程能力滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的程度，它與過(guò)程的加工精度和加工成本直接相關(guān)。以本實(shí)驗(yàn)的曲柄銷零件粗磨工序?yàn)槔▓D23），加工允許的偏差范圍T0.050=0.05mm。而

27、計(jì)算出來(lái)的樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S的6倍（6S），則反映現(xiàn)有工藝正常加工情況下的實(shí)際誤差范圍。因此不難理解，二者相除的所得的過(guò)程能力指數(shù)Cp值愈大，說(shuō)明該工序滿足加工預(yù)定精度的能力愈強(qiáng)，反之則愈弱。因此我們可以根據(jù)過(guò)程能力指數(shù)的大小對(duì)工序的加工能力進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，以便采取必要的措施，從而使我們的加工過(guò)程既能保證質(zhì)量，且成本又最低。表2是列出了對(duì)各種不同過(guò)程能力指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。表2 過(guò)程能力指數(shù)值的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值的范圍級(jí)別過(guò)程能力的評(píng)價(jià)及處理措施1.67過(guò)程能力過(guò)高（應(yīng)視具體情況而定），應(yīng)采取措施減低生產(chǎn)成本1.67>1.33過(guò)程能力充分，表示質(zhì)量管理能力達(dá)到較高水平1.33>1.0過(guò)程能力尚可，

28、表示質(zhì)量管理能力合格1.0>0.67過(guò)程能力不足，表示質(zhì)量管理能力較差，應(yīng)采取措施立即改善0.67>過(guò)程能力嚴(yán)重不足，表示應(yīng)采取緊急措施和進(jìn)行全面檢查通常把Cp1作為體現(xiàn)工藝基本穩(wěn)定的界限， 被認(rèn)為是良好工藝追求的目標(biāo)（視產(chǎn)品不同類型而有所變動(dòng)），Cp1一般是不希望的，過(guò)小的Cp值將意味著產(chǎn)品中有大量不良品或廢品。根據(jù)統(tǒng)計(jì)理論，表3給出Cp值與不合格品率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表3 過(guò)程能力指數(shù)與不合格品率的對(duì)應(yīng)關(guān)系過(guò)程能力指數(shù)Cp不合格品率PPM（每百萬(wàn)產(chǎn)品中的不合格品）0.513436140.75144491.027001.23181.4271.62需要說(shuō)明，以上的計(jì)算僅屬于公差帶與產(chǎn)品特

29、性值分布處于對(duì)稱的理想情況，而經(jīng)常會(huì)有不對(duì)稱的分布如圖6之e、f和圖7之圖4，從圖5可以看出，測(cè)量數(shù)據(jù)分布的中心與公差帶的中心M不重合，出現(xiàn)偏移量，這時(shí)，Cp值應(yīng)當(dāng)改為Cpk值，用下式計(jì)算： 因此，Cpk值應(yīng)當(dāng)反映實(shí)際的過(guò)程能力；而Cp值則反映潛在的過(guò)程能力。如果發(fā)現(xiàn)某工序Cp值有足夠的保證能力（Cp>1.33），而Cpk值小于1，可以通過(guò)工藝調(diào)整，使測(cè)量數(shù)據(jù)分布的中心與公差帶的中心M盡量靠近，從而使Cpk值大于1，達(dá)到滿意的結(jié)果。5、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）軟件功能及操作說(shuō)明5.1基本功能（1）系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的基本內(nèi)容，繪制“控制圖”、“直方圖”，計(jì)算工序能力的CP、CPK值。

30、（2）樣本長(zhǎng)度可設(shè)置（默認(rèn)為5件）。（3）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示。（4）手動(dòng)輸入數(shù)據(jù),當(dāng)不具備用串口接收數(shù)據(jù)或不便用儀表進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí),手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)可以解決這一問(wèn)題。 (5)存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)及打印分析結(jié)果，每班次打印1張控制圖。52軟件使用方法（1）進(jìn)入系統(tǒng)雙擊桌面上的<工序質(zhì)量管理>圖標(biāo)，出現(xiàn)如圖17所示界面。等待幾秒后進(jìn)入主界面，如圖18所示圖17 導(dǎo)入系統(tǒng)界面（2）系統(tǒng)界面介紹從主界面上可以看出,本軟件分為四大部分.從上而下觀察,第一部分為菜單欄,第二部分為工具欄,第三部分為操作欄,第四部分為顯示區(qū).下面簡(jiǎn)要的說(shuō)明一下各部分所含的內(nèi)容.圖18 系統(tǒng)主界面（a） 第一部分：菜單欄 菜單欄用于

31、展示本軟件所有功能，對(duì)于下劃線標(biāo)示的英文字母，可通過(guò)鍵盤快速啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的功能。 ü 數(shù)據(jù)操作² 開始接收-用于自動(dòng)接收時(shí)開始接收數(shù)據(jù)² 停止接收-用于自動(dòng)接收時(shí)停止接收數(shù)據(jù)² 退出-用于退出系統(tǒng)ü 視圖² 數(shù)據(jù)顯示-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，顯示在主界面上² 控制圖-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)控制圖表現(xiàn)出來(lái)² 直方圖-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)直方圖表現(xiàn)出來(lái)² 過(guò)程能力分析-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算出Cp、Cpk的值ü 設(shè)置² 工位信息-即對(duì)工件的屬性設(shè)置，具體屬性在以下將介紹² 手動(dòng)

32、輸入-手動(dòng)輸入工件尺寸串口設(shè)置-對(duì)容柵千分表傳送數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)時(shí)，需要設(shè)置的串口號(hào)² 參數(shù)設(shè)置-對(duì)參考尺寸，標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸大小設(shè)置。（參考尺寸：用來(lái)判斷工件是否安置在容柵千分表機(jī)座下，對(duì)被測(cè)工件拾取穩(wěn)定數(shù)據(jù)，從而傳送至計(jì)算機(jī)內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)件尺寸：對(duì)每一批工件拾取其中一個(gè)通過(guò)高精度測(cè)量?jī)x而得出的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸。）ü 幫助² 關(guān)于-對(duì)本軟件版權(quán)聲明與介紹（b） 第二部分 工具欄 對(duì)于某部分功能，由于需要頻繁的操作，若是在菜單里不斷地去選擇這樣降低了軟件的方便性。故工具欄是將常用的功能直觀的在軟件的主界面顯示出來(lái)，便于快速調(diào)出需要的功能。 ü 開始接收-用于自動(dòng)接收時(shí)開始

33、接收數(shù)據(jù)ü 停止接收-用于自動(dòng)接收時(shí)停止接收數(shù)據(jù)ü 打印報(bào)表-用于打印某一班次數(shù)據(jù)所描繪出的控制圖直方圖ü 手動(dòng)輸入-手動(dòng)輸入工件尺寸ü 工位設(shè)置-即對(duì)工件的屬性設(shè)置，具體屬性在以下將介紹ü 退出系統(tǒng)-用于退出系統(tǒng)（c） 第三部分 操作欄 操作欄是歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用，歷史數(shù)據(jù)包括ü 示例數(shù)據(jù)-系統(tǒng)內(nèi)部針對(duì)控制圖，直方圖不同程序上精心設(shè)計(jì)的四個(gè)案例，便于用戶學(xué)習(xí)。（注意：示例數(shù)據(jù)不可刪除）ü 班次選擇-選項(xiàng)標(biāo)題由（檢測(cè)部位-零件編號(hào)-檢測(cè)日期）三部分組成，通過(guò)選擇此項(xiàng)，可調(diào)用對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)紀(jì)錄ü 清空數(shù)據(jù)-清空數(shù)據(jù)是對(duì)所選項(xiàng)進(jìn)

34、行刪除操作。此按鈕須謹(jǐn)慎，一旦刪除數(shù)據(jù)不可恢復(fù)。特別對(duì)示例數(shù)據(jù)，不可刪除。（d） 第四部分 顯示區(qū)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過(guò)自動(dòng)輸入或手動(dòng)輸入而接收的數(shù)據(jù)，可顯示通過(guò)四個(gè)顯示方式而顯示出來(lái)。從而便于用戶直觀的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。ü 數(shù)據(jù)顯示-顯示由自動(dòng)輸入或手動(dòng)輸入而接收的數(shù)據(jù)ü 控制圖-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)控制圖表現(xiàn)出來(lái)ü 直方圖-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)直方圖表現(xiàn)出來(lái)ü 過(guò)程能力分析-對(duì)于采集的數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算出Cp、Cpk的值，并列出各項(xiàng)參數(shù)（包括：公差上限，公差下限，中心偏移量，偏移系統(tǒng)，范圍中心值，實(shí)測(cè)最大值，實(shí)測(cè)最小值，總體標(biāo)準(zhǔn)差，總平均值），并

35、進(jìn)行此次采集的數(shù)據(jù)根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系進(jìn)行評(píng)定（3）設(shè)置設(shè)置包括工位信息的設(shè)置、手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)、串口號(hào)的設(shè)置及參數(shù)設(shè)置下面具體介紹各種設(shè)置的操作.（a） 工位信息設(shè)置單擊菜單欄上的<工位信息>,或單擊工具欄上的工位信息彈出如圖19所示界面。、工位信息屬性設(shè)置在工位信息設(shè)置對(duì)話框中，需要設(shè)置的屬性意義如下：零件名稱-即工件的名稱，此次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，對(duì)哪種零件進(jìn)行采集零件代號(hào)-對(duì)相對(duì)的零件用代號(hào)表示工 位-工位包括1-精車，2-粗磨，3-精磨三部分，選擇本次操作數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)工件哪個(gè)部位檢測(cè)。系統(tǒng)默認(rèn)值為2-粗磨上 偏 差-本工件允許高于標(biāo)準(zhǔn)工件的最大尺寸.用于控制直方圖的上限

36、,其值為本零件的名義尺寸加上上偏差的值.圖19 工位信息下 偏 差-本工件允許低于標(biāo)準(zhǔn)工件的最小尺寸, 用于控制直方圖的下限,其值為本零件的名義尺寸減去下偏差的值.設(shè) 備 號(hào)-檢測(cè)設(shè)備較多時(shí)，指明本次檢測(cè)設(shè)備號(hào)樣本容量-在進(jìn)行工件數(shù)據(jù)采集時(shí)，每隔一定時(shí)間內(nèi)抽取的樣本數(shù)名義尺寸-零件名義尺寸 日 期-本次檢測(cè)的日期檢 驗(yàn) 員-本次檢測(cè)操作員備 注-對(duì)于本次檢測(cè)需另行說(shuō)明時(shí)，可在此欄添加注釋、工位信息的刪除：先選擇需要?jiǎng)h除的紀(jì)錄，再用鼠標(biāo)單擊 <刪除(D)>按鈕，系統(tǒng)將提示用戶是否清除，若確定要?jiǎng)h除，則按Y回到工位信息設(shè)置界面，否則按N回到工位信息設(shè)置界面.、工位信息的添加：在工位信息

37、設(shè)置對(duì)話框中，設(shè)置好零件名稱、零件代號(hào)、工位、上偏差、下偏差、設(shè)備號(hào)、樣本容量(默認(rèn)為5，需要根據(jù)一班檢測(cè)數(shù)量來(lái)合理的設(shè)置)、零件名義尺寸、檢驗(yàn)員及備注等相關(guān)信息。在此需要注意的是零件代號(hào)不可相同。如果用戶添加了相同的零件代號(hào)，則系統(tǒng)將提示警告。設(shè)置完畢后，單擊<添加(A)>，當(dāng)添加成功時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示添加成功，若疏忽了某一選項(xiàng)，則系統(tǒng)提示選項(xiàng)不能為空。、點(diǎn)擊<返回(R)>，回到系統(tǒng)主界面，并在班次選項(xiàng)上顯示本次添加的日期、零件代號(hào)及工位字段。（b）手動(dòng)輸入手動(dòng)輸入與自動(dòng)輸入原理上是一樣的，都是將數(shù)據(jù)傳送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。唯一的區(qū)別就是手動(dòng)輸入是為滿足數(shù)據(jù)不便被千分表所測(cè)量

38、（如超出千分表計(jì)量范圍）或而由人工的方式將數(shù)據(jù)上傳至軟件數(shù)據(jù)庫(kù)里,將由軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.而自動(dòng)輸入則不需要人工輸入數(shù)據(jù)，由千分表測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)里。具體操作如下簡(jiǎn)述:單擊菜單欄上的<手動(dòng)輸入>或單擊主界面上的彈出如圖19所示界面。首先得設(shè)置工位信息，然后將彈出圖20所示界面，進(jìn)行手動(dòng)輸入。圖20 手動(dòng)輸入、工位信息設(shè)置如同上（a）所述。、當(dāng)用戶按返回后,系統(tǒng)調(diào)用當(dāng)前所設(shè)置的（檢測(cè)部位-零件編號(hào)-檢測(cè)日期）所組成的選項(xiàng)，從而對(duì)當(dāng)前班次進(jìn)行手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)。如圖 上圖20所示.也可進(jìn)行了班次選擇對(duì)相應(yīng)的班次進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。在輸入過(guò)程中，只需輸入<實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)>，對(duì)于<I

39、D>值則不需要輸入。用戶輸入實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按<確定>后,使用方向鍵盤向下,可繼續(xù)輸入下一個(gè)數(shù)據(jù)。當(dāng)輸入完成后，點(diǎn)擊<確定>按鈕后回到主界面.此時(shí),主界面上的數(shù)據(jù)顯示區(qū)將顯示剛所輸入的數(shù)據(jù)。若點(diǎn)擊<關(guān)閉>按鈕則放棄本次操作.（c） 串口設(shè)置由于計(jì)算機(jī)主機(jī)箱后有兩個(gè)串口，必須為數(shù)字千分表指明使用的串口號(hào)。為此串口設(shè)置是一項(xiàng)很重要的工作，串口設(shè)置的正確與否將影響到數(shù)據(jù)是否正常接收。 圖21 串口設(shè)置點(diǎn)擊主菜單上的<串口設(shè)置>出現(xiàn)如圖21所示對(duì)話框，系統(tǒng)將默認(rèn)串口號(hào)為com1，本套設(shè)備已將串口固定，不需要進(jìn)行端口號(hào)的設(shè)置。若在以后的工作中，需要更改串口號(hào)

40、的話，則可點(diǎn)擊如圖21設(shè)置串口號(hào)右邊的下拉列表，進(jìn)行選擇串口號(hào)，然后點(diǎn)擊<確定>按鈕確認(rèn)當(dāng)前設(shè)置，點(diǎn)擊<取消>按鈕放棄當(dāng)前設(shè)置。（d）參數(shù)設(shè)置 參數(shù)設(shè)置包括二個(gè)屬性的設(shè)置，即參考尺寸與標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸。如圖22所示:圖22 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置參考尺寸是系統(tǒng)用來(lái)判斷在測(cè)量夾具（千分表機(jī)座）上是否有被測(cè)工件的一個(gè)參數(shù)；其取值方法為： 將任一個(gè)被測(cè)工件置于測(cè)量夾具上，待讀數(shù)穩(wěn)定后，按清零按鈕；再取走工件，得到一個(gè)讀數(shù)D0，參考尺寸值即為D0/2。標(biāo)準(zhǔn)件尺寸是系統(tǒng)用作標(biāo)定的參數(shù)。所謂標(biāo)定就是將一尺寸精確的標(biāo)準(zhǔn)件作為參考零點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)其它工件時(shí)，千分表的讀數(shù)為被測(cè)尺寸與標(biāo)準(zhǔn)件尺寸之間的偏差。

41、被測(cè)工件的實(shí)際尺寸是標(biāo)準(zhǔn)件尺寸與千分表讀數(shù)之和。53 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）過(guò)程（1） 數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)顯示將負(fù)責(zé)本次所采集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)顯示出來(lái)；根據(jù)工位信息設(shè)置的信息顯示數(shù)據(jù)表頭。本說(shuō)明書以示例一為例，介紹數(shù)據(jù)顯示，直方圖，控制圖以及能力分析界面。 、打開方法：選擇視圖菜單欄，再選擇數(shù)據(jù)顯示。 、在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）過(guò)程中，若選擇自動(dòng)輸入法，則必須設(shè)定串口com的設(shè)置。然后進(jìn)行工位信息的設(shè)置，設(shè)置好后點(diǎn)擊開始接收，待完成所需要的數(shù)據(jù)量則點(diǎn)擊停止接收。若選擇手動(dòng)輸入法，則直接點(diǎn)擊手動(dòng)輸入，將彈出工位設(shè)置，完成后，系統(tǒng)彈出圖20界面，輸入數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)將彈出上圖所示界面（如圖23）。本

42、圖用的是示例一，工位設(shè)置是以5個(gè)樣本容量為一組，共采取100個(gè)數(shù)據(jù)。、示例一中所采集的數(shù)據(jù)，就可對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)分析了，根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系本系統(tǒng)將自動(dòng)畫出符合要求的控制圖，直方圖，并進(jìn)行能力分析。、對(duì)本次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)分析后，若要存盤則直接退出系統(tǒng)即可，若要?jiǎng)h除本次采集工作，則可點(diǎn)擊主界面上的清空數(shù)據(jù)按鈕，刪除本次采集工作。（若是進(jìn)行采集工作較頻繁，為了減少數(shù)據(jù)庫(kù)的承載力，清空數(shù)據(jù)為妥）圖23 示例一數(shù)據(jù)顯示（2）控制圖對(duì)所采集的數(shù)據(jù)用控制曲線來(lái)描繪?？刂茍D由均值和樣本序號(hào)構(gòu)成平面圖，以及極差和樣本序號(hào)構(gòu)成的平面圖。UCL代表上界線， CL中

43、心線， LCL下界線。 、 打開方法：選擇菜單欄下的視圖，在下拉菜單下選擇控制圖或顯示區(qū)上的控制圖.、 控制圖界面由控制曲線圖，保存圖像按鈕，顯示數(shù)據(jù)組成。如下圖24所示，保存圖像按鈕是保存本次采集數(shù)據(jù)所生成的控制曲線圖；顯示數(shù)據(jù)是控制曲線各點(diǎn)的數(shù)值。如圖25所示。圖24 控制圖圖25 帶數(shù)據(jù)顯示的控制圖、保存圖像按鈕是用來(lái)保存本次描繪的控制圖，點(diǎn)擊保存圖像按鈕，系統(tǒng)將提示保存成功對(duì)話框，并將保存路徑固定的保存在本軟件安裝目錄下的images文件里，如下圖所示：、從控制圖上觀察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，若數(shù)據(jù)不在范圍（UCL，LCL）內(nèi)，則表明此數(shù)據(jù)不夠理想，因?yàn)樗殉鰯?shù)據(jù)允許的偏差范圍。（3）直方圖對(duì)

44、所采集的數(shù)據(jù)用矩形來(lái)描繪。直方圖由頻數(shù)與觀測(cè)值構(gòu)成平面圖，在繪圖區(qū)域內(nèi)由上限，下限控制工件允許偏差范圍，若超出上限與下限的數(shù)據(jù)，則為不理想的數(shù)據(jù)。均值相當(dāng)于控制圖上的CL。、打開方法：選擇菜單欄下的視圖，在下拉菜單下選擇直方圖?；蝻@示區(qū)上的直方圖、直方圖界面由矩形圖，保存圖像按鈕，滑動(dòng)按鈕組成。如下圖26所示，保存圖像按鈕是保存本次采集數(shù)據(jù)所生成的矩形圖；滑動(dòng)按鈕是控制矩形圖的數(shù)組容量大小。圖26 直方圖當(dāng)滾動(dòng)滑動(dòng)按鈕時(shí)，直方圖縱向指數(shù)（頻數(shù)）將發(fā)生改變。如圖27所示，是將頻數(shù)縮小成18的直方圖。、保存圖像按鈕是用來(lái)保存本次描繪的直方圖，點(diǎn)擊保存圖像按鈕，系統(tǒng)將提示保存成功對(duì)話框，并將保存路徑

45、固定的保存在本軟件安裝目錄下的images文件里，如下圖所示：、從直方圖上觀察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，若數(shù)據(jù)不在范圍（上限，下限）內(nèi)，則表明此數(shù)據(jù)不夠理想，因?yàn)樗殉鰯?shù)據(jù)允許的偏差范圍。圖27 縮小組數(shù)的直方圖（4）能力分析對(duì)所采集的數(shù)據(jù)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)公式來(lái)計(jì)算本次采集數(shù)據(jù)的Cp及Cpk的值。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制能力指數(shù)又稱工程能力指數(shù)、工藝能力指數(shù)，用Cp或Cpk表示。Cp適用于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的中心值與測(cè)定數(shù)據(jù)的分布中心一致時(shí)，即在無(wú)偏的情況下；Cpk值適用于設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的中心值與測(cè)定數(shù)據(jù)的分布中心不一致時(shí)，即在有偏的情況下。并根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系進(jìn)行對(duì)應(yīng)的評(píng)定。、打開方法：選擇菜單欄下的視圖，

46、在下拉菜單下選擇能力分析?；蝻@示區(qū)上的能力分析、能力分析界面由各項(xiàng)參數(shù)值，過(guò)程能力指數(shù)，過(guò)程能力判斷組成。各項(xiàng)參數(shù)值包括公差上限，公差下限，范圍中心值，中心偏移量，偏移系數(shù)，總體標(biāo)準(zhǔn)差，實(shí)測(cè)最小值，實(shí)測(cè)最大值，總平均值等9項(xiàng)。過(guò)程能力指數(shù)包括Cp、Cpk的值。過(guò)程能力判斷點(diǎn)擊窗體上的評(píng)定按鈕，在編輯框內(nèi)將顯示對(duì)本次采集數(shù)據(jù)的評(píng)定。具體實(shí)現(xiàn)如圖28所示：圖28 能力分析、點(diǎn)擊能力分析界面上的評(píng)定按鈕，將在編輯區(qū)內(nèi)顯示根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9000質(zhì)量體系進(jìn)行對(duì)應(yīng)的評(píng)定語(yǔ)。如下圖29所示：圖29 過(guò)程能力判斷、過(guò)程能力判斷是根據(jù)Cpk的值來(lái)進(jìn)行評(píng)定的，以上已介紹過(guò)，在此不再敘述。5.4、示例數(shù)據(jù) 本軟

47、件為了便于學(xué)習(xí)與理解,制作了四個(gè)示例.在主界面上右側(cè)有一復(fù)選框示例數(shù)據(jù),點(diǎn)擊此復(fù)選框后,即可顯示,此時(shí)選擇示例數(shù)據(jù).在選擇示例數(shù)據(jù)后,菜單對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)及工具欄里所對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)都將受到限制,如圖30所示:圖30 使用示例后工具欄發(fā)生的變化（1） 示例說(shuō)明本系統(tǒng)四個(gè)示例分別在不同程度上展示了工件制做時(shí)遇到的問(wèn)題。對(duì)于示例一是比較理想的生產(chǎn)了。示例二問(wèn)題不是很嚴(yán)重，它只是下限超界；但示例三，示例四都比較嚴(yán)重。因?yàn)樗鼈兌汲舷陆缌?。?） 示例描述示例一：加工外圓直徑，抽取100個(gè)工件，按制造時(shí)間的先后共分為20組，每組5個(gè)零件。示例二：已知車削某零件外圓尺寸直徑（+0.035,0）,從加工過(guò)程中取100

48、個(gè)工件，按制造時(shí)間的先后共分為5組，每組20個(gè)零件。示例三：某植物油生產(chǎn)廠，采用灌裝機(jī)灌裝，每桶標(biāo)稱重量為5000克，要求溢出量為0-50克。按工藝規(guī)定，每間隔30分鐘在灌裝生產(chǎn)線連續(xù)抽取5個(gè)做為一組，共抽取25組樣本。示例四：某食品廠大批量生產(chǎn)一種塑料袋裝花花牌菓糖，每袋凈重克，生產(chǎn)正常，每2h從生產(chǎn)線上隨機(jī)抽取100袋稱重檢驗(yàn)，以了解質(zhì)量（重量）的分布情況，某次檢驗(yàn)結(jié)果的100袋的質(zhì)量（重量），分為10組。5.3、打印與退出 （1） 打印點(diǎn)擊工具欄上的按鈕，打印當(dāng)前班次的控制圖、直方圖，本班的樣本數(shù)、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、Cp、Cpk值。若無(wú)數(shù)據(jù)打印，則系統(tǒng)提示無(wú)數(shù)可打印，如下圖所示：（2） 退出

49、點(diǎn)擊菜單欄上的<數(shù)據(jù)操作(O)>主菜單下的<退出>結(jié)束本次的使用?；螯c(diǎn)擊工具欄上的圖標(biāo)，即可退出系統(tǒng)。5.4、操作規(guī)范（1）在打開電腦之前將RS232與計(jì)算機(jī)主機(jī)串口相連.（2）進(jìn)行操作系統(tǒng)后,雙擊<統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)系統(tǒng)>執(zhí)行程序.（3）進(jìn)行<統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)系統(tǒng)>界面后,選擇串口設(shè)置.（4）欲自動(dòng)輸入,則直接點(diǎn)擊工位設(shè)置.若手動(dòng)輸入,則直接點(diǎn)擊手動(dòng)輸入.（5）若是自動(dòng)接收數(shù)據(jù),則點(diǎn)擊主界面上的開始接收,得到一定量數(shù)據(jù)后,點(diǎn)擊停止接收.若是手動(dòng)輸入數(shù)據(jù),則在輸入工位設(shè)置后,自動(dòng)彈出手動(dòng)輸入界面,此時(shí)進(jìn)行手動(dòng)輸入,完畢后點(diǎn)擊確定.（6）

50、數(shù)據(jù)顯示將自動(dòng)顯示計(jì)算機(jī)所接收的數(shù)據(jù).（7）控制圖將自動(dòng)描繪出本次接收數(shù)據(jù)的控制圖.若要保存此圖,可點(diǎn)擊右側(cè)保存圖像按鈕.（8）直方圖將自動(dòng)顯示出本次接收數(shù)據(jù)的直方圖. 若要保存此圖,可點(diǎn)擊右側(cè)保存圖像按鈕,調(diào)動(dòng)右側(cè)滑鈕可進(jìn)行數(shù)組大小的調(diào)試.（9）能力分析將本次接收數(shù)據(jù)各項(xiàng)參數(shù), Cp、Cpk的值計(jì)算并顯示出,點(diǎn)擊評(píng)定可對(duì)本次工序質(zhì)量分析結(jié)果.（10）要清空本次數(shù)據(jù)的采集,可在主界面上點(diǎn)擊清空數(shù)據(jù).5.5、注意事項(xiàng)（1） 采集大量數(shù)據(jù)時(shí),軟件界面出現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示滯緩狀態(tài),此時(shí)只需要用鼠標(biāo)點(diǎn)擊界面上的滾動(dòng)條,即可正常顯示.（2） 在開始接收時(shí),務(wù)必在當(dāng)天進(jìn)行工位信息設(shè)置后進(jìn)行. （3） 在進(jìn)行工位信

51、息的設(shè)置時(shí),各項(xiàng)屬性不能為空,更值得的注意的是零件代碼的設(shè)置,不可用連字符-來(lái)命名.因?yàn)?是區(qū)別班次選擇時(shí)的年月日的.下面舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明-用法.不可用來(lái)命名的:A-B-C,AB,ABC,-A-B-,-A-,-AB可用來(lái)命名的:A-B若不小心用了非法命名時(shí),將導(dǎo)致本軟件的崩潰,恢復(fù)本軟件的使用的方法為:A 打開本軟件目錄下的數(shù)據(jù)庫(kù)B 再打開數(shù)據(jù)庫(kù)的工位屬性表,刪除導(dǎo)致軟件崩潰的工位屬性的設(shè)置.C 若恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)后仍不能解決問(wèn)題,則可卸載本軟件，重新安裝。若要保留以前的數(shù)據(jù)庫(kù)，則可將數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)出。（切記導(dǎo)出的數(shù)據(jù)庫(kù)即為正常情況下保存的數(shù)據(jù)）（4） 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)容量較大時(shí),請(qǐng)注意備份.清空數(shù)據(jù)后再

52、使用本軟件.備份方法:A 將本軟件安裝目錄下的數(shù)據(jù)庫(kù),復(fù)制在可保存的磁盤空間下. B 將本軟件安裝目錄下的數(shù)據(jù)庫(kù)datatemp文件夾下的三個(gè)表清空.其中示例數(shù)據(jù)表不可刪除.包括工位屬性表里的示例數(shù)據(jù)屬性不可刪除,其它可以清空.（5） 在設(shè)置參考尺寸時(shí),標(biāo)定塊的大小務(wù)必是小于等于被測(cè)工件的名義尺寸.（6） 若在自動(dòng)輸入時(shí)出現(xiàn)誤操作而想修改時(shí),則可點(diǎn)擊手動(dòng)輸入,找到對(duì)應(yīng)的班次,再找到欲修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改即可.（7） 若在進(jìn)行工位信息設(shè)置時(shí)出現(xiàn)誤輸入，欲要修改，則要在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)修改。本軟件正在研發(fā)此功能。進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，打開工位屬性表，找到對(duì)應(yīng)的零件代號(hào)，即可修改。（8） 若在使用本系統(tǒng)中，由于種種原因

53、而導(dǎo)致本軟件不能運(yùn)行。則可通過(guò)恢復(fù)系統(tǒng)的方式來(lái)正常使用本軟件。系統(tǒng)備份文件在E盤下GHOST文件夾下。具體方法如下：A. 用一張WIN98啟動(dòng)盤引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入DOS系統(tǒng)下。B. 在根目錄C盤下輸入:format c:/qC. 格式化C盤，然后進(jìn)入D盤，找到GHOST文件夾，進(jìn)入GHOST：CD GHOSTD. 再輸入GHOST進(jìn)入操作界面。E. 點(diǎn)擊OK后，進(jìn)入local選項(xiàng)，選擇from imagic，再選擇ghost，出現(xiàn)二個(gè)系統(tǒng)即winxp和win2000，用戶根據(jù)需要可進(jìn)行選擇。F. 鏡像完畢即可正常使用。（9） 若以后在使用時(shí)，欲更改計(jì)算機(jī)，可根據(jù)本公司提供的安裝盤進(jìn)行安裝。在安裝時(shí)具備一定的應(yīng)用環(huán)境，具體如下：A.