統(tǒng)計質(zhì)量控制案例分析

案例六統(tǒng)計質(zhì)量控制案例分析【案例背景】某紡織機(jī)械廠的主要產(chǎn)品之一是細(xì)紗機(jī),也是該廠創(chuàng)效益、創(chuàng)外匯的產(chǎn)品。機(jī)梁是細(xì)紗機(jī)的主要零件,在細(xì)紗機(jī)中起著支承牽伸裝置、導(dǎo)紗板升降裝置、鋼領(lǐng)板升降裝置、紗架等部件的作用,其質(zhì)量將直接影響細(xì)紗機(jī)裝配質(zhì)量。機(jī)梁自身結(jié)構(gòu)屬長向薄壁形,其長厚比達(dá)130∶1，極易產(chǎn)生加工變形，而技術(shù)精度要求高,其中主要技術(shù)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(jī)梁毛坯加工余量僅為3mm，給加工工藝帶來了難度，機(jī)梁數(shù)量大,每臺細(xì)紗機(jī)有28根,每年需67000根機(jī)梁，機(jī)梁質(zhì)量的好壞將直接影響該廠經(jīng)濟(jì)效益，而現(xiàn)在機(jī)梁質(zhì)量波動較大,返修率較高.因此提高機(jī)梁一次合格率具有更重要的意義?！景咐康摹砍浞掷媒y(tǒng)計質(zhì)量控制中的舊七種工具找出質(zhì)量問題，分析質(zhì)量缺陷出現(xiàn)的原因，并制定對策計劃和實(shí)施方案?！景咐治觥楷F(xiàn)場調(diào)查為了提高機(jī)梁一次投入產(chǎn)出合格率，質(zhì)量管理小組對機(jī)梁整個加工工藝過程進(jìn)行了分析討論。產(chǎn)品加工工藝流程：鑄坯粗銑機(jī)梁兩外角尺平面精銑機(jī)梁兩外角尺平面銑機(jī)梁兩里角尺銑機(jī)梁兩里角尺凸肩面粗、精銑機(jī)梁兩端面總長鉆、攻機(jī)梁兩角尺上螺紋及孔去毛刺（如圖1所示）1粗銑機(jī)梁兩外角尺平面2精銑機(jī)梁兩外角尺平面3銑機(jī)梁兩條小平面4銑機(jī)梁兩里角尺凸肩面5粗、精銑兩端總長6鉆、攻機(jī)梁角尺面上各螺紋及孔圖1產(chǎn)品零件簡圖及加工工序?qū)ふ以驗(yàn)榱藢ふ页霈F(xiàn)廢品的原因，對500件機(jī)梁加工工序的一次合格率進(jìn)行測試，數(shù)據(jù)如表1所示.表1機(jī)梁加工工序一次合格率測試表序號工序名稱測試數(shù)（根）合格數(shù)（根)合格率（%）1粗銑機(jī)梁兩外角尺平面50047394.602精銑機(jī)梁兩外角尺平面47337579。283銑機(jī)梁兩條小平面37537098.674銑機(jī)梁兩里角尺凸肩面37036598.655鉆、攻機(jī)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(chǎn)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(jī)梁各加工工序不合格品表項目不合格品數(shù)/根累積不合格品數(shù)/根累積百分?jǐn)?shù)/％精銑機(jī)梁兩外角尺平面989870。00粗銑機(jī)梁兩外角尺平面2712589.82銑機(jī)梁兩條小平面513092.86銑機(jī)梁兩里角尺凸肩面513594.43鉆、攻機(jī)梁角尺面上各螺紋及孔5140100N140由圖2可見，五道工序中精銑機(jī)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(jī)梁兩外角尺平面工序質(zhì)量的主要因素取118件由精銑機(jī)梁兩外角尺平面工序所造成的不合格進(jìn)行檢測,得到精銑機(jī)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(jī)梁工序不合格品表項目不合格品數(shù)/根累積不合格品數(shù)/根累積百分?jǐn)?shù)/%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(jī)梁兩外角尺質(zhì)量的A類因素即為主要因素。平面工序能力指數(shù)分析對精銑機(jī)梁兩外角尺平面工序中50例產(chǎn)品進(jìn)行平面度工序能力指數(shù)測定，數(shù)據(jù)如表4所示。表4平面度工序能力指數(shù)測定表（單位：×10-2mm781211876149121212111410119111011121589914910111312131514131214101311111512121012131010130012345678910123456789101112131415TT=15=11.2公差值(0.01mm)頻數(shù)（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(jù)以上分析，質(zhì)量管理小組制定了目標(biāo):①根據(jù)工序能力穩(wěn)定的要求，提出了要將工序能力指數(shù)CPS從值0.583提高到1以上的目標(biāo)。②根據(jù)國際一次投入產(chǎn)出合格率先進(jìn)水平為80%～85%的情況，提出了機(jī)梁一次合格率從72％提高到85%以上的目標(biāo)。因果分析為了找出影響機(jī)梁平面度而造成不合格品的原因，從人、機(jī)、料、方法、環(huán)境等五方面進(jìn)行了分析、討論，并畫了機(jī)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(jìn)行逐條分析,找出下列五條為影響機(jī)梁平面度質(zhì)量的主要原因：粗銑機(jī)梁彎曲變形由于機(jī)梁屬長向薄壁形結(jié)構(gòu)，極易產(chǎn)生加工變形,粗銑機(jī)梁的加工變形和加工后由于堆放不當(dāng)引起的彎曲變形，將會對精銑機(jī)梁質(zhì)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?yàn)橄燃庸び衅矫娑纫蟮囊唤浅呙?，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(zhì)量。夾緊點(diǎn)選擇不合理圖6工件受力圖工件夾緊點(diǎn)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(diǎn)設(shè)置在工件下端（如圖6圖6工件受力圖切削參數(shù)不合理切削參數(shù)是否合理,將直接影響到零件切削加工的質(zhì)量，由于過去工藝文件中未定切削參數(shù)，操作工廠選擇參數(shù)不合理，出現(xiàn)了高速切削,強(qiáng)力切削的現(xiàn)象，產(chǎn)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(jī)梁在結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(zhì)量.為了減少切削抗力，嚴(yán)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(biāo)措施負(fù)責(zé)人完成日期1粗銑機(jī)梁彎曲變形工藝規(guī)定粗銑機(jī)梁平面彎曲變形小于0。4mm以保證精銑質(zhì)量李華6月2零件加工工序不合理調(diào)整加工工序王輝7月3夾緊力點(diǎn)選擇不合理設(shè)計新夾具改進(jìn)力點(diǎn)，使受力穩(wěn)定王磊7月4切削參數(shù)不合理合理選擇切削參數(shù)曹明8月5刀具前角、修光刃圓弧R不合理改進(jìn)刀具前角，合理選擇修光刃圓弧張志林8月對策和實(shí)施由于粗銑機(jī)梁造成機(jī)梁彎曲變形影響機(jī)梁平面質(zhì)量，所以工藝規(guī)定粗銑機(jī)梁平面彎曲變形小于0。40mm,以保證精銑質(zhì)量。對加工工序進(jìn)行合理調(diào)整，把原加工工藝秩序調(diào)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(chǎn)生的變形，減少了影響平面度不合格的因素。改進(jìn)工裝夾具力點(diǎn)，使受力穩(wěn)定。改變原夾具夾緊力點(diǎn)，使夾緊力點(diǎn)從工件底部移到工件的中間，提高工件夾緊穩(wěn)定性，并設(shè)計制造新夾具。合理選擇最佳切削參數(shù)，減少切削熱量對零件質(zhì)量的影響。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)比較，分析選定：轉(zhuǎn)速n=500r/min、進(jìn)給量s=350mm/min、銑削深度t=0。5mm為最佳切削參數(shù)。對刀具前角進(jìn)行改進(jìn)，合理選擇修光刃圓弧R，改進(jìn)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(jī)梁平面度的影響。在確保零件表面粗糙度質(zhì)量前提下，對修光刃圓弧R進(jìn)行合理選擇，取R=83mm，以減少切削抗力對零件平面質(zhì)量的影響，并對修光刃圓弧R采用專用工具機(jī)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(shù)測定表（單位：×10-2mm78810109811121010109967871067891010111113121111118131289912910109910101099100024681012140123456789101112131415T頻數(shù)/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(shù)CPS值提高并達(dá)到了提出的目標(biāo)。質(zhì)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(jī)梁關(guān)鍵工序一次合格率測試表序號工序名稱測試數(shù)/個合格數(shù)/個合格率/％1粗銑機(jī)梁兩外角尺平面50048296。402精銑機(jī)梁兩外角尺平面48246095.433銑機(jī)梁兩條小平面46045298.264銑機(jī)梁兩里角尺凸肩面45244698。675鉆、攻機(jī)梁兩角尺面上各螺紋及孔44644