Контроль качества продукции (работа 1)
Тольяттинский государственный университет
Кафедра «Технология машиностроения»
ОТЧЁТ
по дисциплине «Контроль качества продукции»
Группа: М – 501
Студент: Рожков А.В.
Преподаватель: Алексеев О.К.
Тольятти 2005
Содержание:
Введение
Статистическая обработка данных
Построение гистограммы
Диаграмма Исикавы
Составление карт контроля
Выводы
Список литературы
Приложения
1. Статистическая обработка данных
Оценка технологической точности обработки на контрольной операции проводится с помощью индексов воспроизводимости С>р> и С>рк>. Индекс воспроизводимости С>р> характеризует соответствие изменчивости статистически устойчивого процесса ширине поля допуска. Индекс воспроизводимости С>рк> характеризует настроенность процесса на центр поля допуска:
Допускаемые значения индексов воспроизводимости для общепринятых оценок технологического процесса должны принимать следующие значения:
Значение индекса воспроизводимости С>р> определим по формуле:
(1.1)
где s – оценка стандартного отклонения
Δ – ширина поля допуска определяемая по формуле:
(1.2)
где ВГД, НГД – верхняя и нижняя граница поля допуска контролируемого размера.
мм.
Определим среднеквадратичное отклонение по формуле:
;
(1.3)
где Х>i> – результат i-ого измерения;
(Х>ср>) – среднее значение контролируемых размеров для всего объема выборки,
(Х>ср>) =0,0167 мм;
n – количество контролируемых размеров в выборке, n=100.
Определяем среднеквадратичное отклонение
s =0,0062
Так как ширина поля допуска контролируемого размера составляет Δ = 0,03 мм, то значения верхней и нижней границы поля допуска будут следующими:
ВГД = 0,03 мм; НГД = 0 мм
Определяем значение индекса воспроизводимости С>р>
Полученное значение индекса воспроизводимости С>р><1; поэтому изменение технологического процесса происходит в статистически устойчивом состоянии для принятого поля допуска контролируемого размера.
Определим значение индекса воспроизводимости С>рк> по формуле:
(1.4)
где d – расстояние между средней границей прохождения процесса и ближайшей границей поля допуска, принимаемое как d>min>( d>ВГД>;d>НГД>)
Расстояние между средней границей прохождения процесса и наибольшей границей поля допуска определим по формуле:
(1.5)
где (Х>ср>) – среднее значение контролируемых размеров для всей выборки
Расстояние между средней границей прохождения процесса и наименьшей границей поля допуска определим по формуле:
(1.6)
Определяем расстояния между средней границей прохождения процесса и ближайшей границей поля допуска
Из полученных значений выбираем наименьшее и подставляем его в формулу (1.4)
Полученное значение индекса воспроизводимости С>рк> < 1; это говорит о том, что настройка процесса смещена от центра поля допуска, поэтому для улучшения качества процесса необходимо увеличивать С>рк>.
Вывод статистической обработки данных см. раздел 5 данной работы.
2. Построение гистограммы
Для выявления положения среднего значения и определения характера рассеивания необходимо построить гистограмму. Гистограмма – это графическое представление количественной информации в виде столбиковой диаграммы. Для построения гистограммы требуется провести некоторые вычисления:
Построить горизонтальную шкалу возможных контролируемых значений размера
Отметить на шкале минимальное и максимальное значение контролируемого размера, вычислить размах R = Х>max>-X>min>
3. Разделим весь диапазон контролируемых значений на к-интервалов и отметим границы интервалов (α>1>, α>2>… α>к+1>)
4. Подсчитаем количество значений (n>i>) попавших в каждый интервал и составим интервальную таблицу частот
5. Вычислим длину интервала h = (α>к+1>- α>1>)/к
6. Над каждым интервалом построим прямоугольник высотой n>i>/ h
Определим размах для всего объема контролируемых размеров в выборке
Х>max> =0,03 ; Х>min> =0,01; R = Х>max>-X>min> +2е = 0,03-0,01 +2*0,001 = 0,022
е – погрешность измерения, принимаем равной: е = 0,001
Определяем ширину интервала по формуле:
(2.1)
Определяем ширину интервала
Определяем границы интервала по формулам:
(2.2)
(2.3)
где НГ и ВГ – соответственно верхняя и нижняя границы интервала
Все полученные значения сводим в таблицу 2.1
Гистограмму представим на рис 2.1
Таблица 2.1
Количество попаданий в интервал.
|
№ |
Нгi |
ВГi |
Ср.зн. |
Попад |
|
1 |
0,009 |
0,0112 |
0,01 |
41 |
|
2 |
0,0112 |
0,0134 |
0,0123 |
0 |
|
3 |
0,0134 |
0,0156 |
0,0145 |
0 |
|
4 |
0,0146 |
0,0178 |
0,0157 |
0 |
|
5 |
0,0178 |
0,02 |
0,0189 |
51 |
|
6 |
0,02 |
0,0222 |
0,0211 |
0 |
|
7 |
0,0222 |
0,0244 |
0,0233 |
3 |
|
8 |
0,0244 |
0,0266 |
0,0255 |
0 |
|
9 |
0,0266 |
0,0288 |
0,0277 |
0 |
|
10 |
0,0288 |
0,031 |
0,0299 |
8 |
Вывод по гистограмме см. раздел 5 данной работы.
3. Диаграмма Исикавы
Диаграмма Исикавы – это схема, показывающая отношение между показателем качества контролируемого размера детали (результат) и воздействующими на него факторами (причины).
Схема 3.1
Таблица 3.1
Причины, влияющие на технологический процесс.
|
1. заготовка |
1.1 твердость |
1.2 точность размеров |
|
1.3 погрешность формы поверхностей |
1.4 погрешность расположения поверхностей |
|
|
2. приспособление |
2.1 Погрешность изготовления |
2.2 погрешность установки на станке |
|
2.3 погрешность базовых поверхностей |
||
|
3. инструмент |
3.1 материал |
3.2 геометрия |
|
3.3 износ |
||
|
4. оборудование |
4.1 специальное |
4.2 специализированное |
|
4.3 универсальное |
4.4 станки с ЧПУ |
|
|
5. обработка |
5.1 режимы |
5.2 охлаждение |
|
5.3 вибрации |
5.4 время (машинное) |
|
|
5.5 количество смен |
||
|
6. внешние факторы |
6.1 пыльность |
6.2 загазованность |
|
6.3 освещенность |
6.4 температура окружающей среды |
4. Составление карт контроля
Карта контроля является графическим представлением характеристик технологического процесса и предназначена для оценки степени статистической управляемости технологического процесса. Различают контрольные карты по количественному и альтернативному признаку. Составление карт контроля сводится к построению графиков разброса средней величины контролируемого параметра и размаха выборки. В рамках данной практической работы используем контрольные карты, характеризующиеся количественным признаком. В таких контрольных картах используем количественные значения, получаемые в результате измерения случайной непрерывной величины, служащей характеристикой техпроцесса.
Под непрерывной величиной понимаем случайную величину, принимающую все значения случайных величин находящихся в выборке из некоторого конечного или бесконечного промежутка, которая характеризуется плотностью распределения непрерывной функции, позволяющей вычислить вероятность попадания случайной величины в заданный интервал
Для осуществления построения контрольных карт необходимо произвести следующие вычисления:
Определим выборочное среднее значение размера и размаха подгруппы по формулам:
(4.1)
где Х>1>, Х>2>… Х>n> – контролируемые значения размеров деталей принадлежащие i-ой подгруппе;
n – количество контролируемых размеров деталей в подгруппе
Среднее значение размаха контролируемых значений деталей принадлежащих i-ой подгруппе определим по формуле:
(4.2)
где Х>max> и X>min> – наибольшее и наименьшее значение контролируемого размера в i-ой подгруппе
Среднее значение размаха контролируемых размеров деталей для всей выборки определим по формуле:
(4.3)
где r>1>, r>2>…r>n> – количество средних значений размаха принадлежащих всей выборке;
k – количество подгрупп объеме выборки
Среднее значение контролируемых размеров деталей для всей выборке определим по формуле:
(4.4)
где Х>ср>1, Х>ср>2…Х>ср>n – количество средних значений размера принадлежащей всей выборке
Определим верхнюю и нижнюю контрольные границы подгруппы для контролируемых размеров и размахов.
Верхняя и нижняя контрольные границы для контролируемых размеров выборки (подгруппы):
(4.5)
(4.6)
Верхняя и нижняя контрольные границы для размахов выборки (подгруппы):
(4.6)
(4.7)
где А>2>, D>3>, D>4> – постоянные константы для расчета контрольных границ, выбираемые из таблицы 4.1
Таблица 4.1
Константы для расчета контрольных границ
|
Объем подгруппы |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
А>1> |
1,880 |
1,187 |
0,796 |
0,691 |
0,548 |
0,508 |
0,433 |
0,412 |
0,362 |
|
А>2> |
1,880 |
1,023 |
0,729 |
0,577 |
0,483 |
0,419 |
0,373 |
0,337 |
0,308 |
|
D>3> |
- |
- |
- |
- |
- |
0,076 |
0,136 |
0,184 |
0,223 |
|
D>4> |
3,267 |
2,574 |
2,282 |
2,114 |
2,004 |
1,924 |
1,864 |
1,816 |
1,777 |
Так как в данной практической работе 100 контролируемых значений в выборке, то разбиваем всю выборку значений на 20 подгрупп, и в каждой подгруппе по 5 контролируемых размеров. Тогда для 20 подгрупп, значения констант для расчета контрольных границ принимаем следующими:
n =5 ; k=20 ; A>1> = 0,691 ; А>2> = 0,577 ; D>4 >= 2,114
Все результаты, полученные из предыдущих формул, сводим в таблицы 4.2 и 4.3
Таблица 4.2
Расчета для r-карты.
|
№ подгруппы |
Х>ср>i |
r |
(Х>ср>) |
R>ср> |
|
1 |
0,014 |
0,01 |
0,0167 |
0,0135 |
|
2 |
0,018 |
0,01 |
||
|
3 |
0,02 |
0,02 |
||
|
4 |
0,014 |
0,01 |
||
|
5 |
0,018 |
0,02 |
||
|
6 |
0,016 |
0,01 |
||
|
7 |
0,02 |
0,02 |
||
|
8 |
0,012 |
0,01 |
||
|
9 |
0,016 |
0,01 |
||
|
10 |
0,022 |
0,01 |
||
|
11 |
0,014 |
0,01 |
||
|
12 |
0,018 |
0,01 |
||
|
13 |
0,02 |
0,02 |
||
|
14 |
0,016 |
0,02 |
||
|
15 |
0,016 |
0,01 |
||
|
16 |
0,016 |
0,02 |
||
|
17 |
0,016 |
0,01 |
||
|
18 |
0,016 |
0,01 |
||
|
19 |
0,016 |
0,01 |
||
|
20 |
0,016 |
0,02 |
Определим верхние и нижние контрольные границы для размеров и размахов выборки (подгруппы):
ВКГ>Х> = 0,0167 + 0,577*0,0135=0,0244895
НКГ>Х> = 0,0167 - 0,577*0,0135= 0,0089105
ВКГ>R> = 2,114*0,0135= 0,028539
Полученные значения сносим в таблицу 4.3
Таблица 4.3
Итоговая таблица
|
Параметр |
ВКГ>Х> |
НКГ>Х> |
ВКГ>R> |
|
Значение |
0,0244895 |
0,0089105 |
0,028539 |
На основании этих значений строим контрольную карту средних значений и карту размаха значений контролируемого размера
Вывод по контрольным картам см. раздел 5 данной работы.
5. Выводы
1. В ходе выполнения работы были получены следующие показатели воспроизводимости:
С>рк> =0,63 (< 1);
С>р >= 0,71 (< 1).
Индекс воспроизводимости С>рк> характеризует настроенность процесса на центр поля допуска. Для улучшения качества процесса необходимо увеличить значение этого индекса.
Индекс воспроизводимости С>р> характеризует соответствие изменчивости статистически устойчивого процесса ширине поля допуска. По общепринятым оценкам значение показателя хорошо характеризует технологический процесс. В нем очень мало несоответствий.
Исходя из рассчитанных индексов, следует отметить нормальную технологическую точность.
2. Анализ гистограммы показал высокую кучность размеров (51) в центре поля допуска. Это характеризует минимальную степень разброса размеров. Имеется очень незначительный вылет размеров за пределы поля допуска. Желателен запас, поэтому необходимо уменьшить разброс размеров.
3. В контрольной карте представлены 2 карты.
На х-карте (средние значения) показан хороший, стабильный ход технологического процесса. Размеры находятся по центру поля допуска размера. В диаграмме отсутствуют резкие пики, вылеты размера. Эти характеристики говорят об статически устойчивом протекании процесса, технологическая точность обеспечивается во всем диапазоне измерений контролируемых размеров детали. В итоге процесс не требует доработки и вмешательства.
На r-карте представлен размах контролируемого размера детали. В 3, 5, 7, 13, 14, 16 подвыборках наблюдается резкий размах измерений. Но в целом процесс протекает нормально, без вылетов за границы.
Литература
ГОСТ 2.105-79 «Общие требования к текстовым документам»
ГОСТ 2.1102-81 «Стадии разработки и виды документов»
ГОСТ 3.1104-81 «Общие требования к формам, бланкам и документам»
ГОСТ 3.1111-83 «Правила учета, хранения и внесения изменений»
ГОСТ 3.1201-85 «Система обозначения технологических документов»
ГОСТ 14.306-73 «Правила выбора средств технологического оснащения в процессе технического контроля»