Napake pri 5-osnem CNC obdelovanju: Navodila za inženirje QA za glavni vzrok, triažo CMM in kaj vprašati dobavitelja, preden dvignete NCR

Napake kakovosti 5-osnega CNC obdelovanja: Vodnik za inženirje QA o temeljnem vzroku, triaži CMM in kaj vprašati dobavitelja, preden dvignete NCR

Pravkar ste vzeli poročilo CMM o seriji ohišij iz titana iz vašega5-osna CNC obdelavadobavitelj. Trideset kosov. Štirje od njih prikazujejo sestavljen{2}}položaj kotne izvrtine od pravega položaja za 0,018 mm - oblaček je TP ⌀0,012 mm pri MMC. Izhodno poročilo dobavitelja prikazuje vseh trideset v spec.

Preden napišete NCR, morate odgovoriti na dve vprašanji. Prvič: ali je ne-skladnost resnična ali gre za nesoglasje v sistemu merjenja med vašim in njihovim CMM? Drugič: če je resnično, ali je to dogodek zamika procesa na določeni funkciji ali sistematična težava s tem, kako dobavitelj indeksira del za pregled? Oba scenarija imata različne poti korektivnih ukrepov in njuno združevanje povzroči NCR, ki ustvari papirologijo brez odpravljanja temeljnega vzroka.

Ta vodnik deluje skozi triažno logiko za 5-osna CNC obdelavadogodki kakovosti - od dohodnega pregleda do temeljnega vzroka do zahteve za korektivni ukrep.

Zakaj 5-osni deli ustvarjajo posebne izzive pri pregledovanju

Del, obdelan v enem samem5-osna CNC obdelavanastavitev ima referenčno strukturo, ki jo določa kinematična veriga stroja. Vse funkcije so med seboj nameščene relativno z geometrijo rotacijske osi stroja - in ne z zaporednim ponovnim-pritrjevanjem. To je prednost proizvodnje.

Izziv inšpekcijskega pregleda je obraten: za preverjanje dimenzijskih razmerij med elementi, ki so bili strojno obdelani pod sestavljenimi koti, potrebujete merilno strategijo, ki upošteva isti referenčni okvir referenčne točke, kot ga je uporabil stroj.

Najpogostejša napaka pri pregledu na5-osna CNC obdelava deli pri vhodu: merjenje posameznih elementov glede na ničelno točko, določeno s površinskim stikom, ko DRF (referenčni okvir datuma) risbe zahteva drugačno prednost referenčne točke. Ohišja z referenčno točko A kot osjo izvrtine, referenčno točko B kot pravokotno ploskev in referenčno točko C kot režo ni mogoče pravilno pregledati tako, da ga položite na največjo ravno ploskev in od tam nastavite na ničlo -, tudi če je ravna ploskev videti kot referenčna točka A. Če sta dobaviteljev odhodni CMM in vaš dohodni KMS uporabljala različne strategije za vzpostavitev ničelne točke, rezultati niso primerljivi, nesoglasje v merilnem sistemu pa je metodološko, ne napaka instrumenta.

Preden dvignete NCR na sestavljenem-položaju ali kotni toleranci, potrdite, da se postopek vzpostavitve ničelne točke ujema med obema poročiloma. Vprašajte dobavitelja za zaporedje ničelnih točk programa CMM. Če se ne ujema s prednostjo DRF risbe, dobaviteljevo poročilo meri drugo stvar kot vaše poročilo in prvi korektivni ukrep je uskladitev z metodologijo merjenja - in ne sprememba postopka.

Branje poročila CMM: kaj dejansko pomenijo številke

Pregled toleranc 5-osne CNC obdelaveporočila kvalificiranega dobavitelja morajo vsebovati izmerjene vrednosti, ne pa žigov uspešno/neuspešno. Če prejmete poročilo s kljukicami in brez merilnih podatkov, nimate podlage za statistično analizo in ne morete zaznati premika med serijami. Zahtevajte dejanske vrednosti za vse kritične dimenzije.

Ko imate podatke, je prvo vprašanje, ali rezultati iz--tolerance tvorijo vzorec ali so videti naključni. Prepoznavanje vzorcev je najhitrejša pot do vzroka:

Smerni premik - vseh ne-skladnosti na isti strani nominalne - skoraj nikoli ni naključen procesni dogodek. Kaže na sistematičen odmik: ničelno točko rotacijske osi stroja, ničelno -točko programa CMM ali ničelno površino, ki je bila strojno obdelana izven položaja in je napako razširila na vse spodnje elemente. To je scenarij, v katerem sta lahko dobaviteljevo izhodno poročilo in vaše dohodno poročilo oba "pravilna", medtem ko prikazujeta različni številki -, če eno od njiju meri iz podatka, ki se oddaljuje od namena risbe.

Zaporedje FAI za 5-osne dele: kdaj meriti in zakaj je čas pomemben

5-osna CNC obdelava prvega pregleda izdelkaima odvisnost od zaporedja, ki proizvede več slabih podatkov kot skoraj kateri koli drug posamezen dejavnik: merjenje prehitro po strojni obdelavi.

Aluminijasti deli, izdelani iz materiala 7075-T651 ali 6061-T6, prenašajo preostale napetosti zaradi postopkov strojne obdelave. Ko odstranite material, sprostite napetost in del se premakne - ne vidno, ampak merljivo. Sveže strojno obdelano aluminijasto ohišje, ki odčita 0,008 mm od ravnosti v 30 minutah po obdelavi, bo pogosto odčitalo 0,003 mm v 4 urah in 0,001 mm v 24 urah, ko se gradient napetosti uravnoteži. Referenčna temperatura ISO 1 za merjenje dimenzij je 20 stopinj. Aluminijasti del pri 23 stopinjah je približno 7 µm daljši na 100 mm dolžine kot enak del pri 20 stopinjah – ustrezno, če je vaš tolerančni pas ±0,005 mm na 100 mm elementu.

Za5-osna CNC obdelava prvega pregleda izdelkaza aluminijaste dele s tolerancami, večjimi od ±0,01 mm, mora protokol pregleda določiti minimalni čas stabilizacije 4 ure pri temperaturi merilnega okolja, pri čemer je 24 ur zaželeno za dele s kompleksno geometrijo žepov ali debelino stene pod 2 mm. Če je bil dobaviteljev FAI opravljen 45 minut po-strojni obdelavi v okolju trgovine pri 24 stopinjah in je vaš vhodni pregled pri 20 stopinjah po 48-urnem ciklu pošiljanja, sta stanja toplotne in napetostne stabilizacije drugačna. Nesoglasje pri meritvah je lahko povsem resnično in oba niza številk sta lahko natančni predstavitvi dela v času, ko sta bila posneta.

Dokumentirajte stabilizacijski čas in izmerjeno temperaturo v svojih dohodnih zapisih CMM. Če pride do spora z dobaviteljem, so ta polja tista, ki določajo, ali je nesoglasje mogoče rešiti na ravni merjenja ali zahteva preiskavo postopka.

Cpk pod 1,33: triaža, preden zahtevate korektivni ukrep

kdaj5-osna CNC obdelava cpk procesna zmogljivostpodatek o kritični dimenziji nižji od 1,33, je standardni odgovor zahteva za korektivni ukrep. Hitrejši odziv je razvrstitev, ali je napaka Cpk težava procesa ali težava merilnega sistema -, ker je korektivni ukrep popolnoma drugačen.

Študija Gauge R&R o merilnem sistemu, ki se uporablja za kritično dimenzijo, je prvi korak, ne zadnji. Če %GRR merilnega sistema presega 30 % tolerančnega pasu, je izračun Cpk onesnažen z variacijo meritve in ne predstavlja natančno procesa. % GRR 30 % pri toleranci ±0,010 mm pomeni, da je do ±0,003 mm poročane variacije lahko šum meritve. V tem scenariju zaostritev postopka morda ne bo izboljšala Cpk -, lahko bo samo izpostavila večji šum meritev.

Praktično triažno zaporedje:

Če triaža potrdi resnično težavo z zmogljivostjo procesa, mora zahteva za korektivni ukrep dobavitelju navesti, kateri korak v zgornjem zaporedju ste dokončali in kaj so pokazali podatki. "Cpk=1.08 na premeru izvrtine, %GRR=12%, run-diagram naročila prikazuje naraščajoči trend, ki se začne pri kosu 18," daje dobaviteljevemu procesnemu inženirju izhodišče, na katerem lahko ukrepa. »Cpk je izven specifikacij, prosimo, raziščite« ustvari zanko s papirologijo.

Ena podrobnost,-specifična za CMM, pomembna za5-osna CNC obdelavaizvrtine: pri merjenju cilindričnosti ali okroglosti na izvrtini z majhnim-premerom (pod 15 mm) število točk skeniranja in strategija skeniranja vplivata na rezultat. 4-točkovna meritev izvrtine poroča o velikosti včrtanega kroga skozi štiri točke - ne bo zaznala stanja režnja z lihim številom reženj (3-profili režnja ali 5-lob iz določenih geometrij orodja). Strategija neprekinjenega skeniranja z najmanj 36 točkami na prečni prerez bo. Če ima vaša specifikacija izvrtine oblaček glede cilindričnosti ali okroglosti in ne le tolerance premera, potrdite, da program CMM uporablja strategijo skeniranja, ki ustreza geometrijskemu nadzoru.

Inšpekcijski protokol MID in kaj ponujamo v prvem članku

Naš5-osna CNC obdelavainšpekcijski tok se začne s programom dela, ne s končnim delom. Preden je prvi kos razrezan, je napisan načrt pregleda: katere lastnosti so kritične, katera merilna metoda se uporablja za vsako, kakšen je načrt vzorčenja za proizvodnjo in kakšna so merila za razporeditev obrobnih rezultatov.

Za5-osni CNC obdelani delipri novih programih naš prvi paket člankov vključuje balonsko risbo z vsako oštevilčeno dimenzijo, poročilo CMM z izmerjenimi vrednostmi v primerjavi z vsemi balonskimi dimenzijami, potrdilo o materialu, ki je sledljivo glede na toploto in številko serije, ter-zapis o inšpekciji v procesu, ki prikazuje, katere operacije so bile preverjene med proizvodnjo. Za programe z zahtevami PPAP sestavimo oddajo do ravni, določene v vašem naročilu - od 2. stopnje do 5 -, in vključimo podatke o zmogljivosti procesa na kritičnih dimenzijah, kjer obseg izvajanja to podpira.

Naša CMM oprema je kalibrirana po dokumentiranem urniku, ki je sledljiv nacionalnim standardom. Merjena temperatura se beleži na sejo. Zaprecizna 5-osna obdelavaprogrami, pri katerih je usklajenost merilnega sistema med našim odhodnim in vašim dohodnim pregledom znano tveganje, dokumentiramo zaporedje vzpostavitve referenčne točke v paketu FAI, tako da je vaš dohodni program mogoče validirati glede na isto referenčno strategijo.

Če želite oceniti našo dokumentacijo, preden oddate prvo naročilo, vam na zahtevo zagotovimo vzorec paketa FAI iz primerljivega dela - redigirano zaradi zaupnosti strank, vendar popolno strukturo. Zahtevajte ga na bishenprecision.com ali nas prosite, da vključimo inšpekcijski načrt kPonudba za CNC obdelavotako da ga lahko pregledate pred začetkom.

pogosta vprašanja

Moj CMM poroča o +0.003 mm pristranskosti v primerjavi z dobaviteljevim poročilom o isti izvrtini - kdo ima prav?

Morda oboje, odvisno od vzpostavitve referenčne točke in merilnih pogojev. Prvi korak je potrditev, da oba programa CMM vzpostavita referenčni okvir referenčne točke v istem zaporedju in z uporabo istih kontaktnih točk ali površin. Položaj izvrtine, izmerjen od točke A (os izvrtine) → B (ploskev) → C (reža), bo dal drugačen rezultat kot enaka izvrtina, izmerjena od točke A (velika ravna ploskev) → B (izvrtina) → C (rob) - tudi na istem fizičnem delu. Drugič, potrdite temperaturo meritve in čas stabilizacije dela. 3-stopinjska razlika med merilnimi okolji povzroči približno 2 µm toplotnega raztezanja na 100 mm na aluminiju -, kar predstavlja 0,003 mm odstopanja na 150 mm delu. Če sta strategija referenčne točke in temperatura usklajeni in odstopanje ostaja, zahtevajte dobaviteljev certifikat o umerjanju CMM in zapis o kvalifikaciji sonde. Sistematična pristranskost te velikosti na umerjenem instrumentu je neobičajna in zahteva navzkrižno-preverjanje merilnega sistema z referenčnim artefaktom.

Kakšno velikost vzorca naj zahtevam za oddajo 3. stopnje PPAP za 5-osni CNC del-z majhno količino?

4. izdaja AIAG PPAP določa najmanj 30 zaporednih kosov za predložitev celotne proizvodne serije s podatki o zmogljivosti procesa. Za nizko-programe, pri katerih 30 kosov predstavlja večmesečno proizvodnjo, standard dovoljuje postopen pristop: predložite z razpoložljivo količino (najmanj 5 kosov za poročilo o dimenzijah in dokumentacijo o materialu), z zavezo, da zagotovite podatke o zmogljivosti, ko kumulativna proizvodnja doseže 30 kosov. Dokumentirajte postopni pristop v oddaji in jo pred oddajo potrdite s SQE vaše stranke - nekatere stranke zahtevajo izvedbo 30-delov ne glede na obseg programa in ugotovitev, da po oddaji paketa 10 kosov ustvari cikel ponovne oddaje. Za5-osna CNC obdelava prvega pregleda izdelkazlasti pri oddajah je potrebno poročilo o dimenzijah za vse dimenzije v balonu na kateri koli ravni oddaje; podatki o zmogljivosti procesa so tisti, ki se merijo z velikostjo vzorca.

Kdaj naj od dobavitelja CNC-ja zahtevam raziskavo Gauge R&R, namesto da samo sprejmem njihova poročila CMM?

Ko je toleranca kritične dimenzije pod ±0,010 mm ali ko ste imeli dve ali več nesoglasij pri meritvah za isto funkcijo v različnih serijah. Pri ozkih tolerancah postane prispevek merilnega sistema k prijavljeni variaciji pomemben glede na tolerančni pas. Dobavitelj, ki ne more zagotoviti podatkov % GRR za svoj merilni sistem na ±0,005 mm oblačku, bodisi ne izvaja analize zmogljivosti procesa ali pa nima podatkov - oboje je vredno razumeti, preden se zanašate na njihov odhodni pregled kot vrata za sprejem. Zahtevajte študijo Gauge R&R kot del paketa PPAP za katero koli kritično dimenzijo, manjšo od ±0,008 mm. Če se dobavitelj odpove, je to informacija o zrelosti njegovega merilnega sistema.

Kako ločim med težavo s ponovljivostjo vpenjanja in resničnim zamikom procesa na vhodnih 5-osnih delih?

Zaženite-analizo naročila na podatkih meritev. Narišite vsako izmerjeno vrednost v zaporedju, v katerem je bila proizvedena - kos 1 do kos 30 v proizvodnem nalogu. Težava s ponovljivostjo pritrjevanja povzroči razpršitev okoli stabilne srednje vrednosti: vrednosti skačejo gor in dol brez usmerjenega trenda, ker je bil vsak kos pritrjen neodvisno. Premik procesa povzroči usmerjen trend: vrednosti, ki se začnejo blizu nominalne in se z napredovanjem serije postopno premikajo proti meji tolerance. Težave s pritrjevanjem običajno povzročajo velike--variacije od kosa do kosa z razumnim povprečjem; dogodki zanašanja običajno povzročijo nižje--različice med deli, vendar spreminjajočo se srednjo vrednost. Korektivni ukrepi so različni: težave s pritrjevanjem zahtevajo spremembe načrta vpenjala ali postopka; dogodki odmika zahtevajo spremljanje procesa - sledenje obrabi orodja, toplotno kompenzacijo ali v-procesnem merjenju v intervalih. Če vaši vhodni podatki ne prihajajo s serijskimi številkami kosov v proizvodnem naročilu, jih zahtevajte - brez sledljivosti zagona-naročila, analiza premika ni mogoča.