Неуспехи при 5-осно CNC машинно обработване: Ръководство за QA инженер за основната причина, триаж на CMM и какво да попитате доставчика, преди да повдигнете NCR

Неизправности в качеството на 5-осна CNC обработка: Ръководство за QA инженер за основната причина, триаж на CMM и какво да попитате доставчика, преди да издигнете NCR

Току-що изтеглихте CMM доклада за партида титанови корпуси от вашия5-осна CNC обработкадоставчик. Тридесет парчета. Четири от тях показват позицията на съставния-ъглов отвор извън истинската позиция с 0,018 mm - обозначението е TP ⌀0,012 mm при MMC. Изходящият отчет на доставчика показва всичките тридесет спецификации.

Преди да напишете NCR, трябва да отговорите на два въпроса. Първо: реално ли е не-съответствието или е несъгласие в измервателната система между вашата CMM и тяхната? Второ: ако е реално, това събитие на отклонение в процеса на конкретна характеристика ли е или систематичен проблем с това как доставчикът индексира частта за проверка? И двата сценария имат различни пътища за коригиращи действия и обединяването им създава NCR, който генерира документация, без да коригира първопричината.

Това ръководство работи чрез логиката на сортиране за 5-осна CNC обработкакачествени събития - от входяща проверка до първопричина до искане за коригиращо действие.

Защо 5-осните части създават специфични предизвикателства при проверката

Част, обработена в един5-осна CNC обработканастройката има своята базова структура, дефинирана от кинематичната верига на машината. Всички елементи са разположени една спрямо друга чрез геометрията на въртящата се ос на машината - не чрез последователно пре-фиксиране. Това е предимството на производството.

Предизвикателството при проверката е обратното: за да проверите връзките на размерите между елементите, които са били обработени под сложни ъгли, имате нужда от стратегия за измерване, която зачита същата референтна рамка, използвана от машината.

Най-честата грешка при проверка на5-осна CNC обработка части при постъпване: измерване на индивидуални характеристики спрямо дата, установена чрез контакт с повърхността, когато DRF (референтна рамка) на чертежа изисква различен приоритет на дата. Корпус с изходна точка A като ос на отвора, изходна точка B като перпендикулярна повърхност и изходна точка C като слот не може да бъде инспектиран правилно чрез поставяне върху най-голямата плоска повърхност и нулиране оттам - дори ако плоската повърхност изглежда като изходна ос A. Ако изходящият CMM на доставчика и вашият входящ CMM използват различни стратегии за установяване на изходна точка, резултатите не са сравними и разногласието в измервателната система е методологично, а не грешка на инструмента.

Преди да вдигнете NCR на съставна-позиция или ъглов толеранс, потвърдете, че процедурата за установяване на еталон съвпада между двата отчета. Попитайте доставчика за тяхната последователност от данни на програмата CMM. Ако не съвпада с приоритета на DRF на чертежа, докладът на доставчика измерва нещо различно от вашия отчет и първото коригиращо действие е привеждане в съответствие на методологията на измерване - не е промяна на процеса.

Четене на доклада на CMM: какво всъщност означават числата

Проверка на допустимите отклонения при 5-осна обработка с ЦПУдокладите от квалифициран доставчик трябва да съдържат измерени стойности, а не щампи за преминаване/неуспешно. Ако получите отчет с отметки и без данни от измерване, нямате база за статистически анализ и нямате възможност да откриете отклонение между партидите. Изисквайте действителни стойности за всички критични измерения.

Когато разполагате с данните, първият въпрос е дали резултатите от -извън-толерантността образуват модел или изглеждат произволни. Разпознаването на образи е най-бързият път към първопричината:

Изместване на посоката - всички не-съответствия от една и съща страна на номинала - почти никога не е събитие на случаен процес. То сочи към систематично отместване: базовата точка на ротационната ос на машината, нулева-точка на CMM програмата или базова повърхност, която е била машинно обработена извън позиция и е разпространила грешката към всички функции надолу по веригата. Това е сценарият, при който изходящият отчет на доставчика и вашият входящ отчет могат да бъдат „правилни“, докато показват различни числа -, ако единият от тях измерва от данни, които се отклоняват от намерението на чертежа.

FAI секвениране за 5-осни части: Кога да се измерва и защо времето е важно

5 ос CNC обработка първа проверка на артикулаима зависимост от последователността, която произвежда повече лоши данни от почти всеки друг единичен фактор: измерване твърде скоро след обработката.

Алуминиевите части, изработени от материал 7075-T651 или 6061-T6, носят остатъчно напрежение от операциите по обработка. Когато отстранявате материал, освобождавате напрежението и частта се движи - не видимо, но измеримо. Прясно обработен алуминиев корпус, който отчита 0,008 mm извън плоскост след 30 минути след обработката, често ще отчита 0,003 mm след 4 часа и 0,001 mm след 24 часа, тъй като градиентът на напрежението се уравновесява. Референтната температура по ISO 1 за измерване на размерите е 20 градуса. Една алуминиева част при 23 градуса се чете приблизително 7 µm по-дълго на 100 mm дължина от същата част при 20 градуса - уместно, ако диапазонът на толеранс е ±0,005 mm за 100 mm елемент.

За5 ос CNC обработка първа проверка на артикулаза алуминиеви части с толеранси, по-строги от ±0,01 mm, протоколът за проверка трябва да посочи минимално време за стабилизиране от 4 часа при температурата на околната среда на измерване, като 24 часа се предпочитат за части със сложна геометрия на джоба или дебелина на стената под 2 mm. Ако FAI на доставчика е взет на 45-та минута след-обработка в среда на цех при 24 градуса и вашата входяща инспекция е на 20 градуса след 48-часов цикъл на доставка, топлинните състояния и стабилизирането на напрежението са различни. Несъответствието при измерването може да е напълно реално и двата набора от числа може да са точни представяния на частта по времето, когато са били взети.

Документирайте времето за стабилизиране и измерваната температура във вашите входящи CMM записи. Ако възникне спор за доставчик, тези полета определят дали несъгласието е разрешимо на ниво измерване или изисква проучване на процеса.

Cpk под 1,33: Сортиране, преди да поискате коригиращо действие

Кога5 ос CNC обработка cpk възможност за процесданните са под 1,33 на критично измерение, стандартният отговор е да се повдигне искане за коригиращо действие. По-бързият отговор е да се определи дали повредата на Cpk е проблем на процеса или проблем на измервателната система -, тъй като коригиращото действие е напълно различно.

Проучване на Gauge R&R на измервателната система, използвана за критичното измерение, е първата стъпка, а не последната. Ако %GRR на системата за измерване надвишава 30% от границата на толеранс, изчислението на Cpk е замърсено от вариацията на измерването и не представя точно процеса. %GRR от 30% при толеранс ±0,010 mm означава, че до ±0,003 mm от отчетената вариация може да бъде шум от измерването. При този сценарий затягането на процеса може да не подобри Cpk -, а може просто да изложи повече шум от измерването.

Практическата последователност на сортиране:

Ако сортирането потвърди истински проблем с възможностите на процеса, искането за коригиращо действие към доставчика трябва да уточни коя стъпка от горната последователност сте изпълнили и какво показват данните. „Cpk=1.08 на диаметъра на отвора, %GRR=12%, изпълнение-графиката на поръчката показва възходяща тенденция, започваща от част 18“ дава на инженера на доставчика начална точка, която може да действа. „Cpk е извън спецификациите, моля, проучете“ генерира цикъл с документи.

Един CMM-специфичен детайл, свързан с5-осна CNC обработкаотвори: когато измервате цилиндричност или заобленост на отвор с малък-диаметър (под 15 mm), броят на точките за сканиране и стратегията за сканиране влияят на резултата. 4-точково измерване на отвор отчита размера на вписана окръжност през четири точки - то няма да открие състояние на лоб с нечетен брой лобове (3-профили на лобове или 5-лобове от определени геометрии на инструмента). Стратегия за непрекъснато сканиране с най-малко 36 точки на напречно сечение ще. Ако вашата спецификация на отвора има обозначение за цилиндричност или закръгленост, а не просто толеранс на диаметъра, потвърдете, че програмата CMM използва стратегия за сканиране, подходяща за геометричния контрол.

Протоколът за проверка на MID и какво предоставяме в първата статия

Нашите5-осна CNC обработкапотокът от проверки започва с програмата за детайли, а не с готовия детайл. Преди първото парче да бъде нарязано, планът за инспекция е написан: кои характеристики са критични, какъв метод на измерване се прилага за всеки, какъв е планът за вземане на проби за производството и какви са критериите за разпределение на маргиналните резултати.

За5-осни CNC машинни частипри новите програми нашият първи пакет със статии включва чертеж с балон с всеки номериран размер, отчет за CMM с измерени стойности спрямо всички балонирани размери, сертификат за материал, който може да бъде проследен до топлина и номер на партида, и -запис от проверка на процеса, показващ кои операции са проверени по време на производството. За програми с изисквания за PPAP, ние изграждаме подаването до нивото, посочено във вашата поръчка за покупка - Ниво 2 до Ниво 5 - и включваме данни за възможностите на процеса на критични измерения, където обемът на изпълнение го поддържа.

Нашето CMM оборудване е калибрирано по документиран график, който може да бъде проследен до националните стандарти. Температурата на измерване се записва на сесия. Запрецизна 5-осна обработкапрограми, при които съгласието на измервателната система между нашата изходяща и вашата входяща инспекция е известен риск, ние документираме последователността за установяване на данни в пакета FAI, така че вашата входяща програма да може да бъде валидирана спрямо същата референтна стратегия.

Ако искате да оцените нашата документация, преди да направите първа поръчка, ние предоставяме примерен FAI пакет от сравнима част при поискване - редактиран за поверителност на клиента, но пълен по структура. Поискайте го на bishenprecision.com или ни помолете да включим плана за инспекция къмОферта за CNC обработкатака че можете да го прегледате преди началото.

ЧЗВ

Моят CMM отчита отклонение +0.003 mm спрямо доклада на доставчика за същия отвор - кой е прав?

Вероятно и двете, в зависимост от установяването на базата и условията на измерване. Първата стъпка е да потвърдите, че и двете CMM програми установяват базовата референтна рамка в една и съща последователност и с помощта на едни и същи контактни точки или повърхности. Позиция на отвора, измерена от изходна точка A (ос на отвора) → B (лице) → C (прорез), ще даде различен резултат от същия отвор, измерен от изходна точка A (голяма плоска повърхност) → B (отвор) → C (ръб) - дори на същата физическа част. Второ, потвърдете температурата на измерване и времето за стабилизиране на частта. Разлика от 3 градуса между средите на измерване произвежда приблизително 2 µm топлинно разширение на 100 mm върху алуминий -, което отчита вашето отклонение от 0,003 mm на 150 mm част. Ако стратегията за изходна точка и температурата са съгласувани и отклонението продължава, поискайте сертификата за калибриране на CMM и записа за квалификация на сондата от доставчика. Систематично отклонение от такава величина при калибриран инструмент е необичайно и изисква кръстосана-проверка на системата за измерване с референтен артефакт.

Какъв размер на извадката трябва да изисквам за подаване на PPAP ниво 3 на малък-обем 5-ос CNC детайл?

Четвъртото издание на AIAG PPAP определя минимум 30 последователни бройки за подаване на пълен производствен цикъл с данни за капацитета на процеса. За програми с малък-обем, при които 30 броя представляват няколко месеца производство, стандартът позволява поетапен подход: подайте с наличното количество (минимум 5 броя за отчет с размери и документация на материала), с ангажимент за предоставяне на данни за капацитета, когато кумулативното производство достигне 30 броя. Документирайте поетапния подход в подаването и го потвърдете със SQE на вашия клиент преди подаване - някои клиенти изискват изпълнение от 30-части независимо от обема на програмата и установяването на това след подаване на пакет от 10 части създава цикъл на повторно подаване. За5 ос CNC обработка първа проверка на артикуласпециално за подавания, отчетът за размерите на всички балонирани размери се изисква на всяко ниво на подаване; данните за капацитета на процеса са това, което се мащабира с размера на извадката.

Кога трябва да поискам Gauge R&R проучване от доставчик на CNC, вместо просто да приема техните доклади за CMM?

Когато толерансът на критичния размер е под ±0,010 mm или когато сте имали две или повече разногласия при измерване на една и съща характеристика в различни партиди. При тесни допуски, приносът на измервателната система към отчетената вариация става значителен по отношение на диапазона на толеранс. Доставчик, който не може да предостави данни за %GRR за тяхната система за измерване на ±0,005 mm извивка, или не изпълнява анализ на възможностите на процеса, или не разполага с данните - и двете си струва да разберете, преди да разчитате на тяхната изходяща проверка като вход за приемане. Поискайте проучването Gauge R&R като част от пакета PPAP за всеки критичен размер, по-голям от ±0,008 mm. Ако доставчикът откаже, това е информация за зрелостта на неговата система за измерване.

Как да направя разлика между проблем с повторяемостта на закрепването и истинско отклонение на процеса на входящи 5-осни части?

Изпълнете-анализ на поръчката върху данните от измерванията. Начертайте всяка измерена стойност в последователността, в която е произведена - част 1 до част 30 в производствен ред. Проблемът с повторяемостта на фиксирането води до разсейване около стабилна средна стойност: стойностите скачат нагоре и надолу без насочена тенденция, тъй като всяко парче е фиксирано независимо. Дрейфът на процеса създава насочена тенденция: стойности, които започват близо до номиналните и се придвижват прогресивно към границата на толеранс с напредването на партидата. Проблемите с фиксирането обикновено водят до големи отклонения--отделка с разумна средна стойност; събитията на дрейфа обикновено водят до по-ниски вариации--на част, но променяща се средна стойност. Коригиращите действия са различни: проблемите с приспособлението изискват промени в дизайна на приспособлението или процедурата; събитията на отклонение изискват мониторинг на процеса - проследяване на износването на инструмента, термична компенсация или-измерване на процеса на интервали. Ако вашите входящи данни не идват със серийни номера на части в производствена поръчка, поискайте ги - без проследимост на поръчката за изпълнение-, анализът на отклонението не е възможен.