Huwa propost u vvalidat metodu għat-titjib tal-eżattezza pożizzjonali tat-toqob imtaqqbin ibbażat fuq ir-riżultati tal-Magni tal-Kejl Koordinat (CMM). Permezz ta 'analiżi tad-dejta u verifika prattika, il-proċess tat-tħaffir tal-hub huwa ottimizzat biex itejjeb l-eżattezza tal-pożizzjoni. Billi tallinja l-orjentazzjoni tal-hub waqt l-ispezzjoni CMM mal-orjentazzjoni u s-sekwenza użata fil-programm tat-tħaffir taċ-ċentru tal-magni, il-mudell tad-distribuzzjoni tal-pożizzjonijiet tat-toqba jiġi analizzat statistikament fuq kejl multipli biex jiġi kkalkulat l-offset tal-koordinati bejn il-punt ċentrali attwali mtaqqab u l-punt ċentrali teoretiku. Validazzjoni sperimentali fuq lottijiet multipli turi li dan il-metodu jista 'jnaqqas id-devjazzjoni pożizzjonali tat-toqba tal-hub sa 31.25%, li joffri soluzzjoni kost-effettiva biex tittejjeb l-eżattezza pożizzjonali taċ-ċentri tal-magni eżistenti mingħajr il-ħtieġa ta' titjib tat-tagħmir.
Immaġni
01
Introduzzjoni
Bl-iżvilupp tal-industrija tal-fus, xi manifatturi imponew rekwiżiti dejjem aktar stretti għall-eżattezza pożizzjonali tat-toqba tal-buttun [1]. Fil-produzzjoni attwali, it-tixjiħ tat-tagħmir ħafna drabi jagħmilha diffiċli biex jiġi żgurat li l-għodod tal-magni kollha jissodisfaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-eżattezza pożizzjonali definiti fit-tpinġijiet tal-inġinerija. Li sserraħ fuq ċentri speċifiċi ta' magni ta'-preċiżjoni għolja għall-produzzjoni jista' jikkomprometti l-effiċjenza u jżid l-ispejjeż. Bil-maqlub, ix-xiri ta' għodod tal-magni ġodda jew ir-rinnovament ta' dawk eżistenti jgħollu l-ispejjeż; barra minn hekk, peress li l-biċċa l-kbira tal-prodotti l-oħra ma jeħtiġux tali preċiżjoni tal-pożizzjoni għolja, dawn l-investimenti jistgħu jwasslu għal nefqa ta' ħela meta jkunu qed jimmanifatturaw linji oħra ta' prodotti. Biex jindirizza dan, dan id-dokument jipproponi u jivvalida metodu ta 'kumpens tal-programm ibbażat fuq feedback tal-kejl. Billi tuża CMM biex tkejjel b'mod preċiż id-devjazzjonijiet sistematiċi tal-pożizzjoni tat-toqba-u sussegwentement tikkalkula u tapplika kumpens invers fi ħdan il-programm taċ-ċentru tal-magni-huwa possibbli li tittejjeb b'mod sinifikanti l-eżattezza pożizzjonali tat-toqba tal-hub u tiżdied ir-rata tar-rendiment tal-prodott, biex b'hekk jintlaħqu l-ħtiġijiet diversi ta 'diversi klijenti.
Immaġni
02
Studju tal-Każ tal-Maċinazzjoni
Il-Figura 1 turi l-komponent tal-hub C008 prodott minn ċerta kumpanija, li teħtieġ preċiżjoni pożizzjonali ta '0.20 mm. Filwaqt li t-tagħmir eżistenti tal-kumpanija jista' jikseb b'mod konsistenti preċiżjoni pożizzjonali taħt 0.20 mm-b'hekk jissodisfa r-rekwiżiti għal dan il-prodott speċifiku-klijenti oħra jeħtieġu preċiżjoni pożizzjonali ta' 0.15 mm għal prodotti simili. Tali rekwiżiti ta'-preċiżjoni għolja bħalissa jistgħu jiġu sodisfatti biss minn numru limitat ta' għodod tal-magni li għadhom kif inxtraw. Madankollu, il-kapaċità tal-produzzjoni ta 'dawn il-magni hija essenzjalment saturata, u tagħmilha diffiċli li tiġi ggarantita l-kunsinna f'waqtha tal-ordnijiet tal-klijenti, filwaqt li l-ispejjeż tax-xogħol assoċjati mal-operat tagħhom huma wkoll ogħla. Biex tittejjeb il-kapaċità tal-produzzjoni ġenerali tal-kumpanija u l-kompetittività tal-prodott, hemm bżonn urġenti li jinfetaħ il-potenzjal ta 'preċiżjoni tat-tagħmir eżistenti permezz tal-ottimizzazzjoni tal-proċess, u b'hekk jintlaħqu rekwiżiti aktar stretti tal-klijenti filwaqt li jiġu kkontrollati l-ispejjeż tal-magni.
[Immaġni]
Figura 1: Komponent tal-buttun tar-rota C008
Dan id-dokument jippreżenta esperiment ta 'proċess komprensiv immirat lejn it-titjib tal-preċiżjoni pożizzjonali tat-toqob tat-tħaffir tal-buttun tar-rota. L-istudju jsegwi erba' passi ewlenin-magni, kejl, korrezzjoni tad-dejta, u verifika tal-effettività-biex jintlaħaq l-għan li jintlaħqu l-ħtiġijiet tal-klijenti filwaqt li jitnaqqsu l-ispejjeż tal-magni.
[Immaġni]
03
Identifikazzjoni ta 'Fatturi li Jaffettwaw l-Eżattezza tal-Maċinazzjoni
Il-fatturi primarji li jinfluwenzaw l-eżattezza pożizzjonali tal-buttun tar-rota C008 jinkludu għodda, għodod tal-qtugħ, u t-tagħmir tal-magni innifsu.
1) L-għodda tintuża biex tallinja ċ-ċentru tal-buttun tar-rota mal-oriġini tal-biċċa tax-xogħol taċ-ċentru tal-magni. Is-setup oriġinali utilizzat mandrin; madankollu, it-tneħħija massima teoretika bejn il-mandrin u l-buttun tar-rota kienet ta '0.05 mm, li kellha impatt sinifikanti fuq l-eżattezza tal-pożizzjoni. Biex jiġi eliminat dan l-iżball ta 'pożizzjonament, twaħħil ta' ċokk pnewmatiku innovattiv ġie ddisinjat biex jissostitwixxi l-mandrin. Iċ-ċokk pnewmatiku magħżul joffri preċiżjoni taċ-ċentru ta '0.001 mm, li jagħmel l-impatt tiegħu fuq l-eżattezza pożizzjonali negliġibbli.
2) Peress li l-kumpanija tistandardizza l-mudelli u l-marki tal-għodod tal-qtugħ użati madwar il-bord, u peress li l-għodod tal-qtugħ-li huma komponenti standardizzati-jikkontribwixxu minimament għal devjazzjoni sistematika, il-marka tal-għodda baqgħet ma nbidlitx matul l-esperiment kollu biex tiġi żgurata l-konsistenza fil-varjabbli sperimentali.
3) Iċ-ċentri tal-magni jvarjaw skont il-marka u l-età skont meta nxtraw. B'għodda u għodod tal-qtugħ miżmuma kostanti, l-għodda tal-magni nnifisha tirrappreżenta l-aktar varjabbli sinifikanti li taffettwa l-eżattezza tal-magni-varjabbli li ma tistax tinbidel matul il-ħajja tas-servizz tal-magna. Wara li kkontrolla jew elimina l-varjabbli assoċjati ma 'għodda u għodod tal-qtugħ, l-istudju jiffoka fuq l-indirizzar tad-devjazzjoni tal-pożizzjonament sistematiku inerenti għall-għodda tal-magni. It-twettiq tal-esperiment taħt kundizzjonijiet ta' manutenzjoni standard jippermetti validazzjoni aktar effettiva tal-fattibilità tal-metodu propost.
[Immaġni]
04
Metodu Sperimentali
Biex tiġi żgurata l-konsistenza u l-komparabbiltà tad-dejta tal-kejl, il-buttun tar-rota C008 inżamm f'orjentazzjoni identika u suġġett għall-istess sekwenza ta 'spezzjoni kemm matul il-proċess tat-tħaffir fiċ-ċentru tal-magni kif ukoll l-ispezzjoni sussegwenti tal-magni tal-kejl tal-koordinati (CMM). Il-persunal huwa meħtieġ li jaderixxi b'mod strett ma 'l-angoli ta' pożizzjonament speċifikati, is-sekwenzi tat-tħaffir, u l-ordnijiet ta 'spezzjoni. Dan jiżgura li r-riżultati tal-kejl jistgħu jiġu analizzati b'mod preċiż u jelimina l-iżbalji tal-kejl ikkawżati minn angoli ta 'pożizzjonament mhux korretti.
4.1 Metodu tat-test
L-ispezzjoni tas-CMM (Magni tal-Kejl Koordinat) tieħu ħin-; kampjunar eċċessiv joħloq konġestjoni fil-linja ta 'spezzjoni, li jfixkel l-effiċjenza ta' spezzjonijiet ta 'prodotti ta' rutina [2], filwaqt li kampjunar insuffiċjenti jonqos milli jaqbad l-istabbiltà u l-varjazzjonijiet tad-dejta matul il-proċess tal-magni. Biex tibbilanċja l-effiċjenza tal-ispezzjoni mal-affidabbiltà tad-dejta, it-test utilizza ġirjiet żgħar ta' proċessar ta'-lott ta' tliet partijiet kull wieħed. Dan l-approċċ ta dejta tal-kampjuni statistikament sinifikanti filwaqt li żamm iċ-ċiklu ta 'spezzjoni maniġġabbli, u b'hekk jimminimizza l-impatt fuq l-iskedi ta' produzzjoni standard.
4.2 Minimizzar Varjabbli
Matul it-test, l-għodda u l-għodda tal-magni baqgħu ma nbidlux, u l-ħajja teoretika tal-għodda kienet stabbilita għal 150 parti. Biex jiġu żgurati kundizzjonijiet tat-test konsistenti u komparabbiltà tar-riżultati, għodda ġdida ġiet installata fil-bidu, u ma saru l-ebda aġġustamenti tal-għodda matul l-ewwel żewġ ġirjiet tat-test; din eliminat b'mod effettiv l-għodda-varjabbli relatati u żgurat l-affidabbiltà tas-sors tad-dejta.
4.3 Rekwiżiti ta' Spezzjoni
Il-buttun tar-rota C008 huwa komponent rotazzjonali. Matul il-magni, l-orjentazzjoni tal-parti kellha tikkonforma mal-ispeċifikazzjonijiet tat-test. Barra minn hekk, is-sekwenzi ta 'spezzjoni tat-tħaffir u CMM baqgħu konsistenti matul it-test biex tiġi żgurata l-eżattezza tad-dejta, u b'hekk ipprovdew bażi affidabbli għall-analiżi sussegwenti tal-iżbalji u l-kalkoli ta' kumpens tal-programm.
4.4 Kontroll tal-Proċess tal-Maċinazzjoni
Biex iżżomm kontroll strett fuq il-proċess kollu tat-test, il-ġestjoni tal-workshop ħarreġ operaturi tal-magni u spetturi tal-kwalità skont il-protokolli tat-test, u jiżguraw fehim sħiħ tal-pjan tat-test u l-fluss tax-xogħol. Wara l-ispezzjoni inizjali CMM tal-ġurnata, il-magni u l-ispezzjoni pproċedew skont ir-rekwiżiti speċifikati. Persunal dedikat immonitorja u vverifika l-proċess kollu-mill-ewwel parti sal-aħħar-biex jiggarantixxi l-awtentiċità u l-validità tad-dejta. Il-komponent tal-buttun tar-rota C008 fih total ta '12-il toqba; ir-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza pożizzjonali CMM (Magni tal-Kejl Koordinat) [3] għat-Toqba 1 huma ppreżentati fit-Tabella 1. Din it-tabella turi l-iżbalji dimensjonali rigward il-pożizzjoni teoretika tat-toqba attwali f'termini ta 'raġġ polari u angolu polari [1]. Ibbażat fuq dawn il-valuri, il-programm tal-maċinazzjoni jista 'jiġi aġġustat bil-maqlub-speċifikament billi jimmodifika r-raġġ polari u l-koordinati tal-angolu polari fil-programm tat-tħaffir u jiġu stabbiliti valuri ta' kumpens tal-programm-biex tivverifika l-fattibilità li tittejjeb l-eżattezza tal-pożizzjonament tat-tħaffir permezz ta 'dan il-metodu.
Tabella 1: Riżultati ta 'spezzjoni ta' tolleranza pożizzjonali CMM għat-Toqba 1
[Immaġni]
[Immaġni]
05 Provi tal-Maċinazzjoni
Peress li l-ispezzjoni tas-CMM tieħu ħin-, numru eċċessiv ta 'kampjuni jikkawża konġestjoni fuq il-linja ta' spezzjoni, filwaqt li ftit wisq kampjuni jonqsu milli jivverifikaw l-istabbiltà tal-magni; għalhekk, it-test sar bl-użu ta 'lottijiet ta' tliet partijiet. L-esperiment kien magħmul minn erba 'lottijiet ta' tliet partijiet kull wieħed, bl-ewwel lott jirrappreżenta l-ħidma inizjali tal-magni. Wara li aġġusta l-programm ibbażat fuq ir-riżultati tal-ewwel lott, it-tieni lott ġie spezzjonat. Jekk ir-riżultati tal-ispezzjoni għat-tieni lott wrew titjib sinifikanti fit-tolleranza pożizzjonali, it-tielet u r-raba' lottijiet jiġu vverifikati wara bidla tal-għodda (imwettaq kull jumejn) biex tiġi vvalutata l-istabbiltà tat-tolleranza pożizzjonali wara l-bidla tal-għodda.
5.1 Għażla tal-Prodott
Intgħażel il-prodott C008, u l-apparat ta 'l-għodda inbidel għal setup ta' chuck pnewmatiku, u tejbet l-eżattezza taċ-ċentru għal 0.001 mm. Ir-rekwiżit ta 'tolleranza pożizzjonali tal-prodott huwa 0.20 mm-standard li jista' jintlaħaq mill-għodod tal-magni kollha tal-kumpanija. Fuq din il-bażi, ġiet evalwata l-fattibilità li tiġi stabbilizzata t-tolleranza pożizzjonali għal inqas minn 0.15 mm bl-użu ta 'kumpens tal-programm.
5.2 Spezzjoni tal-Ewwel Lott
Wara l-ispezzjoni inizjali b'suċċess, l-operatur ġie ordnat biex jimmaġina tliet partijiet skont ir-rekwiżiti tat-test u jissottomettihom lill-kamra CMM tad-Dipartiment tal-Ispezzjoni tal-Kwalità għall-ittestjar. Mat-tlestija tal-ispezzjoni, il-persunal tal-kwalità bagħat ir-rapporti lit-tim tal-ittestjar. Ir-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza pożizzjonali għall-ewwel lott ta' tliet partijiet (Nri. 1#–3#) huma murija fil-Figura 2; it-tolleranza pożizzjonali għat-Toqob 7, 8, u 12 fuq xi partijiet qabżet 0.15 mm, b'valur massimu ta '0.16 mm. Il-Figura 3 turi d-devjazzjonijiet tat-tolleranza pożizzjonali għat-toqob fl-ewwel lott; fejn seħħew devjazzjonijiet sinifikanti, id-distanza tal-offset u d-direzzjoni ta 'kull toqba relattiva għall-pożizzjoni teoretika tagħha kienu konsistenti. Figura
Figura 2: Ir-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni għall-ewwel lott ta' prodotti (Nri. 1#–3#)
Figura
Figura 3: Plottijiet tad-devjazzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni tat-toqba għall-ewwel lott ta' prodotti (Nri. 1#–3#)
5.3 Analiżi tar-riżultati tal-kejl tat-tolleranza tal-pożizzjoni
It-Tabella 2 tippreżenta l-analiżi statistika tar-riżultati tal-ispezzjoni għat-Toqba 7, billi tqabbel il-valuri attwali u l-valuri medji miksuba permezz tas-CMM (Magni tal-Kejl tal-Koordinati) mal-valuri pprogrammati miċ-ċentru tal-magni [4].
Tabella 2: Analiżi statistika tar-riżultati tal-ispezzjoni għat-Toqba 7
Figura
5.4 Aġġustament tal-valuri programmati
Kif muri fit-Tabella 2, l-iżball attwali medju fir-raġġ polari għat-Toqba 7 huwa 0.062 mm, u l-iżball fl-angolu polari huwa -0.004 grad. Il-koordinati tal-programm tal-magni għat-Toqba 7 ġew aġġustati għal raġġ polari ta '167.562 mm u angolu polari ta' 215.996 grad. L-istess metodu ta 'analiżi ġie applikat għat-toqob li fadal biex jiġu ddeterminati mudelli ta' żball u jottimizzaw il-programm tal-magni permezz ta 'kumpens [5].
5.5 Ir-riżultati tal-kejl tat-tolleranza tal-pożizzjoni għat-tieni lott
Wara li l-programm ottimizzat ġie aġġustat u ssemmiet mill-ġdid mill-persunal tal-ittestjar, ġie importat fis-sistema CNC taċ-ċentru tal-magni, u l-programm il-ġdid intuża għall-magni. Biex tevita l-iskrappjar tal-lott minħabba kwistjonijiet potenzjali tal-programm, il-programm oriġinali reġa' lura għal wara li l-programm il-ġdid għadda mill-ispezzjoni inizjali u ġew maħduma żewġ partijiet addizzjonali.
Il-Figura 4 turi r-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni għat-tieni lott ta 'tliet prodotti (Nri. 4#–6#), u l-Figura 5 turi l-plots tad-devjazzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni tat-toqba. Il-valur massimu tat-tolleranza tal-pożizzjoni niżel b'mod sinifikanti mill-0.16 mm oriġinali għal 0.11 mm-tnaqqis ta' 31.25%. Dan l-effett ta 'ottimizzazzjoni sinifikanti ħafna jivvalida bis-sħiħ l-effettività tal-istrateġija ta' kumpens tal-programm. Figura
Figura 4: Ir-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni għat-tieni lott ta' prodotti (Nri. 4#–6#)
Figura
Figura 5: Plottijiet tad-devjazzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni tat-toqba għat-tieni lott ta' prodotti (Nri. 4#–6#)
5.6 Riżultati tal-kejl tat-tolleranza tal-pożizzjoni għat-tielet u r-raba' lott
Biex jivverifikaw b'mod sistematiku l-fattibbiltà u l-istabbiltà ta 'dan il-metodu ta' kumpens ibbażat-programm u biex jiżguraw il-kwalità tal-magni, l-operaturi kienu meħtieġa jibdlu l-għodda skont il-protokoll tat-test u jwettqu provi tal-magni għat-tielet u r-raba 'lott (Nri. 7#–12#) f'intervalli speċifikati. Ir-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni huma murija fil-Figura 6; it-tolleranza massima tal-pożizzjoni baqgħet b'mod konsistenti taħt 0.11 mm. Dan juri li l-metodu jżomm titjib affidabbli fil-preċiżjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni anke wara bidliet fl-għodda, li juri ripetibbiltà u prattiċità tajba.
Figura
Figura 6: Ir-riżultati tal-ispezzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni għat-tielet u r-raba' lott (Nri. 7#–12#)
Figura
06
Konklużjoni
Dan id-dokument jippreżenta metodu għat-titjib tal-preċiżjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni tat-tħaffir taċ-ċentri tal-magni bbażati fuq spezzjoni tal-magni tal-kejl tal-koordinati (CMM) u kumpens ibbażat fuq programm-. Permezz ta 'magni sistematiċi u kejl ta' data attwali tal-koordinati tat-toqob-validata fuq lottijiet multipli tat-test-il-metodu janalizza devjazzjonijiet sistematiċi minn pożizzjonijiet teoretiċi u jikkoreġi l-valuri tal-koordinati tat-toqob rilevanti fil-programm CNC, u b'hekk jimplimenta kumpens tal-koordinati inversi. Dan il-metodu jista 'jnaqqas id-devjazzjoni massima tat-tolleranza tal-pożizzjoni tat-toqob tal-buttun sa 31.25% b'riżultati stabbli u affidabbli. Ittejjeb b'mod sinifikanti l-kwalità tal-magni tat-tagħmir eżistenti mingħajr ma teħtieġ titjib għal għodod tal-magni jew għodod tal-qtugħ, u b'hekk iżżomm l-effiċjenza tal-produzzjoni għal prodotti standard filwaqt li tevita l-ispejjeż miżjuda assoċjati mal-akkwist ta 'tagħmir ġdid. Il-metodu huwa primarjament adattat għall-ottimizzazzjoni tat-tolleranza tal-pożizzjoni tal-partijiet rotazzjonali, li joffri kost-effettività eċċellenti u faċilità ta 'implimentazzjoni; madankollu, l-applikabilità tagħha għal partijiet asimmetriċi jew strutturalment kumplessi teħtieġ aktar studju. Dan il-metodu jista 'jiġi adottat għal prodotti u proċessi simili, li jgħin biex tingħata spinta lill-kompetittività tas-suq tal-prodotti tal-intrapriża.
