5-akselisen CNC-koneistuksen laatuvirheet: Laadunvarmistusinsinöörin opas perimmäisyyteen, CMM-lajitteluun ja mitä kysyä toimittajalta ennen kuin nostat NCR:n

5-akselisen CNC-koneistuksen laatuvirheet: Laadunvarmistusinsinöörin opas perussyyn, CMM-triagein ja mitä kysyä toimittajalta ennen kuin nostat NCR:n

Otit juuri CMM-raportin erästä titaanikotelosta5-akselinen CNC-työstötoimittaja. Kolmekymmentä kappaletta. Neljä niistä näyttää yhdistetyn-kulmareiän sijainnin todellisesta asennosta 0,018 mm -, huomioteksti on TP ⌀0,012 mm MMC:ssä. Toimittajan lähtevässä raportissa näkyy kaikki kolmekymmentä erittelyä.

Ennen kuin kirjoitat NCR:n, sinun on vastattava kahteen kysymykseen. Ensinnäkin: onko poikkeama totta vai onko se mittausjärjestelmän erimielisyyttä sinun ja heidän CMM:si välillä? Toiseksi: jos se on totta, onko kyseessä tietyn ominaisuuden prosessin siirtymätapahtuma vai järjestelmällinen ongelma siinä, kuinka toimittaja indeksoi osan tarkastusta varten? Molemmilla skenaarioilla on erilaiset korjaavat toimenpiteet, ja niiden yhdistäminen tuottaa NCR:n, joka tuottaa paperityötä korjaamatta perimmäistä syytä.

Tämä opas toimii triagelogiikan kautta 5-akselinen CNC-työstölaatutapahtumat - saapuvasta tarkastuksesta perussyyn korjaamiseen.

Miksi 5-akseliset osat luovat erityisiä tarkastushaasteita

Yksittäin koneistettu osa5-akselinen CNC-työstöasetuksella on peruspisterakenne, jonka määrittää koneen kinemaattinen ketju. Kaikki ominaisuudet on sijoitettu suhteessa toisiinsa koneen pyörivän akselin geometrian - avulla, ei peräkkäisen uudelleen-kiinnityksen avulla. Se on tuotannon etu.

Tarkastushaaste on käänteinen: yhdistelmäkulmilla koneistettujen ominaisuuksien mittasuhteiden tarkistamiseksi tarvitset mittausstrategian, joka kunnioittaa samaa peruspisteen viitekehystä, jota kone käytti.

Yleisin tarkastusvirhe päällä5-akselinen CNC-työstö osat saapuessa: yksittäisten piirteiden mittaaminen pintakosketuksella muodostettua peruspistettä vastaan, kun piirustuksen DRF (Datum Reference Frame) vaatii erilaista datan ensisijaisuutta. Koteloa, jossa on peruspiste A porausakselina, nollapiste B kohtisuorana pintana ja peruspiste C urana, ei voida tarkastaa oikein asettamalla se suurimmalle tasaiselle pinnalle ja nollaamalla sieltä -, vaikka tasainen pinta näyttääkin datapisteeltä A. Jos toimittajan lähtevä CMM ja saapuva CMM käyttivät erilaisia ​​pisteiden määrittämistä, mittausmenetelmä ja -järjestelmä eivät ole ristiriidassa keskenään, ei laitevirhe.

Ennen kuin nostat NCR-arvoa yhdistetyn-asennon tai kulmatoleranssin perusteella, varmista, että datapisteiden muodostusmenettely täsmää näiden kahden raportin välillä. Pyydä toimittajalta heidän CMM-ohjelman datam-sekvenssi. Jos se ei vastaa piirustuksen DRF-prioriteettia, toimittajan raportti mittaa eri asiaa kuin raporttisi, ja ensimmäinen korjaava toimenpide on mittausmenetelmien mukauttaminen - ei prosessimuutos.

CMM-raportin lukeminen: Mitä numerot todellisuudessa tarkoittavat

5-akselinen cnc-työstötoleranssien tarkastuspätevän toimittajan raporttien tulee sisältää mitattuja arvoja, ei hyväksymis-/hylättyjä leimoja. Jos saat raportin, jossa on rastit ja ilman mittaustietoja, sinulla ei ole perustaa tilastolliseen analyysiin etkä kykyä havaita erien välistä ajautumista. Vaadi todelliset arvot kaikilla kriittisillä mitoilla.

Kun sinulla on tiedot, ensimmäinen kysymys on, muodostavatko -toleranssin ulkopuoliset-tulokset kuvion vai näyttävätkö ne sattumanvaraisilta. Kuviontunnistus on nopein reitti perimmäiseen syyyn:

Suuntamuutos - kaikki ei--yhdenmukaisuudet nimellisen - samalla puolella ei ole lähes koskaan satunnainen prosessitapahtuma. Se osoittaa systemaattiseen siirtymään: koneen kiertoakselin peruspisteeseen, CMM-ohjelman nolla-pisteeseen tai peruspisteen pintaan, joka työstettiin poissa paikasta ja välitti virheen kaikkiin alavirran ominaisuuksiin. Tämä on skenaario, jossa toimittajan lähtevä raportti ja saapuva raportti voivat olla molemmat "oikeat", mutta ne näyttävät eri numerot -, jos toinen niistä on mittauspisteestä, joka poikkeaa piirustuksen tarkoituksesta.

FAI-sekvensointi 5-akselisille osille: Milloin mitata ja miksi ajoituksella on merkitystä

5-akselinen cnc-työstö ensimmäinen artikkelin tarkastuson sekvensointiriippuvuus, joka tuottaa enemmän huonoa dataa kuin melkein mikään muu yksittäinen tekijä: mittaus liian pian koneistuksen jälkeen.

7075-T651- tai 6061-T6-massasta koneistetut alumiiniosat kantavat jäännösjännitystä koneistusoperaatioista. Kun poistat materiaalia, jännitys vapautuu ja osa liikkuu - ei näkyvästi, mutta mitattavasti. Juuri koneistettu alumiinikotelo, joka lukee 0,008 mm tasaisuudesta 30 minuutin työstön jälkeen, lukee usein 0,003 mm 4 tunnin kuluttua ja 0,001 mm 24 tunnin kuluttua jännitysgradientin tasapainottuessa. Mittausmittauksen ISO 1 - vertailulämpötila on 20 astetta . Alumiiniosa 23 asteen kulmassa lukee noin 7 µm pidempään 100 mm:n pituutta kohti kuin sama osa 20 asteessa - olennaista, jos toleranssikaistasi on ±0,005 mm 100 mm:n ominaisuudessa.

varten5-akselinen cnc-työstö ensimmäinen artikkelin tarkastusalumiiniosien osalta, joiden toleranssit ovat tiukempi kuin ±0,01 mm, tarkastusprotokollan tulee määrittää vähintään 4 tunnin stabilointiaika mittausympäristön lämpötilassa, ja 24 tuntia suositellaan osille, joiden taskugeometria on monimutkainen tai seinämän paksuus alle 2 mm. Jos toimittajan FAI on otettu 45 minuuttia-työstön jälkeen myymäläympäristössä 24 asteessa ja saapuva tarkastus on 20 asteessa 48 tunnin toimitusjakson jälkeen, lämpö- ja jännitysstabilointitilat ovat erilaiset. Mittauserot voivat olla täysin todellisia, ja molemmat numerosarjat voivat olla tarkkoja esityksiä osasta niiden ottohetkellä.

Tallenna stabilointiaika ja mittauslämpötila saapuviin CMM-tietueisiisi. Jos syntyy toimittajariita, nämä kentät ratkaisevat, onko erimielisyys ratkaistavissa mittaustasolla vai vaatiiko prosessitutkimusta.

Cpk alle 1.33: Triage ennen korjaavien toimenpiteiden pyytämistä

Kun5-akselinen cnc-työstö cpk-prosessiominaisuusdata tulee alle 1,33 kriittisen ulottuvuuden osalta, vakiovastaus on esittää korjauspyyntö. Nopeampi vastaus on selvittää, onko Cpk-virhe prosessiongelma vai mittausjärjestelmän ongelma -, koska korjaava toimenpide on täysin erilainen.

Gauge R&R -tutkimus kriittisen ulottuvuuden mittausjärjestelmästä on ensimmäinen askel, ei viimeinen. Jos mittausjärjestelmän %GRR ylittää 30 % toleranssialueesta, Cpk-laskenta on mittausvaihtelun saastuttama, eikä se kuvaa tarkasti prosessia. 30 %:n GRR ±0,010 mm:n toleranssilla tarkoittaa, että jopa ±0,003 mm raportoidusta vaihtelusta voi olla mittauskohinaa. Tässä skenaariossa prosessin kiristäminen ei välttämättä paranna Cpk-arvoa -, vaan se voi vain paljastaa enemmän mittauskohinaa.

Käytännön triagejärjestys:

Jos triage vahvistaa aidon prosessikykyongelman, toimittajalle lähetetyssä korjaustoimenpidepyynnössä tulee määrittää, minkä vaiheen yllä olevassa järjestyksessä suoritit ja mitä tiedot osoittivat. "Cpk=1.08 porauksen halkaisijalla, %GRR=12%, ajo-tilauskaavio näyttää nousutrendin kappaleesta 18 alkaen" antaa toimittajan prosessi-insinöörille toimivan lähtökohdan. "Cpk ei ole spesifikaatiossa, ole hyvä ja tutki" luo paperityösilmukan.

Yksi CMM{0}}erityinen yksityiskohta, joka liittyy asiaan5-akselinen CNC-työstöreiät: kun mitataan lieriömäisyyttä tai pyöreyttä pienellä-halkaisijaltaan (alle 15 mm) reiällä, skannauspisteiden määrä ja skannausstrategia vaikuttavat tulokseen. Reiän 4-pisteen mittaus ilmoittaa sisäänkirjoitetun ympyrän koon neljän pisteen kautta -, se ei havaitse keilaamistilaa, jossa on pariton keilan määrä (3-keilan tai 5-keilan profiilit tietyistä työkalugeometrioista). Jatkuvan skannauksen strategia, jossa on vähintään 36 pistettä poikkileikkausta kohti. Jos porausspesifikaatiossasi on sylinterimäisyyden tai pyöreyden huomioteksti pelkän halkaisijatoleranssin sijaan, varmista, että CMM-ohjelma käyttää geometriseen ohjaukseen sopivaa skannausstrategiaa.

MID:n tarkastuspöytäkirja ja mitä tarjoamme ensimmäisessä artikkelissa

Meidän5-akselinen CNC-työstötarkastusprosessi alkaa osaohjelmasta, ei valmiista osasta. Ennen ensimmäisen kappaleen leikkaamista tarkastussuunnitelma kirjoitetaan: mitkä ominaisuudet ovat kriittisiä, mikä mittausmenetelmä kullekin koskee, mikä on tuotannon näytteenottosuunnitelma ja mitkä ovat marginaalitulosten sijoituskriteerit.

varten5-akseliset CNC-koneistetut osatuusissa ohjelmissa ensimmäinen artikkelipakettimme sisältää ilmapallopiirustuksen, jossa jokainen mitat on numeroitu, CMM-raportin, joka sisältää mitatut arvot suhteessa kaikkiin pallomaisiin mittoihin, materiaalitodistuksen, joka voidaan jäljittää lämpöön ja eränumeroon, sekä{0}}prosessinaikaisen tarkastuksen tietueen, joka osoittaa, mitkä toiminnot on varmistettu tuotannon aikana. PPAP-vaatimuksia sisältävien ohjelmien osalta rakennamme lähetyksen ostotilauksessasi määritetylle tasolle - Taso 2 - Taso 5 - ja sisällytämme prosessikapasiteettitiedot kriittisistä ulottuvuuksista, jos ajomäärä tukee sitä.

CMM-laitteistomme on kalibroitu dokumentoidun aikataulun mukaan, joka on jäljitettävissä kansallisten standardien mukaan. Mittauslämpötila kirjataan istuntoa kohti. vartentarkkuus 5-akselinen koneistusohjelmissa, joissa mittausjärjestelmän sopimus lähtevän ja saapuvan tarkastuksen välillä on tunnettu riski, dokumentoimme peruspisteen muodostusjärjestyksen FAI-pakettiin, jotta saapuva ohjelmasi voidaan validoida samaa vertailustrategiaa vastaan.

Jos haluat arvioida asiakirjojamme ennen ensimmäisen tilauksen tekemistä, toimitamme pyynnöstä FAI-näytepaketin vastaavasta osasta - asiakkaan luottamuksellisuuden vuoksi, mutta rakenteeltaan täydellisen. Pyydä sitä osoitteessa bishenprecision.com tai pyydä meitä liittämään mukaan tarkastussuunnitelmaCNC-koneistuksen tarjousjotta voit tarkistaa sen ennen aloitusta.

FAQ

CMM-raporttini +0.003mm poikkeama verrattuna toimittajan raporttiin samasta porauksesta - kuka on oikeassa?

Mahdollisesti molemmat, riippuen peruspisteen muodostamisesta ja mittausolosuhteista. Ensimmäinen vaihe on varmistaa, että molemmat CMM-ohjelmat muodostavat peruspisteen viitekehyksen samassa järjestyksessä ja käyttämällä samoja kosketuspisteitä tai pintoja. Porauksen sijainti mitattuna peruspisteestä A (reiän akseli) → B (pinta) → C (ura) antaa erilaisen tuloksen kuin sama poraus mitattuna peruspisteestä A (suuri tasainen pinta) → B (reikä) → C (reuna) - jopa samassa fyysisessä osassa. Toiseksi, vahvista mittauslämpötila ja osan stabilointiaika. 3 asteen ero mittausympäristöjen välillä tuottaa noin 2 µm lämpölaajenemisen 100 mm:ä kohti alumiinille -, mikä vastaa 0,003 mm:n poikkeamaasi 150 mm:n osassa. Jos peruspistestrategia ja lämpötila on kohdistettu ja poikkeama jatkuu, pyydä toimittajan CMM-kalibrointitodistus ja anturin kelpuutustietue. Tämän suuruinen systemaattinen poikkeama kalibroidussa instrumentissa on epätavallista ja vaatii mittausjärjestelmän ristiin{13}}tarkistuksen vertailuesineen kanssa.

Minkä kokoisen näytteen minun tulee vaatia PPAP Level 3 -lähetykselle pienelle-voluuksiselle 5-akseliselle CNC-osalle?

AIAG PPAP:n 4. painos määrittelee vähintään 30 peräkkäistä kappaletta koko tuotantoajon toimittamista varten prosessikapasiteettitiedoilla. Pieni-volyymiohjelmissa, joissa 30 kappaletta vastaa useiden kuukausien tuotantoa, standardi sallii vaiheittaisen lähestymistavan: lähetä käytettävissä oleva määrä (vähintään 5 kappaletta mittaraportteja ja materiaalidokumentaatiota varten) ja sitoudu toimittamaan kapasiteettitiedot, kun kumulatiivinen tuotanto saavuttaa 30 kappaletta. Dokumentoi vaiheittainen lähestymistapa lähetykseen ja vahvista se asiakkaasi SQE:llä ennen lähettämistä - jotkut asiakkaat vaativat 30-kappaleen ajon ohjelman määrästä riippumatta, ja sen selvittäminen 10-osaisen paketin lähettämisen jälkeen luo uudelleenlähetysjakson. varten5-akselinen cnc-työstö ensimmäinen artikkelin tarkastuserityisesti lähetysten osalta, mittaraportti kaikista ilmaisuista mitoista vaaditaan kaikilla toimitustasoilla; prosessikykydata skaalautuu otoskoon mukaan.

Milloin minun pitäisi pyytää Gauge R&R -tutkimusta CNC-toimittajalta sen sijaan, että hyväksyisin heidän CMM-raporttinsa?

Kun kriittinen mittatoleranssi on alle ±0,010 mm tai kun sinulla on ollut kaksi tai useampia mittauseroja samasta ominaisuudesta eri erissä. Tiukilla toleransseilla mittausjärjestelmän osuus raportoituun vaihteluun tulee merkittäväksi suhteessa toleranssialueeseen. Toimittaja, joka ei pysty antamaan %GRR-tietoja mittausjärjestelmälleen ±0,005 mm:n huomiotekstillä, joko ei suorita prosessikapasiteettianalyysiä tai hänellä ei ole tietoja -, molemmat on syytä ymmärtää, ennen kuin luotat heidän lähtevään tarkastukseen vastaanottoporttina. Pyydä Gauge R&R -tutkimusta osana PPAP-pakettia kriittisille mitoille, jotka ovat tiukempia kuin ±0,008 mm. Jos toimittaja vetäytyy, se on tieto hänen mittausjärjestelmän kypsyydestään.

Kuinka voin erottaa kiinnityksen toistettavuusongelman ja todellisen prosessin siirtymisen saapuvissa 5-akselisissa osissa?

Suorita-tilausanalyysi mittaustiedoista. Piirrä jokainen mitattu arvo valmistusjärjestyksessä - kappale 1 - kappale 30 tuotantojärjestyksessä. Kiinnityksen toistettavuusongelma tuottaa hajonnan vakaan keskiarvon ympärille: arvot hyppäävät ylös ja alas ilman suuntatrendiä, koska jokainen pala kiinnitettiin itsenäisesti. Prosessiryömintä tuottaa suuntatrendin: arvot, jotka alkavat lähellä nimellisarvoa ja liikkuvat asteittain kohti toleranssirajaa erän edetessä. Korjausongelmat aiheuttavat yleensä suurta-pala-vaihtelua kohtuullisella keskiarvolla. drift-tapahtumat tuottavat yleensä pienempiä{10}}pala{11}}vaihteluita, mutta siirtyvän keskiarvon. Korjaavat toimenpiteet ovat erilaisia: kiinnitysongelmat vaativat kiinnitysrakenteen tai menettelyn muutoksia; ryömintätapahtumat edellyttävät prosessin valvontaa - työkalun kulumisen seurantaa, lämpökompensointia tai{14}}prosessin mittausta aika ajoin. Jos saapuvat tiedot eivät sisällä kappalesarjanumeroita tuotantotilauksessa, pyydä niitä - ilman ajotilauksen jäljitettävyyttä, poikkeaman analysointi ei ole mahdollista.