工业工程专业课程设计-制造过程中的质量spc策划与实施(编辑修改稿)

工业工程专业课程设计-制造过程中的质量spc策划与实施(编辑修改稿)内容摘要：

噪 声 级 （ d B ） 因 果 图 图 42 允许最大噪声级（ dB） 因果图 江西理工大学 2020 级工业工程课程设计 9 由图可以看出造成 最大噪声级超过标准的主要因素有：主轴、 机器、人员、环境和材料。 对影响 允许最大噪声级（ dB）的原因进行数据统计分析，得到以下数据，如表 42。 表 42 允许最大噪声级（ dB）不合格统计 影响的因素 不合格数 累计不合格 比率（ %） 累计比率（ %） 主轴 51 51 人员 12 63 环境 8 71 材料 7 78 94 机器 5 83 100 合计 83 83 100 由表 41得到不合格项目 帕累托图 43： 不 合 格 数 5 1 1 2 8 7 5百 分 比 6 1 . 4 1 4 . 5 9 . 6 8 . 4 6 . 0累 积 % 6 1 . 4 7 5 . 9 8 5 . 5 9 4 . 0 1 0 0 . 0不 合 格 项 目 机 器材 料环 境人 员主 轴9 08 07 06 05 04 03 02 01 001 0 08 06 04 02 00不合格数百分比不 合 格 项 目 的 帕 累 托 图 图 43 不合格项目的帕累托图 由上述分析我们可以得知生产变速器的关键工序是主轴加工， 应将主轴加工工序选为统计过程控制的重点对象。 确定关键特性 由以上分析不难看出生产变速器的关键特性应该在主轴的 生产 加工上面，主轴 生产工序比较复杂主要生产 流程 有： 车坯检验→精车小头切槽→精车大头切槽→磨工艺外圆→滚齿→挤棱→车毛刺车→钳→清洗→剃齿→清洗→滚轧花键→江西理工大学 2020 级工业工程课程设计 10 钻深孔→钻 4处小油孔→去毛刺→清洗→双啮→热处理→喷砂处理→去内孔→油孔毛刺→校直→磨小头所有外圆→精车端面→ 槽磨外圆→对滚→清洗→双啮→噪音检验→ 产品成型。 产品质量的形成是这些过程综合作用的结果，其中有一些过程对产品 质量 好坏起至关重要的作用。 根据主轴质量标准对前面得到的 51个不合格的主轴进行 调查分析得到表43： 表 43 影响主轴不合格原因分析 影响的因素 不合格数 累计不合格 比率（ %） 累计比率（ %） 精车切槽 30 30 剃齿 8 38 滚齿 6 44 模工艺外圆 4 48 其他 3 51 100 合计 51 由表 43得到主轴不合格项目 帕累托图 44： 不 合 格 数 3 0 8 6 4 3百 分 比 5 8 . 8 1 5 . 7 1 1 . 8 7 . 8 5 . 9累 积 % 5 8 . 8 7 4 . 5 8 6 . 3 9 4 . 1 1 0 0 . 0不 合 格 项 目 其 他模 工 艺 外 圆滚 齿剃 齿精 车 切 槽5 04 03 02 01 001 0 08 06 04 02 00不合格数百分比不 合 格 项 目 的 帕 累 托 图 图 44主轴 不合格项目帕累托图 精查相关资料得知在排列图中在 080%之间的因素为 A类因素，即主要因素；在 80%90%之间的因素为 B类因素，即次要因素；在 90%100%之间的因素为 C类因素，即一般因素。 由以上分析 发现主轴的关键特性在于精车切槽，切槽的力学性能、切槽尺寸江西理工大学 2020 级工业工程课程设计 11 等对产品质量影响大 控制难度高是主轴生产成型过程中的关键的特性。 确定控制计划 控制计 划的确定是 SPC准备阶段中一个重要的环节， 如图 44所示。 图上有中 图 44 控制图示例 心线（ CL）上控制线（ UCL）下控制线（ LCL） 并有按时间顺序抽取的样本统计量。 在控制图中，若描点落在 （ UCL） 与 （ LCL） 之外，或描点在 （ UCL） 与 （ LCL）之间排列不随机，则表示过程异常 ，需查明原因、采取措施、设法消除、不再出现、纳入标准。 每这样循环一次就消除一个异因，因此对此异常因素起到了预防作用。 利用控制图来分析工序状态容易出现两类错误。 第 一 类是 虚判，即生产正常情况下，因偶然因素点子出界而判为异常，虚判概率记  为第 二 类是漏判，即异常生产情况下 ， 因产品质量分布偏离了典型分布而判正常，漏判概率记为 。 因此，在选择控制界时，应使两种错误最小。 根据相关资料查的 3 方式 是两类错误造成的总损失较小的控制界限 此时犯第 一 类错误的概率  =。 根据控制图所控数据类型不同，控制图可分为 计量控制图和记值控制图，计量控制图 适用于计量值为控制对象的场合， 根据主轴生产的实际情况我们 选用计量控制图。 根据概率论知识我们可以知道计量数据服从正态分布，其均值  和标准差  是各自独立的不相关差数应分别加以控制。 Rx 适用范围广灵敏度高是 最基本的控制图， 所以 主轴生产控制就选用 Rx 控制图。 UCL LCL CL 时间或样本号 统计量 江西理工大学 2020 级工业工程课程设计 12 x 图 ： UCL=x + RA2 UC=x LCL=x RA2 R图： UCL= RD4 UC=R LCL= RD3 式中： x =   nimj ijxmn 1 1 )1(1 R =  ni ji xxn 1 m inm a x )(1 其中 m 为样本容量， n 为样本组数， 432 D D A 为常数可查计量控制图系数表得到。 数据收集 变速器主轴精车切槽是对精车切槽深度尺寸进行控制，精车切槽作为影响主轴质量的主要质量特性，加工过程复杂，尺寸要求严格。 每天 产量为 300400件，所以根据主轴的生产批量 需要对该工序进行较长时间的抽样。 抽样方案： 每加工 25个 主轴 随机抽取一组作为抽检样本，每个样本由连续抽检的 5个 主轴切槽深度 尺寸数据组成，即样本容量 n=5。 样本个数：为更好地检验工序的稳定性抽取 25组样本。 标准切槽速度为：  数据收集：得到表 44 表 44 切槽深度检测记录 序号 数据 1 数据 2 数据 3 数据 4 数据 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 江西理工大学 2020 级工业工程课程设计 13 20 21 22 23 24 25 SPC 策划实施分析阶段 绘制控制图 根据前面分析结果 故决定选用灵敏度高的 xR 控制图， 将抽样数据导入Minitab 软件中自动生成控制图如图 45 所示。 2 52 32 11 91 71 51 31 1975318 . 1 08 . 0 58 . 0 07 . 9 57 . 9 0样 本样本均值 __X = 8 . 0 0 7 5U C L = 8 . 1 0 4 6L C L = 7 . 9 1 0 42 52 32 11 91 71 51 31 1975310 . 40 . 30 . 20 . 10 . 0样 本样本极差_R = 0 . 1 6 8 3U C L = 0 . 3 5 6 0L C L = 011数 据 1 , . . . , 数 据 5 的 X b a r R 控 制 图 图 45 主轴切槽 精度的 xR控制图 控制图分析 控制图的观察与分析工序质量特性值分布的变化是 通过控制图上点的分布体现出来的，因此工序是否 处于稳定状态要依据点的位置和排列来判断。 工序处于稳定的控制状态， 必须同时满足两个条件： ① 控制图的点全部在控制界限内； ② 点的排列无缺陷，即点在控制界限内的波动是随机波动 ，不应有明显的规律性； 江西理工大学 2020 级工业工程课程设计 14 根据控制图的判断准则，极差图处于稳。