Eșecuri de calitate a prelucrării CNC pe 5 axe: Ghidul inginerului QA pentru cauza principală, triajul CMM și ce să întrebați furnizorului înainte de a ridica un NCR

Eșecuri de calitate a prelucrării CNC pe 5 axe: un ghid al inginerului QA pentru cauza principală, triajul CMM și ce să întrebați furnizorul înainte de a ridica un NCR

Tocmai ați scos raportul CMM pentru un lot de carcase de titan de pe dvsPrelucrare CNC pe 5 axefurnizor. Treizeci de piese. Patru dintre ele arată poziția alezajului unghiului compus-din poziția adevărată cu 0,018 mm - indicația este TP ⌀0,012 mm la MMC. Raportul de ieșire al furnizorului arată toate cele treizeci în specificații.

Înainte de a scrie NCR, trebuie să răspundeți la două întrebări. În primul rând: este ne-conformitatea reală sau este un dezacord între sistemul de măsurare și CMM-ul dvs.? În al doilea rând: dacă este real, este acesta un eveniment de deviere a procesului pe o caracteristică specifică sau o problemă sistematică cu modul în care furnizorul indexează piesa pentru inspecție? Ambele scenarii au căi de acțiuni corective diferite, iar combinarea lor produce un NCR care generează documente fără a remedia cauza principală.

Acest ghid funcționează prin logica de triaj pentru Prelucrare CNC pe 5 axeevenimente de calitate - de la inspecția primită la cauza principală până la cererea de acțiuni corective.

De ce piesele cu 5 axe creează provocări specifice de inspecție

O piesă prelucrată într-o singurăPrelucrare CNC pe 5 axeconfigurarea are structura sa de referință definită de lanțul cinematic al mașinii. Toate caracteristicile sunt poziționate unul față de celălalt prin geometria axei de rotație a mașinii - nu prin re-refixare secvențială. Acesta este avantajul de fabricație.

Provocarea inspecției este inversă: pentru a verifica relațiile dimensionale dintre elementele care au fost prelucrate la unghiuri compuse, aveți nevoie de o strategie de măsurare care să respecte același cadru de referință de referință folosit de mașina.

Cea mai frecventă eroare de inspecție este activatăPrelucrare CNC pe 5 axe piese la intrare: măsurarea caracteristicilor individuale în raport cu un datum stabilit prin contactul cu suprafața, atunci când DRF (cadru de referință de referință) al desenului solicită o prioritate diferită a originii. O carcasă cu originea A ca axă a gaurii, data B ca față perpendiculară și originea C ca fantă nu pot fi inspectate corect prin sprijinirea acesteia pe cea mai mare față plată și reducând la zero de acolo - chiar dacă fața plată arată ca originea A. Dacă CMM-ul de ieșire al furnizorului și CMM-ul dvs. de intrare au folosit diferite strategii de stabilire a originii, instrumentul și rezultatele nu sunt comparabile. eroare.

Înainte de a ridica un NCR pe o poziție-compusă sau pe o toleranță unghiulară, confirmați potrivirile procedurii de stabilire a originii dintre cele două rapoarte. Solicitați furnizorului secvența de date a programului CMM. Dacă nu se potrivește cu prioritatea DRF a desenului, raportul furnizorului măsoară un lucru diferit de raportul dvs., iar prima acțiune corectivă este alinierea metodologiei de măsurare - nu o schimbare a procesului.

Citirea raportului CMM: Ce înseamnă de fapt cifrele

Inspecția toleranțelor de prelucrare CNC pe 5 axeRapoartele de la un furnizor calificat ar trebui să conțină valori măsurate, nu ștampile de promovare/eșec. Dacă primiți un raport cu bifă și fără date de măsurare, nu aveți nicio bază pentru analiza statistică și nicio capacitate de a detecta deviația între loturi. Solicitați valori reale pentru toate dimensiunile critice.

Când aveți datele, prima întrebare este dacă rezultatele-din-toleranței formează un model sau par aleatorii. Recunoașterea modelelor este cea mai rapidă cale către cauza principală:

O deplasare direcțională - tuturor ne-conformităților de pe aceeași parte a nominalului - nu este aproape niciodată un eveniment de proces aleatoriu. Indică un decalaj sistematic: data de referință a axei rotative a mașinii, punctul zero-programului CMM sau o suprafață de referință care a fost prelucrată din poziție și a propagat eroarea la toate caracteristicile din aval. Acesta este scenariul în care raportul de ieșire al furnizorului și raportul dvs. de intrare pot fi ambele „corecte” în timp ce afișează numere diferite - dacă unul dintre ele măsoară dintr-un datum care se îndepărtează de intenția desenului.

Secvențierea FAI pentru piesele cu 5 axe: când se măsoară și de ce contează sincronizarea

Prelucrare CNC cu 5 axe inspecție primul articolare o dependență de secvențiere care produce mai multe date proaste decât aproape orice alt factor unic: măsurarea prea curând după prelucrare.

Piesele din aluminiu prelucrate din stoc 7075-T651 sau 6061-T6 suportă solicitări reziduale din operațiunile de prelucrare. Când îndepărtați materialul, eliberați stresul, iar piesa se mișcă - nu vizibil, ci măsurabil. O carcasă din aluminiu proaspăt prelucrată care indică 0,008 mm din planeitate la 30 de minute după prelucrare va citi adesea 0,003 mm la 4 ore și 0,001 mm la 24 de ore, pe măsură ce gradientul de stres se echilibrează. Temperatura de referință ISO 1 pentru măsurarea dimensională este de 20 de grade. O piesă de aluminiu la 23 de grade citește cu aproximativ 7 µm mai mult pe 100 mm de lungime decât aceeași piesă la 20 de grade - relevant dacă banda de toleranță este de ± 0,005 mm pe o caracteristică de 100 mm.

PentruPrelucrare CNC cu 5 axe inspecție primul articolla piesele din aluminiu cu toleranțe mai strânse de ±0,01 mm, protocolul de inspecție trebuie să specifice un timp minim de stabilizare de 4 ore la temperatura mediului de măsurare, cu 24 de ore de preferat pentru piesele cu geometrie complexă a buzunarului sau grosimea peretelui sub 2 mm. Dacă FAI furnizorului a fost luat la 45 de minute după-prelucrare într-un mediu de magazin la 24 de grade și inspecția dvs. de intrare este la 20 de grade după un ciclu de expediere de 48 de ore, stările termice și de stabilizare a tensiunii sunt diferite. Dezacordul de măsurare poate fi în întregime real și ambele seturi de numere pot fi reprezentări precise ale piesei în momentul în care au fost luate.

Documentați timpul de stabilizare și temperatura de măsurare pe înregistrările CMM primite. Dacă apare o dispută cu furnizorii, aceste câmpuri determină dacă dezacordul poate fi rezolvat la nivel de măsurare sau necesită o investigare a procesului.

Cpk Sub 1.33: Triage înainte de a solicita acțiuni corective

CândCapacitate de procesare cpk de prelucrare CNC cu 5 axedatele sunt sub 1,33 pe o dimensiune critică, răspunsul standard este de a ridica o cerere de acțiune corectivă. Răspunsul mai rapid este de a stabili dacă eșecul Cpk este o problemă de proces sau o problemă a sistemului de măsurare -, deoarece acțiunea corectivă este complet diferită.

Un studiu Gauge R&R asupra sistemului de măsurare utilizat pentru dimensiunea critică este primul pas, nu ultimul. Dacă %GRR al sistemului de măsurare depășește 30% din banda de toleranță, calculul Cpk este contaminat de variația de măsurare și nu reprezintă cu acuratețe procesul. Un %GRR de 30% pe o toleranță de ±0,010 mm înseamnă că până la ±0,003 mm din variația raportată poate fi zgomot de măsurare. În acest scenariu, înăsprirea procesului poate să nu îmbunătățească Cpk -, ci doar expune mai mult zgomot de măsurare.

Secvența de triaj practică:

Dacă triajul confirmă o problemă reală a capacității procesului, cererea de acțiune corectivă adresată furnizorului ar trebui să specifice ce pas din secvența de mai sus ați finalizat și ce au arătat datele. „Cpk=1.08 pe diametrul alezajului, %GRR=12%, graficul comenzii de rulare-afișează tendința ascendentă începând cu piesa 18” oferă inginerului de proces al furnizorului un punct de pornire acționabil. „Cpk este în afara specificațiilor, vă rugăm să investigați” generează o buclă de documente.

Un detaliu specific-CMM relevant pentruPrelucrare CNC pe 5 axealezaje: când se măsoară cilindricitatea sau rotunjimea pe un orificiu cu diametru mic-(sub 15 mm), numărul de puncte de scanare și strategia de scanare afectează rezultatul. O măsurare în 4-puncte a unui alezaj raportează dimensiunea unui cerc înscris prin patru puncte - nu va detecta o condiție de lobi cu număr impar de lobi (profile cu 3{-lobi sau 5 lobi din anumite geometrii de scule). O strategie de scanare continuă cu cel puțin 36 de puncte pe secțiune transversală va. Dacă specificația dvs. de alezaj are o indicație de cilindricitate sau rotunjime mai degrabă decât doar o toleranță de diametru, confirmați că programul CMM utilizează o strategie de scanare adecvată controlului geometric.

Protocolul de inspecție al MID și ceea ce oferim la primul articol

NoastrePrelucrare CNC pe 5 axefluxul de inspecție începe cu programul piesei, nu cu piesa finită. Înainte de tăierea primei piese, se scrie planul de inspecție: ce caracteristici sunt critice, ce metodă de măsurare se aplică fiecăruia, care este planul de eșantionare pentru producție și care sunt criteriile de dispoziție pentru rezultatele marginale.

PentruPiese prelucrate CNC pe 5 axepentru programele noi, primul nostru pachet de articole include un desen de balon cu fiecare dimensiune numerotată, un raport CMM cu valori măsurate pentru toate dimensiunile balonate, un certificat de material trasabil la căldură și numărul lotului și o-registru de inspecție în proces care arată ce operațiuni au fost verificate în timpul producției. Pentru programele cu cerințe PPAP, construim trimiterea la nivelul specificat în comanda dvs. de achiziție - Nivelul 2 până la Nivelul 5 - și includem date privind capacitatea de proces pentru dimensiunile critice în cazul în care volumul rulării o acceptă.

Echipamentul nostru CMM este calibrat pe un program documentat, urmăribil la standardele naționale. Temperatura de măsurare este înregistrată pe sesiune. Pentruprelucrare de precizie pe 5 axeprogramele în care acordul sistemului de măsurare între inspecția noastră de ieșire și cea de intrare este un risc cunoscut, documentăm secvența de stabilire a datelor în pachetul FAI, astfel încât programul dvs. de intrare să poată fi validat în raport cu aceeași strategie de referință.

Dacă doriți să evaluați documentația noastră înainte de a plasa o primă comandă, vă oferim un exemplu de pachet FAI dintr-o parte comparabilă la cerere - redactat pentru confidențialitatea clienților, dar complet în structură. Solicitați-l la bishenprecision.com sau cereți-ne să includem planul de inspecție cuCotație de prelucrare CNCastfel încât să îl puteți revizui înainte de start.

FAQ

CMM-ul meu raportează +0.003mm prejudecăți față de raportul furnizorului pe același orificiu - cine are dreptate?

Posibil ambele, în funcție de stabilirea originii și de condițiile de măsurare. Primul pas este de a confirma că ambele programe CMM stabilesc cadrul de referință de referință în aceeași secvență și folosind aceleași puncte de contact sau suprafețe. O poziție ale alezajului măsurată din data de referință A (axa alezajului) → B (față) → C (fantă) va da un rezultat diferit față de același alezaj măsurat de la data de referință A (față mare plată) → B (alezaj) → C (muchie) - chiar și pe aceeași parte fizică. În al doilea rând, confirmați temperatura de măsurare și timpul de stabilizare a piesei. O diferență de 3 grade între mediile de măsurare produce aproximativ 2 µm de dilatare termică la 100 mm pe aluminiu -, ceea ce reprezintă o polarizare de 0,003 mm pe o piesă de 150 mm. Dacă strategia de referință și temperatura sunt aliniate și părtinirea persistă, solicitați certificatul de calibrare CMM al furnizorului și înregistrarea de calificare a sondei. Prejudecățile sistematice de această amploare pe un instrument calibrat sunt neobișnuite și justifică o verificare încrucișată a sistemului de măsurare-cu un artefact de referință.

Ce dimensiune a eșantionului ar trebui să am nevoie pentru o trimitere PPAP de nivel 3 pe o piesă CNC cu 5 axe cu volum redus-?

Ediția a 4-a AIAG PPAP specifică un minim de 30 de bucăți consecutive pentru o serie de producție completă cu date despre capacitatea procesului. Pentru programele cu volum redus-în care 30 de bucăți reprezintă câteva luni de producție, standardul permite o abordare în etape: trimiteți cu cantitatea disponibilă (minim 5 bucăți pentru raportul dimensional și documentația materialului), cu angajamentul de a furniza date de capacitate atunci când producția cumulată ajunge la 30 de bucăți. Documentați abordarea în etape în trimitere și confirmați-o cu SQE-ul clientului înainte de trimitere - unii clienți necesită rularea de 30-bucăți, indiferent de volumul programului, iar aflarea acesteia după trimiterea unui pachet de 10 bucăți creează un ciclu de retrimitere. PentruPrelucrare CNC cu 5 axe inspecție primul articolîn mod specific, raportul dimensional pentru toate dimensiunile balonate este necesar la orice nivel de depunere; datele privind capacitatea procesului sunt cele care se scalează în funcție de dimensiunea eșantionului.

Când ar trebui să solicit un studiu R&R Gauge de la un furnizor de CNC, în loc să accept doar rapoartele CMM ale acestora?

Când toleranța de dimensiune critică este sub ± 0,010 mm sau când ați avut două sau mai multe dezacorduri privind măsurarea aceleiași caracteristici în loturi diferite. La toleranțe strânse, contribuția sistemului de măsurare la variația raportată devine semnificativă în raport cu banda de toleranță. Un furnizor care nu poate furniza date %GRR pentru sistemul său de măsurare pe o înștiințare de ±0,005 mm fie nu execută analiza capacității procesului, fie nu are datele - care merită înțelese ambele înainte de a vă baza pe inspecția lor de ieșire ca poartă de acceptare. Solicitați studiul Gauge R&R ca parte a pachetului PPAP pentru orice dimensiune critică mai strânsă de ±0,008 mm. Dacă furnizorul respinge, acestea sunt informații despre maturitatea sistemului lor de măsurare.

Cum fac distincția între o problemă de repetabilitate a fixării și o deviere reală a procesului pe piesele pe 5 axe care sosesc?

Rulați-analiza comenzii pe datele de măsurare. Trasați fiecare valoare măsurată în secvența în care a fost produsă - bucata 1 până la piesa 30 în ordinea de producție. O problemă de repetabilitate a fixării produce împrăștiere în jurul unei medii stabile: valorile sar în sus și în jos fără tendință direcțională, deoarece fiecare piesă a fost fixată independent. O deviere a procesului produce o tendință direcțională: valori care încep aproape de valoarea nominală și se deplasează progresiv spre limita de toleranță pe măsură ce lotul progresează. Problemele de fixare tind să producă variații mari de la -la-piesă cu o medie rezonabilă; evenimentele de deriva tind să producă o variație mai mică-la-bună, dar o medie de schimbare. Acțiunile corective sunt diferite: problemele de fixare necesită modificări de proiectare sau de procedură; evenimentele de derivă necesită monitorizarea procesului - urmărirea uzurii sculelor, compensarea termică sau-evaluarea procesului la intervale. Dacă datele dvs. primite nu vin cu numere de serie ale piesei în ordinea de producție, solicitați-le - fără trasabilitatea comenzii de rulare-, analiza deriva nu este posibilă.