Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Sysoev_TeorosnovyTMSlekc

.pdf
Скачиваний:
58
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
6.23 Mб
Скачать

достижение постоянного улучшения качества продукции, поддержка и стремление к нему,

улучшение качества работы для постоянного удовлетворения установленных и ожидаемых требований всех заинтересованных лиц,

обеспечение внутреннему руководству и другим работникам уверенности в том, что требования к качеству выполняются и поддерживаются и происходит улучшение качества,

обеспечение уверенности потребителям и другим заинтересованным лицам в том, что требования к качеству достигаются или будут достигнуты в поставляемой продукции,

обеспечение уверенности в том, что требования к системе качества выполняются.

Заданный уровень качества формируется при проектировании изделия, реализуется при его изготовлении и поддерживается при эксплуатации.

Повышение качества почти всегда сопровождается дополнительными затратами труда, материалов и средств, поэтому величина получаемого от этого эффекта должна быть больше дополнительных затрат: Э>Здоп за счет того, что повышение качества равноценно увеличению объема выпуска.

Под менеджментом качества продукции понимают осуществление комплекса конструкторских, технологических, организационных, социальных и других мероприятий, обеспечивающих получение продукции высокого качества.

Менеджмент качества на предприятии осуществляется через управление процессами.

Общие принципы системы менеджмента качества:

наличие комплекса взаимосвязанных между собой мероприятий, обеспечивающих получение изделий заданного качества;

наличие связей со средой, в которой действует система. Эти связи учитывают достижения науки и техники, особенности коллектива, в котором она действует, характер оснащения производства оборудованием и приборами;

предполагает, что любая рассматриваемая система является подсистемой низшего порядка (участок - цех - завод);

каждая из систем имеет в своем составе элементы, обеспечивающие устойчивую работу системы качества продукции.

 

 

 

 

Таблица 2.12

 

Обобщенная характеристика моделей, обеспечивающих качество

 

 

 

по ИСО 9001-9003

 

щей качество Номер модели,

Номер ИСО

апы обеспечения качества, подтверждающие соответствие определенным бованиям

вителя Обязанности

родукции Характеристика

1

9001 Проектирование,

Доказать свою способ-

Впервые

 

 

разработка,

ность к обеспечению тре-

разрабатываемая или

 

 

производство,

буемого качества про-

модернизируемая

 

 

монтаж,

дукции при ее

продукция

 

 

проектировании, произ-

 

 

обслуживание

 

 

 

водстве и поставке

 

 

 

 

 

2

9002

Производство,

Доказать свою способ-

Продукция, произво-

 

 

монтаж и обслу-

ность к обеспечению тре-

димая по оправдав-

 

 

живание

буемого качества про-

шему себя проекту

 

 

 

дукции за счет управле-

или

 

 

 

ния процессами ее изго-

технологии.

 

 

 

товления и

Серийная продукция

 

 

 

поставки

 

 

 

 

3

9003 Окончательный

Доказать свою спо-

Оправдавшая себя

 

 

контроль и

собность к выявлению и

серийная продукция.

 

 

испытания

управлению утилизацией

Продукция, изготов-

 

 

 

несоответствующей про-

ленная по техни-

 

 

 

дукции в процессе окон-

ческой докумен-

 

 

 

чательного контроля и

тации

 

 

 

испытаний

заказчика

 

 

 

 

НЕПРЕРЫВНОЕ УЛУЧШЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕН-

Заинтере-со-

Ответственность

руководства

ванные

 

стороны

 

Управление

Измерение, анализ и

ресурсами

улучшение

Требования

 

Продукция

 

Выпуск

 

продукции

 

Рис. 1.

Модель процессного подхода

 

"вход"

"выход"

Заинтересованные стороны

Удовлетворение

- деятельность, увеличивающая ценность

- информационные потоки

Рис.2.4. Модель системы менеджмента качества, основанной на процессах

2.5. Статистические методы исследования качества изделий при механической обработке

В табл. 1.2 приведены некоторые понятия определений математической статистики, так или иначе связанные с качеством продукции, а также с его статистической характеристикой.

Случайная погрешность - погрешность, которая для разных заготовок рассматриваемой партии имеет различные значения, причем ее появление не подчиняется никакой видимой закономерности.

В результате действия случайных погрешностей происходит рассеяние размеров заготовок, обработанных при одних и тех же условиях.

К случайным погрешностям относят:

колебание твердости обрабатываемого материала; изменение величины снимаемого припуска;

изменение положения исходной заготовки в приспособлении, связанное с погрешностями базирования и закрепления;

неточности установки положения суппортов по упорам и лимбам;

колебания температурного режима обработки и упругих отжатий элементов технологической системы под влиянием нестабильных сил резания и т.п.

В технологии машиностроения практическое применение имеют следующие математические законы.

Закон нормального распределения (закон Гаусса)

Этому закону подчиняются размеры заготовок, обработанные на настроенных станках. Размеры получаются в результате действия большого числа взаимно независимых случайных величин, зависящих от качества системы СПИД. Уравнение кривой нормального распределения имеет вид:

 

 

2

 

1

(x i − x )

 

(2.1)

2

 

y = σ 2π e

 

 

,

 

 

 

где σ -среднее квадратичное отклонение.

Среднее квадратичное отклонение определяется по формуле

_

mi =

1

_

(2.2)

σ = (xi − x)2

(xi − x)2 mi ,

 

n

n

 

 

где xi - текущий действительный размер; x_ - среднее арифметическое значение действительных размеров заготовок:

_

 

x = n1 x i mi ,

(2.3)

где mi - частота появления события; n - количество заготовок в партии.

На рис. 2.5 показана кривая нормального распределения, симметричная

относительно оси ординат. При

x

кривая нормального распределения имеет

 

_

 

максимальное значение:

 

 

ymax =

1

0,1

(2.4)

σ 2π

σ .

На расстоянии ±σ от ymax кривая имеет точки перегиба

y1=y2=

1

=

yma x

≈ 06,yma x

021,

(2.5)

σ 2πe

e

σ

Кривая асимптотически приближается к оси абсцисс.

На расстоянии ±3σ в пределах кривой оказывается 99,73% площади F: F1 = 0,9973F. Если принять, что все размеры находятся в пределах площади F, то погрешность определения будет равна 0,27%.

При увеличении σ, поле рассеяния возрастает, кривая рассеяния параметров становится более пологой и низкой (рис. 2.6). Это свидетельствует о меньшей точности изготовления. Поле рассеяния размеров находится в диапазо-

не ω = 6σ.

Размер каждой заготовки в партии является случайной величиной и имеет значения в границах определенного интервала. Измеренные значения истинных размеров заготовок разбивают на интервалы (разность между наибольшим и наименьшим размерами в пределах одного интервала). Размер интервала должен быть меньше погрешности измерительного устройства, тем самым компенсируются погрешности измерения. Распределение размеров заготовок представляют в виде таблицы (табл. 2.14), в которой приняты следующие обозначения: n - общее количество измерений, m - частота появления размера в

интервале, m/n - доля частоты появления размера к общему количеству измере-

ний ( m = 100 , mn = 1).

Рис. 2.5. Кривая нормального распределения (закон Гаусса)

Рис. 2.6. Влияние величины σ на форму кривой Гаусса

Таблица 2.14

 

Распределение размеров заготовок

№ интервала

Интервал

Частота, m

Доля частоты, m/n

1

20,00-20,05

2

0,02

2

20,05-20,10

11

0,11

3

20,10-20,15

19

0,19

4

20,15-20,20

28

0,28

5

20,20-20,25

22

0,22

6

20,25-20,30

15

0,15

7

20,30-20,35

3

0,03

По результатам измерения строится гистограмма (рис. 2.7). Ломаную кривую 1 называют эмпирической кривой распределения. При увеличении количества интервалов кривая 1 приближается к плавной кривой, называемой кривой распределения.

m /n

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

1

10

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

Рис. 2.7. Гистограмма распределения размеров по интервалам

Закон Симпсона (равнобедренного треугольника)

При обработке заготовок с точностью 7,8 и в некоторых случаях 6-го квалитета распределение их размеров подчиняется закону Симпсона (рис. 2.8) с полем рассеяния

l = ω = 2 6σ ≈ 4,9σ.

(2.6)

m

Рис. 2.8. Закон треугольника (Симпсона)

Закон равной вероятности

Действует при рассеянии размеров, зависящих от переменных систематических погрешностей (например, износ режущего инструмента). Если размер заготовки изменяется в этом случае по прямой, то распределение размеров в интервале ab подчиняется закону равной вероятности (рис. 2.9).

Статистические характеристики определяют по формулам

x = a + b ,

 

 

_

 

 

 

2

 

 

 

σ = b a =

1 0,577L,

(2.7)

2

3

3

 

ω =

3 3,46 σ.

 

Закон равной вероятности распространяется на распределение размеров заготовок повышенной точности (5...6 квалитеты и выше) при обработке пробными ходами.

Рис. 2.9. Закон равной вероятности

Закон эксцентриситета (закон Релея)

Этому закону подчиняются распределения эксцентриситета, биения, разностенности, непараллельности, неперпендикулярности, овальности, конусообразности и других существенно положительных величин, характеризующих их абсолютными значениями (без учета знака).

Например, после обработки втулки 1 на цилиндрической оправке 2 вследствие наличия между ними зазора образуется экцентриситет (рис.2.10, а). При обработке партии деталей экцентриситет имеет распределение, подчиняющееся закону Релея.

сист .

2.10. Закон экцентриситета (Релея)

Распределение Релея формируется тогда, когда случайная величина R является радиусом-вектором при двумерном гауссовском распределении

 

 

R=

x2 + y2,

(2.8)

каждая из которых ( x и y ) подчиняется закону Гаусса с параметрами

_

_

_

σ x = σ y = σ0.

 

x = y

= R = 0;

 

Закон Релея однопараметрический:

 

 

 

 

 

 

R 2

R2

 

 

 

2 σ2

(2.9)

 

 

y = σ2 e

0 ,

 

 

0

 

 

где σо - среднее квадратическое отклонение значений координат y

и x.

Для кривой Релея характерен крутой подъем восходящей и пологое опус-

кание для нисходящей ветвей кривой .

 

 

При R=0 и y=0, т.е. начало кривой совпадает с нaчалом координат:

σ0 =

σ В

 

 

0,655 ,

 

 

_

,

σR =1,253σ0,

 

R = 192,

 

ω =5,252σR ,

ω=3,44σo.

(2.10)

Композиции законов распределения и суммирование погрешностей

При обработке заготовок часто одновременно воздействуют разные факторы, вызывающие появление как случайных погрешностей, образующихся по разным законам, так и систематических или переменных систематических погрешностей. Тогда закон распределения размеров обработанных заготовок - это композиция нескольких законов распределения.

Например, рассеяние размеров происходит по закону Гаусса с действием систематических погрешностей. Тогда ω=6σ+

Пример. При развертывании отверстия его размеры характеризуются кривой Гаусса (кривая 1), а при смене развертки кривой 2. Следовательно, имеется разность диаметров развертки сист.= d1-d2 (рис. 2.11).

При вычислении суммарной погрешности обработки систематические погрешности складываются алгебраически (с учетом знака погрешности), а со случайной погрешностью арифметически. Например, удлинение резца с нагревом, уменьшающее диаметр обтачиваемого вала, может скомпенсировать влияние износа резца, вызывающее увеличение диаметра обработки. В результате суммирования погрешность может оказаться не увеличивающей общую погрешность, а уменьшающей.

Рис.2.11. Композиции законов распределения размеров

Случайные погрешности, не подчиняющиеся закону Гаусса, при отсутствии доминирующей погрешности суммируются:

ω = ( k1ω1 ) 2 + ( k 2ω2 )2 +.....+( k n ω n )2 ,

(2.11)

где ω1... ωn - поля рассеяния суммируемых случайных погрешностей; k1....kn - коэффициенты относительного рассеяния случайных величин; k1=1 - для закона нормального распределения;

k=1,22 - для закона Симпсона;

k=1,73 - для закона равной вероятности.

Если суммируемые случайные величины подчиняются закону Гаусса, то

ω = ω12 + ω22 +....+ω2n .

(2.12)

В обычных условиях обработки на настроенных станках и при отсутствии заметного влияния износа инструмента распределения большинства составляющих подчиняются закону Гаусса, тогда k=1, но для учета отступления от закона Гаусса на практике принимают

ω = 12, ω1 + ω22 +....+ω2n .

(2.13)

Функция распределения a(t)

В большинстве случаев при обработке заготовок на настроенных станках на точность размеров влияет большое число факторов, обусловливающих распределение размеров по закону Гаусса, и переменных систематических погрешностей, возникающих из-за равномерного износа режущего инструмента и определяющих распределение по закону равной вероятности и другим законам.

Тогда изменение исследуемой величины xi зависит от времени

n

xt = y i + ct ,

i =1

где yi - независимо или слабо зависимые случайные величины;

сt- сумма неслучайных слагаемых, соответствующая моменту t.

Кривая a(t), (рис. 2.12), которая для некоторого момента времени t выражается формулой

a(t) =

1

(x −a 0 −c t ) 2

 

(2.14)

−2

 

σ 2 π e

 

 

,

где σ - среднее квадратичное отклонение распределения Гаусса; ао - среднее арифметическое значение размера в начальный момент времени.

Форма кривой зависит от отношения

λa = σl .

Рис. 2.12. Кривая функции распределения а(t)

Линейную функцию a(t) можно представить в виде

a(t) = aо+2lt = aо+2λσt .

Среднее арифметическое значение размера функции

λ= aо + l = aо + λaσ,

где а – среднее квадратичное отклонение σа функции a(t)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]