Контроль и обеспечение качества продукции в машиностроении

Другая часть факторов, влияющих на точность обработки является причиной случайных погрешностей , приводящих к рассеянию размеров деталей  в пределах поля допуска. Случайные погрешности возникают вследствие  колебания величин припусков в различных деталях, различных параметров.

Если после измерения партию деталей разбить на группы с одинаковыми размерами, и отклонениями и построить графическую зависимость, то получим кривую распределения размеров, которая характеризует точность обработки деталей. Случайные погрешности  в размерах обрабатываемых деталей подчиняются закону нормального распределения, который графически изображается кривой Гаусса.

Если разбить все детали партии на группы по интервалам размеров, то средний размер детали в партии L ср  равен среднему арифметическому из размеров всех деталей.

Закон нормального распределения  в большинстве случаев оказывается  справедлив при механической обработке  заготовок с точностью 8,9 и 10 квалитетов и грубее, а при обработке по 7,8 и 6 квалитетам распределение их размеров подчиняется закону Симпсона, который графически выражается равнобедренным треугольником.

Если рассеивание размеров зависит от только от переменных систематических  погрешностей, то распределение действительных размеров партии обработанных заготовок  подчиняется закону равной вероятности.

Закон равной вероятности  распространяется на распределение  размеров заготовок повышенной точности (5-6 квалитет и выше), при их обработке  по методу пробных ходов. Из-за сложности  получения размеров высокой точности  вероятности попадания размера заготовки в узкие допуска становится одинаковой.

Распределение таких величин ,как эксцентриситет, биение, разностенность, непараллельность, неперпендикулярность, овальность, конусообразность, и некоторых других, подчиняются закону распределения эксцентриситета ( закон Релея).

Распределение по закону Релея  формируется в  частности тогда, когда случайная величина R является радиус вектором при двухмерном гауссовом распределении, т.е. если на представляет собой геометрическую сумму двух случайных величин  X и Y.

 

2.3. Определение погрешностей в процессе обработки

При механической обработке заготовок на настроенных  станках точность получаемых размеров одновременно зависит  как от близких  по величине и независимых друг от  друга  случайных причин, обуславливающих распределение размеров по закону Гаусса, так и от систематических погрешностей возникающих со временем вследствие равномерного износа режущего инструмента.

Композиция  законов Гаусса и равной вероятности  создает кривые распределения различной формы , зависящей от степени воздействия на конечное распределение каждого из составляющих законов. Для расчетов точности обработки заготовок при подобной композиции законов распределения удобно пользоваться функцией распределения   a (t).

Эта функция формируется законом Гаусса с его параметрами s и Lср зависящим от точности вида обработки и технологической  системы, и законом равной  вероятности с параметрами  l =(b-a) на величину поля рассеяния которого оказывает влияние скорость и продолжительность процесса. Таким образом функция  a (t) отражает не только точность, но и продолжительность процесса обработки.

Форма кривой распределения  композиционной временной функции a (t) зависит от параметра la, определяемого отношением L к среднему квадратичному s мгновенного гауссова распределения , т.е. lа =L / s.

Изложенные  законы распределения размеров используются для установления надежности проектируемого технологического процесса в обеспечение  обработки заготовок без брака, определения количества вероятного брака при обработке, расчета  настройки станков, сопоставления точности обработки заготовок при различном состоянии оборудования, инструмента, СОЖ, и .т.д.

3. Обеспечение качества изделий при автоматизированном  сборочном производстве

    

3.1. Особенности механизации и автоматизации сборочных работ.

Недостаточно высокий уровень механизации и автоматизации сборочных работ в машиностроении объясняется невысокой технологичностью собираемых изделий, небольшой серийностью выпускаемых изделий.

Чтобы внедрить автоматизированную сборку, необходимо обеспечить заданную по чертежу точность изготовления сопрягаемых деталей изделия, обеспечить требуемую надежность и производительность устройств для автоматической сборки.

Высшей ступенью механизации и автоматизации  сборочных процессов является   комплексная механизация и автоматизация всех видов сборочных операций.

При комплексной  механизации  и автоматизации  процесса сборки изделий применяют  сборочные автоматы  и автоматические линии, в которых все виды сборочных  операций выполняются без непосредственного  участия рабочих в сборочном процессе . Но необходимо учитывать что конструкция изделия собираемого вручную может оказаться непригодной для перевода ее на комплексную механизированную или автоматизированную сборку. Прежде чем решать комплекс задач автоматизации сборки нужно проанализировать его конструкцию, технические требования, представить физическую сущность процесса сборки, всех его операций. Реальный технологический процесс и его структура являются основой анализа потока формирования качества изделия, базой для создания сборочных машин и линий, включая системы контроля и управления.

При разработке нужно стремится чтобы количество деталей входящих в   состав сборочных  единиц, было минимальным. Наиболее целесообразны  блоки из 4-12 деталей.

Количество  деталей уменьшается, если вместо стопорящих деталей применять пасты или клеи холодного твердения.

При автоматической сборке точность, параметры и расположение поверхностей деталей должны нормироваться  не только по элементам, имеющим функциональное значение, но и по элементам, которые определяют положение деталей в процессе сборки.

     3.2. Автоматизация сборки малогабаритных изделий

Микроминиатюризация деталей в различных отраслях техники и особенно в приборостроении  выдвигает актуальную проблему автоматизации  сборки миниатюрных изделий. При автоматизации повышается, как и производительность труда, так и качество сборки. Общий технологический цикл включает:

ß   Поштучную выборку изделий

ß   Ориентацию изделий в пространстве

ß Подачу ориентированных изделий в позицию обработки или сборки

ß   Совмещение изделий в позиции сборки

ß   Удаление готового изделия

При создании роботизированных сборочных технологий особое значение приобретает выбор методов компенсации  неточностей взаимной ориентации деталей  при их сборке.

Выделяют следующие направления обеспечения сопряжений при роботизированной сборке :

Расчет размерных  цепей в системе робот- приспособление- деталь

Расширение  функциональных возможностей робота, направленных на увеличение вероятности  сопряжения деталей.

Создание автономных систем поиска рационального расположения сопрягаемых деталей.

Если вероятность  сопряжения деталей не позволяет  обеспечить достаточно надежную работу комплекса, то переходят к поискам  других возможных схем сопряжений.

 

 

 

4. Контроль качества

 

Контроль качества - это одна из основных функций в процессе управления качеством. Это также наиболее объемная функция по применяемым методам, которым посвящено большое количество работ в разных областях знания.

Что же такое  контроль? В ряде источников встречаются разные определения контроля. В стандарте ИСО 8402 говорится, что контроль - это деятельность, включающая проведение измерений, экспертизы, испытаний или оценки одной или нескольких характеристик объекта и сравнение полученных результатов с установленными требованиями для определения, достигнуто ли соответствие по каждой из этих характеристик.

В других источниках встречается более широкая трактовка  контроля, когда в него включается три этапа: определение нормативов, сопоставление запланированных и полученных результатов и принятие корректирующих мер.

Однако такое  понимание контроля больше соответствует  термину управление. В самом деле, при расширенном толковании контроля происходит дублирование функции «планирование качества», которая включает в себя определение нормативов, а также функции «разработка и внедрение корректирующих мероприятий», которые уже были выделены в виде самостоятельных управленческих функций.

Поэтому представляется более обоснованным определение, данное в стандарте ИСО 8402, где под контролем понимается измерение полученных характеристик и их сравнение с заданными. Это, кстати, соответствует позиции одного из основоположников менеджмента -А.Файоля, который предостерегал от включения в контроль распорядительных и исполнительных функций.

На машиностроительных предприятиях применяются следующие  виды контроля качества :

В зависимости  от места контроля и этапов работ:

- контроль проектирования,

- входной контроль  материалов и комплектующих изделий,

- контроль за  состоянием технологического оборудования,

- операционный  контроль при изготовлении,

- авторский  надзор за изготовлением,

- активный контроль  приборами, встроенными в технологическое оборудование,

- приемочный  контроль готовой продукции,

- контроль монтажа  и надзор за эксплуатацией на объектах. В зависимости от охвата контролируемой продукции:

- выборочный  контроль,

- сплошной контроль.

Перечисленные виды контроля качества продукции осуществляются путем использования различных физических, химических и других методов, которые можно разделить на две группы: разрушающие и неразрушающие.

Среди разрушающих  методов:

- испытания  на растяжение и сжатие;

- испытания  на удар;

- испытания  при повторно-переменных нагрузках;

- испытания  твердости.

В числе неразрушающих  методов:

- магнитные  (например, магнитографические методы);

- акустические (ультразвуковая дефектоскопия);

- радиационные (дефектоскопия с помощью рентгеновских  и гамма-лучей);

- органолептические  (визуальные, слуховые и т.п.).

Рассматривая  функцию «контроль», нельзя не сказать  о метрологическом обеспечении производства, без которого вообще было бы невозможно проведение какого-либо контроля. В связи с этим метрологическая деятельность традиционно рассматривается как одна из составных частей в управлении качеством. При этом, кроме обеспечения производства необходимым парком средств измерений, метрологическая служба должна путем проведения их периодической поверки обеспечить требуемую точность измерений.

Из нормативных  документов, регламентирующих метрологическую деятельность, в первую очередь следует упомянуть закон РФ о единстве измерений и международный стандарт ИСО 10012-1:1992 о подтверждении метрологической пригодности измерительного оборудования.

Особым видом  контроля являются испытания готовой  продукции. В словаре терминов Европейской организации по качеству дается следующее определение: испытание - это определение или исследование одной или нескольких характеристик изделия под воздействием совокупности физических, химических, природных или эксплуатационных факторов и условий.

Испытания проводятся по соответствующим программам. В  зависимости от целей существуют следующие основные виды испытаний:

- предварительные  испытания - это испытания опытных  (головных) образцов для определения возможности приемочных испытаний;

- приемочные  испытания - это испытания опытных  (головных) образцов для определения  возможности их постановки на  производство;

- приемо-сдаточные  испытания - это испытания каждого  изделия для определения возможности  его поставки заказчику;

- периодические  испытания - это испытания, которые проводятся один раз в 3-5 лет для проверки стабильности производства;

- типовые испытания  - это испытания серийных изделий  после внесения существенных изменений в конструкцию или технологию.

4.1. Основы организации технического контроля качества.

Организация контроля качества – это система технических  и административных мероприятий, направленных на обеспечение производства продукции, полностью соответствующей требованиям  нормативно-технической документации. Технический контроль -  это проверка соответствия объекта контроля установленным  техническим требованиям (далее контроль).

Под контролем  качества понимается проверка соответствия количественных или качественных характеристик  свойств продукции или процесса, от которого зависит качество продукции, установленным техническим требованиям.