质量管理课程设计.doc

三、质量管理3.1、原因分析变速箱齿轮轴的加工质量会影响着产品装配精度的提高，为了提高齿轮的一次投产出及格率，成立了质量控制小组，调研相关的流程，质量管理控制部门对齿轮轴的整个加工工艺工程进行调研和分析，产品加工工艺流程：毛坯制造——齿轮轴粗加工1——轴精加工——热处理——轴粗加工2——安装基准面的精加工——检查变速箱齿轮轴加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg方案年产量年产总质量齿轮轴6Q2751.4102700序号作业单位名称工序内容工序材料利用率〔%〕1原材料库备料2机加工车间粗车，磨，铣803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存1、寻找原因为了寻找出的废品的原因，对1000个齿轮各加工工序的一次及格率进行测试，以分析哪些加工工序是影响质量的主要原因，哪些加工工序是影响质量的次要原因，这样有利于抓住解决问题的主要环节对齿轮轴的加工工序的一次合格率测试数据见表3-1表3-1 齿轮轴加工工序的一次合格率的测试值序号工序名称测试数/个及格数/个及格率〔%〕1毛坯制造100098198%2轴粗加工198196698%3轴精加工96688992%4热处理88988099%5轴粗加工288085397%6安装基准面精加工85383698%合格率M=98%×98%×92%×99%×97%×98%＝83%对各个工序不及格共产生的164件不及格品制成不合格品如表3-2，并用Minitab软件绘制排列图3-1。

表3-2 齿轮轴加工工序不合格品数据工序名称不及格品数量/个累积不及格数量/个累积百分数〔%〕毛坯制造191911.59轴粗加工1153420.73轴精加工7711167.68热处理912073.17轴粗加工22714789.63安装基准面精加工17164100.00在Minitab工作表中，将数据输入，得到“齿轮轴加工工序不合格品总表〞齿轮轴加工工序不合格品总表排列图的数据输入图3-1 齿轮轴不及格品排列图通过对图3-1的分析，找出影响加工不合格品的主要因素这有利于找出问题的主要环节，得出结果：工序：轴精加工是出现不合格品最多的工序，即为主要因素，因此，下一步要解决的问题就是分析这道工序出现不合格品的主要原因所采用的方法还是排列图2、寻找影响齿轮轴精加工工序质量的主要原因根据网上查询轴类精加工技术要求，如下列图所示取200件由齿轮轴精加工所造成的不及格品进行检测，得到齿轮轴精加工不及格品表3-3，并绘制排列图表3-3 齿轮轴精加工工序不合格数据工程不及格品数量/个累积不及格数量/个累积百分数〔%〕平面度0.16mm11611658%直径精度IT15级5016683%形状精度0.18mm1518191%相互位置精度0.03mm919095%径向综合总偏差819899%其他2200100%利用minitab软件生成齿轮轴精加工工序不合格的排列图，如图3-2。

图3-2 齿形精加工工序不合格品的排列图可见，平面度的工序是影响齿轮轴精加工质量的A类因素，即主要因素3、工序稳定性分析以及工序能力分析找出主要原因之后对平面度的工序进行稳定性分析和工序能力指数计算，在工序控制条件下，判断工序能力指数是否满足要求，以确定是否需要进行改造 平面度的目标值为12×10-2mm，最大不得超过16×10-2mm,最小不得低于9×10-2，从细磨齿轮轴中依加工工序随机抽取50件产品，测定工序能力指数，工序能力指数：表示工序能力对设计的产品标准的保证程度评价加工工艺系统满足加工技术要求的程度工序能力指数的计算方法：(1)双侧偏差：〔Tu、Tl〕a，公差中心与分布中心重合：Cp b 不重合Cpk(2)单侧偏差：〔Tu或Tl〕a，只有上侧偏差:CpTu=〔Tu-x〕/3σ得到的数据见表3-4 表3-4 齿轮轴精加工工序稳定性及工序能力指数测定表 〔单位×10-2〕序号数值序号数值序号数值序号数值序号数值11111821133194113210121322123210421031313142312331143124714122413341544145141511258351245116916926113611468710178271237114798131872814381348149111915291539749151012201030134016508利用该数值指定单值控制图，如图3-3所示。

图3-3 控制工序单值的控制图图3-4 控制工序方差的移动极差控制图在工序在控的条件下，进行工序能力分析利用表3-4的数据进行工序能力分析，在Minitab的工作表中，选择统计-----质量工具------能力分析------正态，得到工序能力分析图，如图3-5所示图3-5 工序能力分析图结论：通过以上图可以得知，CPK=0.61，根据过程能力指数Cpk的评级标准，可知该工序能力缺乏，不能满足标准需要，需要采取措施，提高工序能力根据以上的分析，质量管理小组提出把工序能力指数提高到1以上和根据国际标准，把齿轮轴的第一次及格率从83%提高93%以上的目标过程能力指数Cpk的评级标准：Cpk≥1.67属Ⅰ级，过程能力过高〔视具体情况而定〕1.67＞Cpk≥1.33属Ⅱ级，过程能力充分，表示技术管理能力已很好，应继续维持1.33＞Cpk≥1.0属Ⅲ级，过程能力充足，但技术管理能力较勉强，应设法提高为Ⅱ级1.0＞Cpk≥0.67属Ⅳ级，过程能力缺乏，表示技术管理能力已很差，应采取措施立即改善0.67＞Cpk属Ⅴ级，过程能力严重缺乏，表示应采取紧急措施和全面检查，必要时可停工整顿3.2、因果分析为了找出影响齿轮平面度而造成不合格的原因。

根据5M1E的原理，从人，机，料，方法，测量，环境等6方面作出了分析，找出如下表3-5所示的原因表3-5 5M1E法原因分析表人员操作员技能低操作员没有专业培训操作员技术不熟练操作员没有按照指导书操作劳动强度大没有消除疲劳材料使用未经检验的材料材料进厂未检验质量控制工作没有做好部门之间没有互相监督机器机器性能降低没有定期检验性能工程没有定期维护和保养工装夹具定位的不合理辅助支撑设置不妥加紧力力点不合理方法没有按照指定的加工方法工艺参数选择不合理没有严格执行工艺方法测量测试设备的精密度不够测量设备没有更新没有按照校准规程环境生产现场照明不够噪音太大工作场所温度不适宜在minitab中选择统计——质量管理——因果，得到影响齿轮轴精加工质量而造成不合格品的因果图图3-5 产品不合格因果图对图3-5列出的诸多原因进行逐项分析，找出一下为影响齿轮轴精加工的主要原因：〔1〕材料选择不合理和技术装备落后由于材料的质量影响加工工序质量非常大，所以它的选取将会对精加工平面度产生直接的影响，在加工前要认真检查材料此外，技术的落后和装备的老化影响了加工效果和产品的性能〔2〕工人技能水平欠缺和环境状况工人的熟练程度和操作工序的水平将会很大程度影响到产品的性能。

而且劳动强度大，加上工作场地燥热〔热处理车间〕、照度不够等不良的环境因数故从人因工程的角度分析，这些都与质量水平关系密切〔3〕加工工序不合理生产工序的控制力不够，由于该加工工序主要是员工操作机器，员工要掌握好时间，才能很好的控制该工序的加工〔4〕夹紧点选择不合理工件夹紧点选择是否合理将之间影响到工件的受力稳定，由于夹紧力的力点设置在工件下端，因此容易引起工件受力不稳定，影响平面质量〔5〕工作角选择不合理刀具前角是影响切削力到小的重要原因为了减少切削抗力，严格控制修光刃圆弧的大小，必须合理选择刀具前脚和修光刃圆弧〔6〕测量标准及方法过时测量的标准对质量影响很大，同样方法的过时也会影响其精度，最终影响到产品的合格率和不合格率大小3.3、制定对策方案表根据因果图的分析，针对主要原因指定对策方案表，见表3-6表3-6 对策方案表序号要因工程目标措施1材料选择不合理和技术装备落后结合性能特点选择材质，改良技术，替换局部设备2工人技能水平欠缺和环境状况组织人员技能培训，采取岗前培训，改善环境3加工工序不合理更换操作员，调整加工工序4夹紧点选择不合理设计新夹具改良力点，使受力稳定5工作角选择不合理结合实际情况合理选择工作角6测量标准及方法过时缩小制造极限偏差值，改善测量方法3.4、效果检查测定工序能力指数，将进行了质量改良后的齿轮轴精加工的工序中再选取50个产品。

测定的数据如下表所示，进行平面度工序能力测定，并绘制改良后的工序能力分析图 表3-7 改良后的齿轮轴精加工平面度的工序能力指数测定 〔单位：×10-2mm〕序号数值序号数值序号数值序号数值序号数值11211122113311241122131212221332124213312131223113312431341114122412341244115121511251235134512613161326113612461271317132711371247128111811281138134813911191129123913491110112013301340125012改良后，重新收集数据进行工序能力分析，得到工序能力指数为CPK=1.61可见通过质量控制分析改良提高工序能力指数值并到达了目标图3-6 改良后的工序能力分析报告 可知，Cpk=1.60，属Ⅱ级，过程能力充分，表示技术管理能力已很好，应继续维持表3-7 改良后齿轮轴加工工序的。