Технология металлов

 

 

 

Теоретические основы управления качеством

 Условия управления качеством продукции

 

Известно, что использование  основных принципов теории управления возможно при некоторых исходных условиях. Такими основными условиями  являются:

Наличие программ поведения  управляемого объекта или заданный, запланированный уровень параметров его состояния;

Неустойчивость объекта  по отношению к программе и  заданным параметрам, то есть объект должен уклонятся от заданной программы  или плановых значений параметра;

Наличие способов и средств  для обнаружения и измерения  отклонения объекта от заданной программы  или значений параметров;

Наличие возможности влиять на управляемый объект с целью  устранения возникающих отклонений.

Механизм управления, согласно общей теории управления, выглядит так, как он представлен на рисунке1.

Рассматривая исходные условия  возможного приложения основных принципов  общей теории управления и схему  механизма управления к организации  работ по качеству, можно с большой  ответственностью за объективность  составить схему механизма управления качеством продукции. Но сначала  несколько  предварительных соображений  о характере качества продукции  как об объекте управления.

 

 

 

 

 

 

 

Условные обозначения:    прямая связь

обратная связь  

Рисунок 1. Механизм управления организацией работ по качеству.

Программы качества с установлением  значений показателей могут входить  составной частью во все возможные  государственные планы и программы, планы проектно-конструкторских  организаций,  производственных объединений  предприятий, договорные обязательства. Показатели качества оговариваются  в сделках на товарных биржах и  при других формах движения товаров.

Требования к качеству устанавливаются и фиксируются  в нормативных и номативно-технических документах: государственных, отраслевых, фирменных стандартах, технических условиях на продукцию, в технических заданиях на проектирование или модернизацию изделий, в чертежах, технологических картах и теологических регламентах, в картах контроля качества и т. п. Перечень этот не трудно продолжить.

Из сказанного становится очевидным, что первое условие по теории управления в случае с качеством  удовлетворяется.

Обратимся ко второму условию. Здесь рассмотрим несколько ситуаций. Прежде всего укажем на то, что отклонение качества продукции от заданных параметров происходит, как правило, в худшую сторону и имеет общие и  частные проявления.

К числу общих относится  моральный износ, физическое и моральное  старение продукции, то есть потеря первоначальных свойств при эксплуатации и хранении.

Неустойчивость, изменчивость качества продукции проявляется  не только в двух общих тенденциях физического и  морального старения. Имеют место так называемые частные  отклонения качества от установленных  требований. Они чрезвычайно разнообразны и обусловлены уже не экономической  и технической природой, а условиями  внешнего характера: нарушениями правил и условий эксплуатации, ошибками разработчиков и изготовителей, нарушениями производственной дисциплины, дефектами оборудования с помощью  которого изготовляется и используется продукция, и т. д.

 Неустойчивость качества, обусловленная частными отклонениями  заданных параметров, имеет случайный  характер. Время их появления  можно ожидать только с определенной  степенью вероятности.

Есть еще один фактор, который влияет на неустойчивость оценок качества – это неустойчивость и  изменчивость потребностей. Параметры  продукции могут строго соответствовать  нормативной и технической документации, но изменяются требования потребителей и качество при неизменных параметрах ухудшается или теряется вовсе.

Можно констатировать, что  качество продукции находится в  постоянном движении. Следовательно, качество определяет собой хронически неустойчивый объект. Это объективная реальность, с которой приходится иметь дело.

Таким образом, качество удовлетворяет  и второму условию общей теории управления.

В практической деятельности люди отслеживают процесс потери свойств качества, измеряют и оценивают  эти изменения. Для того чтобы  замедлить процесс физического  старения, устанавливаются благоприятные  эксплуатационные режимы и условия  хранения, используются различные профилактические меры по техническому обслуживанию и  текущему ремонту. Если ухудшение качества переходит за пределы допустимых значений , проводится капитальный  ремонт.

Следовательно, третьему и  четвертому условиям общей теории управления качество также удовлетворяет.

При организации рациональной и эффективной работы по качеству, независимо от её масштабов, форм и  методов осуществления, люди всегда действовали, действуют и будут  действовать примерно по такой схеме:

Определение потребности  и выработка требований к качеству продукции (план, программа качества);

Придание исходному материалу  необходимых свойств (выполнение плана, программы качества);

Проверка соответствия полученного  качества предъявленным требованиям  (выявление отклонений) или констатация  соответствий;

Воздействие для устранения отклонений полученного качества от заданного (обратная связь).

При таком взгляде на последовательность действий по качеству обнаруживается явление, имеющее чрезвычайно важное значение для всей философии работ  по качеству. Это наличие единства и органического сочетания прямых и обратных связей во всех действиях  людей , связанных с созданием  и использованием (потреблением) продукции.

 

Технология и  качество машиностроительной продукции.

     Точность   обработки  изделий в  машиностроении     и  методы   ее достижения .      Основные погрешности при механической обработке и сборке.

 

Качество продукции - это  совокупность ее свойств, обуславливающих  пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с  ее назначением.

Свойства изделия и  степень их соответствия аналогичным  свойствам изделия определенного  функционального назначения характеризуют  его технический уровень.

В инженерной практике используются понятия абсолютный и относительный  технический уровень. Понятие абсолютный технический уровень служит для  количественной характеристики полезного  свойства изделия. Абсолютный технический  уровень характеризует качество изделия с точки зрения его  технических возможностей.

Понятие относительного технического уровня используется для сравнительной  оценки абсолютного технического уровня изделия . Исходя из разной базы, можно  получить для одного и того же изделия  разное значение его относительного уровня.

Высокое качество изделия  при его изготовлении обеспечивается такими производственными факторами, как качество оборудования и инструмента, физико-химические  и механические свойства материалов и заготовок, совершенство технологического прогресса, а также  качество обработки и контроля.

Качество полученной после  обработки детали характеризуется  точностью обработки. От того, насколько  точно будет выдержан размер и  форма детали при обработке, зависит  правильность сопряжения деталей в  изделии и, как следствие, надежность изделия в целом. Так как обеспечить обсолютное соответствие геометрических размеров детали после обработки требуемым значениям невозможно,  вводят допуски на возможные отклонения. Допуски принимаются в зависимости от условий работы детали в изделии. Допуск на погрешность обработки позволяет выполнять размеры сопрягаемых деталей в заранее установленных пределах. Погрешность обработки- это отклонение полученного размера детали от заданного.

Погрешность обработки является результатом смещения одного или  нескольких элементов технологической  системы под влиянием тех или  иных факторов.

Технологическую систему  характеризуют следующие основные погрешности :

ÙSу – Установки заготовок в приспособлении с учетом колебания размеров баз , контактных деформаций установочных баз заготовки и приспособления , точности изготовления и износа приспособления

Ùу – Колебания упругих деформаций технологической системыпод влиянием нестабильных нагрузок , действующих с системе переменной жесткости.

Ùн – Наладки технологической системы на выдерживаемой размер.

Ùи – Износа режущего инстумента

 SÙ ст – Износа станка

 SÙt – Колебания упругих обьемных и контактных деформаций элементов технологической системы вследствие их нагрева при резании , трения подвижных элементов системы , изменения температуры в цехе.

Погрешности измерения обычно рассматриваются  в составе погрешностей наладки, однако,  при  значительном  их влиянии на общую погрешность  данные погрешности можно рассматривать  отдельно.

 Погрешность ÙSy – является одной из основных величин, составляющих общую погрешность детали, Она определяется суммой погрешностей базирования и закрепления

Погрешность Ùу – возникает в результате смещения элементов технологической системы под действием сил резания и является результатом упругих деформаций заготовок, резца, инструмента, изменения величины стыковых зазоров, положения режущей кромки инструмента относительно детали.

Погрешность ÙH – При наладке приводится в рабочее состояние, Обеспечивается заданный режим обработки за счет применения сменных зубчатых колес. Зависит от погрешности регулирования положения инструмента и погрешности измерения размер.

Погрешность Ùи – Определяется  величиной его удельного износа на 1000 м. пути  резания : = и L / 1000, где и – износ резца за некоторый промежуток времени, L – путь резца по обрабатываемой поверхности.

Погрешность SÙст – Отклонения размеров, формы и расположения обработанных поверхностей возникают также в связи с неточностями станка.

Погрешность SÙt – Нагрев станка, инструмента и детали в процессе резания, а также внешнее тепловое воздействие приводят к упругой деформации технологической системы и, как следствие, к появлению температурной погрешности.

 

Определение погрешностей обработки  методом   математической   статистики

 

В процессе изготовления деталей  машин качество их изготовления зависит  от технологических факторов , в  большей или меньшей степени  влияющих на точность обработки. Часть  из этих факторов является причиной систематических  погрешностей, которые носят постоянный  или переменный характер,

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.

 

 Определение погрешностей в процессе обработки