变速器作为汽车的关键零部件之一,装配质量的稳定性尤为重要。变速器装配过程中有很多特征要素,如压配力、压配位移、压配尺寸、螺栓扭矩、涂胶量、噪音等。每个特征值是否稳定,可以反映出对应部分的过程是否稳定。比如压配力的稳定性反映了过盈配合零件干涉的稳定性,进一步反映了各零件制造工艺的稳定性。螺栓拧紧力矩的稳定性反映了螺栓及相应螺栓孔加工质量的稳定性,同时也反映了拧紧过程的稳定性。在手动变速器装配过程中,大部分特征值符合正态分布,统计制程控制可用于统计过程质量控制。以螺栓拧紧力矩为例,介绍了统计过程控制在装配过程中的应用。
变速器差速器总成螺栓,拧紧力矩为125±5n . m,螺栓拧紧机器人的工艺能力如下:
1.抽样
在批量生产过程中,由于既要考虑影响螺栓拧紧力矩的组内变异,也要考虑组间变异,所以间隔取样,连续25天每天取样5个,共计125个数据。
2.确定稳定性
计算各组数据的均值和极差,绘制均值极差图,根据稳定性判据判断过程是否处于稳定受控状态。
3.当过程处于稳定受控状态时,计算过程CPK,绘制正态分布图。
计算CPK和绘制正态分布图的方法有两种:excel表格和统计软件。计算过程如下:
①excel表格计算及正态分布图:将记录的数据输入excel表格,注意按组输入数据。用STDEV函数直接计算过程的标准差σ,再用CPK计算公式计算CPK。注意STDEV和STDEVA的区别。STDEV在计算中不包含文本和逻辑值,而STDEVA在计算中包含文本和逻辑值。
②利用软件计算绘制正态分布图:本文以Minitab为例,将记录的数据引入Minitab工作表。选择统计→质量工具→能力分析→组内/组间,设置数据列、规格上下限等。在弹出的窗口中,完成后点击确定,软件将自动完成计算并绘制正态分布图。
4.结果分析
根据计算可以看出,对于125±5n . m的扭矩要求,目前的设备能力过大,必要时可采用精度较低的拧紧机拧紧,避免投资浪费。
本文仅通过螺栓拧紧机的工艺能力分析,初步介绍了统计制程控制在变速器装配工艺中的应用。在整个产品制造过程中,SPC的应用远不止于此。随着统计制程控制在制造领域的广泛应用,“中国制造”产品的质量水平必将发生质的变化,达到真正的世界水平。
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