质量管理与可靠性课程设计.doc
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1、质量管理与可靠性课程设计说明书学院:机械工程学院专业:工业工程 班级:一班学号:14015111姓名:潘洪指导教师:张付英设计日期:2023年6月28日目录一、课程设计目的和要求11、目的12、要求1二、设计题目21质量控制设计题目22实验设计题目4三、设计结果5题目一、51、寻找原因52.寻找影响精铣机梁两外角尺平面工序出现不合格品的主要原因73 . 工序稳定性分析及能力分析85.效果检查13题目二151.寻找原因152.工序的稳定性分析和工序能力分析153.因果分析174、制定对策计划表19题目三191.在Minitab的工作界面创建正交表192.结果分析20题目四271.用正交用正交实验
2、表L8(24)272.结果分析29四 总结体会31五 参考文献32一、课程设计目的和规定1、目的1)加深对质量管理课程及记录学课程基础理论和基本知识的理解。2)使学生掌握质量管理的基本方法,对的应用质量管理方法对质量形成的全过程进行管理和控制。3)纯熟应用常用的记录工具,提高解决实际问题的能力和相应的软件使用技能。2、规定1)规定学生能运用排列图寻找重要问题或影响质量的重要因素,学生能用Minitab软件绘制排列图。2)规定学生能运用因果图表达重要问题与影响该问题的因素,通过层层进一步的研究找出影响质量的因素,把影响质量的重要、关键、具体因素找出来,从而明确所要采用的措施,并能用Minitab
3、软件绘制因果图。3)规定学生能运用直方图来显示质量数据的分布规律,通过观测直方图的形状,判断生产过程的质量水平和分散限度,判断工序是否正常,工序能力是否满足规定;并能用Minitab软件绘制直方图。4)规定学生能运用控制图判断工序是否处在记录在控的状态,能用Minitab软件绘制控制图。5)规定学生掌握实验设计法的使用条件、制定因素水平表,正交表设计,拟定实验;实验。能用Minitab软件进行因素、水平的定义和正交表的选择,对的地把因素、水平填写到正交表中,分析实验结果。二、设计题目1质量控制设计题目题目一、某纺织机械厂的重要产品之一是细纱机,也是该厂创效益的产品。该细纱机的关键零件是机梁,在
4、细纱机中起着支援延伸装置、导纱板升降装置、钢领板升降装置和纱架等部件的作用,机梁的质量将直接影响细纱机装配质量。机梁自身的结构属长向薄壁形,其长厚比达130:1,极易产生加工变形,而技术精度规定高,其中重要的技术特性值平面度规定0.15mm。为了减少切削数量大,每台细纱机需要28根,每年需要67000根,机梁的好坏将直接影响该厂的经济效益,而现在的机梁质量波动较大,返修率比较高,试用质量控制方法来有效地提高机梁的一次合格率。题目二、某公司是一家专业制造纺织梳理器材的中外合资公司。公司的产品有金属针布、弹性针布、固定盖板针布、分梳辊与分梳辊针布、整体锡林,其中主导产品金属针布和弹性盖板针布的产销
5、售量,连续数年来在国内同行中一直遥遥领先。公司始终坚持质量产公司的生存之本。追求卓越的产品品质。公司主怀产品金属针布(占销售额的65%)的原材料是5.5mm的中高碳钢线村,线村拉拔成直径1.0mm-2.0mm的钢丝后进行压扁,最后对压扁的坯条进行连续冲齿,加要成型。在钢丝每次拉拔后都要进行球化退火,压扁后要进行再结晶退火,而退火硬度的均匀性、金相组织有好坏和表面成色直接影响后续加工和成品质量。工艺流程如下图,图1。图1 工艺流程图金属针布成品质量的优劣,用户衡量指标重要有以下几个方面:锋利度、平整度,耐磨度、粗糙度,色差。一段时间以来,用户反映公司金属针布在耐磨度和色差方面存在较大的问题,包卷
6、也存在一定的困难(影响平整度);坯条再结晶后产品质量指标(硬度、成色和金相组织)直接或间接影响到成品的质量;热解决工序运用井式炉,通过氮气保护坯条进行再结晶解决,属于特殊质量过程,有必要对其过程能力进行一次全面测量。为此,决定成立质量控制小组(QC小组),采用质量管理的方法和工具进行分析和解决问题。该公司一分厂成立QC小组,本小组成员7人(见表2-1),分别为公司研究所、分厂技术人员及相关管理人员,专门针对公司和坯条热解决过程中的质量波动而展开各项活动,活动部定期进行。表2-1 QC小组成员情况序号姓名年龄性别职务文化限度小组职务组内分工1龚XX34男分厂厂长硕士组长负责组织协调2朱XX34男
7、工程师本科副组长方案编制,贯彻3孙XX33男工程师本科成员技术方案实行4周XX40男热解决工长大专成员现场实行监督5顾XX32男工艺员大专成员现场实行6许XX30男操作工高中成员现场实行记录7许XX30女核算员中专成员记录现场调查:QC小组对热解决工序井式炉再结晶退火目前存在的问题进行了记录分析,发现近两个月的井式炉坯条再结晶质量缺陷见表2-2。表2-2井式炉柸条再结晶质量缺陷分类表序号缺陷项目频数不合格比例(%)频数比例(%)累计频数比例(%)1硬度局限性1852.9850.850.82硬度过高951.5326.176.93花斑360.589.986.84发彩280.457.794.55成色
8、差150.244.198.66组织不好50.081.4100合计3645.86100近两个月该工序生产总数为6205件,不合格率为5.86%1.试用Minitab软件,绘制缺陷项目排列图,拟定重要问题是什么?2.用表2-3给出的柸条硬度测定数据,运用Minitab软件对该工序的稳定性和工序过程能力进行分析(该指标的技术规定为:190+15-10)?表2-3柸条硬度测定数据样本号测定值样本均值样本标准差X1X2X3X4X5X6XS120020019519819019221851751821801901953185190205198195193419519019219519019051801851
9、95196192194618518518218519819571901751851831801928 205190205198200198916518218216518019010195192205188185193111961851851801821901217619619220019519413195185192185198195141951981931921951901519519819319219519016195185172195198185171861851801821851831818519021519820019819198195195193180192201981922001
10、881851952实验设计题目题目三、某工厂一零件的镗孔工序质量不稳定,经常出现内孔径偏差较大的质量问题,用Minitab软件进行正交实验设计,探讨镗孔工序加工质量较优的工艺条件。表2-4 因子、水平表因子水平切削速度刀具数量刀具种类进给量1302型0.702383型0.603564常规0.47题目四、为了制造一种新型的高尔夫球使其能飞的更远,需要通过从实验设计寻求最佳的制造参数。现在已经拟定4个因素影响着高尔夫球的性能,由于实验条件的限制,每个因素只能去两个水平,见表13,且经验断定Core material和Core Diameter有交互影响,试拟定这四个因素中哪个是重要影响因素,各个因
11、素取何水平时,使制造出来的高尔夫球能飞得更远?表2-5因子、水平表levelfactorCore materialLiquidTungstenCore Diameter118156Number of dimples392422Cover Thickness0.030.06三、设计结果题目一、1、寻找因素1)为了寻找出现废品的因素,对500件机梁各加工工序的一次合格率进行测试,以分析哪些因素是影响质量的重要因素,那些加工工序是影响质量的次要因素,这样有助于找出问题的重要环节。对加工一次机梁加工工序的合格率测试数据见下表3-1表3-1工一次机梁加工工序的合格率测试数据序号工序名称测试数/根合格数/
12、根合格率(%)12345粗铣机梁两外角尺平面精铣机梁两外角尺平面铣机梁两条小平面铣机梁两里角尺凸肩面钻、攻机梁两外角尺上螺纹及孔50047337537036547337537036536094.6079.2898.6798.6598.63合格率M=94.6%*79.28%*98.67%*98.65%*98.63%=72%对各个工序共产生的140件不合格品制成不合格品表3-2、并绘制排列图。在Minitab的工作表中,把“机梁各加工工序的不合格表”中的“工序名称”一列,以及“不合格品数”一键列入,见图3-3 然后选择stat quality tools pareto chart 便会跳出如下对话
13、框,见图3-4。选择Chart defect table 在 label in 里面选择人本的一列,frequencies in 里面选择输入数字的一列,便可得到机梁不合格品排列图,见图 3-5。表3-2 机梁各加工工序的不合格品数据工序名称不合格品数/根累计不合格品数/根累计百分数(%)粗铣机梁两外角尺平面精铣机梁两外角尺平面铣机梁两条小平面铣机梁两里角尺凸肩面钻、攻机梁两外角尺上螺纹及孔9827555981251301351407089.8292.8694.43100图3-3 Minitab的数据录入图3-4排列图的数据录入图3-5机梁各加工工序的不合格品排列图可以看出五道加工工序中精铣机
14、梁两外角尺平面为出现不合格品最多的工序。因此,下一步要解决的问题是分析这道工序出现不合格品的重要因素。所采用的方法还是排列图。2.寻找影响精铣机梁两外角尺平面工序出现不合格品的重要因素取118件you精铣机梁两外角尺平面工序所导致的不合格品进行检测,得到精铣机梁两外角尺平面工序不合格品表3-6,并绘制相应排列图。表3-6 精铣机梁两外角尺平面工序不合格品数据项目不合格品数/根累计不合格品数/根累计百分数(%)平面度0.15mm垂直度0.16mm直线度0.04mm表面粗糙度Ra2.5m厚度超差其他881575218810311011511711874.5887.2993.2297.4699.15
15、100在Minitab里面做类似的操作可以得到精铣机梁工序不合格品的排列图,见图3-7。图3-7 精铣机梁工序不合格品的排列图可见,对平面度的工序影响精铣机梁两外角尺质量的A类因素,既为重要因素。3 . 工序稳定性分析及能力分析找出重要因素后,对平面度的工序进行稳定性分析和工序能力指数计算,在工序在控条件下判断工序能力指数是否满足规定,以拟定是否需要进行改善。平面度的目的指标为:11*10-2mm,最大不得超过15*10-2mm,最小不得低于7*10-2mm,从精铣机梁两外角尺平面工序中依加工顺序随机抽取50件产品,得到的数据见表3-8。表3-8 平面度工序稳定性及工序能力指数测定表序号数值序
16、号数值序号数值序号数值序号数值171182112318417214121022113211321039131023113312431341114112415341244105141592512351245116121615268369461471417132712371047138131810281038648159111913291239114912109201230940145013运用该数值绘制单值控制图,选择 stat control charts variable chart for individuals,可绘制出控制工序均值和方差的控制图,见图3-9和图3-10,依据控制图判断鉴
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