质量管理课程设计汇编.docx
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质量管理课程设计汇编.docx
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质量管理课程设计汇编
前言
工业工程是一个工程实践性很强的专业,《质量管理与可靠性》课程设计是该专业的一门实践课,是工业工程专业整个教学计划中的一个重要组成部分。
实习目的在于巩固、扩大和深化工业工程专业课堂理论教学内容,强化课堂教学效果,培养学生的创新意识,提高学生对本课程基本概念、基本原理和基本方法的理解与掌握、并能正确运用这些理论与方法对实际问题的解决。
同时,本实习也充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式,以学生为认知主体,充分调动学生的积极性和能动性,在提高学生自学能力和思维逻辑能力的基本上重视培养学生综合应用已学理论知识、独立分析和解决实际问题的能力。
第一部分
一、设计题目
质量检验计划的编制
(注:
针对汽车发动机气门,进气门或排气门,的制造,编制质量检验计划)
二、基础资料
某企业制造发动机专用的小型(进)气门,日产3000件,年产75万件左右。
气门所用材料:
马氏体合金钢(4Cr10Si2Mo);因料质特殊,需要提前向钢厂定购。
三、实验内容
1、气门数据测量及过程控制
(1)相关数据的测量
气门产品测量数据
序号
样本观测值
均值
极差
1
4.980
4.979
4.977
4.978
4.979
0.003
2
4.974
4.979
4.978
4.981
4.978
0.007
3
4.980
4.983
4.975
4.981
4.980
0.008
4
4.981
4.978
4.985
4.983
4.982
0.007
5
4.978
4.974
4.980
4.978
4.978
0.006
6
4.976
4.978
4.981
4.973
4.977
0.008
7
4.972
4.973
4.973
4.978
4.974
0.006
8
4.975
4.977
4.973
4.971
4.974
0.006
9
4.972
4.981
4.974
4.976
4.976
0.009
10
4.976
4.975
4.972
4.983
4.977
0.011
11
4.975
4.973
4.976
4.971
4.974
0.005
12
4.974
4.974
4.973
4.971
4.973
0.003
13
4.974
4.977
4.975
4.976
4.976
0.003
14
4.975
4.977
4.976
4.976
4.976
0.002
15
4.975
4.973
4.977
4.974
4.975
0.004
16
4.974
4.976
4.973
4.980
4.976
0.007
17
4.981
4.979
4.978
4.978
4.979
0.003
18
4.979
4.974
4.977
4.979
4.977
0.005
19
4.977
4.977
4.977
4.978
4.977
0.001
20
4.975
4.974
4.975
4.975
4.975
0.001
21
4.977
4.980
4.976
4.978
4.978
0.004
22
4.977
4.978
4.977
4.978
4.978
0.001
23
4.977
4.972
4.971
4.978
4.975
0.007
24
4.975
4.976
4.974
4.981
4.977
0.007
25
4.978
4.980
4.979
4.977
4.979
0.003
合计
124.415
0.127
平均
4.977
0.005
序号
校验值
均值
极差
26
4.978
4.974
4.978
4.975
4.976
0.004
27
4.979
4.978
4.98
4.972
4.977
0.008
28
4.978
4.973
4.978
4.975
4.976
0.005
29
4.973
4.978
4.976
4.974
4.975
0.005
30
4.977
4.978
4.976
4.978
4.977
0.002
(2)直方图的绘制
分组:
分组
组距
频数
1
4.970
4.972
9
2
4.972
4.974
23
3
4.974
4.976
25
4
4.976
4.978
38
5
4.978
4.980
14
6
4.980
4.982
7
7
4.982
4.984
3
8
4.984
4.986
1
绘制直方图:
(3)工序能力指数的计算
均值μ=4.977与公差中心M=4.978不重合
ε=M—μ=4.978—4.977=0.001
T=Tu—Tl=4.985—4.97=0.015
S=0.003
工序能力指数Cpk=(T—2ε)/6σ=0.734
k=ε/(T/2)=0.123
则工序能力指数Cp=Cpk/(1—k)=0.836
各数值如表:
均值μ
标准偏差σ
公差带中心M
ε
T
Cpk
k
Cp
4.977
0.003
4.978
0.001
0.015
0.734
0.123
0.836
(4)控制图的绘制
查表:
N=4,A2=0.729,D4=2.282
分析用控制图:
图的控制界限:
UCL=4.977+0.729*0.005=4.980
LCL=4.977-0.729*0.005=4.973
CL=4.977
R图的控制界限:
UCL=2.282*0.005=0.012
CL=0.005
控制用控制图:
2、制造流程及工艺分析
工序
工艺要求
说明
进料
进货检验(材料性能及材料化学成份)
细长条状
毛坯加工
下料
冲床
磨杆
M1080无心磨床
磨端面及倒角
专用设备
电热镦粗
D92-12A电热镦机
热压模锻成形
冲床
整体调质处理
1.毛坯杆部硬度进行抽检;
2.对于金相组织进行抽检。
3.毛坯杆部抗拉强度进行抽检
表面清理(抛丸)、防锈处理
校正
校正杆部直线度;盘部相对杆部的跳动度
毛坯成品检验
1)宏观检查金属宏观组织的纤维方向与外观是否一致;
2)目测检查毛坯表面有无裂纹、过烧、腐蚀冷隔、疤痕等锻造缺陷;
3)对毛坯形状公差进行检验;
4)对毛坯位置公差进行检验。
(进)气门冷加工
第一次磨杆
杆部圆柱度及直线度:
公差等级6~7级;尺寸公差:
IT8~9;表面粗糙度:
M1080无心磨床
粗车大外圆、大端面
端面对杆部的圆跳动度:
公差等级10级;尺寸公差:
IT10;表面粗糙度:
普通车床C0616
切断
尺寸公差:
IT9~10
CM0632、C0616
第一次磨小端面
小端面对杆部的圆跳动度:
公差等级8~9级;尺寸公差:
IT8~9;表面粗糙度:
气门端面磨削设备
(进)气门冷加工
钻小端焊坑
车床C0616(钻床Z12A)
堆焊
气孔、夹渣、缩松等缺陷;焊层的尺寸。
堆焊后应安排抽检。
时效处理
第二次磨小端面
小端面对杆部的圆跳动度:
公差等级8级;尺寸公差:
IT8~9;表面粗糙度:
气门端面磨削设备
第二次磨杆
杆部圆柱度及直线度:
公差等级5~6级;尺寸公差:
IT5~6;表面粗糙度:
M1050无心磨床
磁力探伤
T1000型磁力探伤机、或荧光探伤
粗车锥面
锥面对杆部的圆跳动度:
公差等级10级;尺寸公差:
IT10;表面粗糙度:
C0630
车圆弧角、R圆弧、过渡圆弧及颈部
尺寸公差:
IT10;表面粗糙度:
Y1017液压仿形车床
车锁夹槽
锁夹槽对杆部的圆跳动度:
公差等级10级;尺寸公差:
IT10;表面粗糙度:
;安排工序间抽检
Y1014液压半自动多刀车床(
)
滚压锁夹槽
锁夹槽对杆部的圆跳动度:
公差等级8~9级;尺寸公差:
IT9;表面粗糙度:
专用设备(滚丝机改造)
小端倒角
表面粗糙度:
CM0632、C0616
第三次磨小端面
小端面对杆部的圆跳动度:
公差等级7~8级;尺寸公差:
IT8~9;表面粗糙度:
气门端面磨削设备
(进)气门冷加工
第三次磨杆
杆部圆柱度及直线度:
公差等级7级;尺寸公差:
IT6;表面粗糙度:
;为了确保精加工定位精度,应安排工序间检验。
M1050
精车锥面、大外圆及大端面倒角
锥面对杆部的圆跳动度:
公差等级9级;尺寸公差:
IT10;表面粗糙度:
Y1013液压半自动多刀车床
粗磨锥面
锥面对杆部的圆跳动度:
公差等级8级;锥面圆度:
公差等级8级;尺寸公差:
IT6~7;表面粗糙度:
M120
精磨锥面
锥面对杆部的圆跳动度:
公差等级7级;锥面圆度:
公差等级8级;尺寸公差:
IT6;表面粗糙度:
设备、夹具精度要求较上道工序更高
第四次磨杆
杆部圆柱度及直线度:
公差等级6级;尺寸公差:
IT6;表面粗糙度:
M1080无心磨床
整体软氮化
表面硬度:
600HmV,氮化层深度不小于6um
精磨小端面
小端面对杆部的圆跳动度:
公差等级7~8级;尺寸公差:
IT8~9;表面粗糙度:
气门端面磨削设备
除锥面氮化层
锥面对杆部的圆跳动度:
公差等级7级;锥面圆度:
公差等级7级;尺寸公差:
IT6;表面粗糙度:
;不允许有黑疤、斑纹等缺陷存在。
M120A外圆磨床改造
清洗、防锈
成品检验
1、气门杆部直径:
千分尺
2、气门杆部圆柱度:
圆度柱测量仪
3、气门总长:
游标卡尺
4、气门盘厚度:
专用检具
5、盘部大外圆直径:
游标卡尺
6、小端面相对于杆部跳动度:
百分表
7、小端面相对于杆部垂直度:
百分表
8、锥面相对于杆部跳动度:
百分表
9、锥面角度:
用投影仪将气门头斜面角放大,精确测量。
10、颈部直径:
游标卡尺。
11、杆端面硬度:
硬度仪。
12、杆身硬度:
硬度仪。
13、锁夹槽形状:
投影仪放大、测量
14、锁夹槽底径:
投影仪放大、测量
15、锁夹槽中心到小端面尺寸:
专用检具。
3、检验流程图的绘制
检验流程图是用图形的方式来表达检验活动流程、检验站的设置、选定的检验方法及其相互关系。
首先熟悉和了解产品技术标准及设计技术文件、图样和质量特性分析;其次熟悉产品形成的作业文件,了解工艺流程。
然后,根据作业流程,确定检验工序和作业工序的衔接及主要的检验工作方式、方法、内容,绘制检验流程图。
4、检验站的设置
检验站是根据生产作业分布(工艺布置)及检验流程设计确定的作业过程中最小的检验实体,是检验人员进行检验活动的场所。
其作用是通过对产品的检测,履行产品检验和监督的职能,防止所辖区域不合格品流入下一作业过程或交付(销售、使用)。
合理设置检验站可以更好地保证检验工作质量,提高检验效率。
设置检验站通常遵循的基本原则是:
(1)质量控制的关键作业部位和控制点;
(2)满足生产作业过程的需要,并和生产作业节拍同步和衔接;(3)适宜的工作环境;(4)有利于节约检验成本,提高工作效率。
通常检验站按工艺流程可分(设)为进货检验站、过程检验站、完工检验站、成品检验站。
序号
所处工序位置
检验站名
检验目的
1
仓库
进货检验站
进货检验(E、SP)
检验材料性能及材料化学成份是否符合要求
2
整体调质处理
理化检验(M、I、SP)
检验毛坯杆部硬度、金相组织及抗拉强度是否符合要求
3
校正
工序检验(P、L)
校正杆部直线度;盘部相对杆部的跳动度
4
毛坯成品检验
毛坯成品检验(N、S、L)
1)宏观检查金属宏观组织的纤维方向与外观是否一致;2)目测检查毛坯表面有无裂纹、过烧、腐蚀冷隔、疤痕等锻造缺陷;
毛坯成品检验(P、SP)
3)对毛坯形状公差进行检验;4)对毛坯位置公差进行检验。
5
堆焊
过程检验站
工序检验(S、P、SP)
1)气孔、夹渣、缩松等缺陷;2)焊层的尺寸。
6
磁力探伤
无损检测(F、L)
检验产品内部是否有损伤
7
第三次磨杆
工序检验(P、SP)
确保精加工定位精度
8
除锥面氮化层
感官检验(S、L)
剔除有黑疤、斑纹等缺陷存在的零件
9
成品检验
成品检验站
成品检验(ZP、SP)
1.气门杆部直径:
千分尺
2.气门杆部圆柱度:
圆度柱测量仪
3.气门总长:
游标卡尺
4.气门盘厚度:
专用检具
5.盘部大外圆直径:
游标卡尺
6.小端面相对于杆部跳动度:
百分表
7.小端面相对于杆部垂直度:
百分表
8.锥面相对于杆部跳动度:
百分表
9.锥面角度:
用投影仪将气门头斜面角放大,精确测量
10.颈部直径:
游标卡尺。
11.杆端面硬度:
硬度仪。
12.杆身硬度:
硬度仪。
13.锁夹槽形状:
投影仪放大、测量
14.锁夹槽底径:
投影仪放大、测量
15.锁夹槽中心到小端面尺寸:
专用检具。
5、制定质量缺陷严重程度分级表
由于产品质量特性的重要性、及质量缺陷所造成后果的严重性各不相同,为此,企业在编制产品检验计划时,应当依据分级原则,明确列出该产品的缺陷项目、状况及严重性级别,形成具体的质量缺陷严重性分级表,从而有利于检验资源的安排、检验计划的制订与实施。
6、制定关键工位的检验流程
(1)原料入库检验流程,如下图7-1
图7-1
(2)过程检验流程
抽样检验流程,如图7-2
图7-2
全数检验流程,如图7-3
图7-3
(3)成品检验流程,如图7-4
图7-4
7、制定检验指导书
检验指导书是用来指导检验人员正确实施检验作业的规程性文件,其目的是为重要的检验活动提供具体的指导。
一般对关键和重要的产品组成部分、产品完成的检验和实验都应编制检验指导书,在检验指导书上应明确规定需要检验的质量特性及其技术要求,规定检验方法、检验基准、检测量具、样本大小以及检验示意图等内容。
检验指导书(供进货检验用)
受检物名称
用于产品名称
文件编号
物品编号或图号
检验站名称
有效执行日期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
材料性能
关键特性
力学性能试验
计数调整型一次抽样
细长条状
2、
材料化学成分
关键特性
化学分析
计数调整型一次抽样
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
毛坯杆部硬度
重要特性
硬度试验,硬度仪
计数挑选型一次抽样
2、
金相组织
重要特性
金相分析,显微镜
计数挑选型一次抽样
3、
毛坯杆部抗拉强度
重要特性
拉伸实验,抗拉强度测试仪
计数挑选型一次抽样
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
杆部直线度
关键特性
测量仪
全数检验
2、
盘部相对杆部的跳动度
重要特性
测量仪
全数检验
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
金属宏观组织的纤维方向与外观
重要特性
外观检验
全数检验
2、
毛坯表面锻造缺陷
重要特性
外观检验
全数检验
3、
毛坯形状公差
关键特性
测量仪
全数检验
4、
毛坯位置公差
关键特性
测量仪
全数检验
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
气孔、夹渣、缩松缺陷
重要特性
目测检验
计数挑选型一次抽样
2、
焊层的尺寸
重要特性
千分尺测量
计数挑选型一次抽样
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
产品内部损伤
关键特性
T1000型磁力探伤机
全数检验
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
杆部直线度
关键特性
测量仪
计数挑选型一次抽样
2、
杆部圆柱度
关键特性
测量仪
计数挑选型一次抽样
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供工序检验或完工零件检验用)
零件名称
零件图号
文件编号
检验流程号
检验站名称
有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
黑疤、斑纹等缺陷
重要特性
目测检验
全数检验
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
检验指导书(供成品检验用)
产品名称型号
产品图号
文件编号
实验地点
检验站名称
指导书有效期
序号
受检特性值
质量特性重要性级别
检测手段
检验方法
备注
1、
气门杆部直径:
关键特性
千分尺
计数调整型一次抽样
2、
气门杆部圆柱度
关键特性
圆度柱测量仪
计数调整型一次抽样
3、
气门总长
关键特性
游标卡尺
计数调整型一次抽样
4、
气门盘厚度
关键特性
专用检具
计数调整型一次抽样
5、
盘部大外圆直径
关键特性
游标卡尺
计数调整型一次抽样
6、
小端面相对于杆部跳动度
关键特性
百分表
计数调整型一次抽样
7、
小端面相对于杆部垂直度
关键特性
百分表
计数调整型一次抽样
8、
锥面相对于杆部跳动度
关键特性
百分表
计数调整型一次抽样
9、
锥面角度
关键特性
用投影仪将气门头斜面角放大,精确测量
计数调整型一次抽样
10、
颈部直径
关键特性
游标卡尺
计数调整型一次抽样
11、
杆端面硬度
关键特性
硬度仪
计数调整型一次抽样
12、
杆身硬度
关键特性
硬度仪
计数调整型一次抽样
13、
锁夹槽形状
关键特性
投影仪放大、测量
计数调整型一次抽样
14、
锁夹槽底径
关键特性
投影仪放大、测量
计数调整型一次抽样
15、
锁夹槽中心到小端面尺寸
关键特性
专用检具
计数调整型一次抽样
提示与说明事项
批准:
审核:
编制:
日期:
(1)计数调整型抽样方案:
调整型抽样方案是指根据产品的质量状况随时调整检验严格程度的一种抽样检验方法,即当产品批质量正常时,采用正常的检验方案,当产品批质量变差时,改换加严抽样方案,当产品批质量变好时,又换成放宽检验抽样方案。
目的:
1、调整检验的严格程度,促使生产方改进和提高产品质量。
2、适用方可按质量好坏选择供应方。
GB/T2828.1使用于连续批检验的下列场合:
成品、部件和原材料、操作、在制品、库存品、维修操作、资料或记录、管理程序。
另外,还可用于一定条件下的孤立批检验。
根据企业日产3000件制定相应的抽样方案并实施检验:
1)、规定产品的质量标准。
以进气门杆的外径Ф5mm为检验的质量特性,并规定外径尺寸在4.97~4.985之间为合格品,凡超出这个范围的为不合格品。
2)、确定批量(N)。
由于企业日产量为3000件,故取N=3000
3)、规定检验水平(IL)。
由于是一般性检验,故取检验水品Ⅱ,查表知,当批量为3000,检验水平Ⅱ时,样本量字码为K。
4)、确定合格质量水平AQL。
由于气门的精度要求较高,故应采用较小的AQL值。
由于不合格品率为0。
所以取AQL=0.1。
5)、确定抽样方案的类型。
采用一次抽样,抽样严格度分为正常检验、放宽检验、和加严检验几种。
在实施检验过程中,应根据检验结果进行检验严格度转换。
6)、确定抽样方案。
本例中N=3000,AQL=0.1,查表得:
正常检查一次抽样方案:
n=125,c=0,Re=1。
加严检查一次抽样方案:
n=200,c=0,Re=1;
放宽检查一次抽样方案:
n=80,c=0,Re=1;
7)绘制OC曲线
(2)计数挑选型抽样方案:
挑选型抽样检验采用保证平均质量(多数批)与保证单数批质量两种质量保证方式,按事先规定的抽检方案对交检批进行抽检,对于合格批,样本中的不合格品换成合格品,准许接收;对于不合格批,进行百分之百检验,把所有的不合格品全部换成合格品后再被检验接收。
1)、规定产品质量标准:
以毛坯杆直径大于等于毛坯最小杆直径,否则不合格。
2)、确定质量保证方式:
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