[案例分享] JMP在公差设计及检验中的使用

skyfree · 发表于 2013-9-8 20:34:38

本帖最后由 skyfree 于 2013-9-13 03:42 编辑

用一个案例，来说明一下怎么用JMP来对公差类的问题进行分析

一间隙配合的零件（如下简图），两零件的设计尺寸分别为：

A：2.12+/-0.04mm
B: 2.20+/- 0.03 mm
已知，当两者之间的匹配间隙小于0.015mm时，两者之间的摩擦力就会对运动造成极大的阻碍而被废弃。现购入的2零件中A零件由于工艺的问题，生产出来的A尺寸偏大，抽检50个零件的测量宝宝显示有超出上限的，试评估用这两种零件组装出来的成品缺陷率。
测量结果如下：

序号	A	B
1	2.13519	2.19047
2	2.12651	2.18789
3	2.14956	2.17858
4	2.15171	2.19064
5	2.14908	2.18103
6	2.13181	2.18625
7	2.12403	2.18511
8	2.12875	2.18627
9	2.11397	2.19276
10	2.13373	2.1878
11	2.13083	2.18931
12	2.12996	2.17755
13	2.14576	2.17765
14	2.15011	2.18584
15	2.11256	2.18534
16	2.13272	2.18685
17	2.14497	2.18369
18	2.12766	2.18895
19	2.11208	2.18427
20	2.13391	2.18641
21	2.13558	2.18635
22	2.12689	2.1896
23	2.12885	2.18453
24	2.17344	2.18613
25	2.15692	2.17838
26	2.13511	2.18266
27	2.13737	2.1863
28	2.12271	2.19591
29	2.12746	2.18914
30	2.14254	2.19257
31	2.14202	2.18389
32	2.14957	2.1825
33	2.14551	2.17285
34	2.1324	2.18342
35	2.14863	2.19003
36	2.13062	2.18335
37	2.13118	2.18926
38	2.12276	2.18682
39	2.15594	2.18764
40	2.13484	2.18122
41	2.12114	2.18339
42	2.15545	2.18599
43	2.14106	2.18546
44	2.13661	2.19098
45	2.13365	2.18463
46	2.13979	2.18612
47	2.14372	2.18554
48	2.13525	2.18917
49	2.13129	2.18189
50	2.14121	2.18825

这个问题的处理方法：
根据抽样结果，对2种产品工艺水平进行评估预测。
首先进行正态性验证，并判断其过程能力水平。

两种零件均服从正态分布，超差比例A 2.59%， B 0.01%
那么，它们装配后，低于0.015mm的比例会有多少呢？这就利用容差设计的观点来实施分析
首先，对A，B求差，得到Gap列

然后，点【图形】--【刻画器】

对GAP 进行刻画模拟，A，B 选择随机正态，输入规格限0.015，单击模拟

我们就能看到超出0.015mm的比例大约为0.03%。这也就是本题的结论。
同时，我们也看出，原先的公差规格的设定有一些问题，导致了一些零件的废弃，我们也可以通过上面的方法进行重新制定。
对多个公差设计也可参照此方法进行。

zengshengyang · 发表于 2013-9-10 21:29:15

不测量产品的数值可以做吗？因为产品螺柱有一定的歪斜，存在测量基准点的问题，即有形状公差，测量尺寸误差较大.

zengshengyang · 发表于 2013-9-10 22:18:23

间隙0.015是公差还是算下限值？？？

skyfree · 发表于 2013-9-10 22:56:43

zengshengyang 发表于 2013-9-10 22:18
间隙0.015是公差还是算下限值？？？

0.015 是质量管理的下限，低于0.015mm，就不能正常的运动，力会很大。

skyfree · 发表于 2013-9-10 23:09:04

zengshengyang 发表于 2013-9-10 21:29
不测量产品的数值可以做吗？因为产品螺柱有一定的歪斜，存在测量基准点的问题，即有形状公差，测量尺寸误差 ...

当新产品设计的时候，是不需要进行实际测量的，这个就是公差设计的问题。公差设计是考虑你实际的process水平而定出来的公差。一般的这个公差的制定是用+/- 3 sigma 来做的。
所以对你那个螺柱公差，我们可以simulate 一组data：
mean是你的target，
std是你的半公差/3.
然后你就可以用我上面的方法去得出你的间隙公差来了。

hoyle_xu · 发表于 2013-9-12 13:29:21

A和B的上下规格限，版主是不是填反了？

hoyle_xu · 发表于 2013-9-12 14:47:46

版主，A和B的规格上下限的输入值，和你提供的
A: 2.20+/- 0.03 mm
B：2.12+/-0.04mm

是不是反了？

skyfree · 发表于 2013-9-12 15:14:43

本帖最后由 skyfree 于 2013-9-12 15:20 编辑

hoyle_xu 发表于 2013-9-12 14:47
版主，A和B的规格上下限的输入值，和你提供的
A: 2.20+/- 0.03 mm
B：2.12+/-0.04mm

谢谢，已更正。

zengshengyang · 发表于 2013-9-14 23:05:35

有多少工厂制造的重要特性值的公差能用+/- 3 sigma 来做的。有时规定要求与使用要求隔得太远，也不经济。
std是你的半公差/3.这个是怎么得来的。我说了，测量的数据是失真的，因为测量存在两个基准点的问题。不用数据来推断产品合理的公差。

skyfree · 发表于 2013-9-15 17:41:40

zengshengyang 发表于 2013-9-14 23:05
有多少工厂制造的重要特性值的公差能用+/- 3 sigma 来做的。有时规定要求与使用要求隔得太远，也不经济。
...

你需要先了解零件的尺寸公差是怎么设计制定出来的，然后再考虑你的装配公差。
最简单的说，
理论上，在设计2个零件装配上是不需要间隙的。
但是考虑到加工能力，加工出来的产品都会存在差异，比如在尺寸，粗糙度，圆度，直线度，垂直度等方面都会有偏差，所以为了保证能够装配和使用，需要留够足够的间隙，这个就是我们的使用规格间隙。
再有一个就是，对2个零件的尺寸（装配尺寸），同样需要进行公差设计，原因是你的零件的加工工艺水平的问题，存在偏差。这个公差如何设计？既满足你的加工能力水平，又要满足你的使用要求。在设计零件公差时，考虑了你加工工艺水平，为了防止不必要的浪费，所以我们把加工过程中99%以上的零件都cover进去，也就是把+/-3sigma 定为我们的零件公差范围，这就是说零件的公差设计，是根据零件加工工艺水平决定的。
这样，如果你2个零件的加工工艺水平很低，那么就会造成你装配上的间隙过大，从而超出了我们的使用要求，所以，这时候，就需要重新调整你的装配尺寸，以满足你的装配间隙要求，当调整还是不能满足时，就需要重新调整你的零件公差，以满足要求。
说的有些啰嗦，不知道你看明白了没有。

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