公差分析法控制加工件質量成本.doc

1、公差分析法控制加工件質量成本祝曉摘要本文探討了通過公差分析擴展加工件公差，降低質量成本的途徑。關鍵詞質量成本公差分析中圖分類號TB497文獻標識碼A文章編號 1008 7656(2002)04 0045 03產品制造過程的質量成本控制是企業(yè)生產總成本控制的組成部分，對于企業(yè)經濟效益的最終狀況有重要影響。運用公差分析法搞好工序質量控制，是在制造過程中保證產品加工質量，降低質量成本的有效途 徑 。1加工過程中的質量成本制造過程是產品質量的形成過程。在此過程中，建立一個能夠穩(wěn)定生產合格品的質量網絡體系，抓好每個環(huán)節(jié)上的質量保證和預防工作，針對影響工序能力的關鍵因素采取措施，防止或減少廢品的產生；同時

2、加強對不合格品進行質量分析，掌握質量動態(tài)，無疑是制造過程質量控制的重點。產品制造過程的大量實踐表明，加工過程中的質量水平同質量成本密切關聯，相互影響。當產品加工質量水平低，即產品不合格品率高時，生產企業(yè)的鑒定成本和內部、外部損失成本都要增大，質量成本因此而上升。然而如果實行充分的預防，則不合格品將很少產生，甚至不合格品率趨于零，此時雖然內部、外部損失成本及鑒定成本大幅降低，但預防成本本身會變得相AAAAAA當大，其結果必定使質量總成本大大增加。產品制造過程中質量水平與質量成本的變化關系見圖1。計算和控制質量成本，就是要對制造過程中質量控制的狀態(tài)進行分析，以尋求質量改進的途徑，達到降低成本的目的

3、，即最經濟地達到規(guī)定的產品加工質量目標 。2兩種類型的公差分析公差分析是可制造性設計的有力工具，具有可重復性，可擴展公差，降低質量控制成本，更好的交互性等優(yōu)點。其主要內容為對加工件的可裝配性及產品的功能性進行分析，即對原型設計和二次設計（生產設計）研究分析，揭示可能存在的沖突，確保制造過程中子裝配和最終裝配時零件的正確匹配和產品功能達到設計意 圖 。制造過程中的加工件質量成本控制可有兩種類型的公差分析，即極端情況公差分析和統(tǒng)計分析。2.1極端情況公差分析極端情況公差分析分為最佳情況分析和最差情況分析。最佳情況分析描述了零件落在公差一邊（正或負）的情況，且在裝配時不存在沖突。最差情況分析則反映出

4、零件裝配時的最壞情況，加工件的可裝配性或產品的功能要求產生沖突的可能性為1。圖2所示引例為三個方塊狀零件在箱體內的裝配狀態(tài)，用極端情況公差分析法對其分析如下。采用一般公差，圖2方塊狀零件裝配的最差情況如表1所示。從 表 1 可 看 出 ，三 個 零 件 的 累 積 尺 寸 ， 可 高 達 97.55mm。假 設 箱 體 框 架 與 三 個 零 件 之 間 有 0.025mm 間 隙 ， 箱 體 框 架的 最 小 尺 寸 應 為 97.575mm。 如 給 定 ± 0.125mm的 公 差 ，則 箱 體AAAAAA平 均 尺 寸 為 97.575mm 0.125mm=97.7mm， 最

5、 大 尺 寸 為 97.825mm。即 ：表1公差分析示例(一般公差)公差（mm)零件標稱尺寸最大尺寸最小尺寸P12525.2524.75+/-0.25P237.537.62537.375+/- 0.125P334.37534.67534.075+/- 0.3總 計96.87597.5596.2表2公差分析示例(緊公差)公差（mm)零件標稱尺寸最大尺寸最小尺寸AAAAAAP12525.0524.95 +/-0.05P237.537.5537.45 +/-0.05P334.37534.42534.325 +/- 0.05總 計96.87597.02596.725最 大 間 隙 ： 97.825m

6、m 96.2mm=1.625mm；最 小 間 隙 ： 97.575mm 97.55mm=0.025mm；平 均 間 隙 ： 97.7mm 96.875mm=0.825mm；如此大的間隙變化量（從1.625到0.025），從產品的功能要求方面來說，其裝配質量顯然是難以接受的。縮緊公差是減小偏差的途徑之一，表2給出了采用緊公差進行裝配的結果。假定三個零件都具有±0.05的公差（見表2），箱體的最小尺寸為97.05。給定±0.05的公差，則箱體平均尺寸為97.1，最大尺寸為 97.15 。因 而 ， 最 大 間 隙 ： 97.15 96.725=0.425 ；最 小 間 隙 ：

7、97.05 97.025=0.025 ；平 均 間 隙 ： 97.1 96.875=0.225 ；緊公差比標準公差易為人所接受，但將導致包括質量控制在內的產品成本大幅提高。此外，縮小公差帶還意味著需要變更或采用專門的加工工藝及質量控制方式，而國內中小企業(yè)目前的加工和質量控制體系多為相互獨立又不能調換、顛倒的工序或工作單元（如機械加工通常按工藝專業(yè)化原則布置）所組成，允許變動公差的情況極少發(fā)生，進行工藝調整非常困難，即使出現質量問題也只能在原工藝組成范圍內查找原因和采取措施。所以運用極端情況公差分析控制質量狀態(tài)，僅適AAAAAA于個別場合，且限于針對影響加工質量的某一、二個起主導作用的因素進行定

8、量評價。2.2統(tǒng)計公差分析由于極端情況分析法計算所有加工件總偏差的工作量巨大，實際上是不可行的，故難以定量評價影響質量水平的總和因素。而統(tǒng)計公差分析運用統(tǒng)計概率分布進行裝配公差分析，則是基于大多數機械化零件在公差范圍內呈正態(tài)概率分布的事實。即單個零件的尺寸分布曲線可合并成一個正態(tài)分布、代表了距標稱尺寸的裝配偏差。計算裝配均值和標準偏差時，把零件的標稱尺寸作為均值，而把零件公差做為正態(tài)曲線的極限（ ± 3 ） 。以圖2為例，進行統(tǒng)計分析時，假定三個零件在規(guī)定的公差限制內，呈正態(tài)概率分布（見表3）。三 個 零 件 的 平 均 標 準 偏 差 公 式 為 ：則 ： ± 1 = &

9、#177;0.1359表 3統(tǒng)計公差分析示例零 件公 差3 1 =3 /3P1T1=± 0.250.250.083P2T2=± 0.1250.1250.041P3T3=± 0.30.30.1± 2 = ± 0.2718± 3 = ± 0.4077均值為零件標稱尺寸的累加：P1P2P3=96.875從正態(tài)表中可知：± 1 = ± 68.3 ± 2 = ± 95.5 ± 3 = ± 99.7 AAAAAA也就是說，如箱體尺寸為97.011（96.8750.136），具

10、±1個標準偏差，則加工零件的68.3是適配的。箱體尺寸為97.1468（96.875 0.272 ）時，具 ±2個標準偏差，則加工零件的95.5是適配 的 。當 箱 體 尺 寸 為 97.283 （ 96.8750.408）時，有±3個標準偏差，所加工零件的99.7是適配的。從以上分析可看出，統(tǒng)計分析的最大優(yōu)點是采用標準的定義公差加工零件并可以預測適用匹配的零件數。這對于我們選擇最適宜的質量控制水平，以控制質量成本，從而降低產品加工總成本有重要的意義。3公差分析的運用選擇適宜的質量控制水平將有效地防止質量成本的提高，并最終避免產品成本的增加。在制造過程中對加工件質

11、量水平進行控制應以統(tǒng)計分析為主，它適于國內大多數中小企業(yè)的加工和質量控制現狀。對于多品種、小批量生產的企業(yè)來說，由于其工藝及質量體系被要求具有一定柔性，應將極端情況分析和統(tǒng)計分析兩種方法結合起來運用，以盡快找出、找準影響質量水平，增加質量成本的因素。實際運用中一般先用統(tǒng)計分析法尋找影響質量水平的因素的出現規(guī)律，初步推斷產生質量問題的可能原因，然后運用極端情況分析法進行分析乃至試驗，以求迅速有效地找出影響加工件質量水平從而影響質量成本的關鍵原因。參考文獻(1) 張公緒.新編質量管理學M.高等教育出版社1998.(2) 潘雪增并行工程M.清華大學出版社1997.(3) 關玉祥.機械加工誤差與控制M

12、.機械工業(yè)出版社，1995.AAAAAA作者簡介祝曉.廣西電大現教中心高級工程師。廣西南寧，郵編：530022。責任編輯梁創(chuàng)勛出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨

13、之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向寵，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰“能 ”，是以眾議舉寵為督：愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣， 遠小人， 此先漢所以興隆也； 親小人， 遠賢臣， 此后漢所以傾頹也。 先帝在時，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。 侍中、尚書、 長史、 參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之