發(fā)動機(jī)缸蓋試切件的加工精度能力值分析

摘 要：文章介紹了在發(fā)動機(jī)調(diào)試過程中，在分析研究加工精度，分析加工能力值時在matlab中具體計算CAM，CAP，CPK的步驟，得出驗收結(jié)果。介紹了過程能力指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，特點，加工水平。

關(guān)鍵詞：缸蓋；精度能力值；matlab；過程能力指數(shù)

引言

發(fā)動機(jī)缸蓋在現(xiàn)場調(diào)試過程中，會隨時根據(jù)現(xiàn)場測定的加工精度好壞來調(diào)整調(diào)試程序或者夾緊位置，實際操作中，記錄公差大小，計算出相應(yīng)CAM大小，再確定CAP，CPK，得出結(jié)論，驗證是否滿足驗收的能力值要求。

1 能力值計算步驟

實際工作中，一般的檢測工序為調(diào)試人員人工上下料，試切工件，把切完的工件拿到三坐標(biāo)測量室中測量，記錄相關(guān)精度參數(shù)，計算出CAM，CAP，CPK，這三項是檢驗驗收是否通過的關(guān)鍵參數(shù)。在此用matlab能更快速精準(zhǔn)得出直方圖分析正態(tài)分布。

具體步驟如下：

（1）數(shù)據(jù)錄入

首先將各行數(shù)據(jù)按行向量輸入，構(gòu)成矩陣，然后輸入以下公差矩陣數(shù)據(jù)后：

x1=[42 34 45 40 43 26 ]；

x2=[46 48 42 56 48 42 ]；

x3=[39 50 66 49 48 46 ]；

x4=[46 42 55 55 49 41]；

x5=[41 44 39 45 48 55]；

x6=[19 53 105 43 70 50]；

x=[x1 x2 x3 x4 x5 x6]；

（2）參數(shù)估計

在matlab輸入指令得到均值和方差，置信區(qū)間，則可立即估計出該公差的均值為47.5/1000，方差為13.5003/1000；均值的0.95 置信區(qū)間為[42.9322/1000，52.0678/1000]，方差的0.95 置信區(qū)間為[10.9498/1000，17.6103/1000]。

（3）假設(shè)檢驗

已知公差服從正態(tài)分布，在方差未知的情況下檢驗其均值m 是否等于47.5/1000。

結(jié)果：布爾變量h=0，表示不拒絕零假設(shè)，說明提出的假設(shè)“公差均值47.5/1000”是合理的；\"95%的置信區(qū)間為[42.9322/1000，52.0678/1000]，它包括47.5/1000，且精度很高；#sig 的值為1，遠(yuǎn)超過0.5，不能拒絕零假設(shè)。

2 過程能力指數(shù)分析

過程能力指數(shù)測量了制造說明書和實際工藝表現(xiàn)的關(guān)系，廣泛被用在制造工業(yè)領(lǐng)域，提供了數(shù)值測量工藝是否有能力在現(xiàn)有工廠說明文件上再生產(chǎn)改項目[1]。

Cpk=Cp（1-|Ca|）

Ca （Capability of Accuracy）：制程準(zhǔn)確度

Cp （Capability of Precision） ：制程精密度

標(biāo)準(zhǔn)差用函數(shù)公式STDEV.P在excel直接能算出，Ca為在衡量“實際平均值”與“規(guī)格中心值”之間的一致性：（1）對于單邊規(guī)格，不存在規(guī)格中心，那么推出不存在Ca，（2）對雙邊規(guī)格，求公式ca為（平均值-中心線）/二分之一的公差。

另一個重要參數(shù)cp，公式為公差除以六倍的標(biāo)準(zhǔn)差。反映的是加工分布疏密度，加工距離越密，cp越好。指數(shù)cp是定義一個可允許過程輸出范圍和重要過程自然過程傳播的比值[2]。

Cpk的公式為ca乘以（1-cp），反映的是ca和cp的聯(lián)合指數(shù)。

A+ ≥1.67無缺點考慮降低成本

A 1.33≤Cpk<1.67狀態(tài)良好維持現(xiàn)狀

B 1.0≤Cpk<1.33改進(jìn)為A級

C 0.67≤Cpk<1.0制程不良較多，必須提升其能力

D Cpk<0.67制程能力較差，考慮整改設(shè)計制程

圖1的三種情況，Ca好，cp差；cp好，ca差；cpk好

認(rèn)識到過程能力指數(shù)的重要性能需要整合到最優(yōu)化的PCI設(shè)計。提高的方法足夠靈活到減低成本和增加設(shè)計的穩(wěn)定性[3]。

3 結(jié)束語

在國內(nèi)的實際項目里，1.67是客戶要求的最高標(biāo)準(zhǔn)，一些精度要求不高的項目客戶會要求1.33；而在國外一些客戶甚至要求到了cpk為2.0，國內(nèi)完成一個驗收標(biāo)準(zhǔn)為cpk1.67的項目反映的是團(tuán)隊整體實力，設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試中間一個環(huán)節(jié)也不能輕視，否則，都不可能完成驗收標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在的生產(chǎn)線里越來越多的客戶都要求cpk為1.67，因此，高精度是發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線的制造趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]W. L. Pearn，YA Ching Cheng.Estimating process yield based on Spk for multiple samples [J].International Journal of Production Research，2010（10）： 49-64.

[2]S. Balamurali，M. Usha.Optimal designing of variables quick switching system based on the process capability index Cpk [J].Journal of Industrial and Production Engineering，2014（2）：85-94.

[3]Zhen He，Bingguang Li.Improvement of economic integration of design with process capability index [J].Total Quality Management Business Excellence，2009（11）： 1255-1262.