环形工件加工变形之检测与品质提升探讨-朝阳科技大学数位教学平台.DOC

一○○年度國立交通大學推薦甄試資料 朝陽科技大學工業工程與管理系 PAGE 5 羅懷暐 環形工件加工變形之檢測與品質提升探討 壹、摘要 台灣精密科技行業如機械、電子產品等之品質，相較於日本、德國產品之品質，還是有稍許落差。一產品從設計製造至行銷，最直接將產品好壞分類之觀點，就觀察其品質高低與實用性，品質最能直接反應製程之優良，製造過程因精密度之需要而加工，精密度由精密儀器檢測與品檢分析。本計畫針對精密機械中環形工件，因加工所產生的微量變形進行檢測與品質提升探討。利用接觸式座標量測儀量測其精密尺寸，以累和管制圖分析量測數據，了解其製程變異。對於人為因素與機器因素與種種因素，利用統計變異數分析與多變量分析將其完整刻劃出變異所在，以實驗設計之法將問題改善，為了使產品有顯著性提升品質，將每重要配合之工件，詳細作品質檢驗，降低其精密度誤差率，嚴謹把關其品質，達至品質提升之目的。 貳、研究動機 一般傳統加工產業，經製程組裝及品質檢驗至成品，在組合裝配過程中，需要投入大量作調整幾何尺寸上之誤差。一般精密之尺寸，在裝配後及檢驗精密度即可，並無需再作調整，此動作反而增加時間成本。而資深組立人員們在作調整時，採用螺絲平均上鎖之法，利用校正錶以得誤差最大之方向，以施加單位螺絲壓力緊度，達至在容許公差範圍內。此方法雖然可以在品質檢驗過關，但金屬對於時間的變化，迫於鎖緊之方向，表面會產生壓應力影響而破壞之整體精密度。 在台灣一般中小型加工公司，對於加工之精準度有水準瓶頸。比較於美國、德國及日本零件大廠，台灣加工技術與檢驗技術上依然未能達至，故組裝配合時需作微調，甚至超過公差範圍還需重工再製，對此時間成本與重工成本則是增加花費。日本公司常有委台製造與加工零件，精密程度要求非常嚴格，給予規格公差範圍極小，日本公司對於精密度的要求，只望組裝後再其檢驗成品之精密度即可，不得因單一零件誤差過大，而進行微調與自行加工之動作。如何將整體機械品質達至更高等，每每零件是否須作詳細檢驗，以減少之增加成本作業，與嚴苛的品質管制，在於各重要配合之機件應嚴謹把關。 叁、研究目的 本研究探討如何提高精密製品每個重要配合機件之品質，若某一產品品質佳 ，則整體精密度高，其零件本身誤差也須加工至最小，以零件之品質可靠度說明，假設零件一可靠度為R，零件二可靠度為R，…，零件i可靠度為R。 若零件串聯系統，如圖一所示，可靠度公式為： R＝R× R× … × R (i＝零件個數) (1) 若零件並聯系統，如圖二所示，可靠度公式為： R＝1-(1-R) (c：並聯的構件個數) (2) 圖一 串連系統 圖二 並聯系統 圖三 串連之系統可靠度 圖四 並聯系統之可靠度 經由圖三與圖四所示，無論是串聯或並聯，單一零件可靠度越高，則對整體機器之可靠度相對提高。故對於各零件品質應嚴格把關，須經過層層嚴格品質管制與檢驗。利用接觸式座標量測儀取得基本量測數據蒐集，作管制圖一一將製程變異與癥結找出，再作多變量與統計變異數分析其製程上變異，最後再以接觸式座標量測儀以巡圓方式刻劃出幾何圖形，以利於各機件製程分析與品質信賴程度。將此研究方法若能證實提高品質，對於台灣精密行業將會是一大品質突破。 肆、研究步驟與規劃 圖五 研究計劃流程圖 伍、預期之結果與貢獻 此研究計畫探討製程的多元變數，分析其變異，具體找尋缺失，精密度不良、失去真圓度、兩兩配合工件同心度公差過大、檢驗儀器失去其精準度、操作者疏忽與誤差、製程是否出現系統性變化、整體製程是否出現問題…等等，都可以偵測出端倪，報廢或是重工都有依據性的標準。以全面性考量，廣泛將其推廣，提升台灣加工廠、精密廠、品檢業者等之品質。本研究若能如期順利完成，將會改善製程與品質，預期之改善如下： 一、精密工件品質檢驗技術獲得提升。 二、配合之環形工件與檢驗效率提升。 三、依實驗步驟降低時間成本，可提高其生產率。 四、因工件精密度高，不需再花費時間重工，故降低操作員心理壓力。 五、根據多項檢驗與製程變異分析，可降低可歸屬原因之誤差。 六、多變量分析與累和管制圖監督製程變異程度，故可迅速糾察製程變異。 七、整體機械品質獲得改善等等。 陸、參考文獻 許勝雄、彭游、吳水丕，人因工程，滄海書局，2009年2月。 HYPERLINK .tw/theabs/service/search_result.jsp?hot_query=%E6%AD%90%E6%A6%AE%E5%