UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO
Nedjo Sedlarević
NADZOR KAKOVOSTI PROCESA IZDELEVE ORODIJ NA OSNOVI 3-D MERITVE IZDELKOV
Diplomsko delo
visokošolskega strokovnega študijskega programa Strojništvo
Maribor, december 2008
NADZOR KAKOVOSTI PROCESA IZDELAVE ORODIJ NA OSNOVI 3-D MERITVE IZDELKOV
Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študija
Študent: Nedjo SEDLAREVIĆ
Študijski program: Strojništvo, visokošolski strokovni
Smer: Proizvodno strojništvo
Mentor: Izr.prof. dr. Bojan Ačko
Somentor: Izr.prof. dr. Borut Buchmeister
Maribor, december 2008
Vložen original sklepa o
potrjeni temi diplomskega
- II -
I Z J A V A
Podpisani Nedjo SEDLAREVIĆ izjavljam, da:
• je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom
izr. prof.dr. Bojan Ačko in somentorstvom izr.prof.dr. Borut Buchmeister;
• predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev
kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
• soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet
Univerze v Mariboru.
Maribor, __________________ Podpis: ___________________________
- III -
ZAHVALA
Zahvaljujem se izr.prof dr. Ačku in izr.prof dr.
Buchmeisteru, za pomoč in nasvete pri izdelavi
diplomskega dela.
Posebna zahvala gre družini in prijateljem, ki so mi
pomagali in me motivirali.
- IV -
NADZOR KAKOVOSTI PROCESA IZDELAVE ORODIJ NA OSNOVI 3-D MERITVE IZDELKOV
Ključne besede: orodjarstvo, orodja za preoblikovanje pločevine, meritve in zahteve, pogoji
za prevzem orodij.
UDK: 621.7:531(043.2)
POVZETEK
Diplomska naloga vsebuje osnovne korake pri nadzoru kakovosti izdelave orodij za
preoblikovanje pločevine . Nadzor kakovosti izdelave orodij razdelimo na dva dela in sicer:
• Nadzor kakovosti posameznih komponent v orodju
• Nadzor kakovosti pločevinskih izdelkov
V prvem primeru imamo opravka s posamično proizvodnjo in zadostuje merjenje posameznih
komponent orodja ter primerjava rezultatov z zahtevami na konstrukcijski risbi.
Rezultati dobljeni z meritvami pločevinskih izdelkov, ki so končni produkt
preoblikovalnih orodij, predstavljajo osnovni podatek s pomočjo katerega se odločamo o
sprejetju ali zavrnitvi orodja kot celote. Uporabljamo jih tudi za ugotavljanje doseganja
toleranc v krajšem časovnem obdobju ( raziskovanje sposobnosti orodja RSS ) in v daljšem
časovnem obdobju ( raziskovanje sposobnosti procesa RSP).
- V -
CONTROL OF THE PRODUCTION PROCESS QUALITY OF THE METAL-FORMING TOOLS BASED ON 3-D MEASURE PRODUCTS
Key words: tooling, Sheet metal forming tools, measure and claims, conditions for tool
acceptance.
UDK: 621.7:531(043.2)
ABSTARCT
Diploma work contains basic steps in control of the production quality of the metal forming
tools. Control of the production quality is divided into 2 groups:
• control of the single tool's component quality
• control of the sheet products
In first case we deal with individual part production where measure of the individual
components of the tool and it's comparison with the surveys in construction documentation is
Sufficient.
Results obtained from sheet products measures that are final products or outcome of the sheet
metal forming tools, present basic data upon we decide on acceptance or rejecting of the tool
as integrity. Data are also used to ascertain the tolerance attainment in shorter period of time
(tool ability research) and in longer period of time ( process ability research ).
- VI -
KAZALO VSEBINE 1 UVOD____________________________________________________________________________1
1.1 Predstavitev podjetja WEBA Maribor_________________________________________________ 2
1.1.1 Nastanek podjetja WEBA Maribor_________________________________________________ 2
1.1.2 Strojni park v podjetju WEBA Maribor______________________________________________2
1.2 Cilj in zasnova diplomske naloge______________________________________________________5
2 ORODJA ZA PREOBLIKOVANJE PLOČEVINE______________________________________ 6
2.1 Predstavitev orodij za preoblikovanje pločevine _________________________________________ 6
2.2 Tehnologija izdelave orodij za preoblikovanje pločevine___________________________________7
2.2.1 Ponudba _____________________________________________________________________7
2.2.2 Naročilo _____________________________________________________________________8
2.2.3 Razvoj_______________________________________________________________________9
2.2.4 Izdelava in testiranje___________________________________________________________14
2.2.5 Aktivnosti ob prevzemu orodja ___________________________________________________15
3 SPLOŠNO O MERJENJU__________________________________________________________16
3.1 Tolerance lege in oblike______________________________________________________________16
3.1.1 Tolerance oblike_______________________________________________________________16
3.1.2 Tolerance lege________________________________________________________________ 16
3.2 Referenčni elementi_________________________________________________________________19
3.2.1 Referenčni elementi in referenčni sistemi____________________________________________19
3.2.2 Referenčna mesta (pozicije)______________________________________________________22
3.2.3 Okvirji za referenčna mesta ______________________________________________________22
3.3 Koordinatni sistemi_________________________________________________________________23
3.3.1 Koordinatni sistemi numerično krmiljenih strojev_____________________________________24
3.3.2 Prostostne stopnje______________________________________________________________24
3.3.3 Koordinatni sistem vozila________________________________________________________25
3.3.4 Koordinatni sistem orodja _______________________________________________________26
4 STATISTIČNO OBVLADOVANJE PROCESOV ______________________________________28
4.1 Analiziranje in spoznavanje procesa ___________________________________________________28
4.1.1 Centriranost procesa___________________________________________________________ 29
4.1.2 Sposobnost procesa_____________________________________________________________30
4.1.3 Izračun indeksa sposobnosti procesa_______________________________________________ 31
4.2 Kontrolne karte ____________________________________________________________________32
4.2.1 Kontrolna karta X-R ____________________________________________________________33
4.2.2 Kontrolna karta X-s ____________________________________________________________35
4.2.3 M-Kontrolna karta _____________________________________________________________36
VII
4.2.4 P-Kontrolna karta _____________________________________________________________ 36
4.2.5 C-Kontrolna karta______________________________________________________________36
4.2.6 U-Kontrolna karta______________________________________________________________37
5 MERITVE OD PRVEGA PREIZKUSA DO KONČNEGA PREVZEMA ORODJA_________________________________________________________________________38
5.1 Meritve posameznih komponent orodja_________________________________________________38
5.1.1 Priprava modela za meritev______________________________________________________ 38
5.1.2 Meritev komponent orodja na merilnem stroju________________________________________38
5.2 Merilne in kontrolne priprave ________________________________________________________ 43
5.2.1 Gradnja merilnih in kontrolnih priprav_____________________________________________ 43
5.2.2 Položaj merilnih in kontrolnih priprav v prostoru_____________________________________ 45
5.3 Ugotavljanje ponovljivosti meritev ____________________________________________________46
5.4 Kontrola pločevinskega izdelka na kontrolni pripravi _______________________________________ 48
5.4.1 Kontrola dimenzij lukenj_________________________________________________________48
5.4.2 Kontrola položaja lukenj________________________________________________________ 49
5.4.3 Kontrola oblike površin _________________________________________________________50
5.4.4 Kontrola obreza _______________________________________________________________51
5.5 Meritve v fazi optimiranja orodja_ ____________________________________________________52
5.5.1 Določitev reznega roba _________________________________________________________52
5.5.2 Optimiranje oblike pločevinskega izdelka ___________________________________________54
5.6 Merjenje končnega pločevinskega izdelka ______________________________________________55
5.6.1 Določitev mer, ki jih moramo meriti _______________________________________________55
5.6.2 Vpetje merjenca ( pločevinskega dela )_____________________________________________56
5.6.3 Določitev tipala _______________________________________________________________56
5.6.4 Kalibracija tipala _____________________________________________________________56
5.6.5 Transformacija koordinatnega sistema _____________________________________________56
5.6.5 Meritev______________________________________________________________________56
5.6.7 Izdelava protokola _____________________________________________________________56
6 ANALIZA MERILNIH REZULTATOV UGOTAVLJANJE SPOSOBNOSTI ORODJA 6.1 Analiza merilnih rezultatov enega merjenca_____________________________________________57
6.2 Analiza in študija meritev na 5 merjencih_______________________________________________58
6.3 Ugotavljanje koeficienta cmk __________________________________________________________59
6.4 Analiza stanja merjenca od prve pošiljke do prevzema____________________________________62
7 ZAKLJUČEK_____________________________________________________________________63
8 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV _________________________________________________64
9 PRILOGE________________________________________________________________________65
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
STM - spodnja tolerančna meja ZTM - zgornja tolerančna meja, T - širina tolerančnega polja in M - predpisana sredina tolerančnega polja X - srednja vrednost procesa σ - standardni odmik cm - indeks sposobnost stroja cmk - kritični indeks sposobnost stroja cp - indeks sposobnost procesa cpk - kritični indeks sposobnost procesa fp - stopnja izkoriščenosti tolerančnega polja Tp - toleranca proizvodnega procesa n - velikost vzorca p - verjetnost R - razpon ZKM - zgornja kontrolna meja SKM - spodnja kontrolna meja X - zahteva U - merilna negotovost s - standardni odmik
IX
UPORABLJENE KRATICE CAD -Računalniško podprt razvoj (Computer Aided Design)
MKE -Metoda končnih elementov
ISO -Mednarodna organizacija za standarde (International Standard Organisation)
VDA -Standard nemške avtomobilske industrije (Verband der Automobilindustrie)
STEP -Standardni format za prenos podatkov med CAD sistemi
IGES -Grafični standard za prenos geometrije med modelirniki
SPC -Statistični nadzor procesa (Statistical Process Control)
RSS -Raziskovanje sposobnosti stroja
KK -Kontrolne karte
KS -Koordinatni sistem
X
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1 UVOD
Izdelava orodij za preoblikovanje pločevine je zahteven proces, v katerega je vloženo
veliko časa in truda vseh zaposlenih. Potrebno je skrbno načrtovanje orodja od začetka do
konca. Zato orodja danes potrebuje visoko izobražen, ter izkušen kader in močno
računalniško podporo, potrebno pa je tudi uvajanje novih postopkov in metod s katerimi bi
pospešili in pocenili izdelavo orodij in s tem uspešno poslovali na trgu.
V zadnjem času se orodjarne srečujejo s stalnimi spremembami in novostmi iz okolja.
Orodja postajajo vedno bolj zahtevna, zadostiti je potrebno vse ostrejšim standardom
kakovosti. Povečujejo se tudi pritiski s strani naročnikov. Le-ti zahtevajo, da je orodje
izdelano čim ceneje in v najkrajšem možnem času. Zato so orodjarne prisiljene vlagati v
razvoj in usposabljanje kadrov ter opreme in uvajati nove postopke, da bi zmanjšali stroške in
čas izdelave, ter s tem postale konkurenčnejše na zahtevnem trgu.
V praksi se največkrat srečujemo s problemi, ki so najbolj izraziti v zadnji fazi izdelave
orodij. Zadnja faza pomeni, da je strojna obdelava dokončana, orodje je sestavljeno in
pripravljeno za prvi preizkus. Vsi, od orodjarjev do inženirjev, smo strokovnjaki na tem
področju in na področju orodjarstva imamo veliko znanja in izkušenj. Problem in zagata se
pojavita pri marsikaterem strokovnjaku, ko je potrebno dejansko rešiti neko situacijo na
orodju, ko je potrebno povedati kje in kako ukrepati, da bo rezultat dober. Ta in cela vrsta
drugih vprašanj po navadi ostaja brez pravega odgovora. Največji problemi se seveda
nanašajo na vlečna in kalibrirna orodja, kjer skušamo rešiti problem spring back-a.
Tudi sam sem v svoji dolgoletni praksi bodisi kot tehnolog kakovosti ali kot projektant
naletel na mnogo problemov, katerih rešitev je bila v pravilni odločitvi, kje in kako ukrepati.
Zato sem se že zaradi lastnega dobrega občutka odločil poseči po tej temi. Upam, da
bodo rešitve, ki jih bom nakazal, lahko koristile še komu drugemu.
Najprej bom predstavil orodja za preoblikovanje pločevine in tehnologijo izdelave. V
nadaljevanju bo sledil opis vseh korakov katere je potrebno izvesti, da bo orodje pripravljeno
za končni prevzem. Nalogo zaključujejo rezultati dela na praktičnem primeru in zaključki.
- 1 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1.1 Predstavitev podjetja WEBA Maribor
1.1.1 Nastanek podjetja WEBA Maribor
Delniška družba Unior in WEBA GmbH sta v iskanju sinergijskih učinkov dne 23.
novembra lani v Mariboru podpisali družbeniško pogodbo o ustanovitvi mešanega podjetja
WEBA Maribor d.o.o, v katerem smo 1.januarja 2008 nadaljevali proizvodnjo
preoblikovalnih orodij. Pod strokovnim vodstvom. Prochazka iz podjetja WEBA GmbH in
sedanjega vodje programa Strojne opreme PE Maribor g. Branka Bračka bo v novem podjetju
vzpostavljeno poslovanje po pozitivnih izkušnjah WEBE GmbH.
V novoustanovljenem podjetju bodo sodelavci s področja orodjarstva lahko nadgrajevali
svoje znanje. Po analizah in usklajevanju z upravo UNIORJA d.d. smo se odločili, da za
področje orodjarstva poiščemo strateškega partnerja, ki bi s svojim vplivom, znanjem in
boljšo tržno pozicijo skupaj z nami nadaljeval poslanstvo orodjarstva na lokaciji PE Maribor.
Med najustreznejšimi je bilo podjetje WEBA GmbH iz Avstrije/Steyr, ki spada med
pomembnejše dobavitelje preoblikovalnih orodij v avtomobilski industriji in ki je sestavni del
Greiner Group (106 podjetij v 29 državah sveta!). Od novega strateškega poslovnega partnerja
pričakujemo, da bo s svojim vplivom, znanjem, izkušnjami in tehnično podporo zagotavljal:
kontinuiteto del, skrb za razvoj, prenesel tehnologijo (orodja za pločevino s povečano natezno
trdnostjo!), ustrezno produktivnost, strokovnost in usposabljanje kadrov, nadaljevanje
poslanstva orodjarstva v Mariboru. Delniška družba Unior bo z mešanim podjetjem
zagotavljala tržno stabilnost programa orodjarstva im hkrati preko Greiner Group širila
možnost nadgradnje svojih proizvodnih programov tudi za neavtomobilsko industrijo.
Obenem je to tudi priložnost za vse zaposlene v PE Maribor, da si z resnim in
strokovnim delom pod novim vodstvom uglednega podjetja zagotovijo delovno mesto,
ustrezno svojim sposobnostim in znanju, in s tem boljši jutri.
1.1.2 Strojni park v podjetju WEBA Maribor
Že v času M.P.P. Tehnološka oprema in kasneje tudi v Unior d.d. Strojna oprema se je
intenzivno vlagalo v posodobitev vseh oddelkov, seveda največji del investicij se je nanašal
na posodobitev strojnega parka. Stroji kot so: petosni obdelovalni stroj DECKEL-MACHO,
hidravlična stiskalnica ki premore 1000t, 3D laser in 3D merilni stroj DEA SCIROCCO nam
omogočajo konkurenčnost doseganje želenih rezultatov na področju orodjarstva.
- 2 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 1.1: Obdelovalni center DECKEL MACHO
Slika 1.2: Hidravlična stiskalnica ONAPRES
- 3 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 1.3 Stroj za lasersko rezanje
Slika 1.4 Merilni stroj DEA SCIROCCO
- 4 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1.2 Cilj in zasnova diplomske naloge
Tematsko področje v tej diplomski naloga je predstaviti uporabnost rezultatov meritev
od prvega preizkusa orodja, vmesnih faz optimiranja pa vse do končnega prevzema orodja.
Posebej velja omeniti povezavo med programskima paketoma PC DMIS in CATIA. Rezultate
meritev je možno direktno vnesti v programski paket CATIA, ter jih uporabiti pri optimiranju.
S tem se izognemo zamudnemu branju merilnih protokolov. Seveda se s tem izognemo
napačni interpretaciji merilnih protokolov tudi zaradi njihove nepreglednosti.
Še bolj želim poudariti pomen povratne informacije. Tukaj ne gre samo za ugotovitev
ali je pločevinski izdelek v mejah toleranc ali ne. Rezultati nam tudi povedo ali smo se z
MKE analizami in simulaciji približali želenemu cilju. Končni cilj je čim manj posegov v
orodju po prvem preizkusu.
Ker bomo skoraj izključno izdelovali orodja za preoblikovanje pločevin z visoko
natezno trdnostjo je smiselno tudi nabirati izkušnje, primerjati podobne izdelke in te izkušnje
koristno uporabiti pri naslednjih projektih.
- 5 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
2 ORODJA ZA PREOBLIKOVANJE PLOČEVINE
2.1 Predstavitev orodij za preoblikovanje pločevine
Preoblikovalna orodja delimo glede na število kosov v seriji in način prenosa med
operacijami v postopku preoblikovanja.
Glede na serijo:
• Male serije: najnujnejša orodja, ponavadi samo oblikovna; izrez platine s škarjami ali
laserjem; obrez; izdelava lukenj in razrez po preoblikovanju s prostorskim laserjem;
vmesne operacije upogibanja so večinoma izvedene s standardno upogibno opremo, in
podobno.
• Srednje serije: predvidena so oblikovna in rezilna orodja; orodja so lahko za vsako
stopnjo samostojna; lahko je več orodij na skupni plošči v enem stroju, strega je lahko
ročna, s prijemali ali je prenosni element trak pločevine.
• Velike serije: konkurenčnost je mogoča samo z visoko kvalitetnimi orodji, brez ročne
strežbe; orodja so stopenjska na daljših stiskalnicah ali pa se vrši prenos izdelka med
stiskalnicami s robotskimi rokami.
• Masovna proizvodnja: izdelava je popolno avtomatizirana, lahko je tudi več
kompletov enakih orodij za posamezne elemente iz pločevine.
Glede na način prenosa med operacijami:
• Progresivno orodje (Ang. Progressive tool; Nem. Folgewerbundwerkzeug): večstopenjsko
preoblikovalno orodje, pri katerem se preoblikovanec med preoblikovalnimi stopnjami
prenaša s pomočjo traka pločevine.
• Transferno orodje (Ang. Transfer tool; Nem. Transferwerkzeug, Stufenwerkzeug,
folgewerzeug): večstopenjsko preoblikovalno orodje, pri katerem se preoblikovanec
med stopnjami prenaša s pomočjo transfernih mehanizmov. Prirez pločevine dobimo z
rezanjem iz traku ali pa je vnaprej pripravljen v posebnem zalogovniku. Prijemala so
lahko pasivna in/ali aktivna. Nameščena so na dveh nosilnih vodilih ali v obliki
- 6 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
vakumskih sesalk ali drugačnih prijemal nameščenih na konzolah nosilnega vodila.
Prenos preoblikovanca med stopnjami lahko opravlja tudi eden ali več robotov.
• Kombinirano progresivno-transferno orodje – večstopenjsko preoblikovalno
orodje, pri katerem se preoblikovanec med stopnjami prenaša delno s pomočjo traka
pločevine in delno s pomočjo transfernih mehanizmov.
• Tandem set orodij – več sledečih si samostojnih preoblikovalnih orodij postavljenih
na linijo zaporednih stiskalnic. Preoblikovanec lahko med posameznimi orodji
prenašamo s pomočjo robotov, s pomočjo mehanskih manipulatorjev, ročno ali
kombinirano.
2.2 Tehnologija izdelave orodij za preoblikovanje pločevine
Dandanes se orodjarne za izdelavo orodij za preoblikovanje pločevine srečujejo z zelo
kompleksnimi težavami. Na eni strani pritiska na njih avtomobilska industrija s svojimi
zapletenimi izdelki, ter zmanjšuje tržne čase, še zlasti pri hitri izdelavi prototipov in njihovem
testiranju. Na drugi strani pa se srečujejo še vedno s tehnološkimi problemi izdelave, saj mora
pločevinski del popolnoma odgovarjati zahtevam naročnika.
Termini za razvoj in izdelavo orodij so zmeraj krajši, zato je potrebno hitro reagiranje na vseh
področjih v samem procesu proizvodnje orodij.
Proces razvoja in proizvodnje delimo na več faz:
2.2.1 Ponudba
Začetna točka razvoja orodja je izdelava ponudbe. Ta ponudba vsebuje približno
velikost platine, število operacij, približno velikost orodja in seveda ceno, ki je definirana na
podlagi izkušenj iz podobnih projektov. Pri izdelavi ponudbe smo že omejeni z velikostjo
stiskalnice, ki jo predlaga naročnik. Splošno je največja zahteva, da za izdelek porabimo čim
manj pločevine in ga izdelamo v čim manj operacijah. Rezultat morajo biti mersko dobri
izdelki, ki so ponovljivi in stabilen ter hiter proces preoblikovanca skozi delovne operacije
orodij.
Že v fazi ponudbe nam kupec posreduje CAD modele, risbe izdelkov in predvidene
stiskalnice, ki narekujejo vrsto in gabarite orodja. Za zahtevne izdelke že v fazi ponudbe
opravimo grobo simulacijo določenih oblikovnih operacij z AUTOFORMOM, da ocenimo
- 7 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
pravilnost tehnološkega procesa (METODE) . Naredimo tudi grobo metodo, ki je lahko samo
opisana, narisana na roko ali celo modelirana. Vse to posredujemo morebitnemu naročniku.
2.2.2 Naročilo
Ko prispe naročilo za izdelavo orodja naročnik posreduje podatke, ki predstavljajo
pogoje za razvoj in izdelavo orodja:
• CAD model izdelka z ustrezno dokumentacijo, (določene vse zahteve za izdelek).
• Robni pogoji, (velikost stiskalnice, moč, način izdelave, možnost zamenjave
tehnološkega postopka, način skladiščenja, avtomatizacija…).
• Navodila za izdelavo orodij (navodila za izdelavo orodja po standardih naročnika).
• Merilne protokole za izdelek (naveden je postopek merjenja in določene točke
merjenja).
• Dodatne zahteve (posebne zahteve naročnika za vmesno dobavo laserskih kosov, vmesno
kontrolo in podobno).
Podatki, ki jih prejemamo od naročnikov so v odvisnosti od programskega paketa, ki ga
uporabljajo za razvoj izdelkov. Podatki so večinoma v naslednjih formatih zapisa:
• .exp izhodni zapis iz raznih CAD programov
• .model podatki iz CATIA V4
• .igs .stp standardni zapis v IGES ali STEP AP214 iz raznih CAD programov
• .CATPart podatki CATIA V5
• .CATProduct podatki CATIA V5
• .dxf .dwg 2D dokumentacija iz raznih programskih paketov
• .pdf .tif licenčni dokumenti iz raznih programskih paketov
• .CATdrawing 2D dokumentacija iz CATIA
• .sim podatki simulacij AUTOFORM
Ker uporabljamo CATIA V5 lahko te podatke preberemo brez vmesnikov in ni izgube
podatkov. Sama CATIA omogoča tudi zapis teh formatov, kar omogoča dobro komunikacijo
- 8 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
z naročnikom. Če so podatki zapisani v standardnih vmesnikih kot so na primer IGES ali
STEP imamo na razpolago le geometrijo izdelkov, ne pa tudi parametrov.
Ob samem naročilu se skupaj z naročnikom izdela tudi terminski plan z vsemi mejnimi
podrobnostmi od razvoja do končne predaje orodja (prevzema s strani kupca).
2.2.3 Razvoj
Čas namenjen za razvoj je zelo kratek, zato pričnemo z razvojem metode oziroma
tehnologijo izdelave izdelka. Pomagamo si z osnutki iz ponudbe. Ker govorimo o transfernih
orodjih poteka izdelava metode pod določenimi pogoji. Na voljo imamo transferno
stiskalnico, ki ima omejeno število operacij (navadno okrog 5, včasih več). Sama velikost
mize in možno število operacij nam definira korak med operacijami, ki je navadno kar
določen. Določene so tudi same višine orodij in višine izdelka v posamezni operaciji. V vsaki
operaciji imamo preoblikovanec na vsaj treh višinah in sicer delovna višina, višina dviganja
na dvigalcih in transportna višina. Omejitve so postavljene tudi na obliko in velikost platine.
Oblika platine je običajno definirana glede na možnosti rezanja platine s škarjami. Imamo
lahko pravokotne, trapezne, kvadratne ter oblike platin, ki so izrezane prav s namenskimi
orodji za rezanje platine. Velikokrat ima stiskalnica podajalno napravo za trak pločevine tako,
da v tem primeru v vlečnem orodju najprej odrežemo pravokotno platino in nato sledi
vlečenje.
Naslednji korak, ki sledi je postavitev izdelka v prostor, da ga je mogoče izdelati z
operacijo vlečenja. To pomeni, da ga postavimo tako, da ni negativnih kotov. Razmišljati je
potrebno tudi o naslednjih operacijah kot so porezovanje, luknjanje, kalibriranje, vtiskanje
matic, itd…
Smiselno postavljen komad v prostoru nam lahko bistveno olajša konstrukcijo orodja.
Če je nemogoče izvesti vse potrebne operacije v isti legi, moramo preoblikovanec rotirati med
posameznimi operacijami, da jih lahko izvedemo. Vse to opravimo v programskem paketu
CATIA V5 in sicer v modulu Generative Shape Design. Po postavitvi izdelka v prostor
kreiramo okrog izdelka vlečenec, to pomeni da kreiramo obliko matrice vlečenca.
Kreirano površje vlečenca, spodnje ali zgornjo površje, premaknemo v absolutni
koordinatni sistem tako, da je smer preoblikovanja, torej vlečenja, v vertikalni Z-osi.
- 9 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Da lahko program za analizo preoblikovanja pločevine prebere podatke jih zapišemo v
odgovarjajočem formatu. To obliko vlečenca vzamemo za osnovo pri izvajanju analize in
simulacije preoblikovanja. Z AUTOFORM preberemo IGES format in pričnemo s gradnjo
orodja v AUTOFORM. Iz površja vlečenca kreiramo matrico, pestič in pločevinsko držalo.
Slika 2.1: Model izdelka
Slika 2.2: Model vlečenca v katerem sta združena levi in desni
- 10 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 2.3: Navidezno orodje v AUTOFORM
Pred analizo moramo predpisati materialne lastnosti pločevine. Določimo tudi gibanje
orodja in sile pridrževanja, ki so odvisne od površinskega tlaka. Ko so vsi parametri določeni
pričnemo z analizo. Ko je analiza končana preverimo rezultate. Navadno so prvi rezultati
razmeroma slabi zato v AUTOFORM naredimo korekcije, ki nam jih omogoča. To so
vstavitev vlečnih zavor, povečanje sile pridrževanja, oblika platine, večanje in manjšanje
vlečnih radijev. Po ponovnih analizah pridemo do rezultatov in glede na rezultate se odločimo
ali obdržimo enako obliko ali pa ga je potrebno kreirati ponovno v CATIA. Če spremenimo
geometrijo vlečenca v CATIA, ga je potrebno ponovno analizirati v AUTOFORM in
izvedemo ponovne simulacije. Končne rezultate analiziramo in jih vnesemo v metodo.
Rezultati ki jih dobimo iz AUTOFORM nam definirajo:
• velikost platine glede na vse omejitve, ki nam jih je podal naročnik,
• velikost vlečenca in konturo do katere se je material izvlekel,
• velikosti sil, ki so potrebne za vlečenje.
- 11 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 2.4: Rezultati simulacije
Slika 2.5: Rezultati AUTOFORMA pomembni za izdelavo
- 12 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Sledi izdelava metode, to pomeni, da predstavimo pot izdelka čez celoten proizvodni
proces. Metodo delimo po operacijah in sicer:
• OP 20 – Vlečno orodje
• OP30 – Rezilna stopnja 1
• OP 35 – Odlagalna stopnja
• OP 40 – Rezilna stopnja 2
• OP 50 – Kalibrirno orodje
Ko je metoda potrjena, sledi modeliranje orodij s CATIA po posameznih operacija.
Osnova za modeliranje orodja je metoda, ki definira prostor, ki ga ima na razpolago
konstrukter. Veliki poudarek je tudi zagotavljanje potrebnega prostora na orodju za potrebe
podajalnega sistema. Ko so posamezne operacije končane v 3-D pričnemo z modeliranjem
skupnih plošč, ki povezujejo posamezne operacije.
Slika 2.6: Metoda v prostoru po operacijah
Smer procesa
OP50
OP40
OP35OP30
OP20
Med samim modeliranjem se vrši kontrola s strani naročnika. Ko je konstrukcija v celoti 3-D
končana se modeli odlitkov pošljejo na litje.
Sočasno se prične pripravljati dokumentacija, to so delavniške in sklopne risbe ter kosovnice.
Ko je vsa dokumentacija izdelana se ta pošlje v tehnologijo, ki prične s postopkom tehnološke
obdelave pozicij.
- 13 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 2.7: Celotno orodje s skupnimi ploščami modelirano v CATIA
2.2.4 Izdelava in testiranje
Po tehnološki obdelavi pozicij v tehnologiji se prične z razrezom surovcev, priprava NC
kod za obdelavo pozicij na obdelovalnih centrih, klasična obdelava pozicij, obdelava na
obdelovalnih centrih, toplotna obdelava določenih pozicij, obdelava odlitkov, naročilo
standardnih delov ter druge aktivnosti proizvodnje. Ko je strojna obdelava končana gredo
pozicije na končno kontrolo, kjer preverimo, če so v predpisanih tolerancah in so primerne za
montažo. Določene pozicije, kot so rezilne matrice, rezilni noži in snemalne plošče, ki imajo
obliko rezilne konture izdelamo do žične erozije. Tako pripravljene pozicije čakajo na
določitev rezilne konture na podlagi laserskih kosov. Najprej sestavimo oblikovna orodja to
so operacije vlečenja in kalibriranja. Vlečno enoto vstavimo na stiskalnico in pričnemo s
testiranji. Na orodju je potrebno izvršiti veliko orodjarskega dela (tuširanje), da dobimo
optimalen vlečenec. Za dosego optimalnega vlečenca je nujno sodelovanje z razvojem saj
poskušamo na podlagi simulacij doseči kakovosten izdelek. Velikokrat je potrebna tudi
korekcija oblike preoblikovalnega orodja, ki se izvrši na obdelovalnih centrih. Po dobljenem
vlečencu in laserskem izrezu izdelka, na izdelku izvedemo meritve po protokolu, ki nam
povedo kako točna je oblika in sam obrez izdelka. Po korekcijah obreza dobimo konturo
rezanja po kateri z žično erozijo odrežemo zaustavljene pozicije. Korigiramo tudi določene
dele forme, ki jih vnesemo v orodja. Ko smo testiranja opravili na vseh operacijah posamezno
orodja postavimo na skupne plošče in testiramo celotno orodje, usklajujemo višine in vršimo
- 14 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
kontrolo izdelka ter potrebne korekcije. Ko nam merilni protokol zagotavlja ponovljivost in
zadostnost meritev je orodje končano. Ves čas proizvodnje je potrebno spremljati orodje in v
orodje vnesti tudi kakšne spremembe na podlagi spremembe izdelka, ki ga je zahteval
naročnik. Sledi naročnikov pred prevzem orodja in odprava pomanjkljivosti na njihovo
zahtevo. Po odpravi vseh zahtev orodje pošljemo v naročnikov proizvodni obrat.
2.2.5 Aktivnosti ob prevzemu orodja
Zaradi razlike med testno stiskalnico (hidravlična) in produkcijsko stiskalnico
(mehanska) prihaja do določenih merskih odstopanj na izdelku. Zato je potrebno orodje pri
naročniku preveriti pod obratovalnimi pogoji. Uporablja se tudi podajanje za transport
izdelkov med operacijami zato je potrebno preveriti kolizijo med orodji in podajanjem.
Zahteva se, da nemoteno poteka izpad odpada iz orodja pri hitrosti do 25 hod/min. Označene
morajo biti teže orodij, položaj, število in sila uporabljenih izmetal stiskalnice. Predana mora
biti tudi kompletna dokumentacija 2-D/3-D, načrt metode, NC-programi za izdelavo po
zadnjem stanju v orodju. Izdelek mora tudi mersko in montažno ustrezati. Vse te aktivnosti je
potrebno izvesti pri naročniku dokler ta ni zadovoljen z orodjem in je prevzemni protokol
podpisan. Šele takrat je orodje predano in projekt uspešno zaključen.
Slika 2.8: Orodje na skupnih ploščah v delavnici
- 15 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3 SPLOŠNO O MERJENJU
Merjenje je osnova za kvalitativni in kvantitativni opis predmetov. Je vedno
eksperimentalen proces, pri katerem primerjamo posebno vrednost fizikalne veličine (merilne
veličine) z referenčno veličino [6]. V orodjarstvu se največ srečujemo s prostorskimi modeli
kjer so odstopanja podana iz referenčnih izhodišč in jih je možno opisati s pomočjo toleranc
lege in oblike.
3.1 Tolerance lege in oblike
Podobo obdelovanca podajajo oblika, položaj in kakovost mejnih ploskev katere tvorijo
površino obdelovanca. Geometrijsko idealnih obdelovancev ni možno izdelati, saj se njihovi
oblikovni elementi razlikujejo od svojih idealnih oblik in leg. Odstopki oblike in lege ,
povzročeni pri obdelavi, pomembno vplivajo na funkcionalnost obdelovanca [5].
3.1.1 Tolerance oblike
Tolerance oblike omejujejo dopustne odstopke elementa od svoje geometrijske idealne
oblike. Z njimi določamo tolerančno cono, znotraj katere mora biti element ; na splošno ima
lahko poljubno obliko. Tolerance oblike se navadno nanašajo na oblikovni element [5].
3.1.2 Tolerance lege
Tolerance lege so tolerance smeri, tolerance kraja in tolerance teka. Omejujejo
geometrijsko idealno medsebojno lego dveh ali več elementov, od katerih je vsaj eden
določen kot referenčni ( izhodiščni ) element.
Če je potrebno, je mogoče določiti tudi več referenčnih elementov, npr. pri postavljanju lege
gredi. Toleranca lege geometričnega elementa določa meje toleranc, znotraj katerih mora biti
otolerančeni element, ki ima sicer lahko-če ni dana toleranca oblike-poljubno obliko [5].
- 16 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 1.3: Tolerance oblike
- 17 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 3.2: Tolerance lege
- 18 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 3.3: Tolerance lege
3.2 Referenčni elementi
Referenčni element je tisti, ki rabi pri uporabi tolerance leg za izhodišče. Po možnosti je
treba izbrati takšnega, ki je tudi ustrezno funkcionalen za obdelovanec; to je lahko ploskev ali
črta, npr. tvorilka, ne pa tudi os. Referenčni element mora biti oblikovno zadostno točen.
Kadar je treba, naj bodo tolerance oblike predpisane [5].
3.2.1 Referenčni elementi in referenčni sistemi
Osnova je teoretično točen oblikovni element. Nanjo se nanašajo otolerančeni elementi.
Osnove lahko temeljijo na več referenčnih elementih enega obdelovanca. Če določata osnovo
dva referenčna elementa, vpišemo referenčni črki v tretje polje tolerančnega okvirja in ju
ločimo z nestičnim pomišljajem ( slika 3.4)
Slika 3.4: Osnova z dvema referenčnima elementoma A in B
Za referenčnega naj bi po možnosti izbrali tisti element, ki rabi tudi kot izhodišče za
funkcionalnost obdelovanca. Referenčni element mora biti oblikovno zadosti točen. Če je
treba, naj bo tolerance oblike zanj predpisane.
- 19 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Če je referenčni sistem sestavljen iz dveh ali več osnov, se ustrezne referenčne črke vpisujejo
v tretjem polju in naslednjih poljih tolerančnega okvirja (slika 3.5). Paziti pa je treba na
zaporedje vnašanja referenčnih črk; to ima velik vpliv na funkcionalnost sestavnega dela.
Zaporedje je izredno pomembno tako pri izdelavi kakor pri preskušanju, saj zagotavlja, da so
ravnine pravilno izbrane in prednostno rangirane. Triravninski referenčni sistem prikazuje
slika 3.6.
Slika 3.5: Elementi referenčnega sistema
Primarna referenčna
ravnina
terciarna
referenčna
ravnina
Sekundarna referenčna
ravnina
Slika 3.6: Triravninski referenčni sistem
- 20 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Zgleda na sliki 3.7 prikazujeta pomen, ki ga ima zaporedje vnašanja referenčnih črk za
izbrana referenčna elementa. Zaporedje referenčnih črk na sliki 3.7a je drugačno kakor na
sliki 3.7b. Posledice so razvidne s slike 3.8. Mero a (slika 3.7a) lahko opazujemo samo glede
na referenčni element B, mero b (slika 3.7 b) pa samo glede na referenčni element A.
Vsak referenčni element je treba imeti za sistem brez pogreškov; je torej nekak materializirani
etalon ali koordinatni merilni instrument.
Slika 3.9 prikazuje zgled vnašanja referenčnih elementov in referenčnih sistemov. Dodani so
simboli za največji materialni razseg (maksimim materiala) M.
(b) (a)
Slika 3.7: Vnos referenčnih črk A in B ( a-zaporedje A,B, b-zaporedje B, A)
Slika 3.8: Vpliv zaporedja referenčnih črk
- 21 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3.2.2 Referenčna mesta ( pozicije )
Površina referenčnega elementa se lahko precej razlikuje od geometrično idealne oblike.
Zaradi tega se pri določitvi celotne ploskve za referenčno ploskev pojavijo odstopki ali hibne
ponovitve meritev.
Zatorej je smiselno določiti referenčna mesta. Pred določitvijo referenčnih mest je treba
preveriti, ali z zahtevami ne bomo morda popačili funkcionalnost predmeta, kajti referenčni
element bo – namesto celotne ploskve – sestajal iz referenčnih mest. Potemtakem je treba
upoštevati tudi vpliv morebitnih odstopkov od teoretično točne oblike in lege.
3.2.3 Okvirji za referenčna mesta
Referenčna mesta uporabljamo tokrat, ko referenčni elementi (ploskve, črte ali točke), zaradi
geometrične oblike obdelovanca, nimajo stabilne lege pri izdelavi in preskušanju ( npr. ulitki,
odpreski ).
Referenčna mesta se nakazujejo v okroglem okvirju (krogu), ki je prečno predeljen z
vodoravno črto. Spodnji del je predviden za referenčne črke in eno števko. Referenčna črka
pomeni referenčni element, števka pa številko referenčnega mesta. Zgornja polovica je
predvidena za dopolnilne podatke, npr. za mero ploskve referenčnega mesta. Če v tem polju
ni dovolj prostora, lahko podatek zapišemo zunaj polja in do njega potegnemo ravno črto.
Slika 3.9: Okrogla okvirja za referenčni mesti
- 22 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3.3 Koordinatni sistemi
Koordinatne sisteme za kotiranje obdelovancev delimo na dvo- in tridimenzionalne.
Druga delitev jih deli na koordinatne sisteme z ravnimi ali z zavitimi koordinatnimi linijami.
V glavnem uporabljamo kartezijev koordinatni sistem. To je ortogonalni sistem z ravnimi
linijami v dvo- ali tridimenzionalni obliki. Koordinatne osi so med seboj pravokotne in
označene s črkami ( npr. A, B, C ali X, Y, Z ). Vsaka točka prostora je določena z
oddaljenostjo od izhodišča v posamezni koordinatni smeri .
Ravninski polarni koordinatni sistem je ortogonalni sistem z zavitimi koordinatnimi linijami.
Vsaka točka ravnine je podana z navedbo dolžine vodilnega žarka R in polarnega kota φ. Če
ta koordinatni sistem podaljšamo z osjo, ki je pravokotna na ravnino dobimo cilindrični
koordinatni sistem. V krogelnem koordinatnem sistemu ja vsaka točka v prostora določena z
oddaljenostjo R od središča, polarnim kotom φ in elevacijskim kotom Ө ( to je kot proti
ravnini, v kateri leži polarni kot). Za kotiranje obdelovancev se redko uporabljajo. Vsi štirje
koordinatni sistemi so prikazani na sliki 3.10. Navedba koordinatnih mer v definiranem
koordinatnem sistemu dopušča preračunavanje v drug koordinatni sistem, ker so odnosi med
posameznimi poznani [6].
Slika 3.10: Koordinatni sistemi ( a-kartezični, b-polarni, c-cilindrični, d-krogelni )
- 23 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3.3.1 Koordinatni sistemi numerično krmiljenih strojev
Položaj obdelovanca v delovnem prostoru stroja je natančno določen s koordinatnim
sistemom stroja. Le-ta je mehansko pogojen in omejen z velikostjo stroja. Pravokotni,
kartezični, koordinatni sistemi so, brez izjeme osnovni koordinatni sistemi numerično
krmiljenih strojev. Imenujemo jih tudi desno-sučni ali desnoročni koordinatni sistemi, kar se
nanaša na orientacijo posameznih koordinatnih osi. Le-te imajo smeri vodil stroja, pri čemer
je Z os vedno os glavnega vretena stroja, pri merilnih strojih pa os gibanja merilne glave.
Orientacijo koordinatnega sistema najlažje ponazorimo s prsti desne roke, pri čemer
predstavlja palec X os, kazalec Y os, sredinec pa Z os. Če sredinec usmerimo v smeri
glavnega vretena stroja, lahko z ostalima dvema prstoma preprosto določimo lego delovne
ravnine.
Slika 3.11: Desnoročni koordinatni sistem
3.3.2 Prostostne stopnje
Lega koordinatnega sistema je seveda dogovorjena in opisana v standardih. Vsa gibanja
elementov obdelovalnega stroja so opisana v standardu DIN 66217 ali ISO 841-1974. Po
dogovoru označujmo vsa translatorna gibanja v smeri glavnih osi stroja z X, Y in Z, vsa
rotacijska gibanja okrog teh osi pa z A za rotacijo okrog X osi, z B za rotacijo okrog Y osi in s
C za rotacijo okrog Z osi. Pozitivna smer rotacije je v smislu desnega navoja v smeri
translacijske osi. Vsako translacijsko in rotacijsko gibanje, ki ga stroj dopušča imenujemo
prostostna stopnja stroja. V tehnološko-komercialnem žargonu pa število prostostnih stopenj
- 24 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
stroja označujemo kar s številom osi. Tako imamo 3-, 4-, 5- ali tudi več-osne stroje, kar
pomeni stroje s tremi, štirimi, petimi ali tudi več prostostnimi stopnjami. V primerih, ko imajo
stroji več kot tri translacijske ali rotacijske prostostne stopnje, moramo ta dodatna gibanja
seveda nekako opisati. V ta namen uporabimo za translatorna gibanja predhodne črke s konca
abecede. Os vzporedno osi X označimo z U, os vzporedno osi Y z V in os vzporedno osi Z
označimo z W. V takih primerih gre seveda za nov koordinatni sistem, ki lahko glede na
osnovnega zavzame nek določen položaj, ki ga doseže z rotacijo okrog glavnih osi. Zato se
označevanje teh dodatnih osi nanaša na osnovni, mirujoči položaj stroja. Sicer pa se v praksi
največkrat pojavljajo 3- in 4-osni obdelovalni centri, ter 5-osni stroji za posebne obdelave.
Slika 3.12: Prostostne stopnje v prostoru
3.3.3 Koordinatni sistem vozila
Vsi karoserijski deli ki so vgrajeni v avtomobilu imajo enoten koordinatni sistem. V
praksi ga imenujemo absolutni ali globalni koordinatni sistem. Koordinatno izhodišče je
postavljeno na sredino sprednje osi avtomobila. X-os je usmerjena tako , da je usmerjena v
nasprotno smer vožnje avtomobila, Y-os je usmerjena v smeri iztegnjene desne roke voznika,
Z-os pa navzgor. Tudi vse meritve karoserijskih delov se nanašajo samo na globalni
koordinatni sistem. Glede na to, da karoserijski deli tvorijo podsklope in so geometrijsko v
medsebojni odvisnosti je veliko lažje izvajati korekcije posameznih elementov v primeru
večjih geometrijskih odstopanj ali konstrukcijskih sprememb na splošno.
- 25 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Smer vožnje
Slika 3.13: Koordinatna mreža vozila
3.3.4 Koordinatni sistem orodja
Izbira koordinatnega sistema orodja je v največji meri odvisna od oblike pločevinskega
dela . Položaj pločevinskega dela v orodju mora zagotoviti najmanjše število operacij pri
katerem bo končni izdelek še vedno ustrezal vsem zahtevam kupca. Pomembno je tudi to, da
se čim več operacij izvede v smeri gibanja paha stiskalnice. KS orodja je tudi izhodišče za
numerične simulacije . Osi KS orodja so usmerjene tako , da Y-os predstavlja smer gibanja
izdelka od prve do zadnje operacije, Z-os predstavlja smer gibanja paha stiskalnice in je
usmerjena navzgor, smer X osi je določena z desnim koordinatnim sistemom. Na risbi
metodnega plana so prikazane vrednosti relacij med absolutnim KS in KS orodja.
- 26 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
X
YZ
X abs
Z abs
Y abs
Slika 3.14: Povezava med KS orodja in absolutnim KS
Smer gibanja paha stiskalnice
Slika 3.15: Prikaz KS orodja v sklopu
- 27 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4 STATISTIČNO OBVLADIVANJE PROCESOV (SPC)
Pod izrazom SPC (Statistical Process Control) razumemo več aktivnosti, ki so sestavljene iz
posameznih elementov. Osnova je raziskovanje sposobnosti stroja (RSS ali MFU-
Maschinenfaehgkeituntersuchung), ki ugotavlja doseganje toleranc v krajšem časovnem
obdobju. RSS je osnova za doseganje toleranc v daljšem časovnem obdobju oz. raziskovanje
sposobnosti procesa (RSP ali PFU-Prozessfaehigkeituntersuchung). Po rezultatih RSP sledi
uporaba kontrolnih kart (KK ali QRK-Qualitaetregel Karte).
Če definiramo kakovost kot ujemanje zahtev kupcev z dobavljenim stanjem, predstavlja
metoda SPC potrebno in močno orodje pri doseganju kakovosti. Dobre lastnosti te metode so:
• pomaga pri odkrivanju raztrosa procesa, katerega vzrok so sistemski vplivi,
• omogoča zmanjšanje lastne cene izdelka in poveča produktivnost,
• vodi procesno regulacijo, tako da spremlja procese in pomaga odpravljati
pomanjkljivosti,
• zamenjuje vse konvencionalne metode nadzora in
• omogoča ocenjevanje sposobnosti procesa in predstavlja pomoč pri izvajanju ukrepov.
SPC
RSS RSP KK
Raziskovanje stroja glede
kratkoročnega doseganja
karakteristik
Raziskovanje procesa glede dolgoročnega
doseganja karakteristik
Nadzor in kontrola
karakteristik
Slika 4.1: Povezava med elementi SPC
4.1 Analiziranje in spoznavanje procesa
Pri analiziranju procesa nas zanima:
• centriranost kjer ugotavljamo, ali sredina procesa sovpada s sredino tolerančnega
polja,
- 28 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
• sposobnost s katero ugotavljamo velikost raztrosa glede na širino tolerančnega polja
in
• stabilnost s katero ugotavljamo časovno spreminjanje lege in raztrosa procesa.
Proces je pod kontrolo oz. je obvladan (statistično pod nadzorom), če je centriran in
sposoben. Stabilnost pa je časovna karakteristika in je ne smemo enačiti z izrazom "pod
kontrolo".
4.1.1 Centriranost procesa
Zanima nas, ali je proces centriran glede na predpisane tolerančne meje. Centriranost procesa
je odvisna od naslednjih parametrov:
STM…..spodnja tolerančna meja,
ZTM…..zgornja tolerančna meja,
T = ZTM - STM …..širina tolerančnega polja in
M = (ZTM - STM)/2…..predpisana sredina tolerančnega polja.
Da ugotovimo centriranost oz. decentriranost procesa, primerjamo izračunano srednjo
vrednost procesa ( X ) in predpisano srednjo vrednost procesa (M). Torej obstajajo tri
možnosti procesa (Slika 4.2):
• X < M…proces je levo zamaknjen, potreben je ukrep,
• X = M …proces je centriran, ni potreben ukrep in
• X > M…proces je desno zamaknjen, potreben je ukrep.
ZTM M STM ZTM STM M
X
ZTM M
X
STM
X
X < M X = M X > M
Slika 4.2: Centriranost procesa
- 29 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4.1.2 Sposobnost procesa
S sposobnostjo procesa ugotavljamo širino procesa glede na predpisano tolerančno polje.
Primerjamo dejanski raztros procesa (6σ ) s predpisano širino tolerančnega polja (T), s čimer
ugotavljamo, kolikokrat je proces ožji ali širši od predpisanega. Razmerje 6σ /T imenujemo
sposobnost procesa. Enako kot pri centriranosti procesa, obstajajo tudi pri sposobnosti
procesa tri možnosti:
• σ 6 < T…raztros procesa je znotraj predpisane širine tolerančnega polja,
• σ 6 = T…raztros procesa je enak predpisani širini tolerančnega polja in
• σ 6 > T…raztros procesa je izven predpisane širine tolerančnega polja, proces ni
sposoben.
σ 6
ZTM STM T
Xσ 6
ZTM STM T
X σ 6
ZTM
X
STM T
σ 6 < T σ 6 = T σ 6 > T
Slika 4.3: Raztros procesa
Cilj analize sposobnosti procesov je ocenjevanje, usklajevanje procesa s predpisani
zahtevami, ugotavljanje vzrokov za neustrezno kakovost in odpravljanje le-teh. Neskladna
kakovost je posledica prevelikega raztrosa proizvodnega procesa. Vzroki za to so lahko:
• sistematični, proces mora sistematične vzroke odstopanj spoznavati in izključevati,
zato uporabljamo kontrolne karte, ki te vzroke odkrivajo, npr. spremembe v materialu,
nečistost orodja ali napake neizkušenega delavca. Ponavadi je te napake možno
izključiti z aktivnostmi posameznega delavca.
• naključni, če so vzroki za odstopanje slučajni so potrebne aktivnosti managementa,
da se izboljša sposobnost procesa. Ker je proces stabilen, jih z enostavno nastavitvijo
stroja ali z drugo aktivnostjo delavca ne moremo odpraviti. Teh vplivov ni možno
nikoli v celoti odpraviti.
- 30 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Kakovost proizvodnega procesa naj bo zato načrtovana že v fazi razvoja in osvajanja novih
proizvodov. S tem pristopom pričakujemo optimalno rešitev, ki daje odgovor na vprašanje
sposobnosti procesov, vprašanje o dopustnem obsegu odklonov, vprašanje ekonomičnosti
procesov in nenazadnje doseganje nivoja kakovosti. Sposobnost na ta način ugotavljamo tako
za stroje kot za proizvodne procese. Pregled sposobnosti procesa se nanaša na celotni
proizvodni postopek izdelave proizvoda, to je osebja, strojev in opreme, metode dela, vpliva
okolice in materiala. Z uporabo matematično-statističnih postopkov, definiramo sposobnost
stroja in procesa z indeksi sposobnosti: cm, cmk , cp, cpk.
4.1.3 Izračun indeksov sposobnosti procesa
Relativna širina raztrosa procesa (fp), naj ne bi znašala več kot 75% tolerančnega polja Ti pri
serijski proizvodnji. Pri osvajanju novih proizvodov pa 67% za procese s kritičnimi
karakteristikami. Te vrednosti izhajajo iz teoretičnih predpostavk. Relativna širina podaja
razmerje med toleranco proizvodnega procesa Tp in toleranco izdelka Ti in se izračuna:
TTT
fi
pp
σ6== . (4.1)
Indeks cp podaja razmerje velikosti tolerance proizvoda Ti in tolerance proizvodnega procesa
Tp, ki jo merimo s standardnim odmikom, indeks izračunamo po formuli:
σ6T
TTc
p
ip == . (4.2)
Kritični indeks cpk pa podaja lego tolerančnega polja glede na centriranost procesa,
izračunamo ga po formuli:
σ3krit
pkzc = , (4.3)
pri čemer je zkrit:
( )XTTXz zgspkrit −−= , min . (4.4)
Zahteve za sposobnost procesa (običajno jo poda kupec) se običajno definirajo kot ciljna
vrednost. Standardna zahteva je . Iz teoretičnih predpostavk lahko rečemo, če je
, potem je proces samo pogojno sposoben in zahteva centriranje povprečne
vrednosti. V primeru leži proces izven sredine tolerance proizvoda T
33,1≥pkc
33,11 << pkc
ppk cc < i. Kot vidimo iz
indeksov sposobnosti procesa, so le-ti odvisni od tolerančnega polja proizvoda in tolerance
- 31 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
procesa. Razvoj in tehnologija velikokrat premalo upoštevata dejstvo, da s širjenjem
tolerančnega polja, sposobnosti procesa ne izboljšamo, ampak je sposobnost pogojena z
raztrosom. V kolikor se namesto indeksa »p« uporablja indeks »m«, potem vse prej navedene
enačbe veljajo za sposobnost stroja.
Sposobnost stroja opisuje kakovost izdelave v idealnih pogojih. V takih idealnih pogojih
izvedemo obsežno naključno preverjanje vsaj 50 izdelkov.
Sposobnost procesa opisuje kakovost v dolgoročnem obnašanju procesa z naključnimi
nihanji srednje vrednosti. Tako zajamemo srednje vrednosti večjega števila posamičnih
naključnih preverjanj in jih prikažemo kot normalno porazdelitev. Za ocenjevanje procesa
potrebujemo vsaj 125 srednjih vrednosti iz posamičnih preverjanj obsega n>3 (praviloma
n=5).
4.2 Kontrolne karte
V določenem času se iz proizvodnje, v kar se da enakih časovnih intervalih, vzamejo
naključni poskusi obsega n. Če gre za diskretno spremenljivko, je potrebno določiti število
napačnih enot oz. število napak vsake enote in jih vnesti v kontrolno karto. Obseg
naključnega poskusa lahko niha od poskusa do poskusa (n≠ konstanta), velja za diskretne
spremenljivke. V nasprotju s tem mora biti pri zveznih spremenljivkah obseg naključnega
poskusa stalen (n=konstanta). Nepopolni naključni poskusi se ne smejo vključiti v
opazovanje. Pri tem se navadno izbere obseg naključnega poskusa n=3…5. Glede na vrste
spremenljivk se lahko kontrolne karte razdelijo v karte za diskretne in zvezne spremenljivke .
Pri kartah zveznih spremenljivk ločimo še Shewartove in domnevne kontrolne karte. Pri
Shewartovih kartah se meje posega določijo neodvisno od velikosti tolerančnih mej in
temeljijo na predhodnih rezultatih. Osnova za izračun je k=20 naključnih poskusov z
obsegom n=3…5. V splošnem so meje posega ali kontrolne meje odvisne od velikosti
vzorca n in verjetnosti p.
kontrolna meja = funkcija (n,p) (4.5)
Shewartove kontrolne karte običajno temeljijo na verjetnosti p=99,73% (torej ±3σ ), kar
pomeni, da so kontrolne meje odvisne samo od velikosti vzorca n. Koeficienti za izračun v
kontrolnih mej so podani v preglednicah (str.37 pregl.4.1). V nasprotju s tem temelji
preračunavanje kontrolnih mej, pri domnevnih kontrolnih kartah, na osnovi tolerančnih
polj. Glede na načelo stalnega izboljšanja kakovosti (strategija nič napak) je smiselna
uporaba Shewartovih kart. Karte za diskretne spremenljivke temeljijo na obstajanju in
- 32 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
odkrivanju napačnih enot oz. deležu napačnih enot ali številu napak na enoto. Te karte ne
opozarjajo pred negativnimi procesnimi spremembami, preden ne nastopi določeno število
napak. Karte za zvezne spremenljivke pa kažejo smer in velikost raztrosa.
Kontrolna karta je del verige vseh aktivnosti SPC. Uporaba kontrolnih kart z kontrolnimi
mejami dopušča enostavno presojo, ali je proces pod kontrolo oz. obvladan, torej ali je
centriran in sposoben. Če so indeksi sposobnosti izračunani iz nestabilnega procesa, se bo
sklepalo, da dogajanje procesa v preteklosti ni bilo pravilno, zato ne omogoča varnega
vpogleda v prihodnost. Da bi te nesporazume že na začetku izključili, se preračunavanje
indeksov sposobnosti izvede šele takrat, ko je predhodno stabilnost procesa potrjena. Indeksi
sposobnosti naj bi služili kot napoved o pričakovani kakovosti procesa.
M karta P karta
Enote
C karta U karta
Napake
Diskretne spremenljivke
X-R karta X- karta
Shewartove karte
X-R karta X karta-
Domnevne karte
Zvezne spremenljivke
Kontrolne karte
σ σ
Slika 4.4: Vrste kontrolnih kart
4.2.1 Kontrolna karta X -R
Je karta, v kateri prikažemo časovno gibanje aritmetične sredine X in razpona R (Slika 4.5).
Primerna je za spremljanje numeričnih karakteristik procesa, ko je število enot v vzorcih
manjše od n=10.
- 33 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
tolerančna mejan: 5 kontrolna meja
1-α/2: srednja vrednost
Datum:05. 05. 06. 06. 07. 07. 12. 12. 13. 13. 14. 14. 15. 15. 15. 19. 19. 20. 20. 21. 21. 22. 22. od: 5.2.2001 do: 22.2.2001
1 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,760 0,760 0,760 0,770 0,780 0,780 0,770 0,760 0,770 0,760 0,780 R: Raztros2 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,780 0,770 0,770 0,770 0,760 0,760 0,760 0,770 0,780 0,780 0,770 0,770 0,780 0,760 0,770 X: Povprečna vrednost3 0,760 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,780 0,770 0,770 0,770 0,760 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,770 0,760 0,770 0,760 0,770 ZTM: Zg. Tolerančna meja4 0,760 0,760 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,770 0,780 0,770 0,770 0,770 0,760 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,780 0,770 0,770 0,760 0,780 STM: Sp. Tolerančna meja5 0,760 0,770 0,760 0,770 0,770 0,780 0,770 0,760 0,780 0,770 0,770 0,770 0,760 0,760 0,760 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,770 0,780 22.02.01
x 0,760 0,762 0,764 0,768 0,770 0,772 0,770 0,768 0,778 0,770 0,770 0,770 0,760 0,760 0,760 0,770 0,774 0,774 0,772 0,766 0,772 0,762 0,776 Datum: Izdelal:
R 0,00 0,01 0,01 0,01 0,00 0,01 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 22.02.01Meril: OS RD OS RD OS RD KV OS KV OS KV OS KV PT OS RD KV OS KV RD KV OS KV Datum: Pregledal:
Datum:
Minimalna mera: 0,72 mm
99,73%
Maksimalna mera:
Nazivna mera:
Orodje:
38078-05/1
0,80 mm0,76 mm
Kontrola karta
X-R karta
0,35 mm
Kontakt:
Žica:
Predpisane vrednosti:
Oddelek:
1-928 918-1
Kovanje
Raz
tros
0,72
0,73
0,74
0,75
0,76
0,77
0,78
0,79
0,80
-0,010-0,0050,0000,0050,0100,0150,020
Povp
rečn
a vr
edno
st
2
Slika 4.5: X -R karta
Izračun kontrolnih mej se vrši po naslednjih enačbah:
CČkX
X n == ∑ , (4.6)
RAXZKM X ⋅+= 2 , (4.7)
RAXSKM X ⋅−= 2 , (4.8)
CČkR
R n == ∑ , (1.9)
RDZKM R ⋅= 4 , (4.10)
RDSKM R ⋅= 3 . (4.11)
Faktorji se dobijo iz preglednice ( str.37; preglednica 4.1)
- 34 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4.2.2 Kontrolna karta X - σ
Je karta za oceno stabilnosti procesa za numerične karakteristike (Slika 4.6). Uporabljamo jo
v primeru, ko nam je na voljo večje število rezultatov (n>10). Na tej karti prikazujemo raztros
s standardnim odmikom.
tolerančna mejan: 15 kontrolna meja
1-α/2: srednja vrednost
Datum:
od: 5.2.2001 do: 22.2.2001σ: Standardni odmikX: Povprečna vrednost
ZTM: Zg. Tolerančna mejaSTM: Sp. Tolerančna meja
22.02.01Datum: Izdelal:
22.02.01Datum: Pregledal:
0,80 mm
Predpisane vrednosti:
X-σ karta
0,35 mm
Oddelek:
Kovanje
Minimalna mera: 0,72 mm
99,73%
Maksimalna mera:
Nazivna mera:
Orodje:
38078-05/1Kontakt:
1-928 918-1Žica:
0,76 mm
Kontrola karta
Stan
dard
ni o
dmik
0,72
0,73
0,74
0,75
0,76
0,77
0,78
0,79
0,80
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
0,012
0,014
0,016
0,018
0,020
Povp
rečn
a vr
edno
st
2
Slika 4.6: X - σ karta
Izračun kontrolnih mej se vrši po naslednjih enačbah:
kX
X ∑= , (4.12)
3AXZKM X ⋅+= σ , (4.13)
3AXSKM X ⋅−= σ , (4.14)
k∑= σ
σ , (4.15)
4BZKM ⋅= σσ , (4.16)
3BSKM ⋅= σσ . (4.17)
- 35 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4.2.3 M – kontrolna karta
Služi za spremljanje stabilnosti s pomočjo spremljanja števila slabih enot v vzorcu.
Namenjena je za spremljanje atributivnih karakteristik. Izračun kontrolnih mej se vrši po
naslednjih enačbah:
km
m ∑==enot hpregledani številoenot neskladnih število , (4.18)
3 1(kmmmZKM m −⋅+= , (4.19)
3 1(kmmmSKM m −⋅−= . (4.20)
4.2.4 P – kontrolna karta
Služi za spremljanje stabilnosti s pomočjo deleža slabe kakovosti, ki ga določimo na osnovi
števila neskladnih enot v vzorcu. Izračun kontrolnih mej se vrši po naslednjih enačbah:
enot nihkontrolira vsehštevilo skupno vzorcihhpregledani vsehenot v neskladnih število skupno
=p , (4.21)
3 1(kpppZKM p −⋅+= , (4.22)
3 1(kpppSKM p −⋅−= . (4.23)
4.2.5 C – kontrolna karta
S to karto direktno spremljamo število napak v vzorcu. Ta karta je uporabna samo takrat,
kadar so vsi pregledani vzorci enaki po obsegu. Napake spremljamo na osnovi enote
opazovanja (proizvod, količina proizvoda…). Izračun kontrolnih mej se vrši po naslednjih
enačbah:
kc
c ∑== vzorcevhpregledani število skupnoproizvodih vsehnapakv število skupno , (4.24)
3 ccZKM c += , (4.25)
3 ccSKM c −= . (4.26)
- 36 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4.2.6 U – kontrolna karta
Ta karta služi za spremljanje kakovosti in ocenjevanje procesa s prikazovanjem napak na
enoto. Ta pokazatelj kakovosti uporabljamo takrat, kadar se na isti enoti pojavlja različno
število napak. Karta je primerna takrat, ko enota kontrole ni proizvod, ampak opazovanje.
Tako lahko spremljamo napake na enoto dolžine, površine, volumna… Izračun kontrolnih mej
se vrši po naslednjih enačbah:
vzorcuenot v število vzorcunapak v število
=u , (4.27)
3
nuuZKM u += , (4.28)
3
nuuSKM u −= .
Razpredelnica 4.1: Koeficienti A2, D3 in D4
- 37 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5 MERITVE OD PRVEGA PREIZKUSA DO KONČNEGA
nent orodja
po končani strojni obdelavi in pred
montažo v končni sklop. Rezultat meritev nam pokaže ali je posamezna komponenta izdelana
me
ki nam služi za merjenje se vse koordinate točk nanašajo
na absolutni KS , zato je potrebno izvesti transformacijo modela is KS orodja v absolutni KS.
PREVZEMA ORODJA
5.1 Meritev posameznih kompo
Meritve posameznih komponent orodja izvršimo
v jah toleranc, ki jih je predpisal konstrukter orodja. Pomembna je tudi informacija o
geometrijski ustreznosti posameznih komponent ki tvorijo celoto, kajti prvotna geometrija
nam služi kot osnova za nadaljnje korekcije, če so seveda potrebne. Za meritev na 3D
merilnem stroju potrebujemo model komponente in delavniško risbo. Za kvaliteto obdelave
površin veliko naročnikov uporablja točno določene barve .
5.1.1 Priprava modela za meritev
V programskem paketu PC-DMIS ,
KS orodja je v večini primerov zasukan glede na absolutni KS, zato v protokolu dobimo
nepregledne rezultate, in v večini primerov ne vemo kakšni so dejanski odstopki.
Slika 5.1: Koordinate vodil glede na absolutni
- 38 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 5.2: Koordinate vodil glede na KS orodja
Slika 5.3: Odstopanje položaja vodila v absolutnem KS
- 39 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
otek tra
• Izberemo opcijo continuitu
del
e lupina modela ( Extract)
s
ja
ormat
C-DMIS
Slika 5.4: Odstopanje položaja vodila v KS orodja
P nsformacije modela i v programskem paketu CATIA v5 :
• Izberemo ukaz extract
• Kliknemo na željeni mo
• V geometrijskem setu nastan
• Izberemo ukaz Axis To Axi
• Kliknemo na Lupino modela ( Extract)
• Za referenco izberemo KS Orod
• Za target izberemo absolutni KS
• Model shranimo v STEP ali IGS f
• Step ali igs datoteko uvozimo v P
• Začnemo z meritvami
- 40 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Ukaz Extract
Absolutni KS
Lupina modela KS orodja
Model v absolutnem KS
Slika 5.5: Priprava modela za transformacijo
Slika 5.6: Transformacija modela v absolutni KS
- 41 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.1.2 Meritev komponent orodja na merilnem stroju
Merjenec postavimo na mizo merilnega stroja tako, da so merilne mesta čimbolj
erilnega stroja ni potrebna , torej
transformacijo KS stroja v KS merjenc opravi softwere. Referenčne točke na merjencu ( v
dostopna. Fizična poravnava osi merjenca z osmi m
našem primeru odlitku) določi operater sam glede na funkcionalnost posamezne pozicije. Kot
osnovna ravnina na odlitkih (XY) je spodnja površina odlitka, torej tipamo minimalno 3
točke. Smer osi X določimo tako, da tipamo 2 tehnološki izvrtini in jih povežemo v linijo. Za
določitev osi Y lahko izberemo simetralo linije, ki določa smer osi Y. Naslednji korak je
določiti zamike tipanih elementov glede na KS orodja in določiti koordinatni sistem merjenca.
Potrebno je izmeriti položaj izvrtin za vodila in centrirne čepe ter ravnost naležnih površin..
Pomembna je primerjava vrednosti odstopkov v primeru ko je model v absolutnem KS in KS
orodja. Rezultati dobljeni v absolutnih koordinatah bi bilo potrebno dodatno obdelati v
programskem paketu Catia in posredovati podatek v proizvodnjo. S tem povečamo možnost
napak in postopek podražimo. Zato je smiselno pred začetkom meritev opraviti transformacijo
samega modela , ker se s tem izognemo dodatnim težavam.
Teoretiča mera Izmerjena mera Diferenca X abs 1545,39 1543,407 dx=1,98 Y abs 991,41 991,29 dy=0,12
abs Z 443,694 443,91 dz=0,21 X or 340 340 dx= 0 Y or 460 462 dy= 2
dz= 0 Z or 110 110
ika 5.7: Prikaz odstopkov v KS orodja in absolutnemSl KS
- 42 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.2 Merilne in kontrolne priprave
Za ugotavljanje geometrijskega stanja pločevinskih izdelkov v avtomobilski industriji
trolne priprave . Merjenje odpreska lahko izvajamo
tako na merilnih kot tudi na kontrolnih pripravah. Za meritve je seveda potreben tudi merilni
kontrolne priprave so:
•
o za kontrolne priprave)
ni elementi za izhodišča ( krogle, ploščice, puše)
) Podnožje ali osnovna plošča
asnova podnožja mora biti taka, da zagotovi dimenzijsko stabilnost za daljše časovno
obd ste osnove: odlitek, plošče, konstrukcija iz aluminijastih
cevi ali karbona.
ge služijo za podporo merjenca v primeru, če so referenčna izhodišča na
pov . V uporabi so podloge okrogle ali pravokotne izvedbe.
uporabljamo merilne stroje, merilne in kon
stroj opremljen z določenim softwerom . Za kontrolo odpreska potrebujemo kontrolni
pripravo in kalibre » gre« in »ne gre«.
5.2.1 Gradnja merilnih in kontrolnih priprav
Elementi, ki sestavljajo merilne in
• Podnožje ( osnovna plošča )
Referenčne podloge
• Podporne noge
• Ohišje priprave ( sam
• Vpenjala
• Kalibri (samo za kontrolne priprave)
• Šablone
• Centrirni in aretirni trni
• Referenč
a
Z
obje. Priporočajo se naslednje vr
b) Referenčne podloge
Referenčne podlo
ršini ali obrezu merjenca
- 43 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
c) Podporne noge
Noge morajo zagotoviti stabilnost merilne ali kontrolne priprave. Na razpolago je več izvedb
podpornih nog, ki so lahko fiksne ali nastavljive z vijaki. Možna je tudi izvedba dveh fiksnih
in ene noge z dvojno vrtljivo oporo s katero se izognemo dodatnim nastavitvam ravnosti
osnovne plošče.
reškom 5mm (lahko je tudi 3mm). Omogoča kontrolo oblike, obreza in
položaja odprtin na odprešku.
d toleranc odpreška in rege . Uporabljajo se skupaj s kontrolno pripravo.
na uporabljeni material ali na posebno zahtevo. Stran, ki se uporablja za kontrolo merjenca je
lahko posneta, da se omeji uporabna površina.
pa prepreči rotacijo. Trni so lahko cilindrični
ali
prav glede na koordinatno mrežo vozila. Princip zasnove se razlikuje glede na tip
pod ž estih, ki so zlahka dostopna, ne da bi pri tem bilo
potrebno spreminjati položaj tipala. Najugodnejša položaja sta horizontalni in vertikalni.
d) Ohišje priprave
Ohišje se uporablja samo na kontrolnih pripravah, obdelani volumen ohišja je izdelan tako, da
je rega med odp
e) Vpenjala
Zagotavljajo ohranitev položaja kosa, ki se meri ali kontrolira. Nameščeni so pravokotno na
izhodiščno pripravo
f) Kalibri
V uporabi so kalibri za kontrolo oblike, obreza, položaja in dimenzij odprtin. Dimenzije
kalibrov so odvisne o
g) Šablone
Šablone omogočajo kontrolo obreza ali preseka merjenca. Šablone so lahko obdelane z
rezkanjem, lahko so narezane na palice ali pa lasersko odrezane. Debelina lahko varira glede
h) Centrirni in aretirni trni
Uporabljajo se v primeru kadar so referenčna izhodišča luknje na merjencu. Centrirni trni
imobilizirajo merjenec v dve smeri, aretirni trn
konični.
i) Referenčni elementi za izhodišča
Referenčni elementi so sestavni del merilnih in kontrolnih priprav na katerih so definirana
izhodišča pri
no ja. Točke tipanja morajo biti na m
- 44 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Kot referenčni element je lahko plošča sama ( izvedba priprav pri aluminijastih ploščah in
zvarjenih konstrukcijah), tipanje točk izvajamo na ravnini in obodih plošče.
Izhodišče na referenčnih kroglah se uporablja predvsem na balansiranih pripravah.
Referenčno mrežo določajo tri referenčne krogle , četrta krogla služi za vrtanje ali za kontrolo
plošče ) priprave v koordinatno mrežo vozila imamo šest možnosti in sicer :
Za o de na položaj karoserijskega dela v mreži vozila
ter same oblike . Seveda mora biti zagotovljen dostop merilne glave do vseh merilnih
elem
zvitosti podnožja. Krogle so nameščene v 4 luknje H7, ki so maksimalno oddaljene od mesta
merjenja.
5.2.2 Položaj merilnih in kontrolnih priprav v prostoru
Kot osnova za kontrolne in merilne priprave se uporablja koordinatna mreža vozil. Sama
izvedba priprav ni standardizirana in je odvisna od zahtev naročnika.. Za postavitev podnožja
( osnovne
• Podnožje priprave spredaj ( smer –X )
• Podnožje priprave zadaj ( smer +X )
• Podnožje priprave visoko ( smer + Z )
• Podnožje priprave nizko ( smer –Z )
• Podnožje priprave znotraj vozila
• Podnožje priprave zunaj vozila
pol žaj podnožja priprave se odločimo gle
entov.
SMER Z -
Slika 5.8: Postavitev podnožja priprave smer X in
SMER Z+
SMER X- SMER X+
- 45 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Podnožje izven vozila
SMER VOŽNJE
Podnožje znotraj vozila
.3 U
e ali kontrolne ero je bilo zasnovano.
ezanesljivost meritev se mora skladati s toleranco dela katerega merimo. Izbrati je potrebno
en sam merjenec, merjenje in vpenjanje ponovimo 5-krat. Postopek ugotavljanja ponovljivosti
izpnemo 5x
Pri vpenj u acije samega
sredstva. e nim nogam .
Pri posta rimo naleganje na referenčnih podporah in
zračnost med izhodiščnimi luknjami in centrirnimi trni.
Slika 5.9: Postavitev podnožja priprave smer Y
5 gotavljanje ponovljivosti meritev
Namen ugotavljanja ponovljivosti meritev je prepričati se v sposobnost sredstva
(meriln priprave) , da zagotovi izvajanje operacije za kat
N
meritev se izvaja na sledeč način:
• Merilno ali kontrolno pripravo vpnemo na mizo merilnega stroja
• Merjenec ( odpresek) postavimo in vpnemo na merilno pripravo
• Merimo samo točke, ki so določene za ugotavljanje ponovljivosti
• Merjenec vpnemo in
• Dobljene rezultate vnašamo v tabelo
• Analiza rezultata
anj priprave moramo skrbeti, da s tem posegom ne povzročimo deform
Vp njati je potrebno čim bližje podpor
vitvi merjenca na merilno sredstvo preve
- 46 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Točke za ugotavljanje ponovljivosti meritev je primerljiv predpisom 6 stopenj prostosti
gibanja, ki ga uporabljamo za izhodiščne referenčne točke. Minimalno število točk je torej 6.
j ukrepamo.
Izberemo jih čim dlje od izhodiščnih referenčnih točk ( običajno v okviru največjih zunanjih
mer.
Vpenjanje merjenca je potrebno izvesti brez kakršnega koli vpliva operaterja na samo pozicijo
le tega. Torej, pozicijo merjenca določijo referenčne podloge in centrirni trni.
Rezultate meritev ( odstopkov od teoretične mere) vnašamo v tabelo, jih analiziramo, ter
napre
Merjenje ponovljivosti
5 meritev enega dela
σ≤ IT/16
Ponovljivost
sprejeta
Korektivni ukrepi
DA
NE
Slika 5.10: Potek izvajanja testa ponovljivosti
- 47 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
.4 Ko
Za izdelavo in uporabo kontrolnih priprav se odločimo samo takrat, če se za to odloči
upec. Prednost kontroln st kontroliranja in merjenja
izdelka . Kontrola pločevinskega izdelka poteka na sledeč način
• Kontrola dimenzij lukenj
kega izdelka
5.4
K vršimo s pomočjo kalibrov »gre« in »ne gre«. Izdelek ni
nam č stem stanju. Dimenzije kalibrov so odvisne od
dimenzij lukenj in toleranc. Na sliki 5.12 je prikazana risba in model izdelke ter kaliber za
dba kalibra je v tem primeru enostranska, pri
čeme
Slika 5.11: Rezultati testa ponovljivosti
5 ntrola pločevinskega izdelka na kontrolni pripravi
k ih priprav je v tem, da nudijo možno
• Kontrola položaja lukenj
• Kontrola oblike površin
• Kontrola obreza pločevins
.1 Kontrola dimenzij lukenj
ontrolo dimenzij lukenj
eš en v kontrolno pripravo ampak je v pro
kontrolo dimenzije luknje 12 (+0,2 ; -0,05) . Izve
r je premer strani »gre« ( zelena barva ) Dg=11,95mm in strani »ne gre«
Dng=12,200mm, pri čemer moramo upoštevati tudi toleranco izdelave, ki je običajno ±0,01
mm.
- 48 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.4.2 Kontrola polož
Izdelek vstavimo v kontrolno pripravo ter vpnemo vpenjala po določenem vrstnem
o v vodilno pušo ki je vstavljena v ohišje priprave. Pozicija
Kontrola polož
Izdelek vstavimo v kontrolno pripravo ter vpnemo vpenjala po določenem vrstnem
o v vodilno pušo ki je vstavljena v ohišje priprave. Pozicija
aja lukenj aja lukenj
redu. Vodilni del kalibra vtaknemredu. Vodilni del kalibra vtaknem
luknje je v mejah tolerance v kolikor se del kalibra dimenzioniran za kontrolo položaja prosto
zapelje mimo roba luknje. Kot primer navajam kontrolo položaja luknje Ø 12.
luknje je v mejah tolerance v kolikor se del kalibra dimenzioniran za kontrolo položaja prosto
zapelje mimo roba luknje. Kot primer navajam kontrolo položaja luknje Ø 12.
Odpresek
Kontrolni trn
Premer za
kontrolo
položaja
Slika 5.12: Risba, m
Slika 5.13: Kontrola položaja luknje na kontrolni pripravi
odel in kaliber za kontrolo luknje Ø12
- 49 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Premer trna za kontrolo položaja se določi glede na premer, toleranco luknje in
toleranco položaja in je v našem
ohišjem
. Običajno je teoretična velikost rege 5mm ( lahko je tudi
3mm). V primeru dovoljenega odstopanja površine odpreska ±0,7 mm, se uporabi kontrolni
Kontrola
položaj lukenj
primeru :
Dk=Imenska mera-spodnji odstopek-toleranca položaja (12-0,05-1=10,95mm)
5.4.3 Kontrola oblike površin
Kontrolo oblike vršimo s pomočjo kalibrov s katerimi kontroliramo rego med
kontrolne priprave in odpreskom
kaliber pri katerem je premer strani »gre« Dg=4,3mm in strani »ne gre« Dng=5,7mm.
Slika 5.14: Kontrolni trni vgrajeni v ohišje priprave
Slika 5.15: Kontrola oblike površin pločevinskega dela
Rega 5mm
- 50 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.4.4 Kontrola obreza
Način kontrole obreza je odvisen od izvedbe kontrolne priprave. V praksi izvajamo
kontrolo obreza s pomočjo šablon ali kontrolnih kalibrov »gre« »ne gre«. Šablone so izdelane
tako, da je na eni strani drsni del s katerim drsimo po obodu priprave na drugi strani pa so
stopničke, ki nam omogočajo ugotavljanje ustreznosti roba odpreska. Obod ohišja priprave
predstavlja teoretično vrednost obreza. V drugem primeru (Slika 36 b) kontroliramo širino
rege med elementi priprave in robom odpreska . V ta namen uporabimo kaliber »gre« »ne
gre« enako kot pri kontroli oblike.
Slika 5.16: a) Kontrola obreza z šablono b) Kontrola obreza z kalibrom
- 51 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.5 Meritve v fazi optimiranja orodja
Da bi zagotovili kakovost vsake operacije, je potrebno v prvi vrsti zagotoviti
eometrijsko kakovost vsakega orodja z merjenjem le-teh. Ko je to doseženo, bo izdelovalec
rodja lahko izvajal meritve pločevinskih delov iz posameznih operacij orodja, za kar
potrebuje posebna merilne pripomočke, ki jih izdelamo na lastne stroške. Merilne pripomočke
porabljamo kot nosilnike delov za izvajanje tridimenzijskih meritev glede na numerično
efinicijo. Za določanje reznih kontur so v uporabi tudi vpenjalni pripomočki za laserski
brez. V našem primeru se bom omejil na optimiranje reznega roba in oblike pločevinskega
izdelka v posameznih operacijah.
5.5.1 Določitev reznega roba
Sama tehnologija izdelave orodja in metodni plan nam narekujeta kdaj je potrebno
mi preizkusi. Največkrat se srečujemo z orodji
g
o
u
d
o
potek krivulje reznega roba določiti s praktični
kjer proces izdelave poteka po sledečem vrstnem redu:
• Vlečenje-obrezovanje-oblikovanje ( Slika 5.17)
• Obrezovanje-oblikovanje ( Slika 5.18)
V prvem primeru je potrebno izdelati vpanjalno pripravo za laserski razrez, ki nam omogoča
vpenjanje in pozicioniranje vlečenca . Za vpenjalno pripravo je potrebno izvesti test
ponovljivosti vpenjanja in določiti koordinatna izhodišča glede na numerično definicijo
vlečenca.
Teoretični rob
Rob določen na vpenjalni pripravi z laserskim rezanjem
Slika 5.17: Določevanje reznega roba med operacijami preoblikovanja
- 52 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Za določitev reznaga roba na ravnih platinah ne potrebujemo posebnih vpenjalnih priprav.
Zadostuje ravna plošča z magneti, pri čemer naj bodo magneti v območju izdelka ( platine),
da preprečijo premikanje med postopkom rezanja.
je potrebno zarisati mrežo (samo pri prvem preizkusu), da lahko po
preoblikovanju ugotovimo položaj točk, s pomočjo katerih določamo rezno konturo. Pri
izdelavi merilnega programa operater sledi mreži, ki je zarisana na pločevini . Število in
položaj točk je odvisno od ukrivljenosti in zahtevane natančnosti reznega roba.
Pogoji za hitro določitev reznih kontur in manjše število preizkusov so:
• Končane aktivnosti na oblikovnih orodij
• Stabilen proces razanja na laseru (ponovljivost pozicioniranja in ustrezne priprave )
• Zadostno število merjenih točk
• Ponovlj
• Upoštevanje merilnega rezultata in pravilen vnos kontur
V obeh
Merjene točke na vlečencu
Točke zarisane na
Slika 5.18: Določevanje reznih kontur pred preoblikovanjem
platini
primerih
ivost meritev na merilnem stroju ( uporaba merilnih priprav )
Po izpolnitvi vseh pogojev je velika verjetnost, da bo obrez na končnem izdelku ustrezal
zahtevam, ki so podane na risbi izdelka.
- 53 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.5
Z u
pre i vnostim, ki smo jih izvedli na oblikovnih orodjih.
Meritve izvajamo na končnem pločevinskem izdelku, kakor tudi na izdelkih iz posameznih
eno r ih pripomočkov
za m d o celoten
.2 Optimiranje oblike pločevinskega izdelka
a optimiranje površin se odločimo takrat, če so odstopanja na pločevinskem izdelk
vel ka, kljub vsem potrebnim akti
t o odja. Nujna je uporaba merilnih sredstev ( za končni izdelek ) in meriln
e fazne meritve. Število točk je odvisno od velikosti in oblike izdelka. Merim
izdelek, tudi manj pomembne površine, ker s tem lahko omogočimo popoln pregled
geometrijskih karakteristik.
Teoretična krivulja
Toleranca izdelave
Izmerjena krivulja
Korigirana krivulja
Zelo učinkovit način je merjenje izdelka po presekih, pri čemer je možna tudi lažja grafična
predstavitev rezultatov meritev. Koristen je tudi postopek skeniranja površin na merilnem
stroju, vendar se za to redko odločamo, ker zahteva nekoliko več časa.
Rezultate meritev lahko posre anj pregledno ) ali pa
posredujemo kot IGS. datoteko adaljnjo uporabo pri korekciji površin.
Pravilen pristop meritvam bo veliko doprinesel skrajšanju časa optimiranja.
Slika 5.19: Ugotavljanje geometrijskih karakteristik z merjenjem presekov
dujemo v obliki protokola ( m
(oblak točk) za n
- 54 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.6 Merjenje končnega pločevinskega izdelka
Potek meritev prikazuje slika 5.20. Pomembna je primerna izbira merilne strategije
(elementov, ki jih bomo merili ter lega in število tipalnih točk), pravilno vpetje ( uporaba
merilne ali kontrolne priprave), ter pravilna izbira položaja tipala.
5.6.1 Določitev mer, ki jih moramo meriti
Točke in elemente, ki jih je potrebno meriti, določi operater na merilnem stroju ( v nekaterih
primerih koordinate točk določi kupec ). Število točk mora biti zadostno, da omogoči
komurkoli oceno geometrijskih lastnosti izdelka. Pri izdelavi merilnega programa operater
razporedi točke in merjene elemente v podskupine, glede na tip in dovoljeno odstopanje. Po
navadi je vrstni red sledeč:
• Izhodiščne točke
• Točke na naležnih površinah
• Točke na prostih površinah
a obrezu
Slika 5.20: Potek meritev na koordinatnem merilnem stroju
• Točke n
• Dimenzije in položaj lukenj
- 55 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5.6.2 Vpetje merjenca ( pločevinskega dela )
Merjenec postavimo na merilno ali kontrolno pripravo in vpnemo vpenjala po točno
določenem vrstnem redu. Predhodno mora biti potrjena sposobnost merilnega sredstva glede
ponovljivosti meritev.
5.6.3 Določitev tipala
Tipalo je izmenljivo in je pritrjeno na merilno glavo RENISHAW. Število možnih položajev
tipa j eriti premer tipala s premerom, ki je vpisan v merilnem
pro m
5.6 a
Tip gla) in sicer tako, da kalibriramo tipalo v vseh položajih,
ki smo jih predhodno določili.
inatnem sistemu vozila.
e je potrebno izogibati oviram, ki so sestavni del merilnega sredstva ( vpanjala,
orabljamo grafične protokole, na katerih je vidna slika modela
mezne elemente. Merilni protokol
mora vsebovati :
rikaz rezultatov ( nominalne mere, izmerjene mere, tolerance, odstopki)
la e 720. Potrebno je fizično prev
gra u.
.4 Kalibracija tipal
alo kalibriramo z etalonom ( kro
5.6.5 Transformacija koordinatnega sistema
Na merilni pripravi tipamo elemente, ki predstavljajo izhodišče in določajo točen položaj
modela izdelka v koord
5.6.6 Meritev
Na modelu merjenca klikamo točke po vnaprej določenem vrstnem redu. Vsaka točka je točno
določena s koordinatami in smernim vektorjem, ki nam določa smer tipanja tipala. Pri izdelavi
programa s
konzole…).
5.6.7 Izdelava protokola
Za prikaz rezultatov meritev up
in okvirji v katerih se nahajajo rezultati meritev za posa
• Presek merjenca in smeri odstopanj
• Grafični p
• Podatke o merjencu
• Podatke o merilnem stroju in software
• Podatke o operaterju, datum in čas
- 56 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
6. ANALIZA MERILNIH REZULTATOV IN UGOTAVLJANJE
dobiti informacijo o stanju orodja in velikosti raztrosa, je potrebno pri
pre u tros merilnih rezultatov. Poznavanje zahtev kupca
je predpogoj, da izberemo pot s katero se bomo približali realnim pogojem obratovanja
oro . žijo
kot dobra popotnica za hitrejši prevzem in zaključek projekta. V ta namen opravimo več
ana ti določenih veličin, ki karakterizirajo sam
pločevinski izdelek in orodje kot celoto. V ta namen je potrebno izvršiti sledeče analize :
• Analiza merilnih rezultatov enega kosa
odja ( stroja)
•
SPOSOBNOSTI ORODJA
Če želimo
izk sih izbrati več vzorcev ter oceniti raz
dja Da bi izpolnili prevzemne pogoje pri kupcu, opravimo več aktivnosti, ki nam slu
liz meritev, s katerimi dobimo vrednos
• Analiza in študija meritev 5 kosov
• Analiza in ugotavljanje sposobnosti or
Analiza stanja merjenca od prve pošiljke do prevzema
6.1 Analiza merilnih rezultatov enega kosa
Podlaga za analizo merilnih rezultatov je merilni protokol izdelan v 2D grafični obliki.
Zaradi lažjega in hitrejšega razumevanja merilnih rezultatov, pogostokrat na samem izdelku
izpišemo rezultate meritev. Površine z različnimi tolerancami označimo z drugačno barvo.
Slika 6.1: Prikaz merilnih rezultatov na protokolu
- 57 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Na podlagi analize se odločamo za morebitne dodatne ukrepe na samem orodju.
.2 Analiza in študija meritev na 5 merjencih
Število merjenih elementov, ki so zajeti v analizi in študiji je nekoliko manjše kot pri
nalizi enega vzorca. Vendar število točk mora zadostovati za oceno in primerjavo. Rezultate
meritev vnašamo v tabelo in na podlagi teh rezultatov izdelamo grafikon, iz katerega je
erjavo odstopanj v posameznih točkah.
n priezkus ), ali iz več preizkusov. Možna je uporaba tudi v fazi optimiranja, kjer so zajete
točke samo na tistem območju pločevinskega izdelka, ki je predmet spremembe. Primerjava
čnih protokolov je vedno zamudna, zato nam takšen pristop nudi hitro informacijo o
spešnosti posega.
Slika 6.2 : Tabela z rezultati študije 5 kosov
6
a
možno hitro narediti prim
Možnost uporabe študije 5 ( ali več ) kosov lahko uporabimo pri vzorcih vzetih iz ene serije (
e
klasi
u
- 58 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
6.3 Ugotavljanje koeficienta cmk
Sposobnost orodja opisuje sposobnost v idealnih pogojih, v našem primeru so to pogoji
v proizvodnih obratih kupca. Torej orodje obratuje v realnih pogojih, kjer so točno deločene
stiskalnice in transport izdelke od prve do zadnje enote orodja ( transferni sistem, robot,
podajalni mehanizem ). Potrebno je izvesti eno naključno preverjanje vsaj 50 izdelkov,
izdelanih na preiskovanem orodju. Za ugotavljanje koeficienta zadostuje šest točk na
Slika 6.3 ; Grafični prikaz študije 5 kosov
merjencu. Točke naj bod merjence, kar samo na ta
način pridemo do realnih rezultatov.
Meja sprejemljivosti je pogojena z vrednostjo koeficienta c .
o čimbolj oddaljene od referenčnih izhodišč
mk
V našem primeru je meja sprejemljivosti pri cmk ≥ 1,67 .
- 59 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 6.4 Rezultati meritev za točke SPC01 do SPC03
- 60 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Slika 6.5 : Rezultati meritev za točke SPC04 do SPC06
- 61 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
6.4 Analiza stanja merjenca od prve pošiljke do prevzema
naliza stanja pločevinskega izdelka začnemo takrat, ko pošljemo kupcu prvo pošiljko za
stno vgradnjo izdelka v sklop.
omeni:
Koordinate, ki so v območju do 75 % tolerance
Koordin
Koordinate, ki so izven tolerančnega območja
Kriterij sprejema je, da se 80 % koordinat mora nahajati v zelenem območju (75 %
tolera
A
te
Točke so razdeljene v tri območja, ki predstavljajo procent izkoriščenosti tolerence, pri čemer
p
ate, ki so v območju od 75 % -100 % tolerance
Slika 6.6: Grafični prikaz merilnih rezultatov
nce).
- 62 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
7 ZAKLJUČEK
h v izdelovalnem procesu ter za nastavljanje pravilnih parametrov proizvodnje.
akovost meritev oziroma stopnja zaupanja v merilni rezultat sta odločilnega pomena za
tno proizvodnjo. Žal pa se tega v vsakdanji praksi prepogosto ne zavedamo. Pogosto
se dogaja, da so pomembne odločitve na osnovi merilnega rezultata ( npr. odločitev o
er odločitev o sprejemu ali zavrnitvi izdelka ) napačne, ker so bile
erit
čke je potrebno
erilna
Meritve služijo v proizvodnem procesu za pridobivanje informacij o kakovosti izdelave
in o pogoji
K
kakovos
korekciji oblike ali obreza t
m ve opravljene v nekorektnih pogojih. Da bi se izognili napačnim odločitvam in s tem
povezanim stroškom, moramo posvetiti kakovosti meritev izjemno pozornost.
Vedno zahtevnejše tržišče in kupci terjajo vedno večje natančnosti, hitrejšo izdelavo,
nižjo ceno in daljšo obstojnost preoblikovalnih orodij. Orodjarji morajo posvečati večjo skrb
kakovosti pri celovitem načrtovanju in izdelavi orodij. To pogojuje uvajanje novih zahtevnih
izdelovalnih tehnologij ter obdelovalne in merilne opreme.
Za kvalitetne in korektne meritve je poleg sodobnih trikoordinatnih merilnih strojev
nujna uporaba merilnih priprav in pripomočkov. Merilne priprave in pripomo
načrtovati že v fazi razvoja orodij. Omogočajo nam poenostavljeno merjenje pločevinskih
delov, katerih meritve bi bile težavne in nekorektne. Stabilen in ponovljiv proces merjenja je
pogoj za veliko stopnjo zaupanja v merilni rezultat.
Dolgoletne izkušnje so pokazale, da smo na projektih kjer so bila uporabljena m
sredstva in pripomočki porabili veliko manj časa za optimiranje in predajo orodij.
- 63 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
8 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV
1 ] Binko Musafija: Obrada metala plastičnom deformacijom, Sarajevo 1988
2 ] Marko Ljevar: Konstruiranje orodij za preoblikovanje pločevine, TECOS seminarji za
Pločevino; PČ 21; Celje; 2003
ribor, 2000
, Ljubljana,
el, Ljubljana, 1996
[
[
[ 3 ] Adolf Šostar: Management kakovosti, Ma
[ 4 ] Srečko Skodlar, Ivan ČRV, Sistem kakovosti: Uporabne statistične metode
1998
[ 5 ] J. Puhar: Tehnološke meritve I. d
[ 6 ] B. Ačko: Proizvodne meritve, Maribor, marec 1999
- 64 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
9 PRILOGE
Pločevinski izdelek v prostoru
Pločevinski izdelek vpet na merilni pripravi
Kontrolna priprava
-
-
-
- Življenjepis
- Risba izdelka z zahtevami
- 65 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Priloga 9.1: Model pločevinskega izdelka v prostoru
riloga 9.2
- 66 -
P : Pločevinski izdelek vpet na merilni pripravi
Naležne površine
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Priloga 9.3: Kontrolna priprava
- 67 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
Priloga 9.4: Življenjepis
e in priimek: Nedjo Sedlarević
aslov: Bevkova 1, 2000 Maribor
Telefon: 040/841-601
februar 1968 Mirosavci, BiH
a šola TAM, poklic strojni tehnik
rojništvo v Mariboru, smer
proizvodno strojništvo.
ma visokošolskega strokovnega programa, smer proizvodno strojništvo
, MASCOM d.o.o , Lenart
999: Kontrolor, METROFIN d.o.o , Maribor
er na CNC obdelovalnem stroju M.P.P Tehnološka oprema d.o.o, MB
Im
N
Datum in kraj rojstva: 21.
Izobrazba:
1987: Srednja kovinarska strojn
2001: Diploma višješolskega programa na Fakulteti za st
2008: Diplo
na Fakulteti za strojništvo v Mariboru.
Delovne izkušnje:
1988-1993: Kontrolor v dolžinsko merilnem laboratoriju, Orodjarna TAM-Maribor
1996-1998: Skupinovodja v oddelku montaža
1
2000-2001: Operat
2002-2003: Operater na trikoordinatnem merilnem stroju DEA SCIROCCO,
2004-2007: Konstrukter orodij in priprav UNIOR d.d, PE Maribor
2008: Projektant, WEBA Maribor d.o.o
- 68 -
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
A
B
C
D
E
F
G
H
J
Form FE 505.05 09.06( ) Bezugsmasz
Ref. dim. [ ] KontrollmaszControl dim. < > Vorrichtungsmasz
Fixture dim. ()AusfallmaszTemporary dim.
PruefmaszTest dim.
Pruefmasz mit BewertungDim. to be inspected
Theoretisches MaszBasic dim.
> < Werkstoff−KennzeichnungMaterial marking
Alle Masze gelten fuer das Fertigteil einschliesslich Oberflaechenschutz.All dimensions apply to the finished product including material surface protection.
OberflaechenrauheitSurface finishVW 13705
WerkstueckkantenEdge finishVW 01088
Schadstoffvermeidung nach/ Avoidance of hazardous substances acc. to VW 91101
Allgemeintoleranzen fuerNennmasze ohne Toleranz.General tolerances fornominal dimensions withoutspecified tolerance.
fertigfinished
roh raw
>400 <=1000
>120 <= 400
> 30 <= 120
> 6 <= 30
<= 6
WinkelAngle
Beme
rkun
gen/
Not
es
Toleranzen der nicht−bemaszten Laengen− undWinkelmasze zum Daten−satz und definiertem RPS. Tolerances ofundimensioned lengthsand angular dimensionsto the data recordand defined RPS.
>400 <=1000
>120 <= 400
> 30 <= 120
> 6 <= 30
<= 6WinkelAngle
0.5
1
Zul.technologische Auschnitte bei Beschnittlinien nach Detail TPripustne technologicke vykusy u orezovych hran dle detailu T
RPS−Tabelle−5L6_809_353____INP_TZ__003_001_RPS_________________04_06_2008_PLEWA___
FeldSect.
RPS Globale KoordinatenGlobal coordinates
Aufnahmeart/BemerkungMounting type / note
Bezugspunkt:Reference point: x 2 374,4 y −695,2 z 757,3
F.−Pkt.Funct.point
Theor. Drehwinkel um Achse:Theor. angle of rotat. around axis:
Nennmasze/Nominal sizes Toleranzen/Tolerancesx y z AE1
x/aAE2y/b
AE3z/c x/a y/b z/c Pos.tol.
D4 RPS 1 Hxz 2 374,4 −675,0 757,3 Loch O15+0.2 0,0 20,2 0,0 0 − 0 D9 RPS 2 Hz 3 000,1 −561,0 824,8 Langloch 15+0.2 x 21+0.5 625,8 − 67,5 ±0,2 − 0 E4 RPS 3 Fy 2 294,0 −695,2 615,0 Flaeche 10+1 x 20+1 80,4 0,0 142,3 ±1 0 ±1 B4 RPS 4 Fy 2 282,0 −579,2 1 164,0 Flaeche 10+1 x 20+1 92,4 116,0 406,7 ±1 0 ±1 C7 RPS 5 Fy 2 867,8 −714,9 877,8 Flaeche 10+1 x 20+1 493,4 19,7 120,5 ±1 0 ±1 B7 RPS 6 fy 2 755,9 −617,9 1 182,0 Flaeche 10+1 x 20+1 381,5 77,2 424,8 ±0,5 ±0,2 ±0,5 B8 RPS 7 fy 3 015,4 −502,6 1 033,2 Flaeche 10+1 x 20+1 641,0 192,6 275,9 ±0,5 ±0,2 ±0,5 F9 RPS 8 fy 3 091,4 −534,8 503,5 Flaeche 10+1 x 20+1 717,1 160,3 253,8 ±0,5 ±0,2 ±0,5 A4 RPS 9 fy 2 262,0 −523,1 1 265,0 Flaeche 10+1 x 10+1 112,4 172,1 507,7 ±0,5 ±0,2 ±0,5 F7 RPS 10 fy 2 896,0 −682,2 406,0 Flaeche 10+1 x 20+1 521,6 12,9 351,3 ±0,5 ±0,2 ±0,5 F9 RPS 11 fx 3 046,6 −550,0 504,0 Flaeche 10+1 x 20+1 672,2 145,2 253,3 ±0,2 ±0,5 ±0,5 D4 a 2 376,1 −669,5 801,7 4kt−Loch 7+0.2 fuer Radhaussachle 1,7 25,7 44,4 ±0,2 − ±0,2 D4 b 2 382,6 −666,4 831,9 4kt−Loch 7+0.2 fuer Kofferrraumverkleidung 8,3 28,8 74,6 ±0,2 − ±0,2 D5 c 2 438,7 −695,3 899,5 4kt−Loch 7+0.2 fuer Kofferrraumverkleidung 64,3 0,1 142,3 − ±0,2 ±0,2 B4 d 2 384,7 −587,1 1 145,7 Loch O10+0.2 fuer Verkleidung saeule C 10,3 108,0 388,5 ±0,2 − ±0,2 B4 e 2 402,9 −586,2 1 147,1 Loch O7+0.1 fuer Fuehrg. Kopfairbag 28,5 109,0 389,9 ±0,2 − ±0,2 B4 f 2 363,1 −554,8 1 203,6 Loch 8±0.2 x 14+0.5 fuer Fuehrg. Kopfairbag 11,2 140,3 446,4 − − ±0,2 A4 g 2 344,2 −546,0 1 219,4 Loch 10+0.5 x 14+1 fuer Fuehrg. Kopfairbag 30,2 149,2 462,1 ±0,5 − ±0,2 A5 h 2 409,9 −522,3 1 264,5 Loch O6.5+0.2 fuer Elektrik 35,6 172,9 507,3 ±0,5 − ±0,5 A5 j 2 441,1 −554,2 1 202,9 Loch 8±0.2 x 14+0.5 fuer Fuehrg. Kopfairbag 66,8 141,0 445,6 − − ±0,2 A5 k 2 457,2 −545,1 1 218,4 Loch 10+0.5 x 14+1 fuer Fuehrg. Kopfairbag 82,8 150,1 461,1 − − ±0,2 A5 l 2 484,8 −536,3 1 242,7 Loch O11.1+0.4 fuer Winkel Trennwand 110,4 158,8 485,4 ±0,2 − ±0,2 A6 m 2 558,8 −534,8 1 241,8 Loch O11.1+0.4 fuer Winkel Trennwand 184,4 160,4 484,6 − − ±0,2 A6 n 2 604,8 −534,7 1 234,9 Loch 7.4+0.2 x 9.4+0.2 fuer Kopfairbag 230,4 160,4 477,6 ±0,5 − ±0,5 H6 o 2 630,1 −584,9 1 194,1 Loch 7.4+0.2 x 9.4+0.2 fuer Kopfairbag 255,7 110,3 436,8 ±0,5 ±0,5 − H6 p 2 658,2 −589,4 1 194,0 Loch O11.1+0.4 fuer Trenngitter 283,8 105,7 436,8 ±0,2 ±0,2 − H6 q 2 682,5 −593,1 1 194,0 Loch O3.8±0.2 fuer Impedanzwandler 308,1 102,1 436,8 − ±0,5 − G7 a1 2 742,9 −593,8 1 193,9 Loch O4.5±0.2 fuer Impedanzwandler 368,6 101,4 436,7 ±0,5 ±0,5 − B8 b1 2 871,8 −605,5 1 090,7 Langloch 5.6+0.2 x 21.3+1 fuer Ferkleidung Saule D 497,5 89,7 333,4 ±0,2 − ±0,5 C7 c1 2 887,4 −665,3 920,6 Langloch 5.6+0.2 x 21.3+1 fuer Ferkleidung Saule D 513,0 29,9 163,3 ±0,2 − ±0,5 C7 d1 2 891,5 −669,5 878,7 4kt−Loch 7+0.2 fuer Kofferraumverkleidung 517,2 25,7 121,4 ±0,2 − ±0,2 C7 e1 2 928,3 −617,6 876,7 Loch 10+0.2 x 12+0.2 fuer Kofferraumverkleidung 553,9 77,6 119,5 ±0,2 − ±0,2 C8 f1 3 003,9 −536,4 889,8 Langloch 5.6+0.2 x 21.3+1 fuer Ferkleidung Saule D 629,6 158,8 132,6 ±0,2 − ±0,5 C8 g1 2 990,1 −555,8 876,8 4kt−Loch 7+0.2 fuer Kofferraumverkleidung 615,7 139,4 119,6 − ±0,2 ±0,2 D9 h1 2 939,8 −625,7 808,5 Loch O6.5+0.2 fuer Elektrik 565,5 69,5 51,3 ±0,5 − ±0,5 D9 j1 2 939,9 −631,4 766,4 Loch O6.5+0.2 fuer Elektrik 565,6 63,8 9,1 ±0,5 − − D9 k1 3 049,2 −533,2 761,9 Loch 7.5+0.2 x 16+1 fuer Kofferraumverkleidung 674,9 162,0 4,6 ±0,2 − ±0,5 E9 l1 2 930,6 −646,3 717,1 6kt−Loch 9.7+0.1 fuer Halter CD Wandler 556,2 48,8 40,1 ±0,2 − ±0,2 A6 m1 2 670,0 −532,3 1 240,5 Loch O6.5+0.2 fuer PSD 295,6 162,8 483,2 − − − F6 n1 2 753,5 −679,3 649,1 4kt−Loch 7.4+0.2 fuer AHK STG 379,2 15,9 108,2 ±0,5 − ±0,5 F6 o1 2 609,3 −691,3 639,8 4kt−Loch 7.4+0.2 fuer AHK STG 235,0 3,9 117,5 ±0,5 − ±0,5 E9 p1 3 027,9 −556,9 659,1 Formloch fuer Kofferraumverkleidung 653,6 138,3 98,2 − ±0,2 ±0,2 F9 q1 3 063,6 −537,8 525,4 Langloch 5.3+0.2 x 19.3+1 fuer Kofferraumverkleidung 689,3 157,3 231,8 ±0,2 − ±0,5 F7 a2 2 828,3 −686,1 552,7 6kt−Loch 9.7+0.1 fuer Halter CD Wandler 453,9 9,1 204,5 ±0,2 − ±0,2 B4 b2 2 370,9 −568,2 1 184,8 Loch 10+0.5 x 25+1 fuer Ferkleidung Saule C 3,5 127,0 427,6 ±0,5 − ±0,2 B5 c2 2 420,9 −567,9 1 184,9 Loch 10+0.5 x 25+1 fuer Ferkleidung Saule C 46,5 127,2 427,6 ±0,5 − ±0,2 G5 d2 2 468,4 −506,7 1 272,5 Loch O15+0.5 fuer Schweissen 94,1 188,5 515,3 ±0,5 ±0,5 − B8 e2 2 901,0 −546,9 1 087,9 Loch O6.5+0.2 fuer Elektrik 526,7 148,2 330,6 ±0,5 − ±0,5 B8 f2 2 920,7 −522,7 1 091,2 Langloch 5.6+0.2 x 21.3+1 fuer Ferkleidung Saule D 546,3 172,5 334,0 ±0,2 − ±0,5 D7 g2 2 799,6 −668,9 721,9 6kt−Loch 9.7+0.1 fuer Halter CD Wandler 425,2 26,2 35,4 ±0,2 − ±0,2
Takto oznacené plochy ±0,5 mm k souboru dat
Nicht bemasste Geometrien sind dem Datensatz zu entnehmenNezakótované tvary prevzít ze souboru dat
Zul. Abweichung bei Beschnittlinien ±0,5 mm zum DatensatzPrípustná odchylka u orezových a rezných hran ±0,5 mm k souboru dat
Gekennzeichnete Flaechen ±0,5 mm zum Datensatzlagebestimmende Flaeche fuer uebergeordnete Zusammenbauten
Kennzeichnung ist durch den Hersteller mit derKonstruktion abzustimmenOznacení podle dohody mezi výrobcem a konstrukcí
Nicht gekennzeichnete Flaeche ±0,8 mm zum DatensatzNeoznacené plochy ±0,8 mm k souboru dat
RPS... = Reference−Point−SystemRPS... = Systém referencních bodu
plochy, urcující polohu pro nadrazené sestavy
<>
−
−
−
−
−
Werkstoff−Code
Datumsuhr
Teil−Nr.; Schrift
Hersteller−Code
Herstelland
Warenzeichen
Oznacení / Kennzeichnung:
VDA 260
VW105 60
DIN 1451
VW105 40
VW105 50
VW105 14
Kód materiálu
Datum výroby
C. dílu; písmo
Kód výrobce
Zeme puvodu
Ochranná známka M
111 11111
1111111111111111
87654321
qponmlkjhgfecba
YXWVUTSRYXVUTSR
QPONMLKJHGFEDCBARELRELRELRELRELRELRELREL
QPONMLKJHGFEDCBAQPONMLKJHGFEDCBARez
Schnitt
Pocátecní body obloukuRadien−Einsatz−Linie
Shodné dílyIdentteile
Cáry a bodyLinien und Punkte
Pohledy a detailyAnsichten und Einzelheiten
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
qponmlkjhgfedcba
2a b 2 c 2 d 2 e 2 f 2 g 2 h 2 j 2 k 2 l 2 m 2 n 2 o 2 p 2 q 2
d
W
AUDIT max.1.1
2300
X
2400
X
2500
X
2600
X
2700
X
2800
X
2900
X
3000
X
3100
X
400Z
500Z
600Z
700Z
800Z
900Z
1000Z
1100Z
1200Z
1300Z
R(C11)
RPS 1 Hxz
RPS 2 Hz
RPS 3 Fy
RPS 4 Fy
RPS 5 Fy
RPS 6 fy
RPS 7 fy
RPS 8 fy
RPS 9 fy
RPS 10 fy
RPS 11 fx
a
b
c
d
e
f
g h j k l
m n
b1
c1
d1
e1
f1g1
h1j1
k1
l1
m1
n1o1
p1
q1
a2
b2 c2e2f2
g2
AnlageflaecheSeitenteil inn. hi. (5L6.809.429)Dosedaci plochaPostranice vni. zadni
AnlageflaecheFuehrg. Kopfairbag (5L6.880.755)Dosedaci plochaRampa airbagu
AnlageflaecheWinkel TrennwandDosedaci plochaUhelnik zadrzne site
AnlageflaecheKopfairbagDosedaci plochaHlavovy airbag
AnlageflaecheSeitenteil aussen (5L6.809.605)Dosedaci plochaPostranice vnejsi
AnlageflaecheAHK STGDosedaci plochaRidici jednotka taz. zariz.
AnlageflaecheTraegerteil (5L6.803.715)Dosedaci plochaDil nosny
AnlageflaecheSchlossverstaerkg. (5L6.809.613)Dosedaci plochaVyztuha zamku
AnlageflaecheRadhausverlaenger. (5L6.805.263)Dosedaci plochaNastavek podbehu
AnlageflaecheRadhaus, hi. aussen (5L6.809.411)Dosedaci plochaPodbeh zadni vne.
AnlageflaecheKnotenteil Dosedaci plochaDil uzlovy
AnlageflaecheVerst. Saeule DDosedaci plochaVyztuha sloupku D
AnlageflaecheVerkleidung Saeule CDosedaci plochaOblozeni sloupku C
AnlageflaecheKnotenteil (5L6.810.187)Dosedaci plochaDil uzlovy
AnlageflaecheKofferraumverkleidung Dosedaci plochaOblozeni zav. prost.
AnlageflaecheAnschlussteil (5L6.809.415)Dosedaci plochaDil spojovaci
AnlageflaecheAnsatzstueck (5L6.809.319)Dosedaci plochaNastavek
AnlageflaecheVerkleidung Saeule DDosedaci plochaOblozeni sloupku D
AnlageflaecheAufnahmebock (5L6.803.429)Dosedaci plochaKonzola upevnovaci Anlageflaeche
Verstaerkung (5L6.809.485)Dosedaci plochaVyztuha
AnlageflaecheVerkleidung Saeule DDosedaci plochaOblozeni sloupku D
AnlageflaecheHalter CD WandlerDosedaci plochaDrzak CD menice
AnlageflaecheDichtkanal (5L6.809.643)Dosedaci plochaKanal tesnici
AnlageflaecheAufnahmetl, SBBR. L. (5L6.813.327)Dosedaci plochaDil upevnovaci zadni skup. svetla
AnlageflaecheAufnahmetl, SBBR. L. (5L6.813.391)Dosedaci plochaDil upevnovaci zadni skup. svetla
AnlageflaecheVerst. Saeule D (5L6.809.307)Dosedaci plochaVyztuha sloupku D
AnlageflaecheKofferraumverkleidung Dosedaci plochaOblozeni zav. prost.
AnlageflaecheVerst. Saeule D (5L6.809.307)Dosedaci plochaVyztuha sloupku D
AnlageflaecheKofferraumverkleidung Dosedaci plochaOblozeni zav. prost.
S(F11)
X(A11)
AnlageflaecheHalter CD WandlerDosedaci plochaDrzak CD menice
AnlageflaecheVerst. Saeule D (5L6.809.359)Dosedaci plochaVyztuha sloupku D
AnlageflaecheRadhausschaleDosedaci plochaKryt podbehu
AnlageflaecheKofferraumverkleidung Dosedaci plochaOblozeni zav. prost.
1
74 ±0.2w.M.
18±0
.3w.
M.
19 ±0.5w.M. 78 ±0.5w.M.
113 ±0.5w.M.
145 ±0.5w.M.
2300
X
2400
X
2500
X
2600
X
2700
X
2800
X
2900
X
3000
X
3100
X
−700Y
−600Y
−500Y
AnlageflaecheSeitenteil inn. hi.Dosedaci plochaPostranice vni. zadni
AnlageflaecheKopfairbagDosedaci plochaHlavovy airbag
AnlageflaecheTrenngitterDosedaci plochaMrizka delici
AnlageflaecheImpedanzwandlerDosedaci plochaMenic impedance
AnlageflaecheSeitenteil aussenDosedaci plochaPostranice vnejsi
AnlageflaecheKnotenteil Dosedaci plochaDil uzlovy
o
p q
a1
d2
AnlageflaecheAnsatzstueck Dosedaci plochaNastavek
AnlageflaecheVerstaerkungsram. PSD (5L0.817.407)Dosedaci plochaRam vyztuzny PSD
60.5 ±0.2w.M.
Ansicht S (C4)
Pohled S 1:1
AnlageflaecheKofferraumverkleidung Dosedaci plochaOblozeni zav. prost.
Ansicht R (E9)
Pohled R 2:1
wahre Ansicht auf Lochbildskutecny pohled na otvor
7+0
.2
7 +0.2
7.6 +
0.2
AnlageflaecheRadhausverlaenger. (5L6.806.337)Dosedaci plochaNastavek podbehu
AnlageflaecheRadhaus, hi. aussenDosedaci plochaPodbeh zadni vne.
AnlageflaecheHalter (5L6.809.345)Dosedaci plochaDrzak
1:4
AnlageflaecheAnsatzstueck Dosedaci plochaNastavek
wahre Ansicht auf Lochbildskutecny pohled na otvor
Einzelheit X (D7)
Detail X 1:1
42.5
±0.3
Einzelheit TDetail T
5:1
10R (6.2)
max 0.5