工序能力的概念及分析.docx

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工序能力的概念及分析

工序能力分析

1.工序能力

1.1概念

工序能力是指处于稳定状态下的工序实际能力。

工序满足产品质量要求的能力要紧表现在：

1.产品质量是否稳定

2.产品质量精度是否足够，在稳定生产状态下，阻碍工序能力的偶然因素的综合结果近似的服从正态分布。

当分布范围取μ±3σ时，产品质量合格的概率可达99.7%，因此在实际计算中应用6σ的波动范围（即±3σ）来定量描述工序能力，记为B,B=6σ.

1.2阻碍工序能力的因素

要紧为4MIE,即机器（Machine）,方法或工艺（Method）,人（Man）,环境（Environment），材料（Material）,在实际生产中，应因地制宜地从这几个方面去分析舆改进。

1.3工序能力分析地意义

1.保证产品质量的基础工作，只有工序达到一定的能力，才可保证加工的质量符合要求。

2.可提高工序能力，通过分析舆改进，逐步使工序能力不足变为合适。

3.为质量改进找进找出方向，通过分析工序能力，找出阻碍工序能力的因素，为改进质量提供明确方向。

2.0工序能力指数

2.1概念

通常，我们将质量标准T（公差）舆工序能力B的比值，称之为工序能力指数，记为CP，即CP反映工序能力满足技朮需求的程度。

CP=T/B=T/6σ

2.2工序能力指数的计算

1.计量值为双侧公差且分布中心和标准中心重合的情况。

则有

CP=

σ能够用抽样的实测值计算出样本偏差S来可能，这时

CP=

式中TU为质量标准上限，TL为标准下限。

2.分布中心舆标准中心不重合的情况

当质量特性分布中心μ舆标准中心不重合时，如下图，σ、CP未变，但出现工序能力不足的现象。

令ε=|M-μ|,ε为实际分布中心舆标准分布中心的绝对偏移量，又将ε舆T/2的比值为相对偏移量或偏移系数，记作K，则：

K=

故

从公式可知

1.当μ恰好位于标准中心时，|M-μ|=0，则K=0，现在如第一个图所示分布中心舆标准中心重合的理想状态。

2.当μ恰好位于标准上限或下限时，即μ=TU或μ=TL时，K=1。

3.当μ恰好位于标准界限之外时，即ε>T/2，则K>1,因此K值越小越好，K=0是理想状态。

若偏移量为ε，则分布中心右侧的工序能力指数为

CP右=（T-2ε）/6σCP左=（T+2ε）/6σ

由于左侧工序能力之增加补偿不了右侧工序能力的损失，故在有偏移值时，只能以两者中较小值来计算工序能力指数，称为修正工序能力指数，记作CPK。

CPK=（T-2ε）/6σ

∵K=2ε/T

∴CPK=T（1-K）/6σ

又∵T/6σ=CP

∴CPK=CP（1-K）

当K=0时，CPK=CP，即偏移量为0时，修正工序能力指数确实是工序能力指数﹔当K≧1时，CPK=0，现在CP实际也为0。

3.计量值单侧公差情况CP值的计算

在只给定单侧公差（即只有上限或下限标准）情况下，CP值为规定上限标准等，如下图

（1）所示。

CP右=（TU-μ）/3σ≒（TU-X）/3S

（X为实测值的平均值，S为样本偏差）

注意：

当μ≧TU即（X≦TU）时，认为CP=0，这时可能出现的不合格率高达50%-100%。

规定下限标准时，如图

（2）所示

CP右=（μ-TU）/3σ≒（X-TU）/3S

注意：

当TU≧μ即（TU≦X）时，认为CP=0，这时可能出现的不合格率高达50%-100%。

1.3不良品率的计算

当质量特性呈正态分布时，一定的工序能力指数舆一定的不良品率相对应，如当CP=1时，即B=6σ.由正态分布的概率函数可知现在不良率0.27%，如下图

1.3.1分布中心舆标准中心重合的情况

由概率分布函数的计算公式可知，在TL舆TU之间的分布函数值确实是不良品率，即

P（TL≦X≦TU）=1-2ψ（-3CP）

因此不良品率为：

P=2ψ（-3CP）（查正态分布表）

1.3.2分布中心舆标准中心不重合时的情况。

依公式可得

不良品率=1-P（TL≦X≦TU）

=1-ψ[3CP（1-K）]+ψ[3CP（1+K）]

或=1-ψ（3CPK）+ψ[（-3CP）（1+K）]

1.4工序能力分析

1.工序能力得判定

工序能力得推断标准

项目

级不

工序能力指

数CP或CPK

对应关系

T舆σ

不合格品率P

工序能力推断

特级

CP>1.67

T>10σ

P<0.00006%

过于充分

一级

1.67≧CP>1.33

10σ≧T>8σ

0.00006%≦P<0.006%

充分

二级

1.33≧CP>1

8σ≧T>6σ

0.006%≦P<0.27%

尚可

三级

1≧CP>0.67

6σ≧T>4σ

0.27%≦P≦4.45%

不足

四级

CP≦0.67

T≦4σ

P≧4.45%

严峻不足

2.提高工序能力指数得途径

1.调整加工中心减少偏移量

2.降低σ减少分散程度

3.修订标准范围。