Первая деталь и подналадка: что мерить, что править, тренд размера и когда останавливать станок

Первая деталь глазами наладчика

Как снять, очистить и измерить первую деталь, разобрано в уроке оператора «Первая деталь и измерения». Как её оформляет контролёр, — в уроке «Первая деталь и протоколы». У наладчика другая задача: по замерам найти, какое звено наладки ошиблось, и исправить именно его.

Поэтому наладчик первым делом смотрит размеры, которые зависят от наладки, а не от станка:

• от нуля детали — расстояния от баз до элементов;
• по каждому инструменту — диаметры, глубины, уступы, которые делает один инструмент;
• между установами — соосность и положение элементов, сделанных с двух сторон;
• зависящие от закрепления — плоскостность, отклонение формы тонких стенок, конусность длинного вала.

Удобно выписать размеры в таблицу по инструментам: так сдвиг одного инструмента сразу виден как группа одинаковых отклонений.

Как прочитать отклонения

Четыре нижние строки коррекцией не лечатся. Правка траектории идёт в CAM-проект, иначе она потеряется при следующем выводе программы, — об этом урок технолога «Проверка программы, наладка и первая деталь».

Что править: коррекция, программа, приспособление

Коррекция — для сдвига при малом разбросе. Как вводить поправку в корректор износа, на диаметр или на радиус и с каким знаком, — в уроке 2. Названия корректоров в вашей стойке могут отличаться — сверяйтесь с её руководством и картой наладки.

Ноль детали и установка — если сдвинуты все размеры от одной базы. Сначала проверяют, прижата ли деталь к опорам и нет ли стружки под базой, и только потом трогают смещение нуля. Иначе ноль «подгонят» под одну криво установленную деталь, а следующая встанет правильно и уйдёт в брак.

Приспособление — если отклонение связано с зажимом или деталь из одного гнезда отличается от других. Как проверить опоры, прижимы и повторяемость установки, — в уроке 5.

Программа — если ошибка в форме или положении элемента. Наладчик программу на стойке не переписывает, если это не разрешено в цехе: он фиксирует замечание и зовёт технолога.

Подналадка в партии: тренд размера

Годная первая деталь не гарантирует годную сотую. Размер дрейфует по двум главным причинам.

• Износ инструмента. Износ по задней поверхности — самый обычный и, по данным производителя инструмента, предсказуемый, со стабильной стойкостью. Он идёт постепенно, и размер уходит в одну сторону: у наружного диаметра — вверх, у расточенного отверстия — вниз.
• Нагрев станка. После включения и после перерыва узлы станка греются и удлиняются, инструмент смещается относительно детали, пока станок не выйдет на установившееся состояние. Поэтому деталь после обеда может отличаться от детали перед ним. Подробнее — в уроке «Точность станка и точность детали».

Чтобы увидеть дрейф, нужен операционный контроль — по ГОСТ 16504-81 это контроль продукции или процесса во время или после операции. Тот же стандарт различает контроль периодический (через установленные интервалы), летучий (в случайное время) и сплошной (каждая деталь). Какие размеры и как часто проверять, задаёт план контроля или карта наладки. Числа записывают: по ряду значений тренд виден раньше, чем деталь станет браком.

Правила подналадки

Каждая деталь немного отличается от предыдущей, даже если в процессе ничего не изменилось. Это случайный разброс. Если на каждый замер отвечать поправкой — «ушёл на 3 мкм вверх, сдвину на 3 мкм вниз», — разброс не уменьшится, а вырастет. Это показал известный опыт Деминга с воронкой: поправка после каждого броска делает разброс шире, чем без поправок вовсе. Такое вмешательство называют излишней подналадкой.

Отсюда правила:

• Правят по тренду, а не по одной детали. Поправку вводят, когда несколько деталей подряд показывают смещение в одну сторону или среднее подошло к границе подналадки.
• Границу подналадки задают заранее — её ставит технолог в плане контроля или карте наладки внутри поля допуска, с запасом до границы чертежа.
• Величина поправки — по среднему нескольких последних деталей, а не по самой крайней.
• Зная направление дрейфа, после поправки размер ставят ближе к той границе, от которой он уходит: так запас на износ больше. Пример: вал Ø20h7, годен от 19,979 до 20,000 мм по ГОСТ 25347-2013. Наружный диаметр с износом резца растёт, поэтому после поправки его ведут в нижнюю половину поля, а не точно в середину.
• После замены пластины или инструмента размер проверяют сразу: новый инструмент даёт скачок, а не тренд.

Строже это делают по контрольной карте Шухарта (ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015). Её границы считают по разбросу процесса, а не по допуску чертежа. Точки внутри границ без закономерности — случайный разброс, его не трогают. Точка за границей или явная закономерность в расположении точек, даже внутри границ, — сигнал особой причины: её ищут и устраняют. Как оценить, помещается ли разброс в допуск, — индексы Cp и Cpk в уроке «Cp и Cpk простыми словами».

Когда останавливать станок

• Размер вне допуска или на самой границе.
• Скачок размера без замены инструмента: возможен скол кромки — производитель инструмента связывает скол с механической перегрузкой.
• Разброс вырос: соседние детали заметно отличаются, хотя тренда нет.
• Изменился звук, стружка, вибрация, на поверхности появились следы дробления.
• Сомнение в замере или нет прибора нужной точности.
• Был удар, сработала тревога, деталь проворачивалась в зажиме.

После остановки детали, сделанные после последней годной проверки, откладывают и проверяют отдельно. Несоответствующие детали маркируют и передают по правилам цеха — путь такой детали разобран в уроке ОТК о первой детали и протоколах.

Запись в карту наладки

Поправка, которая не записана, для следующей смены не существует. В карту наладки или журнал станка пишут:

• какой корректор или смещение изменили, на сколько и с каким знаком;
• после какой детали и по какому замеру (число, а не «был у края»);
• причину: износ, замена пластины, прогрев, новая партия заготовок;
• что меняли в приспособлении: давление, опоры, кулачки;
• замечания к программе, переданные технологу.

По этим записям видно, как быстро уходит размер, — и можно заранее назначить замену инструмента и интервал контроля.

Что проверить перед сдачей наладки

• Первая деталь измерена после остывания, отклонения разобраны по инструментам и базам, причина каждого найдена.
• Поправлено одно звено за раз, следующая деталь перемерена по затронутым размерам.
• Известны размеры для операционного контроля, их интервал и граница подналадки.
• Сменщик знает, в какую сторону дрейфует размер и после скольких деталей его проверять.
• Все поправки и замечания записаны в карту наладки или журнал станка.