Контроль качества продукции. 2
Введение
В настоящее время в
Особым видом контроля являются испытания готовой продукции. В зависимости от целей существуют следующие основные виды испытаний:
- предварительные испытания –
испытания опытных образцов
- приемочные испытания – испытания
опытных образцов для определения возможности
их постановки на производство;
- приемо-сдаточные испытания –
испытания каждого изделия для определения
возможности его поставки заказчику;
- периодические испытания
– испытания, которые проводят 1 раз в
3-5 лет для проверки стабильности технологии
производства;
- типовые испытания – испытания
серийных изделий после внесения существенных
изменений в конструкцию или технологию.
В рыночных условиях хозяйствования существенно возрастает роль служб контроля качества продукции предприятий в обеспечении профилактики брака в производстве, усиливается их ответственность за достоверность и объективность результатов осуществляемых проверок, недопущение поставки потребителям продукции низкого качества.
Качество продукции является одним из важнейших средств конкурентной борьбы. Поэтому любое предприятие уделяет особое внимание к обеспечению качества продукции, устанавливая контроль на всех стадиях производственного процесса, начиная с контроля качества используемых сырья и материалов и заканчивая определением соответствия выпущенного продукта характеристикам и параметрам не только в ходе испытаний, но и в процессе эксплуатации.
Совершенствование качества продукции и процессов требует скрупулезной работы персонала предприятия по выявлению причин дефектов (отклонений от документации) и их устранению. Для этого необходимо организовать поиск фактов, характеризующих несоответствия, в подавляющем большинстве которыми являются статистические данные, разработать методы анализа и обработки данных, выявить коренные причины дефектов и разработать мероприятия по их устранению с наименьшими затратами.
Следует отметить, что с развитием научных систем управления качеством роль статистических методов в управлении качеством непрерывно возрастает. До недавнего времени применение статистических методов сдерживалось низким уровнем автоматизации сбора и хранения информации о производственных процессах, но за последние годы в информационных технологиях произошел существенный сдвиг - в проектировании и управлении производством появился широкий спектр программных продуктов. Одним из таких продуктов является автоматизированная система технической подготовки и учета производства TechnologiCS, где данные об оборудовании и технологических процессах представлены в БД в форме, удобной для последующей обработки.
В настоящее время применяются наиболее распространенные инструменты контроля качества. Такие как: контрольный листок; гистограмма; диаграмма разброса; диаграмма Парето; причинно-следственная диаграмма; контрольные карты; ки; расслоение данных.
Характеристика детали
Сектор зубчатый используется в системе механизма ракеты. Предназначен для передачи возвратно — поступательного перемещения отражателя системы.
На ракете находится датчик приема сигнала, который предназначен для поиска сигнала для дальнейшего направления ракеты.
Датчик приема сигнала перемещается на ракете с помощью сектора зубчатого.
Характеристика марки стали
Сталь 10Х18Н9ТЛ
Данная сталь является конструкционной, легированной и предназначена для изготовления фасонного литья, изготовления деталей машин или механизмов. Сталь должна обладать хорошей свариваемостью, в связи с чем содержание в ней углерода не должно превышать 0,25%; подразделяется на углеродистую и низколегированную (до 5% легирующих элементов) повышенной прочности, а также в зависимости от назначения — для мостостроения и каркасов высотных зданий.
Большинство конструкционных легированных сталей является среднеуглеродистыми (0,25—0,45% углерода). Используют их после улучшения свойств путем закалки и отпуска, поэтому называют улучшенными. Конструкционные легированные стали по сравнению с углеродистыми. обладают более высокими вязкостно-прочностными свойствами. В этих сталях (кроме марганцевых) наблюдается мелкозернистая структура, они глубже прокаливаются, закаливаются в масле или на воздухе, поэтому закалочные напряжения в них меньше. При отпуске таких сталей требуется более высокая температура и более длительное время выдержки, поэтому в них полнее снимаются закалочные напряжения и вязкость оказывается выше.
Содержание элементов в стали:
Углерод |
Хром |
Никель |
Титан |
До 0,1% |
До 18% |
До 9% |
До 1% |
Описание технологического процесса производства детали.
010 Токарная
Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны начерно, точить наружную поверхность обода до кулачков патрона начерно, расточить начерно на проход отверстие (или сверлить и расточить при отсутствии отверстия в заготовке), точить наружную поверхность ступицы начерно, точить фаски. Технологическая база – наружная поверхность обода и торец, противолежащий ступице (закрепление в кулачках токарного патрона). Оборудование: единичное производство – токарно-винторезный станок; мелко- и среднесерийное – токарно-револьверный, токарный с ЧПУ; крупносерийное и массовое – одношпиндельный или многошпиндельный токарный полуавтомат (для заготовки из прутка – прутковый автомат).
015 Токарная
Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) начерно, точить наружную поверхность обода на оставшейся части начерно, расточить отверстие под шлифование, точить фаски. Технологическая база – обработанные поверхности обода и большего торца (со стороны ступицы). Оборудование – то же (см. операцию 010).
020 Протяжная
Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз или шлицевое отверстие. Технологическая база – отверстие и базовый торец колеса. Оборудование – горизонтально-протяжной или долбежный станки. Применяются варианты чистового протягивания отверстия на данной операции вместо чистового растачивания на предыдущей операции.
025 Токарная
Точить базовый и
030 Зубофрезерная
Фрезеровать зубья начерно (обеспечивается 8-я степень точности).
040 Шевинговальная.
Шевинговальная операция повышает
на единицу степень точности зубчатого
колеса. Операции применяют для термообрабатывае
045 Термическая
Калить заготовку или зубья (ТВЧ), калить и отпустить – согласно техническим требованиям. Наличие упрочняющей термообработки, как правило, приводит к снижению точности колеса на одну единицу.
050 Внутришлифовальная.
Шлифовать отверстие и базовый торец за один установ. Обработка отверстия и торца за один установ обеспечивает их наибольшую перпендикулярность. Технологическая база – рабочие эвольвентные поверхности зубьев (начальная окружность колеса) и торец, противолежащий базовому. Реализация базирования осуществляется специальным патроном, у которого в качестве установочных элементов используют калибровочные ролики или зубчатые секторы. Необходимость такого базирования вызвана требованием обеспечения равномерного съема металла и зубьев при их последующей отделке с базированием по отверстию на оправке. При базировании колеса на данной операции за наружную поверхность венца для обеспечения соосности поверхностей вращения необходимо ввести перед или после термообработки круглошлифовальную операцию для шлифования наружной поверхности венца и торца, противолежащего базовому (желательно за один установ на оправке).
055 Плоскошлифовальная.
Шлифовать торец, противолежащий базовому (если необходимо по чертежу).
060 Зубошлифовальная.
Шлифовать зубья. Наличие зубошлифовальной или зубохонинговальной операции определяется наличием и величиной коробления зубьев при термообработке. Двукратное зубофрезерование и шевингование зубьев до термообработки может обеспечить 6-ю степень точности. При потере точности во время термообработки на одну степень конечная 7-я степень точности будет достигнута. Введение отделочной операции зубошлифования или зубохонингования необходимо только при уменьшении точности колеса при термообработке больше, чем на одну степень.
065 Контрольная.
Наличие упрочняющей термообработки приводит, как правило, к снижению степени точности колес на одну единицу, что требует введения дополнительной отделочной операции. Для незакаливаемых зубчатых колес шевингование является последней операцией; перед термообработкой шевингуют зубья в целях уменьшения деформации колеса в процессе термообработки.
Термическая обработка детали
Закалка и отпуск проводятся в комплексе с целью повышения механической прочности и твердости и сохранения достаточно вязкой структуры.
Закалка — распространенный процесс термической обработки стальных деталей. Она осуществляется путем нагрева детали выше критической точки Ас3 (доэвтектоидной стали) на 30—50° С, феррит и перлит образуют однородный твердый раствор аустенита. Если охлаждение металла проводить медленно, то будут происходить обычные фазовые превращения в соответствии с диаграммой железо — углерод. При очень быстром охлаждении аустенит не успевает изменить свою фазу при температурах ниже 727 'С , а в диапозоне температур 300…350 'С и ниже с ним происходят так называемые аустенитные превращения и образуется мелкоигольчатый мартенсит. Это будет полная закалка. Основная цель закалки стали — получение высокой твердости, износостойкости и физико-механических свойств.
В данной детали содержится много легирующих элементов, поэтому сталь нужно нагревать медленнее. Охлаждение должно иметь большую скорость в пределах 650… 500 'С (чтобы не было распада аустенита на смесь феррита и цементита) и более медленно при 300… 200 'С, т.к. в этой области при образовании мартенсита возникают большие внутренние напряжения. Вода очень хорошо охлаждает деталь в интервале 650… 550 'С, но и слишком быстро в интервале 300 …200 'С, поэтому для закалки данной стали я применяю минеральные масла.
Резкое увеличение твердости и прочности в процессе закалки происходит из-за фазовых превращений структуры в процессе нагрева и охлаждения и образования неравновесных твердых структур.
Качество закалки зависит от правильного выбора режима закалки (температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения). Нагрев деталей должен быть достаточно медленным, чтобы не возникли напряжения и трещины. Время нагрева зависит от химического состава стали, от формы и размеров деталей. Деталь нагревают в электрических печах, время нагрева рекомендуется 15—20 мин на 1 мм сечения образца. Время выдержки должно быть достаточным, чтобы весь процесс превращения перлита в аустенит завершился полностью. Продолжительность выдержки обычно рекомендуют 25% общего времени нагрева.
Охлаждение детали является наиболее ответственным этапом операции. Скорость охлаждения должна быть такой, чтобы обеспечить получение нужной структуры —мартенсита, т. е. обеспечить необходимые механические свойства обрабатываемой детали.
Испытание металла на усталость
Усталость - процесс постепенного накопления повреждений материала
под действием переменных напряжений, приводящий к изменению свойств,образованию трещин, их развитию и разрупнению.
Испытания
на усталостное изнашивание
Рис. 1. Схема машины СМЦ-2 для испытаний на изнашивание
Машина СМЦ-2 состоит из механической части и электронного блока управления и контроля. Основными узлами механической части является электродвигатель 1, ременная передача 2, редуктор 3, муфта 4, закрытая зубчатая передача 5, индуктивный датчик момента трения 7, ванночка для смазки или охлаждения 9 и механизм нагружения 10. На валах редуктора и зубчатой передачи установлены образец 8 и контртело 6. В блок управления и контроля входят кнопки ≪ПУСК≫ 13 и ≪СТОП≫ 14, электрический счетчик числа циклов 12 и электронный самопишущий потенциометр 11, регистрирующий изменение момента трения в процессе испытаний. Установкой ремней на ту или другую пару шкивов ременной передачи изменяют частоту вращения образца, которая может составлять 5,0 с-1; 8,3 с-1; 16,6 с-1. При испытаниях на усталостное изнашивание по схеме ролик по ролику (трение качения), вращение на верхний ролик, являющийся контртелом передается через муфту и зубчатую передачу, изменением передаточного отношения в которой (имеется комплект сменных зубчатых колес) устанавливается процент проскальзывания в паре трения (0, 5, 10 и 20%). Контактное давление в паре трения обеспечивается усилием, создаваемым механизмом нагружения в интервале 0 – 5 кН.
В качестве испытуемых образцов используются диски (рис. 2) с наружным диаметром D=40 мм, внутренним диаметром (посадочным отверстием) d=16 мм и шириной b=10 мм. Биение наружной поверхности относительно оси и торцевое биение должно не превышать 0,01 мм.
Рис. 2. Образец для испытаний на усталостное изнашивание
Схема испытаний
на усталостное изнашивание на машине
СМЦ-2 показаны на рис. 3. Схема ≪ролик
по ролику≫ применяется для
Рис. 3. Схема испытаний на усталостное изнашивание
Линейный износ и износ по массе рассчитываются по формулам:
где D и G –диаметр и масса образца, соответственно, i – точка измерений.
Результаты
взвешиваний и измерений
Протокол испытаний на изнашивание
Марка испытательной
машины________________________
Схема
испытаний_____________________
Условия испытаний:
Скорость (частота вращения)
образца_______________________
Скорость (частота вращения)
контртела_____________________
Нормальное усилие (давление) в
контакте____________________
Охлаждение
(смазка)______________________
Процент
проскальзывания_______________
Материал и механические свойства образца
_______________________
______________________________
Материал и механические свойства
контртела_____________________
______________________________
Фотометрический метод анализа
Метод анализа, основанный на переведении определяемого
компонента в поглощающее свет соединение
с последующим определением количества
этого компонента путём измерения светопоглощения
раствора полученного соединения, называется
фотометрическим.
По окраске растворов окрашенных веществ
можно определять концентрацию того или
иного компонента или визуально, или при
помощи фотоэлементов – приборов, превращающих
световую энергию в электрическую. В соответствии
с этим различают фотометрический визуальный
метод анализа, называемый часто колориметрическим,
и метод анализа с применением фотоэлементов
– собственно фотометрический метод анализа.
Фотометрический метод является объективным
методом, поскольку результаты его не
зависят от способностей наблюдателя,
в отличие от результатов колориметрического
– субъективного метода.
Фотометрический
метод анализа – один из самых старых
и распространённых методов физико-химического
анализа. Его распространению способствовали
сравнительная простота необходимого
оборудования, особенно для визуальных
методов, высокая чувствительность и возможность
применения для определения почти всех
элементов периодической системы и большого
количества органических веществ. Открытие
всё новых и новых реагентов, образующих
окрашенные соединения с неорганическими
ионами и органическими веществами, делает
в настоящее время применение этого метода
почти неограниченным.
Фотометрический метод
анализа может применяться для большого
диапазона определяемых концентраций.
Его используют как для определения основных
компонентов различных сложных технических
объектов с содержанием до 20 -30% определяемого
компонента, так и для определения микропримесей
в этих объектах при содержании их до 10-3
– 10-4 %. Комбинирование фотометрических
методов с некоторыми методами разделения
– хромотографическим, экстракционным
позволяет на 1-2 порядка повысить чувствительность
определения, доведя его до 10-5
.
В некоторых случаях
фотометрический метод может быть применён
для одновременного определения в растворе
в растворе нескольких ионов, хотя его
возможности ограничены.
Очень ценно использование
фотометрических методов для решения
многих теоретических вопросов аналитической
и физической химии.
Способность химического
соединения, неорганического иона и органической
группировки поглощать лучистую энергию
определённых длин волн используется
в фотометрическом анализе. Среди неорганических
веществ сравнительно немного соединений,
обладающих собственной окраской: это
соединения марганца (VII), хрома (VI), меди
(II) и др.
Каждое вещество обладает
способностью поглощать лучистую энергию
в виде квантов энергии, соответствующих
определённым длинам волн. Линии или полосы
поглощения располагаются в ультрафиолетовой,
видимой или инфракрасной областях спектра.
Эти полосы и линии могут быть использованы
для качественного и количественного
фотометрического анализа.
Основной закон фотометрии
Если световой
поток интенсивности I0 падает на кювету, содержащую
исследуемый раствор, то часть этого потока
Iк отражается от стенок кюветы и
поверхности раствора, часть его Iа
поглощается молекулами вещества, содержащегося
в растворе, и расходуется на изменение
электронной, вращательной и колебательной
энергии этих молекул, часть Iа1
поглощается молекулами самого растворителя.
Если в растворе
присутствуют твёрдые частицы в виде мутей
или взвесей, то часть световой энергии
Ir отражается и от этих частиц и,
наконец, часть энергии It
проходит через кювету. На основании закона
сохранения энергии можно написать уравнение:
I0 = Iк + Iа
+ Iа1
+ Ir + It
(1)
При анализе
прозрачных растворов в уравнении (1) член
Ir равен 0. при работе на протяжении
всего исследования с одним растворителем
член Iа1
можно считать постоянным. Кроме того,
растворители всегда подбирают так, чтобы
они сами в исследуемой области спектра
обладали минимальным поглощением, которым
можно пренебречь. При использовании одной
и той же кюветы значение отражённого
светового потока Iк
очень мало и им можно пренебречь.
Поэтому уравнение (1) можно упростить:
I0 = Iа + It
(2)
Непосредственными измерениями можно
определить интенсивность падающего светового
потока (I0) и прошедшего через анализируемый
раствор (It). Значение Iа
может быть найдено по разности между
I0 и It ; непосредственному
же измерению эта величина не поддаётся.
На основании
многочисленных экспериментов П. Бугером,
а затем и И.Ламбертом был сформулирован
закон, устанавливающий, что слои вещества
одинаковой толщины, при прочих равных
условиях, всегда поглощают одну и ту же
часть падающего на них светового потока.
Приборы для химического анализа
Приборы, применяемые для измерения поглощения растворов, можно классифицировать следующим образом.
- По способу монохроматизации лучистого потока:
- приборы с призменным или
решеточным монохроматором, позволяющие
достигать высокой степени
- приборы, в которых монохромати
- По способу измерения:
- однолучевые с прямой схемой измерения.
- двухлучевые с компенсационной схемой.
- По способу регистрации измерений:
- регистрирующие.
- нерегистрирующие.
Схема фотометрического
однолучего прибора
1- источник света;
2 — линза;
3 — светофильтр;
4 — кюветы с растворами сравнения и фотометрируемым, соответственно;
5 — фотоэлемент;
6 — усилитель;
7 — показывающий прибор.
Рисунок 1 — Принципиальная схема фотометрического однолучевого прибора с прямым способом измерения.
Перед выполнением измерений в
приборе устанавливают
Затем в световой пучок вместо кюветы с раствором сравнения 4 устанавливают кювету с фотометрируемым раствором. В этом случае световой поток, прошедший через кювету с поглащающим веществом, уменьшается пропорционально его концентрации в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера. Поэтому стрелка показывающего прибора 7 остановится на отметке, соответствующей проаусканию исследуемого раствора.
На шкалах таких приборов наряду
с равномерной шкалой пропускания
нанесена и логарифмическая шкала
оптических плотностей (поглащения). При
необходимости показания
Поглощение света измеряют при
помощи приборов с фотоэлементом. Такие
приборы называют фотоэлектроколориметрами
(ФЭК). В отличии от визуального
способа, с помощью ФЭК можно
непосредственно измерить ослабление
интенсивности первоначального
светового потока. Поэтому нет необходимости
каждый раз готовить стандартный раствор.
Обычно при работе с ФЭК перед выполнением
анализов составляют калибровочный график
по серии стандартных растворов. Калибровочным
графиком пользуются для многих определений,
что очень удобно для массовых однотипных
анализов. Если поглощение света измеряют
с помощью ФЭК, такой способ называют фотоколориметрическим
анализом.
Наиболее совершенным,
хотя и более сложным прибором является
спектрофотометр. В спектрофотометре
ослабление интенсивности светового потока
измеряется также с помощью фотоэлементов.
Однако в спектрофотометре имеется призма
или дифракционная решётка, а также щель.
Это позволяет выделить узкий участок
спектра, именно тот, с которым «оптически
реагирует» окрашенное соединение. Известно
очень мало «серых веществ», поглощающих
свет равномерно во всех участках спектра.
Большинство же окрашенных веществ поглощает
преимущественно какой-нибудь один участок
спектра. Поэтому измерение при длине
волны, соответствующей максимуму спектра
поглощения, увеличивает чувствительность.
Кроме того, облегчается определение одного
окрашенного соединения в присутствии
другого, иначе окрашенного; в частности,
при работе со спектрофотометром значительно
улучшаются результаты фотометрического
определения с применением окрашенных
реактивов.
Мотодика измерения на фотоколориметре ФЭК иФЭК-56М
- Первый способ измерений: в правый пучок света помещается кювета с исследуемым раствором, а в левый пучок — кювета (той же рабочей длины) с растворителем.
Индекс левого
барабана устанавливается на
нулевом делении шкалы
Затем в
правый пучок света вводится
кювета с растворителем; при
этом стрелка гальванометра
Измерение
следует проводить несколько
раз, подводя стрелку
- Второй способ измерения: в правый и левый пучок света помещают кюветы с растворителем. Индексправого барабана устанавливают на нуль и делений шкалы оптической плотности. Щелевая диаграмма имеет при этом минимальную ширину. Вращение круговых фотометрический клиньев устанавливают стрелку гальванометра на нуль. Затем в правый пучок света вводится кювета с исследуемым раствором. Стрелка гальвонометра при этом отклоняется на нулевое положение. Вращением измерительных барабанов увеличивают ширину щелевой диаграммы и устанавливают стрелку гальванометра снова на нуль. Величина оптической плотности раствора отсчитывается по правому барабану.
Выбранного способа измерения следуется придерживаться на протяжении всей работы с данным веществом, то есть, имея ряд концентрации данного вещества, нельзя брать отсчеты то на левом, то на правом барабане.
Определение концентрации определяемого компонента в растворе
Определение концентрации может быть проведено лиюо по методу калибровочных кривых, либо путем сравнения с растворами известной концентрации.
В первом случае для определения концентрации вещества при помощи калибровочных кривых приготавливают серию стандартных окрашенных растворов, концентрации которых охватывают область возможных изменений концентрации исследуемого раствора. Затем измеряют величины их оптических плоскостей и строят график зависимости оптической плоскости раствора от концентрации растворенного вещества в координатах D= f(c) (рисунок 2). Постоянную кривую называют градуированной или калибровочной кривой (калибровочным графиком). Для построения калибровочной кривой обычно находят 5-8 точек, отличающихся по концентрации не менее чем на 30% (при соблюдении закона поглощения света).
Концентрации стандартных
qx= Cx * (Vx/V1) * Vобщ;
где qx — количество вещества, мг;
Cx — концентрация исследуемого вещества, моль/л;
Vx — объем исследуемого вещества, мл;
V1 — объем стандартного раствора, мл;
Vобщ — общий объем исследуемого и стандартного раствора, мл.
Этот метод применяют при много ератном фотометрировании однотипных по химическому составу растворов, при выявлении серийных фотометрических анализов. Он дает хорошие результаты при соблюдении основного закона светопоглащения.
Методика контроля
Аппаратура и реактивы
Фотоэлектроколориметр
Кислота серная по и разбавленная 1:4 и 1:1.
Кислота азотная и разбавленная 3:2
Кислота соляная и разбавленная 1:4.
Кислота лимонная, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Калий бромистый .
Калий бромноватокислый.
Раствор бромистого и бромноватокислого калия: 39 г бромистого калия и 10 г бромноватокислого калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Аммиак водный и разбавленный 3:2.
Спирт этиловый ректификованный.
Диметилглиоксим п, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3: 10 г диметилглиоксима растворяют в этиловом спирте в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки этиловым спиртом и перемешивают; перед употреблением раствор фильтруют.
Железо карбонильное радиотехническое .
Никель первичный.
Стандартные растворы никеля.
Раствор А: 1,000 г металлического никеля растворяют при умеренном нагревании в 35 см3 азотной кислоты (3:2), приливают 30 см3 серной кислоты (1:4), выпаривают до начала выделения ларов серной кислоты и охлаждают. Соли растворяют в 100-150 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

- Контроль качества продукции в производственном предприятии
- Контроль качества продукции как часть системы управления качеством на предприятии «Керамика»
- Контроль качества работ и услуг
- Контроль качества работ по монтажу ферм и ребристых плит покрытия одноэтажных промышленных зданий
- Контроль качества работы аудиторов
- Контроль качества работы в аудите
- Контроль качества стеклопакетов клееных однокамерных методом предпочтения
- Контроль качества наплавки
- Контроль качества обучения по информатике
- Контроль качества полуфабрикатов и готовых блюд. Отделочные полуфабрикаты и мучные блюда
- Контроль качества продовольственных товаров
- Контроль качества продовольственных товаров
- Контроль качества продуктов общественного питания. Отделочные п/ф и мучные блюда
- Контроль качества продукции