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1、第9卷第1期郑州纺织工学院学报Vol.9No.11998年3月JOURNALOFZHENGZHOUTEXTILEINSTITUTEMar.1998淬回火过程的控制图使用与质量管理张鬲君(郑州纺织工学院机械系 郑州 450007)摘 要 从质量管理的角度,对热处理生产过程的特点进行了分析,阐述了淬火过程的公差范围制订原则,并以工序控制原理为指导,提出了“变动中心”的控制方法。实践证明,中心可变的控制图,较好地解决了控制图在稳定热处理生产过程中的应用问题,用于热处理生产过程,特别是淬回火过程时,效果较好。关键词 控制图,热处理过程,变动中心中图号TG156 控制图自
2、问世以来,即被广泛应用于各和机加工生产过程有相似之处:都是对机械个领域。特别是TQC中,有人称之为:“质零件实施加工处理;都有一个或多个定量的[1]量管理始于控制图,亦终于控制图”。可参数来衡量加工水平的高低;加工水平都受以说,控制图在控制机加工过程的产品质量到5MIE六大因素的影响;质量特性值呈正方面发挥着巨大的作用。态分布等。但热处理生产过程又有其特殊用于机加工过程的常规控制图,有时会性,表现在:出现对工序水平中、小偏移的检出力很低,这(1)通常和淬火有关的热处理过程,实际是常规控制图没有“记忆力”,反应滞后的缘包含有两个基本步骤:淬火和回火。而这两故。这时可
3、采用诸如累积和控制图等手段加个步骤从热处理角度来说是一个整体,从质[2]以改善。而对于热处理这样的特殊工序量管理角度来看却是两个不同的过程。(相对于机加工工序而言),我们在实际工作(2)就产品设计或图纸对热处理过程的中发现,如按常规方法设计使用控制图,在某技术要求而言,一般情况下都只标定回火以些场合下往往不能真实反映工序加工状况及后的硬度值或性能指标,而对淬火过程并无质量,时常会出现报警过于频繁的现象,造成明确要求。生产中不必要的调整和浪费。因此,热处理(3)事实上,淬火和回火之间存在着密切工序使用控制图必须加以改进。的因果关系。淬火的质量状况直接影响、甚至决定着
4、回火后的质量状况。而控制淬火过1 热处理工序的特点程要比控制回火过程困难得多。综上,涉及到淬回火的热处理生产过程,从质量管理角度来看,热处理生产过程 收稿日期:1997-10-06 作者简介:男,1962年10月出生,工程师。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.· 郑州纺织工学院学报 38·1998年 第9卷重点控制的应该是淬火过程。3制订常规淬火过程公差范2 淬回火过程的公差分析围的原则淬回火过程的质量特性值最常用的硬度
5、 现给出制订常规淬火过程公差范围所依数值,根据其特点,常见的平均值和极差控制据的三个原则:图(X-RŠ图)、单值和移动极差控制图(X-(1)此工件材料从半马氏体到全马氏体[3]Rs图)等都可选用。的硬度范围(手册可查);工序控制是要保障工序加工状况的稳(2)此工件回火后的硬度要求范围(图纸定。判断工序是否稳定,需要对大量抽样数上标注);据的综合分析比较,依据就是产品技术要求(3)从材质、形状、冷却介质、冷却条件等(公差范围)。而淬火过程的技术要求在图纸诸方面分析,此工件不出现淬裂现象可能的上往往是不标注的,这就需要我们在实际操最高硬度值(分析加经验)。作中具体分析
6、和合理制订。例:某45钢齿轮,齿部高频淬火,技术要解决此问题有两种倾向:一是不管回火求:45～50HRC(回火后)。分析:45钢从半后的技术要求,而只要工件淬火后高于某一马氏体到全马氏体的硬度范围是41～硬度值以上就算淬火合格,具体值根据工件64HRC;而考虑到齿轮的形状和在喷射水中[4]材质、形状、淬透性及使用要求等来确定;冷却,当淬火硬度值大于62HRC后,淬裂倾二是将回火技术要求的公差范围等同地移至向增大;另外从前面的分析反推,碳钢淬火硬淬火要求上。对于第一种情况,显然淬火硬度公差范围可比其要求的回火范围大3～度范围设定过宽,以至于回火很难掌握,工序4HRC
7、。综合这些分析,我们就可以为这种不合格品率会相对较高。而第二种情况,由45钢齿轮设定出一个从50HRC到62HRC于范围设定得太窄,如按质量管理原则行事之间的硬度范围,但淬火硬度公差带只能是的话,就会造成很多不必要的调整,不仅浪费9HRC。大,甚至有时会感到淬火过程简直无法控制,而且由此计算出来的工序能力指数值往往都4 变动中心控制法分析很低,根本不能真实地反映工序的实际质量状况。4.1 公差中心可变动的来源根据作者的研究,以及文献[5]的介绍和例中依据三原则制订出的淬火过程控制相应的一些计算,同一批工件淬火后硬度差公差范围,有图1所示的关系。与其同一条件下回火后
8、的硬度差存
