Стандарты и качество» № 4, 2001 год

Качество в машиностроении

 

Критерии правильности и точности

в инструментальном производстве.

 

Виктор Протасьев, Марина Анисимова.

Стандарты и качество» № 4, 2001 год.

Сразвитием квалиметрии изменяется подход к оценке качества продукции. Все чаще слышны призывы оценивать качество продукции не только по единичным показателям, которые можно определить, сравнивая отдельные технические требования с результатами, полученными при испытаниях, но и с использованием комплексных показателей. В данной статье выносится на обсуждение предложение оценивать продукцию инструментального производства двумя критериями - правильностью и точностью, которые являются комплексными показателями.

Критерий правильности является мерой соответствия реально разработанной конструкции ин­струмента той совокупности знаний, которая накоплена в данной отрасли, например, в инструментальном произ­водстве.

С этих позиций правильная конструк­ция известна только Всевышнему. Од­нако обратимся к мнению известного кораблестроителя акад. А.Н. Крылова относительно проблемы непотопляе­мости кораблей (Крылов А.Н. Мои воспоминания. — Ленин­град: Судостроение, 1979. — 468 с.), что непосредственно связано с правильностью их конструкции.

А.Н. Крылов в качестве примера правильной конструкции корабля привел конструкцию Ноева ковчега, который, как утверждает Библия, строился по промыслу Божьему, следовательно, в нем было все «добро зело»... С тех пор прошло по библейскому исчислению 7410 лет, построено бесчисленное множество судов, но уже разумом человеческим, поэтому у них множество недостатков, нарушающих обеспече­ние основного качества корабля — его непотопляемость.

В настоящее время роль промысла Божьего играют технические условия, государственные стандарты и его ве­личество опыт, накопленный в различ­ных отраслях знаний, но не всегда во­площающийся в конструкциях в силу ряда экономических, технологических и иных причин, среди которых можно назвать и неграмотность (неопытность) конструкторов. Зачем же изготав­ливать неправильную конструкцию, да тем более точно?

По нашему мнению, органы Госстан­дарта России должны потребовать от производителей инструмента в техни­ческих условиях на продукцию вместе с параметрами изготавливаемого инст­румента приводить данные о таких же показателях ведущей мировой (отече­ственной) фирмы, включив в число по­казателей и цену инструмента.

Покажем суть этого предложения на условном примере, в котором сравни­ваются выпускаемые некоторым ано­нимным предприятием П₁ и некоторой ведущей фирмой П₂ инструменты из стали 45 при сверлении.

Данные сведем в табл. 1, причем бу­дем использовать только функциональные единичные показатели и цену ин­струмента.

Относительный показатель М_i позво­ляет избавиться от различных размер­ностей единичных показателей и опре­деляет преимущество анонимного ин­струмента перед изготовленным веду­щей фирмой. Если этот инструмент не превосходит фирменный, то M_i<1 или равноценен М_i = 1, если превосхо­дит – M_i>1.

В нашем примере при сравнении цен инструментов по принципу выгодности для пользователя первый инструмент превосходит второй. Во всех случаях относительный показатель рассчиты­вается по средней величине довери­тельного интервала, указанного в колонках 2 и 3.

Критерий правильности П₁₂ (индекс 12 указывает на сравнение первого ин­струмента со вторым) определяется по формуле средневзвешенного арифме­тического:

(1)

или по данным табл. 1.

П₁₂ = 0,923 × 0,4 + 0,714 × 0,3 + 1× 0,1 + 1,666 × 0,2=1,0166.

Таким образом, анонимный инстру­мент превосходит фирменный.

 

Таблица 1

Единичные показатели	Предприятия	Относи­тельный показа­тель, Мi	Весовой коэффи­циент, qi	Критерий правиль­ности, П12
П1	П2
Период стойкости Q1, мин	58-62	63-67	0,923	0,4	1,0166
Скорость резания Q2, м/мин	23-27	30-40	0,714	0,3
Подача на оборот Q3, мм -1	0,08-0,12	0,08-0,12		0,1
Цена инструмента Q4, р.			1,666	0,2

 

Весовые коэффициенты также дол­жен утверждать Госстандарт России, но и покупатель может оценивать эти параметры, исходя из своих возможно­стей.

Возвращаясь к примеру А.Н. Крыло­ва, осмелимся заключить, что предло­женный способ расчета критерия пра­вильности позволяет производить оценку без участия божьего промысла.

Этот же подход позволит избавиться от навязываемого обществу мнения, что наличие сертификата решает про­блему качества продукции. Это далеко не так, поскольку технические требова­ния, которым соответствует продукт, часто далеки от мирового уровня, а це­на ему соответствует и даже превосхо­дит.

Критерий точности можно связать с понятием допуска. С помощью этого критерия можно оценивать различные характеристики инструментов.

Во-первых, можно оценить разброс функциональных характеристик, приве­денных в табл. 1. Например, допуск на период стойкости DQ₁ для предприятия П₁ составит:

DQ₁ = Q_1max – Q_1min = 62 - 58 = 4 мин. (2)

Не исключено, что допуски при оцен­ке критериев точности можно допол­нить величинами СКО или дисперсией, или указывать, с какой вероятностью производитель гарантирует свои пока­затели.

Во-вторых, с помощью критерия точ­ности можно дать оценку конструктив­ным параметрам инструмента, число которых может изменяться, но должно включать самые важные, например:

радиальное и торцовое биение режу­щих кромок;

точность профиля инструмента;

точность исполнения углов наклона передних и задних поверхностей;

разброс толщины покрытий;

колебание твердости и т.п.

Все эти параметры имеют различную размерность и их общее воздействие на качество инструментов, по нашему мнению, можно определять по различ­ным методикам, но проще и доступнее использовать для определения ком­плексного показателя формулу (1) и ранее описанную методику.

Для пояснений используем данные табл. 2.

Критерий точности определяется по формуле:

(3)

или с учетом данных табл. 2:

Т₁₂ = 1× 0,2 + 2 × 0,2 + 1× 0,2 + 0,4 × 15 + 1,6 × 0,05 + 2 × 0,2 = 1,34.

Предприятие П₁ изготавливает более точный инструмент, поскольку Т₁₂ > 1.

 

Интервалы (допуски), DQi	Предприятия	Относитель­ный показа­тель, Мi	Весовой коэффициент, qi	Критерий правиль­ности, T12
П1	П2
Период стойкости DQ1				0,2	1,34
Скорость резания DQ2				0,2
Подача на оборот DQ3	0,04	0,04		0,2
Радиальное биение DQ4	0,05	0,02	0,4	0,15
Задних углов DQ5			1,6	0,05
Твердости DQ6				0,2

 

Весовые коэффициенты q_i в общих случаях должны всегда назначаться экспертным методом, но для объектив­ности и при оценке правильности, и при оценке точности их сумма должна равняться единице.

Принятие критериев правильности и точности, по нашему мнению, позволит внести ясность в ценообразование для инструментальной продукции и более объективно оценивать ее качество.

 

Виктор Борисович ПРОТАСЬЕВ - доктор технических наук, профессор Тульского государственного университета;

Марина Александровна АНИСИМОВА - кандидат технических наук, доцент.