质量工程与管理技术
课程设计
指导老师：李晓萍 制作者：高剑 学号：1240408210
Minitab在质量管理中的应用
一. 课题背景
本文着眼于机械制造过程的质量控制，以生产车间为背景，并以阶梯轴为研
究的对象，阐述了如何运用X_bar-R(均值-极差)控制图，直方图，排列图，因果图和显著性检验，来实现产品质量的改进，提高和控制。
二.设计内容
1.利用显著性检验发现阶梯轴存在的质量问题。
2.针对阶梯轴的合格率低下的问题，利用排列图确定产生不合格的主要环节和关键工序。 3.利用因果图寻找具体的原因，提出改进的措施。 4.利用直方图对数据的分布进行分析，确定正态总体。 5.利用均值-极差图制定过程的控制计划和控制标准 6.改进前后过程状态分析和过程能力指数的计算与对比 7.利用显著性检验进一步确定产品的质量水平 三.设计过程
1.确定主要问题
为了寻找出现废品的原因，对各加工工序的一次合格率进行测试，以分析哪些加工工序是影响质量的主要原因，哪些加工工序是影响质量的次要原因，这样有利于抓住解决问题的主要环节。对轴加工工序的一次合格率测试数据见表1（注：不合格品不流入下一道工序）
表1阶梯轴加工工序的一次合格率测试值
序号 工序名称 测试数 合格品数（根） 合格品（%） 1 2 3 4 5 6 粗精车右边外圆 225 粗精车左边外圆 225 粗车左阶梯 粗车左阶梯 粗车右阶梯 粗车总长 225 225 225 225 215 222 162 210 217 225 95.6 98.6 72 93.3 96.4 100 合格率:M=95.6%*98.6%*72%*93.3%*96.4%*100%= 61.02% 对各个工序共产生的99件不合格品制成不合格品表2，并绘制排到图，见图1。
表2 阶梯轴不合格品表
工序名称 不合格品累计不合格累计百分比数（根） 品数(根) 粗精车外圆表面 63 粗精车左边外圆 3 粗车左阶梯 15 63 66 81 91 99 99 （%） 63.63 66.67 81.82 91.91 100 100 粗精车右边外圆 10 粗车右阶梯 粗车总长 8 0 在Minitab的工作表中，把“轴加工工序的一次不合格数据”中的“工序名称”一列，以及“不合格品数”一列键入，作帕累托图。
工序名称 的 Pareto 图100100806040200不合格品数（根）806040200工序名称粗不合格品数（根）百分比累积 %表圆外车精面梯阶左车粗右车精粗圆外边阶右车粗梯他其6363.663.61515.278.81010.188.988.197.033.0100.0从上面帕累托图中可以看出，这几道工序中粗精车外圆表面的加工是出现不合格品的最多工序。可见粗精车外圆是影响最后阶梯轴合格率的A类因素，即主要因素，是改善重点。
2.产品检验发现问题
抽取五组数据，每组五个数据，见下表 1 2 3 4 A1 20.15 20.08 20.06 20.10 A2 20.05 20.01 20.05 20.05 A3 20.01 20.08 19.98 19.65 A4 18.85 18.99 19.89 19.90 A5 19.93 18.95 19.80 18.85 通过检验发现，P<0.05,即拒绝原假设，认为阶梯轴的直径有显著性的差异,
要对轴的直径进行改进。
百分比3.因果分析和改进
为了找出影响加工直径20而造成不合格品的原因。根据5M1E的原理，从人，机，料，法，环，测量等六个方面做出了分析，并用Minitab画出因果图
影响外圆面直径的因果图测量材料人员无聊原始尺寸太大工作地光照差物料热处理的不好通风设施差操作技能水平低劳动强度大遗漏少做步骤外圆面直径不和要求加工流程安排不当设备不长打扫卡尺磨损看不清刻度切削参数选择不当刀具使用不合理操作方法不当工装夹具定位不合理环境方法机器
对上图的诸多要素进行分析，找出下列影响直径的主要原因：
I.零件加工工序不合理
加工直径20的应该作为基础尺寸在第一道工序中就加工出来，作为定位基准面，而原始工序是从粗车右边外圆开始，在粗车右侧外圆后，将右侧外圆作为粗基准，在实际加工中有侧外圆的要求要高些，显然加工顺序是有问题的。正确的加工应该是
粗车外圆到20——以直径20为精基准加工右侧圆柱面——粗车右侧的阶梯长——以直径右侧圆柱面为精基准加工左侧圆柱面——加工左侧阶梯轴——车平面至总长满足要求。
II.人员操作不当
本次加工观测中人员都未进行良好的培训，对操作过程不熟悉，操作失误较多。没有操作的具体方法，出现了漏加工，过度加工，夹歪工件导致报废的。针对这种情况，该车间应该采取积极的措施，加强培训，制定加工标准。
III.切削参数选择不合理。
切削参数是否合理，将直接影响到零件的加工质量，由于工艺文件中未定切削参数，操作参数不合理，出现切削强力切削，刀具快速磨损。
IV.刀具没有及时更换。
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