达人篇:3.2)公差的正态分布与CPK与制程能力(重要)

本章目的:明确公差分布(Tolerance Distribution)也有自己的形状,了解CPK概念。

 

1.正态分布(常态分布)normal distribution的概念

统计分析常基于这样的假设:零件在大批量生产时,其尺寸在其公差范围内呈正态分布(常态分布)normal distribution。

事实也是如此,针对一个零件尺寸,在一定制造条件下制造并测量无数个零件,并记录相同尺寸出现的频率,可以绘制出一张尺寸大小的频率图,这张图纸就是正态分布图。如下面两张图所示(一简一繁)。

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达人篇:3.2)公差的正态分布与CPK与制程能力(重要)

 

多数的零件尺寸值会向着图形的中心,即尺寸的平均值聚集,离平均值越远,该尺寸出现的可能性就越小。

这里就有两个重要值,中间值μ与标准差σ。即公差形状的中心和范围,各本书中关于这两个值的解释和标注都有所不同,但工程师要注意其本质。

中间值μ:曲线对称轴的位置,这决定了整条曲线的位置。

标准差σ:由中间值到曲线的曲率正负号改变点的距离,这决定了曲线的分散或集中程度。

补充解释如下图(spc手册):

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正态分布,即是公差的形状,需要熟记于心。

从正态分布的概念看出,图纸公差标注只代表的是范围值,却不能规定制造零件的合格率形状。

所以我们在图纸绘制时,标注的公差并不能约束它的分布形态。但标注时就需要了解统计分析,遵守基本的公差分布情况。

比如单边公差标注,如1(+0.5/0)等,并不能约束所有制造的零件尺寸又在你的公差范围内,同时又偏向一边,不合理的。如下图:

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很多供应商声明它们在制作零件时既能保证尺寸在[a,b]范围以内,又能保证大部分的零件靠近a值。这并不符合正态分布的概念。

供应商会告诉你他能做到很多事情,却常常隐瞒你要付出的代价。

 

1.1 各种公差分布(Tolerance Distribution)的形态

公差分布型态(Tolerance Distribution)不只是一种。如下图所示:

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达人篇:3.2)公差的正态分布与CPK与制程能力(重要)

图1为正态分布(或称之为常态分布),这是大多数零件生产时候会出现的情况。但这种情况并不是唯一的,极端情况下也会出现其他的公差分布形态。我们很多时候进行统计分析时都是运用正态分布图,但也不要忘记其他公差分布的情况。

就作者的理解,其他有规律的公差形状,如倒钟形或双峰形等,也可以算是正态分布的变种。所以应该也能进行统计分析的计算(这些知识作者就没有研究这么深了)。

 

2.理解正态分布存在的价值

3.cpk是基于正态分布原理

4.CPK的基础知识点

5.cpk评级标准及处理

5.cpk是针对特征而言的

6.cpk运用时间点

7.cpk统计表格的运用

8.cpk章节对应的资料汇总

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