機床生產工件的CPK 值測量設備及方法技術

本發明專利技術提供了一種機床生產工件的CPK值測量方法，包括如下步驟：利用機床的控制單元控制機床的測量探頭，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元；處理單元接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值。本發明專利技術還提供了一種機床生產工件的CPK值測量設備，包括測量探頭，控制單元，處理單元。本發明專利技術實現工件尺寸的自動測量、機床生產工件的CPK值的自動測定，無需停機，無需人工干預，節省了大量人力和時間，極大地方便了客戶使用，提高了整體生產效率。

CPK value measuring device and method for machine tool production workpiece

The invention provides a production machine tool workpiece CPK value measurement method, which comprises the following steps: using the machine tool control unit to control the machine measuring probe to obtain data size workpieces, the size and the data sent to the processing unit of the machine; the size of workpiece production data receiving processing unit, data size selection N the production of a workpiece, N is an integer greater than 10, and a formula to calculate the CPK value by CPK. The invention also provides a CPK value measuring device for machine tools to produce workpieces, which comprises a measuring probe, a control unit and a processing unit. The invention realizes the automatic determination of the workpiece machine automatic measurement, the size of the CPK value, no downtime, without manual intervention, save a lot of manpower and time, greatly facilitate the customers, improve the overall efficiency of production.

【技術實現步驟摘要】
機床生產工件的CPK值測量設備及方法
本專利技術涉及機床領域，尤其涉及一種機床生產工件的CPK值測量設備及方法。
技術介紹
CPK為ComplexProcessCapabilityindex的縮寫。是現代企業用于表示制程能力的指標。制程能力強才可能生產出質量、可靠性高的產品。制程能力指標是一種表示制程水平高低的方法，其實質作用是反映制程合格率的高低。制程能力的研究在于確認這些特性符合規格的程度，以保證制程成品的良率在要求的水準之上，可作為制程持續改善的依據。CPK值越大表示品質越佳，是制程水平的量化反映（用一個數值來表達制程的水平）。計算CPK值時，計算取樣數據至少應有20~25組數據，方具有一定代表性。同CPK息息相關的兩個參數：Ca,Cp。計算CPK除收集取樣數據外，還應知曉該品質特性的規格上下限(USL，LSL)，才可順利計算其值。Ca:制程準確度。在衡量“實際平均值”與“規格中心值”之一致性。對于單邊規格，因不存在規格中心，因此不存在Ca；對于雙邊規格，Ca=(ˉx-C)/(T/2)。Cp:制程精密度。在衡量“規格公差寬度”與“制程變異寬度”之比例。對于單邊規格，只有上限和中心值，Cpu=|USL-ˉx|/3σ；只有下限和中心值，Cpl=|ˉx-LSL|/3σ；對于雙邊規格：Cp=(USL-LSL)/6σ。其中ˉx為取樣數據平均值。CPK,Ca,Cp三者的關系為，Cpk=Cp*(1-|Ca|)，CPK是Ca及Cp兩者的中和反應，Ca反應的是位置關系(集中趨勢)，Cp反應的是散布關系(離散趨勢)。首先可用Excel的“STDEVP”函數自動計算所取樣數據的標準差(σ)，再計算出規格公差(T)，及規格中心值(U).規格公差T=規格上限－規格下限；規格中心值U=（規格上限+規格下限）/2；依據公式：Ca=(X-U)/(T/2)，計算出制程準確度：Ca值(X為所有取樣數據的平均值)。現有技術中，工廠生產現場的CPK值測量流程如圖1所示。工件進行加工，加工完成后由人工測量尺寸并得到公差，并記錄公差數據。連續加工30至50次之后，然后結合之前記錄的所有公差數據和工件尺寸公差要求，通過公式手動計算出工件的CPK值。測量計算CPK值過程中，需要耗費大量的人工，測量的精度也不高，極大影響生產過程中的效率。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種機床生產工件的CPK值測量設備及方法。通過本專利技術可以實現工件尺寸的自動測量后，對機床生產工件的CPK值的自動測定。本專利技術提供一種機床生產工件的CPK值測量方法，包括如下步驟：利用機床的控制單元控制機床的測量探頭，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元；處理單元接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值。進一步地，利用機床的控制單元控制機床的測量探頭，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元，還包括：對獲取的生產工件的尺寸數據進行保存。進一步地，處理單元接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值還包括：對計算出的CPK值進行保存。進一步地，利用機床的控制單元控制機床的測量探頭，所述機床處理單元設定所述測量探頭的測量次數。進一步地，處理單元接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值，CPK計算公式的公差由所述處理單元設定。本專利技術還公開了一種機床生產工件的CPK值測量設備，包括測量探頭，用于測量產工件的尺寸數據；控制單元，與測量探頭相連接，用于控制測量探頭工作，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元；處理單元，與控制單元相連接，用于接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值。具體來說，所述處理單元包括一存儲單元，所述存儲單元用于保存所述測量探頭的測量數據和所述機床生產工件的CPK值。具體來說，所述處理單元包括一輸出單元，所述輸出單元用于輸出所述機床生產工件的CPK值。具體來說，所述處理單元包括一處理器，所述處理器處理得到所述機床生產工件的CPK值。本專利技術的有益效果是：通過測量探頭進行測量、處理單元進行計算，可以實現工件尺寸的自動測量、機床生產工件的CPK值的自動測定，無需停機，無需人工干預，節省了大量人力和時間，極大地方便了客戶使用，提高了整體生產效率。另外用戶還可以根據工件公差、類型不同自由編寫軟件程序，自由指定公差要求，自由指定測量次數，方便快捷。附圖說明圖1表示人工測量CPK值流程圖；圖2表示本專利技術的原理圖；圖3表示本專利技術實施例中檢測單元的連接圖；圖4表示本專利技術實施例中檢測單元的示意圖；圖5表示本專利技術實施例的流程圖；圖6表示本專利技術實施例中MACRO宏程序流程圖；圖7表示本專利技術實施例中的原理圖。其中圖中：1-處理單元，2-控制單元，3-測量探頭，101-處理器，102-輸出單元，103-存儲單元，201-數控機床NC系統，202-測量探頭，203-測量探頭接收裝置，204-主軸頭，205-工件，206-工作臺。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本專利技術進行詳細描述。本專利技術提供一種機床生產工件的CPK值測量方法，包括如下步驟：利用機床的控制單元控制機床的測量探頭，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元；處理單元接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值。本專利技術用測量探頭對工件尺寸的測量過程代替了人工測量，用處理單元對測量信號的處理得到CPK值，從而代替了人工計算。通過完成對機床加工工件設定次數的測量，得到計算CPK值需要的多組測量數據。然后根據CPK計算公式來計算出機床生產工件的CPK值。計算出的機床生產工件的CPK值輸出，提醒用于記錄和保存機床生產工件的CPK值。本專利技術實現了對不同類型和不同公差的工件尺寸的自動測量和機床生產工件的CPK值的自動測定，大大提高了效率。本專利技術還公開了一種機床生產工件的CPK值測量設備，包括測量探頭，用于測量產工件的尺寸數據；控制單元，與測量探頭相連接，用于控制測量探頭工作，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元；處理單元，與控制單元相連接，用于接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并利用CPK計算公式來計算出CPK值。在本專利技術中，處理單元通過控制單元與測量探頭進行雙向通信。這樣，處理單元既能通過控制單元實時控制測量探頭，也能及時接收并處理測量探頭測得的測量信號得到CPK值。本專利技術用測量探頭代替了人工測量，用處理單元代替了人工計算，實現不同類型和不同公差的工件尺寸的自動測量和機床生產工件的CPK值的自動測定。結合附圖和具體實施例先對本專利技術機床生產工件的CPK值自動測量設備的組成和各單元器件的連接關系進行一下說明。圖2為本專利技術的測量原理圖，測量探頭3與控制單元2進行雙向通信連接，控制單元2與處理單元1雙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機床生產工件的CPK值測量方法，其特征在于，包括如下步驟：通過執行宏程序，利用機床的控制單元控制機床的測量探頭完成所述宏程序設定次數的測量，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元，對獲取的生產工件的尺寸數據進行保存，尺寸數據保存在宏變量中；處理單元通過執行所述宏程序接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并通過執行所述宏程序，利用CPK計算公式來計算出CPK值，計算出的CPK值保存在宏變量中，所述CPK計算公式被編寫于所述宏程序中；執行宏程序運行的過程中，判斷宏程序中設定的測量次數完成后發出關閉信號結束測量；如果未完成宏程序中設定的測量次數，控制機床進行下一輪的工件加工、測量，直到完成宏程序中設定的測量次數。

【技術特征摘要】
1.一種機床生產工件的CPK值測量方法，其特征在于，包括如下步驟：通過執行宏程序，利用機床的控制單元控制機床的測量探頭完成所述宏程序設定次數的測量，以獲取生產工件的尺寸數據，并將獲取的尺寸數據發送給機床的處理單元，對獲取的生產工件的尺寸數據進行保存，尺寸數據保存在宏變量中；處理單元通過執行所述宏程序接收生產工件的尺寸數據，選取N個生產工件的尺寸數據，N為大于10的整數，并通過執行所述宏程序，利用CPK計算公式來計算出CPK值，計算出的CPK值保存在宏變量中，所述CPK計算公式被編寫于所述宏程序中；執行宏程序運行的過程中，判斷宏程序中設定的測量次數完成后發出關閉信號結束測量；如果未完成宏程序中設定的測量次數，控制機床進行下一輪的工件加工、測量，直到完成宏程序中設定的測量次數。2.如權利要求1所述的機床生產工件的CPK值測量方法，其特征在于，所述處理單元設定所述測量探頭的測量次數。3.如權利要求1所述的機床生產工件的CPK值測量方法，其特征在于，CPK計算公式的公差由所述處理單元設定。4.一種機床生產工件的CPK值測量設備，其特征在于，包括測量探頭，用于測量產工件的尺寸數據；控制單元，與測量探頭相連接，用于通過執行宏程序，控制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱海峰，
申請(專利權)人：斗山機床煙臺有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37