關于方向盤固定螺母電槍擰緊方式的過程能力的研究

何奇

摘 要：近期本公司引入了阿特拉斯電槍對方向盤的固定螺母進行緊固，以替代扭力扳手。本文運用統(tǒng)計過程控制（SPC）工具，繪制Xbar～控制圖，通過計算該擰緊過程的過程能力指數(shù)Cpk，對電槍擰緊的過程能力進行分析。

關鍵詞：統(tǒng)計過程控制（SPC）;Xbar～控制圖;過程能力指數(shù)Cpk

1 引言

方向盤螺母擰緊的過程，就是施加動態(tài)扭矩的過程。施加的扭矩是否合格、準確，關系到方向盤是否安裝牢固，進而影響到車輛乘員的駕駛安全，因此該螺母的動態(tài)扭矩是一個關鍵特性，必須對方向盤螺母緊固這一過程加強控制。

某一車型方向盤固定螺母動態(tài)扭矩為29NM～39NM，規(guī)格中心M=34NM。該車型投產(chǎn)以來，一直采用扭力扳手擰緊（圖1）;近期，公司引入了阿特拉斯電槍（圖2）取代扳手。兩種擰緊方式差異很大，孰優(yōu)孰劣一目了然，但是其過程能力需要具體分析。由于該產(chǎn)品已經(jīng)正常投產(chǎn)且批量較大，生產(chǎn)工序較穩(wěn)定，所以我們選用Xbar～圖進行分析[1]。

2 使用阿特拉斯電槍擰緊的過程能力分析

2.1 動態(tài)扭矩數(shù)據(jù)采集

取子組容量5，子組數(shù)量25組，在阿特拉斯電槍上安裝扭矩傳感器，采集動態(tài)扭矩數(shù)據(jù)。由同一個人，每隔1～2h，連續(xù)采集5個數(shù)據(jù)，一共25組。數(shù)據(jù)如表1所示。

2.2 先計算極差的控制限，并繪制極差控制圖，如圖3所示。

3 總結

采用阿特拉斯電槍擰緊，施加的扭矩值由程序設定，施加的扭矩可精確監(jiān)控，當扭矩不合格時設備自動報警，過程能力很高。同時，從過程FMEA的角度上講，此種方式也提升了對失效模式（扭矩不合格或者無扭矩）的探測能力。

文中內(nèi)容2計算的Cpk已達到5.82，遠高于1.67的A+的界限。其實，并不是過程能力指數(shù)Cpk越高越好。Cpk過高，表明用于控制該過程的成本較高。另外，在采用電槍擰緊之后，扭矩施加穩(wěn)定，數(shù)據(jù)集中，此時動態(tài)扭矩的規(guī)格限顯得過于寬松，導致計算的Cpk值過高，可以考慮適當收緊規(guī)格限。

參考文獻：

[1]張智勇.《ISO/TS 16949五大工具最新版一本通》.北京：機械工業(yè)出版社，2013.4（2016.5重印）：177.

[2]張智勇。《ISO/TS 16949五大工具最新版一本通》.北京：機械工業(yè)出版社，2013.4（2016.5重印）：185-189.

[3]中國汽車技術研究中心.《統(tǒng)計過程控制培訓教材SPC第二版》.