Понимание допуска калибровки в контроле качества

Спецификация возможностей прибора и порядка его калибровки

В Metal Cutting Corporation допуск калибровки (calibration tolerance) — еще один важный аспект системы управления качеством (QMS) и контроля качества.

Напоминание: при калибровке измерительный прибор сравнивается с точным, признанным эталоном для корреляции, регулировки и документирования точности прибора. Допуск калибровки — максимально допустимое отклонение между эталоном и калибруемым прибором.

В Metal Cutting, когда возможно, калибровка используемых измерительных приборов базируется на стандартах NIST. Например, как описано в «Дилеммы стандартов калибровки», мы используем NIST-прослеживаемые штыри (pin gages) для установки точек калибровки лазерных микрометров.

Однако допуск калибровки переменен: зависит не только от калибруемого прибора, но и от того, что будет измеряться этим прибором.

Ключ к допуску калибровки

Что это значит? Иллюстрация на наших лазерных микрометрах.

У каждого есть рабочий диапазон и свой допуск. Но мы обычно измеряем в уже узком диапазоне, поэтому калибруем в этом более строгом диапазоне, а не в полном диапазоне возможностей микрометра.

Пример: прибор способен измерять диаметры 0,010"–0,250" (0,254–6,35 мм), но нас интересует 0,020"–0,100" (0,508–2,54 мм). Мы используем штыревые калибры в этом узком диапазоне и эту библиотеку для установки калибровки прибора.

Интересный феномен производства: чем больше диаметр, тем сложнее удержать жесткий допуск. Класс XXX калибр, откалиброванный до трех знаков для диаметра 1,0" (25,4 мм) имеет допуск ±0,000010" (0,000254 мм); для 10" (254 мм) тот же класс XXX дает ±0,000050" (0,00127 мм).

Обычно Metal Cutting работает с диаметрами 0,004"–0,067" (0,102–1,702 мм), пока приборы способны измерять больше. Но так как допуск калибровки также зависит от возможностей прибора, если прибор измеряет только до ±0,000020" (0,000508 мм), калибровать нужно в этом диапазоне.

Ключ к допуску калибровки — указать и возможности прибора, и диапазон, в котором он калибруется.

Допуск калибровки vs технологический допуск (Process Tolerance)

Помимо допуска калибровки, учитываем допуск, к которому режем деталь в производстве.

Правило большого пальца: допуск калибровки всегда должен быть уже технологического, применяя проверенное правило 10:1.

Пример: если технологический допуск ±0,001" (0,0254 мм), то лазерный микрометр должен иметь допуск калибровки ±0,00010" (0,00254 мм). А допуск класса XXX штыря для калибровки микрометра должен быть еще строже!

Допуск калибровки, сертифицированный третьей стороной

В Metal Cutting регулярно отправляем NIST-прослеживаемые штыревые калибры в независимую ISO-сертифицированную лабораторию для калибровки. Это гарантирует, что штыри в спецификации и максимизирует их функциональность.

Отправляем XXX штыри для калибровки в пределах нормального для XXX класса — допуск калибровки ±0,000020" (0,000508 мм).

ISO-сертифицированные A2LA лаборатории имеют оборудование на порядок точнее, чем то, что они сертифицируют. У Metal Cutting очень точное оборудование in-house, но нет возможностей калибровать до уровня, скажем, 0,0000001" (0,00000254 мм).

При таком высоком уровне точности нужно учитывать температурный коэффициент расширения, требуя измерений под строго контролируемыми температурой, влажностью, давлением и др. условиями.

Поэтому мы полагаемся на сторонние ISO-калибровальные лаборатории для калибровки штырей. Это гарантирует, что наши in-house приборы калибруются инструментами с надлежащими возможностями и допусками.

В ISO 9001:2015 допуск калибровки не специфицирован, но пункт 7 последних стандартов ISO дает рекомендации по выбору, обслуживанию и калибровке прослеживаемого измерительного оборудования.

(Примечание: хотя Metal Cutting не является ISO-сертифицированной калибровальной лабораторией, мы сертифицированы по ISO 9001:2015 для управления качеством и митигации рисков.)

Взвешивание допуска калибровки

Допуск калибровки часто относится к размерам, но в нашем мире может относиться и к весу. Клиенты не просят детали дискретного веса, но наши детали настолько малы и производятся в таких объемах, что мы часто считаем детали по весу.

Вместо индивидуального подсчета десятков тысяч сверхмалых деталей используем вес 100 или 1000 деталей как референс для точных счетных весов. Регулярно отправляем весовые эталоны в сертифицированную лабораторию для калибровки.

Это позволяет использовать веса внутри для калибровки наших счетных весов. In-house оборудование включает несколько весов разной грузоподъемности и точности для нашего мира микродеталей — от граммов до долей миллиграмма.

Критично для точного производства

Понимание возможностей и допусков оборудования критично для успешного точного производства. В Metal Cutting Corporation, где ежедневно производятся тысячи мелких металлических деталей, наши стандарты контроля качества и твердое понимание допуска калибровки помогают гарантировать поставку высококачественных деталей, соответствующих спецификациям заказчиков.