復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制及其改進(jìn)措施

孫樹(shù)通

（廣東省工商高級(jí)技工學(xué)校，廣東 韶關(guān) 512200）

復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制及其改進(jìn)措施

孫樹(shù)通

（廣東省工商高級(jí)技工學(xué)校，廣東 韶關(guān) 512200）

復(fù)雜零件，即指其零件在構(gòu)造時(shí)的結(jié)構(gòu)層次較多、包含比較多的質(zhì)量特征、在加工時(shí)的工序較多，且其精密度較高的零件。生產(chǎn)這些零件的企業(yè)想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得更多的地方、獲取更大的利益，就需要在復(fù)雜零件的加工過(guò)程中對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格地控制，并著力于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。本文先就復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量控制的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的闡述，而后就復(fù)雜零件在加工過(guò)程中的質(zhì)量控制進(jìn)行了深入探索，并據(jù)此提出了面向裝配復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量控制、最佳加工工藝規(guī)劃的改進(jìn)措施。

復(fù)雜零件；加工過(guò)程；質(zhì)量控制；改進(jìn)措施

復(fù)雜零件是指結(jié)構(gòu)形狀多樣、質(zhì)量特征較多、制造工藝繁復(fù)、復(fù)雜、制造程序較多且精密度較高的機(jī)械零件。復(fù)雜零件的質(zhì)量是影響相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，只有其復(fù)雜零件的質(zhì)量得到保證才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。因而對(duì)于復(fù)雜零件在加工時(shí)的質(zhì)量控制是國(guó)內(nèi)外各大制造企業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)，可以有效地提升我國(guó)復(fù)雜零件制造業(yè)的質(zhì)量水平及其競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)此，本文將就復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制及其改進(jìn)措施，展開(kāi)相關(guān)的闡述與研討。

一、復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量控制的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

就目前而言，企業(yè)對(duì)于零件加工質(zhì)量的控制主要是針對(duì)單獨(dú)的零件加工工序的。一般來(lái)說(shuō)是將一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程劃分成多個(gè)工作程序，再分別對(duì)這些工序進(jìn)行質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和控制，或者是對(duì)零件的統(tǒng)計(jì)過(guò)程進(jìn)行一定地控制，從而提高加工零件的質(zhì)量。但是這種方法對(duì)于復(fù)雜的零件來(lái)說(shuō)是不可用的，復(fù)雜零件在加工的過(guò)程中會(huì)有多種因素耦合的現(xiàn)象，若僅是對(duì)各工序中每個(gè)零件的質(zhì)量及相關(guān)的特征進(jìn)行單獨(dú)分析，沒(méi)有加入整體的分析，就會(huì)在一定程度上忽略了某兩個(gè)相關(guān)聯(lián)因素之間的特征，從而加工出來(lái)的零件就會(huì)不符合其標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)對(duì)零件加工質(zhì)量控制的方法是一種單方面的事后控制，只能在零件成品后對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與控制，無(wú)法在加工的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的預(yù)測(cè)及在線(xiàn)即時(shí)的控制。傳統(tǒng)零件質(zhì)量控制的方法對(duì)于復(fù)雜零件的質(zhì)量控制是完全行不通的，因?yàn)閺?fù)雜零件加工過(guò)程的程序較多、工藝較復(fù)雜，因而其變數(shù)較大。因此，傳統(tǒng)的通過(guò)統(tǒng)計(jì)零件質(zhì)量從而進(jìn)行控制的方法很難在復(fù)雜零件加工質(zhì)量的過(guò)程中對(duì)其中的誤差源做出及時(shí)的判斷與調(diào)整。

大多數(shù)企業(yè)在對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)都是只針對(duì)其中的一個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督與控制，要么是加工的過(guò)程，要么是裝配的過(guò)程。但是在復(fù)雜零件的制造過(guò)程中，其加工與裝配的過(guò)程都是不可避免的，且都與最終的零件質(zhì)量有著密不可分的聯(lián)系。因此，在對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)，需要同時(shí)兼顧加工和裝配這兩個(gè)階段。可以在對(duì)其加工的過(guò)程中將其裝配特點(diǎn)融入其中，進(jìn)而同時(shí)對(duì)這兩方面進(jìn)行控制，最終制造出質(zhì)量較高的復(fù)雜零件。

二、復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制

（一）誤差源

誤差源包括產(chǎn)生誤差的方位及原因，在加工過(guò)程中出現(xiàn)誤差源，就會(huì)使得實(shí)際加工出來(lái)的零件與原本設(shè)計(jì)中的零件在質(zhì)量、規(guī)格等方面不是完全相同的。在生產(chǎn)、加工過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生誤差，誤差較小，其零件的質(zhì)量與性能比較穩(wěn)定；誤差較大就會(huì)導(dǎo)致其零件的質(zhì)量不穩(wěn)定。同時(shí)，在加工過(guò)程中的誤差源還可以分為確定性誤差源和隨機(jī)性誤差源。確定性誤差源是在加工過(guò)程中產(chǎn)生確定性誤差的總和，例如相關(guān)設(shè)備中存在的誤差，加工環(huán)境的變化導(dǎo)致產(chǎn)品誤差等。這種誤差源對(duì)于零件質(zhì)量的影響十分大，必須在加工的過(guò)程中將其消除。而隨機(jī)性誤差原則是由于偶然的因素導(dǎo)致零件出現(xiàn)誤差，例如加工過(guò)程中相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)隨機(jī)性的問(wèn)題致使制作出來(lái)的零件存在誤差。這種類(lèi)型的誤差通常都比較小，雖然不能避免與防范，但是卻無(wú)傷大雅。對(duì)于復(fù)雜零件加工誤差的主要來(lái)源如圖1所示。

由圖1可知，復(fù)雜零件加工誤差源比較多，且由于一般的復(fù)雜零在加工過(guò)程中的樣本比較少，很難建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。因此，就需要建立相應(yīng)的物理模型來(lái)復(fù)雜零件的加工過(guò)程，從而對(duì)復(fù)雜零件在加工過(guò)程的誤差及誤差源進(jìn)行控制，并控制其加工質(zhì)量。

（二）最佳工藝規(guī)劃

在一定的加工資源配置的限制下，對(duì)于復(fù)雜零件的加工步驟可由工藝規(guī)劃來(lái)制定，并且同時(shí)提供具體、詳盡的說(shuō)明，進(jìn)而將原材料制作成零件樣本。加工過(guò)程則是由許多個(gè)小型的加工過(guò)程進(jìn)行有序的排列組合而形成的組合，將原材料依次通過(guò)這些工序進(jìn)而變成符合要求的復(fù)雜零件。其步驟可分為工序、安裝、工步、工位以及走刀，原材料就通過(guò)這些步驟變成了復(fù)雜零件。由上述可知，工藝規(guī)劃決定著零件加工的方法、加工的路線(xiàn)、指導(dǎo)著加工操作，是復(fù)雜零件加工質(zhì)量的保障，同時(shí)也決定著其加工的成本，是復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制的關(guān)鍵工作。

三、復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制改進(jìn)措施

（一）面向裝配的復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量控制

控制復(fù)雜零件的加工質(zhì)量，其加工和裝配是其主要的階段和任務(wù)。為了保證復(fù)雜零件的裝配精密度與其性能的同時(shí)，降低其制造加工的成本，就需要選擇選配法來(lái)進(jìn)行復(fù)雜零件的裝配工作。面向裝配的復(fù)雜零件加工過(guò)程中控制質(zhì)量的方法需要在復(fù)雜零件的加工過(guò)程中建立相應(yīng)的物理模型，從而對(duì)工序間的質(zhì)量誤差進(jìn)行傳遞，尋找其演變的規(guī)律。同時(shí)在其建立的物理模型上對(duì)實(shí)際操作中的質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)的分析、評(píng)估以及相關(guān)的預(yù)警，并對(duì)其中產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行采取相應(yīng)的控制措施，找出控制復(fù)雜零件加工質(zhì)量的方法。并通過(guò)對(duì)其不斷的優(yōu)化與調(diào)整，以便在實(shí)際操作中更好地對(duì)其進(jìn)行控制。對(duì)于復(fù)雜零件加工質(zhì)量的控制可以從復(fù)雜零件加工工程信息的輸入，加工過(guò)程對(duì)誤差傳遞情況建立模型，分析加工過(guò)程存在的質(zhì)量誤差和產(chǎn)生誤差源的原因等方面來(lái)入手。通過(guò)對(duì)控制這些方面的相關(guān)內(nèi)容及數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制。

（二）復(fù)雜零件加工過(guò)程中的最佳加工工藝規(guī)劃

因?yàn)閺?fù)雜零件在加工過(guò)程中的工序較多，工藝比較復(fù)雜，但是卻有一定的加工順序。因而，可以通過(guò)對(duì)其加工工藝進(jìn)行一定的規(guī)劃，以最優(yōu)的工藝來(lái)對(duì)復(fù)雜零件的加工步驟進(jìn)行優(yōu)化與配置。而對(duì)復(fù)雜零件進(jìn)行最優(yōu)加工工藝的規(guī)劃必須以其零件在加工過(guò)程中的成本與質(zhì)量為前提，首先就要選擇符合實(shí)際情況的工藝參數(shù)。同時(shí)還需要考慮到復(fù)雜零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，確保復(fù)雜零件在加工時(shí)的質(zhì)量，進(jìn)而制定最優(yōu)的加工工藝規(guī)劃。通過(guò)制定最優(yōu)的加工工藝規(guī)劃，可以有效地控制復(fù)雜零件在加工過(guò)程中的質(zhì)量。

通常情況下，最優(yōu)工藝的規(guī)劃由確定加工類(lèi)型、分析零件的工藝手法、確定毛坯制造方法、制定相關(guān)的加工計(jì)劃、確定各工序的設(shè)備及工藝裝備、進(jìn)行加工的余量及工序的尺寸、.確定切削用量及時(shí)間定額、填寫(xiě)工藝規(guī)程文件這8個(gè)步驟組成。據(jù)此，可將最優(yōu)工藝規(guī)劃分為工藝路線(xiàn)規(guī)劃和工序規(guī)劃兩個(gè)部分。其中工藝路線(xiàn)規(guī)劃包括：裝夾規(guī)劃、選擇切實(shí)可行的加工方法、計(jì)劃加工階段、開(kāi)展加工工作。而工序規(guī)劃包括：確定加工余量和工序尺寸、選擇相應(yīng)的工藝裝備、確定切削液等方面的內(nèi)容。工藝路線(xiàn)的規(guī)劃是工藝規(guī)劃中間環(huán)節(jié)，可以通過(guò)在其中加入相關(guān)的設(shè)備來(lái)優(yōu)化最佳工藝，從而控制或者提升復(fù)雜零件加工質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行零件的裝配是進(jìn)行復(fù)雜零件的加工的基礎(chǔ)，因而，控制復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量必須面向裝配過(guò)程，在復(fù)雜零件加工過(guò)程中對(duì)其相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行規(guī)定，預(yù)測(cè)可能存在的誤差，從而更好地提升過(guò)程中質(zhì)量控制的效率。本文就復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制及其改進(jìn)措施，展開(kāi)了相關(guān)的研討。首先就復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量控制的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)的闡述，而后就復(fù)雜零件在加工過(guò)程中從誤差源、最佳工藝規(guī)劃的方面來(lái)質(zhì)量控制進(jìn)行了深入地分析，并提出了面向轉(zhuǎn)配的復(fù)雜零件加工過(guò)程質(zhì)量控制、最佳加工工藝規(guī)劃的復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制改進(jìn)措施。最終希望通過(guò)本文的分析，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的復(fù)雜零件加工質(zhì)量控制及其改進(jìn)措施，提供更具個(gè)性化的參考意見(jiàn)和建議。

［1］羅振壁，汪勁松，賈巋，等.制造過(guò)程加1：誤差流及其模型的研究［J］.工程學(xué)報(bào)，1994（30）：394.

［2］喻麗華，謝慶生.多品種小批量復(fù)雜精密零件生產(chǎn)車(chē)間質(zhì)量信息集成運(yùn)行研究［J］.現(xiàn)代制造工程，2013（4）：23-24.

［3］劉寶弟.改善機(jī)械加工表面質(zhì)量提高產(chǎn)品使用性能［J］.黑龍江科技信息，2011（34）：476-477.

TG519

A