機械加工的質量控制與診斷技術分析

王季民

（鶴壁市鑫大化工機械有限公司，河南鶴壁 458000）

機械加工的質量控制與診斷技術分析

王季民

（鶴壁市鑫大化工機械有限公司，河南鶴壁 458000）

激烈的市場競爭使企業高度重視產品的質量。于機械制造企業而言，為達到加工質量與生產效率提升的目的，應對以機械加工工藝系統為主的機械加工過程加以重視。為此，本文主要對機械加工質量控制方式、機械加工質量控制集成模型建立及質量控制措施、診斷技術應用進行了分析與探究，以期全面提升質量控制水平。

機械加工 質量控制 診斷技術

1 機械加工質量控制方式

現階段機械加工質量控制方式主要包含3大類，如質量抽樣檢驗、統計過程控制與智能質量控制。其中質量抽樣檢驗要求嚴格遵循一定抽樣方案檢測整批生產的產品，將質量不達標產品去除，以此確保出廠抽樣檢測質量，合理抽樣方案的制定是質量抽樣檢驗方式的重點內容，要求對檢驗技術等因素進行充分思考。

統計過程控制要求利用在線、離線測量規范進行產品質量特性數據，進行樣本抽取且進行統計分析量構建，且在工序控制圖內合理布設樣本數據點，以此將現階段生產環節具體情況充分展現出來，其能夠對產品生產環節質量的偶然波動、異常情況等準確劃分，如出現異?，F象可達到預警效果，進而給予相關工作人員指示及時采取行之有效的措施。

智能質量控制是在人工神經網絡與專家系統的基礎上，先通過控制質量環節的歷史信息實施神經網絡訓練，隨后進行ANN過程模型構建，且以將過程模型輸入作為現階段生產條件，預測過程輸出，然后進行生產條件參數調整，要求嚴格遵循預測值、理想值之間的差額進行分析，做好誤差處理工作，避免加工產品質量不合格現象頻繁出現。

以上得出，抽樣方案定制是否科學有效直接決定著質量抽樣檢驗方式的質量，為此，在應用此質量控制方式前必須對相關影響因素進行充分考慮，如檢驗技術等。同時，由發生時間角度分析，完成加工產生產品后才能實施質量抽樣檢驗，其質量控制范圍可劃分為事后控制，無法對現有產品質量現狀進行有效改善，如將其作為唯一質量控制方式，則存有局限性。

圖1 機械加工質量控制集成模型系統框架

在質量控制中歸納到事中控制范圍的方式為統計過程控制。該質量控制方式應用過程中涵蓋較多內容，如選取重要指標、構建子樣、診斷控制圖等，為完成質量控制工作，需確保其具備豐富的知識與經驗。

于以上2種質量控制方式相比，智能質量控制方式具有更為良好的發展趨勢，在時間方面智能質量控制能夠達到事前控制的目標，其能夠進行加工過程預測模型準確、合理地建立。

2 機械加工質量控制集成模型

為達到機械加工過程工序質量閉環控制，機械加工質量控制要求必須做好采集、處理等環節機械加工質量數據。為避免控制環節割裂、信息流動暢通性不足等問題的出現，本文以機械加工質量控制集成模型為例分析，其在對現有各種質量控制工具充分使用的前提下，對機械加工質量控制各個方面進行全面支撐，也就是在控制前期選定主要質量指標，且在抽樣理念基礎上，合理設計抽樣方案及做好采集數據工作，一般在診斷環節需通過一定的質量控制工具實現分析數據與診斷過程狀態，且選取多元分析法等對不穩定的加工環節診斷故障指標。最終選取因果圖等在質量故障分析和改進環節選取質量因素、分析故障原因且做好改善工作。

2.1 系統框架

機械加工質量控制集成框架系統圖如圖1所示，其能夠進行多個獨立功能模塊的有機組織，將統一集成質量信息平臺應用到各個功能模塊內，以此達到傳遞、共享信息的作用，且在時間、控制等多方面克服傳統質量控制模式存在的問題。

此外，所有功能模塊都能對底層數據庫進行直接訪問，且也能對大粒度、高綜合性的聚合數據層加以調用，通過多方因素地綜合利用加快結果產生速度。同時可進行多種數據挖掘模型地開發利用，如分類、回歸等，以此抽取相關信息，實現多維分析數據視圖的目標。

2.2 功能模塊實現

在實現所有功能模塊時，其質量控制工具現有前提包含選取質量指標、設計抽樣方案、采集過程數據等。特別是在知識診斷分析系統基礎上，能夠達到選擇質量因素、分析故障原因及質量改進決策等模塊的實現，主要涵蓋2點，知識表示、診斷推理，其中可選取實例、規則等方式用于知識表示；選取模型、實例混合推理等方式用于診斷推理，其工具與質量控制之間的關聯性如表1所示。

3 機械加工質量控制措施與診斷技術應用

3.1 機械加工質量控制措施

表1 質量控制具體工具與控制環節對應關系

過程控制是機械加工質量控制的重點，在質量控制中，需做好以下工作，具體如下：

第一，控制操作人員。在質量控制各個階段及要素中，人具有重要作用，有效控制操作者工作行為才能提升機械加工質量控制水平。要求必須對其專業素質、技術能力與質量管理意識的強弱等進行充分考慮。據相關實踐經驗表明，操作人員專業技能水平的高低直接影響著機械加工產品的質量，為此，必須全面提升操作人員的素質。

第二，控制機械設備。在機械加工過程中，需對各類機械設備進行有效應用，如機床、刀具等，如機械設備質量不合格，將導致產品質量不達標或機械故障頻發，為此在產品質量控制中必須做好管控機械設備的相關工作。

第三，控制施工環境條件。照明、溫度等為機械加工必須考慮的主要施工條件，合理配置相應的施工環境條件，對產品質量提升極為關鍵。為此，需確保其測試方式選用的科學性、有效性，進而提升機械加工產生效率，提高產品整體質量水平。

3.2 機械加工質量診斷

在機械加工流程質量控制波動方面可全面展現機械加工質量診斷技術的作用，利用診斷可進行有關控制策略地合理化選擇，進而在一定范圍之中有效控制此波動。通常來講，在影響機械加工工序質量的眾多因素中，其波動性極為強烈。如產品、單個產品和目標值等方面在時間、環境改變的情況下，由于波動影響則其質量特性也會產生極大的改變。這種改變必然存在。同時在生產各個環節機械加工產品質量因多種因素的相互作用而存在，如材料、加工方式等，此類因素對產品加工質量起決定作用，除此之外，也可利用誤差具體情況分析產品質量的好壞。如誤差情況屬于不規范可變性，則其誤差可看做是偶然性的，如其變化存有相應規律，那么該誤差往往被看做是系統性。以上誤差形式都可選取機械加工質量診斷技術進行分析與探究。為此，在加工產品質量提升中機械加工質量診斷技術具有極為重要的作用，且發揮著巨大的功能，能夠隨時監控各個加工環節，及時找出問題，并提出合理的解決方案，以此提高產品質量及合格率。

4 結語

綜上所述，隨著機械加工事業規模的不斷擴大，其質量控制水平的高低也愈加重要，這就要求相關部門必須加大對機械加工質量控制的力度。但現階段我國機械加工質量控制中還存在諸多問題，為有效處理此類問題，必須充分了解、掌握機械加工質量控制的主要方式，如質量抽樣檢驗、統計過程控制與智能質量控制，建立質量控制集成模型，采取科學有效的質控措施，充分利用質量診斷技術，只有這樣才能確保其質量水平的全面提高。

［1］吳建華，袁玉香.淺析機械加工的質量控制技術［J］.黑龍江科技信息，2011（18）.

［2］趙明光，易紅.網絡化制造環境下機械加工質量控制系統的設計與實現［J］.中國制造業信息化，2005（02）.

［3］曹衛，查文煒，倪文龍.以建材機械為特色的過程裝備與控制工程專業建設探索［J］.中國教育技術裝備，2012（12）.

［4］楊文安.制造過程質量智能控制與診斷中若干問題的研究［D］.南京航空航天大學，2012.

［5］張公緒，孫靜.統計過程控制與診斷 第九講 兩種控制圖的診斷與兩種過程能力指數的診斷［J］.質量與可靠性，2003（03）.

［6］王建森，王建楹，范玉濤，劉宗輝.淺談機械加工質量技術分析［J］.中小企業管理與科技（上旬刊），2013（08）.