機械數控加工質量控制問題研究

朱承科

摘要：隨著科學技術的改革和發展，工業生產的自動化水平明顯提高，而數控加工則是其中一種。當前在工業生產中，數控加工設備的廣泛應用，不僅提升了工業產品生產的效率和質量，同時促進了制造業的自動化生產水平。但結合當前實際情況來看，西部地區特別是西部邊遠地區數控加工難以充分發揮作用，重要因素則是質量效果較差，對工業生產以及制造業的發展具有一定的限制。本文則是以西部地區數控加工質量控制現狀為基礎闡述其工序流程以及質量控制體系機構等內容，探討提升機械數控加工質量控制效果的策略。

關鍵詞：數控加工;產品質量;質量控制

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）05-0154-02

0? 引言

隨著經濟市場的變革和發展，工業制造業面臨的市場競爭更加激烈，不僅為工業制造企業提供了重要發展機會，但也增加了挑戰。因此為了實現工業制造企業在激烈的市場競爭環境中獲得較高的市場份額以及地位，還需要不斷提升自身加工技術，強化生產質量和效率，以此提高自身競爭實力。在工業制造企業產品生產以及加工中，機械數控設備直接影響著產品的質量，若是機械數控加工質量控制存在問題，不僅會對企業的經濟造成損失，嚴重時甚至會降低企業在市場上的信譽度，對企業的社會效益極為不利。因此有必要加強對機械數控加工質量存在的控制問題進行分析，并采取合理的解決措施不斷提升其加工技術水平。

1? 機械數控加工的質量控制現狀分析

1.1 缺乏先進完善的工藝流程

盡管當前隨著技術的發展增加了機械數控設備的數量，對促進我國工業制造的發展產生著重要意義，極大地轉變了工業生產的加工模式。但實際上在產品生產加工過程中應用機械數控加工仍存在相應地問題，缺乏完善的工藝流程則是其中面臨的重要問題之一[1]。盡管部分工業制造企業認識到機械數控加工的重要作用，但在應用過程中缺乏先進的理念進行指導，同時部分企業在產品加工過程中仍是以傳統工藝流程以及設備的應用為主，并沒有發揮機械數控加工的價值和意義。這在一定程度導致企業在應用機械數控加工時存在加工工序分散化的問題，導致零件的周轉環節不斷增加，難以保證加工的產品質量以及穩定性，增加了產品加工變形、較大誤差的風險。

1.2 產品加工人員能力素質偏低

產品加工人員能力素質偏低是機械數控加工質量控制問題的另一重要原因。主要表現在兩方面：其一是應用機械數控加工方式完成產品加工時，大部分工業制造企業仍主要采用粗放化的工藝方案，加工人員則是根據自身已有的經驗進行操作，并且在產品加工操作之前綜合考慮分析機械數控設備的實際應用效果，對具體的加工參數認知不到位，因此在產品生產以及加工過程中容易產生人為因素的問題。其二則是產品加工人員自身能力素質較低，尤其是在機械數控加工過程中沒有掌握先進的技術，對機械數控加工設備的應用缺乏熟練性，大部分加工人員在應用機械數控設備之前，需要做好大量的準備工作，因此在一定程度上降低了機械數控加工的效率，甚至導致加工過程中對機械數控設備應用不合理，存在產品質量問題。

1.3 質量監督管理體系不完善

影響機械數控加工質量控制效果的另一因素則是質量監督管理體系缺乏系統化和完善化。主要表現在對機械數控設備進行應用時，沒有確定合理的質量控制方案，同時沒有認識到建立系統化工序質量控制模式的重要性，在一定程度上限制了數控設備發揮的作用，使得機械數控加工的效率和質量明顯偏低。

2? 機械數控加工質量控制體系

2.1 機械數控加工工序的基本流程

相對而言，對機械數控加工工序的設計、工藝要求的客觀反映需要建立在機械數控加工過程輸出結果確定的基礎上，并科學利用相關質量控制理論和方法以及工序質量進行實現[2]。測量并監視機械數控加工過程中產品的加工質量需要利用相關過程指標展開，如合格率、廢品率等。而控制機械數控加工工序的整個過程的前提則是對指標波動情況進行分析，在此基礎上根據實際要求將其控制在合理范圍之內，從而加強產品加工質量的有效控制。對機械數控加工工序進行控制時，還需要重視過程指標輸出的重要性，做好與加工工序合理結合的工作，并對機械數控加工質量控制的重要環節及時確定，如機床、方法、材料等多個方面，并且這些方面均與整個加工工序的流程存在較大關系。

2.2 機械數控加工質量控制體系結構

就實際情況而言，機械數控加工質量控制體系結構中的重要內容則是質量策劃，即是對產品從初始設計階段到生產的各個環節至最后使用的過程中涉及的指標進行轉化，確定相應地質量控制特征，以此為基礎確定機械數控加工質量的控制目標，為后續加工質量控制提供科學指導。另外還需要對確定的質量控制目標根據實際情況進行科學分解，從而對對應工序的過程控制參數和質量控制的標準進行確定并指導加工工序。動態化檢測是機械數控加工各個工序環節的重要監測方式，對及時掌握各個環節的實際情況極為有利，但在實際應用時，還需要對不同工序的質量特定數據通過實時測量的方式做好收集整理，并在收集整理后進行專業的統計分析，將得出的分析結果與質量控制方法和質量控制目標進行對比，以此為質量評價和決策提供相應地數據基礎和支撐[3]。另外還應及時對質量評價和決策進行反饋，在對質量控制的基礎上對質量進行改進，形成系統化的機械數控加工質量控制體系結構，充分實現機械數控加工的積極作用，提升產品生產和加工的質量。

3? 提升機械數控加工質量控制效果的關鍵策略研究

3.1 科學設計機械數控加工質量控制方案

提升機械數控加工質量控制的效果首先需要明確機械數控加工的設計方案，確定質量控制的基本內容，如對產品加工內容的確定、做好工藝分析的同時對加工工序的路線及時確定等。相較于傳統的機床設備來看，機械數控設備在應用過程與其存在一定地相似性，如使用原理大部分均是相同的。兩者之間存在較大差別主要是機械數控的自動化程度明顯更高，在質量控制的方法上兩者具有較大差異，因此更加要求體現的工藝內容更加具體化，具有較高的工藝要求，同時在應用時的適應性應更強。在對機械數控加工質量控制方案進行設計時需要充分考慮上述幾方面，將其作為加工程序編制的前提和依據，并提升設計的合理性，防止產品在加工時存在質量不達標的問題。

3.2 保證機械數控加工程序的準確性

指令代碼實際上是指機械數控加工程序編制的輸出結果，其體現著機械數控加工的具體方案，與提升機械數控加工質量的控制效果存在較大的關系，并且需要確定機械數控加工程序編制具有較高的準確性，總體而言需要從三方面著手。首先在產品加工方面，需要以實際情況為基礎構建相關數學加工模式，做好對加工坐標系的定義，并對其他相關內容如刀具、安全平面等準確設置。其次對還應保證產品在加工整個過程涉及環節的有序性和合理性，同時對刀具的幾何形狀以及走刀路線合理選擇。值得注意的是，對產品加工的切削參數進行分析確定時應以其特性和加工余量為基礎綜合考慮。最后針對產品加工的刀具的運動軌跡應及時分析，并對其中可能存在的問題進行考慮，如碰撞、干涉以及過切等。

3.3 科學應用機械數控加工質量控制的方法

對機械數控加工質量合理控制，重要內容則是將工序質量的波動進行控制，使其處于合理范圍內，但其實現還需要利用對應的質量控制方法和途徑。一般情況下，需要對質量控制的方法根據實際要求進行制訂，同時以質量體系相關文件以及加工工序的流程為基礎對質量策劃實施[4]。在此過程中還需要在確定質量控制點的基礎上明確質量指標特性，進一步調查工序整體能力，以及影響工序的因素。另外利用文件對工序質量表等進行編制，從而加強對整個加工工序流程的合理準確控制。將質量控制方法進行應用時，還需要做好各個環節中質量指標數據的收集整理，在對收集數據結果分析處理的基礎上進行評價，了解重要機械數控加工中重要工序的實際質量情況，對其中的主要影響因素進行排查分析并采取措施進行干預控制，從而實現質量控制的目標。

3.4 采用仿真軟件對機械數控加工流程進行檢查

檢查機械數控的加工流程需要借助仿真軟件展開，通常需要從物理和幾何兩個方面對機械數控的加工流程做好仿真工作[5]。具體實現方式則是將現實虛擬技術與三維現實結合，從而對加工流程進行檢查，總體上而言這一過程具有逼真模擬的特點。對機械數控加工流程在檢查時應用仿真軟件的重要作用則是分析產品刀具的軌跡是否準確，或對加工過程中是否存在其他問題進行了解，而這對提升機械數控加工的安全性和高質量發揮著重要作用，在一定程度上有利于降低損失。而在檢查時還需要相關工作人員能夠對整個加工過程的物理現象有全面的認識和了解，同時可通過物理仿真方式對切削進行模擬，并科學構建有限元加工模型。總之利用這一方式有利于加工人員在實際操作過程中對產品加工變形規律有準確的認知，在一定程度上能夠引導其采取合理的方式對產品加工變形問題進行控制。

3.5 提升機械數控加工人員的素質能力

在產品生產加工過程中對機械數控的應用，加工人員對加工質量控制發揮著重要作用。而提升機械數控加工人員的素質能力不僅能夠強化機械數控加工的質量和效率，尤其是能夠減少加工質量的人為因素影響，這就要求在工業制造中應注重打造高素質加工人員團隊。首先提升數控加工人員的素質能力應做好培訓教育工作，通過培訓不斷提升加工人員對機械數控技術和設備的實際操作能力，提升使用效率。其次按照崗位要求對職責劃分，確定個人職責范圍以及技術標準要求，對產品和技術之間的問題及時做好協調和處理工作。

4? 總結

綜上所述，機械數控加工技術在我國的應用非常廣泛，對促進制造業的發展具有重要意義。但仍需要對機械數控加工存在的質量控制問題進行分析，同時在機械數控加工質量控制前需要對質量控制方案進行設計，采取科學化的質量控制方法，并且還應注重提升機械數控加工人員的素質和能力，強化加工流程的檢查效果，以此保證機械數控加工程序的準確性，提升質量控制的效果。但實際上目前機械數控加工技術和設備的發展越加成熟化，而在應用時還需對質量控制理論以及相關實踐經驗不斷進行總結，以此為制造業機械數控加工質量提供相應地指導。

參考文獻：

[1]龔玲麗，劉超.我國機械數控加工技術現狀及提升對策探討[J].內燃機與配件，2020（01）：62-63.

[2]黃連寶，季順延.如何提高機械數控加工技術水平的有效策略分析[J].科技資訊，2018，16（30）：5-7.

[3]崔慧.機械加工質量的若干問題及質量技術控制[J].全文版：工程技術，2016：250.

[4]陳增彬.針對機械加工質量控制問題的思考[J].企業技術開發，2017：58-60.

[5]吳軍.數控電火花成型加工的質量問題分析及對策研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2015：48-50.