機械數控加工質量控制問題研究

李京福

摘要：隨著社會經濟的飛速發展，人們的生活質量隨之逐步提升，各種新興企業迅速發展，機電機械類數控技術得以廣泛應用，促進了我國綜合實力的提高。產品加工質量作為影響企業市場核心競爭力的關鍵因素，已引起企業領導的重視，數控加工技術應用問題也逐漸突顯。基于此，本文將結合筆者多年的實踐工作經驗，對機械數控加工質量控制問題進行探究。

關鍵詞：機械數控;產品加工;質量控制

中圖分類號：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）12-0069-02

0? 引言

全球一體化的發展，給工業制造企業帶來空前挑戰，加劇市場競爭的同時，對國內制造企業生產技術改進、管理模式創新和產品質量提高方面提出了更高要求，企業如何在激烈的市場競爭中獲取到核心競爭力成為決定其發展的一張生死牌[1]。由此可見，產品加工質量對企業在市場上競爭力的影響。在企業生產中，機械數控設備與產品的加工質量間有著密切聯系，如產品加工質量無法保障，將給企業的社會信譽和整體形象帶來不良影響，其損失無法估量。為避免此類問題的出現，要求機械數控加工過程中必須嚴把質量關，完善質量控制體系建設，提升產品加工技術水平。

1? 機械數控加工質量控制問題

在國內機械數控設備種類不斷豐富創新的新時代，在我國工業領域中展開了一場技術革命，我國傳統的機械加工模式實現了向機械數控加工模式過渡的新跨越，機械數控設備在產品加工生產中應用越來越普遍。近年來，在人們對產品質量需求的日益提升，產品質量的好壞成為衡量企業競爭力的關鍵，然而，在產品加工中，受各種主觀和客觀因素的共同作用，企業要全面實現機械數控加工模式轉變并不容易，同時也暴露了產品加工中質量控制的諸多問題，主要體現在如下幾個方面：

1.1 零件質量無法保證

在傳統工藝加工中，其加工流程和零件等的制造均出自普通設備，工序集中性缺乏，零件制作中的加工環節存在諸多阻礙，其中經常出現的重復性定位和裝夾等問題使零件零部件損害嚴重，甚至出現變形情況，致使零件質量無法保證。

1.2 傳統工藝方案陳舊

在傳統的加工制造工藝方案中，其編制相對粗放，甚至存在濫制現象，未能將當前的新工藝等應用其中，因此，在整體工藝加工流程中，高效加工切削參數的實驗與驗證方面存在明顯不足。此外，相關的工藝技術人員在工作時多憑借自身的過往工作經驗或日常的要求等進行零件加工生產，在新工藝技術方面的掌握情況并不樂觀，而相關工藝技術人員的專業技能水平對零件的加工質量有直接影響，因此，造成了加工效率低下、產品質量參差不齊的情況。

1.3 工藝技術人員匱乏

近年來，盡管數控加工工藝被廣泛應用于企業產品的加工制造中，但是專業技術人員的數量和質量方面存在明顯不足，這是制約零件質量提升的一個重要因素。此外，受產品設計和數據加工程序單一性、工藝信息籠統性、數控加工中缺少質量管控專人指導等諸多因素的影響，導致生產水平和生產效率無法提升，同時影響了數控機床的使用效率[2]。

1.4 制造方法和工具技術落后

傳統工藝方案中，質量控制中尚未形成先進的制造方法和工具技術，這是生產車間數控加工質量控制方案不夠專業的主要原因，進而影響零件的加工質量，影響數控機床的使用性能發揮，使高效完成生產任務目標難以實現。

2? 機械數控加工質量控制策略

要解決機械數控加工質量控制問題，必須找準關鍵環節，有針對性的進行產品加工質量控制，方可保證產品質量。總結發現，決定機械數控加工質量控制的關鍵環節主要包括：機械數控加工方案的設計、機械數控加工程序的編制、機械數控加工流程的檢查、質量控制方法的應用和高素質機械數控加工團隊的建立等五個方面[3]。

2.1 嚴把機械數控加工方案的質量控制設計關

在機械數控加工方案的設計環節，產品加工內容的確定、產品加工工藝性的分析、產品加工工序線路的明確、產品加工工序內容的明晰和加工刀具的篩選等內容均與質量控制有著密切聯系。相比較傳統的機床設備而言，機械數控設備的應用原則與其出入并不大;因其在使用性能方面自動化程度有所提高，表現在控制方式部分，兩者間則存在較大差異，由此可知，機械數控加工環節對工藝內容的詳細具體、工藝要求等均有提升，其適應性具有廣泛性。因此，在機械數控加工方案設計時必須綜合考慮上述三個方面，使其成為后續加工程序編制的參照依據，如遇機械數控加工方案設計不合理之處，則會增加產品加工質量出現偏差的機率可能，由此可知，加強機械數控加工方案的質量控制設計，是預防產品加工質量不達標的有效措施。

2.2 機械數控加工程序編制應全面具體

機械數控加工程序編制時，輸出結果通常用指令代碼表示，該結果決定著機械數控加工方案是否可行。因此，具體到機械數控加工程序編制工作上，應從如下方面入手，確保每個環節的準確性。第一，產品加工中構建精準的數學加工模型，給加工坐標系精準定義，確保機械數控設備屬性、刀點和安全平面各項數據的精準度。第二，產品加工流程中的各步驟的安排應合理，根據產品制作要求優選刀具的幾何形狀，合理安全切削用量和走刀路線，產品生產中的描述等應與機械數控系統語法格式中的指令字母相符[4]。在對產品加工切削參數進行設定時，必須將產品的切削特性和加工余量等各種因素納入考量范圍。第三，合理分析產品加工中刀具的運行軌跡，確保其合理性。在此過程中，應全面考慮到產品加工中可能出現的夾具、刀具間的碰撞、干涉、欠切和過切等問題，提前制定預案，確保加工程序的通暢。

2.3 做好機械數控加工流程的檢查

機械數控加工流程檢查是質量控制中的一個重要環節，其功能實現需利用相應的仿真軟件來完成，在其具體流程的仿真過程中，應綜合物理角度和幾何角度兩個層面，利用虛擬現實技術和三維顯示實現對機械數控加工整個過程的檢查，使整個加工流程能被通過真實場景再現的方式被模擬出來。在進行產品機械數控加工流程檢查時，所需檢查的重點包括：生產中刀具工作軌跡的準確度、加工中有無出現幾何干涉碰撞等，以確保產品機械數控加工的安全性、準確性，將無謂的損失降到最低。

在利用仿真軟件對流程檢查做仿真模擬的過程中，相關人員應對與產品加工中具有密切聯系的物理現象有全面、深刻的了解，并利用物理仿真模擬機械數控的切削工作，進而構建出有限元加工模型，通過對加工流程的模擬，讓加工人員對產品在機械數控加工中的變形規律有提前了解，以便于其在面對復雜多變的零部件生產問題或產品形變問題時，能有條不紊地進行解決處理，進而提升產品加工效率，保證產品質量。

2.4 合理應用機械數控質量控制方法

在機械數控質量控制過程中，工序質量波動必須在可控的允許值區間，為實現這一控制目標，質量控制方法作用非凡。因此，在質量控制方法優選中，應符合相關質量體系文件的內容要求，按照產品加工工序流程要求編制可行的質量策劃方案，在明確質量控制工序的同時，掌握質量控制要點，以質量控制指標為指引做好控制工作。通過對工序能力的調查，確保影響工序的各項因素有全面了解，在進一步的影響分析中確定最主要的影響因素，結合加工質量控制實際情況有針對性的編制相應的工序管理和質量控制表，并形成文件，完成對產品機械數控加工全流程的質量控制。

需要注意的是，在制定控制方法的選擇和應用中，應做好對產品機械數控加工各道工序中生成的質量指標數據做實時、準確的測量，對于數據的搜集整理，應確保其質量指標數據的全面性，方可提升評價的科學性，尤其是關鍵工序部分的質量情況必須加以確定，并加強對這些主導影響因素工序的干預控制，以完成產品機械數控加工中設定的工序質量控制目標。

2.5 打造綜合素養過硬的機械數控加工隊伍

在產品機械數控加工中，人的作用不容忽視，幾乎在每一個環節中都需要加工人員在其中起著主導作用，因此，企業必須重視對機械數控加工團隊的構建，加強對加工人員專業技術能力和綜合素養的培育，根據員工在各自崗位上的職責差異，制定差異化的崗位分工，明確職責范圍。在機械數控加工管理中，崗位加工人員主要包括工藝技術人員、機械數控設備操作人員和機械數據設備準備人員三大類。其中，工藝技術人員的工作范圍包括：編制與產品加工工藝有關的規程資料，處理產品加工中產生的技術問題，調整編制數據程序，細化工藝規程資料等;機械數控操作人員的工作范圍包括：應用產品在機械數控加工中的設備，這類工作人員要有過硬的專業技術技能，同時還應具備超強的鉆研探究精神;機械數控設備準備人員的工作范圍包括：調試產品在機械數控加工前所需設備、刀具等，確保所需加工設備的數量符合設計方案要求，質量完好，性能優良。

不可否認，在數控機械操作運行中，難免會出現這樣那樣的問題，其中絕大多數為人為因素引起，因此，除對不同崗位人員進行職責明確外，還應加強對加工人員做長期、穩定的培訓，通過科學的管理模式，提升崗位人員對本職工作的重視度，在相關條例的講解和操作規范的明確實施中，督促加工人員不斷提升自我，確保加工人員專業技術能力的達標，使其掌握出現問題時的解決對策。此外，為提升機械數控加工隊伍的整體質量，除進行內部人才的培養，還應適度引入外部專業人才，激活企業內部員工的競爭意識，從而提升機械數控加工隊伍的整體水平。

3? 結束語

綜上所述，數控技術作為現代制造業的一個發展基礎，其應用程度和發展水平與質量控制有著密不可分的聯系，同時也是向國際市場展示我國經濟技術發展水平的一個重要方面。因此，現代制造企業只有明確機械數控加工質量控制中存在的各種問題，有針對性的采取相應措施進行全過程控制，才能提升機械數控加工質量，促進企業與國家的同步發展。

參考文獻：

[1]魏定進.機械數控加工質量控制問題研究[J].內燃機與配件，2019（02）：99-101.

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