伺服零件檢測工藝體系建設(shè)與實(shí)施

陳勝軍、馬蘭、姜國明、侯云峰、張建芳 /北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所

目前伺服精密零件加工工序中的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ绞菣z驗(yàn)員根據(jù)圖紙、工藝的要求自行選擇檢測量儀進(jìn)行檢測，主要以手工檢測為主，檢測結(jié)果受人員影響大，而且檢測效率較低。對(duì)于尺寸簡單、公差要求不嚴(yán)、通用量具能檢測的內(nèi)容，采用人工檢測的辦法問題不大，但是針對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的形位尺寸、需要用精密儀器檢測的尺寸等情況時(shí)會(huì)存在以下問題：檢驗(yàn)員選擇不同的基準(zhǔn)測量，檢測結(jié)果差異較大；檢測儀器設(shè)置參數(shù)不統(tǒng)一導(dǎo)致檢測結(jié)果差異較大；可編程自動(dòng)測量儀器操作復(fù)雜，檢驗(yàn)員水平參差不齊，自行編制的檢測程序沒有規(guī)范管理且不通用等。為解決這些問題，需要用不同的方法重復(fù)測量多遍，有的還需要檢測工藝員通過分析找出測量誤差，確定可行的檢測方法，這些都影響了產(chǎn)品檢測效率。而且，問題解決后沒有形成規(guī)范的檢測工藝，花時(shí)間研究確定的有效檢測方法、測量參數(shù)、檢測程序沒有得到傳承，后續(xù)批產(chǎn)的零件還會(huì)出現(xiàn)同樣的問題，影響檢測效率；在型號(hào)產(chǎn)品種類多、批量大的時(shí)候尤為突出，有的甚至成為影響生產(chǎn)效率的瓶頸問題。因此，需要開展新的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ窖芯浚瑥墓芾韯?chuàng)新的角度，需要有明確的檢驗(yàn)工藝來指導(dǎo)檢驗(yàn)員操作，以確保在零件檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確一致的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效。

一、工作策劃

根據(jù)伺服產(chǎn)品特點(diǎn)和檢驗(yàn)要求，項(xiàng)目組將主要完成以下工作：確定檢測工藝體系建設(shè)的框架；梳理目前檢測準(zhǔn)確和檢測效率等方面存在突出問題的典型零件、典型尺寸，編制各級(jí)檢測工藝；研究并制定各級(jí)檢測工藝編寫要求、工藝文件管理規(guī)定等工藝文件管理模式；研究各級(jí)檢驗(yàn)工藝在加工檢驗(yàn)現(xiàn)場應(yīng)用的模式等。

二、實(shí)施內(nèi)容

1.零件檢測工藝編制需求調(diào)研

目前伺服產(chǎn)品型號(hào)種類多、零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高，加工過程中的檢驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置比較多。現(xiàn)有檢驗(yàn)工藝員無法做到針對(duì)每個(gè)零件、每道工序的檢驗(yàn)要求編制檢驗(yàn)工藝，而且零件長度尺寸的檢驗(yàn)方法大部分是通用的，有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可以通過對(duì)檢驗(yàn)員的日常檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和技能培訓(xùn)完成大部分產(chǎn)品的工序檢驗(yàn)任務(wù)。因此，適合加工現(xiàn)場檢驗(yàn)的檢測工藝是針對(duì)典型零件、典型尺寸編制通用性強(qiáng)的檢測工藝。比如，閥套內(nèi)孔圓柱度的檢測，雖然各個(gè)型號(hào)的閥套內(nèi)孔尺寸不一樣，圓柱度要求不一樣，但檢測方法和操作過程基本一樣，因此，編制通用檢測工藝對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)員就具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。另外，還有一種影響檢測效率的情況就是：被測尺寸多、檢測過程復(fù)雜的零件，如殼體類零件一般有5～6 道數(shù)控銑加工各面的孔系尺寸，需要檢測的尺寸多達(dá)上百個(gè)，因此需要編制通用的檢測程序?qū)崿F(xiàn)快速自動(dòng)化檢測，這樣就可以大大減少檢驗(yàn)員讀圖摘錄被測尺寸的時(shí)間。通過對(duì)檢測程序合理規(guī)范的管理和簡單的操作培訓(xùn)，即可使檢驗(yàn)班組的檢驗(yàn)員能夠正確地運(yùn)行程序，顯著提高零件檢測效率。

根據(jù)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場的檢驗(yàn)工藝編制需求調(diào)研，項(xiàng)目組針對(duì)現(xiàn)有檢測中心的各個(gè)產(chǎn)品檢驗(yàn)專業(yè)崗位，編制檢驗(yàn)崗位工作指南，對(duì)新老員工開展培訓(xùn)，熟悉本崗位的應(yīng)知應(yīng)會(huì)專業(yè)理論知識(shí)和崗位技藝訣竅；梳理目前各型號(hào)的典型零件、典型尺寸等，編制伺服零件檢測通用工藝規(guī)范，對(duì)精密零件的圓柱度、同軸度、粗糙度、精密孔徑、復(fù)雜殼體類零件的檢驗(yàn)方法，對(duì)伺服零件的探傷方法等進(jìn)行分類和規(guī)定；然后在工藝規(guī)范的指導(dǎo)下，再針對(duì)具體零件的具體尺寸編制零件檢測通用工藝規(guī)程，細(xì)化量化影像檢測結(jié)果的測力、基準(zhǔn)、評(píng)定方法等內(nèi)容，并以圖文并茂的方式編制詳細(xì)的操作步驟，以指導(dǎo)現(xiàn)場檢驗(yàn)員開展零件檢測任務(wù)；對(duì)數(shù)銑加工的復(fù)雜形位尺寸，利用三坐標(biāo)等復(fù)雜精密儀器編制檢測程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測量，以保證測量準(zhǔn)確一致并提高檢測效率。

總結(jié)上述伺服產(chǎn)品特點(diǎn)和檢驗(yàn)要求，項(xiàng)目組統(tǒng)一規(guī)范了零件檢驗(yàn)方法的模式和實(shí)施方式，并形成檢測工藝體系建設(shè)框架如表1 所示。

表1 伺服產(chǎn)品檢測工藝體系建設(shè)框架

2.統(tǒng)一零件檢測工藝管理要求

項(xiàng)目組研究了各級(jí)檢驗(yàn)工藝的應(yīng)用范圍、編制內(nèi)容、編寫要求、實(shí)施辦法等工藝文件管理模式，制定了零件檢測工藝管理要求。

（1）零件檢測工藝規(guī)范

內(nèi)容主要包括伺服產(chǎn)品詳細(xì)檢驗(yàn)要求、各種測量方法介紹和選擇原則、檢測設(shè)備指標(biāo)要求、測力、測量參數(shù)設(shè)置要求、測量操作過程注意事項(xiàng)、常見問題及解決措施等詳細(xì)的技術(shù)要求。

零件檢測工藝規(guī)范屬于所級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布實(shí)施后，需要對(duì)檢驗(yàn)工藝師進(jìn)行培訓(xùn)宣貫，在其編制零件相關(guān)尺寸的檢測通用工藝規(guī)程中起到規(guī)范、指導(dǎo)的作用。

（2）檢驗(yàn)崗位工作指南

內(nèi)容主要包括崗位應(yīng)知應(yīng)會(huì)、崗位技藝訣竅和崗位防錯(cuò)要點(diǎn)：應(yīng)知應(yīng)會(huì)中應(yīng)規(guī)定勝任本崗位必備的產(chǎn)品檢驗(yàn)技能和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)流程管理等相關(guān)知識(shí)；崗位技藝訣竅中總結(jié)歸納了詳細(xì)的產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)要求、經(jīng)驗(yàn)和要點(diǎn)；崗位防錯(cuò)要點(diǎn)則用圖文并茂的方式將歷年產(chǎn)品檢驗(yàn)質(zhì)量問題匯總，對(duì)檢驗(yàn)員進(jìn)行防差錯(cuò)提醒教育。

檢驗(yàn)崗位工作指南屬于所級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布實(shí)施后，需要對(duì)相關(guān)崗位檢驗(yàn)員及新到崗的檢驗(yàn)員進(jìn)行培訓(xùn)宣貫，應(yīng)知應(yīng)會(huì)中的操作文件、技術(shù)文件應(yīng)發(fā)放到檢驗(yàn)班組現(xiàn)場，并實(shí)時(shí)查新，及時(shí)更新版本。

（3）零件檢測通用工藝規(guī)程

用文字和圖片的方式簡單準(zhǔn)確表述某一類零件具體尺寸的通用檢測方法及操作步驟。內(nèi)容應(yīng)包括檢驗(yàn)環(huán)境要求，檢驗(yàn)前準(zhǔn)備工作，選用的檢測量儀、測頭、工裝等，應(yīng)描述詳細(xì)的安裝、校準(zhǔn)和檢驗(yàn)等操作步驟，將影響測量結(jié)果的參數(shù)指標(biāo)具體細(xì)化、量化，明確測量基準(zhǔn)、評(píng)定方法等，并要求有防差錯(cuò)警示等提醒內(nèi)容。具體格式見表2。

表2 零件檢測通用工藝規(guī)程（閥套檢測通用工藝規(guī)程示例）

（續(xù)表）

零件檢測通用工藝規(guī)程屬于中心級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于指導(dǎo)檢驗(yàn)現(xiàn)場零件檢測，在中心評(píng)審?fù)ㄟ^后，按照工藝處的要求對(duì)工藝文件編號(hào)、蓋章后發(fā)布實(shí)施，并及時(shí)在相關(guān)產(chǎn)品檢驗(yàn)的現(xiàn)場對(duì)檢驗(yàn)員進(jìn)行培訓(xùn)宣貫，并將工藝規(guī)程現(xiàn)行有效的紙質(zhì)版發(fā)放到現(xiàn)場應(yīng)用。

（4）零件檢測程序

零件檢測程序應(yīng)由檢驗(yàn)工藝師編制，檢驗(yàn)員操作應(yīng)用于具體零件具體尺寸的自動(dòng)檢測。零件檢測程序編制過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行儀器的操作規(guī)程，認(rèn)真核對(duì)圖紙、工藝檢驗(yàn)要求，編制安全有效的自動(dòng)檢測程序。程序命名規(guī)則為圖代號(hào)+零件名稱+工序尺寸，程序要實(shí)時(shí)查新，確保與加工工藝狀態(tài)保持一致。

為保證程序安全有效運(yùn)行，應(yīng)建立“零件檢測程序登記表”，記錄零件程序名稱、檢測內(nèi)容、選用的測針組合、圖示安裝方式、手動(dòng)建立坐標(biāo)系測量元素、程序運(yùn)行前安全提醒、檢測結(jié)果評(píng)價(jià)等內(nèi)容，具體格式見表3。

表3 三坐標(biāo)測量機(jī)零件檢測程序登記表（示例）

零件檢測程序?qū)儆谥行募?jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要由檢驗(yàn)員執(zhí)行操作自動(dòng)檢測零件尺寸，程序編制完成后應(yīng)檢查確認(rèn)運(yùn)行安全有效后對(duì)檢驗(yàn)員進(jìn)行操作培訓(xùn)指導(dǎo)，建立紙質(zhì)版“零件檢測程序登記表”，裝訂成冊(cè)放在儀器旁邊指導(dǎo)檢驗(yàn)員執(zhí)行操作。

3.各級(jí)檢測工藝完成情況

為規(guī)范、統(tǒng)一伺服產(chǎn)品的檢驗(yàn)操作過程，以保證測量結(jié)果準(zhǔn)確一致，檢測中心開展了檢測工藝技術(shù)體系建設(shè)工作：梳理各型號(hào)伺服產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求和檢驗(yàn)方法，編制各級(jí)檢驗(yàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，通過現(xiàn)場培訓(xùn)宣貫、實(shí)操講解的方式，將各級(jí)檢驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確落地實(shí)施。截至2020 年底，完成了典型零件典型尺寸的檢測工藝規(guī)范10 份、檢驗(yàn)崗位工作指南10 份、典型零件典型尺寸的檢測通用工藝規(guī)程21份，三坐標(biāo)等精密儀器零件檢測程序41 個(gè)。

三、實(shí)踐效果

伺服產(chǎn)品檢測工藝體系的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了各級(jí)檢測工藝的編制和實(shí)施，在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一零件檢測方法、設(shè)備、基準(zhǔn)和評(píng)定判斷原則，保證了檢測結(jié)果準(zhǔn)確一致，達(dá)到了提高檢驗(yàn)員工作效率的目的。對(duì)復(fù)雜零件的自動(dòng)檢測程序進(jìn)行了有效規(guī)范的管理，一線檢驗(yàn)班組成員通過簡單的培訓(xùn)即可操作復(fù)雜的三坐標(biāo)、形狀測量儀等儀器并能夠?qū)α慵M(jìn)行快速自動(dòng)化檢測，顯著提高了零件檢測一致性和檢測效率。

四、后續(xù)思路

伺服產(chǎn)品檢測工藝體系的建設(shè)與實(shí)施，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場檢驗(yàn)產(chǎn)品起到了切實(shí)的指導(dǎo)意義，規(guī)范了產(chǎn)品檢測方法、操作過程，保證了檢測結(jié)果準(zhǔn)確一致，確保了產(chǎn)品檢測的可靠性。目前，檢驗(yàn)崗位工作指南和典型零件典型尺寸的檢測工藝規(guī)范已基本匯總編制完成。后續(xù)，項(xiàng)目組將在現(xiàn)有檢測工藝規(guī)范的指導(dǎo)下，繼續(xù)對(duì)批產(chǎn)的零件編制相應(yīng)的檢測通用工藝規(guī)程、檢測程序，以確保檢測效率能適應(yīng)各型號(hào)的批產(chǎn)任務(wù)。并且，為適應(yīng)智能生產(chǎn)線建設(shè)的需求，后續(xù)還將繼續(xù)開展數(shù)字化檢測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)現(xiàn)場圖形化引導(dǎo)測量、檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳共享與質(zhì)量分析，已編制的各級(jí)檢測工藝，如檢測通用工藝規(guī)程、自動(dòng)檢測程序均能鏈接到系統(tǒng)中有效應(yīng)用，以滿足伺服產(chǎn)品信息化建設(shè)的總體要求。