淺談機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的生產(chǎn)過程控制

生產(chǎn)過程控制是為確保生產(chǎn)過程處于受控狀態(tài)，對(duì)直接或間接影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)、安裝和服務(wù)過程所采取的作業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)過程的分析、診斷和監(jiān)控。操作者根據(jù)加工要求通過對(duì)包括設(shè)備、工件、刀具和夾具等組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的控制，最終加工出合格的成品或半成品，在這個(gè)過程中操作者要對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行全程監(jiān)控、診斷和分析并及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。操作者除了利用設(shè)備所帶功能對(duì)加工過程進(jìn)行監(jiān)控（如數(shù)控機(jī)床）外，操作者本身對(duì)過程的的觀察更加重要。醫(yī)學(xué)妙方“望聞問切”法，是利用人的感官將難以直接發(fā)現(xiàn)的問題通過其他現(xiàn)象推斷出來（即通過“現(xiàn)象”反映“現(xiàn)形”）。如果這種方法用于機(jī)械生產(chǎn)，對(duì)于多方位、多角度、多層面地發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工過程中出現(xiàn)的問題，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施可以收到良好的效果，同時(shí)可以防患于未然。

1　機(jī)械加工環(huán)節(jié)中“望”、“聞”、“問”、“切”的解讀

1.1“望”

“望”即通過目測、閱讀、觀察發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工中的種種問題，從而有效避免和解決。

“望”貫穿于整個(gè)機(jī)械加工過程。從分析零件工藝文件到前期準(zhǔn)備再到實(shí)施加工、后續(xù)處理，“望”都是我們感知這個(gè)過程的首要途徑。

（1）前期準(zhǔn)備中的“望”。首先觀察零件工序圖，了解要加工部位和目標(biāo)尺寸，明確該工藝的關(guān)鍵部位、基準(zhǔn)選擇、裝夾方式等。然后認(rèn)真閱讀工藝文件內(nèi)容熟知每個(gè)工步所用刀切削用量及尺寸控制并了解相鄰的工序安排。

案例：某工廠王師傅是一位技術(shù)過硬的老工人，2011年冬天在一次大批量精加工某大型零件時(shí)沒有認(rèn)真閱讀工藝文件，忽略了調(diào)制處理后精加工前的時(shí)效處理要求，出現(xiàn)漏序，盡管當(dāng)時(shí)零件檢驗(yàn)合格但是轉(zhuǎn)運(yùn)到裝配車間數(shù)天后，由于時(shí)效變形導(dǎo)致該批次零件無法裝配全部報(bào)廢，最終影響了工期對(duì)企業(yè)造成了極大損失。由此可見技術(shù)水平對(duì)于機(jī)械加工固然重要，但是細(xì)心地閱讀工藝文件同樣是完成生產(chǎn)任務(wù)掌握加工要領(lǐng)并承上啟下的關(guān)鍵。

此外加工前最重要的一點(diǎn)還有觀察自身安全準(zhǔn)備情況（包括工作服、護(hù)具等）、周圍工作環(huán)境是否正常、試運(yùn)行機(jī)床是否正常、工量夾刀具是否齊備完好。

（2）實(shí)施加工過程中的“望”。這是機(jī)械加工過程中最重要的“望”。機(jī)械設(shè)備運(yùn)行需要由操作者控制，設(shè)備動(dòng)作的控制是一個(gè)手眼配合的過程，觀察自然必不可少。實(shí)施加工過程中材料由毛坯變?yōu)楣ぜ?，切屑不斷從母體被剝落，切屑的形狀、顏色可以很好地反映從過程的加工環(huán)境和質(zhì)量。及時(shí)發(fā)現(xiàn)切屑異常變化并查找原因然后加以調(diào)整可有效地提高工件表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

例如：金屬切削加工中，有經(jīng)驗(yàn)的工人師傅在精加工時(shí)通過細(xì)心觀察切屑大小判斷吃刀深度，精度可達(dá)0.05mm以內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)切屑異常時(shí)果斷中止加工查找原因并消除，防止出現(xiàn)“扎刀”或“大小頭”等現(xiàn)象，可以有效提高普通機(jī)床或較低端的數(shù)控機(jī)床加工的合格率。

此外，加工過程中還要適時(shí)地對(duì)半成品工件進(jìn)行尺寸測量并及時(shí)修正，是控制工件尺寸精度和位置精度的重要環(huán)節(jié)，必不可少。測量技術(shù)的高低，直接影響工件最終的合格率。

當(dāng)然除了常規(guī)的觀察之外，還要時(shí)刻集中盡力及早發(fā)現(xiàn)各種異?，F(xiàn)象及時(shí)采取措施防止不安全時(shí)間的發(fā)生。比如當(dāng)設(shè)備或工件振動(dòng)達(dá)到能夠目測到的程度時(shí)就說明已經(jīng)相當(dāng)劇烈了必須立即停止設(shè)備運(yùn)行查找原因，否則后果會(huì)更加嚴(yán)重。

（3）后續(xù)處理的“望”。卸下工件之前通過自檢確定最終加工尺寸填寫自檢記錄，同時(shí)注意工件外觀質(zhì)量防止磕碰拉傷，工件的外觀質(zhì)量要求現(xiàn)在越來越苛刻一個(gè)小的細(xì)節(jié)可能導(dǎo)致產(chǎn)品的成敗。

案例：某國內(nèi)企業(yè)初次與德國企業(yè)合作，盡管常規(guī)檢驗(yàn)全部合格但還是被德國檢驗(yàn)師報(bào)廢，結(jié)論是工件沒有擦拭干凈并涂防銹油；內(nèi)孔鐵屑沒有清理干凈。一件在我們平時(shí)看來合格的零件卻被當(dāng)成了廢品，可見如今機(jī)械行業(yè)對(duì)產(chǎn)品的要求到了非常高的層次。以加工工藝術(shù)品的要求來加工機(jī)械零件，中國工業(yè)落后于國外的不只是技術(shù)還有精益求精的態(tài)度。

1.2“聞”

“聞”即耳聽或者是鼻聞。是利用聽覺或嗅覺的感知

（1）機(jī)械加工中的“耳聽”。機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行、機(jī)械加工都會(huì)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，這些沖擊振動(dòng)產(chǎn)生有序或無序的聲音對(duì)于操作人員來說也是很好的判斷加工過程是否正常以及查找故障來源的重要信號(hào)，尤其是在目測無法觀察到的情況下。與此同時(shí)機(jī)械加工設(shè)備周圍環(huán)境通常也比較復(fù)雜，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)交叉作業(yè)，在自身加工作業(yè)同時(shí)還應(yīng)該留意周圍環(huán)境的聲音變化，例如：聽到行車經(jīng)過的聲音時(shí)走動(dòng)要格外小心防止被起吊重物撞傷或被墜落物砸傷。

（2）機(jī)械加工過程中的“鼻聞”。機(jī)械加工過程中氣味的變化有時(shí)也會(huì)給我們幫上大忙，比如當(dāng)聞到焦臭味是往往是電氣系統(tǒng)發(fā)生故障的信號(hào)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)停止設(shè)備運(yùn)行，尋找氣味來源以確定故障位置并及時(shí)維修，防止事故發(fā)生。另外工業(yè)中會(huì)用到很多種油如汽油、煤油、機(jī)油、切削油（液）等。有的油液外觀非常相似，這時(shí)通過氣味辨別是一種很快捷的方法。

1.3“問”

機(jī)械加工過程離不開“問”，“問”是通過交流獲取信息的重要途徑。其實(shí)我們?nèi)粘５慕涣饕泊蠖嗍菑摹皢枴遍_始的。機(jī)械加工中的問包括人際交流和人機(jī)（物）交流?！皢枴笔且粋€(gè)主動(dòng)獲取信息的手段。而前面的“望”和“聞”則是被動(dòng)的。當(dāng)然問是需要“望”和“聞”的配合的。比如我們“問”過之后要“聽”別人的回答。

（1）人際交流。我們的人際交流往往是從“問”開始的。求問是機(jī)械加工中獲取技術(shù)信息最快的手段。多向有經(jīng)驗(yàn)的人求問，有助于個(gè)人水平的提升。此外當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，保留好故障現(xiàn)場，如實(shí)、詳細(xì)地回答維修人員的問題有助于盡快排除故障。

（2）人機(jī)（物）交流。就是操作者有計(jì)劃地主動(dòng)激發(fā)某種現(xiàn)象的產(chǎn)生，通過判斷現(xiàn)象獲取信息。

例如：以前經(jīng)常見到火車檢修人員用檢驗(yàn)錘敲打火車輪轂的某些位置來檢測是否需要維修加固，這就是人機(jī)交流，用錘子敲打就是去“問”，被敲打位置發(fā)出的聲響就是“回答”。我們有時(shí)還利用敲打聽辨聲音或用砂輪磨削看發(fā)出的火花的辦法來判斷毛坯或工件的硬度或材質(zhì)。當(dāng)然我們問的方式不僅僅是敲打，還可能是磨削、加熱、試運(yùn)行等；得到的“回答”不全是聲音的形式，還可以是光、顏色、或者是運(yùn)行狀態(tài)等。

1.4“切”

所謂“切”，就是依靠觸覺對(duì)零件溫度變化或較輕微的振動(dòng)進(jìn)行區(qū)分和判斷。

（1）切溫度。機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行、金屬切削變形在機(jī)械加工過程中多會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱。機(jī)床試運(yùn)行后感觸電機(jī)、軸承等溫度變化可以判斷是否有故障。

例如：切削加工中有經(jīng)驗(yàn)的工人師傅可以通過感觸溫度，準(zhǔn)確判斷工件時(shí)效處理后的形變量，以在加工中預(yù)留出形變量來等到冷卻后工件尺寸能夠剛好進(jìn)入公差范圍，這樣可以省去粗加工后等待工件冷卻的時(shí)間，使粗精加工一次裝夾完成，提高生產(chǎn)效率。

（2）切振動(dòng)。機(jī)械加工過程中有一些振動(dòng)是比較細(xì)微的，通過“望”和“聞”難以發(fā)現(xiàn)或者難以判斷其強(qiáng)度大小。然而這些振動(dòng)對(duì)于工件的表面質(zhì)量要求卻至關(guān)重要。

例如：有些機(jī)床存在低速爬行現(xiàn)象，用手搭在機(jī)床移動(dòng)部件上就可以清晰的感觸到，使用時(shí)應(yīng)注意消除；深孔車削時(shí)刀桿很長容易發(fā)生較劇烈振動(dòng)，把手輕輕搭在刀桿上感受振動(dòng)劇烈程度可以判斷工件表面質(zhì)量是否可以滿足要求以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剛性是否可以承受。當(dāng)然“切”的前提是保證安全因?yàn)檫@通常需要靠近正在運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備或其輔件。

2　運(yùn)用“望聞問切”法禁忌

（1）漫無目的。望、聞、問、切都要有明確的目的。有了明確的目的，才能在實(shí)際行動(dòng)中有所依據(jù)，有所指導(dǎo)。毫無目的地觀察、聆聽，就缺乏針對(duì)性，失去了其意義。

（2）忽視安全。安全是生產(chǎn)的重中之重，我們所做得一切都要在安全的前提之下謹(jǐn)慎進(jìn)行。望、聞、問、切的目的其實(shí)就是為了時(shí)刻保證人身安全和質(zhì)量安全。

3　總結(jié)

“望聞問切”四診法，是利用人的感官將難以直接發(fā)現(xiàn)的問題通過其他現(xiàn)象推斷出來（即通過“現(xiàn)象”反映“現(xiàn)形”）是中國文化智慧的結(jié)晶。這種方法用于機(jī)械加工，對(duì)于多方位、多角度、多層面地監(jiān)控、診斷、分析機(jī)械加工過程中出現(xiàn)的問題，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施可以收到良好的效果，防患于未然，方便初學(xué)者掌握機(jī)械生產(chǎn)過程控制的要領(lǐng)，充分發(fā)揮操作者在機(jī)械加工過程中的主導(dǎo)作用。但要注意的是，在生產(chǎn)過程控制中要集中精力、細(xì)心發(fā)現(xiàn)。同時(shí)需要日常不斷地總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。

Introduction to Process Control in Machining Processes

ZHOU Zhichao

（Shandong Vocational College, Jinan 250000）

Abstract: After graduation, because of tension or inexperienced, students usually rely too much on production equipment during working and ignore the production process control as an operator, which makes it hard to find and solve problems as soon as possible and more likely to happen accidents. From the aspects of operation and simple fault diagnosis, this article mainly aims at its examples and explanation.

Key words:“l(fā)ook, listen, question and diagnose”method, mechanical processing, production process control