提高機(jī)械制造質(zhì)量的基本原理及途徑分析

黃菡菁

摘 要：我國(guó)機(jī)械工業(yè)在全球性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中，在制造的精度方面一向都不是強(qiáng)項(xiàng)。我國(guó)的很多企業(yè)在機(jī)械制造工序的質(zhì)量控制方面做得并不夠出色，主要體現(xiàn)在廢、次品率偏高。因此，如何有效提高機(jī)械制造質(zhì)量，是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。該文結(jié)合機(jī)械制造質(zhì)量控制的方法分析了提高機(jī)械制造質(zhì)量的基本原理。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 基本原理 質(zhì)量控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0059-01

在統(tǒng)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的過(guò)程中，可以了解到有超過(guò)一半的問(wèn)題都來(lái)自于機(jī)械制造的過(guò)程。而我國(guó)的機(jī)械企業(yè)在這方面一直都處于弱勢(shì)。很多企業(yè)由于測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量能力以及加工系統(tǒng)的工序能力嚴(yán)重不足，導(dǎo)致工序的質(zhì)量控制做得不好，廢、次品率偏高，制造出來(lái)的機(jī)械的精度并不能夠滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)加工水平的要求，減緩了企業(yè)發(fā)展的腳步。因此，讓我國(guó)制造質(zhì)量的水平得到提高對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的意義非常重大。

1 提高機(jī)械制造質(zhì)量的基本原理

機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量由兩個(gè)方面所決定，分別是各個(gè)零件的質(zhì)量以及裝配的質(zhì)量。因此，機(jī)械產(chǎn)品的總體質(zhì)量由單個(gè)零件的加工質(zhì)量所影響，做好單個(gè)零件的機(jī)械加工非常的重要。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和消費(fèi)水平的不斷提高，人們對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量要求變得越來(lái)越高，要求構(gòu)成產(chǎn)品的零件具有高質(zhì)量以及高精度。由于每個(gè)機(jī)床的有限加工精度，在加工過(guò)程當(dāng)中就很容易讓零件的廢次品增加，從而提高了成本。因此，怎么樣才能有效地加強(qiáng)機(jī)械制造過(guò)程中的質(zhì)量控制，控制好廢品率，從而使機(jī)械制造的質(zhì)量提高成為一個(gè)越來(lái)越重要的問(wèn)題，也有越來(lái)越多的人加入研究這個(gè)問(wèn)題的隊(duì)伍當(dāng)中。提高制造質(zhì)量的基本原理可以分成兩類(lèi)。

（1）利用高精度的加工設(shè)備。

目前，越來(lái)越多加工機(jī)床采用了可靠性比較高的傳感器檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及越來(lái)越先進(jìn)的控制結(jié)構(gòu)，讓加工的精度有效地提高，并且在加工過(guò)程當(dāng)中能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)加工的狀態(tài)并修正和補(bǔ)償誤差。這樣就可以有效地對(duì)零件的質(zhì)量進(jìn)行改善，讓零件的精度提高，讓零件尺寸的分布范圍減少。但由于購(gòu)置這些加工設(shè)備的費(fèi)用非常昂貴，我國(guó)很多企業(yè)還沒(méi)有使用這些加工設(shè)備的條件。

（2）制造過(guò)程質(zhì)量控制。

這種方法不需要購(gòu)置全新的高精度加工設(shè)備，只需要利用原有的設(shè)備和技術(shù)，使用一些新的方法和原有的技術(shù)結(jié)合，通過(guò)對(duì)機(jī)床加工出來(lái)的產(chǎn)品尺寸分布特性進(jìn)行分析和研究，對(duì)機(jī)床的加工狀態(tài)進(jìn)行分析，從而控制和調(diào)整機(jī)床的加工狀態(tài)。這種控制方法的最關(guān)鍵部分就是測(cè)量，分為在線測(cè)量和離線測(cè)量?jī)煞N。在線測(cè)量是一種高新技術(shù)，具有自動(dòng)檢測(cè)功能，在保持效率高的同時(shí)精密度和精確度也非常的高，能夠?qū)|(zhì)量進(jìn)行有效地控制。在線測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家普遍的應(yīng)用，我國(guó)近幾年也逐漸開(kāi)始使用，而且由于這種方法的成本不高，適合我國(guó)大多數(shù)企業(yè)使用。

2 機(jī)械制造質(zhì)量過(guò)程控制的方法

（1）統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制。

統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制就是對(duì)實(shí)力統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行應(yīng)用，采集被控對(duì)象的數(shù)據(jù)，對(duì)其統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分析和研究，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行判斷。統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制已經(jīng)成為了一個(gè)非常龐大的質(zhì)量控制學(xué)科，已經(jīng)有近百種統(tǒng)計(jì)適量控制技術(shù)，原理都是統(tǒng)計(jì)學(xué)中的小概率事件原理：在一次觀察中，不可能發(fā)生小概率事件，一旦發(fā)生了就可以認(rèn)為是系統(tǒng)出現(xiàn)了某些問(wèn)題。用工程技術(shù)語(yǔ)言可以將這樣描述：假設(shè)工序處在某個(gè)狀態(tài)，如果出現(xiàn)了偏離這個(gè)狀態(tài)的情況，工序就會(huì)有很大的可能性出現(xiàn)了失控，需要調(diào)整。根據(jù)這個(gè)原理，產(chǎn)生了非常多的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制技術(shù)，其中零件某一質(zhì)量參數(shù)控制圖最具代表性。質(zhì)量控制圖主要是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)進(jìn)行判斷，對(duì)加工誤差的性質(zhì)進(jìn)行區(qū)別。在生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量當(dāng)中，控制圖是一種記錄圖形，具有上下控制界限以及中心線。

（2）建模質(zhì)量控制。

建模質(zhì)量控制就是先對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行充分的分析和了解，再建立一個(gè)對(duì)應(yīng)的加工過(guò)程模型，再對(duì)這個(gè)模型的特征進(jìn)行分析，從而控制加工的過(guò)程，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。要想保證建模質(zhì)量控制的效果，就必須要建立一個(gè)可靠和有效和模型。模型分成基礎(chǔ)模型和應(yīng)用模型兩種。在模型的建立過(guò)程當(dāng)中，通常都是用確定性的方程對(duì)過(guò)程的穩(wěn)定狀態(tài)特性進(jìn)行描述，用一些隨機(jī)的公式對(duì)輸出參數(shù)的偏離進(jìn)行描述。隨著信號(hào)處理手段的不斷發(fā)展，也有一些新的控制模型出現(xiàn)，如模糊集理論模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等等。

（3）預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制。

在機(jī)械的制造過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)受到隨機(jī)性和系統(tǒng)性因素的影響，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量不能夠達(dá)到要求。在機(jī)械的制造過(guò)程當(dāng)中可以利用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量方法的前提就是服從小概率原理和中心極限原理，這時(shí)候機(jī)械制造的過(guò)程就會(huì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較的平穩(wěn)。當(dāng)機(jī)械沒(méi)有受到小概率原理和中心極限原理的約束的時(shí)候，就不能使用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制來(lái)讓問(wèn)題得到解決，這時(shí)候就需要實(shí)施預(yù)報(bào)補(bǔ)償控制。

預(yù)報(bào)不長(zhǎng)控制就是對(duì)產(chǎn)品加工的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行實(shí)施的預(yù)測(cè)工作，具體的方法是通過(guò)一些現(xiàn)代分析手段來(lái)建立模型，再對(duì)模型進(jìn)行分析，從而預(yù)測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量，再根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果通過(guò)一些手段來(lái)消除產(chǎn)品的質(zhì)量誤差。在機(jī)械的加工過(guò)程當(dāng)中，可以通過(guò)以下幾步來(lái)實(shí)施預(yù)報(bào)不長(zhǎng)控制，分別是在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)建模以及預(yù)報(bào)和補(bǔ)償控制。就是先使用測(cè)量的方法，對(duì)加工過(guò)程當(dāng)中的分析進(jìn)行全面的分析和研究工作，了解質(zhì)量特性的一些變化規(guī)律，用現(xiàn)代分析處理手段建立科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)該模型對(duì)產(chǎn)品的誤差變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的誤差變化趨勢(shì)不對(duì)的話，就應(yīng)該實(shí)施補(bǔ)償控制，從而保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。誤差預(yù)報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性將會(huì)直接受到預(yù)報(bào)模型的好壞的影響，而誤差的規(guī)律性和性質(zhì)就決定了怎么樣選擇合適的預(yù)報(bào)模型。需要利用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)來(lái)對(duì)誤差的性質(zhì)和變化規(guī)律進(jìn)行掌握，利用相關(guān)數(shù)學(xué)手段建立誤差預(yù)報(bào)模型，利用控制技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償控制。

3 結(jié)語(yǔ)

產(chǎn)品的質(zhì)量控制可以分成三個(gè)部分，分別是產(chǎn)品檢驗(yàn)、制造過(guò)程的質(zhì)量控制以及產(chǎn)品工藝的設(shè)計(jì)改進(jìn)。產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作并不能夠讓機(jī)械制造的質(zhì)量得到提升，只能夠發(fā)現(xiàn)不及格的產(chǎn)品；而制造過(guò)程的質(zhì)量控制可以讓產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求，從而讓使用的要求得到滿足；產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)的改進(jìn)能夠讓機(jī)械制造的缺陷有效的減少，減少對(duì)制造過(guò)程中控制盒質(zhì)量監(jiān)測(cè)的依賴。綜上所述，要想讓機(jī)械產(chǎn)品符合使用要求，首先要做好設(shè)計(jì)，其次是在制造過(guò)程中做好質(zhì)量控制工作，而檢驗(yàn)則是讓產(chǎn)品質(zhì)量得到保證的重要手段。

參考文獻(xiàn)

[1] 李玉平.機(jī)械加工誤差的分析[J].新余高專(zhuān)學(xué)報(bào)，2005（2）：27-30.

[2] 朱正欣.機(jī)械制作技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3] 汪堯.工藝系統(tǒng)幾何誤差對(duì)加工精度的影響分析[J].黑龍江科技信息，2003（11）：122.endprint