精密檢測(cè)及質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)各行各業(yè)的要求也在不斷提高。在制造業(yè)中，為了使得產(chǎn)品的質(zhì)量符合相關(guān)的要求規(guī)范，必須要通過各種科學(xué)技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行追蹤，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：精密檢測(cè)；質(zhì)量控制；設(shè)計(jì)；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.021

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，智能化技能在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。在企業(yè)的生產(chǎn)加工過程中，精密檢測(cè)和質(zhì)量分析有著重要的地位，不僅是一種生產(chǎn)技術(shù)，更是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督的過程中，分為兩個(gè)方面：第一，保證工藝的優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量；第二，保證工藝條件的穩(wěn)定。根據(jù)目前我國(guó)質(zhì)量控制技術(shù)的發(fā)展需求，要以企業(yè)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，保證工序的質(zhì)量，并對(duì)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行測(cè)量分析，采取針對(duì)性的策略進(jìn)行控制，保證企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。

1 系統(tǒng)需求分析

隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，精密檢測(cè)技術(shù)的需求正在不斷增加，是工業(yè)發(fā)展中的一個(gè)必然階段。在機(jī)械制造行業(yè)中，為了保證產(chǎn)品的要求和精度都達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，要解決關(guān)鍵部位變形、加工受力變形等問題。因此，要對(duì)精密檢測(cè)技術(shù)以及質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，確立規(guī)范的檢測(cè)方法，建立精密檢測(cè)和質(zhì)量分析的系統(tǒng)軟件，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)過程進(jìn)行控制，從而達(dá)到提高產(chǎn)品合格率的目的。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在精密檢測(cè)和質(zhì)量控制分析系統(tǒng)中主要包括六個(gè)部分，分別是：系統(tǒng)管理、檢測(cè)數(shù)據(jù)庫、檢測(cè)知識(shí)庫、質(zhì)量控制、報(bào)表管理及打印、系統(tǒng)幫助。

（1）檢測(cè)數(shù)據(jù)庫。檢測(cè)數(shù)據(jù)庫即基礎(chǔ)信息庫，對(duì)產(chǎn)品的制造信息、檢測(cè)信息以及零件信息等進(jìn)行了記錄，這些都是生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ)信息，相關(guān)的管理人員可以在此模塊中對(duì)信息進(jìn)行修改的操作。其中，制造信息主要是對(duì)企業(yè)中的人員信息、材料信息、操作信息等進(jìn)行管理，可以通過此功能對(duì)生產(chǎn)部門的人員進(jìn)行查詢分配；零件信息主要是對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行記錄。相關(guān)人員可以通過此功能對(duì)零件的信息記性查詢，包括生產(chǎn)圖紙資料、工藝應(yīng)用情況、工藝參數(shù)等等，為產(chǎn)品的良好生產(chǎn)奠定信息基礎(chǔ)；檢測(cè)信息主要是對(duì)檢測(cè)狀態(tài)和檢測(cè)記錄文件進(jìn)行存儲(chǔ)，為產(chǎn)品生產(chǎn)之后的質(zhì)量分析提供信息基礎(chǔ)。

（2）檢測(cè)知識(shí)庫。檢測(cè)知識(shí)庫的作用主要是將零件的圖形信息和檢測(cè)工藝相匹配，將設(shè)計(jì)圖紙上的零件信息和實(shí)際的生產(chǎn)信息進(jìn)行比較，對(duì)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的解決方案。主要可以分為四個(gè)部分：檢測(cè)公差庫、檢測(cè)知識(shí)庫、檢測(cè)工藝特征、檢測(cè)誤差范圍四個(gè)部分。檢測(cè)共查庫主要是對(duì)尺寸公差、形位公差等進(jìn)行記錄，檢測(cè)工藝庫由誤差類別信息和零件工藝特征信息組成；檢測(cè)誤差范圍則是對(duì)設(shè)計(jì)圖紙尺寸和實(shí)際尺寸進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄[1]。

（3）質(zhì)量控制模塊。在此模塊中主要是對(duì)生產(chǎn)出的零件的不同特征進(jìn)行分析，對(duì)質(zhì)量控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，和原本的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)行修正，并作出參數(shù)修正前后的質(zhì)量控制圖示，對(duì)誤差進(jìn)行診斷和判斷，并對(duì)生產(chǎn)過程中的重點(diǎn)工序進(jìn)行控制。

誤差診斷指的是對(duì)誤差的情況進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的解決措施；誤差判斷指的是根據(jù)加工的工序特點(diǎn)，誤差范圍，對(duì)產(chǎn)生誤差的情況進(jìn)行判定；在對(duì)重點(diǎn)工序進(jìn)行控制時(shí)，將檢測(cè)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖，繪制質(zhì)量控制體系圖。

3 產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)方法

（1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)根據(jù)不同的材料，其特點(diǎn)和作用也不盡相同，在應(yīng)用上也有所區(qū)別。目前，世界各地都在根據(jù)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的特點(diǎn)研究新型的材料，例如我國(guó)的大多數(shù)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)都是以鋁合金結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)有著一定的優(yōu)勢(shì)，即使是在較為復(fù)雜的工作環(huán)境中，仍舊具備良好的溫度穩(wěn)定性和抗時(shí)效性應(yīng)變力，這種材料能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的機(jī)器，主要有兩個(gè)功能：第一是將被測(cè)量和標(biāo)稱量之間進(jìn)行比較；第二是和被測(cè)產(chǎn)品表面在一定的測(cè)量里下接觸，從而得到反應(yīng)信號(hào)。三坐標(biāo)測(cè)量有著以下多種特點(diǎn)：第一，根據(jù)產(chǎn)品的測(cè)量需求，測(cè)頭可以全方位運(yùn)動(dòng)，因此一般使用的是多層結(jié)構(gòu)和多個(gè)傳感器的組合；第二，測(cè)量頭一般由多個(gè)探針組成，能對(duì)多個(gè)方向的測(cè)力進(jìn)行檢測(cè)；第三，測(cè)量頭使用的大多是電氣和光電系統(tǒng)，通過和計(jì)算機(jī)相連接，更便于進(jìn)行操作；第四，測(cè)頭的精度較高，是保證三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的重要條件；第五，測(cè)頭的測(cè)量距離較大；第六，為了滿足數(shù)據(jù)處理的需要，因此測(cè)頭具有半徑修正的功能。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理在于將幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為幾何元素上點(diǎn)集坐標(biāo)的測(cè)量，在收集到這些坐標(biāo)之后，再根據(jù)相關(guān)的計(jì)算公式算出這些幾何元素的尺寸、形狀等。因此，三角標(biāo)測(cè)量法具有一定的通用性，只需要配備相關(guān)的軟硬件，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，因此在產(chǎn)品質(zhì)量控制系統(tǒng)中有著較為廣泛的應(yīng)用。

（2）逆向工程技術(shù)。逆向工程技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，在我國(guó)的多個(gè)領(lǐng)域里都有應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，逆向工程技術(shù)也在不斷的完善中。從原本的圓規(guī)和卡尺，發(fā)展到如今的各類軟件，已經(jīng)具備了一定的反向工程模塊，能夠通過強(qiáng)大的計(jì)算能力，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過激光技術(shù)應(yīng)用在掃描中，采用非接觸式的測(cè)量方法，例如全息法、深度圖像等等，對(duì)三坐標(biāo)檢測(cè)中的很多系統(tǒng)缺陷進(jìn)行了彌補(bǔ)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量控制的精確性。

4 結(jié)語

精密檢測(cè)與質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析主要是對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)未來的產(chǎn)品質(zhì)量做出預(yù)測(cè)，建立以預(yù)防為主的質(zhì)量控制系統(tǒng)。在眾多的質(zhì)量控制方法中，質(zhì)量控制圖是根據(jù)實(shí)踐變化進(jìn)行規(guī)律分析的動(dòng)態(tài)方法，通過對(duì)零件的核心部位進(jìn)行分析，對(duì)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算出相應(yīng)的參數(shù)，并和設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)修正，繪制相應(yīng)的質(zhì)量控制圖，再在生產(chǎn)過程中根據(jù)質(zhì)量控制圖對(duì)產(chǎn)品工藝進(jìn)行修正。及時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程中的缺陷進(jìn)行補(bǔ)救措施，保證企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高企業(yè)的收益，為企業(yè)的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王若平，賴?yán)麌?guó).精密檢測(cè)及質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[J].新技術(shù)新工藝，2010（06）：101-102.

[2]王若平，王伯明，張亞琴，勾淑萍.精密檢測(cè)和質(zhì)量分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制方法研究[J].國(guó)防制造技術(shù)，2014（04）：21-24.