機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制問(wèn)題研究

李京福

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量隨之逐步提升，各種新興企業(yè)迅速發(fā)展，機(jī)電機(jī)械類數(shù)控技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)綜合實(shí)力的提高。產(chǎn)品加工質(zhì)量作為影響企業(yè)市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素，已引起企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的重視，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題也逐漸突顯?；诖耍疚膶⒔Y(jié)合筆者多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制問(wèn)題進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械數(shù)控;產(chǎn)品加工;質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）12-0069-02

0? 引言

全球一體化的發(fā)展，給工業(yè)制造企業(yè)帶來(lái)空前挑戰(zhàn)，加劇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，對(duì)國(guó)內(nèi)制造企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)、管理模式創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量提高方面提出了更高要求，企業(yè)如何在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲取到核心競(jìng)爭(zhēng)力成為決定其發(fā)展的一張生死牌[1]。由此可見(jiàn)，產(chǎn)品加工質(zhì)量對(duì)企業(yè)在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力的影響。在企業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械數(shù)控設(shè)備與產(chǎn)品的加工質(zhì)量間有著密切聯(lián)系，如產(chǎn)品加工質(zhì)量無(wú)法保障，將給企業(yè)的社會(huì)信譽(yù)和整體形象帶來(lái)不良影響，其損失無(wú)法估量。為避免此類問(wèn)題的出現(xiàn)，要求機(jī)械數(shù)控加工過(guò)程中必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，完善質(zhì)量控制體系建設(shè)，提升產(chǎn)品加工技術(shù)水平。

1? 機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制問(wèn)題

在國(guó)內(nèi)機(jī)械數(shù)控設(shè)備種類不斷豐富創(chuàng)新的新時(shí)代，在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中展開(kāi)了一場(chǎng)技術(shù)革命，我國(guó)傳統(tǒng)的機(jī)械加工模式實(shí)現(xiàn)了向機(jī)械數(shù)控加工模式過(guò)渡的新跨越，機(jī)械數(shù)控設(shè)備在產(chǎn)品加工生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越普遍。近年來(lái)，在人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量需求的日益提升，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞成為衡量企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，然而，在產(chǎn)品加工中，受各種主觀和客觀因素的共同作用，企業(yè)要全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械數(shù)控加工模式轉(zhuǎn)變并不容易，同時(shí)也暴露了產(chǎn)品加工中質(zhì)量控制的諸多問(wèn)題，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1 零件質(zhì)量無(wú)法保證

在傳統(tǒng)工藝加工中，其加工流程和零件等的制造均出自普通設(shè)備，工序集中性缺乏，零件制作中的加工環(huán)節(jié)存在諸多阻礙，其中經(jīng)常出現(xiàn)的重復(fù)性定位和裝夾等問(wèn)題使零件零部件損害嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)變形情況，致使零件質(zhì)量無(wú)法保證。

1.2 傳統(tǒng)工藝方案陳舊

在傳統(tǒng)的加工制造工藝方案中，其編制相對(duì)粗放，甚至存在濫制現(xiàn)象，未能將當(dāng)前的新工藝等應(yīng)用其中，因此，在整體工藝加工流程中，高效加工切削參數(shù)的實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證方面存在明顯不足。此外，相關(guān)的工藝技術(shù)人員在工作時(shí)多憑借自身的過(guò)往工作經(jīng)驗(yàn)或日常的要求等進(jìn)行零件加工生產(chǎn)，在新工藝技術(shù)方面的掌握情況并不樂(lè)觀，而相關(guān)工藝技術(shù)人員的專業(yè)技能水平對(duì)零件的加工質(zhì)量有直接影響，因此，造成了加工效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的情況。

1.3 工藝技術(shù)人員匱乏

近年來(lái)，盡管數(shù)控加工工藝被廣泛應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品的加工制造中，但是專業(yè)技術(shù)人員的數(shù)量和質(zhì)量方面存在明顯不足，這是制約零件質(zhì)量提升的一個(gè)重要因素。此外，受產(chǎn)品設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)加工程序單一性、工藝信息籠統(tǒng)性、數(shù)控加工中缺少質(zhì)量管控專人指導(dǎo)等諸多因素的影響，導(dǎo)致生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率無(wú)法提升，同時(shí)影響了數(shù)控機(jī)床的使用效率[2]。

1.4 制造方法和工具技術(shù)落后

傳統(tǒng)工藝方案中，質(zhì)量控制中尚未形成先進(jìn)的制造方法和工具技術(shù)，這是生產(chǎn)車間數(shù)控加工質(zhì)量控制方案不夠?qū)I(yè)的主要原因，進(jìn)而影響零件的加工質(zhì)量，影響數(shù)控機(jī)床的使用性能發(fā)揮，使高效完成生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

2? 機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制策略

要解決機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制問(wèn)題，必須找準(zhǔn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有針對(duì)性的進(jìn)行產(chǎn)品加工質(zhì)量控制，方可保證產(chǎn)品質(zhì)量。總結(jié)發(fā)現(xiàn)，決定機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要包括：機(jī)械數(shù)控加工方案的設(shè)計(jì)、機(jī)械數(shù)控加工程序的編制、機(jī)械數(shù)控加工流程的檢查、質(zhì)量控制方法的應(yīng)用和高素質(zhì)機(jī)械數(shù)控加工團(tuán)隊(duì)的建立等五個(gè)方面[3]。

2.1 嚴(yán)把機(jī)械數(shù)控加工方案的質(zhì)量控制設(shè)計(jì)關(guān)

在機(jī)械數(shù)控加工方案的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，產(chǎn)品加工內(nèi)容的確定、產(chǎn)品加工工藝性的分析、產(chǎn)品加工工序線路的明確、產(chǎn)品加工工序內(nèi)容的明晰和加工刀具的篩選等內(nèi)容均與質(zhì)量控制有著密切聯(lián)系。相比較傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備而言，機(jī)械數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用原則與其出入并不大;因其在使用性能方面自動(dòng)化程度有所提高，表現(xiàn)在控制方式部分，兩者間則存在較大差異，由此可知，機(jī)械數(shù)控加工環(huán)節(jié)對(duì)工藝內(nèi)容的詳細(xì)具體、工藝要求等均有提升，其適應(yīng)性具有廣泛性。因此，在機(jī)械數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮上述三個(gè)方面，使其成為后續(xù)加工程序編制的參照依據(jù)，如遇機(jī)械數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)不合理之處，則會(huì)增加產(chǎn)品加工質(zhì)量出現(xiàn)偏差的機(jī)率可能，由此可知，加強(qiáng)機(jī)械數(shù)控加工方案的質(zhì)量控制設(shè)計(jì)，是預(yù)防產(chǎn)品加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的有效措施。

2.2 機(jī)械數(shù)控加工程序編制應(yīng)全面具體

機(jī)械數(shù)控加工程序編制時(shí)，輸出結(jié)果通常用指令代碼表示，該結(jié)果決定著機(jī)械數(shù)控加工方案是否可行。因此，具體到機(jī)械數(shù)控加工程序編制工作上，應(yīng)從如下方面入手，確保每個(gè)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。第一，產(chǎn)品加工中構(gòu)建精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)加工模型，給加工坐標(biāo)系精準(zhǔn)定義，確保機(jī)械數(shù)控設(shè)備屬性、刀點(diǎn)和安全平面各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。第二，產(chǎn)品加工流程中的各步驟的安排應(yīng)合理，根據(jù)產(chǎn)品制作要求優(yōu)選刀具的幾何形狀，合理安全切削用量和走刀路線，產(chǎn)品生產(chǎn)中的描述等應(yīng)與機(jī)械數(shù)控系統(tǒng)語(yǔ)法格式中的指令字母相符[4]。在對(duì)產(chǎn)品加工切削參數(shù)進(jìn)行設(shè)定時(shí)，必須將產(chǎn)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(chǎn)品加工中刀具的運(yùn)行軌跡，確保其合理性。在此過(guò)程中，應(yīng)全面考慮到產(chǎn)品加工中可能出現(xiàn)的夾具、刀具間的碰撞、干涉、欠切和過(guò)切等問(wèn)題，提前制定預(yù)案，確保加工程序的通暢。

2.3 做好機(jī)械數(shù)控加工流程的檢查

機(jī)械數(shù)控加工流程檢查是質(zhì)量控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其功能實(shí)現(xiàn)需利用相應(yīng)的仿真軟件來(lái)完成，在其具體流程的仿真過(guò)程中，應(yīng)綜合物理角度和幾何角度兩個(gè)層面，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維顯示實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械數(shù)控加工整個(gè)過(guò)程的檢查，使整個(gè)加工流程能被通過(guò)真實(shí)場(chǎng)景再現(xiàn)的方式被模擬出來(lái)。在進(jìn)行產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工流程檢查時(shí)，所需檢查的重點(diǎn)包括：生產(chǎn)中刀具工作軌跡的準(zhǔn)確度、加工中有無(wú)出現(xiàn)幾何干涉碰撞等，以確保產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工的安全性、準(zhǔn)確性，將無(wú)謂的損失降到最低。

在利用仿真軟件對(duì)流程檢查做仿真模擬的過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)與產(chǎn)品加工中具有密切聯(lián)系的物理現(xiàn)象有全面、深刻的了解，并利用物理仿真模擬機(jī)械數(shù)控的切削工作，進(jìn)而構(gòu)建出有限元加工模型，通過(guò)對(duì)加工流程的模擬，讓加工人員對(duì)產(chǎn)品在機(jī)械數(shù)控加工中的變形規(guī)律有提前了解，以便于其在面對(duì)復(fù)雜多變的零部件生產(chǎn)問(wèn)題或產(chǎn)品形變問(wèn)題時(shí)，能有條不紊地進(jìn)行解決處理，進(jìn)而提升產(chǎn)品加工效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 合理應(yīng)用機(jī)械數(shù)控質(zhì)量控制方法

在機(jī)械數(shù)控質(zhì)量控制過(guò)程中，工序質(zhì)量波動(dòng)必須在可控的允許值區(qū)間，為實(shí)現(xiàn)這一控制目標(biāo)，質(zhì)量控制方法作用非凡。因此，在質(zhì)量控制方法優(yōu)選中，應(yīng)符合相關(guān)質(zhì)量體系文件的內(nèi)容要求，按照產(chǎn)品加工工序流程要求編制可行的質(zhì)量策劃方案，在明確質(zhì)量控制工序的同時(shí)，掌握質(zhì)量控制要點(diǎn)，以質(zhì)量控制指標(biāo)為指引做好控制工作。通過(guò)對(duì)工序能力的調(diào)查，確保影響工序的各項(xiàng)因素有全面了解，在進(jìn)一步的影響分析中確定最主要的影響因素，結(jié)合加工質(zhì)量控制實(shí)際情況有針對(duì)性的編制相應(yīng)的工序管理和質(zhì)量控制表，并形成文件，完成對(duì)產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工全流程的質(zhì)量控制。

需要注意的是，在制定控制方法的選擇和應(yīng)用中，應(yīng)做好對(duì)產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工各道工序中生成的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)做實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量，對(duì)于數(shù)據(jù)的搜集整理，應(yīng)確保其質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)的全面性，方可提升評(píng)價(jià)的科學(xué)性，尤其是關(guān)鍵工序部分的質(zhì)量情況必須加以確定，并加強(qiáng)對(duì)這些主導(dǎo)影響因素工序的干預(yù)控制，以完成產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工中設(shè)定的工序質(zhì)量控制目標(biāo)。

2.5 打造綜合素養(yǎng)過(guò)硬的機(jī)械數(shù)控加工隊(duì)伍

在產(chǎn)品機(jī)械數(shù)控加工中，人的作用不容忽視，幾乎在每一個(gè)環(huán)節(jié)中都需要加工人員在其中起著主導(dǎo)作用，因此，企業(yè)必須重視對(duì)機(jī)械數(shù)控加工團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建，加強(qiáng)對(duì)加工人員專業(yè)技術(shù)能力和綜合素養(yǎng)的培育，根據(jù)員工在各自崗位上的職責(zé)差異，制定差異化的崗位分工，明確職責(zé)范圍。在機(jī)械數(shù)控加工管理中，崗位加工人員主要包括工藝技術(shù)人員、機(jī)械數(shù)控設(shè)備操作人員和機(jī)械數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備人員三大類。其中，工藝技術(shù)人員的工作范圍包括：編制與產(chǎn)品加工工藝有關(guān)的規(guī)程資料，處理產(chǎn)品加工中產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題，調(diào)整編制數(shù)據(jù)程序，細(xì)化工藝規(guī)程資料等;機(jī)械數(shù)控操作人員的工作范圍包括：應(yīng)用產(chǎn)品在機(jī)械數(shù)控加工中的設(shè)備，這類工作人員要有過(guò)硬的專業(yè)技術(shù)技能，同時(shí)還應(yīng)具備超強(qiáng)的鉆研探究精神;機(jī)械數(shù)控設(shè)備準(zhǔn)備人員的工作范圍包括：調(diào)試產(chǎn)品在機(jī)械數(shù)控加工前所需設(shè)備、刀具等，確保所需加工設(shè)備的數(shù)量符合設(shè)計(jì)方案要求，質(zhì)量完好，性能優(yōu)良。

不可否認(rèn)，在數(shù)控機(jī)械操作運(yùn)行中，難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，其中絕大多數(shù)為人為因素引起，因此，除對(duì)不同崗位人員進(jìn)行職責(zé)明確外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)加工人員做長(zhǎng)期、穩(wěn)定的培訓(xùn)，通過(guò)科學(xué)的管理模式，提升崗位人員對(duì)本職工作的重視度，在相關(guān)條例的講解和操作規(guī)范的明確實(shí)施中，督促加工人員不斷提升自我，確保加工人員專業(yè)技術(shù)能力的達(dá)標(biāo)，使其掌握出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的解決對(duì)策。此外，為提升機(jī)械數(shù)控加工隊(duì)伍的整體質(zhì)量，除進(jìn)行內(nèi)部人才的培養(yǎng)，還應(yīng)適度引入外部專業(yè)人才，激活企業(yè)內(nèi)部員工的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，從而提升機(jī)械數(shù)控加工隊(duì)伍的整體水平。

3? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造業(yè)的一個(gè)發(fā)展基礎(chǔ)，其應(yīng)用程度和發(fā)展水平與質(zhì)量控制有著密不可分的聯(lián)系，同時(shí)也是向國(guó)際市場(chǎng)展示我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平的一個(gè)重要方面。因此，現(xiàn)代制造企業(yè)只有明確機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量控制中存在的各種問(wèn)題，有針對(duì)性的采取相應(yīng)措施進(jìn)行全過(guò)程控制，才能提升機(jī)械數(shù)控加工質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)與國(guó)家的同步發(fā)展。

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