机械加工质量控制及诊断技术研究

摘 要 本文主要通过分析和讨论基于工序质量控制的机械加工质量控制与诊断技术，深入研究机械加工过程中的影响质量的各种因素和控制诊断措施，为机械加工产品质量提供保证。

关键词 机械加工产品；质量控制；诊断技术

中图分类号 TH 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0182-01

产品质量是企业培育市场核心竞争力和提高品牌价值的关键。机械加工企业产品质量尤为重要，产品质量不仅关系到企业自身的发展，同时也是影响使用产品单位安全生产的重要因素，因此，讨论和研究机械加工质量控制和诊断技术具有十分重要的意义。本文主要通过分析和讨论基于工序质量控制的机械加工质量控制与诊断技术，深入研究机械加工过程中的影响质量的各种因素和控制诊断措施，为机械加工产品质量提供保证。

1 基于工序理论的机械加工质量控制理论

21世纪是质量的世纪，随着科学技术的不断进步和经济的快速发展，市场竞争日益激烈，机械加工产品的质量水平已成为影响机械制造企业参与市场竞争的关键因素。在机械加工产品质量形成的全过程中，生产制造过程是最终实现产品质量的重要过程，而其中构成生产制造过程的基础是工序。

通常对机械加工企业来讲，生产制造过程中的质量控制一般是研究对工序的过程质量控制，通过对工序的质量控制和优化，来保证产品的质量。工序是制造过程的基本环节，制造的质量取决于工序，工序完成的过程是操作者、设备工装、原材料、工艺方法、环境、作业和测试方法这些因素在特定条件下相互结合相互作用的过程。由于上述质量影响因素对产品质量的综合影响，在大小、方向和强度上不一致，导致工序质量水平的不同，即工序满足制造要求的程度不同。为了保证工序质量水平，必须对上述质量因素进行控制。工序质量控制的内容包括以下四个主要方面：

1）对生产条件的控制，即对以上所述的5MlE六大影响因素进行控制。也就是要求生产的各部门提供并保持合乎标准的条件，同时要求每一道工序的操作者对规定的生产条件进行有效地控制，从而达到工序优化的目的。

2）对关键工序的控制。产品关键零部件的质量好坏决定了整个产品的质量水平，因此对关键零部件进行关键工序的控制尤其重要。实际生产过程中，并不是每個工序都设立质量监控点，往往建立在形成产品主要特征和对产品质量有重大影响的关键工序上。对关键工序，除控制生产条件外，还要随时掌握工序质量变化趋势，采取各种措施使其始终处于良好的状态。

3）对计量和测试条件的控制。计量测试条件关系到质量数据的准确性，必须加以严格控制，要规定严格的检定制度，编制器具周期送检计划，计量器具应有明显的合格标志，超期未检定或检定不合格者应

禁用。

4）对不良品的控制。不良品的控制应由质量管理部门负责，而不能由检验部门负责。质量管理部门除负责对不良品进行管理之外，还应掌握质量信息，以便进行预防性控制，组织质量改进。

2 工序质量控制及诊断方法研究

2.1 基于工序理论的质量影响因素分析

在机械产品的加工制造过程中，会有很多因素影响到最终的产品质量，总结起来主要有以下几个方面的因素：

1）机械加工设备操作者因素，人的因素是所有因素中最关键也是最核心的因素。对操作者进行分析，主要考察操作者的技术水平、质量意识和工作状态，通过对操作人员与最终的产品的质量的综合对比分析发现，工人技术水品也产品质量的检测结果成直接正比，人员素质直接决定了产品的质量检测结果，其相关度为70%左右，充分证明了人员素质在影响机械加工产品最终质量因素中的地位。

2）设备工装的因素，主要考虑加工机床、刀具、夹具、辅具、计量器具等的影响。当设备工装的状况良好，符合主流的制造水平要求的设备的需求情况下，产品的质量可以得到有效的保证，通过综合分析和不同的设备条件下相同的操作和环境因素下产品的质量对比分析显示，设备工装因素在整个影响机械制造设备的质量因素种所占比例为15%。

3）环境因素，温度、湿度、照明、噪声、振动等，白班中厂区照明良好，温度等控制的更加严格，更适合加工；环境因素中的噪声、振动等因素昼夜相差不大。综合考虑上述环境因素，通过综合数据分析显示，环境因素是在影响机械制造加工设备整体质量水平中所占的比例为10%。

4）作业和测试方式的因素，测量是由不同班次的工人运用相同的检测工具采用同种方法完成的。经过现场调研，发现所采用的检测工具为精度较高的电子读数内径千分尺，检测方法都按照标准检测作业指导书进行，因此，在这里测量因素的波动主要来源于不同班次工人的检测作业中，不同班次对操作标准执行的情况不同，即测试方式合理性不同，在影响机械制造加工设备整体质量水平中所占的比例为5%左右。

2.2 工序质量波动及其产生原因分析

工序控制的对象是工序质量的波动，目的是保证受控工序能稳定地生产合格产品，并将工序质量的波动限制在允许范围之内，使工序处于受控状态。工序质量因行业而异，一般来说对机加工产品的工序而言，工序质量即为产品质量特性，如：加工精度、粗糙度、加工尺寸偏差等，工序质量属于制造质量的范畴。质量的优劣主要体现为产品或工艺质量特性符合设计规范、工艺标准的程度，即符合性质量。

工序质量在各种影响因素制约下，呈现波动特性。工序质量波动包括：产品之间的波动；单个产品与目标值之间的波动；工艺质量特性在不同生产线、不同批次、不同时间的稳定性和因波动导致产品质量特性随时间、环境的变化等方面。

产品质量的变异是不可避免的。由于产品质量是在生产过程中形成的，所以人、机、料、法、环、测必然是产生产品质量变异的重要因素。由于这些因素的综合作用决定着产品制造质量，其质量的高低由误差的大小反映出来，所以单就误差在一批加工对象所表现的规律来看，可以分为：偶然性误差和系统性误差。即误差的大小和方向的变化是随机的，称为偶然性误差。误差的大小和方向保持不变或者按一定的规律变化的则称为系统性误差。产生偶然性误差的原因称为偶然性因素，产生系统性误差的原因称为系统性因素。偶然性因素和系统性因素是产生产品质量变异的两大类因素。

3 结论

机械加工产品的质量事关机械加工企业的生存与发展，是企业安身立命的关键。本文在讨论基于工序质量控制理论的基础上，对影响机械加工企业产品质量的因素进行深入的分析，其结果对机械加工企业规避产品生产过程中的质量陷阱，加强企业质量控制方法和途径具有十分重要的理论意义和现实价值。

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