淺談機械加工環節中的生產過程控制

生產過程控制是為確保生產過程處于受控狀態，對直接或間接影響產品質量的生產、安裝和服務過程所采取的作業技術和生產過程的分析、診斷和監控。操作者根據加工要求通過對包括設備、工件、刀具和夾具等組成的機械加工工藝系統的控制，最終加工出合格的成品或半成品，在這個過程中操作者要對工藝系統進行全程監控、診斷和分析并及時采取應對措施。操作者除了利用設備所帶功能對加工過程進行監控（如數控機床）外，操作者本身對過程的的觀察更加重要。醫學妙方“望聞問切”法，是利用人的感官將難以直接發現的問題通過其他現象推斷出來（即通過“現象”反映“現形”）。如果這種方法用于機械生產，對于多方位、多角度、多層面地發現機械加工過程中出現的問題，及時采取應對措施可以收到良好的效果，同時可以防患于未然。

1　機械加工環節中“望”、“聞”、“問”、“切”的解讀

1.1“望”

“望”即通過目測、閱讀、觀察發現機械加工中的種種問題，從而有效避免和解決。

“望”貫穿于整個機械加工過程。從分析零件工藝文件到前期準備再到實施加工、后續處理，“望”都是我們感知這個過程的首要途徑。

（1）前期準備中的“望”。首先觀察零件工序圖，了解要加工部位和目標尺寸，明確該工藝的關鍵部位、基準選擇、裝夾方式等。然后認真閱讀工藝文件內容熟知每個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沒有認真閱讀工藝文件，忽略了調制處理后精加工前的時效處理要求，出現漏序，盡管當時零件檢驗合格但是轉運到裝配車間數天后，由于時效變形導致該批次零件無法裝配全部報廢，最終影響了工期對企業造成了極大損失。由此可見技術水平對于機械加工固然重要，但是細心地閱讀工藝文件同樣是完成生產任務掌握加工要領并承上啟下的關鍵。

此外加工前最重要的一點還有觀察自身安全準備情況（包括工作服、護具等）、周圍工作環境是否正常、試運行機床是否正常、工量夾刀具是否齊備完好。

（2）實施加工過程中的“望”。這是機械加工過程中最重要的“望”。機械設備運行需要由操作者控制，設備動作的控制是一個手眼配合的過程，觀察自然必不可少。實施加工過程中材料由毛坯變為工件，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境和質量。及時發現切屑異常變化并查找原因然后加以調整可有效地提高工件表面質量和生產效率。

例如：金屬切削加工中，有經驗的工人師傅在精加工時通過細心觀察切屑大小判斷吃刀深度，精度可達0.05mm以內。當發現切屑異常時果斷中止加工查找原因并消除，防止出現“扎刀”或“大小頭”等現象，可以有效提高普通機床或較低端的數控機床加工的合格率。

此外，加工過程中還要適時地對半成品工件進行尺寸測量并及時修正，是控制工件尺寸精度和位置精度的重要環節，必不可少。測量技術的高低，直接影響工件最終的合格率。

當然除了常規的觀察之外，還要時刻集中盡力及早發現各種異常現象及時采取措施防止不安全時間的發生。比如當設備或工件振動達到能夠目測到的程度時就說明已經相當劇烈了必須立即停止設備運行查找原因，否則后果會更加嚴重。

（3）后續處理的“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，同時注意工件外觀質量防止磕碰拉傷，工件的外觀質量要求現在越來越苛刻一個小的細節可能導致產品的成敗。

案例：某國內企業初次與德國企業合作，盡管常規檢驗全部合格但還是被德國檢驗師報廢，結論是工件沒有擦拭干凈并涂防銹油；內孔鐵屑沒有清理干凈。一件在我們平時看來合格的零件卻被當成了廢品，可見如今機械行業對產品的要求到了非常高的層次。以加工工藝術品的要求來加工機械零件，中國工業落后于國外的不只是技術還有精益求精的態度。

1.2“聞”

“聞”即耳聽或者是鼻聞。是利用聽覺或嗅覺的感知

（1）機械加工中的“耳聽”。機械設備的運行、機械加工都會產生沖擊振動，這些沖擊振動產生有序或無序的聲音對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，尤其是在目測無法觀察到的情況下。與此同時機械加工設備周圍環境通常也比較復雜，有時還會出現交叉作業，在自身加工作業同時還應該留意周圍環境的聲音變化，例如：聽到行車經過的聲音時走動要格外小心防止被起吊重物撞傷或被墜落物砸傷。

（2）機械加工過程中的“鼻聞”。機械加工過程中氣味的變化有時也會給我們幫上大忙，比如當聞到焦臭味是往往是電氣系統發生故障的信號，這時應及時停止設備運行，尋找氣味來源以確定故障位置并及時維修，防止事故發生。另外工業中會用到很多種油如汽油、煤油、機油、切削油（液）等。有的油液外觀非常相似，這時通過氣味辨別是一種很快捷的方法。

1.3“問”

機械加工過程離不開“問”，“問”是通過交流獲取信息的重要途徑。其實我們日常的交流也大多是從“問”開始的。機械加工中的問包括人際交流和人機（物）交流。“問”是一個主動獲取信息的手段。而前面的“望”和“聞”則是被動的。當然問是需要“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。求問是機械加工中獲取技術信息最快的手段。多向有經驗的人求問，有助于個人水平的提升。此外當設備出現故障時，保留好故障現場，如實、詳細地回答維修人員的問題有助于盡快排除故障。

（2）人機（物）交流。就是操作者有計劃地主動激發某種現象的產生，通過判斷現象獲取信息。

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

1.4“切”

所謂“切”，就是依靠觸覺對零件溫度變化或較輕微的振動進行區分和判斷。

（1）切溫度。機械設備的運行、金屬切削變形在機械加工過程中多會產生發熱。機床試運行后感觸電機、軸承等溫度變化可以判斷是否有故障。

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

（2）切振動。機械加工過程中有一些振動是比較細微的，通過“望”和“聞”難以發現或者難以判斷其強度大小。然而這些振動對于工件的表面質量要求卻至關重要。

例如：有些機床存在低速爬行現象，用手搭在機床移動部件上就可以清晰的感觸到，使用時應注意消除；深孔車削時刀桿很長容易發生較劇烈振動，把手輕輕搭在刀桿上感受振動劇烈程度可以判斷工件表面質量是否可以滿足要求以及系統結構剛性是否可以承受。當然“切”的前提是保證安全因為這通常需要靠近正在運轉的設備或其輔件。

2　運用“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，才能在實際行動中有所依據，有所指導。毫無目的地觀察、聆聽，就缺乏針對性，失去了其意義。

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

3　總結

“望聞問切”四診法，是利用人的感官將難以直接發現的問題通過其他現象推斷出來（即通過“現象”反映“現形”）是中國文化智慧的結晶。這種方法用于機械加工，對于多方位、多角度、多層面地監控、診斷、分析機械加工過程中出現的問題，及時采取應對措施可以收到良好的效果，防患于未然，方便初學者掌握機械生產過程控制的要領，充分發揮操作者在機械加工過程中的主導作用。但要注意的是，在生產過程控制中要集中精力、細心發現。同時需要日常不斷地總結積累經驗。

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:“look, listen, question and diagnose”method, mechanical processing, production process control