提高機械制造質量的基本原理及途徑分析

黃菡菁

摘 要：我國機械工業在全球性的市場競爭當中，在制造的精度方面一向都不是強項。我國的很多企業在機械制造工序的質量控制方面做得并不夠出色，主要體現在廢、次品率偏高。因此，如何有效提高機械制造質量，是一個非常重要的問題。該文結合機械制造質量控制的方法分析了提高機械制造質量的基本原理。

關鍵詞：機械制造 基本原理 質量控制

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（c）-0059-01

在統計機械產品質量的過程中，可以了解到有超過一半的問題都來自于機械制造的過程。而我國的機械企業在這方面一直都處于弱勢。很多企業由于測量系統的測量能力以及加工系統的工序能力嚴重不足，導致工序的質量控制做得不好，廢、次品率偏高，制造出來的機械的精度并不能夠滿足當前社會對加工水平的要求，減緩了企業發展的腳步。因此，讓我國制造質量的水平得到提高對于國民經濟的發展的意義非常重大。

1 提高機械制造質量的基本原理

機械產品的質量由兩個方面所決定，分別是各個零件的質量以及裝配的質量。因此，機械產品的總體質量由單個零件的加工質量所影響，做好單個零件的機械加工非常的重要。隨著科學技術的不斷發展和消費水平的不斷提高，人們對于機械產品的質量要求變得越來越高，要求構成產品的零件具有高質量以及高精度。由于每個機床的有限加工精度，在加工過程當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機械制造過程中的質量控制，控制好廢品率，從而使機械制造的質量提高成為一個越來越重要的問題，也有越來越多的人加入研究這個問題的隊伍當中。提高制造質量的基本原理可以分成兩類。

（1）利用高精度的加工設備。

目前，越來越多加工機床采用了可靠性比較高的傳感器檢測機構以及越來越先進的控制結構，讓加工的精度有效地提高，并且在加工過程當中能夠實時的檢測加工的狀態并修正和補償誤差。這樣就可以有效地對零件的質量進行改善，讓零件的精度提高，讓零件尺寸的分布范圍減少。但由于購置這些加工設備的費用非常昂貴，我國很多企業還沒有使用這些加工設備的條件。

（2）制造過程質量控制。

這種方法不需要購置全新的高精度加工設備，只需要利用原有的設備和技術，使用一些新的方法和原有的技術結合，通過對機床加工出來的產品尺寸分布特性進行分析和研究，對機床的加工狀態進行分析，從而控制和調整機床的加工狀態。這種控制方法的最關鍵部分就是測量，分為在線測量和離線測量兩種。在線測量是一種高新技術，具有自動檢測功能，在保持效率高的同時精密度和精確度也非常的高，能夠對質量進行有效地控制。在線測量技術已經在發達國家普遍的應用，我國近幾年也逐漸開始使用，而且由于這種方法的成本不高，適合我國大多數企業使用。

2 機械制造質量過程控制的方法

（1）統計質量控制。

統計質量控制就是對實力統計學的方法進行應用，采集被控對象的數據，對其統計特性進行分析和研究，對生產過程的穩定狀態進行判斷。統計質量控制已經成為了一個非常龐大的質量控制學科，已經有近百種統計適量控制技術，原理都是統計學中的小概率事件原理：在一次觀察中，不可能發生小概率事件，一旦發生了就可以認為是系統出現了某些問題。用工程技術語言可以將這樣描述：假設工序處在某個狀態，如果出現了偏離這個狀態的情況，工序就會有很大的可能性出現了失控，需要調整。根據這個原理，產生了非常多的統計質量控制技術，其中零件某一質量參數控制圖最具代表性。質量控制圖主要是對生產過程當中是否處于統計控制狀態進行判斷，對加工誤差的性質進行區別。在生產過程質量當中，控制圖是一種記錄圖形，具有上下控制界限以及中心線。

（2）建模質量控制。

建模質量控制就是先對被控對象進行充分的分析和了解，再建立一個對應的加工過程模型，再對這個模型的特征進行分析，從而控制加工的過程，保證產品的質量。要想保證建模質量控制的效果，就必須要建立一個可靠和有效和模型。模型分成基礎模型和應用模型兩種。在模型的建立過程當中，通常都是用確定性的方程對過程的穩定狀態特性進行描述，用一些隨機的公式對輸出參數的偏離進行描述。隨著信號處理手段的不斷發展，也有一些新的控制模型出現，如模糊集理論模型和人工神經網絡模型等等。

（3）預報補償控制。

在機械的制造過程當中，經常會受到隨機性和系統性因素的影響，導致產品的質量不能夠達到要求。在機械的制造過程當中可以利用傳統統計質量方法的前提就是服從小概率原理和中心極限原理，這時候機械制造的過程就會相對來說比較的平穩。當機械沒有受到小概率原理和中心極限原理的約束的時候，就不能使用傳統的統計質量控制來讓問題得到解決，這時候就需要實施預報補償控制。

預報不長控制就是對產品加工的質量參數進行實施的預測工作，具體的方法是通過一些現代分析手段來建立模型，再對模型進行分析，從而預測產品的質量，再根據預測的結果通過一些手段來消除產品的質量誤差。在機械的加工過程當中，可以通過以下幾步來實施預報不長控制，分別是在線監測、實時建模以及預報和補償控制。就是先使用測量的方法，對加工過程當中的分析進行全面的分析和研究工作，了解質量特性的一些變化規律，用現代分析處理手段建立科學的數學模型，并根據該模型對產品的誤差變化趨勢進行預測，如果發現產品的誤差變化趨勢不對的話，就應該實施補償控制，從而保證機械產品的質量。誤差預報的及時性和準確性將會直接受到預報模型的好壞的影響，而誤差的規律性和性質就決定了怎么樣選擇合適的預報模型。需要利用統計分析技術來對誤差的性質和變化規律進行掌握，利用相關數學手段建立誤差預報模型，利用控制技術和現代信息技術等來實現補償控制。

3 結語

產品的質量控制可以分成三個部分，分別是產品檢驗、制造過程的質量控制以及產品工藝的設計改進。產品的檢驗工作并不能夠讓機械制造的質量得到提升，只能夠發現不及格的產品；而制造過程的質量控制可以讓產品達到設計標準，符合設計要求，從而讓使用的要求得到滿足；產品工藝設計的改進能夠讓機械制造的缺陷有效的減少，減少對制造過程中控制盒質量監測的依賴。綜上所述，要想讓機械產品符合使用要求，首先要做好設計，其次是在制造過程中做好質量控制工作，而檢驗則是讓產品質量得到保證的重要手段。

參考文獻

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