偏航行星輪生產過程質量控制研究

劉 奔

（沈陽城市學院，遼寧 沈陽 110020）

偏航行星輪生產過程質量控制研究

劉 奔

（沈陽城市學院，遼寧 沈陽 110020）

文章對企業質量管理的基本現狀展開了研究，并在此基礎上對整個企業的質量控制情況進行了分析，以機械制造行業為例對整個過程質量控制進行研究，提出了標準化的流程和方案；結合當前生產的實際情況，對整個質量監控程序進行抽樣研究；在參數設計的基礎上提出了有效的故障診斷方法，以幫助機械制造企業開展質量控制的研究。

偏航行星輪生產；機械制造企業；過程質量控制；整體方案；參數設計

1 概述

20世紀20年代初期，質量管理的概念就已經流行起來，它一直伴隨著企業的不斷發展而完善，在這種情況下企業的過程質量控制策略顯得非常關鍵。一個企業如果想實現可持續化的發展就必須要保證有較低的成本以及較高的生產效率，在這種局勢的情況之下需要對產品質量進行分析，結合實際的產品得到結論，并且重點提高企業的生產效率，保障整個企業在生產過程當中的質量，這樣能夠為機械制造企業的產品質量提供一份堅實的保障。并且還可以針對企業在質量管理方面存在的不足，提出一套比較合理有效的管理模式，這樣的管理模式能夠幫助企業提高機械產品的質量。

2 過程質量分析與控制的基本理論

2.1 工序與質量控制

2.1.1 工序。在產品的生產過程當中，往往需要經歷多道工序，這些工序在整個產品的質量控制過程當中具有十分重要的作用。本文主要對加工工序展開分析和研究，列出一系列詳細的加工工序方案，在進行加工生產過程當中，還會存在著許多小的單元，這些單元可以通過工序控制來實現產品質量的控制。本文主要研究各種數據的輸入問題，并且對相應的輸出結果的特定關系進行分析最終得到的結果。

2.1.2 工序質量。工序的質量在整個加工過程當中顯得非常關鍵，它能夠結合產品本身的特性，在加工的過程當中還可以分析質量的波動特性以及原因，并且結合這個原因來對狀態進行有效的控制。工序加工的兩種狀態分別是受控狀態和失控狀態。

2.1.3 質量控制。質量控制主要是以各種技術作業和活動作業作為研究的基礎，并且在質量控制的過程當中，對每個階段的質量都會進行比較嚴格的監控和控制，這樣才能夠形成一套比較有效的監控機制，從而實現對整個過程當中質量的監督與控制。

每個環節都有著十分重要的作用，并且整個質量控制的環節都需要避免產生波動，這種目標可以選在固定的范圍內，并提高產品質量。

2.2 過程能力分析

在整個過程當中有必要分析當前質量建設的標準，并且將這個標準與整個過程當中的成本建立一種密切的聯系，這種過程當中還包括多種參數，其中最為主要的參數就是過程能力參數、偏移參數以及標準化參數等。

式中：TU和TL即USL和LSL，分別代表控制界限的上、下限；標準偏差s表示的過程離散程度；T為規定的公差。這種定義能夠對能力指數進行決定，并且對標準偏差進行計算。

根據整個過程當中的能力指數情況可以對等級進行劃分，并且對整個過程當中的產品合格能力進行分析，這樣也可以對企業采取不同的應對措施。

對過程偏差系數k以及各種修正指數Ca進行分析計算，主要是針對其波動范圍進行分析計算，可以得到：

3 過程質量分析與控制的整體方案

3.1 方案設計的實際企業依托

本文主要以大連嘉運電子科技有限公司為案例進行研究，大連嘉運電子科技有限公司主要生產風力發電機，對風力發電機的機械轉子部分以及轉軸部分進行加工設計。其機械加工過程具有較高的要求和標準。

企業在生產的過程中還能夠進行熱處理以及技術判定，這種技術判定能夠在質量控制階段取得良好的效果，但這種理論和方法也會導致許多質量問題的產生。

3.1.1 企業質量問題分析。當前企業的質量管理必須滿足相關的標準，并且在整個質量控制階段需要依據相應的標準和思想，這樣才能夠避開質量問題，同時還能夠對結構進行優化，具體情況如表1所示：

表1 企業質量問題分析表

3.1.2 過程質量分析的研究對象。大連嘉運電子科技有限公司的主要產品就是偏航驅動器裝置，這種裝置的生產環節內容比較豐富，主要包括有材料采購、外協議粗加工、精加工、熱處理和整機裝配等。上述每個環節對于加工精度都有著較高的要求，并且需要保證質量控制特性的使用壽命、效率、安全性以及經濟性都要達標，因此在當前的這種情況下需要加強整個工序環節的質量控制。由偏航驅動器的結構圖可以知道，目前的產品主要是五星級的傳動結構，行星輪是其中最為主要和核心的部件之一，并且內孔與架軸可以經過自動組裝來完成。齒面與輪子是相互接觸的，這種接觸可以通過齒輪的帶動來完成。詳細的實物圖如圖2所示：

圖2 行星輪實物圖

在進行機械產品加工的過程當中，可以根據相應的控制管理模塊來對整個流程進行控制，這樣才能夠保證整個過程當中的質量檢驗達到標準。質量數據在分析統計的過程當中以及機械設備加工過程當中具有十分重要的作用。

3.2 過程質量分析流程及方法

對質量數據進行觀測，并且控制相應的閾值，在沒有發生異常的情況下控制整個過程和進度。

質量數據能夠保證在較為穩定的情況下不會發生任何異常并且要保證直方圖是呈現正態分布的，在具體研究的過程當中依據直方圖的圖形可以比較準確的判斷整個圖形的波動情況并且活動相應的圖形因果分析結果。針對當前在企業的實際生產過程當中需要對問題展開研究，并且對問題存在的原因進行分析，基于上述各種原因提出有效的改進措施。產品在生產過程中存在著一些比較特殊和復雜的特性，這種復雜的過程需要結合能力指數來進行有效分析，并且取得良好的控制結果。

3.2.1 單元過程能力模型。整個過程可以分為兩種情況進行計算：

生產過程穩定狀態下，過程均未對目標位有偏移，即X與公差中心M重合，則單元過程能力指數計算CP；生產過程穩定狀態下，但過程均值相對目標值存在偏移，即與公差中心M不重合，則單元過程能力指數計算偏移的過程能力指數CPk、CPm。

單元過程能力指數的計算和傳統的原理一樣，在此不再贅述，其中過程偏移評價指標有過程偏移的評價指標過程偏移系數k、過程標準化偏移系數d；過程能力指數計算的指標有上邊容差能力指數（CPu）；下邊容差能力指數（CPl）、能力指數（CP）、過程能力（CPk）、過程能力（CPm）。

3.2.2 多元過程能力模型。在偏航器的驅動過程當中需要結合偏航器的特性來進行過程質量分析，除此之外，還需要對每道工序的傳遞規律和傳遞特性展開研究，在此基礎上建立有效的傳遞模型，這種傳遞模型還能夠對機械加工和生產過程的質量特性進行分析。利用這種質量傳遞特性可以對機械加工過程當中的每道工序的關聯特性展開分析，并且通過列圖或者列表來分析產品的質量，最終來確定每道工序的流程情況。

3.3 過程質量監控流程及參數設計

在產品的質量監控階段需要判斷產品的穩定特性，并且建立一些獨特的加工工序，采取X-R控制圖以及EWMA控制圖來對機械加工過程的質量進行比較詳細的監控，并且基于控制結果提出有效的控制措施和控制方案。EWMA控制圖需要根據過去的各種數據，并且結合當前的各種信息來進行加權表達，這樣可以實現整個制造過程更加精準和更加靈敏的控制作用。在控制的過程當中對整個偏移控制的影響十分有效，除此之外還需要確定相應的控制參數，這樣可以獲得有效的寬度系數L以及權重因子l。

4 結語

課題研究的主要工作和結論如下：（1）本文通過對偏航行星輪的生產、加工設計過程中進行機械加工設計和分析，并且提出有效的管理方法和實踐方法。引入質量統計以及過程控制理論，建立有效的控制方案和標準化流程，為本文體系結構的搭建提供理論基礎；（2）在本文的研究當中需要結合偏航驅動器產品加工的特性，并且對當前產品質量的設計標準和檢驗標準進行抽查，在進行質量分析與質量控制的過程當中，需要結合整個驅動器的各種質量模塊進行分析，最終協助整個過程的診斷，在整個過程當中需要建立有效的異常模式，借助這種異常模式來對故障進行分析，最終提出有效的應對措施。

[1]劉立堃．多工序制造過程誤差綜合預測模型研究[D]．重慶大學，2013.

[2]林志航．產品設計與制造質量工程[M]．北京：機械工業出版社，2014.

[3]張根保．現代質量工程[M]．北京：機械工業出版社，2014.

（責任編輯：周 瓊）

TK83

1009-2374（2017）07-0245-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.117

劉奔（1994-），男，遼寧葫蘆島人，就讀于沈陽城市學院，研究方向：機械設計制造及其自動化。

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