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[其他] 保证零部件加工质量的测控技术

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发表于 2016-1-4 10:21:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
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保证零部件加工质量的测控技术

保证零部件加工质量的测控技术

        汽车用金属零部件的加工在汽车制造业中占有重要地位,如何保持加工工件质量的一致性,预防产生不合格品,是提升汽车整车质量水平和实现增效降本的重要途径之一。通过对加工工件或加工过程参数进行测量,运用测量数据对加工过程进行控制,可以很好地解决上述问题。
        机械加工过程作为汽车用金属零部件制造过程中的主要工艺,其过程受控的状态直接影响到整车质量的可靠性和制造成本。如何实现或证明机械加工过程处于持续的受控状态?显然,仅仅满足人、机、料、法和环五大因素的要求,依靠人员素质的提高、设备工装的改进及加工工艺的完善等,是不能保证或不能证明加工过程是处于受控状态的,还需要对加工工件进行测量,通过提供可信的测量数据,来证明加工过程的受控状态。
        机械加工过程测控技术是运用对工件或过程的测量数据,控制加工过程,以保证加工过程的稳定和可靠。随着科学技术的发展,各种形式的测控技术已经得到广泛应用,仅仅依靠检查员的检查测量来控制产品质量的时代已经或即将过去。取而代之的是运用测量控制技术,在产品最终形成之前,即预知产品是否满足使用要求,从而避免不良品的产生,实现增效降本。测控技术的应用已成为汽车用金属加工行业提升产品品质,增效降本的有效途径。
        本文介绍的几种测量控制技术是近几年发展起来的,到目前为止最为科学的测量控制方式,可为产品策划、工厂设施策划及制造过程策划阶段提供借鉴。
        测控技术
        综合分析近几年发展起来的测量控制技术,大致可分为三类:离线测量与统计过程控制技术、在线测量与控制加工技术及在机定位测量与控制加工技术。
        1.离线测量与统计过程控制技术
        离线测量是指被测量工件脱离加工部位(或加工工位)后实施的测量,传统的检验模式都属于离线测量。但传统的检验模式仅根据工件的检测结果,对该工件合格与否进行判定。而离线测量与统计过程控制技术是通过对工件检测数据的统计分析,运用统计技术SPC(Statistical Process Control)控制图,监控生产过程中的各工序参数变化对产品特性产生的影响,随时掌控产品特性变化趋势,在产品特性变坏之前对影响因素采取措施予以纠正,从而防止不合格品的发生,实现对加工过程的控制。
        2.在线测量与控制加工技术
        在线测量是指产品在加工过程中进行的测量。在线测量与控制加工技术是通过加工过程中对工件的测量,实现加工、测量和控制同步进行,加工过程中的测量数据转换为设备加工的控制信号,当已经加工到技术规范控制线时,测量信号就发出停止加工的指令,设备自动停止加工,从而实现对加工的控制。
       

保证零部件加工质量的测控技术

保证零部件加工质量的测控技术

        3.在机定位测量与控制加工技术
        在机定位测量是指产品在装夹后开始加工之前,首先对工件加工基准进行测量定位(工件找正),以加工基准的定位参数,修正工件各个尺寸的加工参数,从而实现加工过程的控制。在机定位测量与控制加工技术相当于在设备上安装了一台或多台三坐标测量仪,运用三坐标测量仪的测量数据实现加工工件找正,保证工件加工后的尺寸满足使用要求。
        应用研究
        三种不同形式的测控技术具有不同的应用范围和优势,根据不同的加工方式、加工机床的智能化程度、加工产品的复杂程度和重要程度,合理选择适宜的测控技术,可达到既经济又可满足使用要求的目的。
        1.离线测量与统计过程控制技术
        SPC控制图是应用该测控技术的基础。通过对SPC控制图的分析,可以判定过程是否稳定,是否需要对加工参数进行调整。
        离线测量与统计过程控制技术应用最为广泛,对加工设备和量具没有特别要求。可以使用普通量具对工件进行测量,按照连续测量5件,累计25组数据的规则,对数据进行统计并绘制控制图。目前普遍使用的是数字量具,数字量具可以将测量数据直接传递到计算机数据库,计算机按照预定的程序自动对数据进行统计,绘制控制图。
        除轴类件磨削加工之外,均可以使用该测控技术,如图1、图2、图3和图4所示。
       

保证零部件加工质量的测控技术

保证零部件加工质量的测控技术

        2.在线测量与控制加工技术
        该测控技术要求测量数据与设备的加工系统关联,测量数据可以控制设备的加工过程。因此,特别适宜于在制造过程策划时预先考虑。
        对于没有测控功能的数控加工设备,可以通过对数控设备加工系统软件改造,并附加一套数字测量设施,实现在线测量与加工过程控制。附加的数字测量设施将测量数据输入到数控设备的加工系统,作为数控设备加工系统的控制信号,当数字测量设施通过定位、加工过程的测量,测量数据达到要求公差时,设备自动停止加工。
        该测控技术适合于轴类件磨削加工的过程控制,如图5、图6、图7和图8所示。
        3.在机定位测量与控制加工技术
        该测控技术对设备要求较高,投入较大,适宜于较复杂产品的加工过程控制。
        结语
        测控技术已在世界先进国家的汽车制造业得到广泛应用,加快我国测控技术在汽车制造业的应用研究,加大测控技术应用投入,不仅可以提升整车的质量水平,缩短与国际先进水平的差距,还可以降低成本,避免因产生废品而造成的浪费,打造绿色汽车经济。
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