浅谈机械加工环节中的生产过程控制

生产过程控制是为确保生产过程处于受控状态，对直接或间接影响产品质量的生产、安装和服务过程所采取的作业技术和生产过程的分析、诊断和监控。操作者根据加工要求通过对包括设备、工件、刀具和夹具等组成的机械加工工艺系统的控制，最终加工出合格的成品或半成品，在这个过程中操作者要对工艺系统进行全程监控、诊断和分析并及时采取应对措施。操作者除了利用设备所带功能对加工过程进行监控（如数控机床）外，操作者本身对过程的的观察更加重要。医学妙方“望闻问切”法，是利用人的感官将难以直接发现的问题通过其他现象推断出来（即通过“现象”反映“现形”）。如果这种方法用于机械生产，对于多方位、多角度、多层面地发现机械加工过程中出现的问题，及时采取应对措施可以收到良好的效果，同时可以防患于未然。

1　机械加工环节中“望”、“闻”、“问”、“切”的解读

1.1“望”

“望”即通过目测、阅读、观察发现机械加工中的种种问题，从而有效避免和解决。

“望”贯穿于整个机械加工过程。从分析零件工艺文件到前期准备再到实施加工、后续处理，“望”都是我们感知这个过程的首要途径。

（1）前期准备中的“望”。首先观察零件工序图，了解要加工部位和目标尺寸，明确该工艺的关键部位、基准选择、装夹方式等。然后认真阅读工艺文件内容熟知每个工步所用刀切削用量及尺寸控制并了解相邻的工序安排。

案例：某工厂王师傅是一位技术过硬的老工人，2011年冬天在一次大批量精加工某大型零件时没有认真阅读工艺文件，忽略了调制处理后精加工前的时效处理要求，出现漏序，尽管当时零件检验合格但是转运到装配车间数天后，由于时效变形导致该批次零件无法装配全部报废，最终影响了工期对企业造成了极大损失。由此可见技术水平对于机械加工固然重要，但是细心地阅读工艺文件同样是完成生产任务掌握加工要领并承上启下的关键。

此外加工前最重要的一点还有观察自身安全准备情况（包括工作服、护具等）、周围工作环境是否正常、试运行机床是否正常、工量夹刀具是否齐备完好。

（2）实施加工过程中的“望”。这是机械加工过程中最重要的“望”。机械设备运行需要由操作者控制，设备动作的控制是一个手眼配合的过程，观察自然必不可少。实施加工过程中材料由毛坯变为工件，切屑不断从母体被剥落，切屑的形状、颜色可以很好地反映从过程的加工环境和质量。及时发现切屑异常变化并查找原因然后加以调整可有效地提高工件表面质量和生产效率。

例如：金属切削加工中，有经验的工人师傅在精加工时通过细心观察切屑大小判断吃刀深度，精度可达0.05mm以内。当发现切屑异常时果断中止加工查找原因并消除，防止出现“扎刀”或“大小头”等现象，可以有效提高普通机床或较低端的数控机床加工的合格率。

此外，加工过程中还要适时地对半成品工件进行尺寸测量并及时修正，是控制工件尺寸精度和位置精度的重要环节，必不可少。测量技术的高低，直接影响工件最终的合格率。

当然除了常规的观察之外，还要时刻集中尽力及早发现各种异常现象及时采取措施防止不安全时间的发生。比如当设备或工件振动达到能够目测到的程度时就说明已经相当剧烈了必须立即停止设备运行查找原因，否则后果会更加严重。

（3）后续处理的“望”。卸下工件之前通过自检确定最终加工尺寸填写自检记录，同时注意工件外观质量防止磕碰拉伤，工件的外观质量要求现在越来越苛刻一个小的细节可能导致产品的成败。

案例：某国内企业初次与德国企业合作，尽管常规检验全部合格但还是被德国检验师报废，结论是工件没有擦拭干净并涂防锈油；内孔铁屑没有清理干净。一件在我们平时看来合格的零件却被当成了废品，可见如今机械行业对产品的要求到了非常高的层次。以加工工艺术品的要求来加工机械零件，中国工业落后于国外的不只是技术还有精益求精的态度。

1.2“闻”

“闻”即耳听或者是鼻闻。是利用听觉或嗅觉的感知

（1）机械加工中的“耳听”。机械设备的运行、机械加工都会产生冲击振动，这些冲击振动产生有序或无序的声音对于操作人员来说也是很好的判断加工过程是否正常以及查找故障来源的重要信号，尤其是在目测无法观察到的情况下。与此同时机械加工设备周围环境通常也比较复杂，有时还会出现交叉作业，在自身加工作业同时还应该留意周围环境的声音变化，例如：听到行车经过的声音时走动要格外小心防止被起吊重物撞伤或被坠落物砸伤。

（2）机械加工过程中的“鼻闻”。机械加工过程中气味的变化有时也会给我们帮上大忙，比如当闻到焦臭味是往往是电气系统发生故障的信号，这时应及时停止设备运行，寻找气味来源以确定故障位置并及时维修，防止事故发生。另外工业中会用到很多种油如汽油、煤油、机油、切削油（液）等。有的油液外观非常相似，这时通过气味辨别是一种很快捷的方法。

1.3“问”

机械加工过程离不开“问”，“问”是通过交流获取信息的重要途径。其实我们日常的交流也大多是从“问”开始的。机械加工中的问包括人际交流和人机（物）交流。“问”是一个主动获取信息的手段。而前面的“望”和“闻”则是被动的。当然问是需要“望”和“闻”的配合的。比如我们“问”过之后要“听”别人的回答。

（1）人际交流。我们的人际交流往往是从“问”开始的。求问是机械加工中获取技术信息最快的手段。多向有经验的人求问，有助于个人水平的提升。此外当设备出现故障时，保留好故障现场，如实、详细地回答维修人员的问题有助于尽快排除故障。

（2）人机（物）交流。就是操作者有计划地主动激发某种现象的产生，通过判断现象获取信息。

例如：以前经常见到火车检修人员用检验锤敲打火车轮毂的某些位置来检测是否需要维修加固，这就是人机交流，用锤子敲打就是去“问”，被敲打位置发出的声响就是“回答”。我们有时还利用敲打听辨声音或用砂轮磨削看发出的火花的办法来判断毛坯或工件的硬度或材质。当然我们问的方式不仅仅是敲打，还可能是磨削、加热、试运行等；得到的“回答”不全是声音的形式，还可以是光、颜色、或者是运行状态等。

1.4“切”

所谓“切”，就是依靠触觉对零件温度变化或较轻微的振动进行区分和判断。

（1）切温度。机械设备的运行、金属切削变形在机械加工过程中多会产生发热。机床试运行后感触电机、轴承等温度变化可以判断是否有故障。

例如：切削加工中有经验的工人师傅可以通过感触温度，准确判断工件时效处理后的形变量，以在加工中预留出形变量来等到冷却后工件尺寸能够刚好进入公差范围，这样可以省去粗加工后等待工件冷却的时间，使粗精加工一次装夹完成，提高生产效率。

（2）切振动。机械加工过程中有一些振动是比较细微的，通过“望”和“闻”难以发现或者难以判断其强度大小。然而这些振动对于工件的表面质量要求却至关重要。

例如：有些机床存在低速爬行现象，用手搭在机床移动部件上就可以清晰的感触到，使用时应注意消除；深孔车削时刀杆很长容易发生较剧烈振动，把手轻轻搭在刀杆上感受振动剧烈程度可以判断工件表面质量是否可以满足要求以及系统结构刚性是否可以承受。当然“切”的前提是保证安全因为这通常需要靠近正在运转的设备或其辅件。

2　运用“望闻问切”法禁忌

（1）漫无目的。望、闻、问、切都要有明确的目的。有了明确的目的，才能在实际行动中有所依据，有所指导。毫无目的地观察、聆听，就缺乏针对性，失去了其意义。

（2）忽视安全。安全是生产的重中之重，我们所做得一切都要在安全的前提之下谨慎进行。望、闻、问、切的目的其实就是为了时刻保证人身安全和质量安全。

3　总结

“望闻问切”四诊法，是利用人的感官将难以直接发现的问题通过其他现象推断出来（即通过“现象”反映“现形”）是中国文化智慧的结晶。这种方法用于机械加工，对于多方位、多角度、多层面地监控、诊断、分析机械加工过程中出现的问题，及时采取应对措施可以收到良好的效果，防患于未然，方便初学者掌握机械生产过程控制的要领，充分发挥操作者在机械加工过程中的主导作用。但要注意的是，在生产过程控制中要集中精力、细心发现。同时需要日常不断地总结积累经验。

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