机械制造过程质量控制研究
2023-08-13刘宪忠
【摘要】本文首先阐述了机械制造过程质量控制的重要性,分析了机械制造过程质量控制的关键要素,最后主要就如何做好对机械制造过程的质量控制工作,提出了部分探讨性建议。
【关键词】机械设备;制造过程;质量控制
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.04.044
Research on Quality Control of Mechanical Manufacturing Process
LIU Xianzhong
(The Second Military Representative Office of Beijing Bureau of Maritime Decoration in Tianjin, Tianjin 300308, China)
Abstract: This article first expounds the importance of quality control in the mechanical manufacturing process,analyzes the key elements of quality control in the mechanical manufacturing process, and finally puts forward some exploratory suggestions on how to do a good job in the quality control of the mechanical manufacturing process.
Key words: mechanical equipment; manufacturing process; quality control
自機械设备出现之时起,就给人们的生活、生产带来了极大的便利,在社会中具有重要的作用和价值。随着时代的发展,机械设备在不断演化,以不断适应新的社会需求。至今,机械设备已经广泛普及,并且深入地渗透进了各个行业、领域,从日常生活到农业、工业、交通再到医疗、军事,覆盖衣、食、住、行、生产、国防等方面,不一而足。整个现代社会的运转,就是建立在各种机械设备的辅助之上的[1]。鉴于机械设备如此之重要,在机械制造过程当中,做好相应的质量控制工作,也就显得尤为必要。
1机械制造过程质量控制的重要性
1.1增强机械制造市场竞争力
机械设备的应用覆盖现代社会的方方面面,因此形成了一个庞大的机械制造市场,世界各国都无一不重视这一市场,因为机械制造市场的发展,不仅可以为国家创造经济,同时还可以从其他各个方面,提升国家的综合国力,意义非同小可。除了机械设备的性能、功能、制造成本之外,质量是决定机械制造市场竞争力的核心,如果对机械制造过程的质量控制不到位,导致出厂的机械设备存在质量问题,性能、功能不达标,便会遭到市场的质疑,无法得到市场认可[2]。只有加强对机械制造过程的质量控制,保证出厂机械设备的质量和性能、功能,这样才能获得市场的认可和信赖,增强机械制造市场竞争力,实现更好的市场发展。
1.2确保机械设备使用、运行的安全性
早期的机械设备功能单一,结构简单,制造粗糙,不仅作用、功能有限,并且存在着较大的安全隐患,在机械设备的使用、运行过程当中,容易引起安全事故,造成人员伤亡、财产损失。因此,出于以人为本的理念考虑,现代机械设备对于安全性具有非常高的要求,旨在减少机械设备使用、运行可能对人造成的伤亡[3]。而机械设备的安全性与其制造质量直接相关,如果机械设备的制造质量存在问题,就必然伴随安全隐患。所以,必须要对机械制造过程做好质量控制工作,在保证机械设备质量的同时,消除可能伴随的安全隐患,从而确保机械设备使用、运行的安全性。
1.3充分发挥出机械设备的作用和价值
如上所述,随着时代的发展,机械设备在不断演化,如今的机械设备性能越来越强,功能越来越健全,同时结构越来越精密,组成越来越复杂,这就对机械制造提出了更高的标准和要求。在机械制造过程当中,只要出现了任何的一点疏忽,不论是精度不达标,还是零部件不符合生产制造规范,致使机械设备出现质量问题。都会影响到其正常的使用,既会增加机械设备的维修、维护成本,还无法使机械设备发挥出其应有的作用[4]。为此,必须严格做好对机械制造过程的质量控制工作,避免任何疏忽致使的质量问题,这样才能保证机械设备的正常使用,充分发挥出机械设备的作用和价值。
2机械制造过程质量控制的关键要素
2.1精度与误差
与早期结构简单、粗糙的机械设备相比较,如今的机械设备结构明显更加复杂,制造精度也越来越高。但是客观来讲,以人类目前现有的最先进技术能力,还无法制造出完全无误差的机械设备。导致机械制造误差的因素非常多,制造工艺、制造设备、制造环境、工件残余应力、给进系统位移等,均可能引起误差[5]。一定程度之内的误差,只要符合制造精度要求,不会给机械制造带来质量问题,但是如果误差较大,超出了制造精度能够接受的范围,就必然造成质量问题。所以在实际的机械制造过程当中,对于其质量的控制,须尽量减小误差,提高精度,以确保机械制造质量。
2.2人工
早期的机械制造,之所以相对粗糙,一个重要的原因是其主要依赖于人工。而当前,已经出现了大量制造机械的机械设备,这些机械设备在很大程度上取代了人工,不仅减少了人的劳动量,而且提高了制造的效率和质量,使得如今的机械制造和以往相比较,在各方面都有了很大的改善。不过需要认识到的是,即使是有了制造设备的辅助,人依旧是决定机械制造质量的关键,因为制造设备由人控制,制造设备的运作取决于人的专业知识、专业能力。因此,在机械制造过程质量控制中,对人工的控制,是重中之重。
2.3材料与环境
机械的制造,会应用到大量的各类原材料,如金属类的铜、铁、铝、钢、钛,以及非金属类的陶瓷、磨料、碳和石墨材料、石棉等。这些类型的原材料,有更为详细的规格划分,相当细致。概括性地来讲,机械设备就是由这些原材料按照一定工艺,经加工后组装而成的,因此原材料的质量,也就直接决定着机械制造的质量,如果原材料质量本身存在缺陷,或是不符合设计需求,就必然导致质量问题出现[6]。另外,现代机械制造对于环境的条件要求非常之高,温度、湿度、清洁度等,都会对机械制造产生影响,如果环境控制不得当,不符合机械制造要求,也会造成质量问题。所以,材料与环境同样是机械制造过程质量控制的关键要素。
2.4制造设备
前文中提到,当前已经出现了大量制造机械的机械设备,它们在机械制造工程当中,起到了很大的辅助作用,提高了机械制造的效率与质量。不过制造设备本身,也会对机械制造过程的质量,产生很大的影响,并不是只要使用了制造设备,就可以达到预期的效果。因为制造设备也会老化、发生故障,如果其出现了这样的情况,就可能导致机械制造的精度降低、误差加大,甚至是导致工件完全变形、无法工作等。再者,制造设备的自动化能力,也决定着其制造效率与质量,一般而言,制造设备的自动化能力越高,就越是可以节省人工,提高效率,确保质量。因而,机械制造过程质量控制中,对于制造设备的控制与管理也不容忽视。
3机械制造过程的质量控制措施
3.1优化机械制造的工艺流程
机械制造是从大量的零部件加工开始的,最后再对零部件进行组装,便可以得到完整的机械设备。因此,对于机械制造过程的质量控制,需要具体从零部件的加工入手,优化相应的工艺流程。如果工艺流程设计不科学,会导致加工过程中部件质量降低,或者直接导致废物品率的升高。要想确保机械制造过程当中,所有零部件的加工质量,必须要对工艺流程进行优化。这期间,既要考虑到对生产制造加工效率的保证,更要严格地控制好加工质量,在缩短加工时间的同时,确保零部件的质量。并且在对零部件进行生产加工之前,还需要做好相应的准备工作,如定位要一次性精确,避免反复装夹,最终造成加工误差。还应保证机械加工设备的完好与尺寸精度满足生产的要求,生产调度、作业管理等,都需要根据不同的工艺流程做出相应的调整[7]。从而保证机械设备的零部件加工,完全符合设计的标准和质量要求。
3.2机械制造工序质量监测与控制
整个机械制造过程,包括若干个环节,如铸造、锻造、焊接、热处理、机械加工、装配过程、测试检验等。而其中的每一个环节,也包括若干个工序,以机械加工而言,至少就包括了车、铣、刨、磨、镗、铰、拉等,控制好机械制造过程中每一道工序的加工质量,是确保整个机械制造质量的基本要求。应针对关键质量特性值设置关键工序、重点工序,进行重点质量管控,才能保证半成品和成品的最终质量。通过对每道工序加工质量的检验工作,包括对质量特性的监测、测量、试验等,将检测的结果与设计图纸的质量要求进行比对,确认每道工序产品质量符合相关技术要求。如果出现质量问题,应对质量信息进行综合分析和评估,找到影响加工质量根本所在,采取相应的措施和对策。要防止不合格产品进入下一道生产工序,要求每一道生产工序的相应质量记录完好、检验或试验符合性合格才可以进入下一生产工序[8]。如此一来,就能够确保整个机械设备的制造质量。
3.3机械制造材料与环境控制
机械制造过程当中,会使用到大量的各类原材料,为了确保机械制造质量,一定要从源头上,控制好原材料的质量。首先在原材料的采购过程当中,就需要对原材料的质量、性能、标准等,进行严格的筛选、检查,确保其符合机械制造的要求。其次,应对原材料进行制造加工实验,看原材料经过制造和加工过后,是否能够真正达到设计标准,一切确认无误后,才能正式用于机械制造。在环境方面,要根據不同的机械制造标准、要求,进行相应的环境控制,配置完善的空调、换气、除湿设备,如果具有特殊要求,还需要构建完全的无尘环境,避免因为环境原因,造成机械制造质量出现问题。
3.4机械制造人工控制
在机械制造过程的质量控制中,对于人工的控制非常关键。第一,应当确保所有上岗作业的工作人员,都具有机械制造方面的专业知识、专业能力,根据其知识、能力和经验水平,分配工作岗位;第二,需要对工作人员加强培训、教育,既要不断更新他们的机械制造专业知识,提高其专业能力,同时更要树立他们的责任意识、质量意识,使其能够更加严肃、认真地对待自身工作,始终保证加工、制造质量;第三,需要制定严格的人工质量管理制度,要求工作人员按照相应规定自检,全员参与质量控制。
3.5机械制造设备控制
在机械制造过程的质量控制中,对于制造设备的控制,一方面是需要做好对设备的维护、保养工作,始终保证设备良好的运行状态,避免制造设备出现故障,引发加工误差或是生产安全事故。再者,是要加快对制造设备的自动化升级,如由人工控制的制造设备,其生产精度是较难准确把握的,非常容易出现误差,这种误差虽然可能非常小,但是却依然可能会存在质量隐患。而通过自动化技术的应用和升级,则可以更有效地减少误差,保证进度自动化技术可以实现对制造设备运行各种参数的实时监测,并动态对相关的控制参数进行调整,这种控制调整的计算速度、执行速度更快,精确度更高。能够根据实际的机械制造需求,调整误差范围,确保机械制造质量。
4结束语
在如今的机械制造过程当中,应当将对机械制造的质量控制作为一项关键课题,积极加强研究、探讨与实践。一方面,既要深入、全面地认识到机械制造过程质量控制的重要性,客观分析机械制造过程质量控制的关键要素。另一方面更要采取科学、有效的机械制造过程质量控制方法,有力保障机械设备的制造品质。这样才能使机械设备在社会生活、生产中,发挥出更大的作用、价值,推动社会建设、发展。
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【作者简介】
刘宪忠,男,1977年出生,工程师,研究方向为质量管理。
(编辑:李钰双)