偏航行星轮生产过程质量控制研究

刘 奔

（沈阳城市学院，辽宁 沈阳 110020）

偏航行星轮生产过程质量控制研究

刘 奔

（沈阳城市学院，辽宁 沈阳 110020）

文章对企业质量管理的基本现状展开了研究，并在此基础上对整个企业的质量控制情况进行了分析，以机械制造行业为例对整个过程质量控制进行研究，提出了标准化的流程和方案；结合当前生产的实际情况，对整个质量监控程序进行抽样研究；在参数设计的基础上提出了有效的故障诊断方法，以帮助机械制造企业开展质量控制的研究。

偏航行星轮生产；机械制造企业；过程质量控制；整体方案；参数设计

1 概述

20世纪20年代初期，质量管理的概念就已经流行起来，它一直伴随着企业的不断发展而完善，在这种情况下企业的过程质量控制策略显得非常关键。一个企业如果想实现可持续化的发展就必须要保证有较低的成本以及较高的生产效率，在这种局势的情况之下需要对产品质量进行分析，结合实际的产品得到结论，并且重点提高企业的生产效率，保障整个企业在生产过程当中的质量，这样能够为机械制造企业的产品质量提供一份坚实的保障。并且还可以针对企业在质量管理方面存在的不足，提出一套比较合理有效的管理模式，这样的管理模式能够帮助企业提高机械产品的质量。

2 过程质量分析与控制的基本理论

2.1 工序与质量控制

2.1.1 工序。在产品的生产过程当中，往往需要经历多道工序，这些工序在整个产品的质量控制过程当中具有十分重要的作用。本文主要对加工工序展开分析和研究，列出一系列详细的加工工序方案，在进行加工生产过程当中，还会存在着许多小的单元，这些单元可以通过工序控制来实现产品质量的控制。本文主要研究各种数据的输入问题，并且对相应的输出结果的特定关系进行分析最终得到的结果。

2.1.2 工序质量。工序的质量在整个加工过程当中显得非常关键，它能够结合产品本身的特性，在加工的过程当中还可以分析质量的波动特性以及原因，并且结合这个原因来对状态进行有效的控制。工序加工的两种状态分别是受控状态和失控状态。

2.1.3 质量控制。质量控制主要是以各种技术作业和活动作业作为研究的基础，并且在质量控制的过程当中，对每个阶段的质量都会进行比较严格的监控和控制，这样才能够形成一套比较有效的监控机制，从而实现对整个过程当中质量的监督与控制。

每个环节都有着十分重要的作用，并且整个质量控制的环节都需要避免产生波动，这种目标可以选在固定的范围内，并提高产品质量。

2.2 过程能力分析

在整个过程当中有必要分析当前质量建设的标准，并且将这个标准与整个过程当中的成本建立一种密切的联系，这种过程当中还包括多种参数，其中最为主要的参数就是过程能力参数、偏移参数以及标准化参数等。

式中：TU和TL即USL和LSL，分别代表控制界限的上、下限；标准偏差s表示的过程离散程度；T为规定的公差。这种定义能够对能力指数进行决定，并且对标准偏差进行计算。

根据整个过程当中的能力指数情况可以对等级进行划分，并且对整个过程当中的产品合格能力进行分析，这样也可以对企业采取不同的应对措施。

对过程偏差系数k以及各种修正指数Ca进行分析计算，主要是针对其波动范围进行分析计算，可以得到：

3 过程质量分析与控制的整体方案

3.1 方案设计的实际企业依托

本文主要以大连嘉运电子科技有限公司为案例进行研究，大连嘉运电子科技有限公司主要生产风力发电机，对风力发电机的机械转子部分以及转轴部分进行加工设计。其机械加工过程具有较高的要求和标准。

企业在生产的过程中还能够进行热处理以及技术判定，这种技术判定能够在质量控制阶段取得良好的效果，但这种理论和方法也会导致许多质量问题的产生。

3.1.1 企业质量问题分析。当前企业的质量管理必须满足相关的标准，并且在整个质量控制阶段需要依据相应的标准和思想，这样才能够避开质量问题，同时还能够对结构进行优化，具体情况如表1所示：

表1 企业质量问题分析表

3.1.2 过程质量分析的研究对象。大连嘉运电子科技有限公司的主要产品就是偏航驱动器装置，这种装置的生产环节内容比较丰富，主要包括有材料采购、外协议粗加工、精加工、热处理和整机装配等。上述每个环节对于加工精度都有着较高的要求，并且需要保证质量控制特性的使用寿命、效率、安全性以及经济性都要达标，因此在当前的这种情况下需要加强整个工序环节的质量控制。由偏航驱动器的结构图可以知道，目前的产品主要是五星级的传动结构，行星轮是其中最为主要和核心的部件之一，并且内孔与架轴可以经过自动组装来完成。齿面与轮子是相互接触的，这种接触可以通过齿轮的带动来完成。详细的实物图如图2所示：

图2 行星轮实物图

在进行机械产品加工的过程当中，可以根据相应的控制管理模块来对整个流程进行控制，这样才能够保证整个过程当中的质量检验达到标准。质量数据在分析统计的过程当中以及机械设备加工过程当中具有十分重要的作用。

3.2 过程质量分析流程及方法

对质量数据进行观测，并且控制相应的阈值，在没有发生异常的情况下控制整个过程和进度。

质量数据能够保证在较为稳定的情况下不会发生任何异常并且要保证直方图是呈现正态分布的，在具体研究的过程当中依据直方图的图形可以比较准确的判断整个图形的波动情况并且活动相应的图形因果分析结果。针对当前在企业的实际生产过程当中需要对问题展开研究，并且对问题存在的原因进行分析，基于上述各种原因提出有效的改进措施。产品在生产过程中存在着一些比较特殊和复杂的特性，这种复杂的过程需要结合能力指数来进行有效分析，并且取得良好的控制结果。

3.2.1 单元过程能力模型。整个过程可以分为两种情况进行计算：

生产过程稳定状态下，过程均未对目标位有偏移，即X与公差中心M重合，则单元过程能力指数计算CP；生产过程稳定状态下，但过程均值相对目标值存在偏移，即与公差中心M不重合，则单元过程能力指数计算偏移的过程能力指数CPk、CPm。

单元过程能力指数的计算和传统的原理一样，在此不再赘述，其中过程偏移评价指标有过程偏移的评价指标过程偏移系数k、过程标准化偏移系数d；过程能力指数计算的指标有上边容差能力指数（CPu）；下边容差能力指数（CPl）、能力指数（CP）、过程能力（CPk）、过程能力（CPm）。

3.2.2 多元过程能力模型。在偏航器的驱动过程当中需要结合偏航器的特性来进行过程质量分析，除此之外，还需要对每道工序的传递规律和传递特性展开研究，在此基础上建立有效的传递模型，这种传递模型还能够对机械加工和生产过程的质量特性进行分析。利用这种质量传递特性可以对机械加工过程当中的每道工序的关联特性展开分析，并且通过列图或者列表来分析产品的质量，最终来确定每道工序的流程情况。

3.3 过程质量监控流程及参数设计

在产品的质量监控阶段需要判断产品的稳定特性，并且建立一些独特的加工工序，采取X-R控制图以及EWMA控制图来对机械加工过程的质量进行比较详细的监控，并且基于控制结果提出有效的控制措施和控制方案。EWMA控制图需要根据过去的各种数据，并且结合当前的各种信息来进行加权表达，这样可以实现整个制造过程更加精准和更加灵敏的控制作用。在控制的过程当中对整个偏移控制的影响十分有效，除此之外还需要确定相应的控制参数，这样可以获得有效的宽度系数L以及权重因子l。

4 结语

课题研究的主要工作和结论如下：（1）本文通过对偏航行星轮的生产、加工设计过程中进行机械加工设计和分析，并且提出有效的管理方法和实践方法。引入质量统计以及过程控制理论，建立有效的控制方案和标准化流程，为本文体系结构的搭建提供理论基础；（2）在本文的研究当中需要结合偏航驱动器产品加工的特性，并且对当前产品质量的设计标准和检验标准进行抽查，在进行质量分析与质量控制的过程当中，需要结合整个驱动器的各种质量模块进行分析，最终协助整个过程的诊断，在整个过程当中需要建立有效的异常模式，借助这种异常模式来对故障进行分析，最终提出有效的应对措施。

[1]刘立堃．多工序制造过程误差综合预测模型研究[D]．重庆大学，2013.

[2]林志航．产品设计与制造质量工程[M]．北京：机械工业出版社，2014.

[3]张根保．现代质量工程[M]．北京：机械工业出版社，2014.

（责任编辑：周 琼）

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1009-2374（2017）07-0245-02

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

刘奔（1994-），男，辽宁葫芦岛人，就读于沈阳城市学院，研究方向：机械设计制造及其自动化。

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