机械数控加工质量控制问题研究

李京福

摘要：随着社会经济的飞速发展，人们的生活质量随之逐步提升，各种新兴企业迅速发展，机电机械类数控技术得以广泛应用，促进了我国综合实力的提高。产品加工质量作为影响企业市场核心竞争力的关键因素，已引起企业领导的重视，数控加工技术应用问题也逐渐突显。基于此，本文将结合笔者多年的实践工作经验，对机械数控加工质量控制问题进行探究。

关键词：机械数控;产品加工;质量控制

中图分类号：TG519.1                                      文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）12-0069-02

0  引言

全球一体化的发展，給工业制造企业带来空前挑战，加剧市场竞争的同时，对国内制造企业生产技术改进、管理模式创新和产品质量提高方面提出了更高要求，企业如何在激烈的市场竞争中获取到核心竞争力成为决定其发展的一张生死牌[1]。由此可见，产品加工质量对企业在市场上竞争力的影响。在企业生产中，机械数控设备与产品的加工质量间有着密切联系，如产品加工质量无法保障，将给企业的社会信誉和整体形象带来不良影响，其损失无法估量。为避免此类问题的出现，要求机械数控加工过程中必须严把质量关，完善质量控制体系建设，提升产品加工技术水平。

1  机械数控加工质量控制问题

在国内机械数控设备种类不断丰富创新的新时代，在我国工业领域中展开了一场技术革命，我国传统的机械加工模式实现了向机械数控加工模式过渡的新跨越，机械数控设备在产品加工生产中应用越来越普遍。近年来，在人们对产品质量需求的日益提升，产品质量的好坏成为衡量企业竞争力的关键，然而，在产品加工中，受各种主观和客观因素的共同作用，企业要全面实现机械数控加工模式转变并不容易，同时也暴露了产品加工中质量控制的诸多问题，主要体现在如下几个方面：

1.1 零件质量无法保证

在传统工艺加工中，其加工流程和零件等的制造均出自普通设备，工序集中性缺乏，零件制作中的加工环节存在诸多阻碍，其中经常出现的重复性定位和装夹等问题使零件零部件损害严重，甚至出现变形情况，致使零件质量无法保证。

1.2 传统工艺方案陈旧

在传统的加工制造工艺方案中，其编制相对粗放，甚至存在滥制现象，未能将当前的新工艺等应用其中，因此，在整体工艺加工流程中，高效加工切削参数的实验与验证方面存在明显不足。此外，相关的工艺技术人员在工作时多凭借自身的过往工作经验或日常的要求等进行零件加工生产，在新工艺技术方面的掌握情况并不乐观，而相关工艺技术人员的专业技能水平对零件的加工质量有直接影响，因此，造成了加工效率低下、产品质量参差不齐的情况。

1.3 工艺技术人员匮乏

近年来，尽管数控加工工艺被广泛应用于企业产品的加工制造中，但是专业技术人员的数量和质量方面存在明显不足，这是制约零件质量提升的一个重要因素。此外，受产品设计和数据加工程序单一性、工艺信息笼统性、数控加工中缺少质量管控专人指导等诸多因素的影响，导致生产水平和生产效率无法提升，同时影响了数控机床的使用效率[2]。

1.4 制造方法和工具技术落后

传统工艺方案中，质量控制中尚未形成先进的制造方法和工具技术，这是生产车间数控加工质量控制方案不够专业的主要原因，进而影响零件的加工质量，影响数控机床的使用性能发挥，使高效完成生产任务目标难以实现。

2  机械数控加工质量控制策略

要解决机械数控加工质量控制问题，必须找准关键环节，有针对性的进行产品加工质量控制，方可保证产品质量。总结发现，决定机械数控加工质量控制的关键环节主要包括：机械数控加工方案的设计、机械数控加工程序的编制、机械数控加工流程的检查、质量控制方法的应用和高素质机械数控加工团队的建立等五个方面[3]。

2.1 严把机械数控加工方案的质量控制设计关

在机械数控加工方案的设计环节，产品加工内容的确定、产品加工工艺性的分析、产品加工工序线路的明确、产品加工工序内容的明晰和加工刀具的筛选等内容均与质量控制有着密切联系。相比较传统的机床设备而言，机械数控设备的应用原则与其出入并不大;因其在使用性能方面自动化程度有所提高，表现在控制方式部分，两者间则存在较大差异，由此可知，机械数控加工环节对工艺内容的详细具体、工艺要求等均有提升，其适应性具有广泛性。因此，在机械数控加工方案设计时必须综合考虑上述三个方面，使其成为后续加工程序编制的参照依据，如遇机械数控加工方案设计不合理之处，则会增加产品加工质量出现偏差的机率可能，由此可知，加强机械数控加工方案的质量控制设计，是预防产品加工质量不达标的有效措施。

2.2 机械数控加工程序编制应全面具体

机械数控加工程序编制时，输出结果通常用指令代码表示，该结果决定着机械数控加工方案是否可行。因此，具体到机械数控加工程序编制工作上，应从如下方面入手，确保每个环节的准确性。第一，产品加工中构建精准的数学加工模型，给加工坐标系精准定义，确保机械数控设备属性、刀点和安全平面各项数据的精准度。第二，产品加工流程中的各步骤的安排应合理，根据产品制作要求优选刀具的几何形状，合理安全切削用量和走刀路线，产品生产中的描述等应与机械数控系统语法格式中的指令字母相符[4]。在对产品加工切削参数进行设定时，必须将产品的切削特性和加工余量等各种因素纳入考量范围。第三，合理分析产品加工中刀具的运行轨迹，确保其合理性。在此过程中，应全面考虑到产品加工中可能出现的夹具、刀具间的碰撞、干涉、欠切和过切等问题，提前制定预案，确保加工程序的通畅。

2.3 做好机械数控加工流程的检查

机械数控加工流程检查是质量控制中的一个重要环节，其功能实现需利用相应的仿真软件来完成，在其具体流程的仿真过程中，应综合物理角度和几何角度两个层面，利用虚拟现实技术和三维显示实现对机械数控加工整个过程的检查，使整个加工流程能被通过真实场景再现的方式被模拟出来。在进行产品机械数控加工流程检查时，所需检查的重点包括：生产中刀具工作轨迹的准确度、加工中有无出现几何干涉碰撞等，以确保产品机械数控加工的安全性、准确性，将无谓的损失降到最低。

在利用仿真软件对流程检查做仿真模拟的过程中，相关人员应对与产品加工中具有密切联系的物理现象有全面、深刻的了解，并利用物理仿真模拟机械数控的切削工作，进而构建出有限元加工模型，通过对加工流程的模拟，让加工人员对产品在机械数控加工中的变形规律有提前了解，以便于其在面对复杂多变的零部件生产问题或产品形变问题时，能有条不紊地进行解决处理，进而提升产品加工效率，保证产品质量。

2.4 合理应用机械数控质量控制方法

在机械数控质量控制过程中，工序质量波动必须在可控的允许值区间，为实现这一控制目标，质量控制方法作用非凡。因此，在质量控制方法优选中，应符合相关质量体系文件的内容要求，按照产品加工工序流程要求编制可行的质量策划方案，在明确质量控制工序的同时，掌握质量控制要点，以质量控制指标为指引做好控制工作。通过对工序能力的调查，确保影响工序的各项因素有全面了解，在进一步的影响分析中确定最主要的影响因素，结合加工质量控制实际情况有针对性的编制相应的工序管理和质量控制表，并形成文件，完成对产品机械数控加工全流程的质量控制。

需要注意的是，在制定控制方法的选择和应用中，应做好对产品机械数控加工各道工序中生成的质量指标数据做实时、准确的测量，对于数据的搜集整理，应确保其质量指标数据的全面性，方可提升评价的科学性，尤其是关键工序部分的质量情况必须加以确定，并加强对这些主导影响因素工序的干预控制，以完成产品机械数控加工中设定的工序质量控制目标。

2.5 打造综合素养过硬的机械数控加工队伍

在产品机械数控加工中，人的作用不容忽视，几乎在每一个环节中都需要加工人员在其中起着主导作用，因此，企业必须重视对机械数控加工团队的构建，加强对加工人员专业技术能力和综合素养的培育，根据员工在各自岗位上的职责差异，制定差异化的岗位分工，明确职责范围。在机械数控加工管理中，岗位加工人员主要包括工艺技术人员、机械数控设备操作人员和机械数据设备准备人员三大类。其中，工艺技术人员的工作范围包括：编制与产品加工工艺有关的规程资料，处理产品加工中产生的技术问题，调整编制数据程序，细化工艺规程资料等;机械数控操作人员的工作范围包括：应用产品在机械数控加工中的设备，这类工作人员要有过硬的专业技术技能，同时还应具备超强的钻研探究精神;机械数控设备准备人员的工作范围包括：调试产品在机械数控加工前所需设备、刀具等，确保所需加工设备的数量符合设计方案要求，质量完好，性能优良。

不可否认，在数控机械操作运行中，难免会出现这样那样的问题，其中绝大多数为人为因素引起，因此，除对不同岗位人员进行职责明确外，还应加强对加工人员做长期、稳定的培训，通过科学的管理模式，提升岗位人员对本职工作的重视度，在相关条例的讲解和操作规范的明确实施中，督促加工人员不断提升自我，确保加工人员专业技术能力的达标，使其掌握出现问题时的解决对策。此外，为提升机械数控加工队伍的整体质量，除进行内部人才的培养，还应适度引入外部专业人才，激活企业内部员工的竞争意识，从而提升机械数控加工队伍的整体水平。

3  结束语

综上所述，数控技术作为现代制造业的一个发展基础，其应用程度和发展水平与质量控制有着密不可分的联系，同时也是向国际市场展示我国经济技术发展水平的一个重要方面。因此，现代制造企业只有明确机械数控加工质量控制中存在的各种问题，有针对性的采取相应措施进行全过程控制，才能提升机械数控加工质量，促进企业与国家的同步发展。

参考文献：

[1]魏定进.机械数控加工质量控制问题研究[J].内燃机与配件，2019（02）：99-101.

[2]徐军平.基于数控加工过程中的质量如何控制[J].时代农机，2018，45（04）：151，153.

[3]宋小敏，原嬋婵.数控加工质量控制技术应用研究[J].赢未来，2017（8）.

[4]王莉婷.数控加工过程中的质量控制与管理研讨[J].企业科技与发展，2020（6）.

[5]解川一霖.数控加工过程中的质量控制研究[J].内燃机与配件，2018（08）：97.

[6]王霞欧，程睿智.数控加工过程中的质量控制与管理[J].科技创新与应用，2017（25）：119，121.

[7]梅影.数控加工过程质量控制的关键环节探析[J].中国新技术新产品，2017（07）：38-39.

[8]谢学浩.数控加工质量控制技术应用研究[J].科技创新导报，2016，13（22）：2-4.