复杂零件加工质量控制及其改进措施
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摘 要：复杂零件，即指其零件在构造时的结构层次较多、包含比较多的质量特征、在加工时的工序较多，且其精密度较高的零件。生产这些零件的企业想要在激烈的市场竞争中占得更多的地方、获取更大的利益，就需要在复杂零件的加工过程中对其质量进行严格地控制，并着力于提高产品的质量。本文先就复杂零件加工过程质量控制的现状及存在的问题进行了相关的阐述，而后就复杂零件在加工过程中的质量控制进行了深入探索，并据此提出了面向装配复杂零件加工过程质量控制、最佳加工工艺规划的改进措施。
关键词：复杂零件；加工过程；质量控制；改进措施
中图分类号：TG519 文献标识码：A
复杂零件是指结构形状多样、质量特征较多、制造工艺繁复、复杂、制造程序较多且精密度较高的机械零件。复杂零件的质量是影响相关产品质量的关键因素，只有其复杂零件的质量得到保证才能生产出高质量的产品。因而对于复杂零件在加工时的质量控制是国内外各大制造企业所关注的重点，可以有效地提升我国复杂零件制造业的质量水平及其竞争力。据此，本文将就复杂零件加工质量控制及其改进措施，展开相关的阐述与研讨。
一、复杂零件加工过程质量控制的现状及存在的问题
就目前而言，企业对于零件加工质量的控制主要是针对单独的零件加工工序的。一般来说是将一个生产过程划分成多个工作程序，再分别对这些工序进行质量的监测和控制，或者是对零件的统计过程进行一定地控制，从而提高加工零件的质量。但是这种方法对于复杂的零件来说是不可用的，复杂零件在加工的过程中会有多种因素耦合的现象，若仅是对各工序中每个零件的质量及相关的特征进行单独分析，没有加入整体的分析，就会在一定程度上忽略了某两个相关联因素之间的特征，从而加工出来的零件就会不符合其标准。
传统对零件加工质量控制的方法是一种单方面的事后控制，只能在零件成品后对其进行质量的监测与控制，无法在加工的过程中对其进行相关的预测及在线即时的控制。传统零件质量控制的方法对于复杂零件的质量控制是完全行不通的，因为复杂零件加工过程的程序较多、工艺较复杂，因而其变数较大。因此，传统的通过统计零件质量从而进行控制的方法很难在复杂零件加工质量的过程中对其中的误差源做出及时的判断与调整。
大多数企业在对复杂零件进行质量控制时都是只针对其中的一个过程进行监督与控制，要么是加工的过程，要么是装配的过程。但是在复杂零件的制造过程中，其加工与装配的过程都是不可避免的，且都与最终的零件质量有着密不可分的联系。因此，在对复杂零件进行质量控制时，需要同时兼顾加工和装配这两个阶段。可以在对其加工的过程中将其装配特点融入其中，进而同时对这两方面进行控制，最终制造出质量较高的复杂零件。
二、复杂零件加工质量控制
（一）误差源
误差源包括产生误差的方位及原因，在加工过程中出现误差源，就会使得实际加工出来的零件与原本设计中的零件在质量、规格等方面不是完全相同的。在生产、加工过程中不可避免的会产生误差，误差较小，其零件的质量与性能比较稳定；误差较大就会导致其零件的质量不稳定。同时，在加工过程中的误差源还可以分为确定性误差源和随机性误差源。确定性误差源是在加工过程中产生确定性误差的总和，例如相关设备中存在的误差，加工环境的变化导致产品误差等。这种误差源对于零件质量的影响十分大，必须在加工的过程中将其消除。而随机性误差原则是由于偶然的因素导致零件出现误差，例如加工过程中相关设备出现随机性的问题致使制作出来的零件存在误差。这种类型的误差通常都比较小，虽然不能避免与防范，但是却无伤大雅。对于复杂零件加工误差的主要来源如图1所示。
由图1可知，复杂零件加工误差源比较多，且由于一般的复杂零在加工过程中的样本比较少，很难建立相应的数学模型。因此，就需要建立相应的物理模型来复杂零件的加工过程，从而对复杂零件在加工过程的误差及误差源进行控制，并控制其加工质量。
（二）最佳工艺规划
在一定的加工资源配置的限制下，对于复杂零件的加工步骤可由工艺规划来制定，并且同时提供具体、详尽的说明，进而将原材料制作成零件样本。加工过程则是由许多个小型的加工过程进行有序的排列组合而形成的组合，将原材料依次通过这些工序进而变成符合要求的复杂零件。其步骤可分为工序、安装、工步、工位以及走刀，原材料就通过这些步骤变成了复杂零件。由上述可知，工艺规划决定着零件加工的方法、加工的路线、指导着加工操作，是复杂零件加工质量的保障，同时也决定着其加工的成本，是复杂零件加工质量控制的关键工作。
三、复杂零件加工质量控制改进措施
（一）面向装配的复杂零件加工过程质量控制
控制复杂零件的加工质量，其加工和装配是其主要的阶段和任务。为了保证复杂零件的装配精密度与其性能的同时，降低其制造加工的成本，就需要选择选配法来进行复杂零件的装配工作。面向装配的复杂零件加工过程中控制质量的方法需要在复杂零件的加工过程中建立相应的物理模型，从而对工序间的质量误差进行传递，寻找其演变的规律。同时在其建立的物理模型上对实际操作中的质量进行相关的分析、评估以及相关的预警，并对其中产生的问题进行采取相应的控制措施，找出控制复杂零件加工质量的方法。并通过对其不断的优化与调整，以便在实际操作中更好地对其进行控制。对于复杂零件加工质量的控制可以从复杂零件加工工程信息的输入，加工过程对误差传递情况建立模型，分析加工过程存在的质量误差和产生误差源的原因等方面来入手。通过对控制这些方面的相关内容及数据，从而实现复杂零件加工质量控制。
（二）复杂零件加工过程中的最佳加工工艺规划
因为复杂零件在加工过程中的工序较多，工艺比较复杂，但是却有一定的加工顺序。因而，可以通过对其加工工艺进行一定的规划，以最优的工艺来对复杂零件的加工步骤进行优化与配置。而对复杂零件进行最优加工工艺的规划必须以其零件在加工过程中的成本与质量为前提，首先就要选择符合实际情况的工艺参数。同时还需要考虑到复杂零件在加工过程中产生的误差，确保复杂零件在加工时的质量，进而制定最优的加工工艺规划。通过制定最优的加工工艺规划，可以有效地控制复杂零件在加工过程中的质量。
通常情况下，最优工艺的规划由确定加工类型、分析零件的工艺手法、确定毛坯制造方法、制定相关的加工计划、确定各工序的设备及工艺装备、进行加工的余量及工序的尺寸、.确定切削用量及时间定额、填写工艺规程文件这8个步骤组成。据此，可将最优工艺规划分为工艺路线规划和工序规划两个部分。其中工艺路线规划包括：装夹规划、选择切实可行的加工方法、计划加工阶段、开展加工工作。而工序规划包括：确定加工余量和工序尺寸、选择相应的工艺装备、确定切削液等方面的内容。工艺路线的规划是工艺规划中间环节，可以通过在其中加入相关的设备来优化最佳工艺，从而控制或者提升复杂零件加工质量。
结语
进行零件的装配是进行复杂零件的加工的基础，因而，控制复杂零件加工过程质量必须面向装配过程，在复杂零件加工过程中对其相关的参数进行规定，预测可能存在的误差，从而更好地提升过程中质量控制的效率。本文就复杂零件加工质量控制及其改进措施，展开了相关的研讨。首先就复杂零件加工过程质量控制的现状及存在的问题进行了相关的阐述，而后就复杂零件在加工过程中从误差源、最佳工艺规划的方面来质量控制进行了深入地分析，并提出了面向转配的复杂零件加工过程质量控制、最佳加工工艺规划的复杂零件加工质量控制改进措施。最终希望通过本文的分析，能够为相关的复杂零件加工质量控制及其改进措施，提供更具个性化的参考意见和建议。
参考文献
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