产品质量是其质量特征满足顾客需求的程度,质量控制就是采取一定的方法使产品的质量特征在规定的标准范围内。对于机械加工系统而言,常用的质量控制方法包括过程改进,在线质量控制和序后质量控制三种。下面对这三种方法作一个介绍和比较。
过程改进是一种消除产生质量缺陷的可能性的质量控制方法。它是通过消除引起过程变化的原因,使过程始终稳定,来保证产品质量特征在规定的范围内,达到质量控制的目的。过程改进是控制产品质量的积极方法,也是控制产品质量的最直接的途径。因为它消除了产生过程变化的根源。一般对于经过改进的过程,不必再进行在线质量控制或序后质量控制。
上述的过程改进是进行质量控制的最佳途径,但并不是所有的过程变化都可以通过过程改进被消除。对于不能消除的过程变化而言,为了达到优良的质量特征,往往需要采用在线质量控制技术对过程变化并行控制。所谓在线质量控制就是在生产过程中控制产品质量,即在线地监测过程参数和检测质量特征,在线地调整过程参数,使产品的质量特征在一定的范围之内。对于经过在线质量控制的过程一般不再需要序后质量控制。
所谓序后质量控制就是序后检验和测试,它是在工序完成后对零件进行检测,剔除不合格品来保证产品质量的控制方法。
在线质量控制方法中,最关键的是在线质量数据的采集和过程参数的在线调整。在线质量数据采集完成过程信息和产品信息的收集,经过信号的预处理和数据接口送入控制计算机。计算机根据质量特征和过程参数的关系,做出对过程参数进行调整的决策,然后控制器通过执行元件完成过程参数调整,实现在线质量控制。在线质量控制系统的框图6-6所示。
在线质量数据采集方法包括过程参数的监测和在线产品质量检验。过程参数监测是通过测量与产品质量特征有关的参数来实现的,在线产品质量检验是在加工过程中或加工工步间隔直接测量产品的质量特征来实现的。常见的过程测量参数包括切削力,温度,主轴电机电流变化,振动噪声信号等。对于在线质量控制一般应建立过程参数和最终产品质量特征之间的相互关系,通过参数的调整,来保证最终的产品质量。