船舶机械零件加工过程的管理和控制

船舶机械零件加工过程的管理和控制

宋洪伟

天津港航工程有限公司   天津市  300457

摘要：随着经济的不断发展，我国船舶机械零件加工的技术与能力都不断得到提升。但船舶机械零件加工工艺多沿用国外的方法，缺乏自主性，因此，需要不断改善船舶机械加工工艺，做好加工过程的管理与控制，使船舶机械成品质量得到提升。

关键词：船舶；机械零件；加工过程；管理

1 船舶机械零件加工精度的主要影响因素

1.1 加工工艺因素

船舶机械零件加工工艺是精度提升重要前提，整个加工过程需建立在工艺基础上。与加工精度成正比关系，加工工艺越好加工质量越佳。但从实际加工情况来看，有时加工精度正是受工艺影响，使其与加工标准不符，直接削弱零件整体质量。

1.2 机床因素

机床是船舶机械零件加工载体，所有加工程序需在机床中完成，机床起到基础性作用，若机床质量本就存在问题则直接影响后续零件加工。机床影响因素主要体现在安装误差、制造误差、磨损误差等方面。有时机床安装存在误差导致零件加工精度不高。比如，机床安装基面不平整、不稳定使机床产生几何误差，影响后续机械零件加工正常进行。若零件加工导轨直线度、位置存在大幅度误差，则会形成机床制造误差削弱零件精度。回旋主轴在机床中发挥重要作用，可以确保零件加工过程保持平稳，但若回旋主轴产生误差也会直接降低零件精度。机床使用时间过长出现磨损情况较为常见，特别是刀具在长期切削后磨损程度较严重。机床刀具位置精准度较高，当出现磨损后位置可能发生变化，若没有得到及时调整、更换，就会导致零件形状、尺寸等与标准不符。

1.3 温度因素

船舶机械零件加工环境较封闭，整体空气流通性不高，这便使加工过程易受温度影响。比如，电机运行时会散发热量，若不能及时疏散至外部，使得热量均集中在加工环境内增强整体温度。且加工环境内各设备较为密集，大量设备运行都会伴随热量产生，直接影响加工设备性能，最终影响零件加工精度。比如，数控机床运行时离合器、轴承等需要长时间保持高速运转，在此情况下升温在所难免，随着运行时间不断延伸会造成机床不同程度扭曲、变形，使零件加工精度遭受影响。

1.4 切削系统因素

船舶机械零件加工过程中，当机床切削系统周期发生变化时，所有方向作用力也会产生变化，这便使得切削系统产生形变，无法满足高精度要求零件加工需求。即使投入使用也无法提高零件加工精度与质量。

2SPC技术的船舶机械零件加工过程质量控制

2.1 基于SPC的机械制造质量控制系统

1）典型零件分析

对船舶机械零件加工过程质量控制，是实现船舶配件产品质量控制的关键，可将船用法兰、船舶管路配件、定型弯头、船用弯头等船舶机械零件进行分类归纳，并构建起过程质量控制体系，基于用户对船舶配件产品的需求，确定船舶机械零件质量控制关键点，并将相关质量数据导入到质量控制体系中，为后续数据采集工作夯实了基础。

2）数字化检测

船舶机械零件加工过程围绕数据开展，因此，必须保证数据信息真实、准确、完整，进而为后续的信息统计和分析提供指导。在机械制造质量控制系统应用中，主要使用数字化量仪开展数据检测，并根据船舶机械零件结合尺寸特点，经由不同的采集检测数据接口进行采集，并且可通过条形码等路径完成数据采集任务，也可通过其他的信息系统接口获取数据信息。

3）数字化管理和控制

检测船舶机械零件加工质量数据，主要是借助数字化终端实现，将数据实时传送到计算机中，存储到基于SPC制造质量控制系统的数据库中，大大提高了系统工作效率，有效规避人为因素的影响，避免出现数据误差，实现船舶零件加工过程数字化管理和质量控制目标[4]。在数字化管理过程中，应用多种统计工具进行实时控制和统计分析，如计量型控制图、计数型控制图、工序能力计算、排列图等，均为船舶机械零件加工过程管理和质量控制提供了支撑。

4）过程改进和监控

研究发现，船舶机械零件加工在过程改进和监控阶段，受控状态稳定，但工序能力仍有待提升，因此，在此环节，引入过程分析工具，使用的统计方法更先进，包括试验设计、控制图等，均在过程统计中发挥了作用。当发现船舶机械零件加工过程中出现异常波动情况，会将异常的船舶机械零件返回到典型零件加工阶段，并参与到下一轮的过程改进中，进而满足船舶机械零件加工质量控制要求。

2.2系统功能设计

1）质量信息管理

船舶机械零件加工过程中的质量信息分为静态和动态，静态的质量信息包括工序属性和设备检验及产品检验等；而动态的质量信息包含的是质量检验数据、工序判定和故障处理等。在系统整个实施过程中，实现对零件加工质量静态信息和动态信息的整理和分类，将信息记录到相应的数据库中，整个零件检验工作是在全过程跟踪管理下实现的，在本环节中，支持对机械零件加工信息查询和追溯，并将其作为产品质量追溯依据和根源。

2）工序统计分析、改进监控

部分机械制造企业机械零件加工质量数据仅停留在数据收集阶段，难以对历史质量数据进行分析和统计，部分历史数据信息甚至丢失，无法全面反映出零件加工质量特性。在SPC技术应用下，引入了数据挖掘工具，将船舶零件加工质量潜在的数据进行挖掘，提取有效信息进行分析和统计，及时发现质量隐患，并启动预警，切实发挥了事前预防作用。同时，在SPC技术支持下，工序判定能力稳定，更好掌握了机械零件加工能力，工序能力更高，为管理人员改进工序提供了保障。

3）不合格产品处理

在质量监控工序控制下，实时采集质量数据，规范工序，判断产品和船舶零件的合格情况；由质检人员再次确认，工艺部门对不合格的机械零件进行分析，并评估二次加工可能性，做好返工处理工作，针对无法参与二次加工的机械零件，纳入到废品库中。

2.3控制过程

1）机械零件加工前

在加工前，结合加工需求，根据产品的配置和工艺，进行质量控制，并根据机械制造产品质量反馈信息，进而精准地确定质量控制对象，判断船舶机械零件类型及成品类型，最终确定船舶机械零件质量关键控制点，为过程质量控制规范的制定，提供科学依据，保证船舶机械零件符合检验标准。

2）加工过程中

利用数字化量仪进行数据采集，在数字化检测和控制终端将采集到的数据信息存储在数据库中。针对质量不合格的船舶零件，追踪原因，由质检人员和技术人员共同进行产品分析，将不合格的船舶机械零件信息记录到计算机系统中，为后续的统计分析做好准备。研究发现，为加强船舶机械零件加工过程管理，进行SPC过程改进，主要是根据质量控制点的特征值选择合适的统计工具，进而保证统计分析结果更合理更准确,并在SPC软件应用支持下，快速处理质量数据，尽早发现加工过程中的质量隐患，并尽早对加工工序或加工工艺进行改进，进而使机械制造企业的经济损失控制在最小范围内。

3结语

随着我国国力的不断发展，船舶机械零件加工技术也在不断地完善与创新，只有将船舶机械零件加工精度提高，才能保证船舶的生产质量，只有不断完善加工过程的管理与控制，才能使企业加工的零件更加精确，企业生产的产品质量得到提升，使企业具有较高竞争力。

参考文献：

[1]戴晓莉,周健.机械零件加工精度的提升策略[J].南方农机,2020,51(22):108-109.

[2]夏永清.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].南方农机,2020,51(14):109-110.

[3]白跃辉.机械零件加工精度影响因素分析[J].南方农机,2020,51(11):114-115.

[4]路晴.机械零部件加工精度影响因素及解决方案[J].中国设备工程,2020(04):75-76.

[5]付云飞.机械零件加工质量检验技能研究[J].设备管理与维修,2020(04):42-44.