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加工质量控制 第八讲 质量自动控制 工序能力指数 控制图 产品质量 产品质量是设计出来的。 产品质量由稳定的制造过程提供保障。 制造过程需要工序质量控制、设备检测与控制等多方面实施得以维持一个稳定的状态。 工序质量 生产过程中质量控制以工序过程质量控制更为重要，产品质量的稳定提高取决于工序质量的稳定提高。 工序状态的优劣决定了产品质量的好坏，工序质量的稳定涉及到人、机、料、法、环、测等因素，将直接影响产品质量的稳定和提高。 在生产过程中，产品质量波动是必然的，如果生产的过程失控，将会带来重大损失，产品设计或工艺准备的质量缺陷。 制造过程质量自动控制 制造过程质量控制就是强化生产过程质量保证措施，全面提高操作者、机器设备、原材料、工艺手段、计量和检测手段、生产环境等六大因素的质量与水平。 在生产线上加入某些环节，对生产制造环节中的某些关键参数或工况进行在线或离线检测，根据检测结果自动调节和控制制造过程，保证生产过程稳定地制造生产出质量合格的产品。 制造过程质量自动控制现实意义 1、确保产品符合产品设计规范 2、减少人为因素的干扰 3、减少数理统计滞后影响，实时性强，降低废次品率，具有更好的经济性。 4、能满足样本数少无法进行统计评估的“单件小批量生产”，符合产品个性化发展趋势。 5、适应自动化程度高的流程型生产，降低劳动强度，提高生产效率。 制造过程质量控制系统 1、信息输入：技术规格、质量标准、规章制度等； 2、物料输入：原材料、外协件、配套件等； 3、控制器：根据控制变量生成控制信号，控制执行机构和生产设备的加工制造。信号包括管理控制信号、技术控制信号两种； 4、执行机构：编制制造质量控制计划并实施生产调度，对生产现场进行管理； 5、生产设备：接受上述信息进行生产制造； 6、数据采集系统：借助传感器或其他手段，获得制造过程质量信息，并反馈到控制器， 在线控制 在线控制以实时、在线方式获取质量信息，对质量进行反馈控制。 传感器：接受工况或质量信息 信号放大器：进行放大和滤波 模/数转换器：将信号转化为计算机可以识别的数字信号 接口：将信号送入计算机 计算机：对输入信号进行分析处理，调整控制信号 数/模转换器：将信号转化模拟信号 控制器：执行控制信号 离线控制 将生产线上正在加工的半成品或已完工产品从生产设备上取下来，经专业检测后将根据检测结果调整加工参数，实现到制造过程质量的控制。 在线控制系统较为复杂，可靠性与经济性都比较差；离线控制系统虽然实时性差，效率较低，但控制系统相对简单，具有较高的可靠性。 质量数据采集 数据采集系统一般由传感器、信号调理电路、多路模拟开关、采样/保持电路、A/D转换器以及控制逻辑电路组成。 传感器：获取信息 信号调理电路：包括放大器、滤波器，放大信号，过滤高频分量，去处与后续电路不匹配的阻抗 多路模拟开关：将多个独立的模拟信号按顺序传入采样/保持电路 采样/保持电路：保持A/D转换器精度 A/D转换器：模拟信号转换为数字信号 控制逻辑电路：集成化控制上述电路和A/D转换器 质量数据采集分类 自动检测：利用计算机控制的坐标测量机和其他全自动测试仪器，对工件或生产线运行状态进行检测，实现质量数据的自动采集和处理，并将分析结果自动送到生产设备的控制装置中去，实现近似闭环或全闭环质量控制。同样包括在线、离线两种方式。 半自动检测：检测活动是手动操作，信息传送及数据处理自动进行。 手工检测：采用手动甚至目测方式对生产状态进行检测。方式简单，耗时长，且精度有限。 检测方法 接触式测量：坐标测量机、目视读数、自动记录的千分尺及游标卡尺等。 非接触式测量：在工件无法或无须准确定位、检测速度要求极快、被测件结构特殊测头无法到达等情况下使用。 对于计算机辅助检测而言，无论是哪种方式都是通过检测系统，将模拟信号经放大滤波等处理后转化为数字信号，再送到计算机里去处理。 检测参数 检测过程中需要测量的量包括： 1、热工量：温度、热量、流量、真空度、热比容等 2、电工量：电压、电流、功率、频率、电阻、电荷、磁场强度等； 3、机械量：位移、速度、加速度、应力、力矩、重量、振动、噪声、平衡、计数等； 4、成分量：成分含量、浓度、密度等； 5、几何量：几何尺寸、误差、形位误差等； 6、其他：重心、表面硬度、表面纹理形态等。 传感器 传感器有电阻式、电容式、电磁式、光电式、压电式、半导体式、电感式、射线式等类型； 不同类型的传感器，运用的测量机理不同，可测的物理量内容有所不同。 传感器性能 传感器的性能要求往往包括灵敏度、线性度、滞环、动特性。 灵敏度：稳定状态下传感器输出与输入的比值； 线性度：传感器输出量与输入量的关系曲线与理想直线的偏离程度； 滞环：输入增加或减小时，传感器