数控加工过程防差错复查方法研究

数控加工过程防差错复查方法研究

王晓敏

中航西安飞机工业集团股份有限公司   陕西西安   710089

摘要：基于防错技术在数控设备加工过程在国外已经成熟，是过程中一种重要的数据管理方法。不仅在高级防错模块方面具有较高的研究水平，在开发专业防错软件方面也取得了一定的成功。目前对防错技术的研究还处于起步阶段，数控设备还不能作为一个完整的防错概念和准确的错误处理工具。明确防错安全管理和预防的方向，明确现有任务的类别，解决其的关键问题，协调防错基础和基本防错规范，确保有效的防错力，提高可持续扩展能力和信息交互能力。

关键词：数控加工；过程；防差错；研究

以航空产品零件为出发点，以数控加工误差为研究任务，特别注重对人为误差和机械负面影响的分析，从而消除或避免航空零件生产中经常出现的人为误差和工作方法。优化程序、标记、艺路线、夹具防错是基于多年的经验总结了数控加工中避免人为失误的最有效措施和建议，，我们就专注于生产合格的产品，并不断提高航空生产的质量管理。

一、技术防错概述

防错意味着使用自动化、报警、识别和分类等工具和设备来防止错误变成缺陷或劣质产品。防止严重错误的程序仍然需要改进，模块配置不合理，过程防错较大差异。但由于仍能有效防止误操作，仍受到部分操作者欢迎。这也说明了避免错误的概念是数字化生产过程的重要组成部分，是提高生产自动化的关键因素。目前，对错误预防的研究已经适应了发展的需要。防错技术的理想状态是生产缺陷的预防和最积极、最经济、最可预见的防止缺陷扩散的质量控制。例如，探头探测、导向限位、传感器检测和其他故障预防措施有助于确保在运行前防错措施。机械故障和功能组织的出现，再辅以其他防错(避免不送达或接收缺陷)各种原因，相对被动和昂贵。当不合格和缺陷进入市场并交付给用户时，它们仍然是从源头控制质量的非常有效的工具。

二、防错方案的制定及实施

1.分析防错范畴加工运行。处理防错检查类别由四个主要元素组成:操作员输入、在线测量、破损检测和自适应数据防错。这些防错确保了对现场处理过程中产生的数据的全面监控,并且无缝补充,因为故障监控独立于处理系统。基于目前的实际处理和设备的统一布局,目前正在研究对操作员数据的防错系统的管理。

2.防错系统分析。在基本块中,为操作员提供保护,防止数据输入错误,这是数据生产的重要组成部分,操作员根据技能,工作环境和习惯更容易产生异常数据。通过对事故原因的总结和分析,以及对五年运行事故分析,最终形成了故障预防的目标。根据设备类型,它可以分为两类,避免错误的范围主要包括参与每个连接的所有操作员。

3.分析防错技术原理。根据需要启动错误检查组件;有效数据的范围是根据实际数据处理和使用情况确定的;将特定命令放置在流的相应部分,以完全避免错误。使用程序错误检查模块,自动检查操作员输入的数据的有效性,以确定有效性;如果数据正确,则在正常处理完成后自动传输;如果数据不正确,错误消息将自动停止或终止,并显示错误消息所在的区域。

三、防错技术在数控加工现场的应用

1.改进程序防错。有效的标签和分步程序有助于纠正正常操作引起的错误。它是一种基本的故障预防技术和易于使用的技术工具。备件制造技术根据误差分布均匀的原则,工件的起点通常确定在工件的几何中心。但是,对于某些零件,在安装和使用方便的情况下,尺寸公差在一定的方向上是对齐的,使操作人员在加工过程中不会将零件的原点放置在几何中心。错误检查必须添加到加工接口。通常,在零件轮廓的中间几何上设定一个起点,以便将制造误差从X到Y均匀分开,但在图1中有明确要求尺寸为5.50mm,如果总厚度公差范围大于5.50mm,则产品起点应向一个方向移动,以避免5.50mm的过度偏差。

图1有特殊要求的加工原点

2.标记防错,以避免当前错误。在数控加工中,程序员通常使用软件对CNC处理器进行编程。操作员可以调用程序进行处理。标记防错可以防止操作员在寻找错误的原始处理点时混淆或中断。管理不正确的刀具位置、工装和方向偏移也有助于避免诸如软件刀具和刀具库中安装的刀具编号以及程序指定的坐标与操作员使用寻边器查找的坐标原点不一致等问题。通过在产品的重要区域创建标记,可以有效避免此类问题,避免人为错误。在加工传统的外壳形状时,可以在外壳毛坯,待拆卸材料的腔内或其他侧面角度上标记浅槽，一般来说,粗铣刀铣宽度为12mm、深度为3mm,每次寻边找正并开始新工序时,都需要在加工工序开始时,在要研磨的材料上防错标记槽,以验证前一工序的精度。无防错标记槽有效地防止操作人员由于边缘检测错误而操作零件,防止产品偏差和潜在的安全事故。

3.防错工艺路线优化。壳体零件的结构元件对称,相似,难以区分,而执行生产任务的数控设备主要是一个垂直的三轴加工中心,通常只加工垂直于主轴方向的结构元件。如果在五个表面上存在结构元件,则必须执行至少五个CNC加工工序。在批量生产中,很难区分方向,导致设备方向错误。例如,在M5×0．5mm的左右两侧,由于刀库能力有限,通常需要切割和加工的螺纹孔,由于工件有限,孔与下模腔之间的间隙很小,螺纹孔必须放置在正确的位置才能开始加工零件。

4.外壳类别夹具防错。这些部件通常由一个外壳和两个1mm上盖和下盖组成,各种部件和插座安装在外壳中,通过螺钉连接到外壳以确保密封。一些顶部和底部盖具有相同的外部尺寸,但一些开口不同。顶部和底部的盖子尺寸相同,中间只有一个孔位。顶部覆盖22.5毫米,底部盖板25.5毫米,这里有一个3毫米的空间,其他孔的大小与现场相同，没有特别提醒,很难区分它们。

无论是简单的程序或标记防错还是复杂的设计优化过程,以防止和纠正错误,避免错误,目的是减少不合格产品的数量,提高航空离散制造过程中的产品质量。从第一次生产开始,生产合格的产品,以提高质量。

参考文献：

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[3]刘佐．面向制造质量的防错设计及其关键技术研究[D]．重庆大学，2021．