加工中心在机测量对工序质量的提升

这道工序需控制的h值是由缸体的底平面到上平面的高度 和缸套的高度决定的，即：

h= --L

由于缸体底平面固定于机床夹具的支承面，后者是加工的基准面，而L是定值，因此为了确保得到一致的h值，就必须通过在机检测获取每个工件的 值后，再来确定对应的切削量m：

m= --（h+L）

具体做法是图三中的触发式测头顺序在缸体的上平面测量4个点，并按得到的数据取平均值，然后由之前的已设定值来求出相对应的切削量，作为下道工序加工缸套安装面时的依据。

2.3、夹具找正

图四所示的加工中心拥有一个硕大的、称为“交换器”的转台，在其直径方向安装了二个“托盘”，其实是二个用于装夹工件的回转工作台，可背向安装二个缸盖罩壳。二个工作台所处位置总是对应机床前、后部的“上下料”和“加工”工位，即当一组工件处于加工工位被顺序进行加工时，操作工则在上下料工位从事工序完毕后的卸料和再次上料。“交换器”和“托盘”的回转精度很高，但前者在交换两个工作台位置时，必须先由举升机构将整个转台抬起，然后转动180°，再落入由四个锥体、锥孔组成的，依靠锥面匹配的定位装置。由于工作环境恶劣，难免会有冷却液带入的铝屑、杂物等粘附在定位面上，由此会造成转台的微量偏移，并传递到工作台（“托盘”）和其上的夹具。但定位装置的原理和结构决定了、也确保了微量偏移只可能是平移，而不可能是歪斜。从图4可见，被加工的缸盖罩壳是直立装夹的，若不对这一项引起误差的因素进行监控，将不利于保证工件的质量，为此，安排了在机检测的环节，用于夹具的找正，更确切地说，是通过“找正”进行补偿。具体的实施方法是在工作台上夹具的上部设一基准块，当工作台置于机床的加工工位时，在对工件实施切削加工前，动力头先调出测头，打在基准块的小平面上（见图四所示），通过与预先的设定值相比较来判断夹具的状态，当出现超出允许范围的偏差时，即通知操作人员或机修人员进行处理。根据图4所示的被加工工件的实际情况，这项允差范围定为±0.2mm，即当在机测量的结果小于±0.2mm时，认为可以通过补偿来解决夹具偏移引起的加工误差。并在之后的加工过程中，通过在切削量参数中引入对应的补偿值，以消除夹具偏移的带来的影响，从而确保工件的制造质量。

2.4、工件找正

被加工工件是一种新颖汽车发动机上的大型铝铸件—— 链轮罩壳，在这台机床的众多工序中，对其中4个孔的加工是极为重要的。图五中，从左至右显示了这些孔，其中第4个，也是最右侧一个正所处在待测（相当于“加工”）位置。为了确保孔的加工质量，在工艺上就必须使刀具的回转中心与工件毛坯孔的中心保持一致。但从图中可见，四个孔呈辐射、散布状，孔径和中心高又相差很大。在这种情况下，如果对每一个工件都仍执行一成不变的加工程序，那么即使是装夹中的细微差别，或是铸件自身的一些差异，都将会影响孔的制造质量。为此，必须先对工件进行图5 在机检测用于工件找正 “找正”，即利用机床的在机检测系统在加工前先逐个对每个毛坯孔进行测量。方法是通过在圆周的上下、左右共打4点来精确地确定孔中心的坐标位置，据此，再有针对性地执行各个孔的加工，显然，经过“工件找正”之后，各孔的制造质量就有了充分保证。此外，在找正的同时，还可以得到铸孔的毛坯余量，若进一步利用变量编程，还可以实现毛坯余量的自动分配，这样就既能保证孔加工过程中切削力不会过大，以免损伤机床和刀具，又能提高刀具的耐用度，以使工作效率达到最高。

3、在机测量的应用提升了工序质量

利用设置在加工中心内的在机量仪进行机内对刀，通过加工前的在机测量完成相关加工参数的自动设定，或对夹具、工件实施“找正”，并据此进行相应的修正、补偿，以及在加工后通过在机测量进行温度、刀具磨损的补偿。凡此种种，不但保证了零件的加工质量，而且能有效地提高生产过程运行的质量水平。图六是上一节实例4（2.4）的过程能力分析结果，选用的评价项是图五中测头正进行找正的那个孔： ，也是4个被找正的孔中要求最高的一个。为了验证实物的加工质量和生产过程运行的质量水平，根据一个月正常生产期间规范采样的数据，进行了统计分析。图六中，A是单值进程图，也称“散点图”，反映了这期间被加工项的变化趋势，B是直方图。据此，可计算出评价这期间生产过程运行质量的指标值——过程能力指数CP、CPK，得到的结果为：CP=3.24，CPK=2.95，显然表明了该加工中心的工序质量已达到了相当高的水平。

图七是上一节实例3（2.3）的过程能力分析结果。从图