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一 組合機(jī)床設(shè)計(jì)質(zhì)量的分析與控制
圮P‘fg 大連機(jī)束廠工程師型
主題詞；望魚(yú)墊 塑 墮
無(wú)論是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，還是發(fā)展中國(guó)家，
產(chǎn)品質(zhì)量都是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者十分關(guān)注的問(wèn)題。
因?yàn)樗鞘袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)“三要素” (質(zhì)量， 價(jià)格、
交貨期)的首要因素。而產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量又居產(chǎn)
品總質(zhì)量之首。產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)任何產(chǎn)品來(lái)
說(shuō)，能否暢銷，能否給企業(yè)帶來(lái)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效
益是至關(guān)重要的 組合機(jī)床及其自動(dòng)線產(chǎn)
品是為某一特定加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)制造的專
用機(jī)床，它與通用機(jī)床相比，其設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)企
業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益尤為突出。下面將從四個(gè)方面
論述提高組合機(jī)床設(shè)計(jì)質(zhì)量的意義和措施。
1 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
組合機(jī)床及其自動(dòng)線是根據(jù)用戶提出的
特定被加工零件的某些加工內(nèi)容而設(shè)計(jì)制造
的專能產(chǎn)品。其特點(diǎn)是加工精度穩(wěn)定，生產(chǎn)率
高。它是由通用部件和專用部件組成的，用于
大批量生產(chǎn)的機(jī)械制造業(yè)，如汽車制造業(yè)、發(fā)
動(dòng)機(jī)制造業(yè)、閥門制造業(yè)等等。組合機(jī)床的加
工對(duì)象結(jié)構(gòu)上大致可分為箱體類和雜件。尺
寸大小范圍從幾厘米到幾米。被加工材料以
鑄鐵居多， 鋁合金、碳素結(jié)構(gòu)鋼也不少。加
工內(nèi)容有鉆、擴(kuò)，鉸、鏜、車銑平面和攻螺紋
孔等。由于被加工零件和加工內(nèi)容各異， 所
以相應(yīng)的機(jī)床結(jié)構(gòu)型式各不相同，有立式、
臥式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、移動(dòng)工作臺(tái)式等多種
型式。
組合機(jī)床的設(shè)計(jì)、制造管理復(fù)雜，它的
形成過(guò)程不同于通用機(jī)床， 既沒(méi)有開(kāi)發(fā)研制
階段，又沒(méi)有小批量試制階段，而要求一次設(shè)
T e
計(jì)一次投產(chǎn)成功。設(shè)計(jì)工作是由群體完成的。
首先由一位主任設(shè)計(jì)師根據(jù)用戶具體要求，
確定機(jī)床總體方案。這一方案要滿足用戶提
出的各項(xiàng)加工內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)效率以
及操作維修和使用方面的具_(dá)體要求。然后依
據(jù)總體方案開(kāi)展各零部件設(shè)計(jì)， 最后由主任
設(shè)計(jì)師審核，匯總，編翩使用說(shuō)明書(shū)等有關(guān)
技術(shù)文件。零部件設(shè)計(jì)主要有如下幾項(xiàng)。夾
具部分， 主傳動(dòng)部分， 刀具工具部分、電氣
控制系統(tǒng)、液壓驅(qū)動(dòng)部分、基礎(chǔ)部件和包裝
箱設(shè)計(jì)。各部分設(shè)計(jì)均需機(jī)械結(jié)構(gòu)、加工工
藝，經(jīng)濟(jì)成本等方面的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。設(shè)
計(jì)過(guò)程中需調(diào)查考核， 甚至需要現(xiàn)場(chǎng)工藝試
驗(yàn)、分析計(jì)算、類比選擇等等。概括來(lái)說(shuō)，
組合機(jī)床設(shè)計(jì)工作涉及技術(shù)面寬，程序復(fù)
雜，參與人員多， 周期短，要求一次成功。
基于這一特點(diǎn)， 設(shè)計(jì)工作質(zhì)量對(duì)于產(chǎn)品性能
水平、交貨期， 經(jīng)濟(jì)效益極為重要。
下面通過(guò)大連機(jī)床廠近年來(lái)幾個(gè)典型設(shè)
計(jì)質(zhì)量事例， 可見(jiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益
的作用。 (1)l991年編號(hào)為DU401 4的機(jī)
床， 因被加工零件工序圖中被加工孔的位置
尺寸標(biāo)注錯(cuò)誤造成一個(gè)主軸箱報(bào)廢，另兩個(gè)
主軸箱重大返修，直接經(jīng)濟(jì)損失約2．5萬(wàn)元，
延期交貨4個(gè)月。(2)1988年承接的DU
3490機(jī)床， 因夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理， 雖多次
進(jìn)行改進(jìn)， 但至今未能交付用戶使用。(3)
編號(hào)為DU4O95的機(jī)床，因夾具、鏜頭設(shè)計(jì)
問(wèn)題， 修改多次，延期一年交貨，至今未能
投產(chǎn)使用 (4)l 988年出廠的DU3483機(jī)
組臺(tái)機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)
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床，其可靠性經(jīng)不起連續(xù)工作的考驗(yàn)， 作報(bào)
廢處理。(5)1993年因毆計(jì)錯(cuò)誤須作重大修
改而延期交貨的組合機(jī)床達(dá)lO臺(tái)之多。
多年來(lái)， 實(shí)踐證明設(shè)計(jì)質(zhì)量已成為企業(yè)
效益的關(guān)鍵。這一點(diǎn)已被企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和全員
職工清醒地認(rèn)識(shí)。如何提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平
是擺在機(jī)床制造廠家面前的一個(gè)重要課題。
2 組合機(jī)床設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題分析
組臺(tái)機(jī)床設(shè)計(jì)工作是一個(gè)較復(fù)雜的系
統(tǒng)， 各環(huán)節(jié)均有出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性。就整體
面言， 一次性設(shè)計(jì)不可能不產(chǎn)生錯(cuò)誤。但
是，我們可以通過(guò)多方面的質(zhì)量控制降低差
錯(cuò)率， 特別是減少重大質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生。根
據(jù)近幾年生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)分析， 總結(jié)出影響設(shè)
計(jì)質(zhì)量的兩個(gè)主要部分是， 總體方案設(shè)計(jì)和
夾具部分設(shè)計(jì)(見(jiàn)表1)。這兩個(gè)部分究竟
存在一些什么樣的質(zhì)量問(wèn)題呢?通過(guò)圖l和
圖2可以清晰地看出。
5 產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因
從表1反應(yīng)的事例看出， 組成組合機(jī)床
的l4個(gè)部分中(電氣控制系統(tǒng)和液壓驅(qū)動(dòng)系
統(tǒng)因問(wèn)題較少， 損失較小而來(lái)列入)， 總體
方案設(shè)計(jì)和夾具部分設(shè)計(jì)問(wèn)題最多， 經(jīng)濟(jì)損
失最大， 影響交貨期最長(zhǎng)。例如； 圖l的第
(9)項(xiàng)，鏜桿剛性不足，須改進(jìn)結(jié)構(gòu)， 重新
制作。一般要經(jīng)過(guò)32逋工序， 3個(gè)半月的時(shí)
同。圖2的第(44)項(xiàng)定位機(jī)構(gòu)剛性差， 須修
改夾具體， 增補(bǔ)高硬度淬火零件， 一般要兩
周的時(shí)間。
圖1、2所反應(yīng)的內(nèi)容是多年來(lái)實(shí)踐經(jīng)
驗(yàn)的積累和歸納。從圖中看出總體方案設(shè)計(jì)
和夾具設(shè)計(jì)所出現(xiàn)的問(wèn)題共有47項(xiàng)， 涉及各
個(gè)方面． 通過(guò)分析研究， 不難看出， 產(chǎn)生差
錯(cuò)的原因大致可分為三類。
s．1第一類(包括(1)(2)(3)(4)(6)
(7)(8)(9)(19)(2O)(21)(46)(47)
項(xiàng))
設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想不端正。片面強(qiáng)調(diào)零部
件的結(jié)構(gòu)先進(jìn)性和制造精度要求， 突出機(jī)床
的加工精度， 忽視機(jī)床的操作、使用維修及
可靠性，不重視生產(chǎn)實(shí)踐，不注重河查研究
和現(xiàn)場(chǎng)考察， 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)貧乏。
a．2第二類(包括(22)(23)(27)(32)(33)
(34)(35)(36)(37)(38)(39)(4O)(41)
(42)(43)(44)項(xiàng))
沒(méi)能掌握基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)，分析考慮問(wèn)題
粗淺， 甚至對(duì)一些基本結(jié)構(gòu)的原理、功能、
調(diào)整及使用認(rèn)識(shí)模糊，似是而非，不求甚解。
個(gè)別設(shè)計(jì)人員認(rèn)為凡能畫(huà)出來(lái)的就能制造出
來(lái)， 能制造出的， 按圖裝起來(lái)就好用。設(shè)計(jì)
寰1 399 3年大連機(jī)床廠設(shè)計(jì)質(zhì)量事故分屢統(tǒng)計(jì)寰
序號(hào) 錯(cuò)誤 數(shù)量錯(cuò)／
碰●撞 借鋯
無(wú)修 ／ 尺寸錯(cuò) 結(jié)構(gòu)錯(cuò) 漏組件 孔距錯(cuò)
額數(shù) ／ 分型錯(cuò) 謂改目
1 總體方案 1T 2／ 4 4 2 2 2
2 夾 具 lT l， l／1 4 2 2 2
3 包裝箱 心 4 T 1
4 滑臺(tái)蛆 5 l l 3
5 模板部分 3 3
6 主軸箱 2 l 1
T 刀具部分 2 1
8 立柱部分 1 l
9 底座部分 l 1
10 束 身 l 1
11 坦克鏈
12 防護(hù)設(shè)備
13 油 缸
l4 墊 蟪 l
l 9 0 4年第8期
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過(guò)程中對(duì)一些成熟的機(jī)構(gòu)作些“改進(jìn)” ，
這些“改進(jìn) 對(duì)原結(jié)構(gòu)的功能投有實(shí)質(zhì)性的提
高，而往往因“改進(jìn)”中產(chǎn)生錯(cuò)誤，造成質(zhì)
鼙問(wèn)題。
3．3第三類(包括(5)(1 0)(11)(12)【13)
(14)【l5)416)417)418)424)(25)(26)
(28)429)(3O)(31)(45)項(xiàng))
多年來(lái)， 設(shè)計(jì)計(jì)劃管理不科學(xué)， 生產(chǎn)不
均衡， 突擊設(shè)計(jì)進(jìn)度， 再加上責(zé)任心不強(qiáng)，
部分設(shè)計(jì)人員由于養(yǎng)成了工作粗糙的壞作
風(fēng)， 設(shè)計(jì)工作不嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致， 造成不同程度
的錯(cuò)誤和漏嗣。
4 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施
綜上所述， 可見(jiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題的嚴(yán)重性
和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的意義。質(zhì)量問(wèn)題是個(gè)綜合
反應(yīng)， 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量須綜合治理。忽視任何
一個(gè)方面的工作都會(huì)影響最終效果。下面從
五個(gè)方面淺議提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施。
4．1提高質(zhì)量意識(shí)
上自決策者，下至每個(gè)設(shè)計(jì)人員均應(yīng)清
醒地認(rèn)識(shí)到因設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題給用戶和本單位
在經(jīng)濟(jì)效益上帶來(lái)的巨大損失和影響。合理
科學(xué)地安排設(shè)計(jì)任務(wù)，改變粗制濫造的作風(fēng)，
倡導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，?shí)事求是和精益求精的作風(fēng)。
4．2形成科學(xué)的、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作管理體制
制定詳細(xì)的制度，這一制度應(yīng)體現(xiàn)改革
開(kāi)放的精神， 要規(guī)定各環(huán)節(jié)的職責(zé)、權(quán)利及
其在整個(gè)系統(tǒng)的作用。本文不論述管理制
度， 著重談?wù)劯髦饕h(huán)節(jié)的控制。
— — 承接任務(wù)時(shí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)用戶提出的技
術(shù)要求必須有把握。
— — 總體方案設(shè)計(jì)要慎之又慎，對(duì)機(jī)床
剛性、加工精度、、動(dòng)力大小、切削用量、加
圖1 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)常產(chǎn)生的問(wèn)題
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)
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圖2 夾具設(shè)計(jì)常產(chǎn)生的問(wèn)題
工節(jié)拍等要充分討論。要深入實(shí)際調(diào)查研
究，必要時(shí)進(jìn)行工藝試驗(yàn)。要注重方案的可
行性和可靠性。
— — 部件設(shè)計(jì)的依據(jù)是任務(wù)書(shū)，任務(wù)書(shū)
的內(nèi)容應(yīng)細(xì)致， 表達(dá)清楚，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
— — 夾具設(shè)計(jì)前應(yīng)吃透被加工零件的結(jié)
構(gòu)特點(diǎn)， 選好定位基準(zhǔn)， 夾壓點(diǎn)和夾壓方
向， 精確計(jì)算夾緊力。同時(shí)要考慮裝卸、排
屑，冷卻方面的問(wèn)題。
一一刀具設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面理解總體方案
中對(duì)刀具設(shè)計(jì)的要求， 充分考慮刀具剛性、
可調(diào)整性、經(jīng)濟(jì)性和冷卻方式。刀具部分是
個(gè)專業(yè)性很強(qiáng)的小系統(tǒng)， 在機(jī)床設(shè)計(jì)中占有
舉足輕重的地位， 刀具設(shè)計(jì)人員有權(quán)利和義
務(wù)向主任設(shè)計(jì)師質(zhì)疑。
— — 電氣、液壓、主軸箱、基礎(chǔ)部件等
的設(shè)計(jì)應(yīng)全面正確理解總體方案和任務(wù)書(shū)的
要求。在滿足總體方案基本要求的前提下，
應(yīng)提高可靠性、經(jīng)濟(jì)性，先進(jìn)性。
4．3建立建壘值息反饋系統(tǒng)
將制造過(guò)程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題采用
書(shū)面、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)、授課等多種形式及時(shí)反饋給
設(shè)計(jì)人員，有利于積累經(jīng)驗(yàn)。建立機(jī)床檔
案，避免錯(cuò)誤重復(fù)出現(xiàn)。
4．4加強(qiáng)質(zhì)量教育和業(yè)務(wù)墻謝更新知識(shí)
培訓(xùn)工作應(yīng)區(qū)別不同對(duì)象， 分別組織，
特別應(yīng)重視對(duì)缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的青年設(shè)計(jì)人員
的培訓(xùn)。
4．5 改避完善分鼉制度
按照個(gè)人能力水平評(píng)定工資級(jí)別。按照
完成任務(wù)的工作量和質(zhì)量評(píng)定獎(jiǎng)金。沒(méi)有質(zhì)
量的數(shù)量，不但沒(méi)有意義，而且會(huì)給企業(yè)帶
來(lái)?yè)p失，所以設(shè)計(jì)人員的工資與獎(jiǎng)金必須與
質(zhì)量掛鉤，才能增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的質(zhì)量意識(shí)。
(奉文1991年5月10日收到)
(編輯主蠢和)
1 9 9 4年第8期
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