Page 23 - 机械制造及其自动化

第一章 新时期机械制造的创新研究

3.方法总结

由于机械加工中，工件多个孔位的加工误差之间存在复杂的相关关系，因此
这部分引入偏相关系数的概念来定量描述这种相关关系，并介绍了验证这种相关
关系的方法。当需要控制某个孔位的加工误差而采取直接调整的方法难以达到满
意的效果时，这部分提出采用偏最小二乘回归的方法建立该孔位与其他相关孔位

加工误差之间的定量关系，从而可以通过调整其他孔位的加工误差达到减少其加
工误差的目的。在确定了所有孔位加工误差之间的相关关系之后，这部分采用动
态聚类的方法对这些孔位的加工误差按照每个孔位对其他孔位加工误差的影响程

度分为三类：重要、较重要和一般。分类的结果可以帮助工程师根据孔位误差对
应的重要度给予不同的关注，减少了分析这些孔位误差的难度。
（三）多工序加工误差的分析
机械制造过程一般是由多道工序组成，设计图纸确定的孔位特征经过这些工

序的加工逐渐成形，毛坯最终成为产品。这一系列工序和孔位特征以所加工的产
品为载体，相互之间也产生影响，孔位特征加工的任务可靠度因而受到多个工序
的影响。因此，为了确保并提高机械制造过程中产品孔位特征加工过程的任务可

靠度，需要研究多工序加工过程中孔位特征加工误差的控制和补偿问题。
当前，应用于工业领域的产品加工质量评估主要是以实时监测或抽查为手
段。该类方法引导人们测量最终产品或者中间产品的孔位特征，并将测量值与产

品设计时确定的规范相比较：如果测量值在规定的公差范围之内，则制造过程是
可以接受的，产品也通过验收；如果测量值超出了公差范围，那么制造过程就达
不到要求，相应的产品也不能通过验收，因而需要采取相应的调整措施来提高加

工精度。在制造过程中，控制产品质量已经有很多可以借鉴的文献。例如，装夹
过程的分析、刀具的误差补偿、孔位特征与过程的交互影响、工序能力指数和基
于物理模型的偏差传播分析，都已经获得了广泛的研究。统计过程控制（SPC）
应该是制造过程中最常用的产品质量监测与控制技术。SPC的工具中，应用最广

的是休哈特控制图和Hotelling的T多元控制图以及由这两类控制图衍生的其他技
术，在汽车、电子和卫生等广大的领域都获得了应用。SPC技术通过监测制造过
程的输出，发现孔位特征的变化，但是它并没有提供有效工具来评估多工序制造

过程对孔位特征加工误差的补偿能力。
一个多工序制造过程在系统分析时可以视为一个动态的串联系统，其中每一

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