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机械制造及其自动化
Mechanical Manufacturing and Its Automation

道工序都等同为一个工艺单元。因此，如何评估和确保多工序制造过程中的孔位

特征的加工不超差是一个亟待解决的问题。有学者指出，产品的孔位特征在不
同工序之间的加工误差存在相互关系，最终的加工误差是各道工序加工误差的累
积。因此，他们提出了一种状态空间模型用于分析多工序制造过程的误差传播。
该模型集中于分析加工误差、装夹误差和基准面误差之间的关系以及由这些误差

导致的误差传播现象。该模型在计算不同误差坐标系之间的转换时比较复杂，而
且当工序数量增加时面临较大的计算难度。也有学者详细总结了多工序制造过程
的建模、根因素分析、动态补偿控制等方面的方法。

在状态空间模型中，产品孔位特征的加工误差随着产品在各工序的加工而累
积。但是，这种“累积”的断言忽视了在多工序制造过程中靠后的工序对前面工
序的加工误差进行补偿的可能性。实际上，产品孔位特征的误差传播不是一个简
单的“累积”过程，而是一个“相互关联”的过程，即一道工序可能增加或者减

少从前面工序传播过来的产品孔位特征的加工误差。因此，产品孔位特征加工误
差在多道工序中的传播并不是一个严格递增或者递减的过程。要建立模型准确辨
识工序之间加工误差的关系，必须认识和重视这种产品孔位特征在多工序制造过

程中的加工误差相互关联的情况。相互关联的数据会影响模型的估计效果，使得
建立的关系不准确或者波动大于预期。对于多工序制造过程来讲，产品孔位特征
加工误差的补偿能力吸引了制造厂商越来越多的注意力，因为这种能力能够为制

造过程中质量保障或改进提供一种高效的补充手段。这部分将这种能力定义为加
工误差自修正能力。自修正能力越强，则制造过程的性能越好，当需要改进或保
障产品孔位特征时所需的投入也较少。

因此，为了掌握产品孔位特征的加工误差在多道工序之间的传播规律并确
保生产的稳定，需要定义一个适用的模型来描述制造过程对加工误差的自修正
能力。
当制造过程对产品某个孔位特征加工误差的自修正能力需要提高时，最直接

的办法是通过提高最后一道工序对该孔位特征的加工精度来提高自修正能力。但
是这种调整很可能不能实施，因为上面已经指出，对制造过程自修正能力的评
价每次只能针对产品一个孔位特征进行，而在产品制造过程中一般都需要保障多

个孔位特征，因此每道工序的加工可能涉及不止一个孔位特征。这样就造成了
尽管某道工序并不直接加工我们所关注的孔位特征，但是该工序完成后经过测量

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