Управление качество поверхностного слоя при токарной обработке

Аннотация. Управление качеством поверхностного слоя при токарной обработке является одним из актуальных направлений на сегодняшний день. Актуальность темы исследования связана с тем, что автоматизированный контроль является перспективной стратегией для производителей в современном мире. Автоматизация повышает качество выпускаемой продукции, а также стимулирует разрабатывающиеся инновации и устраняет пробелы в существующих на сегодняшний день производственных навыках. Основной целью данной статьи является изучение автоматизированного управления качеством поверхностного слоя при токарной обработке. Подзадачами работы являются исследование основных преимуществ использования приборов метрологического контроля, доказательство преимуществ автоматизированного контроля качества поверхностного слоя при токарной обработке на частном примере, а также изучение основных терминов и определений.
Ключевые слова. Управление качеством, метрологический контроль, токарная обработка, автоматизация, управление, инновация.
Annotation. Managing the quality of the surface layer during turning is one of the most relevant areas today. The relevance of the research topic is related to the fact that automated control is a promising strategy for manufacturers in the modern world. Automation improves the quality of products, as well as encourages innovations that are being developed and eliminates gaps in existing production skills. The main purpose of this article is to study the automated quality management of the surface layer during turning. The sub-tasks of the work are to study the main advantages of using metrological control devices, to prove the advantages of automated quality control of the surface layer during turning on a particular example, as well as to study the main terms and definitions.
Key words. Quality management, metrological control, turning, automation, management, innovation.
Вопрос, связанный с повышением качества обработанной поверхности в автоматизированном производстве тесно связан с разработкой новых представлений о механизме образования поверхностного слоя и управления этим процессом при резании. Механизм образования шероховатости обработанной поверхности в основном связывают с кинематикой процесса резания, а также с пластическими деформациями и высокочастотными вибрациями при резании.
Прежде, чем приступать к решению поставленных задач, необходимо определить основные термины, используемые при работе на технологическом производстве:
- технический контроль является проверкой соответствия объекта контроля установленным техническим требованиям;
- измерение является нахождением значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств;
- Испытание является экспериментальным определением количественных и качественных характеристик свойств продукции в процессе функционирования, при имитации условий эксплуатации или при воспроизведении определенных воздействий на продукцию по заданной программе;
- Объект технического контроля является подвергаемой контролю продукцией, процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация.
Выполнение контроля первого изделия в специализированных метрологических лабораториях координатно-измерительной машины (КИМ) способно существенно замедлить темпы производства

. Данный факт связан с тем, что зачастую в современных компаниях в штате имеется только один специалист, отвечающий за весь цикл работы КИМ. Также, одним из замедляющих темпы производства фактором при контроле изделий, является транспортировка деталей из лабораторий и обратно, что отнимает массу драгоценного времени, уменьшая вместе с этим эффективность производственного процесса [1].
Также стоит отметить, что некоторые предприятия предпринимали попытки к автоматизации метрологического контроля качества поверхностного слоя при токарной обработке деталей посредством измерительных манипуляторов с целью компенсации недостатков КИМ. Но, используя данные манипуляторы, на точность измерений влияют практически все фоновые вибрации, пыль, изменение температуры или влажности, не получалось обеспечить необходимую точность измерений [2].
Таким образом, традиционные измерительные системы (ТИС), применяющиеся на сегодняшний день, неспособны сократить время контроля и сделать его более эффективным. Они не позволяют производственным предприятиям укладываться в запланированные сроки, максимально увеличивая производительность и сокращение расходов. Использование ТИС затрудняет автоматизацию контроля качества и переход от профилактического контроля к заблаговременному. Но, несмотря на это, на сегодняшний день имеет место быть решение сложившейся проблемы.
Решением является автоматизированное управление качеством поверхностного слоя при токарной обработке. Автоматизированный контроль качества посредством активного контроля измерений позволяет решать широкий спектр задач, включая проверку как поставляемых, так и производимых деталей и инструментов, контроль первого изделия на конвейере и у производственной линии, оцифровку данных для архивирования, отслеживания, а также обновление устаревших чертежей [3].
На рис