計(jì)算集成質(zhì)量管理系統(tǒng)

1、PAGE PAGE - 5 -概括了集成質(zhì)量管理系統(tǒng)及其特點(diǎn)，并說明刀具磨損和刀具破損的監(jiān)測(cè)方法.1、集成質(zhì)量管理系統(tǒng)1。1集成質(zhì)量系統(tǒng)概述1 歷史簡(jiǎn)介集成質(zhì)量系統(tǒng)（Integrated Quality System IQS)是1987年由美國(guó)Kapoor教授等人首先提出的.IQS是計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)( HYPERLINK /view/3201786.htm” t _blank” CAQ）發(fā)展的新階段。集成質(zhì)量系統(tǒng)的概念包括： （1）采用系統(tǒng)的方法覆蓋產(chǎn)品的整個(gè)生命周期和 HYPERLINK http：/view/38340.htm t ”_blank 企業(yè)的各個(gè)層次; (2）強(qiáng)調(diào)以企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)質(zhì)

2、量目標(biāo)為基礎(chǔ)的質(zhì)量策劃； (3)強(qiáng)調(diào)從質(zhì)量策劃和質(zhì)量控制觀點(diǎn)出發(fā)的人的資源的開發(fā)（4）通過閉環(huán)質(zhì)量控制器實(shí)現(xiàn)企業(yè)中與質(zhì)量相關(guān)的過程和資源的控制,其重點(diǎn)是故障預(yù)防而不是廢品控制。2集成質(zhì)量系統(tǒng)的發(fā)展集成質(zhì)量系統(tǒng)的發(fā)展主要體現(xiàn)在如下四個(gè)方面： （1)集成水平的提高。計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息集成，而集成質(zhì)量系統(tǒng)在信息集成的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)功能集成和過程集成; (2）過程的延伸。計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)主要涉及產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量管理、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。集成質(zhì)量系統(tǒng)則不僅涉及產(chǎn)品制造過程，而是延伸到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)階段和售后服務(wù),即實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期全過程的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證,適應(yīng)并行工程的模式； （3）

3、范圍的擴(kuò)展。計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)以企業(yè)內(nèi)局域網(wǎng)為支持，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量信息的集成。隨著敏捷虛擬企業(yè)的出現(xiàn)，對(duì)集成質(zhì)量系統(tǒng)提出了直接獲取國(guó)際性質(zhì)量信息的需求，集成質(zhì)量系統(tǒng)在Internet的支持下實(shí)現(xiàn)企業(yè)間質(zhì)量信息的集成和質(zhì)量監(jiān)控； （4)智能水平的提高。人工智能技術(shù)在集成質(zhì)量系統(tǒng)諸多方面的應(yīng)用,包括質(zhì)量問題決策、質(zhì)量分析診斷、質(zhì)量計(jì)劃生成、過程監(jiān)控等，使集成質(zhì)量系統(tǒng)的智能水平提高并更為有效。 2 原理概述據(jù)相關(guān)資料記述，相比計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量系統(tǒng)，集成質(zhì)量系統(tǒng)的發(fā)展主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:一是集成水平的提高。集成質(zhì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息集成,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)功能集成和過程集成。二是過程的延伸。計(jì)算機(jī)輔質(zhì)量系統(tǒng)涉及

4、產(chǎn)品制造過程。集成質(zhì)量系統(tǒng)則延伸到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)階段和售后服務(wù)階段，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期全過程的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證,適應(yīng)并行工程的模式。三是范圍的擴(kuò)展。集成質(zhì)量系統(tǒng)在Internet的支持下實(shí)現(xiàn)企業(yè)間質(zhì)量信息的集成和質(zhì)量監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)直接獲取國(guó)際性質(zhì)量信息.四是智能水平的提高。集成質(zhì)量系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)諸多方面,包括質(zhì)量問題決策、質(zhì)量分析診斷、質(zhì)量計(jì)劃生成、過程監(jiān)控等，使得集成質(zhì)量系統(tǒng)的智能水平大為提高并更加有效。1。2集成質(zhì)量系統(tǒng)的主要特點(diǎn)覆蓋產(chǎn)品的全生命周期，實(shí)現(xiàn)生命周期各個(gè)階段(從 HYPERLINK /view/591169.htm” t ”_blank 市場(chǎng)分析、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、成品

5、試驗(yàn)到售后服務(wù)）的橫向集成和企業(yè)各個(gè)層次(計(jì)劃層、管理控制層、執(zhí)行層）的 HYPERLINK /view/4446650.htm t ”_blank” 縱向集成； 通過多層次、多環(huán)節(jié)的閉環(huán)質(zhì)量控制實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)及企業(yè)間的所有與質(zhì)量有關(guān)的過程和資源的 HYPERLINK ”http：/view/3668642。htm” t _blank 有效控制； 強(qiáng)調(diào)以企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn) HYPERLINK /view/543248.htm t ”_blank” 質(zhì)量目標(biāo)為基礎(chǔ)的 HYPERLINK http：/view/352516。htm” t ”_blank” 質(zhì)量計(jì)劃; 強(qiáng)調(diào)以新的質(zhì)量觀為基礎(chǔ)的人的智慧和素質(zhì)的提高

6、。1.2.1集成質(zhì)量系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)五個(gè)方面的集成 (1)縱向集成指質(zhì)量活動(dòng)與信息在企業(yè)的決策層、管理層和實(shí)施層之間的 HYPERLINK /edit/id=947540subLemmaId=947540dl=4” l 自上而下和 HYPERLINK http：/edit/id=947540&subLemmaId=947540dl=4 l ”# 自下而上的集成； (2）過程集成指質(zhì)量活動(dòng)與信息在由獲取用戶和 HYPERLINK ”/edit/id=947540&subLemmaId=947540&dl=4 l ”#” 市場(chǎng)需求到設(shè)計(jì)、 HYPERLINK ”http：/edit/id=947540s

7、ubLemmaId=947540dl=4 l # 采購、 HYPERLINK http：/edit/id=947540&subLemmaId=947540&dl=4” l ” 生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造、 HYPERLINK http：/edit/id=947540subLemmaId=947540&dl=4 l #” 質(zhì)量檢驗(yàn)、 HYPERLINK http：/edit/id=947540subLemmaId=947540&dl=4 l ”#” 市場(chǎng)營(yíng)銷和售后服務(wù)、用后處置這一產(chǎn)品生命周期全過程中的集成； (3)內(nèi)部功能集成指集成質(zhì)量系統(tǒng)內(nèi)部各功能子系統(tǒng)的集成； (4）外部功能集成集成質(zhì)量系統(tǒng)必須與 H

8、YPERLINK ”http：/edit/id=947540subLemmaId=947540dl=4” l # CIMS其它功能子系統(tǒng)如 HYPERLINK ”http：/edit/id=947540&subLemmaId=947540&dl=4 l ” EIS， HYPERLINK ”http：/edit/id=947540&subLemmaId=947540&dl=4” l ”# MIS，MAS集成，包括物理的集成和信息的集成; (5）知識(shí)集成集成質(zhì)量系統(tǒng)必須集成過程知識(shí)與質(zhì)量工程知識(shí)，知識(shí)應(yīng)被所有功能子系統(tǒng)共享。2、刀具磨損和刀具破損的監(jiān)測(cè)方法2.1 刀具監(jiān)控的現(xiàn)狀和意義刀具磨損在機(jī)械

9、加工中是一種普遍存在的現(xiàn)象，刀具的磨損與磨損狀態(tài)直接影響著機(jī)械加工的精度、效率及經(jīng)濟(jì)效益，研究刀具磨損可以大大提高機(jī)械加工效率，降低加工成本，具有較大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。刀具磨損的監(jiān)測(cè)是柔性制造系統(tǒng)研究工程的一個(gè)重要課題。近年來，隨著高性能CNC機(jī)床、FMS 以及CIMS的廣泛應(yīng)用,機(jī)械加工的效率、加工質(zhì)量有了明顯的提高,同時(shí)對(duì)全自動(dòng)化生產(chǎn)也提出了更高的要求,操作人機(jī)比由原來的一對(duì)一發(fā)展到現(xiàn)在的一名操作人員操控多臺(tái)設(shè)備的局面。這樣,數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能否自動(dòng)監(jiān)測(cè)刀具狀態(tài)，及時(shí)了解正在使用的刀具磨損情況，從而根據(jù)刀具壽命、磨損量、刀具破裂等形式的刀具故障對(duì)刀具工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并在刀具磨損達(dá)到設(shè)定磨損量時(shí)報(bào)警

10、，就顯得非常重要。工業(yè)統(tǒng)計(jì)表明,刀具失效是引起機(jī)床故障的首要因素，由此引起的停機(jī)時(shí)間占數(shù)控機(jī)床總停機(jī)時(shí)間的1/51/3。切削加工中,如果刀具磨損不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將導(dǎo)致整個(gè)加工過程的中斷，引起工件報(bào)廢，甚至整個(gè)系統(tǒng)的停止。研究表明,數(shù)控機(jī)床配備刀具監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后可減少75%的故障停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)率1060，提高機(jī)床利用率50%以上。美國(guó)Kennamtal 公司的研究表明,配備刀具監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，能夠節(jié)約加工費(fèi)用達(dá)30。因此研究開發(fā)智能監(jiān)測(cè)技術(shù)，防止因刀具失效而引起的工件報(bào)廢、設(shè)備損壞并保證機(jī)床無故障運(yùn)行是很重要的.通常刀具磨損可以分為初期磨損、正常磨損和劇烈磨損三個(gè)階段。刀具磨損過程可用下圖表示

11、。2。2 刀具監(jiān)測(cè)方法刀具破損和磨損的監(jiān)測(cè)方法通常都可以分為直接測(cè)量法和間測(cè)量法兩種方法。 刀具狀態(tài)的監(jiān)測(cè)技術(shù)一般由傳感器信號(hào)采集、信號(hào)處理及特征提取和狀態(tài)識(shí)別器三部分組成.刀具狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最基本結(jié)構(gòu)如圖2所示.刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的傳感器主要用于拾取切削過程中發(fā)出的各種信號(hào),如切削力、振動(dòng)、功率、聲發(fā)射、電流信號(hào)等.2。2.1 刀具破損的監(jiān)測(cè)方法 傳感參數(shù) 傳感原理 傳感器 主要特征直接法光學(xué)圖像光反射、折射、傅氏傳遞函數(shù)變換、TV攝像光敏、激光、光纖、光學(xué)傳感器，電荷耦合器件(CCD）或攝像管可提供直觀圖像，結(jié)果叫精確，受切削條件影響，不易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視，正在進(jìn)行使用化開發(fā)接觸電阻變化、開光

12、量磁力線變化電阻片、印刷電阻電路,開光電路，磁間隙傳感器簡(jiǎn)便，守切削溫度、切削力和切削變化影響;不能實(shí)時(shí)監(jiān)視;尚待解決可靠性問題傳感參數(shù) 傳感原理 傳感器 主要特征間接法切削力切削力變化量切削分力比率應(yīng)變片，動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，力傳感器靈敏，但動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀難裝于機(jī)床上；簡(jiǎn)便，有商品供應(yīng)，識(shí)別的主要障礙是閥值的確定轉(zhuǎn)矩主電動(dòng)機(jī)，主軸或進(jìn)給系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)變片，電流表等成本低，易使用，已實(shí)用，對(duì)大鉆頭破損（折斷）探測(cè)有效，靈敏度不高功率主電動(dòng)機(jī)或進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率消耗功率傳感器成本低，易使用，靈敏度不高，有商品供應(yīng)振動(dòng)切削過程振動(dòng)及其變化加速度計(jì)，振動(dòng)傳感器靈敏，有應(yīng)用前途和工業(yè)使用潛力超聲波接收主動(dòng)發(fā)射超聲波的反射

13、波超聲波換能器與接收器可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制，但受切削振動(dòng)變化的影響，處于研究階段噪聲切削區(qū)環(huán)境噪聲探測(cè)分析拾音器尚處于研究階段聲發(fā)射（AE）刀具破損時(shí)發(fā)射的AE信號(hào)特征分析聲發(fā)射傳感器靈敏、實(shí)用、使用方便、成本適中，是最游戲王的刀具破損探測(cè)方法，小量供應(yīng)市場(chǎng)，有較廣泛的工業(yè)應(yīng)用潛力2.2.2 刀具磨損的監(jiān)測(cè)方法刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)的直接法有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)： 一是要求停機(jī)檢測(cè)，占用生產(chǎn)時(shí)間; 二是不能檢測(cè)出加工過程中出現(xiàn)的突然損壞,使其應(yīng)用受到一定限制.所以，間接法已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的主流。2。3 刀具監(jiān)測(cè)方法的發(fā)展趨勢(shì)隨著敏捷制造、自動(dòng)化等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，切削過程中刀具狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)將會(huì)受到越來越多學(xué)者和機(jī)構(gòu)的重視。特別是隨著加工過程的復(fù)雜程度提高，對(duì)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)也提出了越來越高的要求。研究并開發(fā)適合多工藝加工過程的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是將該技術(shù)應(yīng)用到加工現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵?；诙鄠鞲衅鞯牡毒郀顟B(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能