陳詠梅++楊棟棟++李曉含++邵莉

摘 要：隨著國際國內(nèi)局勢變化，國家對航空發(fā)動機(jī)制造質(zhì)量及性能提出了更高的要求，要達(dá)到這些技術(shù)指標(biāo)，就要具備高精度、高質(zhì)量的發(fā)動機(jī)零部件。這些發(fā)動機(jī)零部件制造及裝配的高精度必然需要高精度的精密檢測，需求嚴(yán)密的質(zhì)量控制。目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)廣泛采用高測量精度的三坐標(biāo)測量機(jī)，確保生產(chǎn)和裝配全過程處于質(zhì)量受控狀態(tài)。三坐標(biāo)測量機(jī)是一個(gè)企業(yè)質(zhì)量控制水平的鮮明標(biāo)志。然而目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)中三坐標(biāo)測量機(jī)歸屬單位不盡相同，對三坐標(biāo)測量機(jī)缺乏系統(tǒng)管理，在保證測量方法正確性、測量結(jié)果準(zhǔn)確性上存在風(fēng)險(xiǎn)，給產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)留下質(zhì)量隱患，同時(shí)測量效率難以保證。本文論述了對三坐標(biāo)測量機(jī)系統(tǒng)管理方法，確保三坐標(biāo)測量機(jī)處于受控狀態(tài)，保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性，提高測量效率，從而保證航空發(fā)動機(jī)制造質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測量機(jī)；發(fā)動機(jī)質(zhì)檢；系統(tǒng)管理

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

三坐標(biāo)測量機(jī)是一種基于坐標(biāo)測量原理的高精度測量設(shè)備，由于其精度高、性能好、通用性強(qiáng)、測量范圍大，且能與柔性制造系統(tǒng)連接，因此有“測量中心”的稱號。通過高精度的掃描測量后可以獲得工件表面的大量點(diǎn)云，不僅用于測量尺寸，還可用于工件的逆向設(shè)計(jì)，重建產(chǎn)品模型時(shí)還可以構(gòu)建特征以及還原它們之間的約束。三坐標(biāo)測量機(jī)在國內(nèi)外制造企業(yè)應(yīng)用非常普遍。三坐標(biāo)測量機(jī)是一個(gè)企業(yè)質(zhì)量控制水平的鮮明標(biāo)志。目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)，因其產(chǎn)品制造質(zhì)量和性能的更高要求，要求更高精度的精密檢測，需要嚴(yán)密的質(zhì)量控制，廣泛采用高測量精度的三坐標(biāo)測量機(jī)，確保生產(chǎn)和裝配全過程處于質(zhì)量受控狀態(tài)。然而目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)中三坐標(biāo)測量機(jī)使用部門和歸口管理部門不盡相同，對三坐標(biāo)測量機(jī)缺乏系統(tǒng)管理，在保證測量方法正確性、測量結(jié)果準(zhǔn)確性上存在風(fēng)險(xiǎn)，給產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)留下質(zhì)量隱患，同時(shí)測量效率難以保證。

本文論述了對三坐標(biāo)測量機(jī)系統(tǒng)管理方法，確保三坐標(biāo)測量機(jī)處于受控狀態(tài)，保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性，提高測量效率，從而保證航空發(fā)動機(jī)制造質(zhì)量。

1.三坐標(biāo)測量機(jī)管理現(xiàn)狀分析

三坐標(biāo)測量機(jī)是現(xiàn)代化自動測量技術(shù)的一個(gè)重要體現(xiàn)，可以用來測量各種復(fù)雜工件的表面形位誤差，三維空間精度可達(dá)微米級，還可方便地與數(shù)控加工中心配套使用實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。在三坐標(biāo)測量機(jī)出現(xiàn)之前，空間尺寸的測量主要是用高度尺、量塊和正弦規(guī)等量具在平板上測量，軸的同軸度和相互位置的測量則主要是用心軸和心棒等量具。使用這些量具勞動強(qiáng)度大、測量效率低且精度難以保證。因此越來越多的企業(yè)采用三坐標(biāo)測量機(jī)。但目前，各航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)對三坐標(biāo)測量機(jī)缺乏系統(tǒng)管理，存在著歸屬部門不統(tǒng)一，人員能力參差不齊，測量方法存在誤差，測量能力不足等問題。

1.1 三坐標(biāo)測量機(jī)歸屬部門不統(tǒng)一，缺乏系統(tǒng)管理

目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)企業(yè)均配備有三坐標(biāo)測量機(jī)，少則幾臺，多則幾十臺，精度達(dá)到微米級，甚至納米級，測量范圍三維方向均可達(dá)到幾米。與所有相關(guān)發(fā)動機(jī)生產(chǎn)及裝配質(zhì)量的工件及工序越來越多地依靠三坐測量機(jī)檢測。但目前用于零件檢測的三坐標(biāo)測量機(jī)歸屬使用部門不統(tǒng)一，有的歸屬計(jì)量部門，有的歸屬檢驗(yàn)部門，有的歸屬各生產(chǎn)制造部門，或者幾個(gè)部門均配備三坐標(biāo)測量機(jī)，缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)管理。尤其是有些企業(yè)三坐標(biāo)測量機(jī)歸屬生產(chǎn)單位，生產(chǎn)單位配置人員開展零件的三坐標(biāo)檢測工作，出具檢測結(jié)果，提供給檢驗(yàn)人員。檢驗(yàn)人員依據(jù)檢測結(jié)果，填寫檢驗(yàn)結(jié)論。實(shí)際上這種方式存在著檢測結(jié)果缺乏公正性的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，對三坐標(biāo)測量設(shè)備缺乏牽頭管理部門，各自為政，各自管理，未能建立起系統(tǒng)的管理體系，從人員、設(shè)備、方法、環(huán)境等方面規(guī)范要求，統(tǒng)一管理，進(jìn)行有效控制。

1.2 三坐標(biāo)測量機(jī)人員能力參差不齊

三坐標(biāo)測量機(jī)是高精度的測量設(shè)備，對人員素質(zhì)要求很高。除了按工藝編制的檢測程序進(jìn)行檢測外，更多的是針對不同零件選擇或確定不同的測量方法。但目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)企業(yè)，人員配置不盡相同。有的單位配置高素質(zhì)的大專生或本科生，有的單位按一般檢驗(yàn)人員標(biāo)準(zhǔn)配置中專生甚至技校生。雖然都能夠持證上崗，但是檢測人員素質(zhì)差異很大。高素質(zhì)的檢測人員能夠很好地利用三坐標(biāo)測量機(jī)，充分開發(fā)三坐標(biāo)測量機(jī)的功能，檢測各種零件；而素質(zhì)較低的人員無法滿足三坐標(biāo)測量機(jī)的能力要求，測量方法出現(xiàn)偏差，測量結(jié)果難以保證準(zhǔn)確性，三坐標(biāo)測量機(jī)的功能沒有開發(fā)出來，檢測效率低下。

1.3 三坐標(biāo)測量機(jī)測量方法不規(guī)范和測量能力不足

目前，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)企業(yè)對三坐標(biāo)測量機(jī)管理缺少規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)現(xiàn)場，對同一個(gè)零件測量時(shí)，不同的檢測人員會想出很多測量方法，導(dǎo)致測量方法不統(tǒng)一。有些單位即便測量方法統(tǒng)一，因缺乏專業(yè)人員的指導(dǎo)，測量方法存在不科學(xué)、不符合零件實(shí)際情況的問題。同時(shí)，目前航空發(fā)動機(jī)各企業(yè)基本上都存在著機(jī)種多，產(chǎn)品復(fù)雜，科研和批產(chǎn)并行等情況，針對每個(gè)件號編制測量方法，工作量很大，也造成無法編制測量方法，僅靠三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員經(jīng)驗(yàn)和能力進(jìn)行簡單編程和測量。這種測量方法容易存在測量誤差，對發(fā)動機(jī)零件放行形成質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，各單位三坐標(biāo)測量機(jī)使用不均衡，檢測能力強(qiáng)的單位三坐標(biāo)測量機(jī)使用非常頻繁，實(shí)施兩班甚至三班倒；檢測能力差的單位三坐測量機(jī)僅能測量幾種常見零件，雖按檢測需求配備了多臺測量機(jī)，但出現(xiàn)空置現(xiàn)象。

2.三坐標(biāo)測量機(jī)系統(tǒng)管理措施

在航空發(fā)動機(jī)制造中，嚴(yán)格的質(zhì)量控制貫穿于發(fā)動機(jī)制造的全過程，每一道工序都對加工質(zhì)量要求及控制技術(shù)指標(biāo)有明確的規(guī)定，三坐標(biāo)測量機(jī)從加工線設(shè)備驗(yàn)收，小批量加工生產(chǎn)的每道加工尺寸，加工完成成品的工件，加工現(xiàn)場使用的檢具，對外購件的樣件及批量件到發(fā)動機(jī)裝配故障件，所有相關(guān)發(fā)動機(jī)生產(chǎn)及裝配質(zhì)量的工件及工序件都要經(jīng)過三坐測量機(jī)的檢測，確定工件是否合格，分不同加工及裝配階段評價(jià)工件的加工狀態(tài)。三坐標(biāo)測量機(jī)在航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)的質(zhì)量控制中起著重要作用，因此要對三坐標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)管理，提高三坐標(biāo)測量機(jī)的測量準(zhǔn)確性和測量效率。

2.1 明確三坐標(biāo)測量機(jī)使用部門及管理部門

三坐標(biāo)測量機(jī)作為精密的測量設(shè)備，用作產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)，提供產(chǎn)品符合性證據(jù)。因此應(yīng)對三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)管理。按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中“組織應(yīng)設(shè)置能獨(dú)立行使職權(quán)的質(zhì)量檢驗(yàn)部門，明確規(guī)定檢驗(yàn)人員的職責(zé)的權(quán)限，對檢驗(yàn)人員實(shí)行統(tǒng)一的管理，并確保其獨(dú)立地、客觀地行使職權(quán)”要求，三坐標(biāo)測量機(jī)應(yīng)歸屬檢驗(yàn)部門使用，使其能夠獨(dú)立行使檢驗(yàn)職權(quán)，公正開展零件檢驗(yàn)工作，出具客觀檢測證據(jù)，為有效識別產(chǎn)品符合性狀態(tài)提供可靠保障。同時(shí)，三坐標(biāo)測量機(jī)作為一種測量設(shè)備，計(jì)量部門作為測量系統(tǒng)的牽頭管理部門，測量能力強(qiáng)，管理規(guī)范，應(yīng)對三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)管理。

2.2 建立統(tǒng)一規(guī)范的管理標(biāo)準(zhǔn)體系

在三坐標(biāo)測量機(jī)管理過程中，最重要的還是從管理源頭控制，制定管理標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范管理流程，建立統(tǒng)一規(guī)范的管理體系。

在人員管理方面，要明確人員崗位資格要求，明確人員培訓(xùn)與技能水平要求。三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員除應(yīng)具有上崗證以外，還需考取相關(guān)部門頒發(fā)的計(jì)量檢定員證。同時(shí)，還要對人員開展過關(guān)考核工作。

在設(shè)備管理方面，對三坐標(biāo)測量機(jī)管理應(yīng)從設(shè)備采購選型，設(shè)備的使用維護(hù)（包括中間期間核查以及使用環(huán)境條件控制），設(shè)備的維修改造等方面明確職責(zé)分工與明確方式方法，時(shí)間節(jié)點(diǎn)，確保各項(xiàng)管理措施落實(shí)到位，有據(jù)可查。

在測量方法方面，要規(guī)范測量方法，確保測量方法的一致性。在研制機(jī)種零件的測量過程中，編制工藝規(guī)程時(shí)要按要求選擇測量設(shè)備。同時(shí)，編制典型測量尺寸的測量過程規(guī)范來固化測量方法，由計(jì)量專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行測量方法確認(rèn)。在批產(chǎn)機(jī)種零件的測量過程中，采用數(shù)字化測量技術(shù)，由專業(yè)測量技術(shù)人員應(yīng)用模型脫機(jī)編制測量程序及測量說明，從而規(guī)范測量方法及整個(gè)操作過程，減少在機(jī)編程時(shí)間，可提高檢測效率，杜絕人為誤操作的發(fā)生。

2.3 提高三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員能力

對于三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員除了上崗培訓(xùn)以外，還要開展針對性培訓(xùn)和過關(guān)考核工作。所謂的過關(guān)考核，就是對三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員進(jìn)行理論知識和實(shí)際操作技能培訓(xùn)，對操作人員進(jìn)行理論知識考試和單人的實(shí)際操作考核，做到合格一個(gè)過關(guān)一個(gè)。在對過關(guān)考核過程中，需要制定完善的考核實(shí)施細(xì)則，統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，使過關(guān)考核工作具有可操作性。同時(shí)要編制三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員的理論知識培訓(xùn)課程包，建立實(shí)際操作技能培訓(xùn)道場，開展三坐測量機(jī)操作人員的理論和實(shí)際培訓(xùn)工作。實(shí)施考培分離，編制考試試卷與開展培訓(xùn)人員分開，確?？己斯ぷ鞯墓?。開展三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員的過關(guān)考核，確保合格一個(gè)過關(guān)一個(gè)，未能通過考試的人員進(jìn)行再培訓(xùn)和再考核工作，確保人人達(dá)標(biāo)，合格上崗。隨著技術(shù)進(jìn)步，檢測要求的變化，不斷更新課程包，開展PDCA的循環(huán)考核工作，確保操作人員持續(xù)滿足檢測要求。

2.4 開展三坐標(biāo)測量機(jī)能力驗(yàn)證工作

能力驗(yàn)證是利用實(shí)驗(yàn)室間比對確定實(shí)驗(yàn)室的校準(zhǔn)/檢測能力的活動。它是為確定某個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行某項(xiàng)特定標(biāo)準(zhǔn)/檢測的能力以及監(jiān)控其持續(xù)能力需進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn)室間比對。其主要作用是評估實(shí)驗(yàn)室勝任檢驗(yàn)工作的能力，識別與實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的問題，如人員的技術(shù)素質(zhì)，設(shè)備的狀態(tài)，所用耗材，環(huán)境的控制等諸多影響測試結(jié)果的因素。三坐標(biāo)測量機(jī)用于產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)，出具數(shù)據(jù)證明產(chǎn)品符合性，為保證發(fā)動機(jī)質(zhì)量起著重要作用，因此開展企業(yè)內(nèi)各個(gè)三坐標(biāo)測量機(jī)操作單元（即針對不同生產(chǎn)線配備三坐標(biāo)測量機(jī)的操作單元）的能力驗(yàn)證工作尤為重要。三坐標(biāo)能力驗(yàn)證工作可采取計(jì)量仲裁部門選取標(biāo)準(zhǔn)樣件，明確測量要求，各三坐標(biāo)測量機(jī)操作單元編寫測量方法，記錄測量環(huán)境控制，明確操作人員，出具測量結(jié)果。根據(jù)各三坐標(biāo)測量機(jī)操作單元的測量結(jié)果，與計(jì)量部門測量結(jié)果進(jìn)行比對，從測量方法選用、測量環(huán)境控制、測量結(jié)果準(zhǔn)確性等方面評價(jià)三坐標(biāo)測量機(jī)操作單元的檢測能力。通過能力驗(yàn)證工作，能夠查找出各三坐標(biāo)測量機(jī)操作單元在測量方法選用合理性，測量環(huán)境控制有效性，操作人員技能上存在的問題，采取針對性措施，開展質(zhì)量改進(jìn)。通過不斷提高三坐標(biāo)測量機(jī)的檢測能力，有效保障產(chǎn)品質(zhì)量。

結(jié)語

三坐標(biāo)測量機(jī)在航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)的質(zhì)量控制中起著重要作用。在幾何量的檢測方面，尤其是高精度、多尺寸和復(fù)雜型面的檢測，三坐標(biāo)測量機(jī)已成為公認(rèn)主要的檢測工具，如檢測形狀復(fù)雜又多孔的機(jī)匣，殼體類零件和具有不同空間角度的彎管以及精密復(fù)雜的工藝裝備，三坐標(biāo)測量機(jī)能夠?yàn)楝F(xiàn)代制造業(yè)提供保證，因?yàn)樗艽蟪潭壬峡梢匀〈矫娴臏y量工具、專用量規(guī)，三坐標(biāo)同在測量幾何量尺寸時(shí)覆蓋性靈活性使其成為一個(gè)尺寸檢測的主要仲裁者。三坐標(biāo)測量機(jī)除了在過程中提供精確的測量數(shù)據(jù)，同時(shí)測量機(jī)還應(yīng)用于外購產(chǎn)品檢驗(yàn)、機(jī)床的校驗(yàn)、量規(guī)檢驗(yàn)、加工試驗(yàn)以及優(yōu)化機(jī)床加工參數(shù)設(shè)置等附加性能，通過對三坐標(biāo)測量機(jī)統(tǒng)一歸屬管理部門，加強(qiáng)系統(tǒng)管理，開展三坐標(biāo)測量機(jī)操作人員的過關(guān)考核，不斷提高人員檢測能力，同時(shí)將能力驗(yàn)證工作推廣至三坐標(biāo)測量機(jī)的系統(tǒng)管理之中，不斷提高三坐標(biāo)測量機(jī)的檢測能力，保證產(chǎn)品質(zhì)量，為保障航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。三坐標(biāo)測量機(jī)測量能力的提升，勢必對我國航空企業(yè)制造水平提升起到推進(jìn)作用。

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