機械制造的工藝可靠性分析

摘 要：機械制造業(yè)的發(fā)展水平嚴重影響著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，在工業(yè)的發(fā)展中，機械是必不可少的，機械技術(shù)的發(fā)展有利于提高生產(chǎn)力的水平。在機械制造的過程中，制造工藝非常關(guān)鍵，直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。隨著科技的日新月異，人們對機械制造工藝的要求也越來越高，對機械制造工藝的可靠性研究也越來越多。本文首先對機械制造工藝的可靠性作了簡單概述，然后分析了其研究現(xiàn)狀，并提出相關(guān)見解。

關(guān)鍵詞：機械制造；工藝；可靠性

1.機械制造工藝綜述

1.1背景

現(xiàn)階段，隨著科學技術(shù)的日新月異，機械產(chǎn)品的構(gòu)成越來越復雜，功能也越來越多。隨著社會的不斷發(fā)展，對機械產(chǎn)品的需求也不斷增加，人們對可靠性有了更深層的認識，如果不及時糾正機械產(chǎn)品在研制過程中的問題，就會為其日后的經(jīng)營和運營埋下隱患。為了激烈的市場競爭，就要不斷采用新技術(shù)和新工藝，對產(chǎn)品進行改良，提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，確保機械制造業(yè)能夠穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

1.2涵義

機械制造指從事各種動力、起重運輸、農(nóng)業(yè)、冶金礦山、化工、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表等生產(chǎn)的工業(yè)部門。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要技術(shù)條件，它的發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標志之一。而機械制造工藝的可靠性指在特定的時間和條件下，制造出的機械產(chǎn)品具有規(guī)定的可靠性水平的能力，有系統(tǒng)性、綜合性、過程性的特點，它包括設(shè)計、制造、管理等方面，

2.機械制造工藝可靠性分析

2.1研制過程

產(chǎn)品的研制過程主要分為三步：

2.1.1產(chǎn)品的設(shè)計階段

在對一種產(chǎn)品進行生產(chǎn)的時候，首先要根據(jù)客戶的需求，根據(jù)對產(chǎn)品外觀、特點以及性能等方面的要求來進行設(shè)計。

2.1.2產(chǎn)品的詳細過程

在這個階段，主要做好樣機的試驗和設(shè)計的改進兩部分工作。

2.1.3產(chǎn)品的制作過程

在完成好產(chǎn)品的概念以及以及產(chǎn)品的詳細過程兩部分工作之后，就可以進入產(chǎn)品的制作階段了。

現(xiàn)階段，我國產(chǎn)品的可靠性研究主要集中在產(chǎn)品的設(shè)計階段。

2.2機械制造工藝

機械的制造過程是指將產(chǎn)品的原材料加工為產(chǎn)品的過程。在制造過程中，工藝的操作要按照一定的順序進行，直到成為一個合格的產(chǎn)品位置。在過去經(jīng)濟發(fā)展較慢的時候，研制一款新產(chǎn)品周期長，耗費大量的人力、物力和財力，再加上沒有先進的加工設(shè)備，導致了工藝過程的難以控制，也就導致了可靠性的難以保證。

2.3工藝可靠性

可靠性是指在規(guī)定的條件和時間內(nèi)，完成規(guī)定的功能的能力。主要分為固有和使用可靠性兩個方面。固有可靠性是指產(chǎn)品在投入使用前就固有的可靠性；使用可靠性的影響比較多，如使用方法、保養(yǎng)與維修等。不同產(chǎn)品的可靠性突出的功能也是不同的，大多數(shù)產(chǎn)品都會突出它的使用功能。

2.4產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性的區(qū)別

產(chǎn)品的質(zhì)量是產(chǎn)品的性能、耐用性、統(tǒng)一性、美觀性和可靠性的同一。產(chǎn)品的可靠性只是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個指標，它也產(chǎn)品的質(zhì)量有重要的影響。與時間之間的關(guān)系是質(zhì)量與可靠性之間最明顯的區(qū)別之一：質(zhì)量與時間之間沒有必然的聯(lián)系，而可靠性與時間之間的額關(guān)系卻很大。但是一個高質(zhì)量的產(chǎn)品一定具有高可靠性。因此，質(zhì)量與可靠性既有聯(lián)系又有區(qū)別。

3.機械工藝可靠性研究存在的問題

3.1缺乏對對工藝可靠性的系統(tǒng)認識和研究

雖然我國已經(jīng)開始了對機械制造工藝的可靠性研究。但是，現(xiàn)階段大多數(shù)企業(yè)對產(chǎn)品的可靠性研究都只停留在產(chǎn)品的設(shè)計階段。影響產(chǎn)品可靠性的因素有很多：在機械的制造過程中，技術(shù)人員沒有系統(tǒng)分析、研究導致產(chǎn)品可靠性出現(xiàn)問題的原因；在生產(chǎn)過程中，材料選取不合格、技術(shù)人員對生產(chǎn)過程沒有進行嚴格的控制、裝備的落后等因素都會對產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生影響。即使有專業(yè)人士認識到這些因素會對產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)生嚴重的影響，但是并沒有付諸行動來解決這些問題。

3.2系統(tǒng)評定指標不合理、科學

現(xiàn)階段，大多數(shù)的機械制造企業(yè)為了加工穩(wěn)定度的能力指數(shù)而采用平頂工序，這個指標雖然對于適用于單道工序的穩(wěn)定度評價，但是不適用于整個產(chǎn)品可靠性的評價。因為它難以對此道工序前后的工序?qū)Ξa(chǎn)品的影響作整合。因此，現(xiàn)階段仍然沒有科學、合理的產(chǎn)品可靠性的評定指標。

3.3缺少可靠性指標與過程變量關(guān)系的研究

產(chǎn)品加工過程中的工位特征即產(chǎn)品制造過程中的變量，這些變量之間的關(guān)系十分密切，它們相互作用，相互制約，想要控制和分解它們之間的關(guān)系是十分困難的。但是，要想產(chǎn)品的可靠性指標，首先，必須分析和控制這些變量之間的相互作用。然而，不同的制造產(chǎn)業(yè)有不同的變量，如大貨車與家用小轎車就有不同的配件，影響它們可靠性指標的因素也不同，加上制作材質(zhì)的不同等原因，都是確定產(chǎn)品可靠性指標前的難題。

3.4缺少可靠性評定方法的研究

要想知道一個產(chǎn)品的可靠性有沒有達到產(chǎn)品設(shè)計的要求。首先，必須采集大量的樣本進行實驗，在實驗的過程中獲得相應的數(shù)據(jù)；然后，對數(shù)據(jù)進行一定的分析，并對制作出來的樣本做長時間的性能測試。由于產(chǎn)品的可靠性與時間有必然的聯(lián)系，因此，測試一批樣本的可靠性是否達到產(chǎn)品設(shè)計的要求，需要一個周期。但是，有些企業(yè)覺得這個周期的時間太長，在最后的結(jié)果出來之前就已經(jīng)投入生產(chǎn)，這是缺乏可靠的評定方法而導致的結(jié)果，最終導致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品得不到科學、可靠的評定。

4.如何建立合理、科學的機械制造工藝的可靠性指標體系

要想建立機械制造工藝的可靠性指標，首先，要綜合整理生產(chǎn)中的各種要素并加以分析；然后，綜合考慮機械制造過程中的多個因素，如加工設(shè)備、工序、技術(shù)、環(huán)境等。要建立科學合理的機械制造工藝可靠性指標必須要考慮以下幾個方面的內(nèi)容：

4.1 工藝可靠度

工藝可靠度是指在機械制造過程中 ，不管是產(chǎn)品的生產(chǎn)過程 ，還是生產(chǎn)技術(shù)都必須滿足制造工藝的要求。工藝可靠度是工藝可靠性研究的總目標，也是最終目標。

4.2故障發(fā)生率

無論是什么產(chǎn)品在使用的過程中多多少少都會發(fā)生故障，如果這些故障的發(fā)生被控制在一個較小的范圍內(nèi)，就不會對其可靠性產(chǎn)生太大的影響。但是如果故障的發(fā)生率過高，就一定會其可靠性產(chǎn)生影響，這也說明了該產(chǎn)品的可靠性較差。另外，在實際的生產(chǎn)中，如果發(fā)生故障，勢必會給生產(chǎn)商的經(jīng)濟造成一定的損失。我們雖然不能保證避免全部的故障。但是技術(shù)的進步，會減少故障的發(fā)生率，所以，技術(shù)是否先進也是影響產(chǎn)品可靠性的一個重要因素。

4.3 維修故障的平均時間

工藝的故障率不能完全評價機械制造系統(tǒng)本身的可靠性。故障一旦發(fā)生，就要進行維修，要及時解決工藝的故障，才能減少企業(yè)因工藝發(fā)生故障而停產(chǎn)所帶來的損失。因此，技術(shù)人員對故障的平均維修能力也是衡量制作過程中工藝可靠性指標的一個重要因素。

4.4工藝的穩(wěn)定性

工藝的穩(wěn)定性，即在機械的制造過程中，在有限的時間內(nèi)，能夠?qū)⒂绊懝に嚿a(chǎn)穩(wěn)定性的因素控制在一個偏差允許的范圍和精度可以控制的范圍內(nèi)。如果能夠控制好機械加工的所有工序，那么制造出來的產(chǎn)品就能滿足要求。工序的穩(wěn)定性受很多因素的影響，如管理水平等。

4.5 自我修正性

在機械制造過程中，由于受多種因素的制約，會使產(chǎn)品產(chǎn)生加工誤差 ，但是，如果產(chǎn)品的生產(chǎn)工序具有良好的修正性 ，那么就能自動修復工序中出現(xiàn)的偏差。這就是工序的自我修正性。工藝的自我修正性對工序的要求很高 ，但是它可以合理調(diào)整產(chǎn)品關(guān)鍵工位特征達到要求精度。

4.6 工藝的遺傳性

工藝的遺傳性是指前一道工序的誤差可能導致后一道工序產(chǎn)生偏差。在產(chǎn)品的加工過程中工藝的遺傳性會對對可靠性的控制產(chǎn)生很不良影響 ，如果累積到最后一道工序都難以修正的話 ，這個產(chǎn)品的可靠性也就滿足不了設(shè)計要求了。

結(jié)束語

現(xiàn)階段，我國工藝的可靠性研究仍然處于初級階段，但是，機械制造的工藝可靠性已成為當下機械制造行業(yè)競爭的焦點，而且隨著科技的發(fā)展和社會的進步，對其可靠性的要求會不斷提高，因此我們應著力研究機械制造的工藝可靠性，及時發(fā)現(xiàn)不足，切實解決問題，以此促進機械制造業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1]沙明星，何雷.機械制造工藝可靠性研究[J].科技與企業(yè)，2012（22）.

[2]蔣平.機械制造的工藝可靠性研究[D].國防科技技術(shù)大學，2011（10）.