機(jī)械制造的工藝可靠性研究

【摘要】機(jī)械制造工藝可靠性是衡量機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。文章闡述研究機(jī)械制造工藝可靠性的背景和機(jī)械可靠性的特征，并分析機(jī)械制造工藝可靠性的重要因素，最后提出可靠性指標(biāo)來研究機(jī)械工藝的可靠性。

【關(guān)鍵詞】可靠性；機(jī)械制造；工藝

引言

當(dāng)代激烈的企業(yè)競爭和科技的快速發(fā)展，導(dǎo)致了機(jī)械產(chǎn)品普遍的存在研發(fā)周期短和產(chǎn)品的大批量的成產(chǎn)，這就導(dǎo)致了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠度普遍存在許多問題，嚴(yán)重的影響了機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命。因此，就有必要對機(jī)械的工藝可靠性進(jìn)行研究，這對降低機(jī)械產(chǎn)品的故障率有著重要的意義。

1、機(jī)械制造工藝可靠性概述

1.1研究背景

機(jī)械制造是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括機(jī)械產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計、成產(chǎn)、加工、檢測維修等過程。但是不同的生產(chǎn)過程可能由不同的機(jī)構(gòu)或者單位所負(fù)責(zé)，機(jī)械制造過程的分工也越來越明顯，因此要保證每個過程的可靠性就顯得更加困難。因此，就需要用一種系統(tǒng)化、綜合化的思維來研究機(jī)械制造工藝的可靠性，從而有針對性的采取先進(jìn)的技術(shù)來提高機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。

1.2機(jī)械制造工藝可靠性的特征

機(jī)械制造工藝可靠性有著系統(tǒng)相關(guān)性、綜合性、全面過程性這三大特征。由于機(jī)械制造工藝本身具有系統(tǒng)性的特點，導(dǎo)致其可靠性也呈現(xiàn)系統(tǒng)性。然而在研究工藝可靠性的同時也必須考慮機(jī)械設(shè)計可靠性的因素，綜合的研究有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量的所有要素，這樣才能使工藝可靠性的研究具有全面性和科學(xué)性。由于機(jī)械制造工藝可靠性的系統(tǒng)相關(guān)性特點，就必須要考慮產(chǎn)品周期中的所有因素，不同生產(chǎn)過程都有其自身特點的可靠性，這個變化是動態(tài)的，具有過程性的特點，因此必須全面的進(jìn)行研究。

2、工藝可靠性研究要素分析

2.1工藝管理環(huán)節(jié)

工藝管理是機(jī)械制造系統(tǒng)中非常重要的因素，企業(yè)管理直接關(guān)系到生產(chǎn)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。因此就必須加強(qiáng)對機(jī)械生產(chǎn)工藝管理，嚴(yán)格控制機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)每個環(huán)節(jié)，從而使機(jī)械產(chǎn)品的可靠性達(dá)到設(shè)計的要求，最大程度降低機(jī)械產(chǎn)品在使用過程中的故障率。當(dāng)對機(jī)械制造工藝進(jìn)行可靠性分析時，首先就應(yīng)當(dāng)評價其工藝管理的可靠性。

2.2產(chǎn)品的檢查、檢測環(huán)節(jié)

對產(chǎn)品進(jìn)行檢查和檢查是保障產(chǎn)品出廠合格率的關(guān)鍵，其主要目的就是及時的發(fā)現(xiàn)和剔除質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，及時的補救由于設(shè)計因素、工藝技術(shù)或其他因素導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性低。因此對機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)周期中進(jìn)行階段性檢測和檢查是保障產(chǎn)品整體可靠性重要手段，需要加強(qiáng)對產(chǎn)品的檢查、檢測的管理。在對機(jī)械制造工藝可靠性研究時也必須高度重視產(chǎn)品檢測、檢查的技術(shù)和管理現(xiàn)狀。

2.3完工檢查環(huán)節(jié)

所謂的完工檢查也就是產(chǎn)品的出廠前的檢查，是對已經(jīng)完成成產(chǎn)過程的成型產(chǎn)品進(jìn)行全面的檢查。這個階段就是要保證機(jī)械產(chǎn)品的出廠質(zhì)量合格。這也是保障機(jī)械產(chǎn)品可靠性的重要措施。對產(chǎn)品進(jìn)行完工檢查主要依據(jù)是相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計目標(biāo)，并且檢查人員的工作態(tài)度和企業(yè)的管理水平也是完工檢查質(zhì)量的重要因素。因此，也需要對產(chǎn)品的完工檢查進(jìn)行全面可靠性評價。

3、機(jī)械產(chǎn)品工藝可靠性體系

根據(jù)工藝可靠性系統(tǒng)相關(guān)性、綜合性和全面過程性的特點看，在進(jìn)行工藝可靠性研究時需要確定一系列的指標(biāo)來衡量機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，再進(jìn)行綜合的評價，從而得到機(jī)械產(chǎn)品可靠性的較科學(xué)的信息。機(jī)械產(chǎn)品工藝可靠性的指標(biāo)體系主要包括產(chǎn)品的工藝可靠度、工藝故障率、工藝故障的評價維修時間、工藝穩(wěn)定性、工藝自修正性、工藝遺傳性和其他因素所構(gòu)成。

3.1工藝可靠度

工藝可靠度一般用R（t）=P（T>t）來表示，它是個概率值，主要是描述機(jī)械制造工藝滿足機(jī)械產(chǎn)品實現(xiàn)設(shè)計的要求的能力。

3.2工藝故障發(fā)生率

工藝故障發(fā)生率指的是在正常的生產(chǎn)過程中，現(xiàn)有的技術(shù)缺陷導(dǎo)致機(jī)械制造無法保證機(jī)械產(chǎn)品的可靠性達(dá)到設(shè)計要求的概率。當(dāng)在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)工藝故障，會出現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的可靠性達(dá)不到要求或者機(jī)械設(shè)備無法加工產(chǎn)品這兩種情況。但是無論哪種現(xiàn)象都勢必會給機(jī)械制造企業(yè)造成嚴(yán)重的損失，因此為了避免工藝故障的發(fā)生，就有必要在將其發(fā)生的頻率作為衡量工藝可靠性的指標(biāo)之一。工藝故障率N的計算公式為：

其中T表示機(jī)械加工過程中從工藝故障的修復(fù)到下個工藝故障所經(jīng)歷的時間。該公式的意義是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)到t時刻仍然沒有發(fā)生工藝故障的概率。

3.3工藝故障的平均維修時間

當(dāng)發(fā)生工藝故障后，為了盡量的減少經(jīng)濟(jì)損失，就必須及時的進(jìn)行工藝修復(fù)以恢復(fù)正常生產(chǎn)。因此，工藝故障的維修時間也是影響了工藝可靠性的重要因素，企業(yè)也應(yīng)當(dāng)最大程度的縮短工藝故障的維修時間。因此提出工藝故障平均維修時間這一可靠性指標(biāo)用于工藝系統(tǒng)的修復(fù)能力。

3.4工藝穩(wěn)定性

工藝穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在機(jī)械生產(chǎn)的精細(xì)程度。機(jī)械產(chǎn)品的加工需要穩(wěn)定的加工精度從而保障機(jī)械產(chǎn)品的孔位特征。機(jī)械制造的工藝穩(wěn)定性指的時在一定時間和外界環(huán)境等條件內(nèi)，機(jī)械產(chǎn)品的孔位值一直都處在合理的區(qū)間內(nèi)，這就需要機(jī)械制造工藝有足夠高的精度。

3.5工藝修正性

機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)需要經(jīng)過許多工序進(jìn)行加工，每個工序過程難免的會出現(xiàn)一定的誤差，而機(jī)械產(chǎn)品的孔位特征值主要是依靠最后的一些列工序，這是因為在后面的工序中為了保障機(jī)械產(chǎn)品的孔位特征，就需要對前面工序所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正。這種修正的能力被稱為工藝修正性，是提高產(chǎn)品可靠性的重要手段，因此也作為產(chǎn)品可靠性研究的主要指標(biāo)。

3.6工藝遺傳性

雖然機(jī)械制造工藝中的最后的一些列工序可以修正前面的誤差，從而影響機(jī)械產(chǎn)品的最終孔位特征，但是這種修正的手段卻無法完全的消除工序誤差，這是因為上個工序誤差往往可以機(jī)械產(chǎn)品的工藝流程而流傳下同下個工序產(chǎn)生的誤差共同的作用。這種共同作用的誤差可能是因為本孔位特征的加工工序引起的，還可能是機(jī)械產(chǎn)品的其他孔位特征在加工的時候?qū)е庐a(chǎn)品形變而影響本孔位的誤差。機(jī)械產(chǎn)品的這種工序誤差由產(chǎn)品的生產(chǎn)工序而轉(zhuǎn)移并共同作用的現(xiàn)象被稱為工藝的遺傳性。機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝工藝遺傳性所傳遞的介質(zhì)是主要是產(chǎn)品的形狀。工藝遺傳性是很難控制的，一旦把握不住會造成產(chǎn)品的嚴(yán)重形變，因此在產(chǎn)品的工藝可靠性研究的時候需要考慮機(jī)械制造的工藝遺傳性。

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作者簡介

徐進(jìn)（1992年2月），性別：男，民族：漢族，籍貫：浙江杭州，學(xué)歷：本科，職稱：無，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化。