論如何提高機械制造的工藝可靠性

王振

摘要： 機械制造業(yè)的發(fā)展水平標志著一個國家的科學技術(shù)及生產(chǎn)力水平的高低。在機械制造過程中，制造工藝是確保機械制造生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵，同時也影響到生產(chǎn)效率。為了研究如何提高機械制造工藝的可靠性，本文針對當前機械制造行業(yè)的工藝可靠性進行了深入分析，研究了工藝可靠性的主要影響因素，并針對如何提高機械制造工藝可靠性提出了相應措施。

關(guān)鍵詞： 機械制造 工藝 可靠性 評價指標

引言

機械制造是以原材料或半成品為生產(chǎn)資料，以生產(chǎn)工具、裝備及技術(shù)為主要手段，對其進行加工或處理后將其轉(zhuǎn)化為機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。在機械制造過程中，機械制造工藝是確保機械制造生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵，同時還影響到生產(chǎn)效率，因此必須經(jīng)過相關(guān)檢驗檢測來保證其可靠性。一般而言，機械制造工藝可靠性涵蓋了設計、制造、管理的整個研制過程，具體而言，其含義是指在單位時間內(nèi)及一定客觀條件下，所生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品具有規(guī)定的可靠性水平，且具有系統(tǒng)性、綜合性、規(guī)律性等特點。

提高機械制造的工藝可靠性，需要著眼于產(chǎn)品的設計、制造、管理等多個方面。其中，確保機械產(chǎn)品在設計過程中的可靠性則只能針對制造過程予以把關(guān)，并在投入使用后驗證產(chǎn)品是否真正具有可靠性。對于制造完成的成品，還需對它的使用性能做進一步檢測，檢測其設計功能和目標是否真正達到與實現(xiàn)。例如，汽車制動器的制動功能能否達到設計要求，這不僅需要注意其制造過程本身，對于生產(chǎn)出來的制動器也要進行嚴格檢測，最終得到產(chǎn)品是否滿足設計目標，是否滿足機械產(chǎn)品的工藝可靠性要求。本文擬從機械制造工藝角度，來探討如何提高機械產(chǎn)品的工藝可靠性。

1.機械制造工藝可靠性的評定

評定機械制造工藝可靠性一般包括系統(tǒng)級評定和指標級評定兩種。其中，系統(tǒng)級的評定是通過保證產(chǎn)品的有效效果評價來進行衡量的，它選取試驗產(chǎn)品的可靠性指標和目標值的比值來評價機械制造工藝的可靠性，這種評定方法的準確程度關(guān)鍵在于要準確地估計產(chǎn)品的可靠性。但是，由于產(chǎn)品制造過程往往受到時間和經(jīng)費的限制，如需進行大量的機械生產(chǎn)試驗往往難以實現(xiàn)，而是在有限的試驗時間內(nèi)又容易產(chǎn)生許多無效或者錯誤的試驗數(shù)據(jù)，因此很難直接預測產(chǎn)品的可靠性。指標級的評定方法則是選取壽命規(guī)律滿足威布爾定律的機械產(chǎn)品作為評定樣本，同時根據(jù)相似產(chǎn)品的關(guān)鍵孔位特征的數(shù)據(jù)作為可靠性數(shù)據(jù)，再通過比較和分析其可靠性數(shù)據(jù)和關(guān)鍵孔位特征數(shù)據(jù)的比值來評定機械制造工藝的可靠性。

2.機械制造工藝可靠性的影響因素及其控制

2.1.影響因素

影響機械制造工藝可靠性的因素十分復雜，基本涵蓋了其設計、孔位特征、遺傳特征、裝配質(zhì)量、系統(tǒng)穩(wěn)定性、規(guī)律型、加工程序及管理等多個方面，上述因素均能或多或少地影響著機械制造工藝的可靠性。需要指出的是，孔位特征是機械制造過程中的直接特征，亦即機械制造工藝的可靠性是與工件孔位特征的形成過程相伴而生的，因此，孔位特征的形成過程對機械制造產(chǎn)品的工藝可靠性具有直接影響作用。

2.2.影響因素的控制

雖然影響機械制造工藝的因素較多，且每個因素均須嚴格控制。但是，由于孔位特征對機械制造工藝具有決定作用，因此，孔位特征的加工過程在機械產(chǎn)品可靠性評定過程中就顯得尤為重要。在具體機械制造過程中，特別是在進行機械制造工藝可靠性分析時，較好的方法是首先以關(guān)鍵孔位特征作為著眼點，然后對其影響因素、加工誤差、故障率等展開深入分析，從而保障關(guān)鍵孔位特征加工過程的可靠性，以此來提高機械制造過程的工藝可靠性。通過對上述主要影響因素的控制，使得機械制造工藝的可靠性能夠得到最大幅度的提升，從而實現(xiàn)提高工藝可靠性的最終目的。同時，還可從模糊評價角度來進行研究，即針對關(guān)鍵孔位特征的測量數(shù)據(jù)來進行綜合比較和分析，從而實現(xiàn)對孔位特征和多工序加工過程的有效控制，最后通過多元統(tǒng)計分析法來完成整體工藝的控制。為了降低機械制造工藝過程中的故障發(fā)生率，還應充分考慮工藝故障條件下的預防性故障及其維修費用的決策方法，從而達到有效降低機械制造總體費用的目的，并且能夠保證工藝故障發(fā)生率處于低水平。

3.如何提高機械制造工藝可靠性

3.1.深化機械制造工藝可靠性概念內(nèi)涵及評價指標體系

在機械制造過程中，一方面應進一步深化機械制造的工藝可靠性概念及內(nèi)涵。另一方面，由于機械產(chǎn)品的可靠性指標需要通過機械制造過程予以保障和實現(xiàn)，因此，與之相關(guān)的評價指標體系必須涵蓋機械制造的整個過程當中。此外，為了能夠更加準確地評價機械制造的工藝可靠性，科學的評價指標則應包含工藝可靠度、故障發(fā)生率、故障持續(xù)時間、工藝自修正功能、工藝遺傳特征等多個關(guān)鍵指標的評價指標體系，并提供相關(guān)指標的計算模型和選取原則。

3.2.建立機械制造的工藝可靠性模型

為了進一步提高機械制造的產(chǎn)品可靠性，需要針對加工過程中的產(chǎn)品可靠性與孔位特征之間的關(guān)系建立適用的理論模型，該模型中應包含主要的影響因素和權(quán)重系數(shù)，這樣就便于在加工過程中對上述影響因素（如孔位特征）進行更加精確而有效地控制，從而使機械產(chǎn)品的工藝可靠性得以提高。

3.3.針對工藝可靠性主要影響因素進行分析和控制

此外，提高機械制造工藝可靠性的關(guān)鍵還在于其主要影響因素的控制。由于機械產(chǎn)品的關(guān)鍵孔位特征對于工藝可靠性影響較大，因此可將關(guān)鍵孔位特征視為影響可靠性的重要因素之一，并通過建立關(guān)鍵孔位特征影響因素的模糊評價方法，借以評價該因素對于孔位特征的作用程度，進而為設計人員提供更加豐富的理論依據(jù)和可靠數(shù)據(jù)，使得在機械制造過程中工藝可靠性能夠得到很好地控制。

4.結(jié)語

保證和提高工藝的可靠性是機械制造過程中的重要環(huán)節(jié)，也是目前機械制造行業(yè)研究的熱點。對于機械產(chǎn)品的可靠性而言，應該貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的始終，并應著眼于設計、制造、管理等多個方面。深化機械制造工藝可靠性的概念與內(nèi)涵、建立更加科學的評價指標體系，以及對其影響因素進行準確而有效地控制，對提高機械制造工藝可靠性均至關(guān)重要。只有不斷提高我國機械制造工藝的可靠性，才能夠促進我國的工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。

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