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机械制造工艺可靠性研究

引言

随着科技水平的不断提升与企业之间竞争的日趋激烈,致使各类机械产品的研发周期大大缩减。在大批产品生产和投入市场过程中,产品的质量与可靠性成为人们关注的问题。如果产品质量不达标会直接缩短机械产品的寿命。正因如此,我们有必要针对机械设备工艺的可靠性进行深入研究。希望本文对降低相关产品故障率起到借鉴作用。

一、有关机械制造工艺的可靠性

(一)本文研究的背景

机械制造不是简单的生产制造过程,而是复杂的系统工程,主要包括:设计、规划、加工、生产以及检测与维修等多个方面。社会化大分工使得整个制造过程分工更加明确。这就使整个过程可靠性更加难以保证。也正如此,我们需要通过综合、系统的思维方式来考虑制造工艺的可靠性,进而采取更为科学的技术来提升机械产品的可靠性。

(二)机械制造工艺可靠性的主要特征

系统相关性、全面性与综合性是机械制造工艺可靠性的突出特征。我们要对这三个特征进行深入分析,确保工艺与设计的可靠。通过将与产品质量相关的多种因素综合考虑,确保工艺的科学性与全面性。机械制造工艺的可靠性具有较强的系统相关性,我们需要考虑到周期内所涉及的所有要素。同时,每个过程都有较强的特点,并且各过程都具有动态特点,我们有必要对各工序进行全面细致的研究。

二、工艺可靠性要素研究

(一)工艺管理环节方面

影响机械产品制造最为重要的因素就是工艺管理。通过提升工艺管理水平生产企业可以提升产品质量,还能大幅提升生产效率。另外,为了有效降低产品投入使用后的故障率,生产企业需要严格控制生产中的所有环节。我们分析机械制造工艺可靠性时,必须以工艺管理可靠性为前提。

(二)产品的检查与检测环节方面

产品出厂合格率是检验产品质量的重要一环。通过出厂检验可以及时检查出质量不合格的产品并予以剔除。并针对相关设计、工艺以及其他要素加以补救。因此,为了提升产品的整体可靠性,我们要加强生产周期过程中的检查和检测工作。同时,我们研究机械制造工艺可靠性时,也要做好相关产品的检查、检测工作,不断提升整体管理水平。

(三)完工检查环节方面

出厂前检验是对成型产品投入市场前的全面检查。该阶段的检查目的就是确保出厂产品达到合格标准。可以说出厂前的检查是确保机械产品可靠性的最后一道屏障。检查工作要依据设计目标与相关技术标准,此外,企业管理水平与检查人员的工作态度也直接影响到产品的最终质量。因此说,出厂检验也是评价产品完工后可靠性的评价过程。

三、机械产品工艺可靠性体系方面

研究机械产品工艺可靠性需要依据相应的技术指标,以此作为全面评价的标准,最终获取科学的信息。产品工艺可靠性指标体系主要包括以下几方面:工艺稳定性、可靠度、故障率、故障维修时间、自修性、遗传性以及其他方面因素。

(一)工艺的稳定性

工艺稳定性是指机械制造是在特定的环境与时间内,保证产品的孔位值一直处于合理的区间范围内。这就对机械制造工艺提出很高的精度要求,同时,精细化程度是工艺稳定性的主要表现特征。为了保证加工精度的稳定性,我们要确保产品孔位特征,以此提升产品的加工精度。

(二)工艺的可靠度

计算工艺可靠度一般采用概率值公式:R(t)=P(T>t)加以表示。该公式主要描述了机械制造工艺与机械产品实现设计要求之间的比例。

(三)工艺故障的发生率

在实际生产中,既有技术缺陷造成生产机械不能确保产品达到相应设计标准的概率。这个概率被称为工艺故障率。生产过程中,机械产品发生工艺故障会造成产品可靠性降低、生产设备无法继续加工产品这两种情况。出现上述问题会给生产企业带来重大损失。为了避免工艺故障的发生,我们会将故障发生频率作为衡量工艺可靠性的重要指标。对工艺故障进行维修至下一次工艺故障发生的时间。本公式的含义就是工开始生产机械产品开始,直至某一时刻(t)之间未发生故障的基本概率。

(四)工艺故障的平均维修时间

由于工艺故障无法根本避免,一旦发生后我们要尽可能减少损失。在最短的时间内对相关工艺加以恢复,尽快投入生产。正是如此,影响工艺可靠性的另一重要因素就是故障维修时间。所以,我们提出工艺故障平均维修时间这个指标来确定工艺系统的修复能力。

(五)工艺的修正性

生产机械产品通常会经过很多工序才能完成加工,无论哪道工序出现误差(误差是无法避免)都追直接影响到产品的最终质量。由于产品加工中最后部分的工序可以保证孔位特性,因此,我们有必要对之前工序中所发生的误差加以修正。我们所说的修正能力又被称为工艺修正性,修正能力的作用在于提高产品的可靠性。因此,该性能也属于主要的可靠性研究指标。

(六)工艺的遗传性

尽管通过最后工序可以修正之前工序所产生的误差,以此降低其他因素对产品孔位特征的影响。但事实上,该方法还不能从根本上消除所有工序所产生的误差。其原因在于:工艺流程能够将上面工序中所产生的误差传递给下一个工序。在两个或者多个工序相互作用下的误差可能源于本孔位特征加工工序,此外机械产品的其他孔位特征也会在加工过程中因形变等因素影响到本孔位产生误差。以上所述误差会由于生产工序的变化而进行转移,我们将该现象称作工艺遗传性。通过研究我们得知,产品的形状是工艺遗传性传递的主要介质。在影响机械产品质量的众多因素中,工艺遗传性是最难以控制的,如果控制不当会造成产品严重变形。正因如此,我们研究产品工艺可靠性时必须认真研究制造过程中的工艺遗传性特点。

作者:冯志辉 单位:湖南电气职业技术学院

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