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    探究機械制造工藝的可靠性

    文章編輯:【本站】發布日期:2020-10-23 14:27:37

    在機械產品的制造過程中,通過將原材料加工成某一種與指標相符的產品,這個過程也是實現產品的可靠性的過程。但是在當前的社會發展中,由于競爭的激烈,使得機械產品普遍的存在研發周期短和產品的大批量的成產,從而對產品的可靠性造成一定的影響?;诖?,文章對機械制造工藝的可靠性進行分析,以期能夠提供一個借鑒。
    1.機械制造工藝可靠性的理論闡釋
    1.1機械制造工藝可靠性的概念
    機械制造工藝是一個極其復雜的過程,這種過程的復雜性在于一方面它是動態的,不是靜態的,需要對其中的各種因素進行控制,另一方面,其中各種因素眾多,進行有效控制面臨的挑戰可想而知。
    機械制造工藝過程的諸多構成因素大致可以分為:制造主體、制造對象、制造方法和制造設備等。其中,制造主體指的是控制和實現工藝過程的個人,制造對象是指那些半成品、毛坯等原材料,制造設備范圍就更為廣闊,主要有機床設備、運輸設備、檢驗設備和輔助設備等。
    我們可以通過一個例子來解釋機械制造工藝過程的這種復雜性:假如說現在要制造出一臺由十萬個零件構成的大型設備,該十萬個零件中的每一個零件都要經過許多道加工工序,現在假設每個零件需要10道加工工序,那么可以想象,如果該設備的999999道程序都正確無誤,但是如果其中一個零件的一道加工程序出現失誤,就會對該大型設備的最終成型和運轉正常產生重要影響。因此,全力避免機械制造過程中的故障、保障工藝的可靠性顯得尤為重要。
    1.2機械制造工藝可靠性的特征
    首先,機械制造工藝可靠性具有過程特性,這是由其動態性決定的。之所以說機械制造工藝可靠性具有過程性,是因為機械制造工藝可靠性貫穿于設計、制造以及生產之后的制造這樣的一個全過程,而且每一環節的可靠性都不是獨立的,都影響著下一環節的可靠性以及整體的可靠性。也正是由于其這一特性,要求我們在對其進行分析評價時要全面分析、動態分析、全程分析。
    其次,機械制造工藝可靠性具有綜合性。機械制造工藝可靠性的綜合性特點是其過程性特點的延伸。運用這一特性可以將其與其他設計工作、銷售工作進行信息共享、互通有無,從而達到有機結合的目的,實現提高效率、節約成本的功效。
    再者,機械制造工藝的可靠性具有系統性。機械制造工藝可靠性不能同設計可靠性和使用可靠性進行人為分割,這三者是一個有機的整體,共同構成了一個系統。從某種程度上來說,制造工藝可靠性主要體現在產品的制造過程中,它承接著上面的設計可靠性和下面的使用可靠性,三者相互聯系并相互影響。
    2.工藝可靠性研究要素分析
    2.1工藝管理環節
    工藝管理是機械制造系統中非常重要的因素,企業管理直接關系到生產的生產效率和生產質量。因此就必須加強對機械生產工藝管理,嚴格控制機械產品生產每個環節,從而使機械產品的可靠性達到設計的要求,最大程度降低機械產品在使用過程中的故障率。當對機械制造工藝進行可靠性分析時,首先就應當評價其工藝管理的可靠性。
    2.2產品的檢查、檢測環節
    對產品進行檢查和檢查是保障產品出廠合格率的關鍵,其主要目的就是及時的發現和剔除質量不合格的產品,及時的補救由于設計因素、工藝技術或其他因素導致產品可靠性低。因此對機械產品生產周期中進行階段性檢測和檢查是保障產品整體可靠性重要手段,需要加強對產品的檢查、檢測的管理。在對機械制造工藝可靠性研究時也必須高度重視產品檢測、檢查的技術和管理現狀。
    2.3完工檢查環節
    所謂的完工檢查也就是產品的出廠前的檢查,是對已經完成成產過程的成型產品進行全面的檢查。這個階段就是要保證機械產品的出廠質量合格。這也是保障機械產品可靠性的重要措施。對產品進行完工檢查主要依據是相關的技術標準和設計目標,并且檢查人員的工作態度和企業的管理水平也是完工檢查質量的重要因素。因此,也需要對產品的完工檢查進行全面可靠性評價。
    3.機械制造工藝可靠性評定指標
    3.1工藝可靠性指標體系機械制造工藝可靠性水平的評定需要設計到多方面指標,它實際上是一個綜合的評價結果。指標體系的建立需要綜合多方面特性特點,需要從完整性、適用性、可計算性等多個角度出發,重點研究不同步驟對工藝可靠性水平的影響。這里我們從以下幾點來評價機械制造的工藝可靠性。
    (1)工藝可靠度:這一指標研究的是分析和控制機械制造過程保障產品可靠性的能力,所以該指標就是工藝可靠性的一個概率度量,是用來描述機械制造過程保證產品生產滿足技術規范要求的程度。工藝故障發生率:工藝故障就是指機械制造過程不具備保障產品可靠性指標的情況,如果機械制造過程出現了工藝故障,那么肯定會影響產品的整個加工過程,導致企業利益受到不同程度的損失。雖然說在整個產品生產過程中,工藝故障的發生肯定是在所難免的,但我們所追求的是如何通過提高機械制造水平來有效降低工藝故障發生率。
    (2)工藝故障平均維修時間:工藝故障發生的必然性要求我們需要對工藝故障的維修時間進行研究,以滿足機械制造生產的需要。特別是對于結構復雜的系統而言,高可靠性并不能夠確保系統在需要時能夠向用戶提供服務,只有出現故障時能夠及時將其排出,才可以缺乏機械制造過程工藝故障的損失最低。
    (3)工藝自修正性:受生產環境變化等多種因素的影響,機械制造過程難免會出現一定范圍內的加工誤差。所以必須通過對產品孔位特征加以控制,以保證加工誤差在機械制造允許范圍內。通常情況下,產品的加工過程是在制造之前就己經設計好的,整個加工過程只需要按照既定的路線一步步來即可。
    但整個加工過程不同環節都有可能出現一定誤差,但總的來說后續工序誤差對產品最終特性的影響較大,因為前面工序中所出現的誤差是可以通過后續工序的修正來完善的。所以工藝自修正性能的高低也是保障加工過程的重要因素。  ?。?)工藝穩定性:主要體現在機械生產的精細程度。機械產品的加工需要穩定的加工精度從而保障機械產品的孔位特征。機械制造的工藝穩定性指的時在一定時間和外界環境等條件內,機械產品的孔位值一直都處在合理的區間內,這就需要機械制造工藝有足夠高的精度。
    (5)工藝遺傳性:雖然機械制造工藝中的最后的一些列工序可以修正前面的誤差,從而影響機械產品的最終孔位特征,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械產品的工藝流程而流傳下同下個工序產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,還可能是機械產品的其他孔位特征在加工的時候導致產品形變而影響本孔位的誤差。機械產品的這種工序誤差由產品的生產工序而轉移并共同作用的現象被稱為工藝的遺傳性。機械產品的制造工藝工藝遺傳性所傳遞的介質是主要是產品的形狀。工藝遺傳性是很難控制的,一旦把握不住會造成產品的嚴重形變,因此在產品的工藝可靠性研究的時候需要考慮機械制造的工藝遺傳性。
    3.2工藝可靠度的計算方法
    該指標在研究領域通常用R(t)一P(T到)表示,其中T表示產品生產滿足技術規范要求所持續的時間,當然該參數的數值越大就說明機械制造過程保障產品可靠性符合技術要求的時間越長,最終機械制造能夠按照要求完成生產任務的可能性就越局。
    3.3工藝故障發生率的計算方法
    該指標是研究機械制造工藝可靠性的重要指標之一,它是用來表述機械制造過程中工藝故障的概率。工業生產中,工藝故障發生率可以分為工藝故障發生強度和工藝故障瞬時發生率兩部分。所謂工藝故障發生強度,是用來反應機械制造過程中單位時間發生工藝故障的強度,從該計算結果可以直觀反映出機械制造過程的平均故障率。
    上式為工藝故障發生強度h(t)在t時刻的計算公式。其中在0[,t]區間上機械制造過程所出現的故障次數為N()t,由此還可以看出該參數是隨時間t變化的。通過上式我們還可以延伸得出機械制造過程在t時刻出現工藝故障的瞬間概率獄t),
    其中,T表示機械制造過程在無工藝故障條件下的運行時間。
    結束語:
    通過對機械的可靠性分析,可以發現,如果機械制造工藝的可靠性受到影響,就會對機械產品的使用壽命造成不利的后果。同時,在機械制造工藝可靠性中,常會受到生產設備、工藝過程、工序、檢驗方法等因素的影響。因此,需要我們加強對機械制造工藝的水平的提高,強化產品工藝措施來提高工藝過程,進而提高工藝過程的自動化水平,從而保證機械制造工藝的可靠性。

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