馮志輝湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械制造的工藝可靠性研究

馮志輝
湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘要：影響機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，機(jī)械制造工藝是眾多因素中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文中針對(duì)機(jī)械設(shè)備制造工藝的基本特點(diǎn)來(lái)分析其背后的各向因素，進(jìn)而以可靠性指標(biāo)為前提來(lái)探討機(jī)械工藝的可靠性。

關(guān)鍵詞：可靠性；機(jī)械制造；工藝

引言：

隨著科技水平的不斷提升與企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，致使各類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)周期大大縮減。在大批產(chǎn)品生產(chǎn)和投入市場(chǎng)過(guò)程中，產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性成為人們關(guān)注的問(wèn)題。如果產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)會(huì)直接縮短機(jī)械產(chǎn)品的壽命。正因如此，我們有必要針對(duì)機(jī)械設(shè)備工藝的可靠性進(jìn)行深入研究。希望本文對(duì)降低相關(guān)產(chǎn)品故障率起到借鑒作用。

一、有關(guān)機(jī)械制造工藝的可靠性

（一）本文研究的背景

機(jī)械制造不是簡(jiǎn)單的生產(chǎn)制造過(guò)程，而是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，主要包括：設(shè)計(jì)、規(guī)劃、加工、生產(chǎn)以及檢測(cè)與維修等多個(gè)方面。社會(huì)化大分工使得整個(gè)制造過(guò)程分工更加明確。這就使整個(gè)過(guò)程可靠性更加難以保證。也正如此，我們需要通過(guò)綜合、系統(tǒng)的思維方式來(lái)考慮制造工藝的可靠性，進(jìn)而采取更為科學(xué)的技術(shù)來(lái)提升機(jī)械產(chǎn)品的可靠性。

（二）機(jī)械制造工藝可靠性的主要特征

系統(tǒng)相關(guān)性、全面性與綜合性是機(jī)械制造工藝可靠性的突出特征。我們要對(duì)這三個(gè)特征進(jìn)行深入分析，確保工藝與設(shè)計(jì)的可靠。通過(guò)將與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的多種因素綜合考慮，確保工藝的科學(xué)性與全面性。機(jī)械制造工藝的可靠性具有較強(qiáng)的系統(tǒng)相關(guān)性，我們需要考慮到周期內(nèi)所涉及的所有要素。同時(shí)，每個(gè)過(guò)程都有較強(qiáng)的特點(diǎn)，并且各過(guò)程都具有動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，我們有必要對(duì)各工序進(jìn)行全面細(xì)致的研究。

二、工藝可靠性要素研究

（一）工藝管理環(huán)節(jié)方面

影響機(jī)械產(chǎn)品制造最為重要的因素就是工藝管理。通過(guò)提升工藝管理水平生產(chǎn)企業(yè)可以提升產(chǎn)品質(zhì)量，還能大幅提升生產(chǎn)效率。另外，為了有效降低產(chǎn)品投入使用后的故障率，生產(chǎn)企業(yè)需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)中的所有環(huán)節(jié)。我們分析機(jī)械制造工藝可靠性時(shí)，必須以工藝管理可靠性為前提。

（二）產(chǎn)品的檢查與檢測(cè)環(huán)節(jié)方面

產(chǎn)品出廠合格率是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)。通過(guò)出廠檢驗(yàn)可以及時(shí)檢查出質(zhì)量不合格的產(chǎn)品并予以剔除。并針對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)、工藝以及其他要素加以補(bǔ)救。因此，為了提升產(chǎn)品的整體可靠性，我們要加強(qiáng)生產(chǎn)周期過(guò)程中的檢查和檢測(cè)工作。同時(shí)，我們研究機(jī)械制造工藝可靠性時(shí)，也要做好相關(guān)產(chǎn)品的檢查、檢測(cè)工作，不斷提升整體管理水平。

（三）完工檢查環(huán)節(jié)方面

出廠前檢驗(yàn)是對(duì)成型產(chǎn)品投入市場(chǎng)前的全面檢查。該階段的檢查目的就是確保出廠產(chǎn)品達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f(shuō)出廠前的檢查是確保機(jī)械產(chǎn)品可靠性的最后一道屏障。檢查工作要依據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，此外，企業(yè)管理水平與檢查人員的工作態(tài)度也直接影響到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。因此說(shuō)，出廠檢驗(yàn)也是評(píng)價(jià)產(chǎn)品完工后可靠性的評(píng)價(jià)過(guò)程。

三、機(jī)械產(chǎn)品工藝可靠性體系方面

研究機(jī)械產(chǎn)品工藝可靠性需要依據(jù)相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，以此作為全面評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，最終獲取科學(xué)的信息。產(chǎn)品工藝可靠性指標(biāo)體系主要包括以下幾方面：工藝穩(wěn)定性、可靠度、故障率、故障維修時(shí)間、自修性、遺傳性以及其他方面因素。

（一）工藝的穩(wěn)定性

工藝穩(wěn)定性是指機(jī)械制造是在特定的環(huán)境與時(shí)間內(nèi)，保證產(chǎn)品的孔位值一直處于合理的區(qū)間范圍內(nèi)。這就對(duì)機(jī)械制造工藝提出很高的精度要求，同時(shí)，精細(xì)化程度是工藝穩(wěn)定性的主要表現(xiàn)特征。為了保證加工精度的穩(wěn)定性，我們要確保產(chǎn)品孔位特征，以此提升產(chǎn)品的加工精度。

（二）工藝的可靠度

計(jì)算工藝可靠度一般采用概率值公式：R（t）=P（T>t）加以表示。該公式主要描述了機(jī)械制造工藝與機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求之間的比例。

（三）工藝故障的發(fā)生率

在實(shí)際生產(chǎn)中，既有技術(shù)缺陷造成生產(chǎn)機(jī)械不能確保產(chǎn)品達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的概率。這個(gè)概率被稱(chēng)為工藝故障率。生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械產(chǎn)品發(fā)生工藝故障會(huì)造成產(chǎn)品可靠性降低、生產(chǎn)設(shè)備無(wú)法繼續(xù)加工產(chǎn)品這兩種情況。出現(xiàn)上述問(wèn)題會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)重大損失。為了避免工藝故障的發(fā)生，我們會(huì)將故障發(fā)生頻率作為衡量工藝可靠性的重要指標(biāo)。該故障率（N）的計(jì)算公式為：

式中的T表示為：對(duì)工藝故障進(jìn)行維修至下一次工藝故障發(fā)生的時(shí)間。本公式的含義就是工開(kāi)始生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)始，直至某一時(shí)刻（t）之間未發(fā)生故障的基本概率。

（四）工藝故障的平均維修時(shí)間

由于工藝故障無(wú)法根本避免，一旦發(fā)生后我們要盡可能減少損失。在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)相關(guān)工藝加以恢復(fù)，盡快投入生產(chǎn)。正是如此，影響工藝可靠性的另一重要因素就是故障維修時(shí)間。所以，我們提出工藝故障平均維修時(shí)間這個(gè)指標(biāo)來(lái)確定工藝系統(tǒng)的修復(fù)能力。

（五）工藝的修正性

生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品通常會(huì)經(jīng)過(guò)很多工序才能完成加工，無(wú)論哪道工序出現(xiàn)誤差（誤差是無(wú)法避免）都追直接影響到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。由于產(chǎn)品加工中最后部分的工序可以保證孔位特性，因此，我們有必要對(duì)之前工序中所發(fā)生的誤差加以修正。我們所說(shuō)的修正能力又被稱(chēng)為工藝修正性，修正能力的作用在于提高產(chǎn)品的可靠性。因此，該性能也屬于主要的可靠性研究指標(biāo)。

（六）工藝的遺傳性

盡管通過(guò)最后工序可以修正之前工序所產(chǎn)生的誤差，以此降低其他因素對(duì)產(chǎn)品孔位特征的影響。但事實(shí)上，該方法還不能從根本上消除所有工序所產(chǎn)生的誤差。其原因在于：工藝流程能夠?qū)⑸厦婀ば蛑兴a(chǎn)生的誤差傳遞給下一個(gè)工序。在兩個(gè)或者多個(gè)工序相互作用下的誤差可能源于本孔位特征加工工序，此外機(jī)械產(chǎn)品的其他孔位特征也會(huì)在加工過(guò)程中因形變等因素影響到本孔位產(chǎn)生誤差。以上所述誤差會(huì)由于生產(chǎn)工序的變化而進(jìn)行轉(zhuǎn)移，我們將該現(xiàn)象稱(chēng)作工藝遺傳性。通過(guò)研究我們得知，產(chǎn)品的形狀是工藝遺傳性傳遞的主要介質(zhì)。在影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的眾多因素中，工藝遺傳性是最難以控制的，如果控制不當(dāng)會(huì)造成產(chǎn)品嚴(yán)重變形。正因如此，我們研究產(chǎn)品工藝可靠性時(shí)必須認(rèn)真研究制造過(guò)程中的工藝遺傳性特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王慶華.機(jī)械制造的工藝可靠性初探[J].河南科技,2013,17.

[2]朱石橋.淺析機(jī)械制造工藝的可靠性[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013,2.

[3]蔣平.機(jī)械制造的工藝可靠性研究[D].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2010.