黃素真+劉玉高
摘要:本文對一般設備的制造流程進行了系統(tǒng)分析,同時對設備運行過程中的故障分析流程進行了一定的探討,給出了設備制造機故障分析流程圖。
關鍵詞:制造;故障分析;功能
一部整機的設計生產(chǎn)都是為了滿足一定的使用功能要求,同時滿足安全性的要求,并且滿足一定的經(jīng)濟性,同時兼顧外觀及人體工學要求。其中使用功能的要求首先要得到滿足,這是設計過程首先要考慮的問題,但這并不意味著其它三個方面就不重要,某些情況下,安全性或者經(jīng)濟性可能也變成重點考慮的問題。
綜合諸多方面設計要求的基礎上,就要進行整機設備的設計,圖1給出了設備制造流程。設計過程中涉及到零部件的材料選擇、結構設計等問題。材料選擇是否得當,影響到使用性能是否能夠得到滿足,是否容易早期失效;也影響到安全性、經(jīng)濟性、外觀等方面。結構設計是否合理、可靠直接影響到使用功能能否得到滿足、可靠性及安全性、經(jīng)濟性等問題。對這些問題的綜合考量對于設計出一部使用功能足夠、安全性高、經(jīng)濟性良好、兼顧外觀要求的機器是有利的。
下個環(huán)節(jié)是零部件的毛坯選擇及成型方案選擇問題。由于設備類別的復雜性,零部件的材料選擇及毛坯成型方案也較為復雜。一般而言,金屬材料所占份額仍較大,毛坯選擇經(jīng)常在鑄件、鍛件、焊接件、型材之間進行。毛坯方案的選擇要綜合考慮力學性能要求、工藝性能、經(jīng)濟性及現(xiàn)場條件等問題。需要指出的是,即使材料選擇得當,毛坯方案不合理,也會導致使用功能不足的現(xiàn)象發(fā)生;某些情況下毛坯方案不合理也可能導致經(jīng)濟性欠佳。所以,合理的毛坯選擇同樣需要綜合考慮很多因素。加工制造是毛坯成型的下一個環(huán)節(jié),通常涉及到傳統(tǒng)機械加工、熱處理等基本環(huán)節(jié),某些零件可能采用特種加工方案。這些環(huán)節(jié)主要滿足形狀、精度、粗糙度等方面的要求,同時滿足強度、剛度、硬度、韌性等方面的要求。
對所設計的零件、部件制造完畢后,接下來的工作是裝配。裝配過程需要滿足的內容一般包括:清洗、潤滑、密封、公差、涂裝等方面的要求,在裝配過程中如果這些環(huán)節(jié)沒有做好會帶來一系列的問題,比如:鐵屑裝配到機器中會引起急劇磨損,公差要求沒有達到會導致配合不良,裝配過程中產(chǎn)生過大的應力等。
當一臺整機投入使用后,就進入到服役階段。在服役階段中涉及到工作條件是否在可控范圍內,以及對機器的保養(yǎng)是否定期、合理等,這些方面都對機器的正常使用起到關鍵的作用。超出設計要求、較為苛刻的服役條件、不合理規(guī)范的使用及保養(yǎng)都是機器早期失效的重要原因。
如果能夠正確使用及合理的保養(yǎng),機器就可以達到設計壽命,但在生產(chǎn)中,經(jīng)常會遇到機器失效的情況,有些情況下很容易找到原因并加以解決,但是某些時候早期失效可能就需要經(jīng)過較為系統(tǒng)的故障分析才能解決問題,系統(tǒng)的故障分析應該如圖1所示,從設計、毛坯成型、加工制造、裝配、服役等方面分別進行考察,從而找出問題所在,機器早期失效的原因可能涉及如上環(huán)節(jié)的一個或多個方面,找到問題所在,然后對癥下藥,從而找到合理的解決辦法。
結論:設備設計制造是基于使用功能要求、安全性、經(jīng)濟性及外觀要求等基礎上涉及到材料選擇及毛坯成型、加工制造、裝配的系統(tǒng)工程,制造過程及服役過程都可能成為機器早期失效的原因,針對過早失效,本文提出了故障分析的一般流程。