机械制造的工艺可靠性

时间：2022-10-05 21:00:52 机电一体化毕业论文我要投稿

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机械制造的工艺可靠性

　　机械制造的工艺可靠性【1】

　　【摘要】机械制造业的发达程度标志着一个国家的科技水平与生产水平是否先进，也是评定国家经济实力的重要依据。

　　众所周知，机器制造较为复杂，是一项系统性的工作，对于其中的工作理念与技术知识也是有着较高的要求，所以也可以称得上是现代化工程。

　　近年来，随着社会科技的发展，人们对机器制造的工艺可靠性要求也逐渐增加，使机器制造的工艺可靠性的发展研究已成为十分必要的内容。

　　【关键词】机械制造;工艺可靠性;方法研究

　　机械制造较为复杂，而且影响因素众多，任何一方面出现问题都会影响到机械的整体性能。

　　目前，我国的机械制造的工艺水平较西方发达国家相比，还是处于较为落后的状态，研发周期断、技术滞后、缺乏有效管理已是普遍现象。

　　因此，加强对机械制造工艺的可靠性研究是一项十分重要的工作。

　　一、机械制造工艺可靠性的背景

　　如今，在科学技术的大力推动下，机械产品无论从功能还是质量上都得到了很大的提高，使人们在使用中更加得心应手，从而对其工艺可靠性也逐渐得到了认识。

　　但是，在现代化社会中，产品的更新换代也较为迅速，让人们对工艺可靠性的要求也在逐渐递增。

　　在此情形是驱使下，机械制造行业也不得不去采用新技术、新概念和新方法对产品工艺可靠性进行总结和优化，使制造业的发展也在朝着多元化的放向去进行。

　　然而，在这个过程中，对机械制造工艺的综合性发展必须采用一整套系统化的技术来进行优化处理，实现对现代化生活的对接;同时，在研究和开发机械制造工艺的工作中，更是要需吸取各种先进的科学技术，达到创新的目的来提升整体的机械制造业水平，增强可持续发展的意识，从而达到工艺可靠性的良好发展要求。

　　二、机器制造的工艺可靠性分析

　　(一)综合方法运用上

　　在机械制造业中，工艺的可靠性一般都不是但方面产生的，彼此之间都或多或少存在着关联，很难单独进行准确定量，所以，在机械制造的工艺可靠性分析中需综合运用多中方法来进行研究，从而达到其研究目的。

　　首先，就以机械制造上的孔位特征为例：关键孔位特征的可靠度是提高机械制造的工艺可靠性的关键，因此，可以采用模糊评价的方法来分析对阵位特征加工任务的影响因素，评估其影响矩阵，将得出的关键孔特征影响因素转化为模糊数，并加以集成，筛选出最终需要重点控制的影响因素，从而保证了关键孔位特征的可靠度符合相关的技术要求。

　　此外，在机械制造的工艺可靠性分析中还可用定性方法对工艺、人员、机械等难以量化的因素进行分析，从而得出相应的研究数据。

　　(二)工艺管理环节上

　　工艺管理为机械制造工业上的一个重要环节，如果想实现高效、全面的工程制造模式，就必须要对生产工艺进行严格的管理，从而确保生产工艺可靠、有序的进行。

　　通过对工艺管理上的合理性、可行性分析，对产品整个制作流程中存在的问题进行总结处理，使企业在发展中更能适应社会的发展要求。

　　(三)检验管理应用上

　　在机械制造上，质量检验尤为重要，它不仅关乎着企业生产的产品能否给人们带来最大使用价值，甚至对人民的生命财产安全都有着一定影响。

　　所以，无论在什么样的情况下，对于质量检验方面都要进行严格管理。

　　检验可以杜绝机械制造过程中的工艺缺陷、配件应用不合格等问题，对产品的工艺可靠性有着重要的影响。

　　三、在机械制造的工艺可靠性研究中存在的问题

　　(一)缺乏系统的认识

　　虽然人们对机械制造工艺可靠性的研究已经有了初步的了解，但是，还没有达到一定研究程度。

　　目前，很多企业对产品可靠性的研究都是在产品的设计阶段，将所有的问题都进行了考虑，但是在制造过程中，产品的工艺可靠性却很少得到研究;但往往在机械生产过程中却伴随的问题最多，如加工设备的退化、材料选取不合标准等原因，对产品的工艺可靠性造成了一定的影响。

　　此外，在生产过程中出现的问题无论从因素分析还是从产品控制上，比设计阶段的因素都难得多，从而导致了尽管很对业内人士认识到生产过程的重要性，但由于诸多问题的存在，仍没能重视和开展这方面的研究。

　　(二)缺少相关规定指标

　　当前，很多机械制造也都是采用评定工序加工稳定度的能力指数，这个指数对单道工序的稳定度评价是有一些作用，但是由于只是单一的评价，无法对工序之前、工序之后、工序对产品的影响等方面信息进行整合，所以无法应用到整个加工过程上，更无法对整个产品的工艺可靠性进行评价。

　　而单纯从指标上来看，产品可靠性的指标还是处于空缺的状态。

　　所以，加强相关规章制度，制定出合理的、有科学依据的评定指标，是目前机械制造的工艺可靠性研究上的重要任务。

　　(三)缺少变量的研究

　　变量是在产品加工过程中的工位特征，并对产品的制造过程相互作用、相互影响。

　　分析得出，产品的可靠性指标与这些变量之间的关系较为密切，只有真正了解和控制了这些变量之间的作用，才能保证可靠性指标的实现。

　　但是，不同的制造业涉及到的变量也不相同，就以机械零件来说，汽车和摩托车的配件制造之间就存在着较为明显的差异，所以，影响二者可靠性指标的内容也就千差万别，再加上材质、工艺路线、生产方式的不同，对产品可靠性指标的建立带来了较多的困难。

　　(四)缺少合理的评定方法

　　在产品的可靠性确定上，需要大量的样本实验获取相应的研究数据来进行分析，并对制造出的样本做出长时间的性能测试，从而才可以达到对产品可靠性的确认。

　　但是，测定样本的可靠性是需要一个很长的周期，所以在很多时候，企业为了追求利益，或是为了加快生产避免经济损失，很难等到样本测试的结果出来，就已经迫不及待投入生产，从而导致产品可靠性的评定缺失。

　　所以，只有制定可靠的评定方法，规范有效的操作流程，是保证产品可靠性评定可顺利展开的重要条件。

　　四、结语

　　目前，机械制造的工艺可靠性已成为当下机械制造行业竞争的焦点，同时也是被人们日益关注的问题，对社会发展有着重要的影响。

　　但我国的工艺可靠性研究仍处于初步阶段，还有很多没有解决的问题，所以，加大工艺可靠性的研究，是各个制造企业不得不重视的问题。

　　参考文献

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　　[4]朱必有.提高机械加工精度的有效措施[J].科技资讯， 2011(22).

　　机械制造的工艺可靠性【2】

　　【摘要】机械制造工艺可靠性是衡量机械产品质量的重要指标。

　　文章阐述研究机械制造工艺可靠性的背景和机械可靠性的特征，并分析机械制造工艺可靠性的重要因素，最后提出可靠性指标来研究机械工艺的可靠性。

　　【关键词】可靠性;机械制造;工艺

　　引言

　　当代激烈的企业竞争和科技的快速发展，导致了机械产品普遍的存在研发周期短和产品的大批量的成产，这就导致了机械产品的质量和可靠度普遍存在许多问题，严重的影响了机械产品的使用寿命。

　　因此，就有必要对机械的工艺可靠性进行研究，这对降低机械产品的故障率有着重要的意义。

　　1、机械制造工艺可靠性概述

　　1.1研究背景

　　机械制造是一个复杂的系统工程，包括机械产品的规划、设计、成产、加工、检测维修等过程。

　　但是不同的生产过程可能由不同的机构或者单位所负责，机械制造过程的分工也越来越明显，因此要保证每个过程的可靠性就显得更加困难。

　　因此，就需要用一种系统化、综合化的思维来研究机械制造工艺的可靠性，从而有针对性的采取先进的技术来提高机械产品的可靠性。

　　1.2机械制造工艺可靠性的特征

　　机械制造工艺可靠性有着系统相关性、综合性、全面过程性这三大特征。

　　由于机械制造工艺本身具有系统性的特点，导致其可靠性也呈现系统性。

　　然而在研究工艺可靠性的同时也必须考虑机械设计可靠性的因素，综合的研究有关产品质量的所有要素，这样才能使工艺可靠性的研究具有全面性和科学性。

　　由于机械制造工艺可靠性的系统相关性特点，就必须要考虑产品周期中的所有因素，不同生产过程都有其自身特点的可靠性，这个变化是动态的，具有过程性的特点，因此必须全面的进行研究。

　　2、工艺可靠性研究要素分析

　　2.1工艺管理环节

　　工艺管理是机械制造系统中非常重要的因素，企业管理直接关系到生产的生产效率和生产质量。

　　因此就必须加强对机械生产工艺管理，严格控制机械产品生产每个环节，从而使机械产品的可靠性达到设计的要求，最大程度降低机械产品在使用过程中的故障率。

　　当对机械制造工艺进行可靠性分析时，首先就应当评价其工艺管理的可靠性。

　　2.2产品的检查、检测环节

　　对产品进行检查和检查是保障产品出厂合格率的关键，其主要目的就是及时的发现和剔除质量不合格的产品，及时的补救由于设计因素、工艺技术或其他因素导致产品可靠性低。

　　因此对机械产品生产周期中进行阶段性检测和检查是保障产品整体可靠性重要手段，需要加强对产品的检查、检测的管理。

　　在对机械制造工艺可靠性研究时也必须高度重视产品检测、检查的技术和管理现状。

　　2.3完工检查环节

　　所谓的完工检查也就是产品的出厂前的检查，是对已经完成成产过程的成型产品进行全面的检查。

　　这个阶段就是要保证机械产品的出厂质量合格。

　　这也是保障机械产品可靠性的重要措施。

　　对产品进行完工检查主要依据是相关的技术标准和设计目标，并且检查人员的工作态度和企业的管理水平也是完工检查质量的重要因素。

　　因此，也需要对产品的完工检查进行全面可靠性评价。

　　3、机械产品工艺可靠性体系

　　根据工艺可靠性系统相关性、综合性和全面过程性的特点看，在进行工艺可靠性研究时需要确定一系列的指标来衡量机械产品的可靠性，再进行综合的评价，从而得到机械产品可靠性的较科学的信息。

　　机械产品工艺可靠性的指标体系主要包括产品的工艺可靠度、工艺故障率、工艺故障的评价维修时间、工艺稳定性、工艺自修正性、工艺遗传性和其他因素所构成。

　　3.1工艺可靠度

　　工艺可靠度一般用R(t)=P(T>t)来表示，它是个概率值，主要是描述机械制造工艺满足机械产品实现设计的要求的能力。

　　3.2工艺故障发生率

　　工艺故障发生率指的是在正常的生产过程中，现有的技术缺陷导致机械制造无法保证机械产品的可靠性达到设计要求的概率。

　　当在机械产品的生产过程中出现工艺故障，会出现机械产品的可靠性达不到要求或者机械设备无法加工产品这两种情况。

　　但是无论哪种现象都势必会给机械制造企业造成严重的损失，因此为了避免工艺故障的发生，就有必要在将其发生的频率作为衡量工艺可靠性的指标之一。

　　工艺故障率N的计算公式为：

　　其中T表示机械加工过程中从工艺故障的修复到下个工艺故障所经历的时间。

　　该公式的意义是机械产品生产到t时刻仍然没有发生工艺故障的概率。

　　3.3工艺故障的平均维修时间

　　当发生工艺故障后，为了尽量的减少经济损失，就必须及时的进行工艺修复以恢复正常生产。

　　因此，工艺故障的维修时间也是影响了工艺可靠性的重要因素，企业也应当最大程度的缩短工艺故障的维修时间。

　　因此提出工艺故障平均维修时间这一可靠性指标用于工艺系统的修复能力。

　　3.4工艺稳定性

　　工艺稳定性主要体现在机械生产的精细程度。

　　机械产品的加工需要稳定的加工精度从而保障机械产品的孔位特征。

　　机械制造的工艺稳定性指的时在一定时间和外界环境等条件内，机械产品的孔位值一直都处在合理的区间内，这就需要机械制造工艺有足够高的精度。

　　3.5工艺修正性

　　机械产品的生产需要经过许多工序进行加工，每个工序过程难免的会出现一定的误差，而机械产品的孔位特征值主要是依靠最后的一些列工序，这是因为在后面的工序中为了保障机械产品的孔位特征，就需要对前面工序所产生的误差进行修正。

　　这种修正的能力被称为工艺修正性，是提高产品可靠性的重要手段，因此也作为产品可靠性研究的主要指标。

　　3.6工艺遗传性

　　虽然机械制造工艺中的最后的一些列工序可以修正前面的误差，从而影响机械产品的最终孔位特征，但是这种修正的手段却无法完全的消除工序误差，这是因为上个工序误差往往可以机械产品的工艺流程而流传下同下个工序产生的误差共同的作用。

　　这种共同作用的误差可能是因为本孔位特征的加工工序引起的，还可能是机械产品的其他孔位特征在加工的时候导致产品形变而影响本孔位的误差。

　　机械产品的这种工序误差由产品的生产工序而转移并共同作用的现象被称为工艺的遗传性。

　　机械产品的制造工艺工艺遗传性所传递的介质是主要是产品的形状。

　　工艺遗传性是很难控制的，一旦把握不住会造成产品的严重形变，因此在产品的工艺可靠性研究的时候需要考虑机械制造的工艺遗传性。

　　参考文献

　　[1]蒋平.机械制造的工艺可靠性研究[D].国防科学技术大学，2010.

　　[2]王庆华.机械制造的工艺可靠性初探[J].河南科技，2013，17：111.

　　[3]朱石桥.浅析机械制造工艺的可靠性[J].科技创业家，2013，18：72.

　　机械制造的工艺可靠性【3】

　　摘要机械制造的工艺可靠性研究在我国处于起步阶段，目前，工艺的可靠性研究还只是停在产品的设计阶段，然而影响机械制造的工艺可靠性还有生产工序中众多因素，这些因素还会相互作用，相互影响，最终对工艺的可靠性产生影响。

　　本文针对工艺可靠性的研究进行了简要的讨论，对当前我国在工艺可靠性研究存在的问题进行了分析，还探讨了工艺可靠性与哪些因素存在着关系。

　　关键词机械制造;工艺可靠性;制造工序

　　保证机械制造的工艺可靠性要从产品的设计、制造、管理多个过程入手，保证产品在设计阶段提出的可靠性只有通过制造过程加以实践，并投入使用才能验证产品是否真正的具有可靠性。

　　而加工完成的产品，还应对它的性能进行检测，检测设计目标是否真正的实现。

　　例如摩托车的减震器的减震功能能否达到设计目标，除要注意加工工艺，对于生产出来的减震器也要进行检测，最终得到产品是否满足设计要求，是否达到了产品的可靠性要求。

　　本文将从机械制造工艺出发，来探讨如何实现产品的可靠性满足设计要求。

　　1 机械制造工艺可靠性

　　1.1 研制过程

　　产品的生产要经过合理、科学的设计后才能够实行，最终制造出成品才是完成了整个研制过程。

　　这个过程主要分为三步实现：第一步，概念设计阶段。

　　这个阶段要对根据客户对产品的要求，或是产品要完成的哪些性能，或是产品要完成的性能应达到哪个要求级别来进行设计;第二步，产品的详细过程?。

　　这个环节中主要包括样机试验与设计改进两个组成部分。

　　当前，以产品的可靠性研究主要集中于产品的设计阶段。

　　第三步，产品制作过程。

　　1.2 机械制造工艺

　　将产品的原材料加工为产品的过程被称为机械制造过程。

　　而为了保证制造过程完善实施所需要进行的工作称之为辅助过程。

　　在制造过程中，应按着一定的顺序进行工艺的操作，直到成为一个合格的产品为止。

　　以往，在经济发展缓慢的阶段里，研制一款新产品周期长，耗费大量的人力与财力，不能满足人民群众对可靠性日益增长的需求，再加上工艺设计上存在失误、加工设备的性能不具有先进性，再加材料的选择与环境条件差强人意，都导致了工艺过程很难控制，也就导致可靠性难以保证。

　　1.3 工艺可靠性

　　GJB451-90对可靠性定义为系统“在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力”。

　　这里所说的可靠性分为固有可靠性与使用可靠性两个方面。

　　而固有可靠性是指产品在投入使用前就具有的可靠性。

　　而使用可靠性的影响就比较多，使用环境，使用方法、保养与维修等，都会对产品的可靠性产生影响。

　　而上述的可靠性的定义是通用的，对于不同的产品可靠性所指也是有所不同的，不同的产品都会突出产品的使用功能，并且它的主要使用功能上保证一定的可靠。

　　而本文研究的可靠性则是指机械制造过程中对产品在进行机械制造过程需要完成的功能。

　　1.4 产品可靠性与质量的区别

　　产品的质量包括产品的性能、耐用性、统一性、美观性及可靠性。

　　由此可以看出产品的可靠性是衡量产品质量的一个组成部分。

　　不可否认，可靠性是影响产品质量最重要的部分之一。

　　而通常来讲，质量与时间之间似乎不存在着必然的联系，但是可靠性却与时间有很大的关系，这也是质量与可靠性之间最明显的差别之一。

　　因此，有些专家又将可靠性认定为“随时间变化的质量”，如果从这个层面上进行理解，一个具有好质量的产品并一定具有高可靠性。

　　由此可以得出产品的质量与可靠性之间存在着联系却又存在着区别。

　　2 机械制造的工艺可靠性研究存在的问题

　　2.1 缺乏系统的认识

　　对机械制造的工艺可靠性研究虽然已经开始，但是人们还没有认识到加工过程保障产品的可靠性的研究就是对制造过程的可靠性研究。

　　当前，很多企业对产品的可靠性研究都是在产品设计阶段进行的，将产品设计阶段影响产品可靠性的因素考虑的十分全面，但是对于机械制造过程中，导致产品可靠性出现问题的因素却没有进行深入的探讨，而在机械生产过程中，生产过程控制不严格、加工设备的退化、材料的选取不合标准，以及生产环境的影响等，都会对产品的可靠性产生影响，并且这些因素分析与控制起来，比设计阶段的因素难得多，但是，仅管很多业内人士认识到了生产过程中这些因素可能会对产品可靠性产生影响，但是仍然没能重视和开展这方面的研究。

　　2.2 缺少严格的系统评定指标

　　当前，很多机械制造企业都是采用评定工序加工稳定度的能力指数，这个指标用于单道工序的稳定度评价还是有一定的借鉴意义的，但是却不能用于整个加工过程，整个产品可靠性的评价指标，因为它很难整合这道工序之前的工序与之后的工序对产品产生的影响，还不能将这些影响因素整合到一起，因此，产品可靠性评定指标还处于空缺的状态。

　　由于对机械制造工艺的可靠性认识上存在着不足，再没有了科学的、确定的评定指标，机械制造的工艺可靠性研究可以说是任重道远。

　　2.3缺少可靠性指标与过程变量关系的研究

　　制造过程中变量是指产品加工过程中的工位特征，但是这些变量会在产品制造过程中相互作用，并且互相影响，因此，控制它们并分解它们之间的关系变得特别困难。

　　通过以上的分析，可以得到产品可靠性的指标与这些变量之间的关系是十分密切的，只有了解与控制了这些变量之间的相互作用，才能保证可靠性指标的实现。

　　然而，不同的制造产业，涉及的到的变量又是不同的，例如汽车配件制造与摩托车配件制造之间就存在着明显的差异，影响二者可靠性指标的内容也可以说是千差万别，再加上加工材质的区别，工艺路线的不统一，这些都为定量模型的建立带来难度，为产品可靠性指标的确定带来难题。

　　2.4 缺少可靠性评定方法的研究

　　一个产品是否具有可靠性，或者它的可靠性是否达到了产品设计要求，需要企业进行大量的样本实验获取相应的数据，并对数据进行分析，对制作出的样本做长时间的性能测试。

　　前面提高产品可靠性是与时间有关系的，因此，测定一个样品或是一批样品可靠性是否达到了要求，需要一个周期，有的产品可能会需要一个很长的周期，但是确定样品是否具有可靠性这一点来讲，很多企业都是没有等到最后的结果，就迫不急待的投入生产。

　　这就是可靠的评定方法的缺失导致的结果。

　　没有可靠的评定方法，没有系统的程序化的流程，就不能保证开发出来的产品得到科学的可靠的评定。

　　3 机械制造的工艺可靠性指标体系建立

　　建立工艺可靠性指标，就要对生产中的各种要素进行分析，再进行综合，全面考虑机械制造过程中加工设备、加工工序、加工环境、加工技术等多项因素。

　　并且指标体系的建立应尽量做到完整、适用、科学、可行。

　　主要包括以下几个方面。

　　3.1 工艺可靠度

　　工艺可靠度是工艺可靠性研究的总目标，也是最终目标。

　　工艺可靠度是指机械制造过程中，无论是产品生产过程，还是生产技术都要满足制造工艺的要求。

　　3.2 故障发生率

　　任何一个产品在使用的过程中都会发生故障，但是这些故障的发生如果控制在一个较小的范围内，就不会影响可靠性，而过高的故障发生率必然会对产品的可靠性产生影响，从另一侧面也说明了这种产品的可靠性较差。

　　在实际的生产实践中，一旦发生故障，会给生产商造成一定经济上损失，但是故障的发生的确是不能全部避免的。

　　但是技术的进步，会保证较低的故障发生率，因此也是考查产品可靠性的重要指标。

　　3.3 故障的平均维修时间

　　机械制造系统本身的可靠性并不完全受故障率多少来进行评价，当发生故障时，进行维修的时间，及时的排除工艺的故障，才能减少故障停止生产导致的损失。

　　对于机械工艺可靠性来讲，故障的平均修复能力也是用来衡量制作过程中可靠性的一个标准。

　　3.4 稳定性

　　工艺的稳定性是指在有限的时间内，机械制造过程中能够将这些影响的因素控制在一个偏差允许的范围内，能够保证在一定的精度可控范围内。

　　如果机械加工的所有工序在受控的状态下，制造出来的产品就满足产品质量要求，也就具有一定的稳定性。

　　而工序的稳定性受加工过程中很多因素影响，同时也受管理水平的影响。

　　3.5 自修正性

　　机械制造过程中受多种外在因素的影响会使产品产生加工误差，但是产品的生产工序如果具有较好的修正性的话，就会在后续的工序中将前面工序中出现的偏差修正过来。

　　这种特性被称为工艺的自修正性。

　　工艺的自修正性是较难实现的，它对工序的精度要求也是较高的，但是它可以作为合理调整产品关键工位特征达到要求精度的一种重要方法。

　　3.6 遗传性

　　工艺的遗传性是指后一道工序上产生的偏差是由前面的一道工序的误差产生，或是由前面很多工艺累积到一起的结果，而这些误差没有在前面得到解决，而是进一步传给了一下道工序。

　　工艺的遗传性会对产品的加工过程中对可靠性的控制产生很不好的影响，如果累积到最后一道工序都难以修正的话，这个产品的可靠性也就不能满足设计要求了。

　　4 结论

　　机械制造的工艺可靠性在我国的研究仍然处于初步阶段，还有很多没有解决的问题，例如评定指标的确定，评定体系形成等，但是，机械制造行业的发展与制造水平的提高以及市场竞争激烈，各个制造企业不得不重视工艺可靠性的研究，也引起了社会各界的深度关注。

　　参考文献

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