机械制造工艺可靠性探索

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摘要:在当前快速响应制造的需求背景下，机械制造产品设计、制造、管理的可靠性就更加重要。贯彻以可靠性工程为重点，充分考虑各种因素对产品可靠性的影响，积极开展工艺可靠性研究，提出实用的评价指标体系，以强化技术基础、实施技术与管理，实现加工完成后产品的可靠性指标。

关键词:机械制造技术基础评价指标

机械制造过程是指利用各种技术、工具和设备对原材料、半成品进行机械加工或处理，使之成为最终产品的制造过程。具体来说，制造任务根据用户需求确定，是物料流、能量流和信息流的动态过程，受到多种工艺因素的动态影响，机械制造过程要在这样复杂的动态背景下生产出具备高可靠性的产品，并保证产品的可靠性，面临巨大的挑战。

1机械制造工艺可靠性定义及评定指标

机械制造产品研制包括从设计到制造全过程，涉及人员、机器、材料、工艺、测量、等，是将产品的设计转化为产品实体的生产阶段。对于机械制造过程这种复杂的系统，存在的问题表现为对其工艺可靠性研究还缺乏系统的认识，没有评定机械制造工艺可靠性的合适指标，对产品可靠性指标与机械制造过程可控变量模糊，对产品可靠性的保障效果评定方法缺乏理解，缺乏小样本条件下可靠性指标验证方法。基于以上这些问题，在设计过程中确定的可靠性指标，为及时改进相应工艺提供有效支持。机械制造过程是一个复杂的动态过程，机械制造过程就是产品的机械加工阶段，结合机械制造过程的特点，实现制造任务所需的所有设备的要求，在规定的条件下和规定的时间内，达到产品的相关要坟，以保证产品具有规定的可靠性水平的能力。产品可靠性是一项系统工程。在规定的条件下，产品设计、工艺和使用可靠性通过对机械制造过程的控制都是该系统工程的重要组成部分，根据这个原则，这三者相互关联、相互影响，相互作用又相互依赖的若干组成部分结合，各自具有自身的特性和内在规律，有机集成各要素，优化组合，统一协调，是产品可靠性的重要保证，实现保障产品可靠性的最终目标。工艺可靠性涉及到多门学科，应与其它工作有效结合起来，必须全面考虑。充分做到信息互通、资源共享，及早发现，及时纠正故障，以避免矛盾、减少重复、防止反复，做到理论联系实践，提高效率、节约经费。机械制造的工艺可靠性是抽象的概念，要考虑工艺可靠性要求的各个方面，对一个具体的加工过程，要能够与机械制造过程的运行机制相适应，需全面客观地评价其工艺可靠性水平，能在实际机械制造过程中进行定量计算，要求在理解机械制造过程功能的基础上，对机械制造过程完成规定功能起作用，确定评价制造过程，指标体系应能够适用于大多数制造过程，保障产品可靠性能力的定量指标。考虑其多加工设备和多工序的特点，满足技术规范要求的程度，应该尽量避免工艺故障的发生，具备要求的精度和偏差，确保加工误差在工艺文件允许的范围内，符合可靠性要求产品的效率。

2机械制造的工艺可靠性建模

产品可靠性在工件孔位特征加工过程形成，根据可靠性的定义，是否符合工艺规范的要求，定义孔位特征加工的任务可靠性为在机械制造过程中获得保障。孔位特征的加工过程在规定的加工时间内，保证产品生产满足技术规范要求，根据关键孔位特征加工过程的任务相应的概率度量，建立对产品的物理失效机制充分掌握基础。对给定的产品进行分析有显著影响的孔位特征过，确定专家对给定的产品可靠性指标与孔位特征，结合实际产品进行判断。工艺可靠性模型在实际加工过程中，通过工艺可靠性框图，依据多种因素的影响，将不同关键孔位特征加工过程的、工序之间存在相互影响的、工艺可靠度与机械制造过程建立准确的工艺可靠度表达式，并以将工艺可靠度的关系表示出来，通过以上的内容实现计算工艺可靠度基础。根据前面建立机械制造的工艺可靠性模型，保障产品可靠性的目标，工艺可靠度能否达到要求在很大程度上取决于关键孔位特征加工的任务可靠度，面对大量的影响因素，是否具备要求的水平，应采取定性信息定量化分析的方法，保障关键孔位特征加工的任务可靠度。

3机械制造的工艺可靠性评定

制造过程工艺可靠性指标验证是重要工作，在实际工作中，工艺可靠性指标只有在验证通过之后，利用制造过程中收集的数据，确保机械制造的工艺可靠性具备的要求，在可靠性试验获得零失效数据的基础上保障制造出来的产品的可靠性达到要求。机械制造过程开始运行的阶段，在实际工作中是最容易出现工艺故障的阶段。要在小样本工艺故障数据的条件下，通过制造过程前期运行的信息，提出评定所需满足的假设条件，来评定稳定运行阶段的工艺故障发生率。为了估计产品可靠性，通过对工艺故障发生率的评定，在给定分布的条件下，从系统的角度来综合评价影响因素，可以为机械制造的工艺可靠性水平验证其未知参数如期望，评定提供参考。当然，在实际应用中，需要结合试生产数据验证工艺可靠性指标。

作者:王伟 单位:长春市产品质量监督检验院

参考文献:

［3］杨倬．一元累积和控制图与多指标统计过程控制图研究［M］．北京:北京工业大学，2007．