孔位特征机械制造论文

2022-04-16

摘要:机械制造业的发展水平标志着一个国家的科学技术及生产力水平的高低。在机械制造过程中,制造工艺是确保机械制造生产质量的关键,同时也影响到生产效率。为了研究如何提高机械制造工艺的可靠性,本文针对当前机械制造行业的工艺可靠性进行了深入分析,研究了工艺可靠性的主要影响因素,并针对如何提高机械制造工艺可靠性提出了相应措施。下面是小编精心推荐的《孔位特征机械制造论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

孔位特征机械制造论文 篇1:

机械制造工艺可靠性的评价指标探析

摘 要:机械产品在制造、设计、使用过程中都对产品的可靠性指标有着明确的要求,因此要保证机械产品的质量,制造工艺的可靠性非常关键。文章主要分析机械制造工艺可靠性的评价指标问题,从选择的五个标准入手,分析机械制造工艺可靠性的六个具体的评价指标。希望为机械制造过程保障产品可靠性提供评价支持。

关键词:机械制造工艺;可靠性;评价指标

对一个具体的机械制造产品的加工过程,应该客观而全面的评价整个制造过程的工艺可靠性,因此需要在理解机械制造过程功能的前提下,确定好在制造过程中保障产品工艺可靠性的定量指标。因为想确定产可靠性的保障会涉及到很多的方面,所以评价指标是多个的,单个指标无法做到客观全面的评价机械制造的工艺可靠性。而这一系列的评定指标构成了机械制造的工艺可靠性的指标体系。

1. 工艺可靠性指标体系的选择标准

本文在归纳前人研究成果基础上,将机械制造的工艺可靠性的评定指标体系的选择标准归纳为:

(1)完备性:指标体系需要全面描述机械制造工艺可靠性要求的每一个方面;

(2)可达性:指标体系需要对机械制造过程完成其规定功能起重要的指导作用,只有制定出制造过程可达到的功能要求,才会对制造过程能力提出合理的定量要求;

(3)适用性:指标体系需要与机械制造过程的运行机制相适应,即与制造过程功能失效的各种模式相对应;

(4)可组合性:指标体系需要适用于大多数的制造过程,并根据具体制造过程选取其中部分指标评价其工艺可靠性水平。

(5)可计算性:能在实际机械制造过程中进行定量计算,如此才会定量评价制造过程保障产品可靠性达到的效果;

2. 工艺可靠性的具体评价指标体系

要确定机械制造产品的工艺可靠性指标体系,,应对工艺可靠性概念中规定功能所涉及的各要素进行解构,然后再进行综合。在指标体系的确定中要考虑到机械制造过程的多加工设备和多工序的特点,同时注意到指标体系的完备性、可组合性、可达性等要求。由于产品加工数据主要来自产品的孔位特征测量值,因此对机械制造过程的能力评价主要建立在对产品孔位特征测量值进行分析的基础上。根据前面的分析,在人员、材料、测量、生产环境等条件都能够充分保障的条件下,机械制造的工艺可靠性主要受加工设备和工艺的影响(例如工序的稳定程度、工序之间加工误差的相互作用等),因此本文基于以上考虑提出如下指标来评价机械制造的工艺可靠性。

2.1工艺可靠度

工艺可靠性研究目的是分析和控制机械制造过程保障产品可靠性的能力,因此需要一个总体指标——工艺可靠度,来描述机械制造过程保证产品生产满足技术规范要求的程度,它是工艺可靠性的概率度量。机械制造的工艺可靠度需要根据具体的工艺可靠性模型来计算,可用 R(t)= P (T>t)来表示,其中时间 T 表示产品生产满足技术规范要求的持续时间。

2.2工艺故障发生率

机械制造过程的工艺故障是指在规定的条件下,机械制造过程丧失保障产品的可靠性指标这一规定功能的现象。一旦制造过程发生了工艺故障,无论是加工完成后产品的可靠性达不到规定要求的“软故障”还是制造设备自身出现的影响其完成加工任务的“硬故障”,势必影响加工任务的顺利完成,为生产商带来损失。因此,制造过程中应该尽量避免工艺故障的发生。在生产实践中,由于多种因素的影响,工艺故障总是不可避免的,但是对一个工艺可靠性水平令人满意的机械制造过程来讲,工艺故障的发生必然较少,所以这里提出了工艺故障发生率这个指标来评价一个制造过程发生工艺故障的频度。

2.3工艺故障平均维修时间

对于复杂系统来讲,高可靠性本身不足以保证系统在需要时是可用的,还需要确保它能够快速地修复,特别是对机械制造过程来讲,只有及时地排除工艺故障,才能尽量减低制造过程工艺故障造成的损失。因此,需要通过工艺故障平均维修时间来衡量制造过程针对工艺故障的修复能力。

2.4工艺自修正性

由于多种因素影响,机械制造中不可避免地会产生加工误差。因此,对产品孔位特征的控制主要是确保加工误差在工艺文件允许的范围内。产品一般都需要按照规定的工艺路线经过多道工序加工完成,在每道工序的加工过程中都可能产生加工误差,而最终决定产品孔位特征的往往是位于工艺路线中靠后的工序,因为在前面工序中产生的加工误差有可能在后续的工序中予以修正。由于工艺自修正性能的存在,可以降低对前面工序的加工精度要求而通过加强后续工序来保障最终产品孔位特征的加工精度。这样就可以安排一般的加工设备来完成前面工序的加工而用高精度加工设备来完成后续的工序加工。因此,对于机械制造过程来讲,工艺的自修正性能对于合理调整与产品关键孔位特征形成相关的不同工序的加工精度要求、保障其加工过程具有非常重要的作用。

2.5工艺稳定性

机械制造过程保障产品孔位特征的能力主要表现为产品孔位特征的加工过程是否稳定以及产品是否具有足够的加工精度。工艺稳定性是指在规定的时间内,由机械制造过程加工的产品的孔位特征值保持在一定的范围内,即具备要求的精度和偏差。 论文通过机械制造过程的工序能力来衡量工艺稳定性。机械制造过程的工序能力是指工序处于稳定受控状态时,加工出来的产品质量满足技术规范要求的能力,通常通过产品孔位特征值的变异或波动来表示。工序能力取决于机械制造过程的技术能力和管理水平,决定于影响加工过程的因素(人、机、料、法、测、环等),并非决定于孔位特征的公差,但是为了通过机械制造过程的数据来评价其工序能力,需要通过与孔位特征相关的综合工序能力指数来进行评价。

2.6工艺遗传性

在机械制造过程中,尽管工艺路线中靠后的工序往往决定了产品的孔位特征,但是前面工序造成的加工误差仍然可能对后续工序的加工精度造成一定的影响。在一道工序完成之后,产品孔位特征的加工误差是由该工序的加工误差以及前面工序传递过来的加工误差共同作用的结果。这里的加工误差可能是加工该孔位特征的工序造成的,也可能是在加工产品的其他孔位特征时由于产品受热变形等原因造成的该孔位特征的误差变化。这种产品孔位特征的加工误差从前面工序转移到后续工序的现象称为工艺遗传,遗传信息的载体即为产品的材料及其几何形状。由于加工误差的累计和作用,工艺的遗传性往往对产品的加工過程起不良的作用,例如在完成某个孔位的加工过程影响到后续工序的加工平面,使其产生变形,导致后续加工的孔位的加工误差超出了公差限。不过,当产品孔位特征的加工误差难以在最后的工序加以控制的时候,可以藉由工艺遗传性的影响,通过对前面工序的误差调整来施加控制,这样也可能发挥其积极的作用。因此选择工艺遗传性作为评价机械制造工艺可靠性是很有必要的。

3. 结语

对机械制造工艺可靠性的指标体系因素除了以上六点之外,还有其他一些因素,比如传统 TPM 评定指标 OEE(Overall Equipment Effectiveness)。总之,这些评价指标体系相辅相成,指标体系都有相应的计算方法,都有各自的指标选取原则,对机械制造的工艺可靠性进行综合性、全面性的评价。

参考文献

[1]王忠祥.探究机械制造工艺的可靠性[J].科技风,2014(03)

[2]刘峻.提高机械制造的工艺可靠性策略解析[J].科技与企业,2015(04) [3]邓超,吴军,毛宽民,熊尧.面向大型数控机床的工艺可靠性评估[J].计算机集成制造系统. 2010(10)

作者:田洪伟 单策

孔位特征机械制造论文 篇2:

论如何提高机械制造的工艺可靠性

摘要: 机械制造业的发展水平标志着一个国家的科学技术及生产力水平的高低。在机械制造过程中,制造工艺是确保机械制造生产质量的关键,同时也影响到生产效率。为了研究如何提高机械制造工艺的可靠性,本文针对当前机械制造行业的工艺可靠性进行了深入分析,研究了工艺可靠性的主要影响因素,并针对如何提高机械制造工艺可靠性提出了相应措施。

关键词: 机械制造 工艺 可靠性 评价指标

引言

机械制造是以原材料或半成品为生产资料,以生产工具、装备及技术为主要手段,对其进行加工或处理后将其转化为机械产品的生产过程。在机械制造过程中,机械制造工艺是确保机械制造生产质量的关键,同时还影响到生产效率,因此必须经过相关检验检测来保证其可靠性。一般而言,机械制造工艺可靠性涵盖了设计、制造、管理的整个研制过程,具体而言,其含义是指在单位时间内及一定客观条件下,所生产出的机械产品具有规定的可靠性水平,且具有系统性、综合性、规律性等特点。

提高机械制造的工艺可靠性,需要着眼于产品的设计、制造、管理等多个方面。其中,确保机械产品在设计过程中的可靠性则只能针对制造过程予以把关,并在投入使用后验证产品是否真正具有可靠性。对于制造完成的成品,还需对它的使用性能做进一步检测,检测其设计功能和目标是否真正达到与实现。例如,汽车制动器的制动功能能否达到设计要求,这不仅需要注意其制造过程本身,对于生产出来的制动器也要进行严格检测,最终得到产品是否满足设计目标,是否满足机械产品的工艺可靠性要求。本文拟从机械制造工艺角度,来探讨如何提高机械产品的工艺可靠性。

1.机械制造工艺可靠性的评定

评定机械制造工艺可靠性一般包括系统级评定和指标级评定两种。其中,系统级的评定是通过保证产品的有效效果评价来进行衡量的,它选取试验产品的可靠性指标和目标值的比值来评价机械制造工艺的可靠性,这种评定方法的准确程度关键在于要准确地估计产品的可靠性。但是,由于产品制造过程往往受到时间和经费的限制,如需进行大量的机械生产试验往往难以实现,而是在有限的试验时间内又容易产生许多无效或者错误的试验数据,因此很难直接预测产品的可靠性。指标级的评定方法则是选取寿命规律满足威布尔定律的机械产品作为评定样本,同时根据相似产品的关键孔位特征的数据作为可靠性数据,再通过比较和分析其可靠性数据和关键孔位特征数据的比值来评定机械制造工艺的可靠性。

2.机械制造工艺可靠性的影响因素及其控制

2.1.影响因素

影响机械制造工艺可靠性的因素十分复杂,基本涵盖了其设计、孔位特征、遗传特征、装配质量、系统稳定性、规律型、加工程序及管理等多个方面,上述因素均能或多或少地影响着机械制造工艺的可靠性。需要指出的是,孔位特征是机械制造过程中的直接特征,亦即机械制造工艺的可靠性是与工件孔位特征的形成过程相伴而生的,因此,孔位特征的形成过程对机械制造产品的工艺可靠性具有直接影响作用。

2.2.影响因素的控制

虽然影响机械制造工艺的因素较多,且每个因素均须严格控制。但是,由于孔位特征对机械制造工艺具有决定作用,因此,孔位特征的加工过程在机械产品可靠性评定过程中就显得尤为重要。在具体机械制造过程中,特别是在进行机械制造工艺可靠性分析时,较好的方法是首先以关键孔位特征作为着眼点,然后对其影响因素、加工误差、故障率等展开深入分析,从而保障关键孔位特征加工过程的可靠性,以此来提高机械制造过程的工艺可靠性。通过对上述主要影响因素的控制,使得机械制造工艺的可靠性能够得到最大幅度的提升,从而实现提高工艺可靠性的最终目的。同时,还可从模糊评价角度来进行研究,即针对关键孔位特征的测量数据来进行综合比较和分析,从而实现对孔位特征和多工序加工过程的有效控制,最后通过多元统计分析法来完成整体工艺的控制。为了降低机械制造工艺过程中的故障发生率,还应充分考虑工艺故障条件下的预防性故障及其维修费用的决策方法,从而达到有效降低机械制造总体费用的目的,并且能够保证工艺故障发生率处于低水平。

3.如何提高机械制造工艺可靠性

3.1.深化机械制造工艺可靠性概念内涵及评价指标体系

在机械制造过程中,一方面应进一步深化机械制造的工艺可靠性概念及内涵。另一方面,由于机械产品的可靠性指标需要通过机械制造过程予以保障和实现,因此,与之相关的评价指标体系必须涵盖机械制造的整个过程当中。此外,为了能够更加准确地评价机械制造的工艺可靠性,科学的评价指标则应包含工艺可靠度、故障发生率、故障持续时间、工艺自修正功能、工艺遗传特征等多个关键指标的评价指标体系,并提供相关指标的计算模型和选取原则。

3.2.建立机械制造的工艺可靠性模型

为了进一步提高机械制造的产品可靠性,需要针对加工过程中的产品可靠性与孔位特征之间的关系建立适用的理论模型,该模型中应包含主要的影响因素和权重系数,这样就便于在加工过程中对上述影响因素(如孔位特征)进行更加精确而有效地控制,从而使机械产品的工艺可靠性得以提高。

3.3.针对工艺可靠性主要影响因素进行分析和控制

此外,提高机械制造工艺可靠性的关键还在于其主要影响因素的控制。由于机械产品的关键孔位特征对于工艺可靠性影响较大,因此可将关键孔位特征视为影响可靠性的重要因素之一,并通过建立关键孔位特征影响因素的模糊评价方法,借以评价该因素对于孔位特征的作用程度,进而为设计人员提供更加丰富的理论依据和可靠数据,使得在机械制造过程中工艺可靠性能够得到很好地控制。

4.结语

保证和提高工艺的可靠性是机械制造过程中的重要环节,也是目前机械制造行业研究的热点。对于机械产品的可靠性而言,应该贯穿于产品生产的始终,并应着眼于设计、制造、管理等多个方面。深化机械制造工艺可靠性的概念与内涵、建立更加科学的评价指标体系,以及对其影响因素进行准确而有效地控制,对提高机械制造工艺可靠性均至关重要。只有不断提高我国机械制造工艺的可靠性,才能够促进我国的工业生产的持续发展。

参考文献:

[1] 王美,宋广彬,张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺,2011(02).

[2] 沙明星,何雷.机械制造工艺可靠性研究[J].科技与企业,2012(22).

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

作者:王振

孔位特征机械制造论文 篇3:

机械制造的工艺可靠性研究

【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

[1]戴淑芝.浅谈现代机械制造业的绿色制造[J].科技风,2010(10).

[2]周玉霞,陈伟,关学强.超高压电磁换向球阀复位弹簧的可靠性分析[J].齐鲁师范学院学报,2011(03).

[3]李刚,刘混举.基于有限元的机械零件可靠性设计方法[J].机械工程與自动化,2010(01).

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

作者:郑颖

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