论文部分内容阅读
【摘 要】 本文主要就机械制造工艺过程可靠性探讨进行分析。随着机械制造工艺技术在我国的大力推广，工艺过程可靠性的发展问题不断的在机械制造技术中出现，而在这其中新形势下机械制造工艺过程可靠性探讨发展的效果，是直接关系到机械制造工艺过程可靠性探讨的最后效果的关键因素之一。本文以下就此进行了详细的阐述。
【关键词】 机械制造； 工艺过程；可靠性
一、前言
如何做好新形势下机械制造工艺过程可靠性探讨研究发展工作，为机械制造工艺过程可靠性探讨研究实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在机械制造工艺过程可靠性探讨研究面临的迫在眉睫、函需解决的头等课题。
二、机械可靠性概述
所谓机械可靠性，是指机械产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。由于工程材料特性的离散性以及测量、加工、制造和安装误差等因素的影响，使机械产品的系统参数具有固有的不确定性，因此考虑这种固有随机性的可靠性设计技术至关重要。据有关方面统计，产品设计对产品质量的贡献率可达70%～80%，可见设计决定了产品的固有质量特性（如：功能、性能、寿命、安全性和可靠性等），赋予了产品“先天优劣”的本质特性。
我国机械产品的可靠性设计水平与国际先进水平相比还有相当大的差距，这已成为制约我国机械工业迅速发展的瓶颈，造成企业开发的产品质量的先天不足，使“质量第一、质量取胜”的经济战略方针在机械产品中难以充分体现。随着我国加入世界贸易组织，机械产品强制认证制度的推行，企业应该保证投放市场产品的质量，这种激烈竞争的状况将使政府部门和企业清醒地认识到可靠性工程在机械产品研发过程中的重要性。
三、可靠性优化设计研究的现状与进展
可靠性优化设计方法是在常规优化设计方法的基础上发展起来的一种全新的优化设计方法，它将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起，也就是将可靠性要求作为追求的目标或者约束条件，运用最优化方法得到在概率意义下的最佳设计的一种数值计算方法。从工程实用性角度来看，可靠性优化设计方法是较传统的优化设计方法更为合理的设计模式，并且它有明显的高设计质量和获得明显的经济效益，因此对它的研究已成为目前国内外学者积极探索和研究的重要课题之一。
可靠性优化设计开始于20世纪60年代初期，HiltonandFeigen最早提出了基于可靠性的重量最小的优化公式，开创了可靠性优化设计研究的先河。随后许多学者都在这一领域作出了重要贡献。对工程中具有随机设计参数的优化设计问题，CharnesandCoope首先提出随机规划方法，之后被众多学者广泛地应用于结构的安全设计中。陈立周等提出了一种基于概率密度函数矩不等式的契贝雪夫点法。该方法既保证了概率计算的精度，同时又克服了一次二阶矩法的不精确性和广义模拟优化方法计算量过大的缺点。王光远和谭东耀建立了基于随机模糊性的结构优化设计的概念和方法，并应用于结构抗震设计之中。
由于神经网络和遗传算法的迅速发展，国内外已有一些学者尝试将它们应用到可靠性优化设计中。余建星等采用神经网络方法，较好地解决了含有混合设计变量的可靠性优化设计问题。文献尝试应用神经网络方法，来解决大型结构系统的可靠性优化设计问题。
四、机械制造工艺可靠性存在的问题
1、缺乏系统的认识
虽然人们已经开始研究机械产品的工艺可靠性，但是对于加工过程保障产品的可靠性的研究并没有引起足够重视，尚未认识到其为制造过程可靠性 研究的重要内容。目前，不少企业都只是在产品设计阶段进行产品可靠性研究，但是并没有深入的探讨机械制造过程中可能出现的问题以及影响因素。 但是实际上，在机械制造阶段，由于生产工艺控制不严、材料质量不合标准、设备退化严重和生产环境等的影响，产品的可靠性往往会受到很大的影响 ，而且同设计阶段的影响因素相比，对这些因素的分析和控制难度更大。而现实的情况是，很多业内人士并没有清楚的认识到这些因素的重要影响作用 ，对于产品生产阶段的可靠性研究还有待开展和深入。
2、缺少严格的系统评定指标
目前，评定工序加工稳定度的能力指数为多数机械制造业企业所采用，这一指标多用于评价单道工序的稳定度，对于产品的整个加工工序无法做出 准确评定，更无法进行产品可靠性的评定，这是因为该指标对于前后工序所存在的影响产品可靠性的因素不能够进行有效的整合。从实际情况来看，产 品可靠性评定还没有一个科学、合理的指标。由于对机械制造工艺可靠性缺乏系统性认识，而且又没有建立科学产品可靠性评定指标，可以说，机械制 造工藝可靠性研究亟待开展，任务艰巨。
3、缺少可靠性评定方法的研究
对于产品可靠性的评判，需要建立在对大量样本试验所获取的相应数据进行系统性分析之上，要长时间对产品样本的性能进行测试，从而确保产品 具有良好的可靠性，符合设计标准。根据前文的阐述，可知产品的可靠性与时间有着密切联系，所以在对产品样品进行测定时，必须经过一定的时间周 期，只有这样才能够对产品的可靠性做出正确评定。但是，不少企业在实际的样本测定时，往往等不到最后结果就开始进行大批量的产品生产。从根本 上来说，这一情况的出现正是由于可靠评定方法的缺失导致的。可靠评定方法的缺失，使得程序化流程无法系统化，导致产品无法得到科学、可靠的评定。
五、可靠性评价体系的建立
建立科学合理的体系主要有以下几点：
1、工艺的可靠度，工艺的可靠度就是为了检验产品的可靠度，是产品可靠度的总指标。工艺的可靠度依赖于工艺可靠性模型来计算。
2、工艺故障发生率，任何产品在使用过程中都会出现失效的情况，产品的发生故障率较高则会给商家带来损失。但是如果把产品的可靠性提升到一定的高度，那么发生失效的情况就会缩短在一个很小的范围。
3、工艺故障平均维修时间，产品可靠度的高低在有些情况下是无用的。在零件损坏的情况下，还得考虑是否能够被迅速修复，减少损失。所以说故障修复时间的长短也是评定工艺可靠性的一个指标。
4、工艺的稳定性，是指在规定的时间内，加工零件是否能够在要求的误差之内，是否具备精度和偏差。如果操作人员的技术较高，毛坯的材料强度等符合要求，加工出来的产品基本都能符合精度要求，工艺的稳定性也得到提升。一般情况下需要通过孔位特征相关值的波动来评定。
5、工艺自修正性，机械加工过程中，零件存在加工误差是不可避免的。一个零件从设计到完成需要经过几道甚至很多工序，在零件加工过程中的前面工序中会产生误差，如果在后面的工序能够把前面工序产生的误差修正过来，则不会影响零件的使用性能，这种现象称为工艺的自修正性。自修正性的存在一定程度上降低了对前面加工工序的精度要求，在前面加工时可以采用一般设备，降低成本，后续的工序采用高精密仪器进行加工。
六、结束语
综上所述，本文所提到的机械制造工艺过程可靠性探讨的研究工作，希望可以对机械制造工艺过程可靠性探讨的发展提供参考价值。随着机械制造工艺过程可靠性探讨的不断开展， 对机械制造工艺过程可靠性探讨的研究工作也将成为保障机械制造工艺过程可靠性探讨的重要工作。
参考文献：
[1]王水成. 浅析机械制造工艺过程可靠性探讨[J]. 机械技术.2010
[2]唐君宏. 机械制造工艺过程技术探讨[J]. 山西机械科学.2013
【关键词】 机械制造； 工艺过程；可靠性
一、前言
如何做好新形势下机械制造工艺过程可靠性探讨研究发展工作，为机械制造工艺过程可靠性探讨研究实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在机械制造工艺过程可靠性探讨研究面临的迫在眉睫、函需解决的头等课题。
二、机械可靠性概述
所谓机械可靠性，是指机械产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。由于工程材料特性的离散性以及测量、加工、制造和安装误差等因素的影响，使机械产品的系统参数具有固有的不确定性，因此考虑这种固有随机性的可靠性设计技术至关重要。据有关方面统计，产品设计对产品质量的贡献率可达70%～80%，可见设计决定了产品的固有质量特性（如：功能、性能、寿命、安全性和可靠性等），赋予了产品“先天优劣”的本质特性。
我国机械产品的可靠性设计水平与国际先进水平相比还有相当大的差距，这已成为制约我国机械工业迅速发展的瓶颈，造成企业开发的产品质量的先天不足，使“质量第一、质量取胜”的经济战略方针在机械产品中难以充分体现。随着我国加入世界贸易组织，机械产品强制认证制度的推行，企业应该保证投放市场产品的质量，这种激烈竞争的状况将使政府部门和企业清醒地认识到可靠性工程在机械产品研发过程中的重要性。
三、可靠性优化设计研究的现状与进展
可靠性优化设计方法是在常规优化设计方法的基础上发展起来的一种全新的优化设计方法，它将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起，也就是将可靠性要求作为追求的目标或者约束条件，运用最优化方法得到在概率意义下的最佳设计的一种数值计算方法。从工程实用性角度来看，可靠性优化设计方法是较传统的优化设计方法更为合理的设计模式，并且它有明显的高设计质量和获得明显的经济效益，因此对它的研究已成为目前国内外学者积极探索和研究的重要课题之一。
可靠性优化设计开始于20世纪60年代初期，HiltonandFeigen最早提出了基于可靠性的重量最小的优化公式，开创了可靠性优化设计研究的先河。随后许多学者都在这一领域作出了重要贡献。对工程中具有随机设计参数的优化设计问题，CharnesandCoope首先提出随机规划方法，之后被众多学者广泛地应用于结构的安全设计中。陈立周等提出了一种基于概率密度函数矩不等式的契贝雪夫点法。该方法既保证了概率计算的精度，同时又克服了一次二阶矩法的不精确性和广义模拟优化方法计算量过大的缺点。王光远和谭东耀建立了基于随机模糊性的结构优化设计的概念和方法，并应用于结构抗震设计之中。
由于神经网络和遗传算法的迅速发展，国内外已有一些学者尝试将它们应用到可靠性优化设计中。余建星等采用神经网络方法，较好地解决了含有混合设计变量的可靠性优化设计问题。文献尝试应用神经网络方法，来解决大型结构系统的可靠性优化设计问题。
四、机械制造工艺可靠性存在的问题
1、缺乏系统的认识
虽然人们已经开始研究机械产品的工艺可靠性，但是对于加工过程保障产品的可靠性的研究并没有引起足够重视，尚未认识到其为制造过程可靠性 研究的重要内容。目前，不少企业都只是在产品设计阶段进行产品可靠性研究，但是并没有深入的探讨机械制造过程中可能出现的问题以及影响因素。 但是实际上，在机械制造阶段，由于生产工艺控制不严、材料质量不合标准、设备退化严重和生产环境等的影响，产品的可靠性往往会受到很大的影响 ，而且同设计阶段的影响因素相比，对这些因素的分析和控制难度更大。而现实的情况是，很多业内人士并没有清楚的认识到这些因素的重要影响作用 ，对于产品生产阶段的可靠性研究还有待开展和深入。
2、缺少严格的系统评定指标
目前，评定工序加工稳定度的能力指数为多数机械制造业企业所采用，这一指标多用于评价单道工序的稳定度，对于产品的整个加工工序无法做出 准确评定，更无法进行产品可靠性的评定，这是因为该指标对于前后工序所存在的影响产品可靠性的因素不能够进行有效的整合。从实际情况来看，产 品可靠性评定还没有一个科学、合理的指标。由于对机械制造工艺可靠性缺乏系统性认识，而且又没有建立科学产品可靠性评定指标，可以说，机械制 造工藝可靠性研究亟待开展，任务艰巨。
3、缺少可靠性评定方法的研究
对于产品可靠性的评判，需要建立在对大量样本试验所获取的相应数据进行系统性分析之上，要长时间对产品样本的性能进行测试，从而确保产品 具有良好的可靠性，符合设计标准。根据前文的阐述，可知产品的可靠性与时间有着密切联系，所以在对产品样品进行测定时，必须经过一定的时间周 期，只有这样才能够对产品的可靠性做出正确评定。但是，不少企业在实际的样本测定时，往往等不到最后结果就开始进行大批量的产品生产。从根本 上来说，这一情况的出现正是由于可靠评定方法的缺失导致的。可靠评定方法的缺失，使得程序化流程无法系统化，导致产品无法得到科学、可靠的评定。
五、可靠性评价体系的建立
建立科学合理的体系主要有以下几点：
1、工艺的可靠度，工艺的可靠度就是为了检验产品的可靠度，是产品可靠度的总指标。工艺的可靠度依赖于工艺可靠性模型来计算。
2、工艺故障发生率，任何产品在使用过程中都会出现失效的情况，产品的发生故障率较高则会给商家带来损失。但是如果把产品的可靠性提升到一定的高度，那么发生失效的情况就会缩短在一个很小的范围。
3、工艺故障平均维修时间，产品可靠度的高低在有些情况下是无用的。在零件损坏的情况下，还得考虑是否能够被迅速修复，减少损失。所以说故障修复时间的长短也是评定工艺可靠性的一个指标。
4、工艺的稳定性，是指在规定的时间内，加工零件是否能够在要求的误差之内，是否具备精度和偏差。如果操作人员的技术较高，毛坯的材料强度等符合要求，加工出来的产品基本都能符合精度要求，工艺的稳定性也得到提升。一般情况下需要通过孔位特征相关值的波动来评定。
5、工艺自修正性，机械加工过程中，零件存在加工误差是不可避免的。一个零件从设计到完成需要经过几道甚至很多工序，在零件加工过程中的前面工序中会产生误差，如果在后面的工序能够把前面工序产生的误差修正过来，则不会影响零件的使用性能，这种现象称为工艺的自修正性。自修正性的存在一定程度上降低了对前面加工工序的精度要求，在前面加工时可以采用一般设备，降低成本，后续的工序采用高精密仪器进行加工。
六、结束语
综上所述，本文所提到的机械制造工艺过程可靠性探讨的研究工作，希望可以对机械制造工艺过程可靠性探讨的发展提供参考价值。随着机械制造工艺过程可靠性探讨的不断开展， 对机械制造工艺过程可靠性探讨的研究工作也将成为保障机械制造工艺过程可靠性探讨的重要工作。
参考文献：
[1]王水成. 浅析机械制造工艺过程可靠性探讨[J]. 机械技术.2010
[2]唐君宏. 机械制造工艺过程技术探讨[J]. 山西机械科学.2013