论如何提高机械制造的工艺可靠性

王振

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。

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