機械制造的工藝可靠性
機械制造的工藝可靠性【1】
【摘要】機械制造業的發達程度標志著一個國家的科技水平與生產水平是否先進，也是評定國家經濟實力的重要依據。
眾所周知，機器制造較為復雜，是一項系統性的工作，對于其中的工作理念與技術知識也是有著較高的要求，所以也可以稱得上是現代化工程。
近年來，隨著社會科技的發展，人們對機器制造的工藝可靠性要求也逐漸增加，使機器制造的工藝可靠性的發展研究已成為十分必要的內容。
【關鍵詞】機械制造;工藝可靠性;方法研究
機械制造較為復雜，而且影響因素眾多，任何一方面出現問題都會影響到機械的整體性能。
目前，我國的機械制造的工藝水平較西方發達國家相比，還是處于較為落后的狀態，研發周期斷、技術滯后、缺乏有效管理已是普遍現象。
因此，加強對機械制造工藝的可靠性研究是一項十分重要的工作。
一、機械制造工藝可靠性的背景
如今，在科學技術的大力推動下，機械產品無論從功能還是質量上都得到了很大的提高，使人們在使用中更加得心應手，從而對其工藝可靠性也逐漸得到了認識。
但是，在現代化社會中，產品的更新換代也較為迅速，讓人們對工藝可靠性的要求也在逐漸遞增。
在此情形是驅使下，機械制造行業也不得不去采用新技術、新概念和新方法對產品工藝可靠性進行總結和優化，使制造業的發展也在朝著多元化的放向去進行。
然而，在這個過程中，對機械制造工藝的綜合性發展必須采用一整套系統化的技術來進行優化處理，實現對現代化生活的對接;同時，在研究和開發機械制造工藝的工作中，更是要需吸取各種先進的科學技術，達到創新的目的來提升整體的機械制造業水平，增強可持續發展的意識，從而達到工藝可靠性的良好發展要求。
二、機器制造的工藝可靠性分析
(一)綜合方法運用上
在機械制造業中，工藝的可靠性一般都不是但方面產生的，彼此之間都或多或少存在著關聯，很難單獨進行準確定量，所以，在機械制造的工藝可靠性分析中需綜合運用多中方法來進行研究，從而達到其研究目的。
首先，就以機械制造上的孔位特征為例：關鍵孔位特征的可靠度是提高機械制造的工藝可靠性的關鍵，因此，可以采用模糊評價的方法來分析對陣位特征加工任務的影響因素，評估其影響矩陣，將得出的關鍵孔特征影響因素轉化為模糊數，并加以集成，篩選出最終需要重點控制的影響因素，從而保證了關鍵孔位特征的可靠度符合相關的技術要求。
此外，在機械制造的工藝可靠性分析中還可用定性方法對工藝、人員、機械等難以量化的因素進行分析，從而得出相應的研究數據。
(二)工藝管理環節上
工藝管理為機械制造工業上的一個重要環節，如果想實現高效、全面的工程制造模式，就必須要對生產工藝進行嚴格的管理，從而確保生產工藝可靠、有序的進行。
通過對工藝管理上的合理性、可行性分析，對產品整個制作流程中存在的問題進行總結處理，使企業在發展中更能適應社會的發展要求。
(三)檢驗管理應用上
在機械制造上，質量檢驗尤為重要，它不僅關乎著企業生產的產品能否給人們帶來最大使用價值，甚至對人民的生命財產安全都有著一定影響。
所以，無論在什么樣的情況下，對于質量檢驗方面都要進行嚴格管理。
檢驗可以杜絕機械制造過程中的工藝缺陷、配件應用不合格等問題，對產品的工藝可靠性有著重要的影響。
三、在機械制造的工藝可靠性研究中存在的問題
(一)缺乏系統的認識
雖然人們對機械制造工藝可靠性的研究已經有了初步的了解，但是，還沒有達到一定研究程度。
目前，很多企業對產品可靠性的研究都是在產品的設計階段，將所有的問題都進行了考慮，但是在制造過程中，產品的工藝可靠性卻很少得到研究;但往往在機械生產過程中卻伴隨的問題最多，如加工設備的退化、材料選取不合標準等原因，對產品的工藝可靠性造成了一定的影響。
此外，在生產過程中出現的問題無論從因素分析還是從產品控制上，比設計階段的因素都難得多，從而導致了盡管很對業內人士認識到生產過程的重要性，但由于諸多問題的存在，仍沒能重視和開展這方面的研究。
(二)缺少相關規定指標
當前，很多機械制造也都是采用評定工序加工穩定度的能力指數，這個指數對單道工序的穩定度評價是有一些作用，但是由于只是單一的評價，無法對工序之前、工序之后、工序對產品的影響等方面信息進行整合，所以無法應用到整個加工過程上，更無法對整個產品的工藝可靠性進行評價。
而單純從指標上來看，產品可靠性的指標還是處于空缺的狀態。
所以，加強相關規章制度，制定出合理的、有科學依據的評定指標，是目前機械制造的工藝可靠性研究上的重要任務。
(三)缺少變量的研究
變量是在產品加工過程中的工位特征，并對產品的制造過程相互作用、相互影響。
分析得出，產品的可靠性指標與這些變量之間的關系較為密切，只有真正了解和控制了這些變量之間的作用，才能保證可靠性指標的實現。
但是，不同的制造業涉及到的變量也不相同，就以機械零件來說，汽車和摩托車的配件制造之間就存在著較為明顯的差異，所以，影響二者可靠性指標的內容也就千差萬別，再加上材質、工藝路線、生產方式的不同，對產品可靠性指標的建立帶來了較多的困難。
(四)缺少合理的評定方法
在產品的可靠性確定上，需要大量的樣本實驗獲取相應的研究數據來進行分析，并對制造出的樣本做出長時間的性能測試，從而才可以達到對產品可靠性的確認。
但是，測定樣本的可靠性是需要一個很長的周期，所以在很多時候，企業為了追求利益，或是為了加快生產避免經濟損失，很難等到樣本測試的結果出來，就已經迫不及待投入生產，從而導致產品可靠性的評定缺失。
所以，只有制定可靠的評定方法，規范有效的操作流程，是保證產品可靠性評定可順利展開的重要條件。
四、結語
目前，機械制造的工藝可靠性已成為當下機械制造行業競爭的焦點，同時也是被人們日益關注的問題，對社會發展有著重要的影響。
但我國的工藝可靠性研究仍處于初步階段，還有很多沒有解決的問題，所以，加大工藝可靠性的研究，是各個制造企業不得不重視的問題。
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機械制造的工藝可靠性【2】
【摘要】機械制造工藝可靠性是衡量機械產品質量的重要指標。
文章闡述研究機械制造工藝可靠性的背景和機械可靠性的特征，并分析機械制造工藝可靠性的重要因素，最后提出可靠性指標來研究機械工藝的可靠性。
【關鍵詞】可靠性;機械制造;工藝
引言
當代激烈的企業競爭和科技的快速發展，導致了機械產品普遍的存在研發周期短和產品的大批量的成產，這就導致了機械產品的質量和可靠度普遍存在許多問題，嚴重的影響了機械產品的使用壽命。
因此，就有必要對機械的工藝可靠性進行研究，這對降低機械產品的故障率有著重要的意義。
1、機械制造工藝可靠性概述
1.1研究背景
機械制造是一個復雜的系統工程，包括機械產品的規劃、設計、成產、加工、檢測維修等過程。
但是不同的生產過程可能由不同的機構或者單位所負責，機械制造過程的分工也越來越明顯，因此要保證每個過程的可靠性就顯得更加困難。
因此，就需要用一種系統化、綜合化的思維來研究機械制造工藝的可靠性，從而有針對性的采取先進的技術來提高機械產品的可靠性。
1.2機械制造工藝可靠性的特征
機械制造工藝可靠性有著系統相關性、綜合性、全面過程性這三大特征。
由于機械制造工藝本身具有系統性的特點，導致其可靠性也呈現系統性。
然而在研究工藝可靠性的同時也必須考慮機械設計可靠性的因素，綜合的研究有關產品質量的所有要素，這樣才能使工藝可靠性的研究具有全面性和科學性。
由于機械制造工藝可靠性的系統相關性特點，就必須要考慮產品周期中的所有因素，不同生產過程都有其自身特點的可靠性，這個變化是動態的，具有過程性的特點，因此必須全面的進行研究。
2、工藝可靠性研究要素分析
2.1工藝管理環節
工藝管理是機械制造系統中非常重要的因素，企業管理直接關系到生產的生產效率和生產質量。
因此就必須加強對機械生產工藝管理，嚴格控制機械產品生產每個環節，從而使機械產品的可靠性達到設計的要求，最大程度降低機械產品在使用過程中的故障率。
當對機械制造工藝進行可靠性分析時，首先就應當評價其工藝管理的可靠性。
2.2產品的檢查、檢測環節
對產品進行檢查和檢查是保障產品出廠合格率的關鍵，其主要目的就是及時的發現和剔除質量不合格的產品，及時的補救由于設計因素、工藝技術或其他因素導致產品可靠性低。
因此對機械產品生產周期中進行階段性檢測和檢查是保障產品整體可靠性重要手段，需要加強對產品的檢查、檢測的管理。
在對機械制造工藝可靠性研究時也必須高度重視產品檢測、檢查的技術和管理現狀。
2.3完工檢查環節
所謂的完工檢查也就是產品的出廠前的檢查，是對已經完成成產過程的成型產品進行全面的檢查。
這個階段就是要保證機械產品的出廠質量合格。
這也是保障機械產品可靠性的重要措施。
對產品進行完工檢查主要依據是相關的技術標準和設計目標，并且檢查人員的工作態度和企業的管理水平也是完工檢查質量的重要因素。
因此，也需要對產品的完工檢查進行全面可靠性評價。
3、機械產品工藝可靠性體系
根據工藝可靠性系統相關性、綜合性和全面過程性的特點看，在進行工藝可靠性研究時需要確定一系列的指標來衡量機械產品的可靠性，再進行綜合的評價，從而得到機械產品可靠性的較科學的信息。
機械產品工藝可靠性的指標體系主要包括產品的工藝可靠度、工藝故障率、工藝故障的評價維修時間、工藝穩定性、工藝自修正性、工藝遺傳性和其他因素所構成。
3.1工藝可靠度
工藝可靠度一般用R(t)=P(T>t)來表示，它是個概率值，主要是描述機械制造工藝滿足機械產品實現設計的要求的能力。
3.2工藝故障發生率
工藝故障發生率指的是在正常的生產過程中，現有的技術缺陷導致機械制造無法保證機械產品的可靠性達到設計要求的概率。
當在機械產品的生產過程中出現工藝故障，會出現機械產品的可靠性達不到要求或者機械設備無法加工產品這兩種情況。
但是無論哪種現象都勢必會給機械制造企業造成嚴重的損失，因此為了避免工藝故障的發生，就有必要在將其發生的頻率作為衡量工藝可靠性的指標之一。
工藝故障率N的計算公式為：
其中T表示機械加工過程中從工藝故障的修復到下個工藝故障所經歷的時間。
該公式的意義是機械產品生產到t時刻仍然沒有發生工藝故障的概率。
3.3工藝故障的平均維修時間
當發生工藝故障后，為了盡量的減少經濟損失，就必須及時的進行工藝修復以恢復正常生產。
因此，工藝故障的維修時間也是影響了工藝可靠性的重要因素，企業也應當最大程度的縮短工藝故障的維修時間。
因此提出工藝故障平均維修時間這一可靠性指標用于工藝系統的修復能力。
3.4工藝穩定性
工藝穩定性主要體現在機械生產的精細程度。
機械產品的加工需要穩定的加工精度從而保障機械產品的孔位特征。
機械制造的工藝穩定性指的時在一定時間和外界環境等條件內，機械產品的孔位值一直都處在合理的區間內，這就需要機械制造工藝有足夠高的精度。
3.5工藝修正性
機械產品的生產需要經過許多工序進行加工，每個工序過程難免的會出現一定的誤差，而機械產品的孔位特征值主要是依靠最后的一些列工序，這是因為在后面的工序中為了保障機械產品的孔位特征，就需要對前面工序所產生的誤差進行修正。
這種修正的能力被稱為工藝修正性，是提高產品可靠性的重要手段，因此也作為產品可靠性研究的主要指標。
3.6工藝遺傳性
雖然機械制造工藝中的最后的一些列工序可以修正前面的誤差，從而影響機械產品的最終孔位特征，但是這種修正的手段卻無法完全的消除工序誤差，這是因為上個工序誤差往往可以機械產品的工藝流程而流傳下同下個工序產生的誤差共同的作用。
這種共同作用的誤差可能是因為本孔位特征的加工工序引起的，還可能是機械產品的其他孔位特征在加工的時候導致產品形變而影響本孔位的誤差。
機械產品的這種工序誤差由產品的生產工序而轉移并共同作用的現象被稱為工藝的遺傳性。
機械產品的制造工藝工藝遺傳性所傳遞的介質是主要是產品的形狀。
工藝遺傳性是很難控制的，一旦把握不住會造成產品的嚴重形變，因此在產品的工藝可靠性研究的時候需要考慮機械制造的工藝遺傳性。
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機械制造的工藝可靠性【3】
摘 要 機械制造的工藝可靠性研究在我國處于起步階段，目前，工藝的可靠性研究還只是停在產品的設計階段，然而影響機械制造的工藝可靠性還有生產工序中眾多因素，這些因素還會相互作用，相互影響，最終對工藝的可靠性產生影響。
本文針對工藝可靠性的研究進行了簡要的討論，對當前我國在工藝可靠性研究存在的問題進行了分析，還探討了工藝可靠性與哪些因素存在著關系。
關鍵詞 機械制造;工藝可靠性;制造工序
保證機械制造的工藝可靠性要從產品的設計、制造、管理多個過程入手，保證產品在設計階段提出的可靠性只有通過制造過程加以實踐，并投入使用才能驗證產品是否真正的具有可靠性。
而加工完成的產品，還應對它的性能進行檢測，檢測設計目標是否真正的實現。
例如摩托車的減震器的減震功能能否達到設計目標，除要注意加工工藝，對于生產出來的減震器也要進行檢測，最終得到產品是否滿足設計要求，是否達到了產品的可靠性要求。
本文將從機械制造工藝出發，來探討如何實現產品的可靠性滿足設計要求。
1 機械制造工藝可靠性
1.1 研制過程
產品的生產要經過合理、科學的設計后才能夠實行，最終制造出成品才是完成了整個研制過程。
這個過程主要分為三步實現：第一步，概念設計階段。
這個階段要對根據客戶對產品的要求，或是產品要完成的哪些性能，或是產品要完成的性能應達到哪個要求級別來進行設計;第二步，產品的詳細過程?。
這個環節中主要包括樣機試驗與設計改進兩個組成部分。
當前，以產品的可靠性研究主要集中于產品的設計階段。
第三步，產品制作過程。
1.2 機械制造工藝
將產品的原材料加工為產品的過程被稱為機械制造過程。
而為了保證制造過程完善實施所需要進行的工作稱之為輔助過程。
在制造過程中，應按著一定的順序進行工藝的操作，直到成為一個合格的產品為止。
以往，在經濟發展緩慢的階段里，研制一款新產品周期長，耗費大量的人力與財力，不能滿足人民群眾對可靠性日益增長的需求，再加上工藝設計上存在失誤、加工設備的性能不具有先進性，再加材料的選擇與環境條件差強人意，都導致了工藝過程很難控制，也就導致可靠性難以保證。
1.3 工藝可靠性
GJB451-90對可靠性定義為系統“在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力”。
這里所說的可靠性分為固有可靠性與使用可靠性兩個方面。
而固有可靠性是指產品在投入使用前就具有的可靠性。
而使用可靠性的影響就比較多，使用環境，使用方法、保養與維修等，都會對產品的可靠性產生影響。
而上述的可靠性的定義是通用的，對于不同的產品可靠性所指也是有所不同的，不同的產品都會突出產品的使用功能，并且它的主要使用功能上保證一定的可靠。
而本文研究的可靠性則是指機械制造過程中對產品在進行機械制造過程需要完成的功能。
1.4 產品可靠性與質量的區別
產品的質量包括產品的性能、耐用性、統一性、美觀性及可靠性。
由此可以看出產品的可靠性是衡量產品質量的一個組成部分。
不可否認，可靠性是影響產品質量最重要的部分之一。
而通常來講，質量與時間之間似乎不存在著必然的聯系，但是可靠性卻與時間有很大的關系，這也是質量與可靠性之間最明顯的差別之一。
因此，有些專家又將可靠性認定為“隨時間變化的質量”，如果從這個層面上進行理解，一個具有好質量的產品并一定具有高可靠性。
由此可以得出產品的質量與可靠性之間存在著聯系卻又存在著區別。
2 機械制造的工藝可靠性研究存在的問題
2.1 缺乏系統的認識
對機械制造的工藝可靠性研究雖然已經開始，但是人們還沒有認識到加工過程保障產品的可靠性的研究就是對制造過程的可靠性研究。
當前，很多企業對產品的可靠性研究都是在產品設計階段進行的，將產品設計階段影響產品可靠性的因素考慮的十分全面，但是對于機械制造過程中，導致產品可靠性出現問題的因素卻沒有進行深入的探討，而在機械生產過程中，生產過程控制不嚴格、加工設備的退化、材料的選取不合標準，以及生產環境的影響等，都會對產品的可靠性產生影響，并且這些因素分析與控制起來，比設計階段的因素難得多，但是，僅管很多業內人士認識到了生產過程中這些因素可能會對產品可靠性產生影響，但是仍然沒能重視和開展這方面的研究。
2.2 缺少嚴格的系統評定指標
當前，很多機械制造企業都是采用評定工序加工穩定度的能力指數，這個指標用于單道工序的穩定度評價還是有一定的借鑒意義的，但是卻不能用于整個加工過程，整個產品可靠性的評價指標，因為它很難整合這道工序之前的工序與之后的工序對產品產生的影響，還不能將這些影響因素整合到一起，因此，產品可靠性評定指標還處于空缺的狀態。
由于對機械制造工藝的可靠性認識上存在著不足，再沒有了科學的、確定的評定指標，機械制造的工藝可靠性研究可以說是任重道遠。
2.3缺少可靠性指標與過程變量關系的研究
制造過程中變量是指產品加工過程中的工位特征，但是這些變量會在產品制造過程中相互作用，并且互相影響，因此，控制它們并分解它們之間的關系變得特別困難。
通過以上的分析，可以得到產品可靠性的指標與這些變量之間的關系是十分密切的，只有了解與控制了這些變量之間的相互作用，才能保證可靠性指標的實現。
然而，不同的制造產業，涉及的到的變量又是不同的，例如汽車配件制造與摩托車配件制造之間就存在著明顯的差異，影響二者可靠性指標的內容也可以說是千差萬別，再加上加工材質的區別，工藝路線的不統一，這些都為定量模型的建立帶來難度，為產品可靠性指標的確定帶來難題。
2.4 缺少可靠性評定方法的研究
一個產品是否具有可靠性，或者它的可靠性是否達到了產品設計要求，需要企業進行大量的樣本實驗獲取相應的數據，并對數據進行分析，對制作出的樣本做長時間的性能測試。
前面提高產品可靠性是與時間有關系的，因此，測定一個樣品或是一批樣品可靠性是否達到了要求，需要一個周期，有的產品可能會需要一個很長的周期，但是確定樣品是否具有可靠性這一點來講，很多企業都是沒有等到最后的結果，就迫不急待的投入生產。
這就是可靠的評定方法的缺失導致的結果。
沒有可靠的評定方法，沒有系統的程序化的流程，就不能保證開發出來的產品得到科學的可靠的評定。
3 機械制造的工藝可靠性指標體系建立
建立工藝可靠性指標，就要對生產中的各種要素進行分析，再進行綜合，全面考慮機械制造過程中加工設備、加工工序、加工環境、加工技術等多項因素。
并且指標體系的建立應盡量做到完整、適用、科學、可行。
主要包括以下幾個方面。
3.1 工藝可靠度
工藝可靠度是工藝可靠性研究的總目標，也是最終目標。
工藝可靠度是指機械制造過程中，無論是產品生產過程，還是生產技術都要滿足制造工藝的要求。
3.2 故障發生率
任何一個產品在使用的過程中都會發生故障，但是這些故障的發生如果控制在一個較小的范圍內，就不會影響可靠性，而過高的故障發生率必然會對產品的可靠性產生影響，從另一側面也說明了這種產品的可靠性較差。
在實際的生產實踐中，一旦發生故障，會給生產商造成一定經濟上損失，但是故障的發生的確是不能全部避免的。
但是技術的進步，會保證較低的故障發生率，因此也是考查產品可靠性的重要指標。
3.3 故障的平均維修時間
機械制造系統本身的可靠性并不完全受故障率多少來進行評價，當發生故障時，進行維修的時間，及時的排除工藝的故障，才能減少故障停止生產導致的損失。
對于機械工藝可靠性來講，故障的平均修復能力也是用來衡量制作過程中可靠性的一個標準。
3.4 穩定性
工藝的穩定性是指在有限的時間內，機械制造過程中能夠將這些影響的因素控制在一個偏差允許的范圍內，能夠保證在一定的精度可控范圍內。
如果機械加工的所有工序在受控的狀態下，制造出來的產品就滿足產品質量要求，也就具有一定的穩定性。
而工序的穩定性受加工過程中很多因素影響，同時也受管理水平的影響。
3.5 自修正性
機械制造過程中受多種外在因素的影響會使產品產生加工誤差，但是產品的生產工序如果具有較好的修正性的話，就會在后續的工序中將前面工序中出現的偏差修正過來。
這種特性被稱為工藝的自修正性。
工藝的自修正性是較難實現的，它對工序的精度要求也是較高的，但是它可以作為合理調整產品關鍵工位特征達到要求精度的一種重要方法。
3.6 遺傳性
工藝的遺傳性是指后一道工序上產生的偏差是由前面的一道工序的誤差產生，或是由前面很多工藝累積到一起的結果，而這些誤差沒有在前面得到解決，而是進一步傳給了一下道工序。
工藝的遺傳性會對產品的加工過程中對可靠性的控制產生很不好的影響，如果累積到最后一道工序都難以修正的話，這個產品的可靠性也就不能滿足設計要求了。
4 結論
機械制造的工藝可靠性在我國的研究仍然處于初步階段，還有很多沒有解決的問題，例如評定指標的確定，評定體系形成等，但是，機械制造行業的發展與制造水平的提高以及市場競爭激烈，各個制造企業不得不重視工藝可靠性的研究，也引起了社會各界的深度關注。
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