數控機床關鍵部件制造過程可靠性管理方法研究

咸長城

摘 ?要：工業生產制作活動中，數控機床是重要的 “工作母機”，數控機床的運行性能關系著整合工業制作活動的效率，利用數控機床制造一些設備的關鍵部件時，需預先測定數控機床的的可靠性，借助與數控機床的可靠性相關的技術指標，來切實落實管理工作，確保數控機床可以切實輔助機械生產任務。現針對數控機床的常用條件，提供可靠性管理工作的相關建議。

關鍵詞：數控機床;關鍵部件;制作過程;可靠性管理

產品具有的可靠性關系著產品的實際價值，如果產品在被使用的過程中難以有效維持可靠性，相應的使用目的也難以達成。針對當前的數控機床，在制作關鍵的構成部件時，必須確保其可靠性，否則數控機床的整體性能都難以進行保障，完成可靠性檢測工作之后，可結合可靠性水平來確定質量管控工作的落實方向，進一步優化數控機床制作工作，滿足產品設計要求，控制產品質量。

1 結構構架分析

針對數控機床關鍵部件制造過程可靠性綜合評價，本文主要從制造過程、關鍵零部件和評價要素三個維度進行分析。數控機床關鍵部件制造過程主要包括加工、裝配和測試階段，分別研究制造過程各階段的可靠性管理技術，才能確保制造過程數控機床的可靠性。

在數控機床制造過程的不同階段中，每個子系統或者關鍵功能部件的結構和功能不同，所選擇的可靠性評價指標也必然不同。通過對制造過程、關鍵零部件和評價要素三個維度進行分析，本文構建的數控機床制造過程可靠性綜合評價三維結構框架。從廣義的角度，確定了制造過程可靠性評價的基本思路，即分別考慮制造過程、子系統或關鍵功能部件、評價要素三個維度，將制造過程分為加工階段、裝配階段和測試階段;將數控機床按照子系統或功能層次進行劃分，選擇需要評價的子系統或關鍵功能部件;將評價要素按照評價需要，選擇制造過程可靠性評價中涉及的質量以及可靠性相關要素，進行可靠性評價分析。

2 確定可靠性評測指標

2.1 參與人員

雖然不少廠家已經搭建了自動化的機械加工生產平臺，但是在日常的加工制造環節中，參與人員在生產過程中仍舊發揮重要作用，加工與裝配零部件時，更需要在生產人員的支持下才能完成加工任務，參與人員的業務水平與工作態度均會給基礎裝配活動的可靠性帶去影響，如果加工人員在加工重要部件時出現了失誤操作，數控機床會產生故障，加工時間也會被延長，在實際使用過程中還會形成安全隱患，不同環節的技術人員給數控機床制造工作的可靠程度帶去影響不同。

2.2 制作設備

在制作數控機床所需的關鍵部件時，需將多種輔助性設備的作用發揮出來，包括輔助生產設備、加工設備、試驗設備、環境設備以及裝配機械設備等，這些設備不僅支持者數控機床的制造活動，同時也帶來了可靠性方面的影響，在評測這類設備時，必須根據設備的具體使用條件以及用途來對其進行綜合分析，設備主要通過耐久性、穩定性以及精度等性能來影響部件的實際質量，如果發現設備存在性能問題，需及時維修設備，而后才能展開關鍵部件的生產制造工作。

2.3 材料

加工數控機床時使用的產品材料的質量也會發揮出決定性的作用，材料作為基礎性因素，始終是可靠性管理工作的重點對象。如果材料存有缺陷，數控機床也會出現失效的情況。材料選擇工作主要在機床以及相關部件的設計環節中展開，不同類型的材料帶來的及具體影響有所不同，外購型材料與自制型材料的影響有所不同。材料可靠性分析過程復雜，但是必須被重視，相比其他可靠性指標，材料給數控機床的影響更加深遠。

2.4 技術方法

在部件產品生產過程中，加工人員應當選擇使用合適的管理方法與管理技術，根據操作規范、設計規范以及工藝文件來安排高效的生產加工活動，保障機械產品的可靠性。選用技術方法時，應當結合測試階段、裝配階段以及加工階段的不同技術要求來確定方法的可行性，而在測試技術方法的可靠性時，管理方法的可靠性比較容易被忽視，數控機床的加工活動必須在穩定的技術管理工作下展開。

2.5 生產環境

加工數控機床時的生產環境存在的風險問題會降低加工活動的可靠性，現根據可靠性評定工作要求，探討環境可靠性分析工作的基本要點。

一方面，環境因素影響人員操作效率和可靠性，進而對機床的可靠性產生影響，另一方面，環境因素影響材料、機器設備，影響到數控機床制造過程的可靠性。例如，過高或過低的溫度會對工作人員產生影響，同時，不同材料的熱膨脹系統不一樣，這會導致數控機床關鍵部件發生一定的形變，從而影響數控機床零部件的加工精度。較高的相對濕度會引起金屬腐蝕，一些非金屬材料也會出現表面變形、腫脹的現象，導致摩擦增加，降低加工精度。此外，照明環境、通風條件在不同程度上也會對制造人員和產品可靠性產生一定影響。

2.6 測量儀器

在數控機床制造過程中，測量儀器對產品質量和可靠性的影響體現在制造過程中的各種測量。例如，使用了精度不高的測量儀器，會影響零部件的表面質量檢驗以及幾何精度測量，最終導致制造的產品可靠性降低;計量標準的目的是為了控制測量過程中儀器的準確性，計量標準是否符合國家標準直接影響了產品的可靠性。

3 可靠性管理建議

可靠性評定系統中的各種指標間存在相互影響的關系，數控機床的構成復雜，影響關鍵部件制備質量的因素也有很多，可以以制作過程為準，來安排各個制作環節中的評價工作。根據對數控機床制造活動的認識，可將關鍵部件的加工工作劃分為加工環節、裝配環節與測試環節，分別在不同的環節中設置具體的測試指標，結合一般性的評測原則來展開全方位的可靠性測評活動。在不同的可靠性評測環節中，應當設定不同的重點測評事項，保障可靠性管理工作的實效價值。本文主要從制造過程、關鍵零部件和評價要素三個維度進行可靠性評價分析，確定了制造過程可靠性評價的基本思路。分析了人員、機器設備、物料、方法、環境與測量等方面對于制造過程可靠性的影響因素，從而針對加工階段、裝配階段、測試階段的不同特點，提出了制造過程各個階段的可靠性評價指標，構建了制造過程可靠性評價指標體系。產品可靠性的研究長久以來都是學術界和制造業重要的研究課題。但專家學者們對于可靠性的研究多集中在產品設計和使用階段。其中，在設計階段根據產品的復雜程度和功能特點，開展可靠性建模、可靠性分配與預計、可靠性增長試驗等;在使用階段主要針對收集到的故障信息對產品進行壽命預測和可靠性評估;而對于產品形成的重要過程--制造過程，主要開展的質量管理相關的工作。

4 結束語

數控機床在現代機械產品生產活動中占據重要地位，隨著新型數控機床被有效普及，其應用范圍在多種現代技術領域中擴展，在制造數控機床時，應結合設計圖紙的具體要求來安排結構設計工作，同時還要制備質量可靠的關鍵部件，本文主要針對這一制造環節中的可靠性評定工作展開研究，影響關鍵部件制備工作的因素有很多，管理者要全面地落實管理工作。評定數控機床加工過程可靠性的指標系統還需被進一步改良。

參考文獻

[1]吉倩儀.數控機床關鍵部件制造過程可靠性管理方法研究.（Doctoral dissertation），2017.

[2]祁旭東.數控機床關鍵部件制造過程可靠性指標體系研究[J].科技創新與應用，2017（20），55-56.

[3]彭衛文.重型數控機床可靠性建模與評估技術研究.（Doctoral dissertation），2016.