数控机床关键部件制造过程可靠性管理方法研究

咸长城

摘  要：工业生产制作活动中，数控机床是重要的 “工作母机”，数控机床的运行性能关系着整合工业制作活动的效率，利用数控机床制造一些设备的关键部件时，需预先测定数控机床的的可靠性，借助与数控机床的可靠性相关的技术指标，来切实落实管理工作，确保数控机床可以切实辅助机械生产任务。现针对数控机床的常用条件，提供可靠性管理工作的相关建议。

关键词：数控机床;关键部件;制作过程;可靠性管理

产品具有的可靠性关系着产品的实际价值，如果产品在被使用的过程中难以有效维持可靠性，相应的使用目的也难以达成。针对当前的数控机床，在制作关键的构成部件时，必须确保其可靠性，否则数控机床的整体性能都难以进行保障，完成可靠性检测工作之后，可结合可靠性水平来确定质量管控工作的落实方向，进一步优化数控机床制作工作，满足产品设计要求，控制产品质量。

1 结构构架分析

针对数控机床关键部件制造过程可靠性综合评价，本文主要从制造过程、关键零部件和评价要素三个维度进行分析。数控机床关键部件制造过程主要包括加工、装配和测试阶段，分别研究制造过程各阶段的可靠性管理技术，才能确保制造过程数控机床的可靠性。

在数控机床制造过程的不同阶段中，每个子系统或者关键功能部件的结构和功能不同，所选择的可靠性评价指标也必然不同。通过对制造过程、关键零部件和评价要素三个维度进行分析，本文构建的数控机床制造过程可靠性综合评价三维结构框架。从广义的角度，确定了制造过程可靠性评价的基本思路，即分别考虑制造过程、子系统或关键功能部件、评价要素三个维度，将制造过程分为加工阶段、装配阶段和测试阶段;将数控机床按照子系统或功能层次进行划分，选择需要评价的子系统或关键功能部件;将评价要素按照评价需要，选择制造过程可靠性评价中涉及的质量以及可靠性相关要素，进行可靠性评价分析。

2 确定可靠性评测指标

2.1 参与人员

虽然不少厂家已经搭建了自动化的机械加工生产平台，但是在日常的加工制造环节中，参与人员在生产过程中仍旧发挥重要作用，加工与装配零部件时，更需要在生产人员的支持下才能完成加工任务，参与人员的业务水平与工作态度均会给基础装配活动的可靠性带去影响，如果加工人员在加工重要部件时出现了失误操作，数控机床会产生故障，加工时间也会被延长，在实际使用过程中还会形成安全隐患，不同环节的技术人员给数控机床制造工作的可靠程度带去影响不同。

2.2 制作设备

在制作数控机床所需的关键部件时，需将多种辅助性设备的作用发挥出来，包括辅助生产设备、加工设备、试验设备、环境设备以及装配机械设备等，这些设备不仅支持者数控机床的制造活动，同时也带来了可靠性方面的影响，在评测这类设备时，必须根据设备的具体使用条件以及用途来对其进行综合分析，设备主要通过耐久性、稳定性以及精度等性能来影响部件的实际质量，如果发现设备存在性能问题，需及时维修设备，而后才能展开关键部件的生产制造工作。

2.3 材料

加工数控机床时使用的产品材料的质量也会发挥出决定性的作用，材料作为基础性因素，始终是可靠性管理工作的重点对象。如果材料存有缺陷，数控机床也会出现失效的情况。材料选择工作主要在机床以及相关部件的设计环节中展开，不同类型的材料带来的及具体影响有所不同，外购型材料与自制型材料的影响有所不同。材料可靠性分析过程复杂，但是必须被重视，相比其他可靠性指标，材料给数控机床的影响更加深远。

2.4 技术方法

在部件产品生产过程中，加工人员应当选择使用合适的管理方法与管理技术，根据操作规范、设计规范以及工艺文件来安排高效的生产加工活动，保障机械产品的可靠性。选用技术方法时，应当结合测试阶段、装配阶段以及加工阶段的不同技术要求来确定方法的可行性，而在测试技术方法的可靠性时，管理方法的可靠性比较容易被忽视，数控机床的加工活动必须在稳定的技术管理工作下展开。

2.5 生产环境

加工数控机床时的生产环境存在的风险问题会降低加工活动的可靠性，现根据可靠性评定工作要求，探讨环境可靠性分析工作的基本要点。

一方面，环境因素影响人员操作效率和可靠性，进而对机床的可靠性产生影响，另一方面，环境因素影响材料、机器设备，影响到数控机床制造过程的可靠性。例如，过高或过低的温度会对工作人员产生影响，同时，不同材料的热膨胀系统不一样，这会导致数控机床关键部件发生一定的形变，从而影响数控机床零部件的加工精度。较高的相对湿度会引起金属腐蚀，一些非金属材料也会出现表面变形、肿胀的现象，导致摩擦增加，降低加工精度。此外，照明环境、通风条件在不同程度上也会对制造人员和产品可靠性产生一定影响。

2.6 测量仪器

在数控机床制造过程中，测量仪器对产品质量和可靠性的影响体现在制造过程中的各种测量。例如，使用了精度不高的测量仪器，会影响零部件的表面质量检验以及几何精度测量，最终导致制造的产品可靠性降低;计量标准的目的是为了控制测量过程中仪器的准确性，计量标准是否符合国家标准直接影响了产品的可靠性。

3 可靠性管理建议

可靠性评定系统中的各种指标间存在相互影响的关系，数控机床的构成复杂，影响关键部件制备质量的因素也有很多，可以以制作过程为准，来安排各个制作环节中的评价工作。根据对数控机床制造活动的认识，可将关键部件的加工工作划分为加工环节、装配环节与测试环节，分别在不同的环节中设置具體的测试指标，结合一般性的评测原则来展开全方位的可靠性测评活动。在不同的可靠性评测环节中，应当设定不同的重点测评事项，保障可靠性管理工作的实效价值。本文主要从制造过程、关键零部件和评价要素三个维度进行可靠性评价分析，确定了制造过程可靠性评价的基本思路。分析了人员、机器设备、物料、方法、环境与测量等方面对于制造过程可靠性的影响因素，从而针对加工阶段、装配阶段、测试阶段的不同特点，提出了制造过程各个阶段的可靠性评价指标，构建了制造过程可靠性评价指标体系。产品可靠性的研究长久以来都是学术界和制造业重要的研究课题。但专家学者们对于可靠性的研究多集中在产品设计和使用阶段。其中，在设计阶段根据产品的复杂程度和功能特点，开展可靠性建模、可靠性分配与预计、可靠性增长试验等;在使用阶段主要针对收集到的故障信息对产品进行寿命预测和可靠性评估;而对于产品形成的重要过程--制造过程，主要开展的质量管理相关的工作。

4 结束语

数控机床在现代机械产品生产活动中占据重要地位，随着新型数控机床被有效普及，其应用范围在多种现代技术领域中扩展，在制造数控机床时，应结合设计图纸的具体要求来安排结构设计工作，同时还要制备质量可靠的关键部件，本文主要针对这一制造环节中的可靠性评定工作展开研究，影响关键部件制备工作的因素有很多，管理者要全面地落实管理工作。评定数控机床加工过程可靠性的指标系统还需被进一步改良。

参考文献

[1]吉倩仪.数控机床关键部件制造过程可靠性管理方法研究.（Doctoral dissertation），2017.

[2]祁旭东.数控机床关键部件制造过程可靠性指标体系研究[J].科技创新与应用，2017（20），55-56.

[3]彭卫文.重型数控机床可靠性建模与评估技术研究.（Doctoral dissertation），2016.