[发明专利]一种二维装配工艺系统可靠度计算方法

说明书

本发明公开了一种二维装配工艺系统可靠度计算方法，包括以下步骤：(1)建立由定位销公差、零件孔(槽)公差以及定位销累计磨损量引起的夹具定位偏差模型，根据零件偏差与夹具定位偏差的关系，建立零件偏差模型；(2)运用零件偏差的方差，构建零件装配偏差评估模型，得出保证零件装配偏差合格的定位销累计磨损量范围；(3)根据定位销累计磨损量近似服从正态分布的规律，得出定位销累计磨损量的概率密度函数；(4)依据定位销失效与零件孔(槽)尺寸偏差的关系，建立定位销失效率模型；(5)分别建立夹具定位销可靠度模型和零件装配偏差可靠度模型，得到二维装配工艺系统可靠度模型,计算不同装配次数下工艺系统的可靠度。本发明步骤简单，操作方便，提高了装配工艺系统可靠度的计算精度，为二维装配工艺系统可靠度预测提供了基础。

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体的说是涉及一种二维装配工艺系统可靠度计算方法。

背景技术

二维装配广泛应用于汽车、飞机等制造行业，装配工艺系统的可靠性是保障产品质量和装配效率的重要因素。相关研究表明，装配成本占制造总成本的40％～50％，因此，提高装配工艺系统的可靠度，保证装配质量和装配效率是节约成本、提高经济效益的重要途径，因此，正确计算及预测装配工艺系统可靠度就尤为重要。

近年来，随着汽车等工业领域的飞速发展，二维装配的研究受到国内外学术界的广泛关注，如Hu、Zhong、田兆青、曹衍龙等基于偏差传递研究二维装配质量问题，也有学者进行装配成功率的分析，却鲜见有关二维装配工艺系统可靠度计算方面的文献报道。而且，目前有关系统可靠性的研究大多采用失效模式与影响分析法、故障树分析法和马尔科夫链等方法，由于这些方法均是考虑系统要素失效对系统可靠性的影响，忽略了系统要素性能衰退的影响，所以这些方法都不适合用来解决包含零件装配偏差和系统可靠性交互作用的二维装配工艺系统可靠度问题。

在二维装配过程中，工艺系统失效不仅与夹具定位销失效有关，还与零件装配偏差有关，随着装配次数的增加，定位销累计磨损量的增加就会引起零件装配偏差的增大，直至零件装配偏差超差，则工艺系统失效。现有的工艺系统可靠性的研究，都未考虑零件装配偏差的影响，工艺系统可靠度预测精度低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种二维装配工艺系统可靠度计算方法，该方法综合考虑了夹具定位销失效及零件装配偏差的影响，提高了二维装配工艺系统可靠度的计算精度，为二维装配工艺系统可靠度预测提供了基础。

本发明采用的技术方案是：一种二维装配工艺系统可靠度计算方法，包括如下步骤：

一种二维装配工艺系统可靠度计算方法，包括以下步骤：

(1)建立由定位销公差、零件孔或零件槽公差以及定位销累计磨损量引起的夹具定位偏差模型，根据零件偏差与夹具定位偏差的关系，建立零件偏差模型；

(2)以零件偏差的方差与规定阈值进行比较，构建零件装配偏差评估模型，得到保证零件装配偏差合格的定位销累计磨损量范围；

(3)定位销单次磨损增量服从对数正态分布，根据中心极限定理，定位销累计磨损量近似服从正态分布，得出定位销累计磨损量的概率密度函数；

(4)通过分析定位销失效与零件孔或零件槽尺寸偏差的关系，建立定位销失效率模型；

(5)二维装配工艺系统由夹具定位销和零件组成，成串联关系，从夹具定位销失效和零件装配偏差的角度分析，建立工艺系统可靠度模型，得到可靠度：R(t)＝R_f(t)×R_q(t)，其中R_f(t)和R_q(t)分别表示夹具定位销可靠度和零件装配偏差可靠度，t表示装配次数。

上述的二维装配工艺系统可靠度计算方法中，步骤(1)中，销孔配合引起的夹具定位偏差为：