[发明专利]一种面向船用柴油机机身加工过程工艺可靠性的建模方法

说明书

本发明提供一种面向船用柴油机机身加工过程工艺可靠性的建模方法，用于准确评估船用柴油机机身加工工艺可靠性。机身作为船用柴油机零、组、部件的装配基础，其加工质量对船用柴油机的装配与使用存在直接影响。研究船用柴油机机身加工工艺可靠性对提升柴油机质量具有重要意义。基于此，对机身加工工艺流程展开分析，确定了机身加工关键工序，通过PFMECA分析确定了机身加工关键特征，建立了考虑误判的船用柴油机机身加工工艺可靠性模型。该方法可有效评估船用柴油机机身的加工工艺可靠性，提高加工质量、降低生产成本。

技术领域

本发明属生产过程控制技术领域，具体涉及一种面向船用柴油机机身加工过程工艺可靠性的建模方法

背景技术

船用柴油机因其使用环境的特殊性要求其必须满足严格的可靠性要求。经合理设计的柴油机零部件需要经加工制造出来才能投入使用，保证零件加工的工艺可靠性对提升柴油机质量具有重要意义。机身作为船用柴油机零、组、部件的装配基础，其加工质量对船用柴油机的装配与使用存在直接影响。船用柴油机机身的尺寸大、结构复杂、特征众多，并且机身加工质量的要求极为严格，精度要求高，因此可能发生的失效形式多且复杂。如何准确有效地对船用柴油机机身的加工工艺可靠性进行评估，从而提高机身的加工质量，已成为工程人员面临的棘手难题。目前，对于机械制造可靠性的研究主要集中在对加工设备或制造系统自身可靠性问题以及对加工任务的影响，但是该类研究并没有从产品的角度出发对加工工艺可靠性展开研究。基于此，提出了一种面向船用柴油机机身加工过程工艺可靠性的建模方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种面向船用柴油机机身加工过程工艺可靠性的建模方法，综合考虑了机身关键特征加工可靠性和关键特征可能存在误判的情况，提供了一整套分析与选择关键特征的方法和流程，理论简单，求解准确性高。

本发明采用的技术方案：提供一种面向船用柴油机机身加工过程工艺可靠性的建模方法，包括以下步骤：

步骤1：根据船用柴油机机身加工工艺流程，确定机身加工的关键工序，具体过程为：

①填写船用柴油机机身加工工艺流程表：

船用柴油机结构复杂，工序众多，建立船用柴油机机身加工工艺流程表，以直观的表示出各工序相关的过程特性和结果；

②填写船用柴油机机身加工的“零部件—工艺关系矩阵”：

船用柴油机机身特征众多，填写船用柴油机机身加工的“零部件—工艺关系矩阵”以直观表示机身部件特性与各加工工序之间的关系；

③选择机身加工的关键工序：

根据船用柴油机机身加工工艺流程表和船用柴油机机身加工的“零部件—工艺关系矩阵”表，挑选出显著影响机身加工质量的工序作为关键工序，挑选的原则为：某道工序中可能存在对后续加工或对最终客户造成较大影响的特征；某道工序中存在难以检测加工质量的特征；某道工序中存在加工难度较大的特征；

为保证后加工的各主要表面有合适的加工余量并且能保证装入机身的运动件例如曲轴、连杆等与机身内壁有足够的间隙，常常将两端的曲轴孔以及气缸孔作为机身加工的粗基准；另外，对于船用柴油机机身来说，其主要加工表面是机身顶面、底面、曲轴孔、气缸孔和凸轮轴孔，涉及到这几个特征的加工工序作为关键工序；

步骤2：对各关键工序开展PFMECA分析，具体过程为：

①确定各工序所有可能发生的故障模式；

②确定所有可能导致某一故障模式发生的故障原因；

③描述各故障模式对下道工序、组件以及装备的影响；

④评估各故障模式发生的严酷度等级；

⑤评估各故障模式的每一故障原因的发生概率等级和探测度等级；