一种机械零件加工余量可靠性分析方法

本发明属于机械零件制造，具体涉及一种机械零件加工余量可靠性分析方法。

背景技术：

1、在机械零件生产过程中，加工余量的变化对机械零件可靠性的影响十分巨大，通常，当零件的加工余量增加时，加工和生产成本会增加，当加工余量减少时，零件的加工表面会有无法消除的缺陷，从而导致零件不达标，因此即时检测零件的可靠性判断合适的加工余量，是机械零件加工过程中的重要一环。

2、目前，检测零件的可靠性判断合适的加工余量的方式是利用生产完成后的机械零件进行检测，若可靠性达标，则加工余量合适，若不达标，则需调整加工余量。

3、但在实际体验中，这样的方法耗费了大量的人力物力，等待一批零件加工完成后才可以检测，造成了成本浪费。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种机械零件加工余量可靠性分析方法，能够在零件检测中，无需大量抽样，仅通过生产中设定的加工余量目标值范围和设计公差就可以判断零件的可靠性，从而显著节约了大量的人力物力。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：

3、一种机械零件加工余量可靠性分析方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：将样本零件的总加工余量分为多个工序加工余量，测量样本零件标准差、任意一个工序的特征精度等级和该工序的表面粗糙度当量精度等级；

5、步骤s2：记录生产样本零件时设定的加工余量目标值范围和设计公差；

6、步骤s3：利用田口法和设计公差得到隐性质量损失；

7、步骤s4：基于样本零件的标准差和生产样本零件时设定的加工余量目标值范围定义加工余量影响因子，并通过已测工序的特征精度等级和和该工序的表面粗糙度当量精度等级确定该工序的加工余量；

8、步骤s5：利用非对称二次质量损失函数和对称二次指数质量损失函数建立基于加工余量影响因子、已测工序的加工余量和隐性质量损失的数值模型；

9、步骤s6：利用数值模型得到固有可靠性，用来判断样本零件的可靠性。

10、优选地，在步骤s3中，所述的隐性质量损失由规格下限质量损失、规格下限权重比、规格上限质量损失、规格上限权重比决定，具体地：

11、a＝ɑa1+βa2

12、式中：a为隐性质量损失，ɑ为规格下限权重比，a1为规格下限质量损失，β为规格上限权重比，a2为规格上限质量损失。

13、优选地，在步骤s4中，所述的加工余量目标值范围最大值为加工余量目标值上限，最小值为加工余量目标值下限。

14、优选地，在步骤s4中，所述的加工余量影响因子表示为：

15、

16、式中：λ为加工余量影响因子，tu为公差范围上限，tl为公差范围下限，σ为测量样本零件的标准差。

17、优选地，在步骤s5中，利用非对称二次质量损失函数建立的数值模型表示为：

18、

19、式中：r(t)为固有可靠性。

20、优选地，在步骤s5中，利用对称二次指数质量损失函数建立的数值模型表示为：

21、

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1.因为本发明可以通过测量的加工余量目标值范围和设计公差来判断零件的可靠性，因此，本发明无须大量人工抽样检测，节省了大量的人力和物力。

24、2.因为本发明在检测样本零件时，只需检测样本零件的任意一个工序的特征精度等级和已经确定的加工余量目标值范围和设计公差即可判断零件的可靠性，在发现零件不合格时，即可对本道工序的加工余量进行调整，无须等到零件彻底完成才可以检测零件的可靠性，因此减少了废品的产生，降低了企业的生产成本。

25、3.因为本发明在发现任意工序的零件不合格时仅需调整本道工序的加工余量来保证成品零件的质量，因此降低了对机器设备的要求，延长了设备的使用寿命。

技术特征：

1.一种机械零件加工余量可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的机械零件加工余量可靠性分析方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的机械零件加工余量可靠性分析方法，其特征在于：

4.根据权利要求1或3所述的机械零件加工余量可靠性分析方法，其特征在于：

5.根据权利要求1或2或4所述的机械零件加工余量可靠性分析方法，其特征在于：

6.根据权利要求1或5所述的机械零件加工余量可靠性分析方法，其特征在于：

技术总结
本发明属于机械零件制造技术领域，公开了一种机械零件加工余量可靠性分析方法，能够在零件检测中，无需大量抽样，仅通过生产中设定的加工余量目标值范围和设计公差就可以判断零件的可靠性，从而显著节约了大量的人力物力，首先，将样本零件的总加工余量分为多个工序加工余量，测量样本零件的标准差、任意一个工序的特征精度等级和该工序的表面粗糙度当量精度等级，记录生产样本零件时设定的加工余量目标值范围和设计公差，利用田口法和设计公差得到隐性质量损失，定义加工余量影响因子，通过已测数据确定该工序的加工余量，最后利用非对称二次质量损失函数和对称二次指数质量损失函数建立数值模型，利用数值模型判断零件的可靠性。

技术研发人员：王旭,王进钢,刘新田,王孝兰
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10