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【独家专栏】数控机床可靠性技术专题九:可靠性驱动的装配工艺(下)

2015-11-13  老黄兄



可靠性驱动的装配工艺(下)


  (5)控制点提取


  在元动作装配单元FTA的基础上便可以进行可靠性控制点的提取。首先分析各元动作可能的故障和影响因素,然后根据元动作故障发生的故障部位、可能的故障原因进行可靠性控制点的提取。


  例如,上述蜗杆转动装配单元,可能出现的故障有不转、转动不平稳或者转动不灵活。产生这几种故障的原因是:蜗轮蜗杆间隙不适当、清洁度控制不好;预紧量不适当;带轮张紧失效;加工、装配精度不高等。针对故障原因,可以确定装配过程可靠性控制点为:蜗轮、蜗杆啮合接触精度调整控制;轴承预紧量控制;带轮张紧力控制;加工、装配精度控制等。


  (6)控制措施的制定


  在可靠性控制点确定的情况下,结合故障模式和故障原因,即可针对可靠性控制点制定相应的控制措施,以提高产品装配可靠性。


  例如针对“蜗轮、蜗杆啮合接触精度调整控制”的可靠性控制点,可制定如下可靠性控制措施:采用修磨垫片或调整蜗杆位置(轴向)控制间隙,通过涂红粉检查啮合接触情况,部装好以后,进行蜗轮、蜗杆跑合试验,含运转、清洗、装复、复查间隙、涂抹润滑脂等;针对“轴承预紧量控制”的可靠性控制点,可制定如下可靠性控制措施:用力矩扳手控制扭矩,涂红漆标记相对位置;针对“带轮张紧力控制”的可靠性控制点,可制定如下可靠性控制措施:用测量器具进行张紧力的监测与控制;针对“加工、装配精度控制”的可靠性控制点,可制定如下可靠性控制措施:通过优化加工工艺,提高零件加工精度,通过校装控制蜗杆、轴承、轴承座同轴度,用定位销保证连接精度等。


  机床的装配分为部装和总装两种过程,部装的控制要点是基于“元动作”装配单元的(动作的灵活性、动作的精度、预紧、泄露检查等);总装的控制要点是针对各种连接的(电气连接、管道连接、螺栓连接、部件位置精度控制、运动精度控制、泄露检查等)。在装配过程中,安排中间检验环节是非常必要的,根据不同的可靠性控制要求,需要采用专门的检测装置。针对不同的元动作装配单元(移动单元、回转单元),可以开发专门的精度和可靠性检测装置。例如,可以针对损坏型、松动型、堵塞或渗漏型、退化型、动作型、功能型、其他型等7种不同的故障模式,结合元动作装配单元的结构形式,有针对性的开发各种专门的可靠性检测装置。


  (7)装配工艺方案的制定


  经过对产品的结构和功能进行分析,结构化分解、元动作装配单元划分后,针对每个元动作装配单元进行故障树分析,找出可能发生的故障,分析故障部位、故障原因,进而提取可靠性控制点,针对可靠性控制点,制定可靠性控制措施,与工艺人员、装配技术人员以及专家进行讨论,综合分析后,将这些可靠性控制措施融入到装配工艺方案中,便可以实现可靠性驱动装配工艺的制定,对原装配工艺方案进行改进,从装配的角度入手,提高产品可靠性水平。


  在工艺方案制定中,分析是采用逐级分析的方法,其中控制点可能是重复的,如清洁度控制和密封性控制等,在装配工艺编制时就不需要再重复描述,可以提取为装配整体可靠性要求。部分控制点在实际装配时是在各个动作间交叉进行的,则装配工艺制定时不需要完全按照工艺方案顺序进行。


  在工艺方案确定之后,就可以根据工艺方案制定具体的工艺文件。限于篇幅,只摘录课题组所做的某卧式加工中心数控转台可靠性驱动部分装配工艺方案如表1所示。


  4?结语


  本文将可靠性融入装配工艺方案的制定中,在对产品进行功能结构化分解的基础上,将产品的运动功能分解为零部件的动作,从元动作装配单元入手进行分析,使控制措施更具体。利用故障树分析,找出影响产品可靠性的控制点,制定可靠性控制措施,优化了传统装配工艺方案,使可靠性融入到了装配工艺方案的制定中。本文的研究为可靠性的控制提供了新思路,具有一定的工程实践意义。


作者:张根保 赵洪乐 杨兴勇

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