機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量損失建模與公差體系優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和成本是影響其競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。本文從產(chǎn)品級(jí)的角度出發(fā)，面向具有多元性、動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性的質(zhì)量特征，深入分析產(chǎn)品質(zhì)量特征與其零部件質(zhì)量特征之間的關(guān)系，提出產(chǎn)品質(zhì)量損失建模和公差優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求變化。
　?。ㄒ唬┨岢隽嗣嫦蚨噘|(zhì)量特征的產(chǎn)品質(zhì)量損失三層次建模方法。充分利用產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析方法，確定產(chǎn)品零件質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量特征、產(chǎn)品質(zhì)量之間的權(quán)重;考慮零

2、部件加工生產(chǎn)過(guò)程中的返修成本和報(bào)廢成本，采用分段函數(shù)理論改進(jìn)了田口質(zhì)量損失函數(shù)，并根據(jù)質(zhì)量特征服從不同的分布，導(dǎo)出了相應(yīng)的零件質(zhì)量損失;建立了多元產(chǎn)品質(zhì)量損失模型。以微型電動(dòng)機(jī)為例，對(duì)具有多質(zhì)量特征的產(chǎn)品質(zhì)量損失進(jìn)行了計(jì)算與分析，驗(yàn)證了該方法的有效性，為多質(zhì)量特征產(chǎn)品質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)提供了解決途徑。
　?。ǘ┨岢隽嘶诜蹓勖植嫉馁|(zhì)量損失建模方法。面向產(chǎn)品全壽命周期，定義產(chǎn)品質(zhì)量損失為其投入服役后因產(chǎn)品質(zhì)量特征超出規(guī)定范圍而導(dǎo)致報(bào)

3、廢所造成的損失現(xiàn)值;在此質(zhì)量觀基礎(chǔ)上，應(yīng)用資金折現(xiàn)原理建立了基于服役壽命分布的產(chǎn)品質(zhì)量損失模型;針對(duì)服從不同分布的質(zhì)量特征，提出了基于質(zhì)量特征公差要求的產(chǎn)品服役壽命分布密度函數(shù)計(jì)算方法。結(jié)合三個(gè)實(shí)例，分別對(duì)基于服役壽命分布的望目特征、望小特征和望大特征的產(chǎn)品質(zhì)量損失進(jìn)行計(jì)算與分析，深入討論了產(chǎn)品特征分布參數(shù)和質(zhì)量要求對(duì)質(zhì)量損失的影響，并與田口質(zhì)量損失模型、Teran質(zhì)量損失模型進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明:該產(chǎn)品質(zhì)量損失模型描述了一種產(chǎn)品投

4、入服役后因質(zhì)量特征超出其技術(shù)規(guī)范要求而報(bào)廢給社會(huì)帶來(lái)的實(shí)際損失，能夠反映不同產(chǎn)品在不同服役條件和環(huán)境下產(chǎn)生的質(zhì)量損失，將產(chǎn)品質(zhì)量從設(shè)計(jì)制造階段擴(kuò)展到運(yùn)行服役階段，為產(chǎn)品質(zhì)量在全壽命周期的變化規(guī)律研究提供了新的視角。
　?。ㄈ┨岢隽嘶跀?shù)據(jù)挖掘的產(chǎn)品公差體系優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。從產(chǎn)品廣義公差出發(fā)，分析產(chǎn)品各層次質(zhì)量特征的相互影響關(guān)系，建立產(chǎn)品公差體系模型;利用產(chǎn)品制造檢驗(yàn)過(guò)程中的歷史數(shù)據(jù)，建立了基于支持向量非線性回歸機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量特征偏差

5、與零部件質(zhì)量特征偏差關(guān)系模型，并以微電機(jī)為例，構(gòu)建了產(chǎn)品質(zhì)量特征偏差與零部件質(zhì)量特征偏差關(guān)系支持向量非線性回歸機(jī)（SVNR）模型，并與Regress Function方法進(jìn)行了比較分析;分析了非尺寸公差與產(chǎn)品成本的關(guān)系，建立了基于產(chǎn)品廣義公差的產(chǎn)品制造成本模型;以產(chǎn)品成本最小為目標(biāo)，建立了產(chǎn)品公差體系優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。結(jié)果表明:所提出的產(chǎn)品公差體系優(yōu)化方法行之有效，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品公差設(shè)計(jì)提供了新途徑。
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6、品公差體系再設(shè)計(jì)方法。針對(duì)用戶對(duì)產(chǎn)品性能需求不斷變化或增加新的用戶需求，在基于數(shù)據(jù)挖掘的產(chǎn)品公差體系優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，建立面向產(chǎn)品用戶性能需求的產(chǎn)品公差體系再設(shè)計(jì)優(yōu)化模型;并以微電機(jī)為實(shí)例，分析了微電機(jī)的裝配關(guān)系以及性能影響因素，建立微電機(jī)公差體系模型，再以微電機(jī)制造成本最低為目標(biāo)，用戶性能需求為約束，建立微電機(jī)公差體系再設(shè)計(jì)優(yōu)化模型，根據(jù)用戶對(duì)微電機(jī)產(chǎn)品性能的不同需求，進(jìn)行了微電機(jī)公差體系再設(shè)計(jì)優(yōu)化，分析探討了微電機(jī)公差和成本的變