機械產品質量損失建模與公差體系優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、機械產品質量和成本是影響其競爭力的重要因素。本文從產品級的角度出發(fā)，面向具有多元性、動態(tài)性、復雜性的質量特征，深入分析產品質量特征與其零部件質量特征之間的關系，提出產品質量損失建模和公差優(yōu)化設計方法，提高產品質量，降低產品成本，快速響應市場需求變化。
　?。ㄒ唬┨岢隽嗣嫦蚨噘|量特征的產品質量損失三層次建模方法。充分利用產品生產全過程歷史檢測數據，應用神經網絡、層次分析方法，確定產品零件質量、產品質量特征、產品質量之間的權重;考慮零

2、部件加工生產過程中的返修成本和報廢成本，采用分段函數理論改進了田口質量損失函數，并根據質量特征服從不同的分布，導出了相應的零件質量損失;建立了多元產品質量損失模型。以微型電動機為例，對具有多質量特征的產品質量損失進行了計算與分析，驗證了該方法的有效性，為多質量特征產品質量綜合評價提供了解決途徑。
　　（二）提出了基于服役壽命分布的質量損失建模方法。面向產品全壽命周期，定義產品質量損失為其投入服役后因產品質量特征超出規(guī)定范圍而導致報

3、廢所造成的損失現值;在此質量觀基礎上，應用資金折現原理建立了基于服役壽命分布的產品質量損失模型;針對服從不同分布的質量特征，提出了基于質量特征公差要求的產品服役壽命分布密度函數計算方法。結合三個實例，分別對基于服役壽命分布的望目特征、望小特征和望大特征的產品質量損失進行計算與分析，深入討論了產品特征分布參數和質量要求對質量損失的影響，并與田口質量損失模型、Teran質量損失模型進行了比較分析。結果表明:該產品質量損失模型描述了一種產品投

4、入服役后因質量特征超出其技術規(guī)范要求而報廢給社會帶來的實際損失，能夠反映不同產品在不同服役條件和環(huán)境下產生的質量損失，將產品質量從設計制造階段擴展到運行服役階段，為產品質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跀祿诰虻漠a品公差體系優(yōu)化設計方法。從產品廣義公差出發(fā)，分析產品各層次質量特征的相互影響關系，建立產品公差體系模型;利用產品制造檢驗過程中的歷史數據，建立了基于支持向量非線性回歸機的產品質量特征偏差

5、與零部件質量特征偏差關系模型，并以微電機為例，構建了產品質量特征偏差與零部件質量特征偏差關系支持向量非線性回歸機（SVNR）模型，并與Regress Function方法進行了比較分析;分析了非尺寸公差與產品成本的關系，建立了基于產品廣義公差的產品制造成本模型;以產品成本最小為目標，建立了產品公差體系優(yōu)化設計模型。結果表明:所提出的產品公差體系優(yōu)化方法行之有效，為實現產品公差設計提供了新途徑。
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6、品公差體系再設計方法。針對用戶對產品性能需求不斷變化或增加新的用戶需求，在基于數據挖掘的產品公差體系優(yōu)化設計方法的基礎上，建立面向產品用戶性能需求的產品公差體系再設計優(yōu)化模型;并以微電機為實例，分析了微電機的裝配關系以及性能影響因素，建立微電機公差體系模型，再以微電機制造成本最低為目標，用戶性能需求為約束，建立微電機公差體系再設計優(yōu)化模型，根據用戶對微電機產品性能的不同需求，進行了微電機公差體系再設計優(yōu)化，分析探討了微電機公差和成本的變