簡(jiǎn)析設(shè)備制造及故障分析流程

黃素真+劉玉高

摘要：本文對(duì)一般設(shè)備的制造流程進(jìn)行了系統(tǒng)分析，同時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的故障分析流程進(jìn)行了一定的探討，給出了設(shè)備制造機(jī)故障分析流程圖。

關(guān)鍵詞：制造；故障分析；功能

一部整機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)都是為了滿足一定的使用功能要求，同時(shí)滿足安全性的要求，并且滿足一定的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)兼顧外觀及人體工學(xué)要求。其中使用功能的要求首先要得到滿足，這是設(shè)計(jì)過(guò)程首先要考慮的問(wèn)題，但這并不意味著其它三個(gè)方面就不重要，某些情況下，安全性或者經(jīng)濟(jì)性可能也變成重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

綜合諸多方面設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，就要進(jìn)行整機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)，圖1給出了設(shè)備制造流程。設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到零部件的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題。材料選擇是否得當(dāng)，影響到使用性能是否能夠得到滿足，是否容易早期失效；也影響到安全性、經(jīng)濟(jì)性、外觀等方面。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、可靠直接影響到使用功能能否得到滿足、可靠性及安全性、經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)題的綜合考量對(duì)于設(shè)計(jì)出一部使用功能足夠、安全性高、經(jīng)濟(jì)性良好、兼顧外觀要求的機(jī)器是有利的。

下個(gè)環(huán)節(jié)是零部件的毛坯選擇及成型方案選擇問(wèn)題。由于設(shè)備類別的復(fù)雜性，零部件的材料選擇及毛坯成型方案也較為復(fù)雜。一般而言，金屬材料所占份額仍較大，毛坯選擇經(jīng)常在鑄件、鍛件、焊接件、型材之間進(jìn)行。毛坯方案的選擇要綜合考慮力學(xué)性能要求、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性及現(xiàn)場(chǎng)條件等問(wèn)題。需要指出的是，即使材料選擇得當(dāng)，毛坯方案不合理，也會(huì)導(dǎo)致使用功能不足的現(xiàn)象發(fā)生；某些情況下毛坯方案不合理也可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性欠佳。所以，合理的毛坯選擇同樣需要綜合考慮很多因素。加工制造是毛坯成型的下一個(gè)環(huán)節(jié)，通常涉及到傳統(tǒng)機(jī)械加工、熱處理等基本環(huán)節(jié)，某些零件可能采用特種加工方案。這些環(huán)節(jié)主要滿足形狀、精度、粗糙度等方面的要求，同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度、硬度、韌性等方面的要求。

對(duì)所設(shè)計(jì)的零件、部件制造完畢后，接下來(lái)的工作是裝配。裝配過(guò)程需要滿足的內(nèi)容一般包括：清洗、潤(rùn)滑、密封、公差、涂裝等方面的要求，在裝配過(guò)程中如果這些環(huán)節(jié)沒(méi)有做好會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，比如：鐵屑裝配到機(jī)器中會(huì)引起急劇磨損，公差要求沒(méi)有達(dá)到會(huì)導(dǎo)致配合不良，裝配過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力等。

當(dāng)一臺(tái)整機(jī)投入使用后，就進(jìn)入到服役階段。在服役階段中涉及到工作條件是否在可控范圍內(nèi)，以及對(duì)機(jī)器的保養(yǎng)是否定期、合理等，這些方面都對(duì)機(jī)器的正常使用起到關(guān)鍵的作用。超出設(shè)計(jì)要求、較為苛刻的服役條件、不合理規(guī)范的使用及保養(yǎng)都是機(jī)器早期失效的重要原因。

如果能夠正確使用及合理的保養(yǎng)，機(jī)器就可以達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，但在生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到機(jī)器失效的情況，有些情況下很容易找到原因并加以解決，但是某些時(shí)候早期失效可能就需要經(jīng)過(guò)較為系統(tǒng)的故障分析才能解決問(wèn)題，系統(tǒng)的故障分析應(yīng)該如圖1所示，從設(shè)計(jì)、毛坯成型、加工制造、裝配、服役等方面分別進(jìn)行考察，從而找出問(wèn)題所在，機(jī)器早期失效的原因可能涉及如上環(huán)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)方面，找到問(wèn)題所在，然后對(duì)癥下藥，從而找到合理的解決辦法。

結(jié)論：設(shè)備設(shè)計(jì)制造是基于使用功能要求、安全性、經(jīng)濟(jì)性及外觀要求等基礎(chǔ)上涉及到材料選擇及毛坯成型、加工制造、裝配的系統(tǒng)工程，制造過(guò)程及服役過(guò)程都可能成為機(jī)器早期失效的原因，針對(duì)過(guò)早失效，本文提出了故障分析的一般流程。