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废旧机床再制造设计质量控制方法研究

李丽  
【摘要】:机床再制造是一种基于废旧资源循环利用的机床制造新模式,不仅能够有效地节约资源、保护环境,还能成为新的经济增长点。但目前我国的机床再制造发展比较缓慢,缺少系统而深入的再制造设计质量控制方法,在很大程度上导致再制造机床质量不稳定、竞争力不强、缺乏社会认可度。随着机床行业的竞争愈演愈烈,要使再制造机床的性能和质量达到甚至超过新机床,必须对废旧机床进行再制造设计。由此本文提出一种基于健壮性的废旧机床再制造设计质量控制方法,对于保证再制造机床的质量,提升再制造机床的市场竞争力,促进机床再制造产业发展具有重要意义。本文在国家自然科学基金项目(51305279)的资助下,以沈阳精新再制造有限公司为依托,对废旧机床再制造全过程进行深入分析,尤其是对再制造设计过程的质量控制方法进行系统而深入的研究,主要研究内容如下:(1)针对废旧机床再制造质量不稳定的问题,揭示质量特性在不同阶段的映射和转换关系,建立了废旧机床再制造全过程质量模型,并构建了基于健壮性思想的再制造设计质量控制架构,为质量控制研究提供理论基础。(2)针对废旧零部件回收质量不确定的问题,提出了基于多指标区间数的可拓综合评价与分类方法。可有效评价废旧零部件的可再制造质量属性,并区分可再制造的程度,为再制造工艺决策提供科学依据。(3)针对再制造机床竞争力较低的问题,建立了基于QFD与模糊非线性回归的再制造设计质量参数规划模型。可充分考虑离散值对模糊关系的影响,使顾客需求与再制造设计参数之间的关系、以及设计参数之间的自相关关系的模糊输出最小,对再制造机床进行总体质量规划,从而提高顾客满意度。(4)针对废旧机床性能结构限制与顾客需求提升之间的冲突问题,提出了将TRIZ与可拓理论优势互补的再制造设计冲突消解方法。构建再制造设计技术冲突矩阵并获取发明原理,对冲突结构物元进行可拓变换形成可拓发散树,再通过可拓优度决策确定最优的再制造设计方案。(5)针对废旧零部件再制造工艺决策具有多目标、多属性和不确定性的难题,提出一种基于可拓灰色关联的再制造工艺决策方法。构建灰色区间数决策矩阵,充分考虑决策指标之间的关联性,建立基于可拓灰色关联优属度的决策模型,确定最优的再制造工艺方案。以CAK6136废旧机床再制造设计为例,对本文提出的质量控制方法进行验证。首先以其导轨为例对废旧零部件可再制造质量属性进行评价;在此基础上充分考虑顾客满意度,进行总体的再制造设计质量参数规划;然后以其主轴箱为例进行再制造设计冲突消解,确定最优的再制造设计方案;最后以其导轨为例进行工艺决策,确定优化的再制造工艺方案。实践表明:所提出的方法可有效保证再制造设计过程的效率与质量,大幅提升再制造机床的综合性能和顾客满意度,再制造效益显著。


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