船用柴油機機身加工工藝可靠性分析與質量控制 周宏根 李國超 孫麗 9787111737360 【台灣高等教育出版社】

編輯推薦
適讀人群 ：機械加工技術人員，相關專業的在校師生及研究人員
1）本書以船用柴油機機身為研究對象，系統地介紹了其加工工藝可靠性分析與質量控制技術。主要內容包括緒論，工藝可靠性定義與工藝可靠性模型，船用柴油機機身加工工藝PFMECA與關鍵特徵確定、加工工藝模擬分析，關鍵工藝參數與質量表徵參數建模，船用柴油機機身加工工藝可靠性模型、工藝誤差傳遞網路的建立與分析、加工質量預測及優化方法、孔系相似工序質量控製圖、質量控製圖模式識別診斷。
2）本書對船用柴油機機身加工過程進行了全方位、多角度的分析，為提升船用柴油機機身加工工藝可靠性水平和構建機身加工最佳工藝方案提供了理論支撐和技術指導，有較高的參考價值。

內容簡介
本書以船用柴油機機身為研究對象，系統地介紹了其加工工藝可靠性分析與質量控制技術。本書主要內容包括緒論，工藝可靠性定義與工藝可靠性模型，船用柴油機機身加工工藝PFMECA與關鍵特徵確定、加工工藝模擬分析，關鍵工藝參數與質量表徵參數建模，船用柴油機機身加工工藝可靠性模型、工藝誤差傳遞網路的建立與分析、加工質量預測及優化方法、孔系相似工序質量控製圖、質量控製圖模式識別診斷。本書對船用柴油機機身加工過程進行了全方位、多角度的分析，為提升船用柴油機機身加工工藝可靠性水平和構建機身加工最佳工藝方案提供了理論支撐和技術指導，有較高的參考價值。

目錄
前言
第1章緒論1
1 1工程背景1
1 2工藝可靠性技術研究現狀2
1 3產品質量控制技術研究現狀4
1 4本書的主要內容9
第2章工藝可靠性定義與工藝可靠性模型10
2 1工藝可靠性定義10
2 2工藝可靠性模型11
2 2 1工藝可靠性串聯模型11
2 2 2工藝可靠性順序關聯模型12
2 2 3工藝可靠性功能關聯模型12
2 2 4工藝可靠性混聯模型13
2 3本章小結14
第3章船用柴油機機身加工工藝PFMECA與關鍵特徵確定15
3 1船用柴油機機身加工工藝過程15
3 2基於5M1E分析法對柴油機機身加工質量關鍵影響因素分析19
3 3柴油機機身系統定義及加工關鍵工序確定21
3 4基於PFMECA的柴油機機身關鍵特徵確定22
3 4 1PFMECA方法介紹22
3 4 2風險優先數計算方法23
3 4 3柴油機機身關鍵特徵確定26
3 5本章小結32
第4章船用柴油機機身加工工藝模擬分析33
4 1基於「生死」單元技術的粗加工工藝對加工精度的影響33
4 1 1殘餘應力對機身加工精度影響機理分析33
4 1 2基於「生死」單元技術的切削過程建模34
4 1 3初始殘餘應力載荷施加35
4 1 4機身粗加工工藝對變形影響分析36
4 2基於切削模擬技術的鏜孔加工工藝對孔系精度的影響38
4 2 1鏜削工藝有限元模擬建模39
4 2 2鏜削工藝參數對孔系精度的影響43
4 3環境溫度對孔系加工精度的影響46
4 4本章小結47
第5章關鍵工藝參數與質量表徵參數建模49
5 1正交試驗設計與分析49
5 1 1正交試驗設計49
5 1 2正交試驗結果極差分析51
5 1 3正交試驗結果方差分析55
5 2響應面法建模與分析57
5 2 1響應面法建模原理57
5 2 2基於響應面模型的方差分析59
5 2 3響應面法建模與分析60
5 3BP神經網路建模61
5 3 1BP神經網路簡介62
5 3 2數據獲取與歸一化63
5 3 3BP神經網路設計64
5 3 4BP神經網路訓練與驗證67
5 4本章小結69
第6章船用柴油機機身加工工藝可靠性模型70
6 1面向可靠性分析的加工工藝參數分佈70
6 2柴油機機身加工工藝可靠性模型73
6 2 1工藝可靠性指標的確定73
6 2 2工藝故障判據的確定原則73
6 2 3計算質量表徵參數的合格概率74
6 2 4機身加工工藝可靠性模型的建立75
6 2 5工藝可靠度計算及敏感性分析76
6 3柴油機機身加工工藝可靠性模型驗證80
6 3 1柴油機機身加工工藝可靠性驗證試驗方案80
6 3 2柴油機機身關鍵質量表徵參數數據處理方法80
6 3 3基於柴油機機身實測質量數據的工藝可靠度的點估計83
6 3 4基於柴油機機身實測質量數據的工藝可靠度的區間估計83
6 4本章小結84
第7章船用柴油機機身工藝誤差傳遞網路的建立與分析85
7 1工藝誤差傳遞網路的建立85
7 1 1機身工藝誤差傳遞網路節點的定義85
7 1 2機身工藝誤差傳遞網路邊關係定義88
7 1 3機身工藝誤差傳遞網路建模89
7 2工藝誤差傳遞網路的分析90
7 2 1工藝誤差傳遞網路拓撲關係評價指標90
7 2 2工藝誤差傳遞網路分析結果91
7 3本章小結93
第8章船用柴油機機身加工質量預測及優化方法94
8 1質量預測模型的構建方法94
8 1 1質量預測流程94
8 1 2支持向量回歸演算法原理95
8 1 3蟻獅演算法原理96
8 1 4質量預測模型的建立流程98
8 2誤差因素統計量化方法研究99
8 3柴油機機身加工質量預測實例驗證101
8 4基於工藝可靠性的機身工藝參數優化方法103
8 4 1優化變數及目標函數的設計103
8 4 2約束條件及優化模型的建立103
8 4 3基於HOOKE-JEEVES演算法改進的粒子群尋優演算法105
8 4 4實例分析106
8 5本章小結113
第9章船用柴油機機身孔系相似工序質量控製圖114
9 1相似工序評定與統計過程式控制制相關理論114
9 1 1工序成組技術114
9 1 2直覺模糊集理論115
9 1 3質量控製圖117
9 2基於直覺模糊集的機身孔系相似工序評定119
9 2 1關鍵孔系鏜削工序加工過程影響因素分析119
9 2 2基於層次分析法的評價模型121
9 2 3機身孔系相似工序評定123
9 3相似工序數據處理與質量控製圖繪製124
9 3 1基於相對公差法的數據處理方法124
9 3 2機身孔系質量控製圖繪製128
9 4本章小結129
第10章船用柴油機機身質量控製圖模式識別診斷130
10 1模式識別相關理論130
10 1 1質量控製圖模式130
10 1 2質量控製圖數據特徵提取132
10 1 3支持向量機分類原理137
10 2質量控製圖模式識別模型139
10 2 1多分類支持向量機139
10 2 2基於布谷鳥搜索的核參數優化140
10 2 3質量控製圖識別模型的應用142
10 3質量控製圖異常原因及處理措施145
10 3 1質量控製圖異常原因分析145
10 3 2異常模式處理措施145
10 4基於去干擾點同軸度測量方法的機身事後質量控制方法146
10 4 1孔系同軸度測量原理146
10 4 2孔系同軸度檢驗方法改進148
10 5本章小結151
參考文獻152

前言/序言
船舶製造業的發展水平體現了國家與社會的科技與經濟的綜合實力。21世紀初，根據全球船舶製造業市場份額的分佈情況，我國已經成為世界上重要的造船中心。在此背景下，我國船用柴油機製造業已具備跨越式發展能力與諸多優勢，今後我國船用柴油機的製造水平也勢必會邁上新台階。但是，目前我國船用柴油機製造水平與國際先進水平仍存在著不小的差距，要大力發展我國船舶製造業，實現從造船大國向造船強國的成功轉變，就必須加快發展船舶配套動力設備，從根本上解決船舶設備配套能力不足的問題。因此，發展以船用柴油機為代表的船用裝備製造技術已成為當務之急。
柴油機機身作為柴油機的裝配基礎，其加工質量對柴油機裝配與使用的影響極為顯著。然而，由於機身尺寸大、結構複雜、技術要求和加工精度要求高，柴油機加工工藝過程複雜，在加工中及加工后容易產生變形，難以對機身整體的加工質量和可靠性進行評估，因此需要對其加工工藝可靠性進行建模，並對其加工質量進行預測及控制。針對這些問題，本書內容主要分為兩大部分：第一部分側重於船用柴油機機身加工工藝可靠性建模，採用可靠性領域的相關知識解決船用柴油機機身加工過程中的失效問題，並結合有限元軟體的優勢，構建了機身加工工藝可靠性模型；第二部分側重於船用柴油機機身加工質量的控制，引入統計過程式控制制（SPC）理論，對柴油機機身加工過程中的關鍵質量參數進行監控，如果出現加工異常，則會及時報警，從而避免造成重大損失。
本書由周宏根、李國超、孫麗撰寫。江蘇科技大學機械工程學院船舶與海工裝備智能製造研究所的碩士研究生張威、楊威斌、趙聰參与了本書相關課題的研究工作，在此深表感謝。同時，感謝陝西柴油機重工有限公司的謝占成高工、馮豐高工、曹利平高工等在試驗方面提供的指導和幫助。此外，在本書撰寫過程中參閱了相關文獻、資料，在此謹向其作者表示感謝！
限於作者水平，書中不足之處在所難免，敬請專家和讀者批評指正，將不勝感激。
周宏根 李國超 孫麗