装配是精密产品质量形成的重要环节,对精密装配的过程质量进行评价和控制,能大幅改进精密产品的制造质量以及使用性能。而精密装配包含多个工序,多工序精密装配过程的质量形成的影响因素多、作用机制复杂,给其过程质量评价带来了困难。具体表现在以下三个方面:1)多种具有随机性的装配过程工艺因素难以综合量化;2)包含诸多微观形貌信息的装配特征面形位误差难以统一描述;3)多工序中误差累积、传递机理复杂,难以梳理。针对以上问题,本文结合科研项目,提出了面向多工序精密装配的过程质量评价方法,主要包括以下内容:1.建立单工序精密装配过程误差模型。梳理精密装配过程中的主要误差源:包括工艺设备误差源、零件偏移误差源以及零件接触装配误差源,并对各误差源在工序内部的作用形式进行研究。针对零件偏移误差源,建立复杂特征面偏移误差评价方法。面向通过测量获取的精密表面点云数据,引入点云配准领域的ICP算法,建立包含初配准、特征面拟合及点云重构、再配准三个步骤的复杂特征面偏移误差评价方法,并通过叶片零件的复杂特征面偏移误差评价的实例进行了验证。针对零件接触装配误差源,建立特征面接触装配误差评价方法。阐述特征表面的空间统计学特性,创新性地利用变异函数对表面的微观形貌误差作统一描述,并建立局部特征面的接触装配误差模型并推导至全局特征面尺度,给出通用性特征面接触装配误差的计算方法,最后通过表面仿真以及模拟装配实验对所推导计算方法的准确程度进行验证。2.建立多工序精密装配过程工序能力评价方法。考虑误差在工序间的累积传递特性,将精密装配的单工序误差模型推广到多工序维度,提出总质量工序能力指数、分质量工序能力指数和上影程度三个指标对工序能力进行评价,并给出某光学部件的多工序精密装配实例验证方法的有效性。3.建立装配工艺设备可靠性评估方法。面向产品的质量特性数据对工艺设备的可靠性进行评价,基于多元回归建立短时装配过程模型,基于马尔科夫链建立长时装配过程模型,并给出工艺设备可靠性的计算公式,最后面向某零件的装配过程实例表明,本文的提出可靠性评估方法相较最大似然法具有更高的准确性。