機(jī)械產(chǎn)品檢測方法綜述

周昊

摘 要：本文通過對目前國內(nèi)外機(jī)械產(chǎn)品加工制造行業(yè)的質(zhì)量控制手段、產(chǎn)品檢測工藝等進(jìn)行研究，通過對國內(nèi)同行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行對比分析，結(jié)合通用的檢測原理和檢測工具，對機(jī)械產(chǎn)品的檢測方法進(jìn)行了分類和總結(jié)，并論述了各種檢測工具的基本使用方法及檢測原理。同時本文結(jié)合目前機(jī)械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，對檢測方法的未來發(fā)展方向進(jìn)行了預(yù)測和分析，提出了自動化、智能化、一體化、精細(xì)化的檢測手段可提高效率，提高質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化程度，降低人為干擾，終將替代人工檢驗(yàn)，成為未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品;檢測方法;檢測工具

中國的機(jī)械制造業(yè)無論是產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢驗(yàn)，面臨著強(qiáng)大的“外敵”，同時自身也存在著諸多問題。尤其是中國的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，往往被公眾認(rèn)為不如進(jìn)口產(chǎn)品，無論是產(chǎn)品外形、加工工藝、耐用程度都無法與臺灣、日本、歐美等著名企業(yè)相抗衡。因此，國人在潛移默化中接受了這樣一個現(xiàn)實(shí)：只有外國進(jìn)口的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備是可靠的，外國的加工工藝和檢測手段、質(zhì)量控制是可信賴的，是產(chǎn)品的保證。

一、機(jī)械產(chǎn)品的檢測方法

1.基于機(jī)械測量的檢測方法

（1）外觀檢測。外觀檢測主要是對機(jī)械加工物件的初步檢測，以確定產(chǎn)品的外觀符合設(shè)計要求、滿足產(chǎn)品使用性能，主要依賴于檢驗(yàn)人員對設(shè)計要求的掌握，以及其對質(zhì)量管控尺度的把握，具有較大的隨意性。因此，在實(shí)際的檢測過程中，應(yīng)有配套的檢驗(yàn)工藝，明確檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，盡量減小因人為因素帶來的檢驗(yàn)誤差。

（2）表面檢測。表面粗糙度指的是機(jī)械物件在機(jī)械加工后被加工面的微觀不平度，對于不同的應(yīng)用場合應(yīng)選擇不同的粗糙度。表面粗糙度檢測通常采用樣塊比較法和顯微鏡比較法。

（3） 幾何量檢測。機(jī)械產(chǎn)品的幾何量，包括幾何形狀、尺寸公差、形位公差等是機(jī)械零部件的基本參數(shù)量，直接關(guān)系到產(chǎn)品是否合格，是否能夠滿足應(yīng)用等，因此幾何量的檢測至關(guān)重要。檢測中應(yīng)選用適合的量具及測量方法，測量分為直接測量法和間接測量法。直接測量法即用量具直接測量所測物件的尺寸，簡便直觀，無需繁瑣的計算，同時也更加精準(zhǔn);間接測量法用于某些無法直接測量的尺寸，有時需要經(jīng)過繁瑣的函數(shù)計算，因此測量時應(yīng)對每一個間接量精準(zhǔn)測量，盡量減少誤差積累。

①鋼直尺。鋼直尺是最簡單的長度量具，有150，300，500，1000mm四種規(guī)格，主要用于測量零件的長度尺寸，測量結(jié)果不精準(zhǔn)，誤差較大。②塞尺。塞尺又稱厚薄規(guī)或間隙片。主要用來檢驗(yàn)緊固面。塞尺是由許多層厚薄不一的薄鋼片組按照塞尺的組別制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有兩個平行的測量平面，且都有厚度標(biāo)記，以供組合使用。測量時，根據(jù)結(jié)合面間隙的大小，用一片或數(shù)片重疊在一起塞進(jìn)間隙內(nèi)。③游標(biāo)卡尺。游標(biāo)卡尺是一種常用的量具，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、精度中等和測量的尺寸范圍大等特點(diǎn)，可以用它來測量零件的外徑、內(nèi)徑、長度、寬度、厚度、深度和孔距等，應(yīng)用范圍很廣。游標(biāo)卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的游標(biāo)兩部分構(gòu)成。主尺一般以毫米為單位，而游標(biāo)上則有10、20或50個分格，根據(jù)分格的不同，游標(biāo)卡尺可分為十分度游標(biāo)卡尺、二十分度游標(biāo)卡尺、五十分度格游標(biāo)卡尺等。④螺旋測微量具。螺旋測微儀具有以下特點(diǎn)：A.硬質(zhì)合金測量面，耐磨性好;B.具有測力裝置，使測量面與被測工件接觸時，保持恒定的測量力;C.具有千分螺絲鎖緊裝置。

（4）機(jī)械性能檢測。產(chǎn)品的機(jī)械性能試驗(yàn)是按規(guī)定程序和要求對產(chǎn)品的基本功能和各種使用條件下的適應(yīng)性及其能力進(jìn)行檢查和測量，以評價產(chǎn)品性能滿足規(guī)定要求的程度。 通常包括功能試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)等等。

2.基于自動化技術(shù)的檢測方法

近年來，隨著自動化技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等學(xué)科的快速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的檢測手段越來越多，設(shè)備越來越精確，改變了傳統(tǒng)的手工、物理檢測方法，在提高勞動效率的情況下大大提高了檢測質(zhì)量。例如，在對物件表面粗糙度的檢測中，出現(xiàn)了電動輪廓儀比較法、光切顯微鏡測量法及干涉顯微鏡測量法。采用觸針或光學(xué)傳感原理進(jìn)行檢測并自動記錄，通過光學(xué)顯微鏡的檢測方法還可將檢測過程進(jìn)行拍照，以便評定時使用，大大提高了檢測的準(zhǔn)確性，多用于對精度要求較高的場合，例如計量室等。對于機(jī)械產(chǎn)品的硬度檢測可采用洛式硬度計，以單片機(jī)作為控制器件，通過光柵位移傳感器實(shí)現(xiàn)位移的準(zhǔn)確測量，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)硬度值，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示，檢測人員只需對應(yīng)操作并讀取相關(guān)數(shù)據(jù)記錄即可。

一般來看，基于自動化檢測技術(shù)的檢測方法通常如上圖所示，由數(shù)據(jù)采集模塊、測控模塊、顯示模塊組成，采用光、聲、壓力、接觸等傳感器采集各類信號，傳遞給控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析判斷，并自動轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)據(jù)，同時物件的檢測過程由步進(jìn)電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)自動上料檢測。

二、機(jī)械產(chǎn)品檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.自動化。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的檢測會越來越少的依靠人力、人工手段進(jìn)行，取而代之的是自動檢測產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)在加工過程中的檢驗(yàn)，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，避免流入下一道工序帶來資源浪費(fèi)。另外，自動化的檢測裝置采用傳感技術(shù)、通訊技術(shù)等采集傳輸數(shù)據(jù)，提高了檢測精度，并大大提高了檢測效率。

2.智能化。智能化的發(fā)展源自于自動化技術(shù)的進(jìn)步，主要是在自動采集傳輸數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能的計算分析，由計算機(jī)預(yù)先編制好的程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析判斷，對存在質(zhì)量誤差的產(chǎn)品報警，實(shí)現(xiàn)無人值守作業(yè)。

3.一體化。目前的機(jī)械產(chǎn)品檢測設(shè)備通常是一物一用，即分別具有獨(dú)立的、不同的功能，未來必將實(shí)現(xiàn)功能的集成，即一臺檢測設(shè)備可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)檢測功能，甚至可通過流水線完成機(jī)械產(chǎn)品的全檢測過程，最后出具產(chǎn)品檢測報告。

4.精細(xì)化。未來隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，一些高端機(jī)械行業(yè)對于精度的要求更是日益增長，因此，就要求未來的機(jī)械產(chǎn)品檢測技術(shù)精細(xì)化程度越來越高，研制高精度的檢測儀器來滿足檢測要求。

三、結(jié)語

本文在分析機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn)及質(zhì)量檢測要求的基礎(chǔ)上，探討了當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品通用的主要的檢測方法，包括基于機(jī)械測量的檢測方法和基于自動化技術(shù)的檢測方法。其中基于機(jī)械測量的檢測方法主要有外觀檢測、表面檢測、幾何量檢測及機(jī)械性能檢測等，而基于自動化技術(shù)的檢測方法多見于各種檢測設(shè)備，通常采用光學(xué)、聲學(xué)、壓力傳感器等，采集信息量并換算成為要檢測的量，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的檢測。通過前面的分析，本文認(rèn)為機(jī)械產(chǎn)品檢測人為干涉的檢測應(yīng)盡可能減少，由自動檢測設(shè)備代替，并且自動檢測設(shè)備并將向著自動化、智能化、一體化、精細(xì)化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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