淺談機(jī)械產(chǎn)品的檢驗(yàn)方法

朱序 陳曉寧 姚娜娜 姜華 柳燕 趙明波

（北方華安工業(yè)集團(tuán)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾，161046）

0 引言

近年來(lái)，隨著國(guó)家航天、航空、軍工領(lǐng)域的大力發(fā)展，同時(shí)制造業(yè)也在迅猛發(fā)展。其對(duì)產(chǎn)品的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)技術(shù)也在不斷提出新的要求。在產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程中，檢驗(yàn)方法的正確與否直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。為了適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高對(duì)檢驗(yàn)的要求，科技人員和檢驗(yàn)人員不斷研究探索檢驗(yàn)的理論和方式方法，大量新技術(shù)在檢驗(yàn)中不斷應(yīng)用及發(fā)展。檢驗(yàn)工作是一項(xiàng)繁瑣又系統(tǒng)的工作，其在檢驗(yàn)過(guò)程中要遵循一定的檢驗(yàn)原理、檢驗(yàn)程序等才能確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 檢驗(yàn)方法定義

檢驗(yàn)方法是檢驗(yàn)時(shí)所采用的檢驗(yàn)原理、檢驗(yàn)程序、檢驗(yàn)手段和檢驗(yàn)條件的總體。[1]一般分為：器具檢驗(yàn)、感官檢驗(yàn)、試驗(yàn)性使用效果檢驗(yàn)。

本公司生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)要求較多, 主要包括材料的檢驗(yàn)、形位誤差的檢驗(yàn)、表面粗糙度的檢驗(yàn)等。一件產(chǎn)品的檢驗(yàn)過(guò)程中需根據(jù)產(chǎn)品的具體要求來(lái)確定采用什么樣的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)手段。檢驗(yàn)人員只有遵守檢驗(yàn)程序，做好各方面的工作，才能檢驗(yàn)出合格的產(chǎn)品。

在眾多檢驗(yàn)項(xiàng)目中，形位誤差的檢驗(yàn)尤為重要。它不但需要檢驗(yàn)的項(xiàng)目較多而且其檢驗(yàn)結(jié)果直接影響產(chǎn)品的合格與否。

2 形位誤差的檢驗(yàn)

2.1 形位誤差的檢驗(yàn)項(xiàng)目

形位誤差檢驗(yàn)分為形狀誤差檢驗(yàn)和位置誤差檢驗(yàn)。其中形狀誤差檢驗(yàn)分為：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線性輪廓及面輪廓度共6個(gè)項(xiàng)目；位置誤差檢驗(yàn)分為：平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對(duì)稱度、位置度、圓跳動(dòng)及全跳動(dòng)共8個(gè)項(xiàng)目。

形位誤差檢驗(yàn)的項(xiàng)目較多，為了能正確地測(cè)量形位誤差，我們通常通過(guò)規(guī)定的五個(gè)檢測(cè)原則，根據(jù)被測(cè)對(duì)象的技術(shù)要求，在一定的檢驗(yàn)條件下，選擇最合理的檢驗(yàn)方案。

圖1 平面度檢驗(yàn)

圖2 平行度檢測(cè)

圖3 圓柱度檢驗(yàn)

圖4 圓跳動(dòng)檢驗(yàn)

2.2 與理想要素比較原則

該原則是將被測(cè)要素與理想要素進(jìn)行比較，獲得被測(cè)要素偏離理想要素的一系列數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)評(píng)定形位誤差值的一項(xiàng)原則。[2]

“理想要素”是該原則的重點(diǎn)。在檢驗(yàn)過(guò)程中如何具體地體現(xiàn)出“理想要素”是實(shí)現(xiàn)該原則的關(guān)鍵。在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中，我們常常使用平面工作臺(tái)體現(xiàn)理想平面，圓度儀體現(xiàn)理想圓。

本公司在檢驗(yàn)帶有板類零件時(shí)（如圖1所示），常采用該原則進(jìn)行直線度、平面度、圓度等檢驗(yàn)項(xiàng)目。將工件放置在平臺(tái)上，手輕微觸動(dòng)工件，使工件在不受外力作用下與平臺(tái)接觸，用塞尺檢測(cè)工件需測(cè)量部位，測(cè)得最大值，就是與“理想要素”相比較的最大值，即是被測(cè)工件的平面度誤差。

2.3 測(cè)量坐標(biāo)值原則

該原則是利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或其他坐標(biāo)測(cè)量裝置，對(duì)被測(cè)要素進(jìn)行一系列測(cè)量，獲取關(guān)鍵位置的一定數(shù)量的坐標(biāo)值，再經(jīng)數(shù)據(jù)處理，獲得相應(yīng)的形位誤差值。

本公司在檢驗(yàn)帶有空間幾何工件時(shí)（如圖2所示），經(jīng)常采用該原則進(jìn)行垂直度、同軸度、平行度、相關(guān)具體數(shù)值等檢驗(yàn)項(xiàng)目。將工件放置在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上，測(cè)頭在X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)空間內(nèi)沿著工件進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)出工件實(shí)際空間坐標(biāo)值，經(jīng)系統(tǒng)處理后，獲得相應(yīng)的形位誤差值。

2.4 測(cè)量特征參數(shù)原則

該原則是指被測(cè)實(shí)際要素能直接反映形位誤差變動(dòng)的，具有代表性的參數(shù)。[3]

圖5 工件圖紙

該原則的應(yīng)用在本公司是較為廣泛的（如圖3所示），采用該原則可以進(jìn)行直線度、圓度、圓柱度等檢驗(yàn)項(xiàng)目。公司生產(chǎn)圓柱形工件較多，經(jīng)常采用該原則。工件在V形座上旋轉(zhuǎn)一周，讀取指示表的最大值與最小值，其最大值與最小值差的一半即為圓柱度誤差值。

2.5 測(cè)量跳動(dòng)原則

該原則根據(jù)跳動(dòng)的定義而確定的，主要用于測(cè)量圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)的精度。有時(shí)還可用于同軸度及垂直度的測(cè)量。應(yīng)用也是很廣泛的。

本公司在檢驗(yàn)帶有弧度的工件時(shí)（如圖4所示），經(jīng)常采用該原則進(jìn)行圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。將工件放置在檢驗(yàn)工作臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)工件，指示表的測(cè)針觸頭接觸工件，工件旋轉(zhuǎn)一周，取所測(cè)得最大值，即為圓跳動(dòng)誤差值。

2.6 控制實(shí)效邊界原則

該原則應(yīng)用于圖紙中給出最大實(shí)體要素的形位公差的場(chǎng)合，一般采用專用設(shè)計(jì)量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，來(lái)控制被測(cè)工件是否超出圖紙給定的實(shí)效邊界。[4]

圖6 工件檢驗(yàn)量具

圖5 為本公司加工某產(chǎn)品，其測(cè)量要素為φ67.30 -0.10。產(chǎn)品要求，局部尺寸必須在φ67.2mm～φ67.3mm之間。同時(shí)最大實(shí)體要求給出同軸度公差值φ0.01mm。當(dāng)被測(cè)要素直徑為最大實(shí)體尺寸φ67.3mm時(shí)，被測(cè)軸線所對(duì)應(yīng)的圓柱面由直徑為φ67.31mm的最大實(shí)體實(shí)效邊界限制，即被測(cè)要素必須在實(shí)效狀態(tài)邊界內(nèi)，該邊界是一個(gè)直徑為φ67.31mm的理想圓柱面?；鶞?zhǔn)軸線A所對(duì)應(yīng)的圓柱面，由直徑為φ77mm的最大實(shí)體邊界限制。在確定相關(guān)公差范圍后，針對(duì)φ67.3 mm、φ77mm及同軸度公差值φ0.01mm三個(gè)測(cè)量要素要求，設(shè)計(jì)了產(chǎn)品檢驗(yàn)量具（如圖6所示），由量具分別體現(xiàn)被測(cè)要素的最大實(shí)體實(shí)效邊界和基準(zhǔn)要素的最大實(shí)體邊界。檢驗(yàn)時(shí)，被測(cè)工件能被位置量規(guī)通過(guò)，表示同軸度符合設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

檢驗(yàn)測(cè)量作為機(jī)械制造產(chǎn)品加工一個(gè)不可或缺的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)保證產(chǎn)品的質(zhì)量有著重要的意義。在檢驗(yàn)產(chǎn)品過(guò)程中運(yùn)用正確的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)程序是至關(guān)重要的。無(wú)論是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性方面的檢驗(yàn)，還是材料選擇的嚴(yán)格檢驗(yàn)上，都可以保證我們的產(chǎn)品在使用過(guò)程中至始至終可以達(dá)到產(chǎn)品要求。嚴(yán)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z驗(yàn)不但保證產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量，而且可以降低成本。