現代電子技術(shù)在汽車(chē)零部件檢測中的應用畢業(yè)論文

　　中國一汽的汽車(chē)生產(chǎn)，經(jīng)歷了五十個(gè)春秋，在這五十年的歷程中，經(jīng)受了由卡車(chē)到轎車(chē)；由單一產(chǎn)品到多元化產(chǎn)品；由手工制作到年產(chǎn)一百萬(wàn)輛的歷練，發(fā)生了重大的轉變。而汽車(chē)零部件質(zhì)量的檢測，伴隨著(zhù)汽車(chē)生產(chǎn)規模的擴大，也日益重要。隨著(zhù)科學(xué)的日新月異，檢測技術(shù)得到了長(cháng)足的進(jìn)步。

　　現代電子技術(shù)在汽車(chē)零部件檢測領(lǐng)域廣泛的應用，取得了顯著(zhù)的成果。主要在顯示智能化、力的測量、形位公差的測量、軸/孔尺寸的高精度測量等方面：

　　1 顯示智能化

　　汽車(chē)零部件在生產(chǎn)過(guò)程中的檢測，是保證質(zhì)量的重要環(huán)節。測量技術(shù)的提高，是加工精度提高的前提條件。通常測量精度應高于加工精度一個(gè)數量級。

　　汽車(chē)零部件在生產(chǎn)過(guò)程中的檢測，就是對工件是否合格的判定。只有合格，才可以進(jìn)入下一道工序，最終安裝在整車(chē)上。對檢測結果的顯示方式，通常有兩種方式：

　�。�1） 界限顯示：通過(guò)控制加工公差的上限和下限，當工件在這一區間內，合格，落在區間外，則超差，不合格。優(yōu)點(diǎn)是使用方便，具體應用如：塞規、卡規、水柱式量?jì)x、電子柱量?jì)x等。

　�。�2） 讀數顯示：通過(guò)使用百分表（或千分表）對工件測量，讀出數值，在要求的公差范圍，為合格，否則即為不合格。優(yōu)點(diǎn)是測量準確。有兩類(lèi)不同的使用場(chǎng)合：直接讀數法——應用于尺寸的測量（有校準件）；間接讀數法——需要讀取最大值（或最小值），并對讀數進(jìn)行簡(jiǎn)單計算，應用在平面度、垂直度、同軸度、對稱(chēng)度、跳動(dòng)等方面測量。

　　通過(guò)應用現代電子技術(shù)，在汽車(chē)零部件檢測領(lǐng)域，引入傳感器技術(shù)、單片機應用技術(shù)，實(shí)現了顯示智能化。它綜合了前述兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，使測量更準確、更方便。應用范圍更廣泛。

　　車(chē)輪輪輻、輪輞測量跳動(dòng)的檢具，傳統上采用指針式粗測表來(lái)顯示數值，由于每種產(chǎn)品檢測多個(gè)跳動(dòng)值，操作者要記住每塊表變化的最大值，非常不方便，不同的操作者也容易產(chǎn)生不同的測量結果，這對用戶(hù)控制產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的難度，也影響到整車(chē)質(zhì)量。

　　通過(guò)對上述問(wèn)題進(jìn)行分析、調研并與用戶(hù)探討，最后確定采用智能化顯示來(lái)改善傳統檢具的不足，具體方案是通過(guò)電子部件將產(chǎn)品轉動(dòng)一周變化的最大值記錄下來(lái)，并通過(guò)數顯裝置將其顯示出來(lái)。對一個(gè)產(chǎn)品的多個(gè)檢測項目可以通過(guò)一塊顯示面板來(lái)實(shí)現，給使用者帶來(lái)極大方便。另外，在測量上采用了傳感器，提高了測量準確性。

　　在為車(chē)輪廠(chǎng)設計6.00G-16 輪輞與輪輻總成跳動(dòng)檢具時(shí)，我們根據上述方案，設計完成了兩套機電檢測量?jì)x。該量?jì)x的顯示裝置均采用工裝公司自行研制的TD 型跳動(dòng)測量?jì)x（見(jiàn)下圖），它通過(guò)傳感器與機械裝置相連，用數字形式反映產(chǎn)品公差，同時(shí)對產(chǎn)品是否合格用紅綠燈顯示來(lái)提示用戶(hù)，既方便又提高了準確性。解決了困擾質(zhì)量的這一難題。

　　TD 型跳動(dòng)測量?jì)x是由我公司研制的，實(shí)現自動(dòng)測量的電子檢測儀器�？膳浜喜煌瑱z驗夾具使用，檢測軸類(lèi)零件的徑向、端面跳動(dòng)。能同時(shí)測量1——4 個(gè)參數，可預置公差，有合格狀態(tài)顯示。另外，它的設計原理可以適用于其他以讀數差為顯示結果的形位公差的檢測。

　　顯示智能化測量是檢具向電子化發(fā)展邁出的關(guān)鍵一步，并且這種智能化顯示使測量更加方便可靠，對于一些測量參數多，精度要求高的產(chǎn)品尤為適用。顯示智能化測量不僅廣泛適用各類(lèi)檢具，同時(shí)，為發(fā)展自動(dòng)化檢具、乃至智能化檢具，打好基礎。

　　2 力的測量

　　關(guān)于力的測量是在汽車(chē)零部件檢測領(lǐng)域一次突破性的應用。

　　遮陽(yáng)板總成撕開(kāi)力的檢測，通常不在檢測設計范圍內，因而一直未進(jìn)行檢驗。如果采用機械式的測量方案，即：將制件定位，用彈簧秤或加掛砝碼的機構，實(shí)現測量。這樣，得到的結果，只是近似值，不準確，而且效率低，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)及用戶(hù)需求。經(jīng)過(guò)研討，確立了機電結合的設計方案。

　　為一汽減振器廠(chǎng)設計的遮陽(yáng)板總成撕開(kāi)力的電子數顯檢測儀（見(jiàn)圖），實(shí)現了力的精確測量，并能實(shí)現測量全過(guò)程實(shí)時(shí)監測和最大值保持兩種功能，使檢驗工裝智能化、先進(jìn)化。

　　在設計中，機械部分采用目前檢測方面最先進(jìn)的結構和技術(shù)，如：THK 直線(xiàn)軸承滑板、滾珠滑板、絲杠傳動(dòng)等。電氣部分主要應用了單片機技術(shù)和傳感器技術(shù)，實(shí)現了智能化檢測，讀數為數顯形式，并用紅綠燈顯示產(chǎn)品是否合格。這種檢測手段工人師傅們使用方便，操作簡(jiǎn)單，能大大地提高工作效率。對多個(gè)品種產(chǎn)品的檢測項目可以通過(guò)一臺檢測儀來(lái)實(shí)現，給使用者帶來(lái)極大方便。

　　3 形位公差的測量

　　在形位公差的測量上，也取得了較為滿(mǎn)意的效果。主要是測跳動(dòng)和測平面度兩個(gè)方面。測跳動(dòng)——輪輞與輪輻總成跳動(dòng)電檢測量?jì)x；測平面度——后蓋-變速器/中間軸-變速器/側蓋-倒檔孔平面度數顯檢測儀、從動(dòng)錐齒輪平面度電子數顯檢測儀。

　　為一汽熱處理廠(chǎng)設計的多品種從動(dòng)錐齒輪平面度的電子數顯檢測儀（見(jiàn)下圖），實(shí)現了多種產(chǎn)品多工序平面度的精確測量，測量半自動(dòng)化，降低勞動(dòng)強度，提高檢測效率，使檢驗工裝智能化、先進(jìn)化。熱處理檢測從動(dòng)錐齒輪平面度采用兩種方式： ①采用滑尺法，需重復測量很多次；②采用塞尺法，塞周邊。兩種方法由于都重復測量，效率低，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)節拍需求。另外，現場(chǎng)采用噴丸

　　的工藝去應力，粉塵較多，經(jīng)常附著(zhù)在工件表面；其中一道工序檢驗時(shí)，制件剛淬火完畢，制件表面掛滿(mǎn)淬火油，而且，溫度很高，如果等溫度冷卻后，油又會(huì )粘在工件表面。由于這些惡劣的環(huán)境因素，對檢測過(guò)程的要求，也將更加嚴格。經(jīng)過(guò)研討，確立了機電結合的設計方案。

　　在設計中，機械部分采用目前檢測方面新研發(fā)的結構和技術(shù)，如：檢測儀采用了回轉運動(dòng)、重力平衡、多產(chǎn)品快換等機構；增加了防塵、防油、隔熱等功能：將運動(dòng)部件安裝在封閉的箱體內，減少粉塵的影響；設計了特殊的雨傘式結構，防止油的滲漏，添加了排油槽；設計了靈活的傳遞杠桿，避免了高溫對傳感器的影響。電氣方面應用了傳感器技術(shù)和單片機技術(shù)，采用12 個(gè)傳感器，實(shí)現了數據重復采集、運算，保證了測量結果的正確性，自動(dòng)打印測量結果，滿(mǎn)足生產(chǎn)節拍要求，提高生產(chǎn)效率。這種檢測手段工人師傅們使用方便，操作簡(jiǎn)單，能大大地提高工作效率。對多個(gè)品種產(chǎn)品的檢測項目可以通過(guò)一臺檢測儀來(lái)實(shí)現，給使用者帶來(lái)極大方便。

　　4 軸/孔尺寸的高精度測量

　　專(zhuān)門(mén)用于測量高精度汽車(chē)零部件軸徑和孔徑的數顯便攜式電子卡規和電子塞規。它的液晶數顯表頭采用3 位半數字顯示，數字讀取精度在0.001mm,實(shí)際重復測量精度在0.001mm,完全可以適應生產(chǎn)現場(chǎng)的最高測量要求。電子卡規和電子塞規在實(shí)際測量前，需用標定實(shí)際值的校準件進(jìn)行比較校準。汽車(chē)零部件軸徑和孔徑的測量現狀及測量，現在在現場(chǎng)普遍采用的軸徑和孔徑的測量方法有這樣幾種：卡規、塞規測量，這種測量方法應用最廣，時(shí)間最長(cháng)；各類(lèi)氣動(dòng)測量，應用比較普遍，尤其是水柱式量?jì)x是我們公司李學(xué)授發(fā)明的，一段時(shí)間以來(lái)，在高精度軸徑和孔徑的測量中起到了很重要的作用；電子柱量?jì)x測量軸徑是20 世紀90 年代初發(fā)展起來(lái)的一種測量方法，由于引入了電子信號測量的量化才真正開(kāi)始；氣轉電的測量則把氣與電的優(yōu)勢充分結合起來(lái)，是新型測量技術(shù)應用的具體體現。

　　卡規、塞規測量的最大優(yōu)點(diǎn)是使用方便，對生產(chǎn)現場(chǎng)沒(méi)有任何要求，單件成本確實(shí)很低，但對于高精度軸徑和孔徑，磨損也很快。它的最大缺點(diǎn)是對于高精度軸徑和孔徑測量的可信度太差，在國外，高精度軸徑和孔徑早已不采用這種測量方式。

　　浮標量?jì)x和水柱式量?jì)x的測量精度可以滿(mǎn)足現場(chǎng)實(shí)際需要，但也只能作為產(chǎn)品判定合格與否的一種測量手段，而且，量?jì)x調整困難，易受氣源干擾，對現場(chǎng)條件要求較高。

　　電子柱測量的最大優(yōu)點(diǎn)是提供了可以量化的刻度，根據放大倍率的不同，每一個(gè)刻度所代表的精度指標不同，它的最大缺點(diǎn)是需要使用電源，而且由于使用筆式傳感器，調整困難，機械結構受限制。它的典型應用是發(fā)動(dòng)機活塞裙部分組，效果不錯。

　　用氣轉電量?jì)x進(jìn)行測量對于高精度軸徑和孔徑，尤其是小孔徑或粗糙度較好的零件比較實(shí)用。它同樣可以提供量化的刻度，測量精度可以達到很高。它的缺點(diǎn)是使用中現場(chǎng)需要提供氣源和電源，不方便。

　　我們研制開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品——電子卡規和電子塞規。它的表頭采用數字顯示，重復測量精度基本可以達到0.001mm,電子卡規的測頭采用陶瓷合金；電子塞規的測頭采用硬質(zhì)合金。電源采用兩節9V 電池供電，電池的使用壽命可以達到3 個(gè)月。電子卡規的機械疲勞實(shí)驗做到26 萬(wàn)次以上仍可正常使用，電子塞規測頭的測力只有5N,且可以調整。電子卡規和電子塞規整體的使用壽命在正常情況下，可以達到5 年。由于采用便攜式的設計，對現場(chǎng)沒(méi)有使用要求，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行測量，具有其他測量方式無(wú)法比擬的的方便性。

　　5 總結

　　綜上所述，應用了現代電子技術(shù)，檢驗工裝實(shí)現了與現代化的生產(chǎn)的匹配，有效地保證了汽車(chē)零部件的質(zhì)量。通過(guò)多年的推廣和應用，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，直接保證了產(chǎn)品質(zhì)量乃至整車(chē)質(zhì)量，達到了預期的效果，受到用戶(hù)的好評。

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