淺談機械產品的檢驗方法

朱序 陳曉寧 姚娜娜 姜華 柳燕 趙明波

（北方華安工業集團有限公司，黑龍江 齊齊哈爾，161046）

0 引言

近年來，隨著國家航天、航空、軍工領域的大力發展，同時制造業也在迅猛發展。其對產品的檢驗方法和檢驗技術也在不斷提出新的要求。在產品質量檢驗過程中，檢驗方法的正確與否直接關系到產品質量的好壞。為了適應生產的發展和產品質量不斷提高對檢驗的要求，科技人員和檢驗人員不斷研究探索檢驗的理論和方式方法，大量新技術在檢驗中不斷應用及發展。檢驗工作是一項繁瑣又系統的工作，其在檢驗過程中要遵循一定的檢驗原理、檢驗程序等才能確保產品的質量。

1 檢驗方法定義

檢驗方法是檢驗時所采用的檢驗原理、檢驗程序、檢驗手段和檢驗條件的總體。[1]一般分為：器具檢驗、感官檢驗、試驗性使用效果檢驗。

本公司生產的機械產品技術要求較多, 主要包括材料的檢驗、形位誤差的檢驗、表面粗糙度的檢驗等。一件產品的檢驗過程中需根據產品的具體要求來確定采用什么樣的檢驗方法、檢驗手段。檢驗人員只有遵守檢驗程序，做好各方面的工作，才能檢驗出合格的產品。

在眾多檢驗項目中，形位誤差的檢驗尤為重要。它不但需要檢驗的項目較多而且其檢驗結果直接影響產品的合格與否。

2 形位誤差的檢驗

2.1 形位誤差的檢驗項目

形位誤差檢驗分為形狀誤差檢驗和位置誤差檢驗。其中形狀誤差檢驗分為：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線性輪廓及面輪廓度共6個項目；位置誤差檢驗分為：平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、位置度、圓跳動及全跳動共8個項目。

形位誤差檢驗的項目較多，為了能正確地測量形位誤差，我們通常通過規定的五個檢測原則，根據被測對象的技術要求，在一定的檢驗條件下，選擇最合理的檢驗方案。

圖1 平面度檢驗

圖2 平行度檢測

圖3 圓柱度檢驗

圖4 圓跳動檢驗

2.2 與理想要素比較原則

該原則是將被測要素與理想要素進行比較，獲得被測要素偏離理想要素的一系列數據，由這些數據評定形位誤差值的一項原則。[2]

“理想要素”是該原則的重點。在檢驗過程中如何具體地體現出“理想要素”是實現該原則的關鍵。在實際檢驗過程中，我們常常使用平面工作臺體現理想平面，圓度儀體現理想圓。

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

2.3 測量坐標值原則

該原則是利用坐標測量機或其他坐標測量裝置，對被測要素進行一系列測量，獲取關鍵位置的一定數量的坐標值，再經數據處理，獲得相應的形位誤差值。

本公司在檢驗帶有空間幾何工件時（如圖2所示），經常采用該原則進行垂直度、同軸度、平行度、相關具體數值等檢驗項目。將工件放置在三坐標測量機上，測頭在X、Y、Z三個坐標空間內沿著工件進行移動，測出工件實際空間坐標值，經系統處理后，獲得相應的形位誤差值。

2.4 測量特征參數原則

該原則是指被測實際要素能直接反映形位誤差變動的，具有代表性的參數。[3]

圖5 工件圖紙

該原則的應用在本公司是較為廣泛的（如圖3所示），采用該原則可以進行直線度、圓度、圓柱度等檢驗項目。公司生產圓柱形工件較多，經常采用該原則。工件在V形座上旋轉一周，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 測量跳動原則

該原則根據跳動的定義而確定的，主要用于測量圓跳動、全跳動的精度。有時還可用于同軸度及垂直度的測量。應用也是很廣泛的。

本公司在檢驗帶有弧度的工件時（如圖4所示），經常采用該原則進行圓跳動、全跳動等檢驗項目。將工件放置在檢驗工作臺上，旋轉工件，指示表的測針觸頭接觸工件，工件旋轉一周，取所測得最大值，即為圓跳動誤差值。

2.6 控制實效邊界原則

該原則應用于圖紙中給出最大實體要素的形位公差的場合，一般采用專用設計量規進行檢驗，來控制被測工件是否超出圖紙給定的實效邊界。[4]

圖6 工件檢驗量具

圖5 為本公司加工某產品，其測量要素為φ67.30 -0.10。產品要求，局部尺寸必須在φ67.2mm～φ67.3mm之間。同時最大實體要求給出同軸度公差值φ0.01mm。當被測要素直徑為最大實體尺寸φ67.3mm時，被測軸線所對應的圓柱面由直徑為φ67.31mm的最大實體實效邊界限制，即被測要素必須在實效狀態邊界內，該邊界是一個直徑為φ67.31mm的理想圓柱面。基準軸線A所對應的圓柱面，由直徑為φ77mm的最大實體邊界限制。在確定相關公差范圍后，針對φ67.3 mm、φ77mm及同軸度公差值φ0.01mm三個測量要素要求，設計了產品檢驗量具（如圖6所示），由量具分別體現被測要素的最大實體實效邊界和基準要素的最大實體邊界。檢驗時，被測工件能被位置量規通過，表示同軸度符合設計要求。

3 結語

檢驗測量作為機械制造產品加工一個不可或缺的生產環節，對保證產品的質量有著重要的意義。在檢驗產品過程中運用正確的檢驗方法、檢驗程序是至關重要的。無論是在產品的穩定性和可靠性方面的檢驗，還是材料選擇的嚴格檢驗上，都可以保證我們的產品在使用過程中至始至終可以達到產品要求。嚴格、嚴謹的檢驗不但保證產品的加工精度和質量，而且可以降低成本。