10-11机械制造自动化技术-检测过程自动化

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1、检测过程自动化12主要介绍机械加工过程中检测技术的基本概念、分类、检测方法和常用的检测装置，重点讲工件、刀具及加工设备对加工后的工件进行检测，刀具及加工设备等常用的自动识别技术和自动化检测技术。机械制造系统？机械加工系统？从概念包含的范围看，机械加工系统是机械制造系统的子系统。本章主要介绍的是机械加工阶段相关检测技术。一、制造过程的检测技术3▲机械加工系统——在不同的生产条件下，通过自身的定位装夹、运动、控制以及能量供给等机构，按不同的工艺要求实现将毛坯或原材料加工成零件或产品。图6-1机械加工系统的基本概念要把握住加工过程中各种有价值的数据信息，才能实现被加工工件的质量控

2、制、加工工艺过程的监测、加工过程的优化以及设备的正常运行。一、制造过程的检测技术4▲机械加工系统——在不同的生产条件下，通过自身的定位装夹、运动、控制以及能量供给等机构，按不同的工艺要求实现将毛坯或原材料加工成零件或产品。图6-1机械加工系统的基本概念要把握住加工过程中各种有价值的数据信息，才能实现被加工工件的质量控制、加工工艺过程的监测、加工过程的优化以及设备的正常运行。5对加工后的工件进行检测，仅能起到剔除废品的作用，因此检测过程是被动的；对加工中的工件进行检测，并根据检测结果通过控制系统对加工过程进行控制，这种方式能防止废品的产生，检测过程是主动的；如果进一步对测得的

3、加工过程参数进行优化，并校正机床系统，就能实现自适应控制。6▲检测方法——直接测量与间接测量——接触测量和非接触测量——在线测量和离线测量直接测量：测量时，直接从测量器具上读出被测几何量的大小值，测量过程迅速，应用广泛。间接测量：被测几何量无法直接测量时，首先测出与被测几何量有关的其他几何量，然后，通过一定的数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值。谁的测量误差大？7接触式检验。测量器具的测量头直接与被测对象的表面接触，工件被测参数的变化，直接反映在量杆的移动量上。非接触式检验。测量器具的测量头不与被测对象表面接触，而是借助电磁感应、气压，光束或放射性同位素的射线等的作用

4、，以反映被测参数的变化。这种测量方式，没有因为测头与被测对象接触发生磨损而产生的误差，故在现代制造系统中，具有明显的优越性。8在线测量：在加工过程或加工系统运行过程中对被测对象进行检测。通常还得对测得数据进行分析处理，再反馈控制系统调整加工过程，可实现自动化测量。离线测量：在被测对象加工后脱离加工系统在进行检测。需人工干预将测量结果输入控制系统，以调整后续加工过程。9直接测量间接测量接触式测量非接触式测量在线测量离线测量直接测量误差小非接触测量精度高在线监测可实现自动检测与监控10▲检测装置——检测对象不同，检测要素不同，检测手段不同，检测装置也不同针对产品的检测针对加工设

5、备的检测尺寸（精度）、形状（精度）、表面粗糙度等测谁的信息？谁的哪方面的信息？谁去测？刀具磨损量、温升、振动、变形等人工检测自动检测人工检测：是人操作检测工具，收集分析数据信息（离线检测），为产品质量控制提供依据；但产品结构越来越复杂、产品周期要求越来越短，人工检测在检测精度及效率方面已不能满足现代化生产要求。自动检测：是借助于各种自动化检测装置和检测技术（可在线监测），自动地灵敏地反映被测工件及设备的参数，为控制系统提供必要的数据信息。11▲检测装置—自动检测装置的检测范围从制品（零件、部件和产品）的尺寸、形状、缺陷等的静态检测，到成品生产过程各阶段上的质量控制；从对各种

6、工艺过程及其设备的调节与控制，到实现最佳条件的自动生产，其中每一方面都离不开自动检测技术。▲自动化检测的优点：检测时间短并可与加工时间重合，使生产率进一步提高；排除检测中人为的观测误差和操作水平的影响；迅速及时地提供产品质量信息和有价值的数据，以便对加工系统中工艺参数及时进行调整，为加工过程的实时控制提供了条件。12▲检测装置—自动检测装置用于工件的尺寸、形状检测用的定尺寸检测装置：三坐标测量机、激光测径仪以及气动测微仪、电动测微仪和采用电涡流方式的检测装置；用于工件表面粗糙度检测：表面轮廓仪；用于刀具磨损或破损监测的：噪声频谱、红外发射、探针测量等测量装置；它们的主要作用

7、就在于全面地、快速地获得有关产品质量的信息和数据。13▲自动检测的类型1．产品精度检测（被动检测）产品精度检测是在工件加工完成后，按验收的技术条件进行验收和分组（1分为合格品与废品；2合格品分组）。这种检验只能发现废品，不能预防废品的产生。2．工艺过程精度检测（主动检测）检测对象一般是加工设备和生产工艺过程。目的：预防废品的产生，从工艺上保证所需的精度。14二、工件尺寸的自动测量工件尺寸精度是直接反映产品质量的指标，因此在许多自动化制造中都采用自动测量工件的方法来保证产品质量和系统的正常运行。检测方法检测方法按其在