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現代電子技術在汽車零部件檢測中的應用畢業論文
中國一汽的汽車生產，經歷了五十個春秋，在這五十年的歷程中，經受了由卡車到轎車；由單一產品到多元化產品；由手工制作到年產一百萬輛的歷練，發生了重大的轉變。而汽車零部件質量的檢測，伴隨著汽車生產規模的擴大，也日益重要。隨著科學的日新月異，檢測技術得到了長足的進步。
現代電子技術在汽車零部件檢測領域廣泛的應用，取得了顯著的成果。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
汽車零部件在生產過程中的檢測，是保證質量的重要環節。測量技術的提高，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數量級。
汽車零部件在生產過程中的檢測，就是對工件是否合格的判定。只有合格，才可以進入下一道工序，最終安裝在整車上。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。優點是使用方便，具體應用如：塞規、卡規、水柱式量儀、電子柱量儀等。
�。�2） 讀數顯示：通過使用百分表（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。優點是測量準確。有兩類不同的使用場合：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），并對讀數進行簡單計算，應用在平面度、垂直度、同軸度、對稱度、跳動等方面測量。
通過應用現代電子技術，在汽車零部件檢測領域，引入傳感器技術、單片機應用技術，實現了顯示智能化。它綜合了前述兩種方式的優點，使測量更準確、更方便。應用范圍更廣泛。
車輪輪輻、輪輞測量跳動的檢具，傳統上采用指針式粗測表來顯示數值，由于每種產品檢測多個跳動值，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生不同的測量結果，這對用戶控制產品質量造成一定的難度，也影響到整車質量。
通過對上述問題進行分析、調研并與用戶探討，最后確定采用智能化顯示來改善傳統檢具的不足，具體方案是通過電子部件將產品轉動一周變化的最大值記錄下來，并通過數顯裝置將其顯示出來。對一個產品的多個檢測項目可以通過一塊顯示面板來實現，給使用者帶來極大方便。另外，在測量上采用了傳感器，提高了測量準確性。
在為車輪廠設計6.00G-16 輪輞與輪輻總成跳動檢具時，我們根據上述方案，設計完成了兩套機電檢測量儀。該量儀的顯示裝置均采用工裝公司自行研制的TD 型跳動測量儀（見下圖），它通過傳感器與機械裝置相連，用數字形式反映產品公差，同時對產品是否合格用紅綠燈顯示來提示用戶，既方便又提高了準確性。解決了困擾質量的這一難題。
TD 型跳動測量儀是由我公司研制的，實現自動測量的電子檢測儀器�？膳浜喜煌瑱z驗夾具使用，檢測軸類零件的徑向、端面跳動。能同時測量1——4 個參數，可預置公差，有合格狀態顯示。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展邁出的關鍵一步，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，精度要求高的產品尤為適用。顯示智能化測量不僅廣泛適用各類檢具，同時，為發展自動化檢具、乃至智能化檢具，打好基礎。
2 力的測量
關于力的測量是在汽車零部件檢測領域一次突破性的應用。
遮陽板總成撕開力的檢測，通常不在檢測設計范圍內，因而一直未進行檢驗。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，不能滿足生產及用戶需求。經過研討，確立了機電結合的設計方案。
為一汽減振器廠設計的遮陽板總成撕開力的電子數顯檢測儀（見圖），實現了力的精確測量，并能實現測量全過程實時監測和最大值保持兩種功能，使檢驗工裝智能化、先進化。
在設計中，機械部分采用目前檢測方面最先進的結構和技術，如：THK 直線軸承滑板、滾珠滑板、絲杠傳動等。電氣部分主要應用了單片機技術和傳感器技術，實現了智能化檢測，讀數為數顯形式，并用紅綠燈顯示產品是否合格。這種檢測手段工人師傅們使用方便，操作簡單，能大大地提高工作效率。對多個品種產品的檢測項目可以通過一臺檢測儀來實現，給使用者帶來極大方便。
3 形位公差的測量
在形位公差的測量上，也取得了較為滿意的效果。主要是測跳動和測平面度兩個方面。測跳動——輪輞與輪輻總成跳動電檢測量儀；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、從動錐齒輪平面度電子數顯檢測儀。
為一汽熱處理廠設計的多品種從動錐齒輪平面度的電子數顯檢測儀（見下圖），實現了多種產品多工序平面度的精確測量，測量半自動化，降低勞動強度，提高檢測效率，使檢驗工裝智能化、先進化。熱處理檢測從動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，不能滿足生產節拍需求。另外，現場采用噴丸
的工藝去應力，粉塵較多，經常附著在工件表面；其中一道工序檢驗時，制件剛淬火完畢，制件表面掛滿淬火油，而且，溫度很高，如果等溫度冷卻后，油又會粘在工件表面。由于這些惡劣的環境因素，對檢測過程的要求，也將更加嚴格。經過研討，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的結構和技術，如：檢測儀采用了回轉運動、重力平衡、多產品快換等機構；增加了防塵、防油、隔熱等功能：將運動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和單片機技術，采用12 個傳感器，實現了數據重復采集、運算，保證了測量結果的正確性，自動打印測量結果，滿足生產節拍要求，提高生產效率。這種檢測手段工人師傅們使用方便，操作簡單，能大大地提高工作效率。對多個品種產品的檢測項目可以通過一臺檢測儀來實現，給使用者帶來極大方便。
4 軸/孔尺寸的高精度測量
專門用于測量高精度汽車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,實際重復測量精度在0.001mm,完全可以適應生產現場的最高測量要求。電子卡規和電子塞規在實際測量前，需用標定實際值的校準件進行比較校準。汽車零部件軸徑和孔徑的測量現狀及測量，現在在現場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，時間最長；各類氣動測量，應用比較普遍，尤其是水柱式量儀是我們公司李學授發明的，一段時間以來，在高精度軸徑和孔徑的測量中起到了很重要的作用；電子柱量儀測量軸徑是20 世紀90 年代初發展起來的一種測量方法，由于引入了電子信號測量的量化才真正開始；氣轉電的測量則把氣與電的優勢充分結合起來，是新型測量技術應用的具體體現。
卡規、塞規測量的最大優點是使用方便，對生產現場沒有任何要求，單件成本確實很低，但對于高精度軸徑和孔徑，磨損也很快。它的最大缺點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。
浮標量儀和水柱式量儀的測量精度可以滿足現場實際需要，但也只能作為產品判定合格與否的一種測量手段，而且，量儀調整困難，易受氣源干擾，對現場條件要求較高。
電子柱測量的最大優點是提供了可以量化的刻度，根據放大倍率的不同，每一個刻度所代表的精度指標不同，它的最大缺點是需要使用電源，而且由于使用筆式傳感器，調整困難，機械結構受限制。它的典型應用是發動機活塞裙部分組，效果不錯。
用氣轉電量儀進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。它的缺點是使用中現場需要提供氣源和電源，不方便。
我們研制開發的新產品——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 個月。電子卡規的機械疲勞實驗做到26 萬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，對現場沒有使用要求，可以隨時隨地進行測量，具有其他測量方式無法比擬的的方便性。
5 總結
綜上所述，應用了現代電子技術，檢驗工裝實現了與現代化的生產的匹配，有效地保證了汽車零部件的質量。通過多年的推廣和應用，在實際生產過程中，直接保證了產品質量乃至整車質量，達到了預期的效果，受到用戶的好評。
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