项目（传动轴检测与主要缺陷分析）要点

项目1 传动轴检测与主要缺陷分析1.1 任务描述下发任务书，明确项目1（传动轴检测与主要缺陷分析）的要求。分析传动轴零件图技术要求，针对下列检验项目，确定检测方案，选择量具，编制检验计划： 1、线性检测； 2、圆度检测； 3、跳动检测；4、螺纹检测； 5、粗糙度检测。 根据检验计划实施检测，记录检测数据，并判断是否合格； 对不合格项用不合格项统计表进行分析； 作出排列图，寻找主要质量问题，并提出质量改进意见。项目1 传动轴检测与主要缺陷分析1.2 检测技术知识1.2.1 常用量具的分类及选用教学课题1常用量具的种类与用途2常用量具选用的原则及步骤计划课时2教学目标1了解常用量具的分类2了解各类常用量具的用途3掌握常用量具选用的原则及步骤教学重点常用量具选用的原则及步骤教学难点常用量具选用的原则及步骤教学方法讲解法教学手段通过课件多媒体教学本讲主题1常用量具的种类与用途2常用量具选用的原则及步骤教学过程环节方式教学内容所用时间一、分析讲解常用量具的种类与用途二、分析讲解常用量具选用的原则及步骤教学过程：一、引入新课题根据任务书，我们要检测传动轴，首先需要分析零件图的技术要求，选择量具。什么是量具，量具是测量仪器与测量工具的总称。通常讲的量具是指结构比较简单的测量工具，比如钢直尺、卡尺等量具。结构比较复杂的量具称为测量仪器（简称量仪），这些仪器可以将直接测量的数值转换成可直接观察的指示值或等效信息，如表面粗糙度仪、三坐标测量仪等。为了正确选择测量工具，有必要先了解常用量具的种类与用途。二、教学内容（一）常用量具的种类与用途1、量块量块是无刻度的平面平行端面量具，除了作为标准器具进行长度值传递外，还可以用作标准器来调整仪器、机床或直接测量零件。（讲解表2-2）2、角尺类角尺类量具是检测零件角度、垂直度与位置度等的工具。（讲解表2-3）3、直尺、卡尺类直尺、卡尺是最常用的量具，结构简单、使用方便，测量的尺寸范围较大，应用范围很广。（讲解表2-4）4、千分尺类千分尺是一种测微量具，也是工厂生产中使用最广泛的量具之一。（讲解表2-5）5、量块类量规是一种没有刻度的，用以检验零件尺寸、形状、相互位置的专用检验工具，它只能判断零件是否合格，而不能得出具体的零件尺寸。量规结构简单、检测方便，特别适合于批量生产的零件检测。（讲解表2-6）6、量表类量规测量方便、快速，但仅为定性测量。（讲解表2-7）百分表：是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对值，主要用于检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可在机床上于工件的安装找正。百分表的测量准确度为0.01mm。百分表的结构原理如右图所示。当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，小指针7转一格大指针每转一格读数值0.01mm，小指针每转一格读数为1mm。小指针处的刻度范围为百分表的测量范围。测量的大小指针读数之和即为测量尺寸的变动量。刻度盘可以转动，供测量时大指针对零用。 百分表常用于测量跳动误差。圆跳动常用的测量器具有偏摆检查仪、V型块与百分表等。图a、b为被测工件安装在两同轴顶尖之间，此两同轴顶尖的中心线体现基准轴线；图c为被测工件安装在心轴上，心轴安装在两同轴顶尖之间体现基准轴线。测量时，当被告测件绕基准轴线回转一周中，指示表不作轴向（或径向）移动时，可测得径向圆跳动误差（或端面圆跳动误差）；若指示表在测量中作轴向（或径向）移动时，可测得径向全跳动误差（或端面全跳动误差）。图a 图b 图c机械比较仪：是利用相对法进行测量的长度测量工具，精度可达1微米，如图其结构主要由测微仪和比较仪座组成。测量时，先用量块研合组成与被测基本尺寸相等的量块组，再用此量块组使测微仪指针为零，然后换上被没工件，测微仪指针指示的即为被测尺寸的偏差值。按测微仪所采用的放大原理，比较仪可分为机械式比较仪、光学比较仪和电学比较仪3种。机械式比较仪和百分表和千分表、杠杆齿轮式测微仪或扭簧测微仪等机械式指示表作为放大、指示部件。杠杆齿轮式测微仪的工作原理与百分表和千分表相似。但第1级放大机构是杠杆，其分度值通常为1微米。 （二）常用量具的基本技术指标1、标尺间距：量具刻度盘或标尺上两相邻刻线中心间的距离。右图所示的游标卡尺的标尺间距为1mm。2、分度值：量具每刻线间距所代表的被测量值。直接读出的最小单位量值，反映测量精度。3、测量范围：指测量器具所能测量的被测量值的最大与最小范围值。4、示值范围：指测量器具标尺或刻度盘内全部刻度显示或指示的最小值与最大值的范围。（三）常用量具的选择原则 1、适用性 所选测量器具的结构、特点、性能、测量范围等需适全测量对象的要求。如测量范围大于被测尺寸；测量外径类尺寸选用外径测量工具，测量内径类尺寸选用内径测量工具。2、准确性 满足被测对象的精度要求。3、经济性 在保证测量准确度的要求下，尽量降低测量成本。4、产品批量 大批量生产选用专用量检具，少量生产可选用万能测量器具，首件试生产等单件检测可选用高精度测量仪器检测。（四）常用量具的选择步骤1. 类型、规格选择：与工件外形、位置、尺寸、被测参数特征相适应2. 精度选择及计量器具选择：计量器具的不确定度u测量不确定度的允许值u13. 确定验收极限。例：测 ，请确定验收极限并选择适当的计量器具解：1. 类型、规格选择：与工件外形、位置、尺寸、被测参数特征相适应。该尺寸是外尺寸， 应选测外尺寸的量具。2. 精度选择：计量器具的不确定度u测量不确定度的允许值u1（又最接近u1 ）（1）确定工件公差值 IT=0.062mm （2）确定安全裕度A和计量器具的不确定度允许值 已知工件的公差IT=0.062mm，查课本表2-8，选档，查得安全裕度A=0.0062mm；计量器具的不确定度的允许值u 1 = 5.6m = 0.0056mm。（3）选择计量器具 工件尺寸为50mm，查课本表2-9，得分度值为0.01的外径千分尺的不确定度u = 0.004mm。比较：u u1 ，所以分度值为0.01的外径千分尺满足测量要求。3. 确定验收极限（1）该尺寸的上下偏差：es = 0，ei = 0.062mm（2）算出最大极限尺寸= 500 = 50mm（3）算出最小极限尺寸= 500.062 = 49.938mm（4）算验收极限： 上验收极限 =最大极限尺寸安全裕度=500.0062 = 49.994mm 下验收极限 =最小极限尺寸+安全裕度= 49.938 + 0.0062 = 49.944mm（五）表面粗糙度的检测表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度，其两波峰或两波谷之间的波距很小，属于微观几何形状误差。表面粗糙度值越小，则表面越光滑。1、最常见的参数：（1）轮廓算术平均偏差a 在取样长度内，轮廓上各点至轮廓至基准线的距离的绝对值的算术平均值。（2）轮廓最大高度Rz 在取样长度内，轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。2、常用的检测方法（1）比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。精度较差，只能做定性分析比较。（2）针锚法： 便携式表面粗糙仪是针锚法检测表面粗糙度的一个应用。当粗糙度仪测量工件表面粗糙度时，将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，数据经处理后，测量结果在液晶显示器上读出，也可在打印机上输出，还可与PC进行通讯。三、小结1常用量具的种类与用途2常用量具选用的原则及步骤四、布置作业1课堂练习：选一至两个任务书上的尺寸做练习。2课后作业：完成任务书上的线性尺寸的量具选择。项目1 传动轴检测与主要缺陷分析1.2 检测技术知识1.2.1 常用量具的分类及选用教学课题1常用量具的种类与用途2常用量具选用的原则及步骤计划课时2教学目标1了解常用量具的分类2了解各类常用量具的用途3掌握常用量具选用的原则及步骤教学重点常用量具选用的原则及步骤教学难点常用量具选用的原则及步骤教学方法讲解法教学手段通过课件多媒体教学本讲主题1常用量具的种类与用途2常用量具选用的原则及步骤教学过程环节方式教学内容所用时间一、分析讲解常用量具的种类与用途二、分析讲解常用量具选用的原则及步骤教学过程：一、引入新课题根据任务书，我们要检测传动轴，首先需要分析零件图的技术要求，选择量具。什么是量具，量具是测量仪器与测量工具的总称。通常讲的量具是指结构比较简单的测量工具，比如钢直尺、卡尺等量具。结构比较复杂的量具称为测量仪器（简称量仪），这些仪器可以将直接测量的数值转换成可直接观察的指示值或等效信息，如表面粗糙度仪、三坐标测量仪等。为了正确选择测量工具，有必要先了解常用量具的种类与用途。二、教学内容（一）常用量具的种类与用途1、量块量块是无刻度的平面平行端面量具，除了作为标准器具进行长度值传递外，还可以用作标准器来调整仪器、机床或直接测量零件。（讲解表2-2）2、角尺类1.2 检测技术知识1.2.2 误差及其产生原因误差: 测量值与真实值之间的差值。一、误差的分类根据误差产生的原因及性质等，误差可分为三类：1、系统误差 （1）定义：是指在同一条件下，多次测量同一物理时，结果总是向一个方向偏离，其数值一定或按一定规律变化。（2）特点：误差的绝对值为一常数，或按一定的规律变化；误差出现的正负号保持不变；（3）产生原因 仪器误差 仪器缺陷或不按规定条件使用 理论误差 测量依据的理论公式近似、测量方法不当等 个人误差 人的视力分辨能力引起、读数估读时产生、测量不熟练产生 环境误差 光照、温度、湿度等变化引起（4）消除和减少观测方法和观测程序上采用必要的措施，限制或削弱系统误差的影响，如水准测量中限制前后视视距差等； 找出产生系统误差的原因和规律，对观测值进行系统误差的改正。2、随机误差（1）定义：是指在相同测量条件下，多次测量同一物理量时，误差时大时小、时正时负，以不可预定的方式变化的误差。从表面看，随机误差没有任何规律，表现为纯粹的偶然性，因此也称为偶然误差。（2）特点： 不确定性 不可测性 多次重复测量，服从统计规律。服从正态分布规律：大小相等的正误差和负误差出现的概率相等；小误差出现的概率大，大误差出现的概率小，极大误差出现的概率极小。（3）产生原因： 随机因素（室温、湿度、气压、电压的微小变化等） 个人辨别能力（滴定管读数的不确定性）（4）消除和减少 提高仪器等级； 降低外界影响； 进行多次测量获得均值以尽量逼近真实值。3、粗大误差（也叫过失误差）（1）定义：指超出了在一定条件下可能出现的误差。（2）产生原因： 由于测量时疏忽大意（如读数错误、计算错误等）或环境条件的突变（冲击、振动等）而造成的某些较大的误差。（3）消除 测量时要严肃认真，避免出现； 在处理数据时，必须按一定的准则从测量数据中剔除。 1.2.3 螺纹检测一、综合检测在螺纹成批生产中，可采用光滑极限量规和螺纹量规联合对螺纹进行综合检验。即用光滑极限量规检验螺纹顶径，用螺纹量规检验其作用中径和底径的合格性。外螺纹顶径的合格性用环规(或卡规)检验，其通端和止端分别按螺纹大径的最大极限尺寸dmax和最小极限尺寸dmin设计制造；内螺纹顶径的合格性用光滑极限量规塞规检验，其通端和止端分别按螺纹小径的最小极限尺寸D1min和最大极限尺寸D1max设计制造。由此光滑极限量规可分别控制内、外螺纹顶径的实际尺寸位于其规定的公差范围内。螺纹量规通规体现的是最大实体边界，并具有完整的牙型，其长度应等于被检验螺纹的旋合长度。通端螺纹环规用来控制外螺纹作用中径d2作用及小径最大极限尺寸d1max，通端螺纹塞规用来控制内螺纹作用中径D2作用及大径最小极限尺寸Dmin。螺纹量规止规的牙型为截短牙型，且只有几个牙，以减少螺距误差和牙型半角误差对检验结果的影响。止端螺纹环规和塞规分别用来控制外螺纹单一中径的最小极限尺寸d2min和内螺纹单一中径的最大极限尺寸D2max。 若螺纹通规在旋合长度内与被检螺纹顺利旋合，而螺纹止规不能通过被检螺纹(允许旋进最多23牙),则说明被检螺纹的作用中径、底径和单一中径均合格，否则不合格。所以，采用光滑极限量规和螺纹量规联合可综合检验内、外螺纹顶径、作用中径、底径和单一中径是否合格。二、单项测量1、用螺纹千分尺测量螺纹中径（1）测量原理螺纹千分尺一般用来测量三角螺纹中径，其结构和使用方法与外径千分尺相同，有两个和螺纹牙形角相同的触头，一个呈圆锥体，一个呈凹槽。有一系列的测量触头可供不同的牙形角和螺距选用。 测量时，螺纹千分尺的两个触头正好卡在螺纹的牙形面上，所得的读数就是该螺纹中径的实际尺寸。（2）查表确定三角螺纹中径尺寸例：查表确定M242-6g中径尺寸。解：查表5-3，得螺纹中径尺寸为22.701mm;根据公差带代号6g，查表5-4，得基本偏差 为上偏差es=-0.038mm;查表5-6，得外螺纹中径公差Td2=0.170mm;计算其下偏差ei=es-Td2=0.038-0.170=-0.208mm故中径尺寸为22.701-0.038即中径最大极限尺寸为22.663，最小极限尺寸为22.493。2、三针法测量三角形螺纹中径（1）测量原理用量针测量螺纹中径的方法称三针量法，测量时，在螺纹凹槽内放置具有同样直径d0的三根量针，然后用适当的量具(如千分尺等)来测量尺寸M的大小，根据已知的螺距P、牙型半角/2及量针直径d0的数值，计算出中径，验证所加工的螺纹中径是否正确当测量普通螺纹时，三针法的测量精度，除与量仪本身的误差和量针误差有关外，还与被测螺纹的牙型半角误差和螺距误差有关。 为了消除螺纹牙型半角误差对测量结果的影响，应使选择的量针与螺纹牙侧在中径处相切，该量针称为最佳量针，其直径为d0最佳 。当测量普通螺纹时， 三针的精度分为0级和1级两个等级，0级三针主要用于测量中径公差为48m的螺纹；1级三针用于测量中径公差大于8m的螺纹。 （2）测量步骤1）查表确定三角螺纹中径尺寸例：查表确定M20-6e中径尺寸。解：查表5-3，得螺纹中径尺寸为18.376mm;根据公差带代号6e，查表5-4，得基本偏差 为上偏差es=-0.080mm;查表5-6，得外螺纹中径公差Td2=0.170mm;计算其下偏差ei=es-Td2=0.080-0.170=-0.250mm故中径尺寸为18.376-0.080即中径最大极限尺寸为18.296，最小极限尺寸为18.126。2）选择测量工具查表选择量针 已知螺距为2.5mm，查表5-8得标准量针直径d0=1.441mm。千分尺选择 对于公制普通螺纹/2=30 d2=M-(3d0-0.866P)=M-C60 则 M=d2+C60=18.376+2.158=20.534 选取精度为0.01mm的0-25mm的外径千分尺进行检测。3）测量及数据处理利用三个量针测出跨距M后，按公式d2=M-C60计算出实际中径值，根据中径的极限尺寸判断被测螺纹中径是否合格。1.3 质量控制知识教学课题1统计调查法2分层法3排列图计划课时2教学目标1了解统计调查法的作用、绘制及分析2了解分层法的作用、绘制及分析3掌握排列图的作用、绘制及分析教学重点排列图的作用、绘制与分析教学难点排列图的绘制教学方法讲解法教学手段通过课件多媒体教学本讲主题1统计调查法2分层法3排列图教学过程环节方式教学内容所用时间一、分析讲解统计调查法的作用、绘制及分析二、分析讲解分层法的作用、绘制及分析三、分析讲解排列图的作用、绘制及分析教学过程：一、引入新课题在绪论中，我们了解了常用的质量管理方法有7种，本次课，我们学习其中的三种：统计调查法、分层法和排列图法。二、教学内容1、统计调查法是利用一定格式的表格，对质量数据进行登记、整理，进而对质量问题产生的原因做初步分析的一种质量管理工具。统计调查表的设计遵循目的性、简洁实用性和美观大方性等基本原则，设计步骤如下：（1）明确统计调查目的（2）选定统计调查对象（3）设计选择统计调查项目（4）草拟统计调查初表（5）将调查初表进行试用和完善（6）修改完善并形成最终使用表填制注意事项：填写规范、填制人与（或）审核人签名。应用：可应用于质量管理的各个方面和各个环节。表1 产品性能状况登记表时间特性1特性2特性3特性4特性5记录人表2 产品月份不合格项目统计表项目名称数量比重项目名称1项目名称2项目名称3填报人： 审核人：表3 月份产品缺陷原因统计表序号缺陷原因产品数量比重备注填报人： 审核人：2、分层法是把收集到的质量数据按照不同的目的进行分类整理，目的是使数据反映的质量特征明显地表现出来，以便于找出问题的原因，及时采取有效措施。分层法是分析影响质量因素的一种最基本的方法，也是其他管理方法应用的基础。分层的基本要求是，原则上应使同一层内的数据波动尽可能小，而不同层之间的差别尽可能大。因此，分层方法主要是选择合适的分层标志。 按操作人员分：如按不同性别、年龄、技术水平分层； 按设备分：如按设备的不同型号、来源、状态等分层； 按原材料分：如按种类、生产厂家、批号等分层； 表4 不同类型产品缺陷分类统计表缺陷项目数量（吨）占总量比例（%）接头超标1.417.95松紧不一3.747.44端部不齐2.329.49油污0.45.13合计7.8100表5 不同班次产品缺陷分类统计表班次缺陷数量（吨）所占比率（%）早班00中班3.241.03晚班4.658.97合计7.8100由以上分层分析，可知产品不合格较多的主要原因是产品松紧不一、端部不齐和接头超标是主要原因，且较集中出现在中班和晚班。3、排列图法排列图又叫帕累托图或主次原因分析图，是一种定量找出影响产品质量的主要问题或因素的方法。排列图是根据“关键的少数与次要的多数”原理绘制。排列图由一个横坐标、两个纵坐标、几个按高低顺序（“其他”项例外）排列的矩形和一条累计百分比折线组成。排列图的作用：作为降低不良品率的依据用于发现现场的重要问题点决定改善的目标确认改善效果用于更直观反映报表或记录的数据状况可做不同条件的评价排列图的绘制步骤1）搜集数据搜集一定时期的质量问题数据，并按一定的方法进行分类，统计名类项目的频次。2）作质量项目统计表将各类质量项目及出现的频数从大到小填入质量项目统计表，并计算累积数和累积百分比，如下表：统计表序号项目频数累积数累积%3）绘制排列图画坐标：先画左纵坐标，再画横坐标，在横坐标上按项目个数划分刻度个数，并在横坐标最右刻度处画右纵坐标。填写项目：在横坐标上按频数大小顺序从左到右填定项目名称。定左纵坐标刻度：这是个频数坐标（件数、次数、重量、金额等），取一合适高度定出总频数，再均匀地标出一定的整数刻度值。定右纵坐标刻度：以总频数等高定为100%，再均匀地标出其他整10的百分数刻度。画直方块：按项目的频数画出直方块。画帕累托曲线：以各直方块右侧边线或其延长线为纵线，以累积百分数值为纵坐标依次描点，并在各点的上方标记其累积百分数，把各点从原点用折线依次连接起来。划分类区：累积百分数在080%的区域为A区（主要因素），8090%的区域为B区（次要因素），90100%为C区（一般因素）。必要的说明：在图的下方填写排列图的名称、搜集数据的是间、绘图者、分析结论等事项。例：某公司QC小组在2001年对其电子产品的用户反馈单进行了统计，整理后的资料如下：用户对公司产品质量的反馈统计序号项目频数累计累计 A接头焊接缺陷4871487146.02B网线外露2123699466.08C内毛边1521851580.45D成型不足998951389.88E成型部缩水9811049499.15F绝缘缺陷511054599.63G导通缺陷4110586100.00用户反馈的产品质量项目排列图211742346352846910586100806040200 0接头焊接缺陷网线外露内毛边成型不足成型部缩水绝缘缺陷导通缺陷频数（个）累计百分比（）46.0266.0880.4589.8899.1599.63从图中可看出，该公司产品的“接头焊接缺陷”应作为“质量改进”的主要对象，应对它作进一步的调查研究与分析。 三、小结1统计调查法的作用、绘制及分析2分层法的作用、绘制及分析3排列图的作用、绘制及分析四、布置作业1.4 检验计划及记录表教学课题编制检验计划及记录表计划课时2教学目标1能对图纸进行，确定检测方案，选择量具，编制检验计划表；2能编制检验记录表、不合格项目统计表。教学重点编制检验计划教学难点编制检验计划教学方法案例法教学手段课件多媒体教学、板书结合本讲主题编制检验计划及记录表教学过程环节方式教学内容所用时间一、案例讲解编制检验计划及记录表二、学生分组讨论、制定学生分组讨论、制定检验计划及记录表三、点评学生展示成果、老师点评教学过程：一、引入新课题下次课我们将检测传动轴零件，为了能顺利进行零件的检测，我们首先要做好计划，本次课，我们先分析图纸，结合任务书的要求，确定检测方案，选择量具，编制检验计划表；并且编制检验记录表、不合格项目统计表。二、教学内容 1、检验计划表根据任务书和图纸要求，制定检验计划表。产品检验计划表产品