检测过程自动化PPT学习教案

1、会计学1检测过程自动化检测过程自动化第1页/共40页第2页/共40页第3页/共40页二、检测装置二、检测装置 要实现加工过程中的各种检测都要借助于一定的检测装置。如在机械加工系统中，所需的检测要素大致可分为对产品的检测要素和对加工设备的检测要素。其中，产品所需检测要素包括精度、粗糙度、形状、缺陷等；而对加工设备所需检测要素则包括切削负荷、刀具磨损及破损、温升、振动、变形等。 对于上述众多的检测项目，采用的检测手段一般可分为人工检测和自动检测两种。其中，人工检测主要是人操作检测工具，收集分析数据信息，为产品质量控制提供依据；而自动检测则是借助于各种自动化检测装置和检测技术，自动地灵敏地反映被测工

2、件及设备的参数，为控制系统提供必要的数据信息。 第4页/共40页 随着自动化检测技术的发展，各种各样的自动化检测装置也应运而生。机械制造过程所使用的自动化检测装置的范围是极其广泛的。从制品（零件、部件和产品）的尺寸、形状、缺陷、性能等的自动测量，到成品生产过程各阶段上的质量控制；从对各种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。 根据不同需要制造的各种自动检测装置，如用于工件的尺寸、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用的表面轮廓仪；用于刀具磨损或破损的监

3、测用的噪声频谱、红外发射、探针测量等测量装置；也有利用切削力、切削力矩、切削功率对刀具磨损进行检测的测量装置。它们的主要作用就在于全面地、快速地获得有关产品质量的信息和数据。第5页/共40页三、自动化检测方法三、自动化检测方法 自动化检测有如下优点：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，这是人工检测所不能胜任的。在机械加工中自动化检测方法有两种： 1产品精度检测 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。 2

4、工艺过程精度检测 工艺过程精度检测能预防废品的产生，从工艺上保证所需的精度。 第6页/共40页 计算机技术和电子技术的发展应用对自动检测领域的影响是很大的，它使自动检测的范畴，从被加工工件尺寸和几何参数的静态检测，扩展到对加工过程各个阶段的质量控制；从对工艺过程的监测扩展到实现最佳条件的自适应控制检测。 自动化检测技术不仅是现代制造系统中质量管理分系统的技术基础，而且已成为现代制造加工系统不可缺少的一个重要组成部分。第7页/共40页第8页/共40页第9页/共40页第10页/共40页第11页/共40页第12页/共40页第13页/共40页 在机械加工的实际应用中可根据自动在线检测应用的范围和深度的

5、不同，将自动在线检测大致分为：自动检测、机床监测和自适应控制。第14页/共40页第15页/共40页第16页/共40页 根据误差补偿运动实现的方式，可分为硬件补偿和软件补偿。硬件补偿是由测量系统和伺服驱动系统实现的误差补偿运动。目前多数机床的误差补偿都采用这种方法。而软件补偿主要是针对象三坐标测量机和数控加工中心这样结构复杂的设备。 第17页/共40页第18页/共40页第19页/共40页 （1）刀具寿命自动监控 刀具寿命检测原理是通过 对刀具加工时间的累计，直接监控刀具的寿命。 （2）刀具磨损、破损的自动监控第20页/共40页1.组成 自动化加工监控系统主要由信号监测、特征提取、状态识别、决策和

6、控制四个部分组成，如图5-15所示。 （1）信号检测 信号检测是监控系统的首要一步，加工过程的许多状态信号从不同角度反映加工状态的变化。第21页/共40页第22页/共40页第23页/共40页 加工设备的自动监控与故障诊断主要有四个方面的内容： （1）状态量的监测 状态量监测就是用适当的传感器实时监测设备运行状态是否正常的状态参数。 第24页/共40页 状态监测是故障诊断的基础，故障诊断是对监测结果的进一步分析和处理，而控制决策是在监测和诊断基础上做出的。因此，三者之间必须紧密集成在一起。第25页/共40页第26页/共40页第27页/共40页磁粉探伤检测可以检测铁磁性材料和构件的表面或近表面的缺

7、陷，对裂纹、发纹、折叠、夹层和未焊透等缺陷较为灵敏，通常采用交流电磁化可以检测表面下2mm以内的缺陷，采用直流电磁化可以检测表面下6mm以内的缺陷。第28页/共40页磁粉探伤的优点主要有：（1）显示直观，磁痕一般比裂纹尺寸大，易于观察。（2）探测灵敏度高，最小缺陷宽度可达0.1微米。（3）适应性好，对于几何形状复杂的工件，可以采用不同的磁化方法，对工件进行有效的全面检查。（4）设备简单，成本低，操作方便，效率高。 其缺点是：（1）只限于铁磁性材料的检查，主要包括碳钢、高强度合金钢、电工钢。（2）只能够检查工件的表面及近表面缺陷。（3）不能定量测出缺陷的深度。（4）必须用人眼来观察，易造成操作人

8、员的疲劳。第29页/共40页超声波用于无损探伤检测，主要是因为具有以下特性： （1）超声波在介质中传播时，遇到界面会发生反射；（2）超声波指向性好，频率愈高，指向性愈好；（3）超声波传播能量大，对各种材料的穿透力强。而 且超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性为超 声波的应用提供了丰富的信息。 第30页/共40页 超声波检测对于平面状的缺陷如裂纹，只要波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波。但是对于球状缺陷如气孔，假如气孔不是很大，或不太密集，就难以获得足够的回波。 第31页/共40页第32页/共40页第33页/共40页第34页/共40页第35页/共40页 对于相同的试件，化学成分、电导率

9、等都是固定的，因而在一般情况下，涡流按小圆环流动，但如果在涡流流动的路径上有一条裂纹或一个凹坑等缺陷，涡流的流动就会受到影响，涡流在缺陷附近将发生畸变。这畸变的涡流将产生畸变的涡流磁场，而被检测线圈接收到，所以可以用涡流来检测试件中的缺陷。第36页/共40页第37页/共40页2. 湿式气密性检测 湿式气密性检测是一种传统的方法，又称湿式浸水法，即在被检测工件的密封腔内充入一定压力的气体，然后浸入水中，由工人来观察是否有气泡产生。由于该方法简单并且直观，便于在生产中实施，目前很多生产厂家采用湿式浸水法来对零件进行气密性检验。 第38页/共40页 湿式气密性检测方法的缺点： （1）工件必须浸入水中，检测后需对工件进行烘干，为了防止工件生锈，常常需用煤油，酒精等液体来替代水，提高了测