剖面法檢測方法研究

王建軍

摘要：本文介紹了用剖面法設計檢測工具的原理，制作方法，以及不規則三維內飾件的檢測方法，并介紹了檢測工具的使用方法和該方法的優缺點及適用范圍。

關鍵詞：剖面法；檢測工具；不規則三維內飾件；檢測方法

1前言

隨著鐵路技術的快速發展，對車輛內飾的造型要求也越來越高，許多內飾件都是用三維軟件設計出來的不規則部件，很難用常規方法檢測產品的外形尺寸。

檢測不規則三維產品常用的工具是三坐標測量儀，使用三坐標測量儀來檢測產品精確度高，但設備昂貴，操作繁瑣，檢測速度慢。內飾件無需太高的精度，無需使用三坐標測量儀這樣的高精度的儀器。因此，設計合適的檢測工具是最行之有效的方法。

2設計思路與原理

剖面法設計檢測工具思路是，利用三維軟件，對產品占用的三維空間進行剖切，形成二維剖面，將復雜的三維元素分解成簡單的二維元素。將二維剖面按1：1的比例制造成多塊卡板，再按照各卡板在三維空間的定位組裝起來，制作出檢測工具。

3檢測工具的設計與制造方法

現以設計制作一節風道的檢測工具為例，說明如何用剖面法設計、制作檢測工具。

如圖1所示，為一節玻璃鋼送風道，是利用三維設計軟件，形狀不規則，很難用常規方法檢測。該風道在樣車生產時，樣件的偏差很大，安裝困難。在批量生產時，采用了本文介紹的檢測工具，來控制該產品的外形尺寸，檢測成品，效果很好。

3.1曲面提取

打開該風道的三維設計模型圖，利用三維設計軟件（以CATIA為例）按圖1所示箭頭指的面提取風道的三個面，形成該風道這一側的曲面。提取出的曲面見圖2。

3.2建立平行面組，形成相交曲線

創建兩個相互垂直的平面（平面1、平面2），使提取的曲面一端與其中一個平面（平面1）相接觸，“平面2”與曲面不相交。以200mm的偏移間距創建多個與平面1平行的平面，見圖2。使面組各平行平面與曲面相交，形成一組相交曲線。見圖3

3.3形成二維剖面

如圖4所示，以各相交線為輪廓，做拉伸面形成垂直于“平面2”的多個二維剖面，使復雜的三維元素分解成簡單的二維元素。

在“平面2”上做一個500mm×3200mm的矩形底面，使該面的一邊與第一個拉伸面平行，并相距240mm，各拉伸面要都位于該面上，以用于做檢測工具的底面。測出各拉伸面相同一側的一邊距底板同一個邊的距離，以用于下一步卡板的定位。

做一個500mm×300mm的面，使之與第一個拉伸面平行，并距第一個拉伸面為240mm（風道端部距第一個拉伸面的距離），用以做限位板平面。

3.4制作檢測工具

用鋼板或鋁板按1：1的比例制做圖6所示的底板、擋板、卡板，并按三維圖的比例裝配成實物，形成了一個檢測工具，示意圖見圖5。

4檢測工具的使用方法

如圖6所示，檢測工具的使用非常簡單，使用時，將做好的產品按正確的定位放到檢測工具上，使產品的一端貼到定位板上。如果該產品被檢測面與各卡板相合，則產品的該側外形尺寸符合設計要求。如果不相合，則產品變形較大，不合格。

5優缺點

剖面的數量及制作工藝決定著檢測工具檢測精度的高低，剖面越多，檢測精度越高。用這種方法檢測內飾件，其精度是足夠的了。優是制作簡單，成本低，操作簡單方便，檢測速度快。缺點是檢測精度低，適用于大批量生產和精度要求不高的產品，如內飾件。