機械產品檢測方法綜述

周昊

摘 要：本文通過對目前國內外機械產品加工制造行業的質量控制手段、產品檢測工藝等進行研究，通過對國內同行業產品進行對比分析，結合通用的檢測原理和檢測工具，對機械產品的檢測方法進行了分類和總結，并論述了各種檢測工具的基本使用方法及檢測原理。同時本文結合目前機械行業的發展現狀，對檢測方法的未來發展方向進行了預測和分析，提出了自動化、智能化、一體化、精細化的檢測手段可提高效率，提高質量檢驗標準化程度，降低人為干擾，終將替代人工檢驗，成為未來的發展趨勢。

關鍵詞：機械產品;檢測方法;檢測工具

中國的機械制造業無論是產品研發、生產制造、質量檢驗，面臨著強大的“外敵”，同時自身也存在著諸多問題。尤其是中國的機械產品質量，往往被公眾認為不如進口產品，無論是產品外形、加工工藝、耐用程度都無法與臺灣、日本、歐美等著名企業相抗衡。因此，國人在潛移默化中接受了這樣一個現實：只有外國進口的生產線和生產設備是可靠的，外國的加工工藝和檢測手段、質量控制是可信賴的，是產品的保證。

一、機械產品的檢測方法

1.基于機械測量的檢測方法

（1）外觀檢測。外觀檢測主要是對機械加工物件的初步檢測，以確定產品的外觀符合設計要求、滿足產品使用性能，主要依賴于檢驗人員對設計要求的掌握，以及其對質量管控尺度的把握，具有較大的隨意性。因此，在實際的檢測過程中，應有配套的檢驗工藝，明確檢驗標準，盡量減小因人為因素帶來的檢驗誤差。

（2）表面檢測。表面粗糙度指的是機械物件在機械加工后被加工面的微觀不平度，對于不同的應用場合應選擇不同的粗糙度。表面粗糙度檢測通常采用樣塊比較法和顯微鏡比較法。

（3） 幾何量檢測。機械產品的幾何量，包括幾何形狀、尺寸公差、形位公差等是機械零部件的基本參數量，直接關系到產品是否合格，是否能夠滿足應用等，因此幾何量的檢測至關重要。檢測中應選用適合的量具及測量方法，測量分為直接測量法和間接測量法。直接測量法即用量具直接測量所測物件的尺寸，簡便直觀，無需繁瑣的計算，同時也更加精準;間接測量法用于某些無法直接測量的尺寸，有時需要經過繁瑣的函數計算，因此測量時應對每一個間接量精準測量，盡量減少誤差積累。

①鋼直尺。鋼直尺是最簡單的長度量具，有150，300，500，1000mm四種規格，主要用于測量零件的長度尺寸，測量結果不精準，誤差較大。②塞尺。塞尺又稱厚薄規或間隙片。主要用來檢驗緊固面。塞尺是由許多層厚薄不一的薄鋼片組按照塞尺的組別制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有兩個平行的測量平面，且都有厚度標記，以供組合使用。測量時，根據結合面間隙的大小，用一片或數片重疊在一起塞進間隙內。③游標卡尺。游標卡尺是一種常用的量具，具有結構簡單、使用方便、精度中等和測量的尺寸范圍大等特點，可以用它來測量零件的外徑、內徑、長度、寬度、厚度、深度和孔距等，應用范圍很廣。游標卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的游標兩部分構成。主尺一般以毫米為單位，而游標上則有10、20或50個分格，根據分格的不同，游標卡尺可分為十分度游標卡尺、二十分度游標卡尺、五十分度格游標卡尺等。④螺旋測微量具。螺旋測微儀具有以下特點：A.硬質合金測量面，耐磨性好;B.具有測力裝置，使測量面與被測工件接觸時，保持恒定的測量力;C.具有千分螺絲鎖緊裝置。

（4）機械性能檢測。產品的機械性能試驗是按規定程序和要求對產品的基本功能和各種使用條件下的適應性及其能力進行檢查和測量，以評價產品性能滿足規定要求的程度。 通常包括功能試驗、結構力學試驗、載荷試驗、耐久性試驗、環境試驗等等。

2.基于自動化技術的檢測方法

近年來，隨著自動化技術、信息技術、傳感技術等學科的快速發展，機械產品的檢測手段越來越多，設備越來越精確，改變了傳統的手工、物理檢測方法，在提高勞動效率的情況下大大提高了檢測質量。例如，在對物件表面粗糙度的檢測中，出現了電動輪廓儀比較法、光切顯微鏡測量法及干涉顯微鏡測量法。采用觸針或光學傳感原理進行檢測并自動記錄，通過光學顯微鏡的檢測方法還可將檢測過程進行拍照，以便評定時使用，大大提高了檢測的準確性，多用于對精度要求較高的場合，例如計量室等。對于機械產品的硬度檢測可采用洛式硬度計，以單片機作為控制器件，通過光柵位移傳感器實現位移的準確測量，并轉換為相應硬度值，可實現數字顯示，檢測人員只需對應操作并讀取相關數據記錄即可。

一般來看，基于自動化檢測技術的檢測方法通常如上圖所示，由數據采集模塊、測控模塊、顯示模塊組成，采用光、聲、壓力、接觸等傳感器采集各類信號，傳遞給控制模塊進行數據分析判斷，并自動轉換為相應數據，同時物件的檢測過程由步進電機控制，實現自動上料檢測。

二、機械產品檢測技術的發展趨勢

1.自動化。隨著自動化技術的發展，機械產品的檢測會越來越少的依靠人力、人工手段進行，取而代之的是自動檢測產品，可實現在加工過程中的檢驗，及時發現質量問題，避免流入下一道工序帶來資源浪費。另外，自動化的檢測裝置采用傳感技術、通訊技術等采集傳輸數據，提高了檢測精度，并大大提高了檢測效率。

2.智能化。智能化的發展源自于自動化技術的進步，主要是在自動采集傳輸數據的基礎上進行智能的計算分析，由計算機預先編制好的程序對數據進行統一分析判斷，對存在質量誤差的產品報警，實現無人值守作業。

3.一體化。目前的機械產品檢測設備通常是一物一用，即分別具有獨立的、不同的功能，未來必將實現功能的集成，即一臺檢測設備可實現多項檢測功能，甚至可通過流水線完成機械產品的全檢測過程，最后出具產品檢測報告。

4.精細化。未來隨著經濟和科學技術的發展，各行業對產品的質量要求越來越高，一些高端機械行業對于精度的要求更是日益增長，因此，就要求未來的機械產品檢測技術精細化程度越來越高，研制高精度的檢測儀器來滿足檢測要求。

三、結語

本文在分析機械產品的特點及質量檢測要求的基礎上，探討了當前機械產品通用的主要的檢測方法，包括基于機械測量的檢測方法和基于自動化技術的檢測方法。其中基于機械測量的檢測方法主要有外觀檢測、表面檢測、幾何量檢測及機械性能檢測等，而基于自動化技術的檢測方法多見于各種檢測設備，通常采用光學、聲學、壓力傳感器等，采集信息量并換算成為要檢測的量，從而實現產品的檢測。通過前面的分析，本文認為機械產品檢測人為干涉的檢測應盡可能減少，由自動檢測設備代替，并且自動檢測設備并將向著自動化、智能化、一體化、精細化的方向發展。

參考文獻：

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[2]張秀珍，晉其純. 機械加工質量控制與檢測. 北京大學出版社，2008.