检测过程自动化.ppt

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1、第五章检测过程自动化检测是企业产品质量管理的技术基础，也是制造系统不可缺少的一个重要组成部分。在机械加工过程中应用检测技术，可以保障高投资自动化加工设备的安全和产品的加工质量，避免重大的加工事故，提高生产率和机床设备的利用率。随着现代制造技术、自动控制技术、计算机技术、人工智能技术以及系统工程技术的发展，各种新型刀具、材料及昂贵的加工设备的使用更加大了检测的难度，传统的人工检测技术已远远不能满足生产加工的要求。因此，各种先进的自动化检测技术和识别技术应运而生。第一节制造过程的检测技术一、基本概念检测技术是机械制造系统不可缺少的部分，它在机械制造

2、领域中占有十分重要的地位。制造过程的检测技术就是采用人工或自动的检测手段，通过各种检测工具或自动化检测装置，为控制加工过程、产品质量等提供必要的参数和数据。这些参数和数据可以是几何的、工艺的或物理的。检测与组成加工系统之间的关系，如图5-2所示。1）定位子系统：建立刀具与被加工工件的相对位置。2）运动子系统：为加工提供切削速度及进给量。3）能量子系统：为加工过程改变工件形状提供能量保证。4）检测子系统：为控制加工过程、产品质量等提供必要的数据信息。5）控制子系统：对加工系统的信息输入和传递进行必要的控制，以保证产品质量，提高加工效率，降低成本。

3、它可以是人工控制，也可以是自动控制。对加工后的工件进行检测，仅能起到剔除废品的作用，因此检测过程是被动的；对加工中的工件进行检测，并根据检测结果通过控制系统对加工过程进行控制，这种方式能防止废品的产生，检测过程是主动的；如果进一步对测得的加工过程参数进行优化，并校正机床系统，就能实现自适应控制。检测方法按其在制造系统中所处位置可分为下列几种方式：（1）直接测量与间接测量（2）接触测量和非接触测量（3）在线测量和离线测量二、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

4、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件及设备的参数，为控制系统提供必要的数据信息。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

5、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

6、关产品质量的信息和数据。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．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。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

7、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。工件尺寸精度是直接反映产品质量的指标，因此在许多自动化制造中都采用自动测量工件的方法来保证产品质量和系统的正常运行。一、检测方法检测方法按其在制造系统中所处的位置可以分为：1.离线检测在自动化制造系统生产线以外进行检测，其检测周期长，难以及时反馈质量信息。第二节加工尺寸的自动测量2.过程中检

8、测这种检测是在工序内部，即工步或走刀之间，利用机床上装备的测头检测工件的几何精度或标定工件零点和刀具尺寸。检测结果直接输入机床数控系统，修正机床运动参