第六章  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

▲ 机械加工系统——在不同的生产条件下，通过自身的定位装夹、运动、控制以及能量供给等机构，按不同的工艺要求实现将毛坯或原材料加工成零件或产品。

                                 图 6-1 机械加工系统的基本概念

       要把握住加工过程中各种有价值的数据信息，才能实现被加工工件的质量控制、加工工艺过程的监测、加工过程的优化以及设备的正常运行。 

▲ 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：

   ——定位子系统

   ——运动子系统

   ——能量子系统

   ——检测子系统

   ——控制子系统

                                              图 6-2 机械加工系统的组成

▲主动检测与被动检测

 ——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。

 ▲ 检测方法

——直接测量与间接测量

——接触测量和非接触测量 

——在线测量和离线测量

二、检测装置

▲ 检测要素

  ——产品的检测要素：精度、粗糙度、形状、缺陷等；

  ——对加工设备的检测要素：切削负荷、刀具磨损及破损、温升、振动、变形等。

▲ 检测手段

  ——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；

  ——自动检测：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。

▲ 检测工具

  ——用于工件的尺寸、形状检测用的定尺寸检测装置；

  ——用于工件表面粗糙度检测用的检测装置； 

  ——用于刀具磨损或破损的监测用的测量装置。

三、自动化检测类型

▲ 自动化检测的优点：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。

▲ 产品精度检测：在工件加工完成后，按验收的技术条件进行验收和分组。 

▲工艺过程精度检测：在生产工艺过程中，根据检测结果比较最终工件的尺寸要求，并通过检测装置，自动地控制机床的加工过程 。