机械产品检测方法综述

周昊

摘 要：本文通过对目前国内外机械产品加工制造行业的质量控制手段、产品检测工艺等进行研究，通过对国内同行业产品进行对比分析，结合通用的检测原理和检测工具，对机械产品的检测方法进行了分类和总结，并论述了各种检测工具的基本使用方法及检测原理。同时本文结合目前机械行业的发展现状，对检测方法的未来发展方向进行了预测和分析，提出了自动化、智能化、一体化、精细化的检测手段可提高效率，提高质量检验标准化程度，降低人为干扰，终将替代人工检验，成为未来的发展趋势。

关键词：机械产品;检测方法;检测工具

中国的机械制造业无论是产品研发、生产制造、质量检验，面临着强大的“外敌”，同时自身也存在着诸多问题。尤其是中国的机械产品质量，往往被公众认为不如进口产品，无论是产品外形、加工工艺、耐用程度都无法与台湾、日本、欧美等著名企业相抗衡。因此，国人在潜移默化中接受了这样一个现实：只有外国进口的生产线和生产设备是可靠的，外国的加工工艺和检测手段、质量控制是可信赖的，是产品的保证。

一、机械产品的检测方法

1.基于机械测量的检测方法

（1）外观检测。外观检测主要是对机械加工物件的初步检测，以确定产品的外观符合设计要求、满足产品使用性能，主要依赖于检验人员对设计要求的掌握，以及其对质量管控尺度的把握，具有较大的随意性。因此，在实际的检测过程中，应有配套的检验工艺，明确检验标准，尽量减小因人为因素带来的检验误差。

（2）表面检测。表面粗糙度指的是机械物件在机械加工后被加工面的微观不平度，对于不同的应用场合应选择不同的粗糙度。表面粗糙度检测通常采用样块比较法和显微镜比较法。

（3） 几何量检测。机械产品的几何量，包括几何形状、尺寸公差、形位公差等是机械零部件的基本参数量，直接关系到产品是否合格，是否能够满足应用等，因此几何量的检测至关重要。检测中应选用适合的量具及测量方法，测量分为直接测量法和间接测量法。直接测量法即用量具直接测量所测物件的尺寸，简便直观，无需繁琐的计算，同时也更加精准;间接测量法用于某些无法直接测量的尺寸，有时需要经过繁琐的函数计算，因此测量时应对每一个间接量精准测量，尽量减少误差积累。

①钢直尺。钢直尺是最简单的长度量具，有150，300，500，1000mm四种规格，主要用于测量零件的长度尺寸，测量结果不精准，误差较大。②塞尺。塞尺又称厚薄规或间隙片。主要用来检验紧固面。塞尺是由许多层厚薄不一的薄钢片组按照塞尺的组别制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有两个平行的测量平面，且都有厚度标记，以供组合使用。测量时，根据结合面间隙的大小，用一片或数片重叠在一起塞进间隙内。③游标卡尺。游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。④螺旋测微量具。螺旋测微仪具有以下特点：A.硬质合金测量面，耐磨性好;B.具有测力装置，使测量面与被测工件接触时，保持恒定的测量力;C.具有千分螺丝锁紧装置。

（4）机械性能检测。产品的机械性能试验是按规定程序和要求对产品的基本功能和各种使用条件下的适应性及其能力进行检查和测量，以评价产品性能满足规定要求的程度。 通常包括功能试验、结构力学试验、载荷试验、耐久性试验、环境试验等等。

2.基于自动化技术的检测方法

近年来，随着自动化技术、信息技术、传感技术等学科的快速发展，机械产品的检测手段越来越多，设备越来越精确，改变了传统的手工、物理检测方法，在提高劳动效率的情况下大大提高了检测质量。例如，在对物件表面粗糙度的检测中，出现了电动轮廓仪比较法、光切显微镜测量法及干涉显微镜测量法。采用触针或光学传感原理进行检测并自动记录，通过光学显微镜的检测方法还可将检测过程进行拍照，以便评定时使用，大大提高了检测的准确性，多用于对精度要求较高的场合，例如计量室等。对于机械产品的硬度检测可采用洛式硬度计，以单片机作为控制器件，通过光栅位移传感器实现位移的准确测量，并转换为相应硬度值，可实现数字显示，检测人员只需对应操作并读取相关数据记录即可。

一般来看，基于自动化检测技术的检测方法通常如上图所示，由数据采集模块、测控模块、显示模块组成，采用光、声、压力、接触等传感器采集各类信号，传递给控制模块进行数据分析判断，并自动转换为相应数据，同时物件的检测过程由步进电机控制，实现自动上料检测。

二、机械产品检测技术的发展趋势

1.自动化。随着自动化技术的发展，机械产品的检测会越来越少的依靠人力、人工手段进行，取而代之的是自动检测产品，可实现在加工过程中的检验，及时发现质量问题，避免流入下一道工序带来资源浪费。另外，自动化的检测装置采用传感技术、通讯技术等采集传输数据，提高了检测精度，并大大提高了检测效率。

2.智能化。智能化的发展源自于自动化技术的进步，主要是在自动采集传输数据的基础上进行智能的计算分析，由计算机预先编制好的程序對数据进行统一分析判断，对存在质量误差的产品报警，实现无人值守作业。

3.一体化。目前的机械产品检测设备通常是一物一用，即分别具有独立的、不同的功能，未来必将实现功能的集成，即一台检测设备可实现多项检测功能，甚至可通过流水线完成机械产品的全检测过程，最后出具产品检测报告。

4.精细化。未来随着经济和科学技术的发展，各行业对产品的质量要求越来越高，一些高端机械行业对于精度的要求更是日益增长，因此，就要求未来的机械产品检测技术精细化程度越来越高，研制高精度的检测仪器来满足检测要求。

三、结语

本文在分析机械产品的特点及质量检测要求的基础上，探讨了当前机械产品通用的主要的检测方法，包括基于机械测量的检测方法和基于自动化技术的检测方法。其中基于机械测量的检测方法主要有外观检测、表面检测、几何量检测及机械性能检测等，而基于自动化技术的检测方法多见于各种检测设备，通常采用光学、声学、压力传感器等，采集信息量并换算成为要检测的量，从而实现产品的检测。通过前面的分析，本文认为机械产品检测人为干涉的检测应尽可能减少，由自动检测设备代替，并且自动检测设备并将向着自动化、智能化、一体化、精细化的方向发展。

参考文献：

[1]田晓. 机械产品质量检验. 中国计量出版社，2007：4-6.

[2]张秀珍，晋其纯. 机械加工质量控制与检测. 北京大学出版社，2008.