浅谈机械产品的检验方法

朱序 陈晓宁 姚娜娜 姜华 柳燕 赵明波

（北方华安工业集团有限公司，黑龙江 齐齐哈尔，161046）

0 引言

近年来，随着国家航天、航空、军工领域的大力发展，同时制造业也在迅猛发展。其对产品的检验方法和检验技术也在不断提出新的要求。在产品质量检验过程中，检验方法的正确与否直接关系到产品质量的好坏。为了适应生产的发展和产品质量不断提高对检验的要求，科技人员和检验人员不断研究探索检验的理论和方式方法，大量新技术在检验中不断应用及发展。检验工作是一项繁琐又系统的工作，其在检验过程中要遵循一定的检验原理、检验程序等才能确保产品的质量。

1 检验方法定义

检验方法是检验时所采用的检验原理、检验程序、检验手段和检验条件的总体。[1]一般分为：器具检验、感官检验、试验性使用效果检验。

本公司生产的机械产品技术要求较多, 主要包括材料的检验、形位误差的检验、表面粗糙度的检验等。一件产品的检验过程中需根据产品的具体要求来确定采用什么样的检验方法、检验手段。检验人员只有遵守检验程序，做好各方面的工作，才能检验出合格的产品。

在众多检验项目中，形位误差的检验尤为重要。它不但需要检验的项目较多而且其检验结果直接影响产品的合格与否。

2 形位误差的检验

2.1 形位误差的检验项目

形位误差检验分为形状误差检验和位置误差检验。其中形状误差检验分为：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线性轮廓及面轮廓度共6个项目；位置误差检验分为：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动及全跳动共8个项目。

形位误差检验的项目较多，为了能正确地测量形位误差，我们通常通过规定的五个检测原则，根据被测对象的技术要求，在一定的检验条件下，选择最合理的检验方案。

图1 平面度检验

图2 平行度检测

图3 圆柱度检验

图4 圆跳动检验

2.2 与理想要素比较原则

该原则是将被测要素与理想要素进行比较，获得被测要素偏离理想要素的一系列数据，由这些数据评定形位误差值的一项原则。[2]

“理想要素”是该原则的重点。在检验过程中如何具体地体现出“理想要素”是实现该原则的关键。在实际检验过程中，我们常常使用平面工作台体现理想平面，圆度仪体现理想圆。

本公司在检验带有板类零件时（如图1所示），常采用该原则进行直线度、平面度、圆度等检验项目。将工件放置在平台上，手轻微触动工件，使工件在不受外力作用下与平台接触，用塞尺检测工件需测量部位，测得最大值，就是与“理想要素”相比较的最大值，即是被测工件的平面度误差。

2.3 测量坐标值原则

该原则是利用坐标测量机或其他坐标测量装置，对被测要素进行一系列测量，获取关键位置的一定数量的坐标值，再经数据处理，获得相应的形位误差值。

本公司在检验带有空间几何工件时（如图2所示），经常采用该原则进行垂直度、同轴度、平行度、相关具体数值等检验项目。将工件放置在三坐标测量机上，测头在X、Y、Z三个坐标空间内沿着工件进行移动，测出工件实际空间坐标值，经系统处理后，获得相应的形位误差值。

2.4 测量特征参数原则

该原则是指被测实际要素能直接反映形位误差变动的，具有代表性的参数。[3]

图5 工件图纸

该原则的应用在本公司是较为广泛的（如图3所示），采用该原则可以进行直线度、圆度、圆柱度等检验项目。公司生产圆柱形工件较多，经常采用该原则。工件在V形座上旋转一周，读取指示表的最大值与最小值，其最大值与最小值差的一半即为圆柱度误差值。

2.5 测量跳动原则

该原则根据跳动的定义而确定的，主要用于测量圆跳动、全跳动的精度。有时还可用于同轴度及垂直度的测量。应用也是很广泛的。

本公司在检验带有弧度的工件时（如图4所示），经常采用该原则进行圆跳动、全跳动等检验项目。将工件放置在检验工作台上，旋转工件，指示表的测针触头接触工件，工件旋转一周，取所测得最大值，即为圆跳动误差值。

2.6 控制实效边界原则

该原则应用于图纸中给出最大实体要素的形位公差的场合，一般采用专用设计量规进行检验，来控制被测工件是否超出图纸给定的实效边界。[4]

图6 工件检验量具

图5 为本公司加工某产品，其测量要素为φ67.30 -0.10。产品要求，局部尺寸必须在φ67.2mm～φ67.3mm之间。同时最大实体要求给出同轴度公差值φ0.01mm。当被测要素直径为最大实体尺寸φ67.3mm时，被测轴线所对应的圆柱面由直径为φ67.31mm的最大实体实效边界限制，即被测要素必须在实效状态边界内，该边界是一个直径为φ67.31mm的理想圆柱面。基准轴线A所对应的圆柱面，由直径为φ77mm的最大实体边界限制。在确定相关公差范围后，针对φ67.3 mm、φ77mm及同轴度公差值φ0.01mm三个测量要素要求，设计了产品检验量具（如图6所示），由量具分别体现被测要素的最大实体实效边界和基准要素的最大实体边界。检验时，被测工件能被位置量规通过，表示同轴度符合设计要求。

3 结语

检验测量作为机械制造产品加工一个不可或缺的生产环节，对保证产品的质量有着重要的意义。在检验产品过程中运用正确的检验方法、检验程序是至关重要的。无论是在产品的稳定性和可靠性方面的检验，还是材料选择的严格检验上，都可以保证我们的产品在使用过程中至始至终可以达到产品要求。严格、严谨的检验不但保证产品的加工精度和质量，而且可以降低成本。