机械零件检测分析论文:机械零件检测误差原因分析论文

论文关键词：检测误差原因分析

论文摘要：检测是对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和相互位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要，它是把握产品质量的关键环节，检测人员必须在充分准备的基础上按照程序进行，并要分析误差的产生原因。

机械零件的技术要求很多,它有几何形状、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。检测时先从何处着手,用哪些量具,采用什么样的先进方法,是检测中技术性很强的一个问题。为了使产品质量信得过,避免出现错检、误检和漏检,对此检测人员应遵守程序，做好各方面工作。

一、测前准备

1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用，对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏，标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题，在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。

2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。

3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等；如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。

二、检测（测量）

1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准；测量垂直度应以大面为基准；测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。

2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的，如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。

3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算，如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素，如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否，这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行，如轴、长方件要测量直线度，键槽要测量其对称度。

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。

2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。

3、系统误差。在相同条件下,重复测量同一量时误差的大小和方向保持不变,或者测量时条件改变,误差按照一定的规律变化,这种误差为系统误差。引起系统误差的原因有量具或者量仪的刻度不准确,校正量具或者量仪的校正工具有误差,精密测量时环境的温度没有在20度(摄氏温度)。消除系统误差方法有,测量前必须对所有计量器具进行检定,应当对照规程进行修正消除误差。另外,保证刻度对准零位,必须测量前,仔细检查计量器具,保证足够的准确性。

四、检验工具的要求

在对于各种设备、机床的零件和部件以及整机的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、接触精度等进行检测时,为了能够准确、合理、快捷测量可用适当的通用检验工具和专用的检验工具量具配合使用。检验工具和量具要进行等温后才可以进行测量,检验工具不可以放在高的温度环境以及有高的磁场中，以免变形、磁化、锈蚀。

机械零件检测分析论文:机械零件检测分析论文

一、测前准备

1、阅读图纸。检验人员要通过对视图的分析,掌握零件的形体结构。首先分析主视图,然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成,如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等,组成表面的特征,如孔、槽等,它们之间的位置都要看懂、记清楚。检验人员要认真看图纸中的尺寸,通过看尺寸,可以了解零件的大小,看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析,要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中,根据公差精度,表面粗糙度等级分析零件在整机中的作用，对于特殊零件,如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件,要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准,是检验人员的基本功。有表面需热处理的工序零件,应注意处理前后尺寸公差变化的情况。检验人员还应分析图纸中的标题栏，标题栏内标有所用材料零件名称,通过看标题栏,掌握零件所用材料规格、牌号和标准,从中分析材料的工艺性能,以及对加工质量的影响。工作中,我曾遇到这样一个问题，在铣床上加工一批不锈钢支架,因所选铣刀材料不对,造成加工表面粗糙度不好,并且效率较低,严重影响了产品精度与产品质量。我发现了问题严重性后,选择了合适材料的铣刀,试用后,速度又快,表面粗糙度又好。

2、分析工艺文件。工艺文件是加工、检验零件的指导书,一定要认真仔细查看。按照加工顺序,对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅,同时应了解关键工序的装夹方法,定位基准和所使用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工,从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果,这一问题常常又被检验人员所忽视。待安装时,不能使用,造成了成批产品报废。

3、合理选用量具、确定测量方法。当看清图纸和工艺文件后,下一步就是选取恰当的量具进行机械零件检测。根据被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时,带公差装轴承部位,应选用卡尺、千分尺、钢板尺等；如测量带公差的内孔尺寸时,应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件,用现有的量具不能直接检测,这就要求检测人员,根据一定的实践经验、书本理论知识,用现有的量具进行整改,或进行一系列检测工具的制作。

二、检测（测量）

1、合理选用测量基准。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时,要选用精度高,能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件以内孔,轴类零件以中心孔为基准；测量垂直度应以大面为基准；测量辊类零件的圆跳动以两端轴头下轴承的台阶(将两端轴承台阶放在“V”型铁上)为基准。

2、表面检测。机械零件的破坏,一般总是从表面层开始的。产品的性能,尤其是它的可靠性和耐久性,在很大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工表面质量影响的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达到改善表面质量、提高产品使用性能的目的，如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件,检测完后,都要认真作记录,特别是半成品,对合格品、返修品、报废产品要分清,并作上标记,以免混淆不清。

3、检测尺寸公差。测量时应尽量采用直接测量法,因为直接测量法比较简便,很直观,无需繁琐的计算，如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量,就需用间接测量,间接测量方法比较麻烦,有时需用繁琐的函数计算,计算时要细心,不能少一个因素，如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂,尺寸较多的零件时,测量前应先列一个清单,对要求的尺寸写在一边,实际测量的尺寸在另一边,按照清单一个尺寸一个尺寸的测量,并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后,根据清单汇总的尺寸判断零件合格与否，这样既不会漏掉一个尺寸,又能保证检测质量。

4、检测形位公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时,要注意应按国家标准或企业标准执行，如轴、长方件要测量直线度，键槽要测量其对称度。

三、测量误差与原因分析

测量过程中,影响所得的数据准确性的因素非常多。测量误差可以分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。

1、随机误差。在相同条件下,测量同一量时误差的大小和方向都是变化的,而且没有变化的规律,这种误差就是随机误差。引起随机误差的原因有量具或者量仪各部分的间隙和变形,测量力的变化,目测或者估计的判断误差。消除的方法主要是从误差根源予以消除(减小温度波动、控制测量力等),还可以按照正态分布概率估算随机误差的大小。

2、粗大误差。粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意,比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差,以及其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值,应该剔除不用。

3、系统误差。在相同条件下,重复测量同一量时误差的大小和方向保持不变,或者测量时条件改变,误差按照一定的规律变化,这种误差为系统误差。引起系统误差的原因有量具或者量仪的刻度不准确,校正量具或者量仪的校正工具有误差,精密测量时环境的温度没有在20度(摄氏温度)。消除系统误差方法有,测量前必须对所有计量器具进行检定,应当对照规程进行修正消除误差。另外,保证刻度对准零位,必须测量前,仔细检查计量器具,保证足够的准确性。

四、检验工具的要求

在对于各种设备、机床的零件和部件以及整机的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、接触精度等进行检测时,为了能够准确、合理、快捷测量可用适当的通用检验工具和专用的检验工具量具配合使用。检验工具和量具要进行等温后才可以进行测量,检验工具不可以放在高的温度环境以及有高的磁场中，以免变形、磁化、锈蚀。

论文关键词：检测误差原因分析

论文摘要：检测是对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和相互位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要，它是把握产品质量的关键环节，检测人员必须在充分准备的基础上按照程序进行，并要分析误差的产生原因。

机械零件检测分析论文:机械零件的检测与误差原因分析

【摘 要】工件的整体质量大大取决于机械零件的质量，因此，在工业生产当中应当注重对机械零件的检测，以保证产品的性能。笔者从机械零件检测之前的准备出发，阐述了检测过程，并对可能出现的一些误差及其产生原因作了讲解。

【关键词】机械零件；检测；误差；原因

如今数控加工在工业生产当中的运用越来越广泛，为了对一些工艺参数进行调整，往往需要去加工的产品采取检测。其中对机械零件的检测主要是尺寸方面的度量以及定位方面的检测。假如将生产出来的产品送到另一部机器上检测，需要再次进行定位，这就导致了更大的误差产生。如果产品检测不满意需要返工的话，又要送回原仪器再次制作，容易损坏产品。这样来回奔波也不利于生产效益的提高。于是，机器视觉应运而生了，高精度、高速率的优势使之受到广大工业生产企业的热爱。

1 机械零件测前准备

1.1 阅读图纸、了解零件

对机械零件采取检测之前，应先熟悉其结构，从图纸看起。图纸上一般为三视图，先看主视图，主视图中反应了产品最多的信息，往往表示了产品加工的位置或者在设备上的安装位置。并兼顾观察其他视图，观测产品由什么样的表明构成，注意上面的一些特殊细节，比如孔、键之类。此外，应注意小部位的相对位置。大体的信息了解之后，应仔细观察产品的尺寸大小，由长、宽、高的绘图基准来研究，注意尺寸的性质，有些是定形的尺寸，有些是定位的尺寸。对面的性质也要加以注意，有些需要精加工，有些只需要粗加工，还有的不需要加工。对于有些重要的尺寸，上面标明了公差，加工时应加以注意。有一些标准件，应当按照标准数据来，比如齿轮和蜗杆之类。检验的专业人员应当对这些标准有所熟悉。对于有后期加工的工件，应当考虑尺寸的前后差异。

1.2 分析工艺文件

类似于平常所见的说明书，工艺文件阐述了零件加工以及检验的过程。检验的专业人员应当仔细阅读工艺文件，了解每一道工艺实施的位置、过程，且需要熟悉重要的装夹方式以及定位的基准。此外，检验的专业人员应当对加工的仪器和检测的仪器有一定的了解，熟悉它们的运行机制和加工流程。全部过程都应当根据规定好的流程加工，不然容易出现误差，甚至发生事故。有些检验工作者认为自己经验丰富，省略一些工序，这是很危险的，也会造成产品的不合格，影响生产。

1.3 合理选用量具、确定测量方法

在完成上面两个步骤之后，就需要挑选合适的仪器检测零件是否合格。选择的依据是零件的几何性质，如果零件是圆柱台阶轴，按照公差要求装配的话，可以使用千分尺、游标卡尺；假如零件含有内孔，能够使用钢板尺、内径百分表。此外，还有一些无法测量的尺寸，需要工作人员按照以往的经验进行判断，并自制一些测量工具帮助测量。整个加工过程均为按照一个流水线上的工艺流程进行的，应注意各个工序之间的衔接。

1.4 表面随机纹理处理

根据制作要求的不同，有些产品要求表明车出纹理，纹理比较细致，很容易出现缺陷。但是缺陷往往很难发现，且占的比例不高，所以应该编辑合适的算法进行除噪，使缺陷更加明显一些。能够使用高通滤波过滤低频区域，这样能够使高频区域更加突出。使用比较普遍的有理想高通、指数高通以及BHPF滤波器。相比而言，第一种效果最佳，不过于截止频率的地方会出现振铃效应，不利于检测。第二种也是在截止频率的地方出现问题，出现很多噪声点。最后一种比较温和，反应比较平缓。一般情况下，缺陷都在高频区域，所以选择合适的截止频率，就可以有效地突出缺陷。

2 机械零件的具体检测

2.1 合理选用测量基准

测量过程中使用的基准最好和加工时所用标准一致，有利于提高测量的精度。如果不一致，就应当选择精度比较高的面，方便定位。比如检测套类零件的时候，能够挑选中心孔的轴线当基准；如果要检测垂直程度应当把主要的表明当基准。

2.2 表面检测

零件的整体质量与表面质量息息相关，表面质量不过关可能会引起内部缺陷的出现。通过对产品表明质量的探究可以对制造过程中的每一步工艺流程进行深入的分析，从而从源头上防止缺陷的产生。表明的缺陷包括一些小的磕碰、划痕以及一些裂缝等等。对于不同的产品应当注意容易出现哪些缺陷，做到有的放矢。表面检测完之后，应将检测结果仔细做好笔记，并且将不同的产品进行分析，做到条理清晰。

2.3 检测形位公差。

不同的尺寸可能有不同的公差要求，需要尽量根据现行的标准来设计。比如轴类、方形器件应检测其直线度，对称的部位需要检测对称度。检测的过程中，有些误差是不可避免的，有些误差是可以避免的，不可避免的误差往往是由于仪器精确度所限，还有估读最后一位读数的时候，由于随机性，一般不会相同，可以通过取平均值，减少误差，但是无法避免；而可以避免的误差往往是由于操作不规范而导致的，因此，应当规范测量减少这种人为误差。

3 机械零件误差原因分析

加工过程中，产品是固定在设备上，随着机器的运转而运动。所以，刀具、机床固有的误差以及加工过程的不可控性造成了机械零件的一些误差。这些固有的误差往往是由于使用时间久了，对设备产生了一定的磨损，造成测量、定位的系统误差。还有可能是由于制作过程中产生热量，刀具、工件的温度升高，造成尺寸不同，原有的尺寸关系发生变化，降低了产品的精确度，不利于产品制造的控制。机械零件的误差往往包括随机误差、粗大误差以及系统误差。

3.1 随机误差

所谓随机误差，即为无规律可循，无法控制的误差。即便在同样的环境下，检测的结果都未必一样，这就是测量的随机性造成的。要是测量仪器受到外力压迫或者温度变换而变形，也会导致测量产生误差。解决方案有两种，一个是保证温度恒定用力适当，防止仪器变形；另一个是测量三次以上求平均值，有些测量结果略大，有些测量结果略小，求平均之后，就能够减小一定的误差。

3.2 粗大误差

所谓粗大误差是由测量的工作人员自身原因产生的，是可以消除的。有些检测人员在测量的时候粗心大意、不够专心，以至出现了很幼稚的错误，比如读错数值、记录错误以及统计错误。这些都是可以控制的误差，应当提高检测人员的专业素质，减少这些粗大误差。

3.3 系统误差

所谓系统误差，就是系统固有的而又有一定规律的误差。这类误差往往是由于测量工具制作不合格，定位工具不过关造成的。因此，在进行检测之前应当检测这些工具是否合格，选择符合要求的工具，从源头上尽可能消除误差。对于测量精度指标比较高的零件，应当选择精度符合的工具采取测量。

4 结束语

综上所述，对机械零件进行检测是保证产品达到生产要求的必要环节，应当严格按照检测的流程降低机械零件的误差，从阅读图纸开始，仔细分析工艺文件，选定合适的测量工具，对零件进行检测。检测过程中应当对不同的误差类型以及产生的原因进行仔细的分析，尽量从源头消除这些误差，否则就从后期处理中降低误差，以确保产品达到所要求的精度。