機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)檢測過程自動(dòng)化 圖文

1、機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)檢測過程自動(dòng)化_圖文 .pptx 2 主要介紹機(jī)械加工過程中檢測技術(shù)的基本概念、分類、檢主要介紹機(jī)械加工過程中檢測技術(shù)的基本概念、分類、檢 測方法和常用的檢測裝置，測方法和常用的檢測裝置， 重點(diǎn)講工件、刀具及加工設(shè)備對加 工后的工件進(jìn)行檢測，刀具及加工設(shè)備等常用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 和自動(dòng)化檢測技術(shù)。 機(jī)械制造系統(tǒng)？ 機(jī)械加工系統(tǒng)？ 從概念包含的范圍看，機(jī)械加工系統(tǒng)是機(jī)械制造系統(tǒng)的子 系統(tǒng)。 本章主要介紹的是機(jī)械加工階段相關(guān)檢測技術(shù)。 一、制造過程的檢測技術(shù) 3 機(jī)械加工系統(tǒng)在不同的生產(chǎn)條件下，通過自身的定 位裝夾、運(yùn)動(dòng)、控制以及能量供給等機(jī)構(gòu)，按不同的工藝要 求實(shí)現(xiàn)將毛坯或原材料

2、加工成零件或產(chǎn)品。 圖 6-1 機(jī)械加工系統(tǒng)的基本概念 要把握住加工過程中各種有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，才能實(shí)現(xiàn) 被加工工件的質(zhì)量控制、加工工藝過程的監(jiān)測、加工過程的 優(yōu)化以及設(shè)備的正常運(yùn)行。 一、制造過程的檢測技術(shù) 4 機(jī)械加工系統(tǒng)在不同的生產(chǎn)條件下，通過自身的定 位裝夾、運(yùn)動(dòng)、控制以及能量供給等機(jī)構(gòu)，按不同的工藝要 求實(shí)現(xiàn)將毛坯或原材料加工成零件或產(chǎn)品。 圖 6-1 機(jī)械加工系統(tǒng)的基本概念 要把握住加工過程中各種有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，才能實(shí)現(xiàn) 被加工工件的質(zhì)量控制、加工工藝過程的監(jiān)測、加工過程的 優(yōu)化以及設(shè)備的正常運(yùn)行。 5 ?對加工后的工件進(jìn)行檢測， 僅能起到剔除廢品的作用， 因此檢測過程是被動(dòng)的；

3、 ?對加工中的工件進(jìn)行檢測， 并根據(jù)檢測結(jié)果通過控制系 統(tǒng)對加工過程進(jìn)行控制，這種方式能 防止廢品的產(chǎn)生 ， 檢測過程是主動(dòng)的； ? 如果進(jìn)一步對測得的加工過程參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并校正機(jī)床系統(tǒng)， 就能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。 6 檢測方法 直接測量與間接測量 接觸測量和非接觸測量 在線測量和離線測量 直接測量：測量時(shí)，直接從測量器具上讀出被測幾 何量的大小值 ，測量過程迅速，應(yīng)用廣泛。 間接測量 ：被測幾何量無法直接測量時(shí)，首先測出與 被測幾何量有關(guān)的其他幾何量，然后，通過一定的 數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算來求得被測幾何量的尺寸值 。 誰的測量誤差大？ 7 ?接觸式檢驗(yàn)。接觸式檢驗(yàn)。測量器具的測量頭直接與被測對象

4、的 表面接觸，工件被測參數(shù)的變化，直接反映在量桿 的移動(dòng)量上。 ? 非接觸式檢驗(yàn)。非接觸式檢驗(yàn)。測量器具的測量頭不與被測對象表 面接觸，而是借助電磁感應(yīng)、氣壓，光束或放射性 同位素的射線等的作用，以反映被測參數(shù)的變化 。 這種測量方式，沒有因?yàn)闇y頭與被測對象接觸發(fā)生 磨損而產(chǎn)生的誤差 ，故在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，具有明 顯的優(yōu)越性。 8 ?在線測量：在線測量：在加工過程或加工系統(tǒng)運(yùn)行過程中對被 測對象進(jìn)行檢測。通常還得對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處 理，再反饋控制系統(tǒng)調(diào)整加工過程，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 測量。 ?離線測量：在被測對象加工后脫離加工系統(tǒng)在進(jìn)行 檢測。需人工干預(yù)將測量結(jié)果輸入控制系統(tǒng)，以調(diào) 整后續(xù)加工過程

5、。 9 直接測量 間接測量 接觸式測量 非接觸式測量 在線測量 離線測量 直接測量 誤差小 非接觸測 量精度高 在線監(jiān)測 可實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)檢測與 監(jiān)控 10 檢測裝置 檢測對象不同，檢測要素不同，檢測手段不同，檢測裝 置也不同 針對產(chǎn)品的檢測 針對加工設(shè)備加工設(shè)備的 檢測 尺寸（精度）、形狀（精度）、表面粗糙度等 測誰的信息？誰的哪方面的信息？誰去測？ 刀具磨損量、溫升、振動(dòng)、變形等 人工檢測自動(dòng)檢測 人工檢測：是人操作檢測工具，收集分析數(shù)據(jù)信息（離線檢測） ，為產(chǎn)品質(zhì)量控 制提供依據(jù)； 但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、產(chǎn)品周期要求越來越短，人工檢測在檢測精度 及效率方面已不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。 自動(dòng)檢測

6、：是借助于各種自動(dòng)化檢測裝置 和檢測技術(shù)（可在線監(jiān)測） ， 自動(dòng)地靈敏地反映被測工件及設(shè)備的參數(shù)，為控制系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)信息。 11 檢測裝置自動(dòng)檢測裝置的檢測范圍 ? 從制品（零件、部件和產(chǎn)品）的尺寸、形狀、缺陷等的靜 態(tài)檢測，到成品生產(chǎn)過程各階段上的質(zhì)量控制； ? 從對各種工藝過程及其設(shè)備的調(diào)節(jié)與控制，到實(shí)現(xiàn)最佳條 件的自動(dòng)生產(chǎn)，其中每一方面都離不開自動(dòng)檢測技術(shù)。 自動(dòng)化檢測的優(yōu)點(diǎn)：檢測時(shí)間短并可與加工時(shí)間重合，使 生產(chǎn)率進(jìn)一步提高；排除檢測中人為的觀測誤差和操作水平的 影響；迅速及時(shí)地提供產(chǎn)品質(zhì)量信息和有價(jià)值的數(shù)據(jù)，以便對 加工系統(tǒng)中工藝參數(shù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，為加工過程的實(shí)時(shí)控制提 供了條

7、件。 12 檢測裝置檢測裝置自動(dòng)檢測裝置自動(dòng)檢測裝置 ?用于工件的尺寸、形狀檢測用的定尺寸檢測裝置： 三坐標(biāo)測量機(jī)、激光測徑儀以及氣動(dòng)測微儀、電動(dòng) 測微儀和采用電渦流方式的檢測裝置； ?用于工件表面粗糙度檢測： 表面輪廓儀； ?用于刀具磨損或破損監(jiān)測的： 噪聲頻譜、紅外發(fā)射、 探針測量等測量裝置； ?它們的主要作用就在于全面地、快速地獲得有關(guān)產(chǎn) 品質(zhì)量的信息和數(shù)據(jù)。 13 自動(dòng)檢測的類型 1 產(chǎn)品精度檢測（被動(dòng)檢測） 產(chǎn)品精度檢測是在工件加工完成后，按驗(yàn)收的技術(shù) 條件進(jìn)行驗(yàn)收和分組（ 1 分為合格品與廢品； 2 合格 品分組）。這種檢驗(yàn)只能發(fā)現(xiàn)廢品，不能預(yù)防廢品 的產(chǎn)生。 2 工藝過程精度檢測

8、（主動(dòng)檢測） 檢測對象一般是加工設(shè)備和生產(chǎn)工藝過程。 目的：預(yù)防廢品的產(chǎn)生，從工藝上保證所需的精度 。 14 二、工件尺寸的自動(dòng)測量 工件尺寸精度是直接反映產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)， 因此在許多自動(dòng)化制造中都因此在許多自動(dòng)化制造中都 采用自動(dòng)測量工件的 方法來保證產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)的正常運(yùn)行 。 ?檢測方法檢測方法 檢測方法按其在制造系統(tǒng)中所處的位置可以分檢測方法按其在制造系統(tǒng)中所處的位置可以分 為：為： 1. 離線檢測2.在線檢測 15 1. 離線檢測 在自動(dòng)化制造系統(tǒng)生產(chǎn)線以外進(jìn)行檢測（其檢測 手段可以是人工或自動(dòng)） ，其檢測周期長，難以及時(shí) 反饋質(zhì)量信息。 2. 在線檢測 分為工序間檢測與最終工序檢測

9、。 工序間檢測可實(shí)現(xiàn)加工精度的在線檢測及 實(shí)時(shí)補(bǔ)償。 （可在后續(xù)加工工序中進(jìn)行補(bǔ)償，以保證此產(chǎn)品的尺 寸精度）。 最終工序檢測對已加工完成的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，找出誤 差產(chǎn)生的原因，調(diào)整加工過程。（以保證下一個(gè)產(chǎn)品 的尺寸精度） 16 ? 工件尺寸、形狀工件尺寸、形狀的在線測量是機(jī)械加工中很重要的功能。 工件的工件的尺寸和形狀誤差分為：工件的工件的尺寸和形狀誤差分為： 隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。 隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差是由很多暫時(shí) 未知的微小因素未知的微小因素 所構(gòu)成， 這些因素在測量過程中相互交錯(cuò)、隨機(jī)變化，以不可預(yù)知方式綜 合地影響測量結(jié)果。就個(gè)體而言是不確定的，但對其總體（大量 個(gè)體的總和）服從一定的統(tǒng)

10、計(jì)規(guī)律服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 ，因此可以用統(tǒng)計(jì)方法分析其 對測量結(jié)果的影響。（ 每一次測量中，隨機(jī)誤差的大小和方向不每一次測量中，隨機(jī)誤差的大小和方向不 定定） 隨機(jī)誤差是測量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行無隨機(jī)誤差是測量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行無 限多次測量所得結(jié)果的平均值之差。限多次測量所得結(jié)果的平均值之差。 17 系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生一般與 測量儀器或裝置本身 的 準(zhǔn)確度有關(guān)；與 測量者本身的狀況及測量時(shí)的外界條件 有關(guān)。系 統(tǒng)誤差是在重復(fù)性條件下，對 同一被測量進(jìn)行無窮多次測量所得 結(jié)果的平均值與被測量真值之差 。（在相同測量條件下、重復(fù)測 量所得測量結(jié)果總是偏大

11、或偏小且誤差數(shù)值一定或按一定規(guī)律變 化） 自動(dòng)檢測過程中，應(yīng)檢測哪種誤差？ 系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差包括哪些？ 18 影響加工尺寸的因素 一般說來有以下幾種原因： ?1 、切削熱引起刀具的伸長，使得加工 尺寸與理論尺寸有差別 ； ?2 、切削熱引起工件的膨脹； ?3 、機(jī)床主軸、工件和刀具系統(tǒng)在 受切 削力和切削熱作用下 的動(dòng)態(tài)變形； ?4 、刀具磨損對加工精度的影響。 5 、機(jī)床導(dǎo)軌的幾何精度。 實(shí) 時(shí) 在 線 測 量 19 ?磨床的專用自動(dòng)檢測裝置 圖中機(jī)床、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與測量裝置構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。在 機(jī)床加工工件的同時(shí)，自動(dòng)測量頭對工件進(jìn)行測量，將測得 的工件尺寸變化量經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)

12、的電信號(hào) 并經(jīng)過放大后返回機(jī)床控制系統(tǒng)，控制機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從 而控制加工過程（如刀具補(bǔ)償、停車等）。 圖 6-4 磨削加工中自動(dòng)測量原理方框圖 20 ?三坐標(biāo)測量機(jī) 三坐標(biāo)測量機(jī)（Coordinate Measuring Machining，簡稱 CMM）又稱計(jì)算機(jī)數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)，是一種新型高效的）又稱計(jì)算機(jī)數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)，是一種新型高效的精 密測量儀器?，F(xiàn)代CMM不僅能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜 測量（工件尺寸誤差、復(fù)雜輪廓形狀誤差），而且可以通過 與數(shù)控機(jī)床交換信息，實(shí)現(xiàn)對加工的控制。 圖 6-6 懸臂式三坐標(biāo)測量機(jī)的示意結(jié)構(gòu) 組成工作臺(tái)、三維測 量頭、坐標(biāo)位移測量裝置和 計(jì)算機(jī)數(shù)控

13、裝置等組成。 21 ?三坐標(biāo)測量機(jī) 使用加工前測量和加工后測量兩種 加工前測量的主要目的是測量毛坯尺寸是否過大或過小， 毛坯在托盤上的安裝位置是否正確。加工后測量是測量加工 完的零件的加工部位的尺寸和相互位置精度，再送至裝配工 序或線上其它加工工序。 檢測裝置獨(dú)立于機(jī)床 ，工件需在機(jī)床與檢 測裝置之間運(yùn)輸 22 ?三坐標(biāo)測量機(jī) 測量在數(shù)控程序的控制下，三維測頭沿被測工件表面 移動(dòng)，移動(dòng)過程中，測頭及光學(xué)的或感應(yīng)式的測量系統(tǒng)將工 件的尺寸記錄下來，計(jì)算機(jī)根據(jù)記錄的測量結(jié)果，按給定的 坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算被測尺寸。 使用要求（對環(huán)境的要求）由于它的測量精度及可靠 性與周圍環(huán)境的穩(wěn)定性有關(guān)，故其對使用環(huán)境要

14、求較高。 CMM必須安裝在恒溫的環(huán)境中，并要防止敞露的表面和關(guān)鍵 部位收到污染。 23 ?三維測頭的使用 使用三維測頭可裝在數(shù)控機(jī)床（加工中心）上使用，而 無需將工件從機(jī)床上運(yùn)輸至CMM進(jìn)行測量，以減少工件來回和 等待的時(shí)間，減少設(shè)備購入。 三維測頭平時(shí)可安放于刀庫中，使用時(shí)取出裝入主軸孔中。 工件經(jīng)過高壓切削液沖洗，并用壓縮空氣吹干后進(jìn)行檢測。 24 ?三維測頭的使用 圖 6-7 數(shù)控機(jī)床的三維測頭 圖 6-8 三維測頭自動(dòng)測量系統(tǒng)原理 測頭的測量桿接觸工件表面后，通過感應(yīng)式或紅外傳送式 傳感器將信號(hào)發(fā)送到接受器，然后送給機(jī)床控制器，計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)根據(jù)位置檢測裝置的反饋數(shù)據(jù)得知接觸點(diǎn)的位置

15、坐標(biāo)， 通過相關(guān)軟件進(jìn)行計(jì)算和處理，達(dá)到不同的測量目的。 25 ?激光測徑儀 使用常用在鋼管、鋼棒的熱軋生產(chǎn)線中測量工件的 外徑。 能用于軋制時(shí)的高溫、振動(dòng)大的惡劣環(huán)境。 圖6-9 激光測徑儀原理圖 工作原理氦氖激光器產(chǎn)生的光束經(jīng)過平面鏡反射到多面棱 鏡W上，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī) M帶動(dòng)多面棱鏡旋轉(zhuǎn)后，激光束通過透鏡L4 稱為平行掃描光束。平行掃描光束經(jīng)過透鏡L5后聚焦到光敏二極管 V上。 26 ?激光測徑儀 ?如果透鏡L4與透鏡L5之間沒有被測的鋼管 ，那么光敏二極管接收到 的信號(hào)是一個(gè)方波脈沖，如6-10（a）。脈沖寬度T與同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速、 透鏡L4的焦距多面棱鏡的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 ?若有被測件，則波形

16、如 6-10（b） ，其中脈沖寬度 T與被測件的 尺寸（鋼管的直徑）成正比。 圖 6-10 激光測徑儀波形圖 圖6-9 激光測徑儀原理圖 27 ?機(jī)器人輔助測量 機(jī)器人測量具有在線、靈活、高效等特點(diǎn)，特別適合自動(dòng)化 制造系統(tǒng)中的工序間和過程測量。 機(jī)器人輔助測量分為直接測量和間接測量：直接測量稱為絕 對測量，它要求機(jī)器人具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度，因此 造價(jià)也較高；間接測量也稱為輔助測量，特點(diǎn)是測量過程中機(jī) 器人坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)不參與測量過程，它的任務(wù)是模擬人的動(dòng)作將測 量工具或傳感器送至測量位置 。 圖 6-11 機(jī)器人輔助測量 28 磨床專用自動(dòng)測量裝置 三坐標(biāo)測量機(jī) 三維測頭 激光測徑儀 機(jī)器

17、人輔助測量 ?工件尺寸的自動(dòng)檢測 ?工件的圓度、垂直度的自動(dòng)檢測相關(guān)技 術(shù)還沒有達(dá)到實(shí)用程度。 29 加工過程的自動(dòng)在線檢測和補(bǔ)償 ?自動(dòng)在線檢測 定義指在設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號(hào)處理的 基本原理，跟蹤并掌握設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài) ，預(yù)測未來的狀況 并根 據(jù)出現(xiàn)的情況對生產(chǎn)線 進(jìn)行必要的調(diào)整 。 分類（檢測范圍與深度不同） 自動(dòng)檢測：即加工中測量儀與機(jī)床、刀具、工件等設(shè)備組成 閉環(huán)系統(tǒng)。檢測 工件尺寸的變化量 。 機(jī)床監(jiān)測：即對加工設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。通過傳感元件 監(jiān)測 有關(guān)機(jī)床、產(chǎn)品及加工過程的信息 。 自適應(yīng)控制：指加工系統(tǒng)能 自動(dòng)適應(yīng)客觀條件 的變化而進(jìn)行 相應(yīng)的自我調(diào)節(jié)。 30

18、 實(shí)現(xiàn)在線檢測的方法實(shí)現(xiàn)在線檢測的方法一種可采用在機(jī)床上安裝自動(dòng)檢一種可采用在機(jī)床上安裝自動(dòng)檢 測裝置；另一種可采用在自動(dòng)線中設(shè)置自動(dòng)檢測工位的方法。 自動(dòng)化單機(jī)可在機(jī)床上安裝自動(dòng)尺寸檢測裝置與自動(dòng)補(bǔ)償裝置。 可組成自動(dòng)線也具有自動(dòng)檢測與補(bǔ)償功能。 組合機(jī)床自動(dòng)線 /專用機(jī)床自動(dòng)線 在自動(dòng)線中適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置在自動(dòng)線中適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置 自動(dòng)檢測工位，由人工對自動(dòng)線進(jìn)行調(diào)整。 31 加工過程的自動(dòng)在線檢測和補(bǔ)償 ?自動(dòng)補(bǔ)償 ?對一些采用調(diào)整法進(jìn)行加工的機(jī)床，工件的尺寸精度主要 取決于機(jī)床本身的精度和調(diào)整精度。 ?當(dāng)工件的精度要求較高，而切削工具磨損較快時(shí)，則機(jī)床 工作時(shí)間不長，工件的尺寸精度就會(huì)顯著

19、下降。 ?刀具磨損是直接影響被加工工件 尺寸精度的因素。如要 保持工件的加工精度就必須經(jīng)常停機(jī)調(diào)刀，又會(huì)影 響加工效率。響加工效率。 ?必須采取措施來解決加工中工件的自動(dòng)測量和刀 具的自動(dòng)補(bǔ)償問題。 刀具處于正常磨損狀態(tài) 32 加工過程的自動(dòng)在線檢測和補(bǔ)償 ?自動(dòng)補(bǔ)償 所謂補(bǔ)償，是指在兩次換刀之間進(jìn)行的刀具多次微量調(diào)整， 以補(bǔ)償?shù)度幸蚰p對工件加工尺寸帶來的影響。 圖 6-12 自動(dòng)補(bǔ)償?shù)幕具^程 1-工件 2-測量裝置 3-信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大裝置 4-控制線路5-機(jī)床 6-控制線路 7-分類機(jī) 8-合格 補(bǔ)償原理機(jī)床5加工后的零 件送至檢測裝置 2處檢測，若工件尺 寸超過一定值，檢測裝置產(chǎn)生補(bǔ)償

20、 信號(hào)，經(jīng) 3、4后操縱機(jī)床 5上的自 動(dòng)補(bǔ)償裝置使刀具按指定值做補(bǔ)償 運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)出現(xiàn)的廢品超過規(guī)定數(shù)值，控制 線路6使機(jī)床停止工作。 33 補(bǔ)償量的大小取決于工件的精度要求 。補(bǔ)償量愈小，獲得的補(bǔ)償精度就 愈高，工件尺寸的分散范圍也愈?。ü顜挾仍叫。瑢ρa(bǔ)償執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的靈敏度要求也愈高。 ?由于補(bǔ)償是 滯后的，即對已加工的零件進(jìn)行測量和發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)避免下 一個(gè)零件成為廢品，故不能當(dāng)工件尺寸到達(dá)極限尺寸才發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)，需 在公差帶的上下限處建立警告界限。 圖 6-13 被加工工件的尺寸分布與補(bǔ)償 軸孔 34 三、刀具狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別與監(jiān)測 在機(jī)械加工過程中最為常見的故障便是刀具狀態(tài)的變化。

21、?刀具狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別刀具狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別 刀具狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別指對 刀具切削狀態(tài)的識(shí)別。主要是在加 工過程中能在線識(shí)別出切削狀態(tài)（ 刀具磨損、破損、切屑纏繞以及 切削顫振等）。 ?常用的識(shí)別刀具狀態(tài)的方法 （1）功率檢測 刀具切削過程中，通過 測量主軸電動(dòng)機(jī)負(fù)載 來識(shí)別刀具的磨 損狀態(tài)。因?yàn)榘l(fā)生磨損的刀具所消耗的功率比正常刀具大，如果功 率消耗超過預(yù)定值，則說明刀具磨損嚴(yán)重，需換刀。 刀具裝在主軸上 35 三、刀具狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別與監(jiān)測 ?常用的識(shí)別刀具狀態(tài)的方法 （3）聲發(fā)射檢測 切削過程中會(huì)發(fā)出超聲波脈沖，而磨損嚴(yán)重的刀具所發(fā)出的 聲波強(qiáng)度比正常值高 37倍。如果通過聲發(fā)射檢測方式檢測到聲波 強(qiáng)

22、度迅速增強(qiáng)，表明刀具磨損嚴(yán)重，需換刀。 （4）學(xué)習(xí)模式 需運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)算法，建立神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型，通過先前 獲得的數(shù)據(jù)，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)系統(tǒng)具有一定的判斷力后， 再將其用于實(shí)際刀具狀態(tài)識(shí)別中。 （2）力檢測 通常檢測作用在主軸或滾珠絲杠上力的大小，獲取切削力或 進(jìn)給力的大小，如果大于設(shè)定值，則判斷刀具磨損，需換刀。 36 ?鉆頭磨損狀態(tài)自動(dòng)識(shí)別案例 ?通過檢測電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)來識(shí)別刀具磨損狀態(tài)。 依據(jù)對鉆頭磨損量的分類，建立在不同刀具磨損類別下的數(shù)學(xué) 模型，用來描述電流與刀具磨損狀態(tài)的關(guān)系。應(yīng)用中，通過檢測電流 值的大小，識(shí)別刀具的磨損狀態(tài)。 ?電流信號(hào)不僅與刀具磨損有關(guān)，與切削參數(shù)、加

23、工材料、刀 具材料也密切相關(guān)。需建立刀具磨損狀態(tài)與電流信號(hào)之間的關(guān)系。 需用到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、模糊數(shù)學(xué)、回歸分析等數(shù)學(xué)知識(shí)建立鉆削過 程中電流信號(hào)與刀具磨損狀態(tài)的識(shí)別模型。 檢測何信息？ 電流信號(hào)與刀具磨損量的關(guān)系？ 37 ?鉆頭磨損狀態(tài)自動(dòng)識(shí)別案例 1. 鉆頭磨損狀態(tài)劃分 根據(jù)鉆削過程的要求，把刀具磨損量分為 A、B、C三類，各類 的平均磨損量分別為： 0.2mm、0.5mm、0.8mm。 2. 電流信號(hào)模型 電流信號(hào)I與切削速度v、進(jìn)給量f、刀具直徑d、刀具磨損量w 相關(guān)，當(dāng)使用新的切削刃時(shí) 圖 6-14 鉆削電流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 321 aaa ss dfvkI ? 321 bbb ff df

24、vkI? 主軸電流幅值 進(jìn)給電流幅值 38 ?鉆頭磨損狀態(tài)自動(dòng)識(shí)別案例 對應(yīng)的A/B/C 類刀具磨損量建立電流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。 圖 6-14 鉆削電流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 321 aaa ss dfvkI ? 321 bbb ff dfvkI? 主軸電流幅值 進(jìn)給電流幅值 若已知切削速度 v、進(jìn)給量f、刀具直徑d （在當(dāng)前的刀具磨損量 下w），會(huì)有一組對應(yīng)的電流值（通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法獲得）將其與實(shí)際 所測的電流值比較，其貼近程度反映刀具磨損屬于何類。 39 ?刀具狀態(tài)監(jiān)測 刀具的監(jiān)測技術(shù)與刀具的狀態(tài)識(shí)別技術(shù)是緊密相連的。刀具的監(jiān) 測建立在刀具的狀態(tài)識(shí)別基礎(chǔ)之上。 刀具狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)強(qiáng)調(diào)用什么方法，裝置（

25、過程）表 6-1/6-2 刀具狀態(tài)識(shí)別強(qiáng)調(diào)結(jié)果（刀具狀態(tài)是好是壞，處于什么程度） 刀具狀態(tài)監(jiān)測實(shí)際應(yīng)用方法 直接測量法：就是 直接檢測刀具的磨損量 ，并通過控制系統(tǒng) 控制補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，保證各加工表面應(yīng)具有的尺寸精度。 刀具狀態(tài)識(shí)別與狀態(tài)監(jiān)測之間的關(guān)系？ 不易測量，常需停機(jī)測量 40 刀具狀態(tài)監(jiān)測實(shí)際應(yīng)用方法 間接測量法：刀具的磨損區(qū)往往很難直接測到，常常通過測 量切削力、切削力矩、切削溫度、振動(dòng)參數(shù)、噪聲和加工表面的粗 糙度等來判斷磨損程度 。 ?根據(jù)切削力的變化判別刀具的磨損程度的。 ?對于加工中心而言測量裝置是無法裝在刀具上， 一般情況下，就裝在主軸的軸承上，這種軸承稱 為測力軸

26、承。通過測量測力軸承的受力情況來確 定刀具的磨損情況 。 ?刀具狀態(tài)監(jiān)測刀具狀態(tài)監(jiān)測 41 ?刀具的自動(dòng)監(jiān)控 刀具的自動(dòng)監(jiān)控主要集中在刀具壽命、刀具磨損、刀具破損 以及其他形式的刀具故障等方面。采用刀具監(jiān)控技術(shù)后，可減 少75%的由人和技術(shù)因素引起的故障停機(jī)時(shí)間。 刀具壽命自動(dòng)監(jiān)控 通過對刀具加工時(shí)間的累計(jì)，直接監(jiān)控刀具的壽命。當(dāng) 累計(jì)時(shí)間達(dá)到預(yù)定刀具壽命時(shí)，發(fā)出換刀信號(hào)； 提前計(jì)算出刀具壽命內(nèi)可加工的工件數(shù)，通過計(jì)工件數(shù)來 實(shí)現(xiàn)刀具壽命監(jiān)控（加工同一種工件）； 。 42 ?刀具的自動(dòng)監(jiān)控 刀具磨損、破損的自動(dòng)監(jiān)控 切削力、扭矩、振動(dòng)、聲發(fā)射（AE）、激光（表面粗糙 度） 圖 6-17 刀具磨

27、損振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)原理圖 1-工件 2-加速度計(jì) 3-刀架 4-車刀 刀架的垂直方向（敏感方向）上安裝加 速度傳感器獲取振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)放大、濾 波及轉(zhuǎn)換處理后，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析比 較，當(dāng)判別刀具磨損的振動(dòng)特征量超過 允許值，控制器發(fā)出換刀信號(hào)。 43 ?刀具的自動(dòng)監(jiān)控 刀具磨損、破損的自動(dòng)監(jiān)控 切削力、扭矩、振動(dòng)、聲發(fā)射（AE）、激光（表面粗糙 度） 聲發(fā)射傳感器安裝在工作臺(tái)上接收聲音 信號(hào)，若鉆頭發(fā)生破損，所接收到的鉆 頭的聲音信號(hào)異常、機(jī)床控制器發(fā)出換 刀信號(hào)。 圖 6-18聲發(fā)射鉆頭破損監(jiān)測裝置原理圖 刀具磨損時(shí)的聲發(fā)射值主要取決于刀具破損面的大小，與切削條件關(guān)系 不大，故應(yīng)用廣泛，既可用于車

28、刀、銑刀等較大的刀具的監(jiān)測，也可用 于小刀具如小鉆頭的監(jiān)測。 44 輕松一刻輕松一刻神奇的拆遷機(jī)器人神奇的拆遷機(jī)器人 45 一 填空題（共5題） 1.制造過程的檢測技術(shù)就是采用手段、通過各種裝置為控制等 提供必要的參數(shù)和數(shù)據(jù)。 2.接觸測量時(shí)測量器具的直接與被測對象的接觸，測量頭的直接反映被 測參數(shù)的變化。 3.針對產(chǎn)品的檢測要素包括、等。 4.產(chǎn)品精度檢測是在工件后，按驗(yàn)收的技術(shù)條件進(jìn)行驗(yàn)收和分組。在自動(dòng)檢 測中，能自動(dòng)將工件分為。但這種檢測方法只能廢品，不能廢品 的產(chǎn)生。 5.工藝過程精度檢測可以預(yù)防廢品的產(chǎn)生，所以這種檢測方法也稱為。這種 檢測的對象一般是。 四、加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測 46

29、 監(jiān)控系統(tǒng)的組成 自動(dòng)化加工監(jiān)控系統(tǒng)主要由信號(hào)檢測、特征提取、狀態(tài)識(shí)別、 決策和控制等四個(gè)部分組成。 圖6-19 加工過程監(jiān)控系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu) （1）信號(hào)檢測：監(jiān)控系統(tǒng)的首要步驟， 加工過程中產(chǎn)生的信號(hào)類型各異，從不 同角度反映加工狀態(tài)的變化。信號(hào)需要 用相應(yīng)的傳感器獲取。 （2）特征提?。簩z測信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步 處理，從大量檢測信號(hào)中提取出與加工 狀態(tài)變化相關(guān)的特征參數(shù)。 四、加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測 47 監(jiān)控系統(tǒng)的組成 自動(dòng)化加工監(jiān)控系統(tǒng)主要由信號(hào)檢測、特征提取、狀態(tài)識(shí)別、 決策和控制等四個(gè)部分組成。 圖6-19 加工過程監(jiān)控系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu) （3）狀態(tài)識(shí)別：通過建立合理的識(shí)別模型， 根據(jù)所獲取加工狀態(tài)

30、的特征參數(shù)對加工過程 的狀態(tài)進(jìn)行分類判斷。 （4）決策與控制：根據(jù)狀態(tài)識(shí)別的結(jié)果， 在決策模型指導(dǎo)下對加工狀態(tài)中出現(xiàn)的故障 做出判決，并進(jìn)行相應(yīng)的控制和調(diào)整。 48 對監(jiān)控系統(tǒng)的要求 對加工過程、機(jī)床及刀具狀況進(jìn)行監(jiān)控，是自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng) 的三個(gè)主要任務(wù)。各任務(wù)除了要選好狀態(tài)變量之外，還必須滿 足以下要求： （1）加工過程往往需要監(jiān)控多個(gè)狀態(tài)變量，僅監(jiān)控一個(gè)狀態(tài)變量是不夠的。 （2）由于自動(dòng)化加工系統(tǒng)本身的加工特性，必須監(jiān)測振動(dòng)情況，在多軸加 工的情況下，還必須選擇觀測方向。 （3）系統(tǒng)中必須采用相應(yīng)的識(shí)別控制程序?qū)庸み^程出現(xiàn)的 異常狀 態(tài)進(jìn)行識(shí)別。 （4）由于交換部件、刀具的數(shù)量大、控制程序

31、長，因此，必須 監(jiān)測 加工過程的初始條件 。 49 加工設(shè)備的故障診斷 監(jiān)控的目標(biāo)檢測并診斷故障（檢測相應(yīng)的信號(hào)，根據(jù)信 號(hào)做出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的判斷）。 診斷的定義所謂診斷就是對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。 加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控與診斷包括四方面內(nèi)容： （1）狀態(tài)量的監(jiān)測：就是用適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗?shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài) 是否正常的狀態(tài)參數(shù)。（信號(hào)檢測） （2）加工設(shè)備運(yùn)行異常的判別：是將狀態(tài)量的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng) 的信息處理，判斷是否出現(xiàn)設(shè)備異常的信號(hào)。（特征提?。?（3）設(shè)備故障原因的識(shí)別： 找出加工設(shè)備發(fā)生故障的 地點(diǎn)及原 因（設(shè)備的哪個(gè)部分出現(xiàn)故障，因?yàn)槭裁炊l(fā)生故障）， 這是故障 診斷中最難，最耗時(shí)的工作

32、。（狀態(tài)識(shí)別） 建立在對加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控基礎(chǔ)之上的 50 加工設(shè)備的故障診斷 監(jiān)控的目標(biāo)檢測并診斷故障（檢測相應(yīng)的信號(hào)，根據(jù)信檢測并診斷故障（檢測相應(yīng)的信號(hào)，根據(jù)信 號(hào)做出設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的判斷）。 診斷的定義所謂診斷就是對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。所謂診斷就是對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。 加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控與診斷包括四方面內(nèi)容： （4）控制決策 找出故障發(fā)生的地點(diǎn)及原因后，就要對設(shè)備進(jìn)行 檢修，排除故障，保證設(shè)備能夠正常工作。 建立在對加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控基礎(chǔ)之上的 狀態(tài)監(jiān)測是故障診斷的基礎(chǔ)，故障診斷是對監(jiān)測結(jié)果的 進(jìn)一步分析和處理，而控制決策是在監(jiān)測和診斷基礎(chǔ)上 做出的。因此，三者之間必須緊密集成

33、在一起。 51 加工設(shè)備的故障診斷 用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的振動(dòng)監(jiān)測法和油料監(jiān)測法： （1）振動(dòng)監(jiān)測法通過對某結(jié)構(gòu)的固有特征參數(shù)（固有頻率、阻 尼比、模態(tài)）的監(jiān)測，來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測。 振動(dòng)傳感器安裝在設(shè)備上時(shí)，需安裝在其振動(dòng)敏感的方向上。 刀具的受力方向， 90外圓車刀車外圓時(shí)？ 面銑刀銑端面時(shí)？ 建立在對加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控基礎(chǔ)之上的 52 用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的振動(dòng)監(jiān)測法和油料監(jiān)測法： （2）油料監(jiān)測法潤滑油在機(jī)械設(shè)備中循環(huán)流動(dòng)時(shí)必然攜帶設(shè)備 零部件運(yùn)行狀態(tài)的大量信息， 這些信息可提供有關(guān)零件磨損的類型、 程度以及及其剩余壽命的信息。 油樣的分析過程包括采樣、監(jiān)測、診斷、預(yù)測與處理五個(gè)步驟。 通

34、常采用的分析方法有油樣光譜分析法（ SOAP ）、鐵譜分析法、 潤滑油鐵粉濃度分析法。 ?SOAP 法對于油內(nèi)的某種磨損材料的濃度，可以用輻射光譜 分析儀或原子吸收光譜分析儀來測定，這兩種儀器都是利用油液中 所含元素的原子吸收/發(fā)出輻射能，進(jìn)行光譜分析來確定其含量。 53 ?鐵譜分析法磨粒的類別和數(shù)量的多少及增加的速度與摩擦面材 料的磨損程度及磨損速度 有直接的關(guān)系；而 磨粒的形態(tài)、顏色及尺 寸等則與磨損類型、磨損進(jìn)程 有密切關(guān)系。因此鐵譜分析法在判斷 磨損故障的部位、嚴(yán)重程度、發(fā)展趨勢及產(chǎn)生的原因等方面能發(fā)揮 全面的作用。 怎么做？ 用鐵譜儀把混于潤滑油中的磨粒分離出來，并按其尺寸大 小依次

35、、不重疊地沉淀到一塊透明的基片上（即制作譜 片），在顯微鏡下觀察，以進(jìn)行定性分析（指對磨粒的形 態(tài)特征、尺寸大小及其差異等表面形貌及成分進(jìn)行監(jiān)測和 分析）。利用加裝在鐵譜顯微鏡上的光密度計(jì)，還可以對 譜片上大小磨粒的相對含量進(jìn)行定量分析，也可用計(jì)算機(jī) 對磨屑進(jìn)行圖像處理，以獲取磨屑的有關(guān)參數(shù)。 54 ?潤滑油鐵粉濃度分析通過檢測分析潤滑油中金屬磨粒的含量 （濃度）來評價(jià)零部件的磨損程度。常用來分析軸承、齒輪、油缸 的磨損程度。 55 簡述題（共2題） 1.加工設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由哪幾部分組成？每部分的作用是什么？ 2.加工設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控與故障診斷主要包括哪幾部分內(nèi)容？ 五、相關(guān)檢測技術(shù) 56 無損探

36、傷檢測技術(shù) 就是在不破壞或損傷原材料和工件等受檢對象的前提下， 測定和評價(jià)物質(zhì)內(nèi)部或外表的物理和力學(xué)性能。 應(yīng)用形式 一是在生產(chǎn)過程中的無損檢測，它可以剔除每道生產(chǎn)工 序中的不合格產(chǎn)品，并把檢測結(jié)果反饋到生產(chǎn)工藝中去，指導(dǎo) 和改進(jìn)生產(chǎn)，監(jiān)督產(chǎn)品的質(zhì)量。 二是用于成品的質(zhì)量控制，即用于出廠前的成品檢驗(yàn)和 用戶驗(yàn)收檢驗(yàn)。 三是在產(chǎn)品使用過程中的檢測，即維護(hù)檢驗(yàn)。 57 常見的幾種無損探傷檢測手段（光、電、聲、磁） 1. 磁粉探傷檢測 磁粉探傷檢測是通過鐵磁性材料的磁性變化來探測鐵磁性材 料工件表面和近表面是否有缺陷的一種無損檢測方法。 適用場合適用于檢測鐵磁性材料及其合金，主要是鐵、 鈷、鎳及其合

37、金。見表6-3。 檢測原理基于通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 在檢測中的應(yīng)用。 圖 6-20 磁粉探傷原理 58 常見的幾種無損探傷檢測手段（光、電、聲、磁） 1. 磁粉探傷檢測 圖 6-20 磁粉探傷原理 將工件置于磁場中進(jìn)行磁化，工件無缺 陷的部分磁力線分布均勻； 將工件有缺陷，缺陷處磁阻大（磁導(dǎo)率小），此處 的磁力線發(fā)生彎曲； 若工件的缺陷在近表面處，有一部分磁力線彎曲而暴露在空氣中，形成漏磁場 （比實(shí)際缺陷寬很多）。若在工件表面撒上導(dǎo)磁率很高（磁阻很?。┑拇欧郏瑒t 磁粉會(huì)被漏磁場吸住而聚集形成磁痕（比真實(shí)缺陷寬很多），從而暴露出工件缺 陷位置。若缺陷很深，能被探測出嗎？ 每個(gè)工件

38、必須進(jìn)行縱、橫兩個(gè)方向的磁化與檢測 缺陷與磁力線垂 直時(shí)更容易被檢測出。 59 1. 磁粉探傷檢測 磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn) 顯示直觀，磁痕一般比裂紋尺寸大，易于觀察； 探測靈敏度高，最小缺陷寬度可達(dá) 0.1微米； 適應(yīng)性好，對于幾何形狀復(fù)雜的工件，可以采用不同的磁化方 法，對工件進(jìn)行有效的全面檢查； 設(shè)備簡單，成本低，操作方便，效率高。 磁粉探傷的缺點(diǎn) 只限于鐵磁性材料的檢查，主要包括碳鋼、高強(qiáng)度合金鋼、電 工鋼； 只能夠檢查工件的表面及近表面缺陷； 不能定量測出缺陷的深度； 必須用人眼來觀察，易造成操作人員的疲勞。 60 常見的幾種無損探傷檢測手段（光、電、聲、磁） 2. 超聲波探傷檢測 超聲波檢測

39、主要用于檢測構(gòu)件內(nèi)部及表面的缺陷，或用于壓 力容器、管道壁厚的測量。 檢測時(shí)將探頭放在被測件表面，探頭或測試部位應(yīng)涂耦合劑 （水、油）以保證二者緊密接觸，探頭向被測件發(fā)射縱波（垂 直探傷）或橫波（斜向探傷）并接受從缺陷處傳回的反射波， 由此對缺陷進(jìn)行判斷。 探頭 耦合劑 工件 氣孔 當(dāng)探頭與鋼試件之間存在空氣時(shí)，超聲波基當(dāng)探頭與鋼試件之間存在空氣時(shí)，超聲波基 本上不能透入鋼中，采用機(jī)油為耦合劑時(shí)， 約有約有16%的發(fā)射聲壓進(jìn)入鋼中，已足夠了。的發(fā)射聲壓進(jìn)入鋼中，已足夠了。 61 常見的幾種無損探傷檢測手段（光、電、聲、磁） 2. 超聲波探傷檢測 超聲波的特性 超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到界面會(huì)發(fā)

40、生反射； 超聲波指向性好，頻率愈高，指向性愈好； 超聲波傳播能量大，對各種材料的穿透力強(qiáng)。 超聲波探傷檢測特性（優(yōu)點(diǎn)） 對裂紋、夾層、折疊、未焊透等類型的缺陷具有很高的檢 測能力。 可探測厚度較大的材料，且具有檢測速度快、費(fèi)用低并能 對缺陷進(jìn)行定位和定量，對人體無害及對危害較大的平面缺陷 的探測靈敏度高。 62 常見的幾種無損探傷檢測手段（光、電、聲、磁） 2. 超聲波探傷檢測 超聲波檢測局限（缺點(diǎn)） 對于球狀缺陷如氣孔，假如氣孔不是很大，或不太密集， 就難以獲得足夠的回波。 無法比較直觀地判斷缺陷的幾何形狀、尺寸和性質(zhì)。 超聲波檢測技術(shù)難度較大，其效果和可靠程度往往受到操 作人員技術(shù)水平的影

41、響。 63 根據(jù)超聲波的波形、發(fā)送與接收的方式不同，超聲探傷檢測的方 法有 （1）共振法 用于檢測工件厚度或探傷 檢測工件厚度時(shí)，調(diào)整發(fā)射超聲波的發(fā)射頻率，改變發(fā)射到工 件中的超聲波波長，當(dāng)工件的厚度是超聲波半波長的整數(shù)倍時(shí)，發(fā)射 波與反射波相互疊加便產(chǎn)生共振，根據(jù)共振時(shí)諧波的階數(shù)與超聲波的 波長，便可得出工件的厚度。（目前很少用） 探傷時(shí)，超聲波的頻率等于被測工件的固有振蕩頻率，則會(huì)發(fā) 生共振，被測工件內(nèi)部如無缺陷，就能同超聲波產(chǎn)生共振。反之如果 內(nèi)部有缺陷，就不能產(chǎn)生共振，或共振頻率不一樣。如果材料內(nèi)部有 缺陷，則缺陷與材料間必存在一界面，相當(dāng)于改變了所要測量的材料 的厚度，所以共振點(diǎn)轉(zhuǎn)移

42、，共振頻率改變。 64 （2）穿透法 根據(jù)超聲波穿透工件后的能量變化來判斷共建內(nèi)部有無缺陷。 需兩個(gè)探頭，分別置于被測件相對的兩個(gè)側(cè)面，分別用于發(fā)射 與接收超聲波。 若無缺陷，超聲波穿透工件后衰弱較小，接收到的超聲波信號(hào) 較強(qiáng)；若有缺陷，超聲波在缺陷處反射、折射后穿透接受到的超聲波 信號(hào)弱，故根據(jù)接收到的超聲波能量的大小可判斷出缺陷的位置及大 小。 65 根據(jù)超聲波的波形、發(fā)送與接收的方式不同，超聲探傷檢測的方 法有 （3）脈沖反射法 應(yīng)用最廣泛的一種超聲波檢測法 超聲波探頭發(fā)射脈沖波（一定頻率、一定時(shí)間間隔）到被檢測 工件內(nèi)，通過觀察示波器上來自內(nèi)部缺陷或工件底面反射波的情況來 對試件缺陷的

43、大小及深度。 缺陷回波法底波高度法 66 常見的幾種無損探傷檢測手段（光、電、聲、磁） 3. 射線探傷檢測射線檢測主要檢查工件的內(nèi)部缺陷 探傷檢測原理 在射線檢測中應(yīng)用的射線主要是X射線、射 線和中子射線。 X射線和射線屬于電磁輻射，中子射線是中子束 流。 由于他們屬電中性，不會(huì)受到庫倫場的影響而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且貫 穿物質(zhì)的本領(lǐng)較強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于無損檢測。在穿透物體的過程 中受到的吸收和散射，而使得穿透后射線強(qiáng)度減弱。 圖 6-21 射線照相探傷法 （1）照相法：用強(qiáng)度均勻的射線照射被檢 測的物體，把膠片顯影后就可得到與材料 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對應(yīng)的黑度不同的圖像 ，即射線底片，通過對這種底片的觀察來 檢驗(yàn)缺陷的種類、大小、分布狀況等。 有氣孔，射線容易通過（影像更黑）；有吸 收射線的異物，則射線不易通過。 67 （2）電離檢測法： X射線通過氣體時(shí)，撞擊氣體分子使其中某 些原子失去電子變成離子，產(chǎn)生電離電流。如果將透過試件的X射 線通過電離室測量射線強(qiáng)度，就可以根據(jù)電離室內(nèi)電離電流的大小 來判斷試件的完整性。 這種方法對缺陷性質(zhì)的判別較困難，只適用于形狀簡單、表面工整的 工件，應(yīng)用較少。 圖 6-22 電離探傷檢測原理 68 （3）熒光屏直接觀察法：將透過試件的射線投射到涂有熒光物 質(zhì)的熒光屏上時(shí)，在熒光屏上會(huì)激發(fā)出不同強(qiáng)度的熒光來，利用熒 光屏上的可見影像 直接辨認(rèn)缺陷。這