1、第五章 檢測過程自動化,檢測是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理的技術(shù)基礎(chǔ)，也是制造系統(tǒng)不可缺少的一個重要組成部分。在機(jī)械加工過程中應(yīng)用檢測技術(shù)，可以保障高投資自動化加工設(shè)備的安全和產(chǎn)品的加工質(zhì)量，避免重大的加工事故，提高生產(chǎn)率和機(jī)床設(shè)備的利用率。 隨著現(xiàn)代制造技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及系統(tǒng)工程技術(shù)的發(fā)展，各種新型刀具、材料及昂貴的加工設(shè)備的使用更加大了檢測的難度，傳統(tǒng)的人工檢測技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)加工的要求。因此，各種先進(jìn)的自動化檢測技術(shù)和識別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。,第一節(jié) 制造過程的檢測技術(shù),一、基本概念 檢測技術(shù)是機(jī)械制造系統(tǒng)不可缺少的部分，它在機(jī)械制造領(lǐng)域中占有十分重要的地位。 制造過程

2、的檢測技術(shù)就是采用人工或自動的檢測手段，通過各種檢測工具或自動化檢測裝置，為控制加工過程、產(chǎn)品質(zhì)量等提供必要的參數(shù)和數(shù)據(jù)。這些參數(shù)和數(shù)據(jù)可以是幾何的、工藝的或物理的。,檢測與組成加工系統(tǒng)之間的關(guān)系，如圖5-2所示。 1）定位子系統(tǒng)：建立刀具與被加工工件的相對位置。 2）運(yùn)動子系統(tǒng)：為加工提供切削速度及進(jìn)給量 。 3）能量子系統(tǒng)：為加工過程改變工件形狀提供能量保證。 4）檢測子系統(tǒng)：為控制加工過程、產(chǎn)品質(zhì)量等提供必要的 數(shù)據(jù)信息。 5）控制子系統(tǒng)：對加工系統(tǒng)的信息輸入和傳遞進(jìn)行必要的 控制，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率， 降低成本。它可以是人工控制，也可以是 自動控制。,對加工后的工件進(jìn)行檢測，

3、僅能起到剔除廢品的作用，因此檢測過程是被動的；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)，就能實現(xiàn)自適應(yīng)控制。 檢測方法按其在制造系統(tǒng)中所處位置可分為下列幾種方式： （1）直接測量與間接測量 （2）接觸測量和非接觸測量 （3）在線測量和離線測量,二、檢測裝置 要實現(xiàn)加工過程中的各種檢測都要借助于一定的檢測裝置。如在機(jī)械加工系統(tǒng)中，所需的檢測要素大致可分為對產(chǎn)品的檢測要素和對加工設(shè)備的檢測要素。其中，產(chǎn)品所需檢測要素包括精度、粗糙度、形狀、缺陷等；而對加工設(shè)備所需檢測要素

4、則包括切削負(fù)荷、刀具磨損及破損、溫升、振動、變形等。 對于上述眾多的檢測項目，采用的檢測手段一般可分為人工檢測和自動檢測兩種。其中，人工檢測主要是人操作檢測工具，收集分析數(shù)據(jù)信息，為產(chǎn)品質(zhì)量控制提供依據(jù)；而自動檢測則是借助于各種自動化檢測裝置和檢測技術(shù)，自動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。,隨著自動化檢測技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的自動化檢測裝置也應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)械制造過程所使用的自動化檢測裝置的范圍是極其廣泛的。從制品（零件、部件和產(chǎn)品）的尺寸、形狀、缺陷、性能等的自動測量，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，到實現(xiàn)最佳條件的自動生產(chǎn)

5、，其中每一方面都離不開自動檢測技術(shù)。 根據(jù)不同需要制造的各種自動檢測裝置，如用于工件的尺寸、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測微儀、電動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用的表面輪廓儀；用于刀具磨損或破損的監(jiān)測用的噪聲頻譜、紅外發(fā)射、探針測量等測量裝置；也有利用切削力、切削力矩、切削功率對刀具磨損進(jìn)行檢測的測量裝置。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)。,三、自動化檢測方法 自動化檢測有如下優(yōu)點(diǎn)：檢測時間短并可與加工時間重合，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；迅速及時地提供產(chǎn)品質(zhì)量信息和有價

6、值的數(shù)據(jù)，以便對加工系統(tǒng)中工藝參數(shù)及時進(jìn)行調(diào)整，為加工過程的實時控制提供了條件，這是人工檢測所不能勝任的。在機(jī)械加工中自動化檢測方法有兩種：,1產(chǎn)品精度檢測 產(chǎn)品精度檢測是在工件加工完成后，按驗收的技術(shù)條件進(jìn)行驗收和分組。 2工藝過程精度檢測 工藝過程精度檢測能預(yù)防廢品的產(chǎn)生，從工藝上保證所需的精度。,計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用對自動檢測領(lǐng)域的影響是很大的，它使自動檢測的范疇，從被加工工件尺寸和幾何參數(shù)的靜態(tài)檢測，擴(kuò)展到對加工過程各個階段的質(zhì)量控制；從對工藝過程的監(jiān)測擴(kuò)展到實現(xiàn)最佳條件的自適應(yīng)控制檢測。 自動化檢測技術(shù)不僅是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中質(zhì)量管理分系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，而且已成為現(xiàn)代制造加工系統(tǒng)

7、不可缺少的一個重要組成部分。,工件尺寸精度是直接反映產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)，因此在許多自動化制造中都采用自動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。 一、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為： 1.離線檢測 在自動化制造系統(tǒng)生產(chǎn)線以外進(jìn)行檢測，其檢測周期長，難以及時反饋質(zhì)量信息。,第二節(jié) 加工尺寸的自動測量,2.過程中檢測 這種檢測是在工序內(nèi)部，即工步或走刀之間，利用機(jī)床上裝備的測頭檢測工件的幾何精度或標(biāo)定工件零點(diǎn)和刀具尺寸。檢測結(jié)果直接輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，修正機(jī)床運(yùn)動參數(shù)，保證工件加工質(zhì)量。 3.在線檢測 在線檢測的主要手段是利用坐標(biāo)測量機(jī)綜合檢測經(jīng)過加工后機(jī)械零件的幾何尺寸與形

8、狀位置精度。坐標(biāo)測量機(jī)按精度可分為生產(chǎn)型和精密型兩大類；按自動化水平可分為手動、機(jī)動和計算機(jī)直接控制三大類。在自動化制造系統(tǒng)中，一般選用計算機(jī)直接控制的生產(chǎn)型坐標(biāo)測量機(jī)。,二、自動測量機(jī)構(gòu) 1.專用自動測量裝置 實現(xiàn)加工過程自動檢測的過程是由自動檢測裝置完成的。在大批量生產(chǎn)條件下，只要將自動測量裝置安裝在機(jī)床上，操作人員不必停機(jī)測量工件尺寸，就可以在加工過程中自動檢測工件尺寸的變化，并能根據(jù)測得的結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的信號，控制機(jī)床的加工過程（如變換切削用量、停止進(jìn)給、退刀和停車等）。其自動測量原理如圖5-4所示。,2.三坐標(biāo)測量機(jī) 三坐標(biāo)測量機(jī)又稱計算機(jī)數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)，它是現(xiàn)代加工自動化系統(tǒng)中的測

9、量設(shè)備。三坐標(biāo)測量機(jī)不僅可以在計算機(jī)控制的制造系統(tǒng)中直接利用計算機(jī)輔助設(shè)計和制造系統(tǒng)中的編程信息對工件進(jìn)行測量和檢驗，構(gòu)成設(shè)計制造檢驗集成系統(tǒng)，而且能在工件加工、裝配的前、后或過程中給出檢測信息并進(jìn)行在線反饋處理。,3.三維測頭的應(yīng)用 三坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度很高。為了保證它的高精度測量，避免因振動、環(huán)境溫度變化等造成的測量誤差，必須將其安裝在專門的地基上和在很好的環(huán)境條件下工作。被檢零件必須從加工地輸送至測量機(jī)，有的需要反復(fù)輸送幾次，這對于質(zhì)量控制要求不是特別精確可靠的零件，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。一個解決方法是將三坐標(biāo)測量機(jī)上用的三維測頭直接安裝在計算機(jī)數(shù)控機(jī)床上，該機(jī)床就能象三坐標(biāo)測量機(jī)那樣工作。

10、,4.激光測徑儀 激光測徑儀是一種非接觸式測量裝置。常用在軋制鋼管、鋼棒等熱軋制件生產(chǎn)線上。為了提高生產(chǎn)效率和控制產(chǎn)品質(zhì)量，必須隨機(jī)測量軋制中軋件外徑尺寸的偏差，以便及時調(diào)整軋機(jī)，保證軋件符合要求。這種方法適用于扎制時對溫度高、振動大等惡劣條件下的尺寸檢測。 激光測徑儀包括光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)和電路系統(tǒng)兩部分。其中光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)由激光電源、氦氖激光器、同步電動機(jī)、多面棱鏡及多種形式的透鏡和光電轉(zhuǎn)換器件組成。而電路系統(tǒng)主要由整形放大、脈沖合成、填充計數(shù)、微型計算機(jī)、顯示器和電源等組成。,三、加工過程的在線檢測和補(bǔ)償 1.自動在線檢測 自動在線檢測，一般是指在設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號處理的基本

11、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。只有在設(shè)備運(yùn)行的狀況下，才可能產(chǎn)生各種物理的、化學(xué)的信號以及幾何參數(shù)的變化。通常這類信號和參數(shù)的變化超過一定范圍時，即被認(rèn)為存在著異常部位，而這些出現(xiàn)的信號都離不開在線檢測。,在機(jī)械加工的實際應(yīng)用中可根據(jù)自動在線檢測應(yīng)用的范圍和深度的不同，將自動在線檢測大致分為：自動檢測、機(jī)床監(jiān)測和自適應(yīng)控制。,（1）自動檢測 指主動自動檢測，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)。通過在線檢測裝置將測得的工件尺寸變化量經(jīng)信號轉(zhuǎn)換和放大后送至控制器，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對加工過程進(jìn)行控制。 （2）機(jī)床監(jiān)測 檢測系統(tǒng)從

12、機(jī)床上安裝的傳感元件獲得有關(guān)機(jī)床、產(chǎn)品以及加工過程的信息。這類信息一般為實時輸入和連續(xù)傳輸?shù)男畔⒘鳌C(jī)床監(jiān)測的基本方法是將機(jī)床上反饋來的監(jiān)測數(shù)據(jù)與機(jī)床輸入的技術(shù)數(shù)據(jù)相比較，并利用比較的差值對機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化控制。 （3）自適應(yīng)控制 指加工系統(tǒng)能自動適應(yīng)客觀條件的變化而進(jìn)行相應(yīng)的自我調(diào)節(jié)。,2.自動補(bǔ)償 加工過程的自動調(diào)整（自動補(bǔ)償）是上述自動檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。在機(jī)械加工系統(tǒng)中，刀具磨損是直接影響被加工工件尺寸精度的因素。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。如要保持工件的加工精度就必須經(jīng)常停機(jī)調(diào)刀，又會影響加工效率。尤其是對自動化生產(chǎn)線，不僅影響全線

13、的生產(chǎn)效率，而且產(chǎn)品的質(zhì)量也不能保證。因此，必須采取措施來解決加工中工件的自動測量和刀具的自動補(bǔ)償問題。目前，加工尺寸的自動補(bǔ)償多采用尺寸控制原則，在不停機(jī)的狀態(tài)下，以檢測的工件尺寸作為信號，控制補(bǔ)償裝置，實現(xiàn)脈動補(bǔ)償，其工作原理如圖5-8所示。,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。每次補(bǔ)償量的大小取決于工件的精度要求，即尺寸公差帶的大小和刀具的磨損情況。每次的補(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小，對補(bǔ)償執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏度要求也愈高。,根據(jù)誤差補(bǔ)償運(yùn)動實現(xiàn)的方式，可分為硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償是由測量系統(tǒng)和伺服驅(qū)

14、動系統(tǒng)實現(xiàn)的誤差補(bǔ)償運(yùn)動。目前多數(shù)機(jī)床的誤差補(bǔ)償都采用這種方法。而軟件補(bǔ)償主要是針對象三坐標(biāo)測量機(jī)和數(shù)控加工中心這樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備。,一、刀具的自動識別 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。刀具狀態(tài)識別、檢測與監(jiān)控是加工過程檢測與監(jiān)控最為重要最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。刀具狀態(tài)的識別、檢測乃至監(jiān)控對降低制造成本、減少制造環(huán)境的危害，保證產(chǎn)品質(zhì)量，具有十分重要的意義。 刀具的自動識別主要是在加工過程中能在線識別出切削狀態(tài)（刀具磨損、破損、切屑纏繞以及切削顫振等）。關(guān)于刀具狀態(tài)識別的方法較多，目前主要有基于時序分析刀具破損狀態(tài)識別、基于小波分析刀具破損狀態(tài)識別、基于電流信號刀具磨損狀態(tài)識別以

15、及基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)刀具磨損狀態(tài)識別等方法。,第三節(jié) 刀具的自動識別和監(jiān)測,二、刀具尺寸測量控制系統(tǒng) 刀具檢測技術(shù)與刀具識別技術(shù)往往是緊密聯(lián)系在一起的，刀具的檢測是建立在刀具識別的基礎(chǔ)上的。在自動化的制造系統(tǒng)中，必須設(shè)置刀具磨損、破損的檢測與監(jiān)控裝置，以防止發(fā)生工件成批報廢和設(shè)備損壞事故。 （1）直接測量法 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。 （2）間接測量法 在大多數(shù)切削加工過程中，刀具的磨損量往往因為被工件、切屑等所遮蓋而很難直接測量。因此，目前對刀具磨損的測量，更多的是采用間接測量方式。,三、刀具的自動監(jiān)控 隨著柔

16、性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等自動化加工系統(tǒng)的發(fā)展，對加工過程刀具切削狀態(tài)的實時在線監(jiān)測技術(shù)的要求越來越迫切。原來由人觀察切削狀態(tài)，判別刀具是否磨、破損的任務(wù)改由自動監(jiān)控系統(tǒng)來承擔(dān)。因此該系統(tǒng)的好壞，直接影響加工自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，嚴(yán)重時還會造成重大事故。據(jù)統(tǒng)計，采用監(jiān)控技術(shù)后，可減少人和技術(shù)因素引起故障停機(jī)時間75%。目前，刀具的監(jiān)控主要集中在刀具壽命、刀具磨損、刀具破損以及其它形式的刀具故障等方面。,（1）刀具壽命自動監(jiān)控 刀具壽命檢測原理是通過 對刀具加工時間的累計，直接監(jiān)控刀具的壽命。 （2）刀具磨損、破損的自動監(jiān)控,一、監(jiān)控系統(tǒng)的組成、要求和分類

17、對加工過程的監(jiān)控是機(jī)械制造自動化的基本要求之一。加工過程的在線監(jiān)控涉及很多相關(guān)技術(shù)，如傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及切削機(jī)理等。,第四節(jié) 加工設(shè)備的自動監(jiān)測,1.組成 自動化加工監(jiān)控系統(tǒng)主要由信號監(jiān)測、特征提取、狀態(tài)識別、決策和控制四個部分組成，如圖5-15所示。 （1）信號檢測 信號檢測是監(jiān)控系統(tǒng)的首要一步，加工過程的許多狀態(tài)信號從不同角度反映加工狀態(tài)的變化。,（2）特征提取 特征提取是對檢測信號的進(jìn)一步加工處理，從大量檢測信號中提取出與加工狀態(tài)變化相關(guān)的特征參數(shù)，目的在于提高信號的信噪比，增加系統(tǒng)的抗干擾能力。 （3）狀態(tài)識別 狀態(tài)識別實質(zhì)上是通過建立

18、合理的識別模型，根據(jù)所獲取加工狀態(tài)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，例如改變切削參數(shù)、更換刀具、改變工藝等。要求決策系統(tǒng)實時、快速、準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)。,2.要求 加工過程、機(jī)床以及刀具工況監(jiān)控是自動化加工監(jiān)控系統(tǒng)具有的三個主要任務(wù)。各個任務(wù)除了選好狀態(tài)變量之外，還必須滿足如下的一些要求： （1）同加工過程往往需要監(jiān)控多個狀態(tài)變量，僅監(jiān)控一個狀態(tài)變量是不夠的； （2）由于自動化加工系統(tǒng)本身的加工特性，必須監(jiān)測振動情況，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

19、應(yīng)的識別控制程序?qū)庸み^程出現(xiàn)的異常狀態(tài)進(jìn)行識別； （4）由于交換部件、刀具的數(shù)量大、控制程序長，因此，必須監(jiān)測加工過程的初始條件。,二、加工設(shè)備的故障診斷 所謂診斷就是對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。設(shè)備在運(yùn)行過程中，內(nèi)部零部件和元器件因為受到力、熱、摩擦、磨損等多種作用，其運(yùn)行狀態(tài)不斷變化，一旦發(fā)生故障，往往會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此必須在設(shè)備運(yùn)行過程中對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及時做出判斷，采取相應(yīng)的決策，在事故發(fā)生以前就發(fā)現(xiàn)并加以消除。,加工設(shè)備的自動監(jiān)控與故障診斷主要有四個方面的內(nèi)容： （1）狀態(tài)量的監(jiān)測 狀態(tài)量監(jiān)測就是用適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗崟r監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常的狀態(tài)參數(shù)。,（2）加工設(shè)備運(yùn)行異常的判別

20、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)?shù)男畔⑻幚恚袛嗍欠癯霈F(xiàn)設(shè)備異常的信號。 （3）設(shè)備故障原因的識別 識別故障原因是故障診斷中最難、最耗時的工作。 （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。,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在一起。,一、無損探傷檢測技術(shù) 無損探傷檢測是在不破壞或損傷原材料和工件等受檢對象的前提下，測定和評價物質(zhì)內(nèi)部或外表的物理和力學(xué)性能，包括各類缺陷和其他技術(shù)參數(shù)的綜合性應(yīng)用技術(shù)，對于控制和改進(jìn)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量，保證

21、材料、零件和產(chǎn)品的可靠性及提高生產(chǎn)率起著關(guān)鍵的作用，是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)必不可少的重要技術(shù)措施之一。無損探傷檢測技術(shù)在材料加工、零件制造、產(chǎn)品組裝直至產(chǎn)品使用的整個過程中，不僅起到保證質(zhì)量、保障安全的監(jiān)督作用，還在節(jié)約能源及資源、降低成本、提高成品率和勞動生產(chǎn)率方面起到積極的促進(jìn)作用。,第五節(jié) 相關(guān)的檢測技術(shù),無損探傷檢測作為一項工業(yè)技術(shù)，從應(yīng)用角度來說，主要有三種形式： 一是在生產(chǎn)過程質(zhì)量控制中的無損檢測，即應(yīng)用于產(chǎn)品的質(zhì)量管理。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和用戶驗收檢驗。它主

22、要是檢驗產(chǎn)品是否達(dá)到設(shè)計性能，能否安全使用。 三是在產(chǎn)品使用過程中的檢測，即維護(hù)檢驗。它是用戶在使用產(chǎn)品或設(shè)備的過程中，經(jīng)常地或定期地檢查是否出現(xiàn)危險性缺陷而采用無損檢測方法。,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。它具有設(shè)備簡單、操作方便、檢驗速度快、觀察缺陷直觀和有較高的檢測靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。,磁粉探傷檢測可以檢測鐵磁性材料和構(gòu)件的表面或近表面的缺陷，對裂紋、發(fā)紋、折疊、夾層和未焊透等缺陷較為靈敏，通常采用交流電磁化可以檢測表面下2mm以內(nèi)的缺陷，采用直流電磁化可以檢測表面下6

23、mm以內(nèi)的缺陷。,磁粉檢測設(shè)備有固定式、移動式和手提式三種類型，對各種大小不同的零部件、結(jié)構(gòu)件、裝置和設(shè)備都可以進(jìn)行檢查。建立磁場的方式有恒磁法和電磁法，前者使用永久磁鐵，后者利用電流的磁場，顯示介質(zhì)主要是磁粉和磁懸液。,磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）顯示直觀，磁痕一般比裂紋尺寸大，易于觀察。（2）探測靈敏度高，最小缺陷寬度可達(dá)0.1微米。（3）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。（4）設(shè)備簡單，成本低，操作方便，效率高。,其缺點(diǎn)是：（1）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。（2）只能夠檢查工件的表面及近表面缺陷。（3）不能

24、定量測出缺陷的深度。（4）必須用人眼來觀察，易造成操作人員的疲勞。,2. 超聲波探傷檢測 超聲波探傷檢測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等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實踐中已獲得了廣泛的應(yīng)用。,超聲波用于無損探傷檢測，主要是因為具有以下特性：（1）超聲波在介質(zhì)中傳播時，遇到界面會發(fā)生反射；（2）超聲波指向性好，頻率愈高，指向性愈好； （3）超聲波傳播能量大，對各種材料的穿透力強(qiáng)。而 且超聲波的聲速、衰減、阻抗和散射等特性為超 聲波的應(yīng)用提供了豐富的信息。,超聲波檢測的最大優(yōu)點(diǎn)就是對裂紋、夾層、折疊、未焊透等類型的缺陷具有很高

25、的檢測能力。超聲波檢測也有一定的局限性，主要表現(xiàn)為：超聲波檢測的記錄性差，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)水平的影響。,超聲波檢測對于平面狀的缺陷如裂紋，只要波束與裂紋平面垂直，就可以獲得很高的缺陷回波。但是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。,3. 射線探傷檢測 射線就是指X射線、射線、射線、射線、電子射線和中子射線等，其中X射線、射線、中子射線易于穿透物體，但在穿透物體的過程中受到吸收和散射。因此，其穿透物體后的強(qiáng)度就小于穿透前的強(qiáng)度。衰減的程度由物體的厚度、材質(zhì)以及射線的種類而定

26、。當(dāng)厚度相同的板材含有氣孔時，有氣孔的部分不吸收射線，容易通過。相反如果混進(jìn)容易吸收射線的異物時，這些地方的射線難于通過。因此，用強(qiáng)度均勻的射線照射被檢測的物體，使透過的射線在照相膠片上感光，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缺陷的種類、大小、分布狀況等，這種檢驗就稱為射線照相法探傷檢測。此外還有電離檢測法和熒光屏直接觀察法。,射線探傷檢測的優(yōu)點(diǎn)： （1）對缺陷形象檢測直觀，對缺陷的尺寸和性質(zhì)判斷比較容易，便于分析處理。 （2）射線照相底片可作為原始的資料長期保存。（3）利用圖像處理技術(shù)可以實現(xiàn)缺陷評定分析自動化。 射線探傷檢測的缺點(diǎn)： （1）對人體有害，在檢測中必須注意防護(hù)。 （2）相對于其它的檢測方法而言，射線探傷檢測的 成本較高。,4.渦流探傷檢測 渦流探傷是廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電材料檢測的一種常規(guī)方法。它的原理與超聲、磁粉、射線等檢測方法都不同。渦流檢測只適用于導(dǎo)電材料，因為只有導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生渦流。所