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        缸體的生產加工自動化
          國外缸體的生產加工自動化程度高,多有主動測量裝置,加工精度高,其尺寸及形位參數在加工時就予以保證了。國內缸體主軸承孔的加工設備相對較落后,其加工精度難以保證,往往靠加工后的一些檢測手段來控制。大多數廠家的檢測手段也相當落后,主要采用機械式的量具,例如缸徑表等作為檢測工具,其檢測精度低,檢測參數單一,檢測效率也低,對圓柱度和同軸度等參數無法檢測。稍好一些的檢測手段是使用氣動量儀。用氣動塞規逐個截面檢測主軸承孔的直徑。目前,國內最先進的算是上海大眾公司從德國引進的檢測主軸承孔的電子柱量儀,用它可一次檢測出各主軸承孔的直徑,對同軸度也不能檢測。
          為適應我國汽車工業發展的需要,改變汽車工業生產中檢測手段落后的局面,研制具有高新技術含量的綜合性在線檢測儀器,顯然有著重要意義。
          這次研制成功的缸體主軸承孔綜合測量儀,其技術性能完全達到了原定的指標,它不僅可以滿足發動機缸體生產中對主軸承孔的快速檢測,而且在傳感技術、電子技術和計算機技術等方面所取得的技術成果表明我們已具備了研制其他類型綜合檢測儀器的能力。
          缸體主軸承孔要求檢測的項目:直徑尺寸個主軸承孔的同軸度各主軸承孔圓度各主軸承孔在長度內錐度根據上述要求,它可對一汽二發廠的發動機缸體主軸承孔的尺寸、形狀和位置精度進行快速檢測,以控制加工質量,提高缸體加工的合格率,確保發動機質量。發動機缸體主軸承孔綜合測量儀汽車工藝與材料此外,要求儀器在計算機顯示器上給出檢測結果和統計分析的數據。在生產現場使用不受環境的干擾。
          儀器的工作原理和系統的組成傳感器的原理傳感器采用的是螺管型差動式電感傳感器。工件的尺寸變化引起磁芯在兩個線圈中的位移,改變了兩個線圈中的電感量,一個增大,一個減小。線性范圍較大,而且在批量生產中易于使性能一致。由差動電感的原理,結合柔性鉸鏈的彈性體結構,組成了單測頭的傳感器,以這種傳感器作為基本的測量單元,組成了綜合測量用的電子塞規,用它來完成缸體主軸承孔的測量。
          缸體主軸承孔各尺寸及形位參數的測量原理發動機缸體主軸承孔要求檢測的參數有個截面的孔徑尺寸、各截面孔的圓度、錐度和個孔的同軸度。為了快速地將這些參數一次測出,只有采用相對測量的原理。為了計算出形位誤差,在一個孔的被測截面上在相互垂直的兩個方向上布置個測點,即個傳感器。用兩個相互對應的傳感器,例如和測得一個直徑尺寸。在一個孔的截面上,個傳感器便可測得相互垂直的兩個直徑尺寸。
          主軸承孔共布置個傳感器。電子塞規上這個傳感器經過校對規校準后,各傳感器的零位就相當于校對環規的位置。當用電子塞規測量被測缸體主軸承孔時,各傳感器所獲得的值是被測主軸承孔相對于校對規的差值。
          用電子塞規測量缸體主軸承孔時,各傳感器所得到的值是相對于校對規的差值。為此,根據缸體的具體結構尺寸,在設計電子塞規的外形尺寸上,保證了第一次測量采數時,各測頭均位于各主軸承孔的某一邊,相距其邊緣處約不等,第二次測量時相距44.由于不可能達到圖紙中要求的在長度上檢測其錐度值,故可將測得的錐度值按比例將錐度公差值縮小來判斷其合格與否。
          儀器系統的組成缸體主軸承孔綜合測量儀有截面通道電子塞規、主軸承孔綜合校對規和計算機輔助測量儀組成。其中計算機輔助測量儀包括位移信號轉換器和計算機測控系統。位移信號轉換器由通道高精度信號處理模塊和電源組成,單獨地裝在一個電箱中,它接收電子塞規中個傳感器送來的信號,將測量信號進行處理后送給計算機測量系統。計算機測控系統由工業控制計算機、彩色顯示器、工業鍵盤、打印機和安裝在電子塞規手把上的微型測量開關等組成,配以相應的軟件系統,實現了儀器的全部功能,即缸體主軸承孔各項尺寸及形位參數的測量及結果顯示,此外還有傳感器狀態的光柱顯示、統計分析、校對規偏差的修訂、主軸承孔名義孔徑及其公差值的修改和檢索測量結果記錄等等。
          被測件缸體和校對規都放置在平臺上,電子塞規由平衡器懸掛在橫梁框中的小車上。工控機、位移信號轉換器和打印機均裝在機柜中,工業鍵盤安裝在機柜的門上。不測量時,電子塞規可吊掛在保護罩中。測量時,電子塞規經校對規校對后插入缸體主軸承孔中第一次采數后,立刻得出個孔的個直徑值和個圓度值。電子塞規在孔中移動后,第二次測量采數,又得到個孔的個直徑值和個圓度值,同時得出個錐度值和同軸度值。檢測一個缸體主軸承孔的時間僅需幾秒鐘。
          位移信號轉換器位移信號轉換器是由個高精度信號處理模塊和精密穩壓電源組成的。信號處理模塊的電路系統框圖如圖所示,它全部采用高集成芯片,整個電路體積小,并制成了模塊接插形式,方便于裝配與維于汶等:發動機缸體主軸承孔綜合測量儀汽車工藝與材料修。
          在多通道的總線結構中,采用了若干抗干擾措施,保證了儀器在生產車間環境下使用也不會受到干擾。
          在傳感器的測頭位移約為狀態下,模塊輸出直流電壓,經位轉換器轉換后供給工控機采樣,其分辯率達儀器的軟件系統缸體主軸承孔在線測量的全部工作,都是在計算機的統一監控下,由軟件系統來完成的。因而軟件系統也是非常重要的環節,它對整個系統的性能好壞起決定性作用。
          測量儀的軟件系統由系統管理、數據采集、數據處理和數據輸出幾部分組成,預熱系統在工作一開始,首先進行預熱。一般每次開始工作前預熱分鐘。在系統預熱期間,系統對鍵盤輸入不作任何響應,直至預熱時間到。如果系統是第二次(包括以后)進入,則可鍵入鍵跳過預熱過程。
          系統初始化預熱結束后,系統開始進行初始化工作。主要包括設置系統工作參數、設置測量電路狀態及其參數、讀取測量日期及時間、讀取上次工作參數、標準環規對零等等。主菜單系統初始化結束后,屏幕出現畫面,提示選擇測量類型:序測量,序測量。選擇后,系統便進入主菜單。在主菜單上出現系統全部功能的選項,鍵入相應的數字便可進行響應的工作。標準環規對零對零是測量工作的第一步,建議每次測量前進行一次對零,一般消除溫度漂移的影響,保證系統測量精度。
          統計分析系統具有統計功能,對于已測量并記錄的測量數據按照不同方式進行系統分析,例如分析合格率、直方圖分析、高斯曲線分析及控制圖分析等。傳感器光柱顯示此功能是在系統調試時觀察傳感器的測量示值變化,通過變色光柱表示示值大小和方向。測量工件系統對零后,可對工件進行連續測量,每次測量結果顯示于屏幕上,包括個孔的兩個方向上的直徑值、圓度值、錐度值、個孔的同軸度值,并將上述數據保存到磁盤上,以供統計和檢索分析用。同時,也可將測量數據打印出來。
          修改直徑及其公差系統可對測量直徑及其公差值進行修改。系統首先提示輸入密碼和口令,防止以外修改和非法操作。修改標準環規參數系統可對標準環規的直徑誤差值及同軸度誤差進行修改。系統首先提示輸入密碼和口令,防止以外修改和非法操作。
          檢索測量記錄系統具有檢索功能,可分別根據測量日期或制定范圍進行檢索,檢索到的記錄顯示于屏幕上,并可打印出來。此外,軟件系統增加了故障診斷功能。當傳感器或當電路系統出現故障時,給予聲光報警和提示。整個軟件系統由語言編寫,可在系統下直接運行和工作。全部菜單采用全漢字提示,方便使用。
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