航空薄壁零件检具现状及发展趋势.pptVIP

大型薄壁零件检具的发展趋势 2014.7 大 纲 检具概述 检具的种类 薄壁零件的检具 检具设计柔性化 检具设计标准化 检具设计参数化 检具设计综合化 检具是工业生产企业用于控制产品各种尺寸（例如孔径、空间尺寸等）的简捷工具，提高生产效率和控制质量，适用于大批量生产的产品。按是否在线检测可分为在线检测检具和离线检测检具。 1）检具的参数化设计可以有效地提高设计的自动化水平，很好地促进和支持新产品的创新设计和快速设计。 2）降低了设计人员的劳动强度，缩短了产品设计周期提高设计的效率和缩短产品设计周期。 3）在定单及大批量定制生产和要求创新的市场环境下，这种发展趋势对于企业的生存、竞争和发展具有格外重要的意义。 可在线测量的柔性检具也称为第三代柔性检具。它是新一代的现场误差检测系统，其测头位置、角度可以根据用户需要任意设置。 可在线测量的柔性检具 普通柔性检具 * 1）省去传统专用检具的复杂设计，只需要固定工件用的支架，大大减少开发难度和成本。 2）省去传统专用检具的精确型面等的加工和组装标定，大大节约制造成本。 3）采用柔性检具，配合可调式工装，可以重复使用，尤其适合同一产品不同型号零部件的测量。不仅节约成本和资源，而且节约检具储藏空间。 * 考虑到当前国内工业的快速发展，比如航空发动机、汽车零部件检具的设计过程中，同一类检具只是尺寸大小和公差不同，其设计都要重新画图和标注，这不仅浪费了设计时间，还加大了设计人员的劳动强度，所以类似于这样工业的检具设计应对其实现参数化设计。 * 当前马奔，安鲁陵等学者已经在Unigraphics 平台上，应用二次开发工具 UG/Open开发航空发动机典型检具的参数化设计系统。该检具的设计流程图如下。 典型检具设计流程图 * 产品参数 计算工装参数 工装模型模板 是否合格 完成 数据库 YES 输入 驱动 查询 驱动 NO 此外还有彭波，廖敦明等研究学者也基于UG对汽车管路检具参数化设计系统的开发与应用。使用该系统，设计人员只需把管子数据导入到UG界面中。如下图所示。 管路检具设计系统功能结构图 * 然后按照编好的程序流程图执行即可实现对汽车复杂管路检具的设计。 管路检具设计系统流程 * 导入管子模型数据 生成管路 是否优化？ 优化地板 非优化地板 是否需要调整底板？ 修改地板 生成检具模块 需要修改检具模块？ 干涉检验 修改、替换或移动检具模块 需要再修改检具模块？ 底板钻孔 生成二维图纸 是 否 是 否 否 是 是 否 最终就可以得到复杂汽车管路检具的模型。如下图所示。 管路检具模型 * * * * * 检具 离线检测检具 在线检测检具 通用检具 专用检具 专用检具是指检测某产品某一特性或多个特性的检具。其按检测对象可分为：极限塞规、极限卡规、比较样板、端面距类、位置度专用检具、综合位置度检具以及对称度检具。 极限塞规 极限卡规 * 粗糙度比较样板 轴类圆周跳动检具 位置度检具 对称度检具 * 通用检具一般指由量具厂统一制造的通用性量具。比如直尺、平板、角度块、游标卡尺，带表卡尺，螺旋千分尺等。 游标卡尺 螺旋测微器 * 传统专用检具的优缺点如下： 优点 缺点 1)操作简便，效率较高，对环境的要求相对不高。 2)专用检具对工作人员的要求不高，可成倍提高工作效率。 3)专用检具特别适用于生产现场，来料检验，产品验收全检。 1）只能用于检验某一零件的某一特性或多个特性，不能挪做它用。 2）它的检验零件的精度较低。因为测量结果依赖于检测人员经验, 人为因素影响较大。 3）专用检具只能判断某一零件是否合格，对检验零件做定性检测，而不能做定量检测。 4）一种检具只能实现一种特定部件的检测, 一旦部件设计改变, 旧检具无法与新设计相匹配, 检具即失效, 造成严重浪费。 * 在线检测是指检具直接安装在生产线上，通过软测量技术实时检测。清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室，赵乾和余强等人对晶圆加工的厚度在线测量的方法和仪器做了研究，并成功研制。下图是全局测试系统图。 。 该检测仪器实现用电涡流方法进行全自动，快速，高精度对晶圆金属膜厚度的在线测量。并达到了纳米量级的测量精度，适用于薄壁零件的加工中对其厚度的控制。 * 西安工业大学光电学院苏俊宏，刘胜利等人基于机器视觉的高精密轴承在线检测。该系统主要由计算机、CCD摄像机、照明系统、旋转平台等几部分组成。检测系统原理图如下图所示。 该在线检测方法可以确定两同心圆是否有偏差，还可以确定圆柱内外径的大小，它的尺寸检测精度可以达到4um甚至更高。 该检测方法可以提高检测的效率，精度和稳定性，并可以应用于相似的高精密金属零件的