綜合檢查工具智能化的研究與應(yīng)用

工業(yè)技術(shù)122 2015智能檢測(cè)工具的研究與應(yīng)用問(wèn)題趙美林龔成龍張樹(shù)山長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，河北汽車(chē)工程技術(shù)研究中心，河北保定071000摘要：智能檢查工具設(shè)計(jì)該軟件是為我們的工具設(shè)計(jì)工作量身定制的一套實(shí)用軟件。該軟件不僅可以滿足我們?cè)O(shè)計(jì)工作的要求，而且可以在許多技術(shù)方面結(jié)合實(shí)際情況和制造水平，還可以整合我們多年的工具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。因此，本文介紹了檢測(cè)工具智能設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用。關(guān)鍵字：綜合檢查工具；智能設(shè)計(jì)；量規(guī)設(shè)計(jì);車(chē)身鈑金零件中文地圖分類號(hào)：U468.2; TP311.52文件標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-5802（2015）29-0122-02 1檢查工具技術(shù)的發(fā)展概述。檢查工具是一種專門(mén)設(shè)計(jì)和制造以方便檢查的檢查工具。量產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量，最初是在歐美的汽車(chē)公司中使用的檢查工具，隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)向世界發(fā)展的步伐越來(lái)越快。同時(shí)，對(duì)汽車(chē)安全性和實(shí)用性的要求也越來(lái)越高，迫使中國(guó)汽車(chē)工業(yè)不斷提高汽車(chē)的質(zhì)量，安全性和實(shí)用性，這直接促進(jìn)了對(duì)汽車(chē)專用檢測(cè)工具和汽車(chē)的需求。開(kāi)發(fā)用于檢查工具的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，制造和檢查（CAD / CAM / CAT）技術(shù)。

1.1檢查工具CAD / CAM技術(shù)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀CAD / CAM基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持，多學(xué)科專業(yè)知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)，分析和評(píng)估，綜合優(yōu)化，詳細(xì)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)方面的全面應(yīng)用規(guī)劃，CNC加工用于解決其他過(guò)程問(wèn)題的高級(jí)數(shù)字信息處理技術(shù)是專家創(chuàng)新能力與計(jì)算機(jī)軟硬件功能有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物[1]。目前，CAD / CAM技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，正在引起產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的深刻變革，并朝著集成，網(wǎng)絡(luò)，智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展[2]。過(guò)去，CAD / CAM技術(shù)主要應(yīng)用于汽車(chē)零部件的設(shè)計(jì)和制造，但很少用于檢查工具的設(shè)計(jì)和制造。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)用于檢查治具設(shè)計(jì)的3D CAD軟件的研究并不多。到目前為止，還沒(méi)有推出專用的汽車(chē)檢查夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)或模塊[3]。但是，隨著汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展，檢查工具的使用變得越來(lái)越廣泛，并且CAD / CAM技術(shù)逐漸被引入檢查工具的設(shè)計(jì)和制造中。 2檢驗(yàn)工具的定義和類型2.1檢驗(yàn)工具的定義廣義上講，檢驗(yàn)工具是用于產(chǎn)品檢驗(yàn)的特殊測(cè)量工具的總稱。通常用于檢查的特殊工具通常稱為檢查夾具（狹義上）。具有較高測(cè)量精度和一定通用性的檢查工具稱為測(cè)量?jī)x器。例如，專門(mén)用于檢測(cè)軸零件的圓形跳動(dòng)的頂座稱為振動(dòng)器；用于齒輪綜合檢查的檢查工具稱為綜合檢查工具。

2.2常用類型的檢查工具2.2.1根據(jù)主體的材料，分為樹(shù)脂型檢查工具（常用的Ciba 5166 / Weish 460）；鋁檢查工具） ;（鑄鋁ZL107 /硬鋁LY12）鐵檢驗(yàn)工具;（鑄鐵HT250 /鋼45）;木制檢驗(yàn)工具;（硬木）;其他類型（例如玻璃鋼，蜂窩板等） ）; 2.2.2根據(jù)不同樣式分為日文和韓文檢查工具；（本田，豐田和日產(chǎn)的檢查工具標(biāo)準(zhǔn)不同）-實(shí)用性強(qiáng)，可以更好地反映裝載效果；歐洲和[美國(guó)檢查工具；（一般檢查工具的標(biāo)準(zhǔn)）-理論強(qiáng)，通常根據(jù)自由狀態(tài)，對(duì)零件的要求很高。2.2.3根據(jù)檢查工具的功能，將檢查工具分為過(guò)程（單一產(chǎn)品檢驗(yàn)工具，過(guò)程中的半成品檢驗(yàn)工具ss）;組裝檢查工具；全面的主檢查工具； 2.2.4根據(jù)產(chǎn)品類型，分為沖壓件檢查工具；注塑零件檢查工具；機(jī)械零件檢查工具；車(chē)身裝飾件和覆蓋件檢查工具；玻璃檢查工具；圖1 3新的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)檢查工具設(shè)計(jì)的四個(gè)原則：（1）具有并且可以實(shí)現(xiàn)檢查工具處理和測(cè)試的基準(zhǔn)；（包括處理基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，可用于以后的修訂和定期驗(yàn)證。 （2）具有恒定且準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)，以確保最大的可重復(fù)性和可重復(fù)性；（3）制造成本低，耐磨性和穩(wěn)定性低。[4）操作方便（包括產(chǎn)品的取放和放置）檢查，夾緊除了上述四個(gè)基本原理外智能檢具，檢查工具的設(shè)計(jì)還必須考慮可以滿足產(chǎn)品和過(guò)程質(zhì)量的分析功能。

4用于檢查工具X的智能D CAD設(shè)計(jì)程序開(kāi)發(fā)的研究4.1 XX軟件的應(yīng)用由于檢查工具的設(shè)計(jì)非常專業(yè)且設(shè)計(jì)原理很復(fù)雜，特別是對(duì)于功能儀表的設(shè)計(jì)，該軟件使用該軟件避免輸入錯(cuò)誤。NET的異常處理機(jī)制以及大量的鏈接和輸入防錯(cuò)設(shè)計(jì)使該軟件穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，而沒(méi)有“運(yùn)行時(shí)”錯(cuò)誤?？蚣芙Y(jié)構(gòu)還便于將來(lái)添加新功能而又不破壞程序接口的完整性，因此其功能是可擴(kuò)展的。4.1.1功能表的設(shè)計(jì)（GB / T 8069-98）功能表是整個(gè)軟件中最復(fù)雜的部分，主要是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)原理很復(fù)雜，許多人無(wú)法弄清其線索例如常見(jiàn)的檢查選擇和單獨(dú)檢查，各種公差的含義和目的，參考類型的正確選擇等，過(guò)去，技術(shù)人員的計(jì)算過(guò)程通常在設(shè)計(jì)時(shí)寫(xiě)了一頁(yè)16K的手稿紙。是的，因此這項(xiàng)工作非常頭痛且費(fèi)時(shí)。是的，該軟件很好地解決了此類問(wèn)題。只要做出適當(dāng)?shù)倪x擇并輸入各種數(shù)據(jù)，您就可以自動(dòng)生成檢查零件，定位零件和零件的尺寸和磨損極限。中國(guó)科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)B 2015年第29期123圖2功能量規(guī)設(shè)計(jì)模塊的操作界面該模塊大致有兩頁(yè)操作界面，可以隨時(shí)切換。第一步是選擇適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)類型。操作界面如圖1所示。原點(diǎn)選擇是“一個(gè)平面和一個(gè)中心元素”。

該程序的最終運(yùn)行界面如圖2所示。圖3功能儀表設(shè)計(jì)模塊的最終運(yùn)行界面。在圖3中，要測(cè)試的孔是一組φ15.5mm的螺栓孔，并選擇了工廠標(biāo)準(zhǔn)的自由公差。該程序根據(jù)我們工廠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)生成為[0.24]。 /-0.12mm，待測(cè)位置為φ0.4mm，其定位基準(zhǔn)為φ20.5H7的定位孔和一個(gè)平面。在此示例中，我們首先在“數(shù)據(jù)選擇”頁(yè)面上選擇“平面和中心元素”，然后切換到“數(shù)據(jù)和選項(xiàng)”選項(xiàng)卡。由于檢查過(guò)程已經(jīng)單獨(dú)測(cè)試了定位孔，因此我們可以選擇“順序檢查”，檢查部分通常采用螺栓形式，以便于操作。根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，我們采用階梯式導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。由于要測(cè)試的元件和定位元件是孔，因此我們選擇“外部元件”作為檢查零件和定位零件。被測(cè)元素自然是“參考元素或分組元素”，并且將自動(dòng)生成要測(cè)量的孔的位置以及上下公差。定位孔的上下偏差基于H7提供默認(rèn)值。通過(guò)這些必要的設(shè)置后，執(zhí)行計(jì)算并立即在右下角的輸出窗口中顯示相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果：檢查零件尺寸，定位零件尺寸，檢查零件導(dǎo)向零件尺寸，檢查零件定向公差，定位零件定向公差，固定的導(dǎo)向零件零件的定向公差，導(dǎo)向零件的臺(tái)階的同軸度，導(dǎo)向零件的磨削間隙0.005mm和間隙磨損極限0.037mm。

[k21]1.2光滑限位規(guī)（Q / WC 6092-6095 1996）光滑限位規(guī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用更加廣泛，包括常用的限位塞規(guī)，卡尺和模板智能檢具，甚至有些測(cè)量桿也適用于這種計(jì)算規(guī)則，該軟件模塊采用了新的國(guó)家公差和配合標(biāo)準(zhǔn)，除了提供了止擋端的尺寸和磨損極限外，對(duì)于常用的錐形柄圓柱塞規(guī)，它也根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)提供詳細(xì)的尺寸這些任務(wù)過(guò)去使用手動(dòng)表格查詢計(jì)算，這非常麻煩，需要查詢20多個(gè)數(shù)據(jù)，該模塊的編程遇到了很多數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)是根據(jù)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)處理的，因此數(shù)據(jù)量很大，并且在使用過(guò)程中無(wú)需更改這些數(shù)據(jù)，只需要輸入一次正確的數(shù)據(jù)即可。確保程序的可移植性，我們不使用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)使軟件的使用更加簡(jiǎn)潔。運(yùn)行界面如圖4所示。圖4平滑限位器操作界面從圖4可以看出，軟件分為兩部分：輸入?yún)^(qū)域（左）和輸出區(qū)域（右），數(shù)據(jù)輸入也很簡(jiǎn)單，通常只需要提供基本尺寸和公差帶代碼，上下偏差即可選擇自動(dòng)生成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)，但是非標(biāo)準(zhǔn)公差需要手動(dòng)輸入，其他選項(xiàng)具有默認(rèn)設(shè)置。這也是該軟件的通用樣式，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行一些更改。該軟件還提供對(duì)輸入數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢測(cè)，與其他模塊相同。輸出結(jié)果是通孔的尺寸，通孔的磨損極限以及錐柄和圓柱塞規(guī)的手柄型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)。

輸出區(qū)域中量規(guī)結(jié)構(gòu)的示意圖隨量規(guī)的目的而變化。用戶可以選擇使用孔或軸。相應(yīng)的示意圖是塞規(guī)或卡板。對(duì)于最常用的錐形柄圓柱塞規(guī)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)尺寸，以供參考。此外，對(duì)于具有特殊精度要求的用戶，該軟件允許更改輸出結(jié)果的精度，通常適合于具有非標(biāo)準(zhǔn)公差的量規(guī)設(shè)計(jì)。 5結(jié)束語(yǔ)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，各行各業(yè)對(duì)智能設(shè)計(jì)提出了越來(lái)越詳細(xì)的專業(yè)要求。我們希望將有一款能夠滿足行業(yè)設(shè)計(jì)習(xí)慣的軟件，并且具有更快，更高的質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)定制設(shè)計(jì)要求。因此，選擇現(xiàn)有的通用軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)并基于領(lǐng)域知識(shí)實(shí)現(xiàn)智能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前智能設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。參考文獻(xiàn)[1]尹國(guó)富，楊遂賢。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)原理與應(yīng)用[M]。成都：四川大學(xué)出版社，2001.[2]張斌。主流機(jī)械CAD軟件的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)[J]。電腦知識(shí)與技術(shù)，2004（2 4）：77-78.[3]姚興軍?；谕ㄓ肅AD平臺(tái)的工裝夾具設(shè)計(jì)方法[J]。機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2005，21（3） ：62-64.