山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市261442
摘要：近年来，随着科学技术的迅猛发展和市场竞争的日益激烈，为了保证产品的质量和经济效益，先进控制和优化控制纷纷被应用于工业过程中。然而，不管是在先进控制策略的应用过程中还是对产品质量的直接控制过程中，一个最棘手的问题就是难以对产品的质量变量进行在线实时测量。受工艺、技术或者经济的限制，一些重要的过程参数和质量指标难以甚至无法通过硬件传感器在线检测。目前，生产过程中通常采用定时离线分析的方法，即每几小时采样一次，送化验室进行人工分析，然后根据分析值来指导生产。由于时间滞后大，因此远远不能满足在线控制的要求。本文基于在线检测技术在发动机零部件加工中的应用展开论述。
关键词：在线检测技术；发动机零部件；加工中的应用
引言
近年来，由于在线检测技术在实际生产中有相当大的实用价值和效益，同时又由于相应的传感技术、电子技术和计算机技术的不断发展，所以近年来国际上在线检测技术得到了迅速的发展。在线检测是直接安装在生产线上，通过软检测技术实时检测，通过实时反馈更好地指导生产，减少不必要的浪费。在线检测技术正在逐渐发展，以解决这些变量的实时测控问题。在线检测技术是通过从推理控制中收集推理估计器，即易于测量的特定变量（也称为二次变量或二次变量），并构建将这些可测量变量用作输入的数学模型来估计不可预测的关键变量（也称为关键变量）。它支持流程控制、质量控制、流程管理和决策，为进一步实现质量控制和流程优化奠定了基础。在线连续检测技术是最新工艺行业和工艺控制领域的关键技术之一，极大地促进了在线质量控制和各种高级控制策略的实施，使生产工艺控制更加理想，可通过浓度、粘度、分子量、转换率、比率和水平等质量参数进行在线测试。
1在线质量检测系统概述
我国在线检测技术虽起步较晚，但在汽车行业中发展很快。发动机在线质量测试是监督发动机装配生产过程及发动机质量的关键[7-9]。对发动机的性能、寿命、质量起到至关重要的保证作用。在线检测不但能够准确地判断产品质量是否合格，还可以通过对检测数据的分析处理，正确判断出这些性能指标失控的状况和产生的原因，从源头上发现质量缺陷点。通过检测设备的信息反馈和多角度分析，从设计、加工、装配流程和质量上查找设备性能失控的原因，通过对设计制造、工艺设备、人员管理等发动机加工制造全流程要素进行及时地调整来消除质量隐患，从而保证产品质量，减少报废、返工、销售后的保修和召回成本。发动机在线质量检测的主要检测类别有试漏测试、曲轴力矩测试和曲轴轴向间隙测量。在线质量检测系统工作过程如图1所示，通过工业以太网，将PLC、传感器、服务器等联系起来，实现数据采集、分析和检查。
2在线检测方法
2.1测量点的创建
包括点元素、圆元素、直线元素、平面元素、圆柱元素和对称元素检测。
2.2路径参数
包括检测路径和特征评价路径；检测路径包括基本参数和加工参数检测。基本参数是检测元素与策略；加工参数是检测几何形状、测量进给、操作设置、深度范围、测量连接、测量数据和加工次序。特征评价路径包括检测距离、检测角度、检测平行度、检测垂直度和检测同轴度。
2.3路径输出
根据以上设置，输出元素评价要素。
3被动在线检测技术应用
零件加工后离线取样无法100%测量产品，即使取样能力很强，大多数零件通常也有缺陷，零件密封等特殊特性不适合使用工艺能力进行质量控制，因此使用在线检查技术对这些问题进行100%检查尤为重要。
3.1缸体/缸盖试漏在线检测
发动机缸和缸盖有油道、水道、油室和燃烧室，如果泄漏，发动机故障将无法正常工作，必须密封密封，以确保密封性。气密性检查方法有多种，离线状态下有浸水检测，线有压降法、差压法、流量法，生产线上通常有独立的泄漏试验工使用压降法进行气缸和气缸盖的密封性检查。
3.2曲轴成品尺寸在线检测
发动机中重要的一部分，曲轴具有较高的尺寸准确性要求，许多主机工厂曲轴切削线使用最终检查器100%测试曲轴尺寸，以执行质量控制，并且可以将测试数据用于跟踪和轴承套筒。
3.3缸体轴承盖结合面加工在线检测
汽缸缸体的轴承盖位置取决于安装接头侧壁的位置和宽度，此尺寸加工精度大大受机床磨损的影响，并且需要对刀具磨损进行定期补偿。频繁的人为补偿不仅效率低下，而且过度磨损会延迟补偿周期，因此零件容易丢弃，因此加工工具中使用在线检测进行的加工补偿得到了广泛使用。系统通过主轴调用在线探针在加工完成后测量零件的尺寸，并根据测量结果计算刀具磨损量，从而对下一个加工零件执行加工补偿。根据刀具磨损量，您还可以设置不同的测量频率和补偿周期（例如，1/10检测或1/20检测），以提高加工位。通过在线测量零件加工完成尺寸来补偿后续加工零件的检查技术也经常用于其他地方，如曲轴推力面宽度和位置尺寸控制。
4改进零部件设计的重要性
在设计发动机的零部件过程中，要加强新型设计手段的应用，旨在对现有整个设计流程进行优化，结合发动机所处的运行状态，以此来实现设计模式的优化和改进。所以，新型技术，对设计零部件和制造零部件的整个流程产生了极大的影响，对于不同类型的零部件来说，要采取适宜的差异性设计模式和制造技术。要想避免消耗较多的成本，技术人员要对零部件制造给予高度重视，并不断优化零部件设计的相关工艺，将成本耗费保持在合理范围内，并确保发动机运行效能的稳步提升。在传统设计模式的影响下，发动机中的某些零部件很难将运行性能体现出来。所以要不断优化传统设计流程，贯彻落实好因地制宜原则，设计全新的设计模式，确保与发动机自身需求相符合。加强全新设计手段的应用，将发动机设计成本保持在合理范围内，并将零部件的效能性体现出来。所以，要对现有的设计模式进行优化，将零部件的使用年限提升上来。现阶段，诸多设计人员提高了对优化设计模式的高度重视，实现全新的设计流程的融合。在具体改进设计过程中，要加强全新的设计模式的运用，给予发动机零部件精准性和稳定性一定的保障。同时，在优化设计技术过程中，也要替换好原有的加工链。基于此，可以不断提高集成零部件的精准性，确保集成运行效益的稳步提升。
结束语
发动机是汽车动力系统的核心部件，其质量直接影响到汽车的动力性能和用户体验。发动机装配是其成品出厂前的最后一道工序，其装配质量的好坏对发动机的性能有着关键性的作用。为了确保发动机装配质量的稳定性和整体性能的可靠性，对发动机装配过程中的数据进行实时在线检测，并对异常质量问题进行分析判断以及对工艺进行优化调整，从而形成了在线实时检测-质量异常判断-工艺优化调整-返修管理的生产控制策略。实时在线质量检测系统利用高速数据采集终端、高效实时质量分析软件QualityWorX，可以对拧紧、泄漏、压装、振动、涂胶、视觉识别等工位的质量数据进行实时在线采集分析处理。不仅能判断出产品的质量问题，还可以通过曲线分析得出是设备原因还是操作问题、原材料材质、工艺参数设定问题导致的质量问题，为质量判定和质量提升提供了可靠的分析工具，使整个发动机装配生产过程更加有序、可靠和高效。
参考文献：
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作者简介：张春亮（1968年12月15日-），性别：男，籍贯：山东省招远市，学历：大学，职称：机械工程师，研究方向：设备管理。