SQ61发动机典型部件—曲轴的形状和位置误差检测方法规划及典型检测系统设计
本文主要是针对实际中曲轴加工工序检测项目，进行分析和研究，对其检测方法进行规划，并设计出对应检测项目的典型检测系统。所有检测系统的设计，并不是都进行了详细设计，对其中的六项检测内容做了概念设计，一项内容做了详细设计。在概念设计中，除了给出检测系统的概念图，还对验具的操作进行说明，并给出必要的尺寸。在详细设计中，把综合验具设计分为三个部分，即床身部件的设计，工件定位支撑部件的设计，以及检测机构的设计，并对各部分进行详细分析，讲述了其具体实现方案。由于为实际应用产品，因此给出了综合验具的使用和维护说明，并列出易损件的明细表。
关键词 质量控制 测量 概念设计 曲轴
1 引言
1.1 文献综述
所谓质量，是反映实体满足明确和隐含需要的能力的特征总合。质量是企业的根本竞争力。高质量的产品是企业的根本，低质量的产品会毁掉市场，没有市场就没有将来。质量的发展经历了一个漫长的过程，从“质量检验”到“统计质量控制”再到“全面质量管理”。人们对质量的认识从五、六十年代“好的质量”到八十年代的“符合要求”再到二十一世纪的“顾客满意”都充分说明了一个问题，质量越来越被人们所重视，其重要性在市场竞争中得到了证实，并且将是未来市场竞争的关注焦点。在我国，随着社会主义市场经济体制的建立和逐步完善，“质量是企业的生命”这一理念已为企业界所认同。质量已走出狭义的范围，延伸到更广阔的空间，如：服务质量、工作质量、学习质量、直至人们的生活质量等等。正如质量管理大师朱兰博士提出的“二十一世纪是质量的世纪”一样，质量无所不在。这一发展趋势再次说明了，市场的竞争将以“质量竞争”为前提。
为了达到好的质量，必须对产品进行检测，确保其满足要求。因此，对产品的质量检测也是很重要的。对产品进行检测离不开检测工具，工具的精度直接影响产品的质量。
质量管理的发展已经经历了一百多年。1875年作为科学管理的开端的泰勒制诞生。最初的质量管理，检验活动与其他职能分离，出现了专职的检验员和独立的检验部门，形成了专业工种，直到这时，质量管理才被真正提出，并随着科学管理被人们的接受而得到推广。但它也存在成本高，难以找到质量问题所在，为解决这个问题，贝尔电话研究所的休哈特提出了著名的控制质量的“6σ”法。1950年代 ，戴明提出质量改进的观点，他强调大多数质量问题是生产和经营系统的问题；强调最高管理层对质量管理的责任。此后，戴明不断完善他的理论，最终形成了对质量管理产生重大影响的“戴明十四法”。1960年代初，朱兰、费根堡姆提出全面质量管理的概念，他们提出，为了生产具有合理成本和较高质量的产品，以适应市场的要求，只注意个别部门的活动是不够的，需要对覆盖所有职能部门的质量活动策划。全面质量管理学说是20世纪最后20年的核心管理学说之一。全面质量管理理论在日本被普遍接受，日本企业创造了全面质量控（TQC）的质量管理方法。1980年代 菲利浦.克罗斯比提出“零缺陷”的概念。他指出，“质量是免费的”。突破了传统上认为高质量是以低成本为代价的观念。他提出高质量将给企业带来高的经济回报。1987年，ISO9000系列国际质量管理标准问世，质量管理与质量保证开始在世界范围内对经济和贸易活动产生影响。1994年，ISO9000系列标准改版，新的ISO9000标准更加完善，为世界绝大多数国家所采用。1990年代末，全面质量管理（TQM）成为许多“世界级”企业的成功经验证明是一种使企业获得核心竞争力的管理战略。质量的概念也从狭义的符合规范发展到以“顾客满意”为目标。全面质量管理不仅提高了产品与服务的质量，而且在企业文化改造与重组的层面上，对企业产生深刻的影响，使企业获得持久的竞争能力。
当前世界，新的管理模式和方法层出不穷，不断涌现。当今世界推崇的最有效的现代质量管理方法首推“六西格玛”管理。它已经成为国际上诸多跨国公司赢得市场的成功范例，也是一些世界级企业取得成功的诀窍。
随着知识经济的到来，知识创新与管理创新必将极大地促进质量的迅速提高——包括生产和服务的质量、工作质量、学习质量、直至人们的生活质量。质量管理的理论和方法将更加丰富，并将不断突破旧的范畴而获得极大的发展。
上世纪80年代，我国企业从传统的质量管理阶段，跨过统计质量控制阶段，直接进入全面质量管理阶段。20多年来，由政府主导推动全面质量管理、TQC达标升级、质量管理奖评审、到开展自愿的质量管理体系认证，推广贯彻ISO9000族标准(GB／T 10300标准、94版标准、2000版标准)，以市场为主推动6σ管理、“零缺陷”及各种科学先进的管理方法与模式，质量管理的推进方式发生了由外力推动到内力驱使的转变。
由于很多工作源于政府外力，非企业自主行为，一种管理模式尚未完全领会吸收，又开始接受新的模式，忽略了质量管理发展的客观规律；加上基础薄弱，又忽视了对管理科学的研究，没有根据企业实际情况对各管理模式进行有选择地接纳，仅看重短期效益， 易使新的管理模式流于形式。现在国内很多企业的质量管理工作还基本处于质量管理的初期阶段，主要工作还局限于质量检验，企业内部的大部份管理人员和生产一线的操作人员品质意识还比较低，还没有真正意识到“产品质量”对企业发展的重要性。对“量”的关注远远大于对“质”的关注，生产出来的产品只要能用就行。在其看来“能用”就是“符合要求”，就是合格产品。不管是什么样的质量管理方法，必须要应用到实际生产中。例如对发动机曲轴形状和位置误差的检测就属于质量管理的一部分。曲轴是内燃机中的重要零件之一,是承受冲击载荷传递动力的关键零件,在内燃机五大件(机体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴)中是最难以保证加工质量的零件。它的作用是将活塞的往复直线运动变为旋转运动，并讲这一旋转运动传递给其它的工作机械，用以输出发动机的功率。曲轴在工作时的受力情况非常复杂，它不但要受到很大的扭转应力以及大小和方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还受到振动所产生的附加应力的作用。因此曲轴应有足够的强度、支撑刚度和耐磨性。发动机汽缸的数目、行程数，排列情况及各个汽缸的工作顺序决定了曲轴的形状和曲柄的相互位置。为了保证曲轴的正常工作，对曲轴规定了严格的技术要求。因此，如何快速的、准确的检测曲轴是相当关键的。目前对曲轴的测量仍然采用的是各项指标的单项测量方式，在方法上主要是采用了机械接触式的测量。
1.2 课题任务和要求以及拟采取的手段
1.2.1 课题任务
汽车发动机典型部件—曲轴的形状和位置误差检测方法规划及典型检测体统设计。
1.2.2 课题要求
a) 技术要求
1） 要进行总体方案选择说明；
2） 综合验具应作为生产线的有机组成部分，能方便、快捷、准确地检测工件；
3） 位置尺寸的检测要给出定量结果；
4） 综合验具设计应原理正确、结构简明、操作方便、可靠。
b) 工作要求
对于给定加工工序检测项目的检测方法进行比较和设计，设计内容为：
1） 曲轴安装正时带轮轴径端面到第三主轴径端面的距离检测；
2） 曲轴全长检测；
3） 曲轴后端面六个螺纹孔的位置精度检测；
4） 曲轴第三主轴径端面到前端中心孔的距离；
5） 曲轴后端轴承孔相对两侧中心孔的径向跳动检测；
6） 曲轴曲柄销的轴向位置检测；
7） 曲轴曲柄销的径向和周向位置检测。
其中1)～6)进行方案设计；7)进行详细设计。
对于详细设计：
1） 绘制综合验具的总装配图；
2） 对综合验具中与检测有关的尺寸和精度进行计算及说明；
3） 编制零件明细表（区别标准和非标件）；
4） 主要部件装配图及主要零件图。
5） 制定此综合验具的使用和维护说明；
6） 提出易损件明细表；
7） 制定此综合验具的检定方法并说明。
目次
1 引言 ……………………………………………………………………… 1
1.1 文献综述 ……………………………………………………………… 1
1.2 课题任务和要求以及拟采取的手段 ………………………………… 3
1.2.1 课题任务…………………………………………………………… 3
1.2.2 课题要求…………………………………………………………… 3
1.2.3 拟采用的研究流程………………………………………………… 4
2 技术方案设计选择 ……………………………………………………… 5
2.1 概念设计 …………………………………………………………… 5
2.1.1 概念设计的定义 …………………………………………………… 5
2.1.2 概念设计的主要内容……………………………………………… 5
2.1.3 本设计相关的概念设计说明……………………………………… 6
2.2 详细设计 ……………………………………………………………… 19
2.2.1 床身部件的设计…………………………………………………… 20
2.2.2 工件的定位支撑部件的设计 ……………………………………… 21
2.2.3 检测机构的设计 ………………………………………………… 22
3 综合验具的检测方法说明 ……………………………………………… 23
4 综合验具易损件明细 ………………………………………………… 24
5 综合验具的管理 ………………………………………………………… 25
5.1 综合验具的使用 ……………………………………………………… 25
5.2 综合验具的检定 ……………………………………………………… 25
5.3 综合验具的维护 ……………………………………………………… 26
结论 ………………………………………………………………………… 27
致谢 ………………………………………………………………………… 28
参考文献 …………………………………………………………………… 29
参 考 文 献
1 黄渝祥.企业管理概论.北京：高等教育出版社，2000
2 顾平.现代质量管理学.北京：科学出版社，2004
3 张公绪.新编质量管理学.北京：高等教育出版社，1998
4 周密.现代企业质量管理和ISO9000.中国商业出版社，1995
5 潘渔洲.质量管理知识手册.北京：知识出版社，1987
6 廖永平.机械工业企业质量管理.北京：机械工业出版社，1987
7 杨跃进. 质量管理百年历程.航空标准化与质量.2000(1):46
8 邓绩. 跟上世界管理潮流 开展6西格玛管理.上海质量，2001(1):19
9 那宝魁. 从ISO9000： 2000年版本修订看质量管理发展趋势. 首钢科技，2000(1):13～16
10 郭同智.透视我国质量管理发展与现状.科学与管理，2004（4）：32
