劉曉鋒 孫明道

（平高集團(tuán)河南平芝高壓開(kāi)關(guān)有限公司，河南平頂山 467000）

GIS產(chǎn)品尺寸檢驗(yàn)中的多思路意識(shí)分析

劉曉鋒 孫明道

（平高集團(tuán)河南平芝高壓開(kāi)關(guān)有限公司，河南平頂山 467000）

在GIS產(chǎn)品零部件檢驗(yàn)檢測(cè)中，尺寸質(zhì)量檢驗(yàn)工的檢驗(yàn)思路和檢驗(yàn)意識(shí)將直接影響到檢查過(guò)程的效率和質(zhì)量。因此，檢驗(yàn)工要具備將質(zhì)量檢驗(yàn)理論知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際檢驗(yàn)相結(jié)合的檢驗(yàn)思路，具備設(shè)計(jì)運(yùn)用工裝檢具的多途徑檢驗(yàn)思路，具備多種測(cè)量手段結(jié)合高檢測(cè)效率和精準(zhǔn)度檢驗(yàn)思路，從而達(dá)到檢查過(guò)程中“快、準(zhǔn)、一次正確”的檢驗(yàn)狀態(tài)，大大提高檢驗(yàn)工作效率，以及檢驗(yàn)的可靠性與準(zhǔn)確性。

GIS；尺寸；檢驗(yàn)；思路；意識(shí)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和“一帶一路”政策的帶動(dòng)，電力行業(yè)將依托遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的特高壓技術(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，為在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化能源配置，電力行業(yè)將實(shí)現(xiàn)建成“五縱五橫”電網(wǎng)格局。氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）是高壓輸電行業(yè)中重要設(shè)備，具有裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、便于安裝、使用周期長(zhǎng)以及維護(hù)工作少等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)中［1］。GIS產(chǎn)品構(gòu)成復(fù)雜，零部件種類(lèi)繁多，外觀形狀尺寸大小不一，各零部件精度等級(jí)不一，為保證輸電設(shè)備高品質(zhì)及運(yùn)行可靠性，要求質(zhì)量檢驗(yàn)工對(duì)GIS產(chǎn)品每個(gè)零部件把好質(zhì)量關(guān)。GIS產(chǎn)品零部件檢驗(yàn)檢測(cè)中，尺寸質(zhì)量檢驗(yàn)工的檢驗(yàn)思路和檢驗(yàn)意識(shí)將直接影響到檢查過(guò)程的效率和質(zhì)量，具備豐富的檢驗(yàn)思路和良好的檢驗(yàn)意識(shí)，并能夠合理運(yùn)用多種測(cè)量方法，達(dá)到檢查過(guò)程中“快、準(zhǔn)、一次正確”的檢驗(yàn)狀態(tài)，將大大提高檢驗(yàn)的工作效率，以及檢驗(yàn)的可靠性與準(zhǔn)確性。所以，做好零部件質(zhì)量檢驗(yàn)工作，要在質(zhì)量檢驗(yàn)中具有多思路檢驗(yàn)意識(shí)。

1 理論知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際檢驗(yàn)相結(jié)合的檢驗(yàn)思路

從事質(zhì)量檢驗(yàn)的工作人員已具備豐富的檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，如尺寸、角度及錐度的檢驗(yàn)，表面粗糙度、形位誤差、鑄造、鍛造、焊接、表面處理、緊固件、齒輪和軸承等的檢驗(yàn)等基礎(chǔ)理論知識(shí)，那么在實(shí)際的檢驗(yàn)工作中就應(yīng)積極利用這些基礎(chǔ)知識(shí)，保證檢驗(yàn)的可行性和準(zhǔn)確度。因?yàn)闄z驗(yàn)工作有時(shí)候不只是僅靠圖紙要求就夠了，對(duì)于有些零部件如軸承、緊固件、齒輪等，隱含的而圖紙上并沒(méi)有的技術(shù)要求也是需要檢驗(yàn)，而這些隱含的技術(shù)要求是一位具備檢驗(yàn)基礎(chǔ)理論知識(shí)的檢驗(yàn)員必須掌握的內(nèi)容，否則可能會(huì)出現(xiàn)零部件要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目沒(méi)有檢查到，或者檢驗(yàn)員看到零部件和圖紙后不知道有些項(xiàng)目也是必須檢驗(yàn)的，或者不知道如何檢驗(yàn)，比如軸承，圖紙上往往不會(huì)直接把軸承的所有尺寸都標(biāo)注在圖紙上，往往會(huì)標(biāo)注一個(gè)軸承標(biāo)號(hào)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，只要有了軸承標(biāo)號(hào)就可以在相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)上查詢到這個(gè)軸承的規(guī)格和詳細(xì)尺寸，如果檢驗(yàn)員不知道這些軸承標(biāo)號(hào)代表的含義，不知道查詢相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)無(wú)從下手檢驗(yàn)軸承。又如有些零部件的圖紙上孔尺寸只標(biāo)注了基本尺寸和公差帶，而沒(méi)有標(biāo)注相應(yīng)的公差值，如φ110H7，要檢驗(yàn)這個(gè)尺寸時(shí)檢驗(yàn)員應(yīng)知道H7代表的含義，然后根據(jù)自己掌握的公差與配合的相關(guān)知識(shí)查詢相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，查詢出此尺寸的公差大小，然后才能進(jìn)行檢查。所以，質(zhì)量檢驗(yàn)工掌握了相當(dāng)多的檢驗(yàn)知識(shí)，在實(shí)際的檢驗(yàn)工作中要學(xué)會(huì)理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高檢驗(yàn)效率和準(zhǔn)確率，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤的檢驗(yàn)現(xiàn)象。

2 設(shè)計(jì)運(yùn)用工裝檢具的多途徑檢驗(yàn)思路

針對(duì)簡(jiǎn)單的零部件，使用現(xiàn)有的量具就可以快速準(zhǔn)確地完成檢驗(yàn)。但是，針對(duì)有些復(fù)雜尺寸不便于用常用量具或無(wú)法直接使用量具檢測(cè)的零部件，從設(shè)計(jì)工裝檢具的方面尋找解決問(wèn)題的途徑，高效準(zhǔn)確地解決問(wèn)題，保證檢驗(yàn)工作正常進(jìn)行?？梢愿鶕?jù)不同檢驗(yàn)要求結(jié)合檢測(cè)的零部件實(shí)際位置進(jìn)行設(shè)計(jì)并靈活應(yīng)用。

圖1 傳動(dòng)塊尺寸要求

如圖1所示GIS產(chǎn)品中傳動(dòng)塊的測(cè)量。圖紙要求孔B和C是對(duì)穿加工，同時(shí)孔A和孔B的孔心距要求48± 0.5，那么如何測(cè)量這兩個(gè)要求是否滿足圖紙要求。雖然A孔端面和C孔端面在同一平面上，A孔和C孔的孔心距可以直接用游標(biāo)卡尺測(cè)量，但是A孔和B孔的孔心距由于A孔端面和B孔端面存在高度差，這個(gè)高度差造成卡尺卡不到孔A和孔B的孔壁，現(xiàn)有的游標(biāo)卡尺無(wú)法直接測(cè)量（見(jiàn)圖2）。同時(shí)，孔B和C是對(duì)穿加工現(xiàn)有測(cè)量工具也無(wú)法測(cè)量。在這樣的情況下，就需要設(shè)計(jì)制作工裝檢具來(lái)檢查測(cè)量這兩個(gè)要求了。要求所設(shè)計(jì)的檢具是既能測(cè)量孔B和C的對(duì)穿加工要求，也能測(cè)量孔A和孔B的孔心距尺寸48±0.5，那么就可以設(shè)計(jì)如圖3所示的軸1和軸2兩個(gè)軸，軸1穿入孔A中，軸2穿入孔B和孔C中，軸2可以測(cè)量孔B和C的對(duì)穿加工要求，用卡尺測(cè)量軸1和軸2的中心距離，可以測(cè)量孔A和孔B的孔心距尺寸48±0.5，這樣即可滿足測(cè)量要求。

在檢驗(yàn)工作中遇到很多不易直接檢驗(yàn)出來(lái)的棘手問(wèn)題時(shí)，僅僅通過(guò)設(shè)計(jì)工裝檢具來(lái)解決檢驗(yàn)工作中的難題往往是不夠的，要有靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)工裝檢具，多途徑多思路解決檢驗(yàn)工作中的問(wèn)題的意識(shí)。比如上述提到的傳動(dòng)塊的孔B和C是對(duì)穿加工，孔A和孔B的孔心距要求48± 0.5的測(cè)量問(wèn)題，在沒(méi)有足夠時(shí)間去設(shè)計(jì)工裝檢具軸1和軸2的前提下，要保質(zhì)保量地完成傳動(dòng)塊的檢驗(yàn)工作，這時(shí)就要想盡一切辦法，利用現(xiàn)有的量具、檢具、工具把這個(gè)測(cè)量任務(wù)完成，針對(duì)這個(gè)任務(wù)可以采用間接法測(cè)量［2］

圖2 傳動(dòng)塊尺寸直接測(cè)量方法

圖3 傳動(dòng)塊尺寸間接測(cè)量方法一

圖4 傳動(dòng)塊尺寸間接測(cè)量方法二

如圖4所示，第一步，將傳動(dòng)塊A孔中心線找平（即A孔中心線平行于測(cè)量平臺(tái)平面），這一步就叫找測(cè)量基準(zhǔn)。步驟如下：①將傳動(dòng)塊立放在檢驗(yàn)平臺(tái)上，旁邊用V型鐵固定；②將直徑為φF的鋼球放置在孔A右側(cè)孔口附近，用高度尺測(cè)量鋼球到平臺(tái)表面高度h1，利用孔A的直徑φA，計(jì)算出孔A右側(cè)中心高度H1，計(jì)算公式為H1=h1-φF+φA/2，其中H1為孔A右側(cè)中心高度，h1為鋼球表面到平臺(tái)高度，φF為鋼球直徑，φA為孔A直徑；③用相同的方法測(cè)量計(jì)算出孔A左側(cè)中心高度H2，計(jì)算公式為H2=h2-φF+φA/2，其中H2為孔A左側(cè)中心到平臺(tái)高度，h2為鋼球表面到平臺(tái)高度，φF為鋼球直徑，φA為孔A直徑；④如果H1=H2，測(cè)量的基準(zhǔn)找平工作完成，如果H1≠H2，還需要在工件和平臺(tái)之間放入調(diào)整用墊片，直到H1=H2，測(cè)量的基準(zhǔn)找平工作完成。

第二步，測(cè)量B孔中心到平臺(tái)的高度H3，步驟如下：①將直徑為φF的鋼球放置在孔B孔口附近；②用高度尺測(cè)量鋼球到平臺(tái)表面高度h3；③利用孔B的直徑φB，計(jì)算出孔B中心到平臺(tái)的高度H3，計(jì)算公式為H3=h3-φF+φB/ 2，其中H3為孔B中心到平臺(tái)的高度，φF為鋼球直徑，φB為孔B直徑。

第三步，測(cè)量C孔中心到平臺(tái)的高度H4，步驟同第二步。計(jì)算公式為H4=h4-φF+φC/2，其中H4為孔C中心到平臺(tái)的高度；φF為鋼球直徑，φC為孔C直徑。

第四步，對(duì)比H3和H4的具體值，可以判斷B孔和C孔是否對(duì)穿加工。

第五步，計(jì)算孔A和孔B（C）的孔心距尺寸48±0.5。H3-H1或H3-H2或H4-H1或H4-H2就是尺寸48±0.5的實(shí)測(cè)值。

通過(guò)上述五步，即完成了傳動(dòng)塊的測(cè)量要求。這個(gè)例子說(shuō)明，檢驗(yàn)過(guò)程中要達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)康牡姆椒ㄓ泻芏啵灰獧z驗(yàn)者多思考，多途徑多思路是完全可以找到可行準(zhǔn)確檢驗(yàn)的方法。

3 多種測(cè)量手段結(jié)合高檢測(cè)效率和精準(zhǔn)度的檢驗(yàn)思路

GIS產(chǎn)品構(gòu)成復(fù)雜，零部件種類(lèi)繁多，外觀形狀尺寸大小不一，各零部件精度等級(jí)不一，僅僅靠一般檢具和工裝不能滿足檢測(cè)要求，在檢驗(yàn)過(guò)程中要具有多種測(cè)量手段相結(jié)合的意識(shí)。在鑄造導(dǎo)體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件尺寸檢測(cè)中，形位公差往往借助傳統(tǒng)測(cè)量工具高度尺、卡尺等測(cè)量，但是這種測(cè)量方法不僅效率低有時(shí)誤差大，難以測(cè)量，那么檢驗(yàn)工可以換個(gè)角度，可以選用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為通用性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、高精度測(cè)量系統(tǒng)，在先進(jìn)制造技術(shù)與科學(xué)研究中有極廣泛的應(yīng)用。其首先將各種幾何元素的測(cè)量轉(zhuǎn)化為這些點(diǎn)的坐標(biāo)位置后，再由軟件按一定的評(píng)定準(zhǔn)則算出這些幾何元素的尺寸、形狀、相對(duì)位置等。從原理上說(shuō)，其可以測(cè)量任何工件的任何幾何元素的任何參數(shù)［3］。因此，合理應(yīng)用三坐標(biāo)測(cè)量不僅提高了檢測(cè)準(zhǔn)確度，也提高了檢測(cè)效率。

檢驗(yàn)工在解決裝配和安裝問(wèn)題時(shí)，需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行尺寸測(cè)量，傳統(tǒng)測(cè)量工具精度和使用方法限制不能滿足要求時(shí)，可以選用關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量?jī)x。關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種新型多自由度非笛卡爾式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，具有體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)靈活、方便現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，適用于現(xiàn)場(chǎng)零部件尺寸測(cè)量。GIS產(chǎn)品零部件中體積較大GCB罐體和母線筒體等，可以通過(guò)三坐標(biāo)劃線機(jī)進(jìn)行測(cè)量，三坐標(biāo)劃線機(jī)具有水平臂移動(dòng)（立柱懸臂）式、全鋼制結(jié)構(gòu)、開(kāi)放性好、測(cè)量范圍大等優(yōu)點(diǎn)。而對(duì)于體積小精度高觸指零部件，對(duì)于角度要求嚴(yán)格，涉及到多個(gè)部位角度測(cè)量，一般檢具精度差和三坐標(biāo)測(cè)量比較復(fù)雜，運(yùn)用投影儀設(shè)備通過(guò)投影方法能夠方便準(zhǔn)確地得到測(cè)量結(jié)果。因此，根據(jù)不同零部件及測(cè)量環(huán)境條件，靈活應(yīng)用多種測(cè)量手段（三坐標(biāo)測(cè)量、關(guān)節(jié)臂、劃線機(jī)、投影儀等技術(shù)）來(lái)提高檢測(cè)精準(zhǔn)度和效率。

4 結(jié)語(yǔ)

在GIS零部件檢驗(yàn)檢測(cè)中，質(zhì)量檢驗(yàn)工要形成理論知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際檢驗(yàn)相結(jié)合的檢驗(yàn)思路，設(shè)計(jì)運(yùn)用工裝檢具的多途徑檢驗(yàn)思路，多種測(cè)量手段結(jié)合高檢測(cè)效率和精準(zhǔn)度檢驗(yàn)思路。質(zhì)量檢驗(yàn)工具備豐富的檢驗(yàn)思路和良好的檢驗(yàn)意識(shí)，才能在達(dá)到檢查過(guò)程中“快、準(zhǔn)、一次正確”的檢驗(yàn)狀態(tài)，大大提高檢驗(yàn)的工作效率，以及檢驗(yàn)的可靠性與準(zhǔn)確性。

［1］盧鵬，韓書(shū)謨，趙文強(qiáng)，等.1 100kV GIS關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.高壓電器，2010（3）：1-5.

［2］方昆凡.公差與配合實(shí)用手冊(cè)［M］.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［3］張國(guó)雄.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)［J］.中國(guó)機(jī)械工程，2000（1）：222-226.

Analysis of Multi-thinking Sense in Dimension Test of the GIS Product

Liu XiaofengSun Mingdao

（Pinggao Group Henan Pingzhi High-voltage Switchgear Co.Ltd.，Pingdingshan Henan 467000）

In dimension test of GIS product parts and components,the inspection idea and sense of the dimension quality inspector will directly affect the efficiency and quality of inspection process.Therefore,the inspector must have the inspection idea of combining the theoretical knowledge,standard and actual inspection of quality inspection, have the multi way inspection idea of designing and using fixture,have the inspection idea of a variety of measure?ment methods combined with high detection efficiency and accuracy,so as to achieve the"fast,accurate,a correct" test status of the inspection process,to greatly improve the inspection efficiency,as well as the reliability and accura?cy of testing.

GIS；dimension；test；thinking；sense

TM564

A

1003-5168（2017）02-0074-03

2017-01-07

劉曉鋒（1981-），男，本科，助理工程師，研究方向：GIS零部件檢驗(yàn)檢測(cè)。