1　后桥减速器总成的原装配工艺

　　后桥减速器总成由于每个操作者的经验多少不同， 经验多的一次可以装合， 而经验少的要拆装几次才能装合， 劳动生产效率低， 劳动强度大。越来越不适应生产规模不断扩大的需求。

　　原装配工艺过程：

　　1） 将件 8 和 E27706E 轴承内圈打入件 9 轴承内外圈应到位， 不歪斜；2） 按图示将各零件装入件 5， 通过对件 6 及件7 的适当选择， 件6 应尽可能选取最少垫片数， 最多不得多于 4 片， 使件 9 起动力矩及件 3 安装孔处起动力达到图示要求。在装件 1 前， 应在件 9 的螺纹处轴向对称涂上两条宽约 3 mm 长度与螺纹长度相同的乐泰锁固胶262， 件 1 要一次上紧， 上紧后需要松开调整， 必须再次涂上乐泰锁固胶 262；3） 件 4 的唇口上和外圈表面及件 2 的 W 面上涂一薄层汽车通用锂基润滑脂， 件 4 应安装到底。

　　2　现装配工艺

　　现装配工艺对原装配工艺作了重大改进， 将垫片分组， 每组垫片尺寸间隔为 0. 025 mm， 共分 40组。采用主动伞齿轮前轴承调整垫片选择机床对该垫片进行准确的组别选择， 一次成功， 操作者将其按次序组合在一起， 再用后面工序的另一台专机拧紧并测量拧紧力矩和启动力矩， 检验是否合格。这样， 操作者只进行一些简单的操作即可， 劳动强度大为减轻， 劳动生产效率大大提高。

　　3　分析与探讨

　　下面就主动伞齿轮前轴承调整垫片选择机床工作原理及 GageM aster/ StatMaster 软件在实际中的使用方法作些介绍。

　　3. 1　主动伞齿轮前轴承调整垫片选择机床系统框

　　3. 2　主动伞齿轮前轴承调整垫片选择机床的工作原理

　　先将主动伞齿轮后轴承内环、隔套、主动伞齿轮前轴承内环等依此套到模拟主动伞齿轮轴颈上，液压滑台下移， 压头对主动伞齿轮前轴承内环施加轴向压力， 测量位移的电感传感器记录压头的位置并输入系统。然后滑台退回， 取下主动伞齿轮前轴承内环， 将轴承座套到夹具上， 再放上主动伞齿轮前轴承内环， 滑台重新下移， 压头再次对主动伞齿轮前轴承内环加压力， 电感传感器记录第二个数据，由电感传感器感受到的工件的尺寸变化量先经前置放大电箱将信号放大， 放大以后的电信号送到 A/ D转换器， 将模拟信号转换成计算机可接受的数字信号， 经计算机中的 GageM aster/ StatMaster 软件处理得到其差值， 此值即为所需选的调整垫片的厚度。再将厚度值折算成垫片的组别号， 操作者按组别号从垫片架上选取调整垫片即可（ 垫片已按组别放好， 共分为 40 组， 每组公差 0. 025 mm）。

　　机床是在模拟轴承的轴向压力下， 用实际装配工件在模拟工作情况下测量出所需主齿前轴承垫片厚度值， 因而垫片的选取方法合理， 实践也证明， 垫片厚度值是比较准确的。

　　轴向压力值， 即当大螺母以170～220 Nm 的力矩拧紧后， 轴承的启动力矩能达到 0. 6 ～0. 9 N m时， 轴承所受轴向压力。另外， 现场的开关 （ 接近开关、磁感应开关、按钮开关） 信号经数字量输入输出接口板送到计算机，计算机对现场信号进行控制， 同时通过数字量输入输出接口板对液压站电磁阀进行控制， 实现油缸的动作， 来产生系统所需要的力及各种操作。

　　3. 3　GageMaster/ StatMaster 的使用方法

　　接通 MDG-1 计算机辅助测量仪机箱顶部铭牌上的电源开关即可启动系统， 然后系统对软硬件进行自检， 自动装入 DOS、GageM aster （ 测量软件包） 、StatM aster （ 统计分析软件包） .在系统启动并检查完与系统相连的所有输入输出设备之后， 屏幕上将显示测量选择菜单， 如果系统只有一个测量应用程序， 那么测量程序将自动装入而不显示测量应用程序选择菜单。按光标键选择测量应用程序名， 按“F1”键确认。系统将其自动装入内存， 根据系统实用配置的设置进入测量模式， 选择不同的键即可进入定标模式或测量模式。

　　如果要关闭系统， 在完成了编译或当前操作之后， 在测量模式的停顿时刻， 关断计算机辅助测量仪机箱顶部铭牌上的电源开关即可， 操作十分简便。

　　3. 4　系统工作机理

　　该主动伞齿轮前轴承调整垫片选择机床综合应用了微型计算机控制技术、传感技术、传统电气控制技术、液压控制技术等工业自动化技术， 并与GageMaster/ StatM aster 软件的完美结合， 基于比较测量原理， 通过与标准件尺寸的比较来获得工件的尺寸数据。

　　工件尺寸与某标准件的尺寸相同， 则该标准件的尺寸数值就是工件的尺寸数值。要得到不同工件的实际尺寸数值， 就要有与之尺寸相同的标准件， 理论上只要制作出在工件公差范围内的所有尺寸的标准件即可。

　　实际上， 不可能也没有必要制作那么多的标准件， 因为即使做出很多， 其尺寸数值也是离散的， 而工件尺寸的变化是连续的。因此， 必须引入了传感技术与计算机控制技术， 通过测量位移的电感传感器来将工件尺寸这种非电量的变化转变为电信号，送入计算机进行运算， 得出相应的位移变化量代表得出实际工件尺寸的变化量。而电感传感器根据其动线圈相对于定线圈的位移而产生的电信号是模拟的电压信号， 在时间上是连续的。但计算机只能处理在时间上不连续的数字信号， 通过 A/ D 转换后经计算机处理得到的也是离散信号。要得到误差尽可能小的尺寸值， 只有采用位数尽可能多的 A/ D 转换器。实际选用的A/ D转换器的位数由测量要求的准确程度决定。

　　需要讨论的是， 电感传感器的位移变化与所产生的电信号之间的关系并不是线性关系， 且测量范围小， 如该机床使用的由Air-Xi Gage Co. LT D （ 无锡爱锡量仪有限公司） 制造的测量位移的MDT -1型差动变压器式电感传感器， 其动线圈的设计行程为1. 82 mm，实际为 1. 6～2. 0 mm， 有效行程为 1. 0 mm， 而且在其有效行程内位移与所产生的电信号之间的关系为近似正弦曲线。

　　五菱汽车后桥减速器总成LZ111-2402120中主动伞齿轮前轴承垫片尺寸链垫片最大值： 2. 37 mm垫片最小值： 1. 47 mm因此， 后桥减速器总成 LZ111-2402120 中主动伞齿轮前轴承垫片要选择的垫片范围为 1. 47 ～2. 37 mm， 垫片最小尺寸都大于电感传感器的有效行程， 实际中是怎样应用的呢如果其位移与所产生的电信号成一定的线性比例关系， 在公差的范围两端做好标准件（ 1. 47、2. 37 mm）就可以了。根据其线性关系就可以得到一一对应的尺寸值。而公差带为 2. 37- 1. 47= 0. 9 mm， 没有超过电感传感器的最大行程。看来只要将电感传感器的位移变化与所产生的电信号之间的非线性关系线性化问题就会迎刃而解。

　　3. 5　线性化方法

　　本系统线性化的方法就是引入了 12 位的 A/ D转换器。将电感传感器的有效测量行程内返回的模拟量电压值成比例地转换为数字量值。我们称此值为A / D U （模数转换单位Unit）值。12 位的A / D 转换器可分为 2 12（ 4， 096） 个 A/ D U的， 每一个 A/ D U都对应着一个惟一确定的传感器的位移值。将A / D U值与实际对应的位移值通过GageMaster/ StatMaster 软件的作用均显示计算机屏幕在通道活动电柱的底部。这样， 以中间值为 0 点， 则分成了+ 2 048～0、0、0～- 204 7 共 4 096 个 A/ D U 值。

　　为方便读数， 将 A/ D U 值表示为+ 20. 48～0、0、0～- 20. 47.即传感器全部释放时通道显示 20. 48A/ D U ，而当传感器全部压缩时， 通道将显示。将传感器的位置调整到它们的最佳工作段中，实际中是取靠近传感器位移中点的±30% 的行程范围作为最佳工作段来进行测量。因为这段电感传感器的位移值与其所产生的电压值之间的线性关系最好 （ 接近于比例关系） .关于电感传感器的输入输出特性可以参看有关资料， 笔者在此不再详述， 仅仅解释一下测量与定标的意义及二者之间的关系。

　　3. 6　定标的原理

　　定标是校正测量位移的电感传感器。程序设计时以将工件上、下公差值的标准件值 （ 2. 37、1. 47mm）编入到用户实用程序（ Setup001. -GM） ， 并将这两个值赋予通道活动电柱条图 （ 见） 上的Master Ⅰ、M aster Ⅱ处（ 通道活动电柱条图显示， 在未定标之间是非线性的， 可用它来检查通道的功能，每个条图由 100 个LED 组成）。将工件上、下公差值的标准件（ 1. 472、2. 371 mm） 的实际尺寸与之比较，看误差是否在允许的范围内。如果误差在允许的范围内， 计算机就将根据两个标准件的实际尺寸与之对应的A / D U值， 计算出线性比例关系的比例系数K.根据此K值， 就能进行测量了 （ 为了确保测量精度， 操作者应首先用变性酒精或工厂认可的溶剂来清洁定标件）。

　　3. 7　定标的验证

　　定标完成后， 活动电柱条图上的点亮的发光二极管将停留在 M aster Ⅰ、Master Ⅱ刻线处。否则，就清洁标准件并重新定标。因为通过计算机计算出的线性比例关系的比例系数K变成了K‘， 会得出误差较大的计算结果。因此标准件要定期检验， 如果由于种种原因， 其尺寸值确实变化了， 则将其改变后的值输入到用户实用程序（ Setup001. -GM） ， 替换原标准件值。通过比较标准件的尺寸和相应通道的测量值也可验证定标的正确性。如果有一个传感器损坏了， 或者电缆线或者四通道模块损坏了， 那么相应的通道将显示- 99. 99A/ D U ， 提示用户要进行硬件检查。

　　3. 8　测量的原理

　　根据定标过程确定的线性比例系数 K， 工件公差范围（ 1. 47～2. 47 mm） 内的任何一个尺寸值， 计算机都能将其计算出并将工件的尺寸值在计算机屏幕上显示出来。即根据两个标准件的尺寸值比较测量出标准件之间的任何一个尺寸值。

　　该软件有 128 个通道供用户使用， 也就是说用户可以用其强大的功能来进行多达 128 个尺寸参数的测量。每屏显示 16 个通道， 用光标键很容易地实现翻页来查看各通道的情况。

　　4　统计分析过程控制 （ SPC）

　　统计分析过程控制 （ SPC） 即Statistical Process Control， 即使用统计分析技术来分析一个过程或过程的输出， 以便使用正确的方法来得出控制方案， 从而改善过程能力。统计分析方法作为质量管理活动中产品质量改进的工具和技术， 起到的是归纳、分析问题、显示事物的客观规律的作用。在GB/T 19000-ISO9000 《质量管理与质量保证》族标准中，统计分析方法的应用是质量体系基本要求之一。柳州五菱汽车冲压件厂在严格按照ISO9002质量体系进行全面质量管理的过程中， 认真按要求运用多种统计分析方法实现对生产过程的质量管理与质量控制。而 StatMaster （ 统计分析软件包） 给用户提供了很多种用于对数字资料进行统计分析的工具。测量过程所得的数据存入一个名为Spcdata的数据库， 用户可以很方便地通过按键选择不同的统计分析工具对数据库中的数据进行统计分析。

　　统计分析软件包 StatMaster 中的统计分析工具有过程控制图 （ Process Control Chart） 、几何 XY 关系图表（ Geometric XY Process Control Chart） 、属性图表（ Attribute Process Control Chart） 、正态分布图表 （ Assumed Normal Distribution Analysis Histogram Chart）、趋势分析图 （ Trend Analysis Chart） 、排列图 （ Pareto Chart） 等， 另外还有控制极限报表、数据报表、可分析原因报表等功能， 可以很方便地使用外设打印机将需要的各种图表和数据报表打印出来。鉴于产品质量管理人员对各种统计分析技术已经能熟练运用， 使用中只要按下不同的功能键就能使用系统提供的各种统计分析工具，笔者在此就不一一赘述了。

　　5　结语

　　通过对该GageMaster/ StatMaster软件的较长时间的使用， 我们觉得它是生产过程质量控制的一个实用性很强的计算机软件。并且该软件人机界面友好， 操作简便， 易学易懂， 一般操作者通过两天左右的培训， 都能达到熟练掌握其使用方法。

　　引进该软件应用于专用设备DD主动伞齿轮前轴承调整垫片选择机床， 弱化了各种人为因素对垫片选取产生的误差和对减速器总成的产品质量产生的异常波动， 将产品质量控制在正常波动范围内， 只要操作者按操作规程正确装夹工件， 设备正常运转，就能高质量、高效率生产出用户满意的后桥总成产品。

　　可以说 GageMaster/ StatM aster 软件及其相关技术应用前景非常广阔。