1、前言
   　 随着人们对产品质量的要求越来越高，无损检测技术在检测产品质量方面也得到越来越广泛的应用，在产品设计、加工制造、成品检验到在役检验过程中发挥了重要作用，为产品的生产加工和质量提供了保障。国内的无损检测起步于50年代，经过40年的研究，现在已经广泛应用在工业、交通、国防、经贸等领域。目前国外的无损检测技术正在从NDE向ANDE和QNDE发展，也就是说从一般的无损检测技术向自动无损检测和定量无损检测技术发展。加速检测过程、实现产品的连续在线检测，这对我国无损检测技术有着启发的作用。

  　  当前，计算机仿真技术已成为许多工程领域进行系统分析、设计、评估的重要手段。由于可以替代试验，在产品设计和分析阶段就可以对设计对象进行考察及评价，与传统产品设计开发相比，可以大幅度降低产品开发成本。虚拟设计开发可在产品投产前对产品实现方案进行评估和优化，提高产品实现的可能性，缩短了产品开发周期。本文以UG为设计分析平台，UG是一套集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化软件，具有强大的建模、分析和加工功能。根据已建立的三维零件，利用UG的各种应用模块既可以对模型进行装配操作，创建二维工程图；也可以对机构进行运动学、动力学和有限元分析，进行设计评估和优化；最后，还可以根据模型设计工装夹具、进行产品加工。正是利用UG强大齐全的功能来对涡流硬度检测台进行设计造型和评估优化，以提高检测台投产的可行性。

2、涡流硬度检测的工作原理
    　涡流检测是无损检测五大常规方法中的一种，它利用电磁感应原理，用通有交变电流的探头线圈产生交变磁场，若试件置于产生的磁场中，则导体内将产生感应电动势和电流，进而引起载流线圈阻抗 的变化。
    其函数关系为：
    Z=F（μ、σ、r、t、x、I、f、N）               （1）
    式中，Z—线圈阻抗；
    μ—金属导体的磁导率；
    σ—金属导体的电导率；
    r—线圈几何参数；
    t—金属导体几何形状有关的参数；
    x—线圈与金属导体相对位置参数；
    I—激励电流强度；
    f—激励电流频率；
    N—线圈绕组匝数；
    　从(1)式中可以看出，一旦确定了工件几何、材料参数及涡流检测探头的参数，线圈阻抗 只和线圈与工件相对位置 有关，检测值对传感器与被测物体间的相对位置是非常敏感的，所以在设计检测台时应考虑到这一点，避免测量距离过大。一般检测距离要求在0.l~0.2mm。

3、检测台的设计原理与三维建模
   　 设计该检测台主要用于对轴承座的热处理硬度检测，轴承座由于在工作过程中要承受交变、振动及冲击等载荷，可能还处在多种腐蚀介质环境中运行，超寿命、蠕变、应力集中、腐蚀，达到临界状态时便会出现疲劳失效，引发事故。所以对轴承座零件的硬度检测至关重要。

　　检测台主要由动力系统、电路系统、气动系统和打标系统组成，利用PLC实现各系统的协调工作。操作工人将标准工件置于升降台正确位置，将工件升至探头附近指定位置，进行试验初始化设置，待升降台返回初始位置，卸载标准工件。然后操作工人将待测工件置于升降台，启动上升按钮将工件升至探头附近指定位置，开始检测工件，判断工件合格与否，若合格，打标系统在工件外圈打上标记后升降台自动复位；若不合格，打标系统不工作，升降台保持原位不动，待操作工人启动下降按钮复位。首先根据设计方案在UG建模模块里建立检测台的三维模型。如图1所示，建立的模型为接下来的分析做准备。

1、主机 2、检测探头 3、打标系统 4、工件 5、升降台
6、控制面板 7、机架 8、气动系统 9、PLC控制器 10、托架
图1  UG建立三维模型

4、检测台的仿真与分析
   　 对该硬度检测台的仿真主要使用UG软件提供的UG/MOTION模块和UG/SCENARIO FOR STRUCTURES模块进行动力学仿真和有限元分析，可以方便快捷地得到产品可视化效果和一些重要数据。检测台在检测过程中由于升降台运动到传感器时会对探头护圈有个冲击力作用，所以要设计好升降台速度，以避免冲击力过大而损坏护圈，从而影响检测结果。根据仿真所得数据对虚拟样机进行实验评价，大大简化了物理测试实验过程，有效地缩短产品的开发周期，大幅度低产品的开发成本。