机械加工中常用的精密测量技术

机械加工中常用的精密测量技术

黄兆

柳州五菱柳机动力有限公司 广西 柳州 545005

摘要：将精密测量技术运用于机械加工中，能够在提升机械加工质量方面起到重大帮助。本文详细分析了几种常用的精密测量技术，以此帮助人们更好的了解精密测量技术的使用价值与运用要点，为提高机械加工质量奠定技术基础。

关键词：机械加工；常用；精密；测量技术

精密测量技术的使用，能够让机械加工制造精密程度得到显著提高，使得加工质量更加具有保障，特别是在进行微型零部件生产制造时，精密测量技术为加工生产带来了诸多的便利。由于机械加工操作流程较为复杂，尽管有制定一系列配套的生产加工标准，不过，由于是实行批量化加工，如果某一环节出现异常，就会对整个加工生产工作都带来影响，使得出现大量的残次品。为此，就需要结合具体的加工生产规范，提高对精密测量技术的运用，及时发觉加工生产中产品参数偏离规定值的情况，并加以有效纠正，以此保障整个加工制造流程的质量。

1.精密测量技术的简要介绍

为确保机械加工产品的外形大小与规定相符，就应当对其实行精确化测量，使之制造精细度可以满足相应生产要求。而随着科技水平的不断提高，各种先进技术相继研发运用，在目前应用的测量技术中结合了计算机技术与软件、声光学技术、传感技术等，提高了测量的精细度和准确度，使得测量结果与实际情况之间的误差越来越小，做到了逻辑式检测。随着光能、阻抗、超声检测技术的运用，并融合了多种复杂、特殊的传感技术，就此形成了精密测量技术^[1]。

2.机械加工中精密测量技术的应用

2.1石英传感器精密检测技术的应用

石英是一种超导体材料，把它运用于传感器中，既可以提高传感器灵敏性，还在提高检测效果方面起到了较大促进作用。并且，石英传感器内的敏感元件主要分布于石英晶体中，如此只需机械加工产品的精密检测技术人员掌握石英晶体特征，便能轻松熟悉传感器运作方式，以此防止石英传感器在实际运用时发生运作混乱、操作不当等情况。并且，将石英传感器运用于机械加工产品的检测工作中，还可以促使传感器内使用的石英晶体在测量时发生正压电效应，以此提升检测效果的准确性与精确性，保证工作人员可以按照所掌握的检测结果来对加工生产流程加以优化改进，以免在开展机械加工时发生异常问题，从而威胁加工产品的质量^[2]。另外，也可以在机械加工作业中使用石英传感器对生产流程加以精确调控，而且可以控制外界因素会加工质量带来的影响，有效提升加工生产水平。比较常用的方式即为，将石英传感器安装于零件加工车床之上，基于压电逆效应与压电效应，来实现对加工对象的频率、参数信息的实时收集，再把此信息作为评估加工产品能否满足标准的基础依据。

2.2三坐标测量技术在机械加工制造中的应用

此技术是结合了光机电一体化技术、精密测量、计算机等多项先进技术，借助先进的测量设备，基于高柔性数据处理能力，实现对机械加工生产中的操作流程和产品质量加以准确测量，有效把控好生产质量，发挥出精密测量技术的实际效果。特别是在进行机械加工生产中零配件尺寸的测量、形状的把控与加工操作相对位置的定位检测等，均要借助三坐标测量技术来加以完成。此技术在实际运用时需要借助三坐标测量机开展测量工作，通过使用此设备来替代生产过程中的检具，快速获取到产品的尺寸大小，并对零配件生产过程中的形位公差加以测量，测量精度可达到微米级别^[3]。

三坐标测量技术的运用，主要包括了关节臂式、龙门式、桥式或水平臂式等多种类型，而测量过程中使用的操作方式有接触式、非接触式。所运用的基础原理是，结合机械加工生产的实际状况，在测量现场准备好待测对象，基于z、x、y三个坐标轴方位来对被测对象实行准确测量，再利用测量软件来对测量得出的数据信息加以科学计算分析，迅速对测量元素加以拟合，进而得出准确的形状和各类集合信息。三坐标机测量机的使用，可以做到一次性进行多个测量对象的测量，因此测量效率比较高，还可以充分保障形位公差和尺寸等数据计算的准确性。

2.3激光精密测量仪器的具体应用

激光检测主要是利用光的干扰特征与散射、衍射等基础特点来实行精密性测量，在此之中，所谓的干扰即是指两个波相互叠加之后产生的复合波状况；散射则是指光在介质中传播时，因为介质自身的不均匀性，从而往下向四面发散的状况；衍射则指光通过障碍物或是小孔碰撞之后继续散射的波现象。将激光精密检测技术运用到机械加工生产之中，能够准确测出关键零配件的信息、参数，而且也不会对零配件带来任何损坏。此项测量技术的优点为，无需与被测对象进行接触就能获得准确的测量结果，相较于其它类型的测试仪而言，激光精密测试仪对于零配件的形状、尺寸都不存在太大要求，而且测量效率也非常高。

激光精密测量设备能够全面收集逆向工程中产生的数据信息。在机械加工领域，部分加工产品对于精密度的要求在亚微米或者是纳米级别，在此要求下，就必须借助精密度较高的设备来加以测量。先进的激光精密测量设备的分辨率能够达到0.1-10nm，从而可以有效满足机械加工工艺中的高精细度测量需求。在将激光精密测量设备投入使用时，要以在线控制技术作为辅助，基于高精密度的成像装置制作的零件模型，既能够具备非常高的自动化制造能力，还可以有效减少零件制作成本

^[4]。最为关键的是，激光精密测量设备能够用于测量一些尺寸较大的零件，而且操作起来十分便利。所以，其不仅有在机械加工生产方面获得了大量的运用，生产制造出的产品也具有较高的质量保障，而且还可以实现对精密测量工作流程的简化，最大化提升加工产品的测量精确度。

2.4基于机器视觉检测技术的机械加工检测

此项测量技术主要是凭借摄像工具，采用在线监测的方式，实现对轴承形状、尺寸参数等数据的收集。一般而言，该技术的使用是把监测和控制融为一体，一同进行机械加工生产的管理工作，也是机械加工工艺中必不可少的重要测量技术之一^[5]。在具体运用时，把轴承的每项参数值输入至计算机内，把它作为参照组，并把机器视觉检测得出的数值作为试验组，然后对两组数据之间进行对比分析。若是对比差值处于误差容许范围以内，则可判定该测量技术满足轴承加工需求，反之，则判定产品不达标，应当返厂进行进一步处理。此种轴承加工测量方法，不仅工作效率比较高，而且测量操作方式非常简单，能够节约大量的人力和时间，也是机械加工生产中的一项关键测量方式。

结束语：

综上可知，科技水平的不断提高以及机械加工精细度要求的提高，逐渐对机械加工生产质量有了更多的要求。将精密测量技术应用于机械加工生产中，是机械加工生产的重大突破。最近几年，国内对于精密测量技术取得了较多的创新和发展，也将其大范围运用至机械加工领域中。对精密测量技术的运用不断加强改进优化，让其在机械加工中获得更为有效的使用，有助于控制生产成本、保障质量。

参考文献：

[1]何江. 精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析[J]. 中国金属通报,2022,(01):58-60.

[2]王子硕. 矿山机械加工维修与精度控制策略分析[J]. 中国金属通报,2022,(01):49-51.

[3]倪静. 精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析见解[J]. 中国设备工程,2021,(24):185-186.

[4]乔晓旭,罗怡,王晓东. 精密测量和加工中的激光技术[J]. 计测技术,2021,41(05):74-83.

[5]王喆. 精密检测技术在机械加工制造中的应用研究[J]. 内燃机与配件,2019,(07):125-126.