郝頂山 李明明
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)也隨之迅速的推動(dòng),機(jī)械制造業(yè)為我國(guó)社會(huì)的發(fā)展和建設(shè)提供了必不可少的保障。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,對(duì)于機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域的高精度提出了新的要求,這就要求機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域測(cè)量技術(shù)要達(dá)到先進(jìn)的水平。機(jī)械制造領(lǐng)域測(cè)量技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)和生產(chǎn)建設(shè)水平有著直接的影響。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;測(cè)量技術(shù);發(fā)展研究
在科學(xué)的發(fā)展史上測(cè)量技術(shù)有著重要的意義,同時(shí)也是一切信息科學(xué)的基礎(chǔ)。在機(jī)械制造領(lǐng)域中,測(cè)量技術(shù)更是重要的部分,測(cè)量技術(shù)不僅是用來(lái)檢測(cè),更是機(jī)械制造領(lǐng)域制造設(shè)備的一部分。機(jī)械制造要想達(dá)到一個(gè)較高的水平,就需要將生產(chǎn)資料、生產(chǎn)設(shè)備和測(cè)量技術(shù)等進(jìn)行結(jié)合。測(cè)量的主要目的就是取得幾何量,包括位置、形狀、距離和長(zhǎng)度等各種要素。主要的測(cè)量技術(shù)包括了測(cè)量、儀器傳感技術(shù)等等。但是不同的測(cè)量方法或是不同的測(cè)量環(huán)境,所測(cè)出的值都存在一定的差異,測(cè)量值的不同會(huì)給機(jī)械制造帶來(lái)很大的阻礙。
1 測(cè)量技術(shù)的概述和發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 測(cè)量技術(shù)的概述。在機(jī)械加工車間工作的機(jī)械加工人員必須要掌握測(cè)量技術(shù),在機(jī)械制造領(lǐng)域中,正確的運(yùn)用測(cè)量技術(shù),才可以更好的制造機(jī)械,有利于滿足高精密度的現(xiàn)代化生產(chǎn)需求,對(duì)人們的生活環(huán)境加以改善。機(jī)械制造的過(guò)程中,測(cè)量技術(shù)包括了兩個(gè)方面:一方面是機(jī)械制造過(guò)程中對(duì)于相關(guān)加工生產(chǎn)零件的測(cè)量技術(shù);另外一方面就是指制造系統(tǒng)的相關(guān)測(cè)量技術(shù)。對(duì)于現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)來(lái)講,測(cè)量技術(shù)要求比較高,測(cè)量的方法也比較多。但是怎樣運(yùn)用現(xiàn)代化測(cè)量方法來(lái)完成高精密度的測(cè)量任務(wù)是比較關(guān)鍵的。在機(jī)械制造的測(cè)量中會(huì)涉及到較多的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)原理,例如,在機(jī)械制造的過(guò)程職工會(huì)出現(xiàn)較多的幾何量和測(cè)量對(duì)象的形狀、長(zhǎng)度及角度的測(cè)量等,所以,測(cè)量技術(shù)是機(jī)械制造過(guò)程中比較重要的技術(shù)、測(cè)量技術(shù)主要包括了傳感、測(cè)量和儀器,通過(guò)儀器將被測(cè)量的物體轉(zhuǎn)化為普通人們所識(shí)別的處理信號(hào)。
1.2 機(jī)械制造領(lǐng)域測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用主要是幾何量的測(cè)量,分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量主要是靜態(tài)量的測(cè)量,這種的測(cè)量比較簡(jiǎn)單,發(fā)展也比較成熟。動(dòng)態(tài)的測(cè)量方式主要是通過(guò)運(yùn)行被測(cè)程序,檢查運(yùn)行的結(jié)果和預(yù)期結(jié)果之間的差異。動(dòng)態(tài)的測(cè)量難度比較大,所以很不成熟,有待改善。靜態(tài)的測(cè)量和動(dòng)態(tài)的測(cè)量都各有特點(diǎn)。在經(jīng)典精度理論中主要以靜態(tài)的測(cè)量方式為主,在現(xiàn)代精度理論中主要是以動(dòng)態(tài)測(cè)量為主。雖然動(dòng)態(tài)測(cè)量在機(jī)械制造領(lǐng)域中發(fā)展不夠完善,但是在現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域中動(dòng)態(tài)的測(cè)量比較重要,所以,動(dòng)態(tài)的測(cè)量將會(huì)成為測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的發(fā)展主流。
2 測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的重要作用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也逐漸增高,機(jī)械制造追求要生產(chǎn)出高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品,測(cè)量技術(shù)為機(jī)械制造提供了控制手段和控制的方法,不斷的完善機(jī)械制造,提高了機(jī)械制造的質(zhì)量,各種測(cè)量技術(shù)在認(rèn)識(shí)和改造的世界中起到了重要的作用。測(cè)量技術(shù)在制造過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都是無(wú)處不在的,貫穿了機(jī)械制造產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程,被測(cè)的對(duì)象尺寸小到納米、原子量級(jí),大到幾十米或是上百米。測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用提供了機(jī)械制造的精度和準(zhǔn)確度,它可以精確測(cè)量出某種材料是否符合生產(chǎn)這種產(chǎn)品,也可以測(cè)量出生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝是否需要進(jìn)一步的完善。常規(guī)的測(cè)量越來(lái)越熟,極限尺寸的測(cè)量研究逐漸受到人們的關(guān)注。測(cè)量技術(shù)的發(fā)展水平在機(jī)械制造中的應(yīng)用程度是衡量制造科技水平和提高國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素,極大的提高了生產(chǎn)力,更好的促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展速度。
3 我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域中測(cè)量技術(shù)存在的問(wèn)題
3.1 自主創(chuàng)新少。我國(guó)測(cè)量技術(shù)和測(cè)量理論中較多都是借鑒一些先進(jìn)的國(guó)家理論,這在一定的程度上直接影響了我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域里測(cè)量技術(shù)的研發(fā)能力。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是因?yàn)槲覈?guó)的研究力度不足,投入的經(jīng)歷比較少,對(duì)測(cè)量技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足,只是追求數(shù)量上的充足,同時(shí)忽略了質(zhì)量上的突破。
3.2 測(cè)量使用的儀器可靠性比價(jià)差。我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域中使用的測(cè)量?jī)x器精度不高,和國(guó)外的國(guó)家測(cè)量?jī)x器差了1-2個(gè)級(jí)別,這對(duì)我國(guó)機(jī)械制造發(fā)展有著直接的影響,造成我國(guó)很難生產(chǎn)出精密度要求高的產(chǎn)品,直接影響了關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
3.3 測(cè)量設(shè)備的性能比較落后。我國(guó)有一些測(cè)量設(shè)備只能用于測(cè)量比較簡(jiǎn)單的計(jì)算,很少有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析等作用,智能化程度比較低,造成我國(guó)的測(cè)量設(shè)備很難達(dá)到高端的測(cè)量工作。在國(guó)外的一些測(cè)量設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了很高的智能化程度,可以適應(yīng)各種環(huán)境,更好的排出外部干擾情況的證實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)。
3.4 我國(guó)沒(méi)有高端的測(cè)量設(shè)備。與國(guó)外的測(cè)量設(shè)備相比,我國(guó)的測(cè)量設(shè)備比較低端,沒(méi)有高端的測(cè)量設(shè)備,由于高端測(cè)量設(shè)備所使用的制作成本比較高,難度比較大,加上我國(guó)國(guó)內(nèi)測(cè)量設(shè)備研制太過(guò)急功近利,造成了我國(guó)的高端測(cè)量設(shè)備很少。
4 我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域中測(cè)量技術(shù)的發(fā)展
4.1 現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法和裝置空間尺寸的測(cè)量??臻g尺寸的測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法和裝置,采用自身基準(zhǔn)尺寸和多種靶標(biāo)特殊幾何結(jié)構(gòu),以量值傳遞關(guān)系作為約束條件,能夠在大范圍空間內(nèi)的不同位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)激光光束漂移和空氣擾動(dòng)具有適應(yīng)性,測(cè)量的結(jié)果穩(wěn)定性較好,減少了誤差環(huán)節(jié),提高了校準(zhǔn)的速度,同時(shí)解決了現(xiàn)代制造中有待解決的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)和裝置的較多問(wèn)題。
4.2 新型的壓電石英傳感器和測(cè)量技術(shù)?;趬弘娦?yīng)的石英傳感器,主要的敏感元件由石英壓電材料制成的。這種傳感器在機(jī)械測(cè)量技術(shù)中成功的解決了比較復(fù)雜的力學(xué)量的測(cè)量問(wèn)題。這種傳感器的測(cè)量機(jī)技術(shù)可以有效的解決測(cè)量過(guò)程中比較復(fù)雜的測(cè)量工作,能夠使測(cè)量達(dá)到較高的準(zhǔn)確性和可靠性,在實(shí)際的操作中變得比較簡(jiǎn)單、方便。
4.3 激光合成的波長(zhǎng)納米位移測(cè)量技術(shù)。這種測(cè)量技術(shù)主要是通過(guò)利用雙頻激光合成的波長(zhǎng)對(duì)條紋進(jìn)行細(xì)分,通過(guò)一定的操作方式可以使位移測(cè)量的精度大幅度的提升,更好的解決了大范圍高精度的納米位移測(cè)量和微運(yùn)動(dòng)技術(shù)問(wèn)題。激光合成波長(zhǎng)納米位移測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高精度大范圍位移測(cè)量的新方法。通過(guò)激光合成波長(zhǎng)納米位移測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高精度、大范圍的位移測(cè)量。另外,激光合成波長(zhǎng)納米位移測(cè)量技術(shù)利用雙頻激光合成的波長(zhǎng)對(duì)條紋進(jìn)行細(xì)分,使得位移測(cè)量的精度大幅度的提升。
5 結(jié)語(yǔ)
測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域和機(jī)械制造的過(guò)程中發(fā)揮了較為重要的作用,機(jī)械制造領(lǐng)域測(cè)量技術(shù)是生產(chǎn)過(guò)程的核心。因此,我國(guó)裝備制造業(yè)要對(duì)高精密度科學(xué)研發(fā)和投入進(jìn)行重視,在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下不斷的開(kāi)拓創(chuàng)新。只有具有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平,才可以完成我國(guó)富強(qiáng)之路,為我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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