张志航

（洛阳理工学院，河南 洛阳 471023）

如今，机械制造经过多年的发展和对先进科技的引入已经实现了自动化，这样虽然能大幅提高产品质量，但也在很大程度上对检测技术提出了极高的要求，发展检测技术，提高检测水平，保证检测成果的准确性与可靠性，使其能适应自动化机械制造的发展需要。

1 检测系统与数学模型

检测系统主要有以下几个组成部分：其一，信息处理电路，能对各类信号进行自动化处理；其二，各类传感器；其三，中间转换装置；其四，记录与显示装置。对于检测系统，除了会采用很多敏感元件，而且还会用到很多输出与测量软件工具。系统中所有装置和设备都应具有良好灵敏度，且分辨率合格，具有线性的特点。借助检测技术对各类机械制造产品进行检测时，自动化系统所有部分都应充分发挥应有作用，对被测产品做全方面检测，感受到被测信息后，再按照一定规律对这些信号进行转换并传输，然后对比检测结果和正常信号，根据对比结果进行分析，保证最终检测结果的真实性与可靠性[1]。在自动检测中具有重要功能的设备与装置有：传感装置、中间转换装置和显示记录装置。检测时，传感装置要有良好灵敏度，同时应该确保满足不失真测试的要求。自动化机械制造系统检测基本原理如图1所示。工件尺寸和形状在线测量方式如图2所示。

图1 自动化机械制造系统检测基本原理

系统运行时，需通过传感装置实时检测设备实际运行状态。在传感装置运行时，输入信号变化往往十分迅速，而运动惯性和能量传递通常需要很长的时间。为了能全面且系统的了解系统性能，需在检测时分析传感器对应的信号，这种过程需要借助数学模型完成。在实践过程中，设备正常运行时，非线性校正往往有很大的困难，但线性检测相比来说较为简单。对此，实际工作中，针对那些不会造成太大影响的非线性因素，可忽略不予处理，而影响相对较大的那些因素，可根据微分方程来分析系统各类数据，包括输入数据与输出数据。基于检测系统的数学模型实际上是定常系数对应的线性微分方程，根据输出量的微分阶次确定整个系统的阶次。从数学模型具有的特点可以看出，对于所有复杂程度相对较高的系统，均可将其看成是由若干简单系统组成的。因此，该系统具有下列两个方面的属性：其一，叠加性，指的是系统运行时能对输入信息对应的输出实施同步作用，即所有输入结果的总和。其二，频率保持性，将一定频率的信号输入至系统后，稳态输出相位和幅值会有所不同，而频率却和输入信号对应的频率保持一致[2]。

2 检测技术应用价值

2.1 有利于自动化目标的全面实现

对于机械制造产品，其精度和水平在很大程度上决定了整个系统运行的安全性与稳定性。对此，在检测不同的机械制造产品时，应利用不同的检测技术，也就是需要得到先进检测技术大力支持，以此保证检测结果的准确性。在选择具体检测装置和方法时，应充分考虑检测对象具有的特点和具体的检测目标，以此确定适宜的参数类型，以确保通过检测能获得和设备实际情况相关的数据信息，比如对某些零部件进行加工时需要具备的内外部条件，以及产品可能存在的缺陷和问题[3]。

2.2 可有效提升产品质量和精度水平

在现代化进程日益加快的情况下，无论是计算机技术还是信息技术都得到快速发展，同时已经开始在制造业中得到广泛应用，这在很大程度上提高了整个行业的能力和水平，但这也对检测有了越来越高的要求。在过去使用的检测系统中，大多是对产品对应的基本数据信息进行检测，在引入先进的网络和信息技术之后，实际的检测范围明显增大，甚至能扩展至产品生产过程当中，对实际的生产过程进行动态监测和综合检验。从产品角度讲，质量和精度是关键所在，会受到加工设备自身精度和实际运行状况等因素的直接或间接影响。对此，为保证产品加工精度和质量，越来越多的企业开始将焦点放在自动化检测方面，增加这一方面的投入力度，在积极创新的基础上加强自主开发，使现有的检测系统更好的适应实际情况。从自动化检测出现到现在，得到了很大范围的应用，帮助人们更好的对产品质量和精度等方面的误差进行控制，进而从根本上提高各类产品的精度和质量，保证专业水平和生产效率都得到大幅提升。除此之外，随着自动化检测不断应用和发展，企业生产能力快速提高，各项检测结果也将具有更高的精确性及权威性，为之后的调整和处理生产工艺方法奠定良好基础，提供可靠参考依据。以自动检测为核心的检测系统，能通过全面的智能化控制和动态分析，获取各类关键参数，进而为产品加工质量和精度的针对性检测提供便利，为后续的生产过程监督与控制提供可靠的依据，从而大幅提高生产控制有效性和精准性，在较大程度上增强产品及整个企业的竞争力，促进行业进一步发展，实现预期的可持续发展目标[4]。

3 检测技术应用

（1）直接检测装置具体应用。根据检测对象的特点，可将其细分成以下几种，外圆类、孔类、平面类和断续表面类等，针对不同的类型应使用相应的装置进行检测。由于不同检测对象的表面是完全不同的，无论是形状还是机床工作特点均存在一定差异，因此检测系统中检测装置也会有各自特殊性。以外圆磨削检测为例，该装置为单出点检测装置，由传感器、量头、气动检测装置等部分构成。该系统中，量头主要安装于工作台，测量杠杆其中一端和检测对象下母线相连，另外一个端面则和气动式喷嘴始终保持一定间隔距离。杠杆其中一端可实现弹性变形，使能在接触点上进行检测。在实际的检测过程中，若工件尺寸满足相关规范的要求，则浮标自动切断光电系统，然后发出相应的光信号，输出后使砂轮退出，以此完成对一个工件的检测与控制[5]。

（2）间接检测装置具体应用。间接检测是指采用预先设计和准备好的装置对整个执行系统予以全面控制，也可采用专门的装置来检测尺寸等参数，以此实现对检测对象各项参数指标的检测与控制。以珩磨工序为例进行分析，在珩磨头到达最高点后，塑料块将进入标准环，在工件未得到完全切割时，珩磨块实际外径大小将小于标准环。珩磨工序开始后，砂条将不断向外部扩张，如果工件实际尺寸大小与标准要求相符，则塑料块将进入标准环，此时由于存在摩擦力，会使标准环发生转动，当销压信号产生并发生后，将自动停止工作。采用该装置进行检测时，应注意塑料块和砂条的磨损是否一致，对此应根据塑料块自身磨损规律确定标准环尺寸，以此减少或避免误差的产生。

（3）刀具在机械制造系统当中具有重要作用，是一个关键的组成部分，为了使刀具的运行始终保持稳定，保证产品精度和质量，有必要引入刀具控制系统。这种控制系统，是一种有着很高自动化水平的系统，能对加工好以后的各类刀具实施检验检测。考虑到实际加工制作过程中难免频繁的使用到刀具，故无法避免产生磨损，但现场的操作人员难以察觉这方面问题，一旦发现，大多模型情况已经十分严重，在这种情况下已经加工完成的产品很难满足精度和质量要求。而引入刀具控制系统，能在尺寸发生变化且超过预先设定的数值以后，立即发出对刀具进行适当位移的刀具补偿指令，在补偿装置收到这一指令后立即启动，在判断工件实际情况和产生的变化基础上，自动进行补偿。另外，系统还能提醒相关操作人员处理磨损情况比较严重的刀具。

（4）在以往的加工制造程中，检查始终都是一项事后判断和干预手段，尽管通过事后检测可以发现一些实际问题与缺陷，但却难以挽回已经造成的损失，这有悖于检测工作的初衷，对最终的检测成果准确性和可靠性造成影响。近几年，我国科学技术水平日以提高，这在很大程度上促进了检测装备与技术的快速发展，产生了自动化检测，在加工制造系统中合理应用这一检测技术能实现动态检测，帮助操作人员更准确和更及时的确定系统实际运行状况，从而防止各类实际问题的产生和发展[6]。

（5）伴随科技日益发展和提高，现有检测技术已经很难满足现阶段机械生产与发展要求。对此，相关部门和企业都必须积极开发与专业和生产要求相适应的检测技术。比如在过去应用较为很多的抽样检测方法，需在大量产品中对包含规格与质量等在内的所有细节实施检测，以此确定合格率，这样无法确定所有产品能否达到相关规定的要求，对企业生产效率稳步提升造成影响。对此，在实际的检测工作中，应尽可能提高检测的科学化与自动化水平，减少对劳动力的投入，使检测效率得以稳步提升。比如，科技发展使很多企业都具备了自动化程度很高的设备，利用这些设备能在生产中实现自动化检测，以此及时的发现和解决各类实际问题，在检测过程中通过对各类先进科技的合理应用，能切实有效的提升生产效率与产品质量，对企业未来的转型也有极大的助力。

4 结语

综上所述，现阶段机械制造业正不断发展，已经进入到全新发展高度，但机械制造想要取得更大的突破，还需要在检测方面投入更大的力度，发展检测技术，尤其是要提高它的自动化水平，只有这样才能从根本上保证产品质量，使企业在激烈的市场竞争中站稳脚跟。