机械制造领域中对测量技术的应用探讨

2020-03-07张永延陈丽艳

工程技术与管理 2020年7期

张永延陈丽艳

阿克苏地区库车中等职业技术学校，中国·新疆阿克苏 842000

随着现代制造业的发展，对机械制造水平的要求越来越高。测量及时是机械制造中不可缺少的技术之一，直接关系到机械制造的精度与质量。机械制造领域中，不同的制造类型与制造项目对于测量技术的应用也不同，不同的指导要求对于测量技术的精度要求也不同。现阶段，在机械制造中已有多项测量技术获得了较为广泛的应用。论文对机械制造领域中测量技术的应用进行分析和探讨，首先对测量技术进行简单的介绍，其次分析中国机械制造中测量技术的一些问题，最后对测量技术在机械制造领域中的应用进行分析。

机械制造；测量技术；应用

1 引言

现代制造业极大了提升了人类的生产力，改变了人类的生活方式。在现代制造业中，机械制造是核心的组成部分。随着机械制造的发展以及科学技术的进度，机械制造的精度与质量越来越高，而测量技术的应用直接关系到机械制造领域的精度与质量，测量技术的应用程度反映了一个国家的机械制造发展程度。随着现代制造业的发展，人类对于工业产品的质量要求与精度要求越来越高，测量技术在机械制造领域中的地位也越来越高，越来越受到重视[1]。

2 测量技术在机械制造领域中的意义

机械制造是现代工业的核心，其主要由机械科学、制造系统以及测量技术组成，随着现代制度业的发展，对精度与质量要求的提高，测量技术的地位越来越重要。

2.1 机械制造领域中的测量技术概述

机械制造领域中测量技术主要由三部分组成，分别是测量、传感和仪器。传统的机械制造中，对测量技术的重视程度并不高，随着工业的发展，对机械制造精度与质量的要求越来越高，测量技术成为了现代机械制造业的核心组成。在机械成本中，越先进的机械设备其测量设备的成本占比越高，已经达到成本的50%以上，并且还呈现上涨趋势，某种程度上，测量技术反映了一个国家的机械制造水平。测量技术中，测量部分主要是以物理原理为基础，其指的是对物理材料的形状、形态、角度、大小等进行客观参数的测量；传感部分以化学效应为基础，其主要是将测量所得到的数据参数转换为可以识别的信号；仪器是测量技术的设备主体，是测量技术实现的基础。在机械制造领域中应用的测量技术种类较多，根据机械制造类型的不同，测量对象不同、测量要求不同、测量环境不同，需要使用的测量技术也不同。因此，要根据实际情况进行选择[2]。

2.2 测量技术在机械制造领域中的地位与作用

自人类进入工业化社会以来，生产力获得了极大的提高，这其中最主要的原因就是机械制造代替了传统的手工制造模式。随着科学技术的进一步发展以及人类对于生活品质的要求不断提高，人们对机械制造业提出而来更高的质量要求与精度要求。测量技术是决定机械制造精度与质量最为关键的技术，其可以实现对各项参数的测量、收集、分析以及处理，提高机械制造的效率与制造质量，已经成为了机械制造领域中的核心部分。

现阶段在机械制造领域中，测量技术已经应用到了生产的各个环节之中，从产品设计开始，到产品生产结束，测量技术无处不在，测量技术的大规模应用，有效地提升了机械制造的标准性、准确性与规范性。在流水线是生产中、装配式生产中已经模块化生产中，测量技术都是不可或缺的存在。极大地提升了机械制造的效率，测量精度也不断细化，目前在某些机械制造领域中已经发展到了纳米精度级别。

3 中国机械制造业中测量技术研究存在的问题

虽然中国的制造业发展非常快，已经成为世界第一大工业国，但是由于起步较晚，在高端制造业上与发达国家相比还存在着一定的差距，而高端制造业中最为关键的技术就是测量技术。

3.1 创新能力不足，专利较少

由于中国的起步较晚，在机械制造发展初期，主要以引入和模仿为主，这导致了中国的原创技术较少，受限于国际的专利限制。测量技术的发展较为缓慢，相比于发达国家，测量技术的研发还较为落后，尤其是资金投入较为不足，这主要是由于测量技术的研发较慢，取得成果的周期较长，需要长时间持续的投入，而中国相关的研发人才也较为不足，因此，现阶段中国的创新能力较差，受国际的专利限制较大[3]。

3.2 高端测量仪器设备的空缺

受到国际上某些国家的禁运政策，中国难以从国际上采购到高端的测量设备。例如，荷兰的高端光刻机，是限制中国芯片产业发展的主要因素。而测量设备的发展又是一个循序渐进的过程，研发周期长，而中国起步较晚，虽然经过多年的发展，在中低端测量设备中已经取得了一些成就，但是在高端仪器设备上仍然与国际先进水平存在差距，在采购上又受到了限制，因此，中国的高度测量仪器严重不足。

3.3 技术资源没有得到有效利用

测量技术只有进入市场，获得成功的应用才能获得经济效益，进而反过来促进测量技术本身的发展。在国际上，这个研发机制已经较为完善，研发与市场紧密相关，大部分研发方向都是以实际应用为基础而进行的。但是中国关于测量技术的研发主要以高效与单位为主，与企业的协作性较差，测量技术研发出来后，市场的应用较差，难以取得较好的经济效益，这一定程度上导致了技术资源的浪费。

4 机械制造领域中对测量技术的应用

4.1 数字化测量技术

随着信息技术的发展，各行各业都迅速的向着数字化的方向发展，在测量技术中，也出现了数字化测量技术，数字化测量技术更为智能化和自动化，可以实现对机械制造的闭环控制反馈，如数字化对刀仪，通过与道具数据库的自动智能化比对，可以实现对刀具产品的精准化测量[4]。数字化测量技术目前主要应用于机械制造的小型产品测量领域，如各种零部件等，其可以有效提高机械制造的测量精度、测量效率以及测量质量，随着数字化测量技术的发展，其功能也越来越丰富，逐渐实现了设备通信、远程控制等功能。

4.2 纳米位移测量技术与动态测量

现阶段，机械制造领域中，纳米级测量精度是目前最高的测量精度。纳米位移测量技术的应用，实现了大范围和高精度结合的测量工作，是目前为止最先进的测量技术。其是通过双频激光合成的波长对条纹虚细分干涉进行测量的，这种测量技术可以实现对微运动的高精度测量。纳米级位移测量技术极大地提高了机械制造的测量水平与测量质量。

4.3 激光器测量技术

激光器测量技术是一种非常高效和适应性较强的测量技术，也是现阶段主要的测量技术之一，目前已有多种激光测量仪器，其中以正交偏振激光器为基础的测量仪器的应用发展最为广泛。激光测量仪器不经测量精度高，而且操作简单，使用方便，对环境的适应能力较强。在机械制造领域中的应用也越来越成熟，取得了非常好的应用效果[5]。

4.4 动态测量技术

动态测量技术是测量技术主要的发展趋势之一，目前还未得到广泛的应用。动态测量技术是智能机械制造发展的重要技术之一，其主要是以全面误差源为基础角度，综合不同的生产环节与设计要求进行数据收集和处理工作，对参数进行统计，然后利用误差分离和补偿技术提高机械制造的质量，动态测量技术是一种主动的测量技术，对于智能机械制造有较好的促进作用。