王金权 张守辉

摘 要：工业生产技术的突破式发展，机械制造产业的规模化、集成化发展趋势，对机械零件的加工提出更专业化的要求。在零件生产的过程中，为提高零件产品质量，不仅需要对加工全过程进行全面、动态的监管，还应对不同生产阶段的零件几何量与物理量进行检测与控制。当前阶段，以校准与激光测量为代表的测量技术在零件精密生产领域的深入应用，为机械生产与制造产业的现代化发展提供了有力的支持。基于此，本文从精密零件检测技术的类型出发，对精密检测在现代机械加工领域的应用形式进行探究。

关键词：现场校准;激光测量;在线监控

机械加工过程中的检测技术应用，是有效保证零件生产整体质效的技术手段，将精密检测与测量、控制与监管系统融合起来，是推动机械生产自动化、现代化发展的重要基础。精密测试利用激光技术与校准技术等，可以在生产过程中，对切削加工、相对位置、零件尺寸、轮廓、表面粗糙度等进行纳米级测量，对推动零件生产技术的优化升级有着积极作用。

一、机械加工检测质量的主要影响因素

现阶段，国民经济整体发展形势的转变，工业生产产业竞争形势的激烈化、多元化特征，对零件加工、机械生产相关企业提出了更高的技术要求。企业在生产精密性零件的过程中，需要在保证整体生产质量的基础上，提升制造效率。通过精密检测降低零件生产过程中的误差，控制影响机械加工精密度的不确定因素，已经成为现阶段生产企业保证自身竞争优势的重要手段。

1、操作人员影响

精密检测设备与技术的应用要求较高，需要操作人员具备较高的专业素养与熟练的操作经验。机械加工技术要求、目标与实际情况的差异性，使得在精密零件生产与加工的过程中，对检测技术的应用标准与要求也有所区别。为更好地保证检测技术的有效应用，操作人员应在规范技术应用流程的基础上，做好检测质量控制，保证检测精度与效率。

2、检测设备影响

精度检测应用的仪器包括传感器、计算机、激光器、数据传输设备、视频采集装置等，能够实现对零件加工全过程进行测量、监控的目标。在仪器使用前，需要对设备各项性能进行检测，结合零件加工标准、具体的生产需求、经济成本等，确定精密检测方案。通过对不同机械工程加工设备在同一操作、同一环境下生产出的同样产品的质量进行对比和分析，选择性能优越、控制高效的检测设备，对几何量、物理量进行高精度测量。

3、检测方法影响

检测技术的应用形式与方法是影响零件生产的重要因素。在高精度零件生产过程中，运用激光检测与校准程序等检测技术，能够有效对加工切削温度、力度、零件尺寸与位置等进行测量。同时，不同的检测人员对工具的操作有所不同，其标准不尽相同，这也是影响机械加工质量的主要因素之一，通过科学、高效的检测，可以有效保证高精度零件的生产质量，是提升加工成产合格率的重要途径。

二、当前阶段高精度检测的主要技术类型

1、现场校准

测量仪器的量值统计与传输、校准是影响最终测量结果的关键性因素，现阶段，基于空间尺寸测量的现场校准模式是精密零件生产检测的重要技术。一方面，该项技术在确定标准检测尺寸的过程中，融合了多种靶标的结构体系，能够在空间测量的过程中，同步传输、测量相关位置信息，测量范围更广泛。同时，可以利用测量系统进行整体上的校正，控制误差范围，传感装置的组件校准与整体校准间误差数值小，有效提升了校准的精度与速率;另一方面，由于渥拉斯顿棱镜和直角棱镜是共光路轨道自适应系统，空气扰动的适应性问题和激光束漂移适应性问题可以得到有效解决，可以稳定测量数值波动。除此之外，现场校准能够对同轴度进行精密测量。塞曼激光检测设备利用偏振光控制测量尺寸，可以对相对位置进行精确测量，降低热漂移对测量数值的影响。基于空间尺寸的零件加工现场校准技术在高精度制造领域应用范围广泛，如在车身生产进行测量过程中，能够有效控制非线性测量产生的数据误差，通过校准系统为精密零件生产提供客观、精确的数据支持。

2、激光测量技术

偏振正交激光测量技术是高精度测量的重要技术应用形式，通过频率不同的激光，对零件几何、物理量进行测量。激光测量装置利用双折射原理，将激光仪器的纵向模分隔成正交偏振，激光频率处于50-1200MHz区间。与此同时，基于超短频差He-Ne技术原理的激光检测设备，可以有效提升激光束的準确性与稳定性。双频激光双折射原理的振动特性可利用，用于正交偏振、频差调谐、分频和频率竞争的实验方法，对模竞争、分裂情况进行系统性分析，可以实现分离的效果。在使用双频激光测量仪器的过程中，可以利用激光三偏振的应用特性，设置纳米测尺，使零件测量精度提升到 0.75微米，对精度测试技术研究与开发提供支持。

三、精密检测在现代机械加工产业的有效应用

1、对几何量进行精密测量

对机械加工过程中的零件几何量进行精密测量，通常使用三坐标测量仪对复杂零件的形状、位置与尺寸等技术参数高精度数据进行测量与记录，技术的主要应用原理是激光检测，在零件几何量测量、采集逆向工程技术参数上有着优势作用。在高精度零件的生产与加工过程中，精度要求为微米级与纳米级，则需要更高精度的检测设备，常见的有光栅线位移传感器（分辨率1nm）、激光干涉仪（分辨率0.1-10nm）、扫描电子显微镜（分辨率1nm）等。

2、对物理量进行精密测量

机械加工的整体过程中，对零件生产精度造成影响的因素较为复杂，因此，在对零件进行测量时，不仅需要对几何精度进行精密检测，同时，还需要对各项物理量进行测量。尤其是在精密等级较高的零件生产模块，加工过程中的振动频率、切削温度与力量等都会对零件精度产生直接的影响。通过精密检测可以对物理量变化情况进行有效分析。如，石英晶体传感设备通过接触测量物理量，具备高灵敏度、高精度的优势;压电式三向车削测力仪、压电式三向铣削测力仪、压电式三向磨削测力仪、无定心钻削测力仪等，在零件切削力学测量上应用范围较广。

3、视觉精密在线检测

机械加工领域的视觉精密设备与技术通常被应用于在线监控模块，对零件加工的全过程进行动态监控，利用能够捕捉设备高速运行的高精度检测设备，对零件的形状、设备运行状态等进行动态监控，通过与在线测量、控制系统的有效融合，完成自动化加工、生产的目标，能够有效提升机械生产的综合质效。在同类零件的大规模生产过程中，视觉精密检测设备定位要求相对降低，测量更高效;在大尺寸零件的测量上，机器视觉精密检测仪器能有效快速的提取大型零件的形状，简化测量方法，提高效率。

结语：当前阶段，机械加工与制造产业的规模化、自动化发展，对精密测量的技术发展与应用提出了更高的要求。精密检测设备不仅需要对机械加工的几何量与物理量进行高精度测量，同时，还需要通过视觉检测技术，对机械加工全过程进行动态监控。为保证现场校准、激光测量等精密测量设备与技术的有效应用，应该结合机械加工技术要求、生产目标等，对测量技术的应用进行规范性控制，全面提升精密检测在现代机械加工领域的应用质效。

参考文献：

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