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【摘要】精密檢測技術在機械加工制造領域的應用，對提高機械加工質量具有重要作用。本文通過對機械加工中常用的一些精密測量技術介紹，目的在于更好地發揮精密測量技術在機械加工中的應用價值，為機械加工提質增效服務。

【關鍵詞】精密測量技術；機械加工；機器視覺檢測；三坐標測量

精密檢測技術在機械加工制造領域中的運用，可以極大地提高機械加工質量，尤其是微型零部件、異性零部件的生產加工中，精密檢測技術給予了很多加工制造指導。機械加工制造生產過程復雜，雖然制定了嚴格的生產加工工藝標準，在批量生產加工，若生產加工出現問題，未能及時測量發現，就會影響整個加工制造進度和質量，而且產生次品和廢品。結合當前對機械加工制造要求，加大對精密測量技術推廣應用力度，及時檢測機械加工制造中關于精度、質量等方面的問題，便能確保機械加工制造質量。

1精密檢測技術介紹

精密測量技術是一門集光學、電子、傳感器、圖像、制造及計算機技術為一體的綜合性交叉學科，涉及廣泛的學科領域，它的發展需要眾多相關學科的支持。在現代工業制造技術和科學研究中，測量儀器具有精密化、集成化、智能化的發展趨勢。三坐標測量機（CMM）是適應上述發展趨勢的典型代表，它幾乎可以對生產中的所有三維復雜零件尺寸、形狀和相互位置進行高準確度測量。發展高速坐標測量機是現代工業生產的要求。同時，作為今后的重點發展目標，各國在微/納米測量技術領域開展了廣泛的應用研究。精密檢測技術在機械加工制造中的應用，不管是制造的外形尺寸，還是零部件位置度參數，都必須經過精密測量，驗證加工精度是否設計精度要求，在機械加工制造規定范圍之內，所以利用精密測量技術實現機械加工制造的精準測量[1]。精密測量技術是科學技術發展的產物，尤其是智能技術的應用，以精密檢測為核心，綜合計算機技術與智能技術，以計算機軟件為載體，合理融入光學、聲學、傳感技術，打造更加精準的測量技術體系，增強精密測量邏輯性[2]。現代化發展與技術創新，通過先進傳感技術與其他技術的混合處理，及時完成檢測工作，保證機械加工制造精準性[3]。

2機械加工制造中精密測量技術應用現狀分析

表1為機械加工制造中精密測量技術應用現狀的分析總結，從中可以發現，雖然精密測量技術為機械加工制造提供了很多方便，但是在實際應用中依然存在成本過高、精密測量設備核心技術研究能力不足等問題，基于此需提高對精密測量技術的重視，加大精密測量技術研究力度，不斷改善與革新精密測量技術，從而發揮精密測量技術應用價值最大化。

3機械加工制造中精密檢測技術應用類型

介紹圖1為機械加工制造精密測量技術分類介紹，結合其中內容積極對精密測量技術進行探討。

3.1傳感器檢測技術

精密測量技術中傳感器檢測技術的應用，適應機械加工制造一體化發展模式，根據其中的不同運行模塊，針對性地管理與調控。傳感器搭配機械加工制造中的調控電路，積極對機電一體化系統運行進行模塊檢測，統計系統運行參數，分析機械加工處理中的物理性能，綜合數據展開相關動作分析，及時輸出檢測結果。分析檢測結果中的多種特征，適當對機電一體化系統中的電壓與調配調整，待其他環節相位處理完畢，根據時間變化以及機械加工中的物理參數生成動態曲線，由此將機電儀一體化中的系統運行與功能性變化更直觀地呈現出來，隨即完成傳感器檢測[4]。提高在傳感器對數據收集的高效性，并保證機電儀一體化系統運行安全，保證機械加工制造質量。傳感器檢測技術及時對系統工作質量進行檢測，綜合物理信息參數，科學調整機械加工制造參數。根據機械加工制造系統需要選擇適合的傳感器類型，激發起多重實用特點，通過數據采集與分析，調整機電傳輸類型[5]。常用傳感器主要包括接觸傳感器、壓力傳感器、非接觸傳感器。傳感器檢測技術的應用，為機械加工制造提供更多方便。比如：零件表面粗糙度測量、輪廓度測量、三坐標測針與零件表面接觸測量等，都使用了先進的、精密的傳感器檢測技術。

3.2機器視覺檢測技術

機器視覺檢測技術的應用，改善機械加工生產柔性、提高機械加工自動化，尤其是機械加工制造中遇到的特殊工作環境，人工作業難度較大，需要通過機器視覺的方式完成加工制造。不僅如此，機械加工制造中包括很多大批量生產，人工檢測產品質量沒有機械視覺檢測效率高，更加精準，為機械制造自動化的發展創造有利條件[6]。機械加工制造生產積極應用機器視覺檢測技術，加大檢測系統優化力度，尤其是圖像辨別算法、視覺傳感器相互結合，在很大程度上提高機器視覺檢測技術的抗干擾能力，并且提高機器視覺檢測技術應用效率，整體并沒有復雜的組成，對機械加工制造在線生產與檢測來講非常便捷。機器視覺檢測技術的應用以檢測系統為載體，利用圖像攝取裝置，選擇攝取目標后，及時收集其中的信息，通過轉換的方式生成機器視覺檢測需要的圖像信號，專業處理后生成機械加工制造數字化信息。隨即對數字化進行運算，獲取目標特征，對機械加工制造現場操作與生產質量等進行判別，及時區分出產品的生產缺陷[7]。比如：顯微鏡測量系統中使用的測量范圍抓取、篩選技術、自動調焦技術，檢測零件表面形狀誤差的光學掃描使用技術、產品表面缺陷自動識別技術等，都采用了機器視覺檢測技術，替代了原始的肉眼識別功能，大大解放了勞動力。

3.3三坐標測量技術

三坐標測量技術作為精密檢測技術重要組成，包括光機電一體化技術、精密測量以及計算機技術等多種高科技技術，以高科技測量設備為載體，通過高柔性的數字化處理能力，有效對機械加工制造中的操作與質量進行檢測，科學控制制造質量，完成檢測工作。尤其是機械加工制造中零部件尺寸的檢表1精密測量技術現狀總結精密測量技術的使用增加機械加工制造成本精密測量設備核心部件缺乏自主研發能力機械加工制造離不開精密測量技術的支持，雖然其應用十分廣泛，并為機械加工制造帶來很多幫助，但是精密測量技術應用成本始終是機械加工制造關注的焦點。精密測量技術的應用需要專用設備的支持，大部分精密檢測設備成本非常高，許多小型制造企業無力負擔，這不僅限制了小型制造企業的發展，同時也不利于精密測量技術的應用普及。一些小型企業因為精密測量設備價格放棄使用精密測量技術，這樣就增加機械加工生產質量問題出現地風險，導致頻繁出現次品和廢品，影響企業自身發展信譽度。精密測量技術既要保證檢測精度，還要科學調整制造成本，尋找權衡兩者的有效辦法，是實現長遠發展的關鍵。精密測量設備直接關系到精密測量技術的應用，機械加工制造領域不斷拓展，制造產品更加多元化，生產數量明顯增加，精密測量設備是保障機械加工制造質量的關鍵，因此這方面需提高重視。縱觀我國精密測量設備制造，雖然掌握精密測量設備制造技術，但是卻都是輔助元件，對核心部分嚴重缺乏自主研發與核心技術能力。大部分精密測量設備的制造均依靠外來進口控制器和軟件，這樣就會影響到精密測量設備制造的生產，不利于精密檢測設備制造發展，同時也會增加機械加工制造企業的應用成本。必須不斷提高精密檢測設備核心技術研究重視，加大科研力度，不斷提高控制器和軟件等核心技術研究與應用能力，實現精密測量設備與精密檢測技術的不斷成熟發展。測、形狀的控制以及機械加工制造操作相互位置檢測等，都大量使用了三坐標測量。三坐標測量技術的主要設備為三坐標測量機，實際應用中以該設備替代制造中大量使用的檢具，迅速獲得產品尺寸，檢測零部件生產制造中的形位公差，檢測精度可以微米。三坐標測量技術的應用，有關節臂式、龍門式、橋式或者水平臂式等類型，測量操作主要包括接觸式、非接觸式。其應用的基本原理是根據機械加工制造具體情況，在測量空間準備好被測量的零部件，以三個坐標位置對被測零件進行精準測量，測量軟件名及時對測量數據進行數學計算，及時對測量元素進行擬合，從而得到精準的形狀與各種集合數據。三坐標測量機的應用，能夠一次性完成多個測量元素檢測，檢測效率非常高，并保證形位公差與尺寸等計算的精準性。比如：利用三坐標測量產品表平面度、圓（孔）直徑、面（線）角度、輪廓度、位置度等參數，現在使用三坐標，基本采用編程實現自動化測量，測量精度高、測量速度快，極大地指導和推進了機械加工生產制造效率。

4精密測量技術應用推廣

根據對精密測量技術的研究可以發現，為機械加工制造帶來更多便利，不僅保證了加工制造檢測的精準性，同時節省更多人工資源，為機電一體化發展創造更多有利條件。那么在實際應用中，精密測量技術還需要根據機械加工制造的需要適當調整應用模式，將精密測量價值發揮到最大化。

4.1傳感器檢測技術在機械加工制造中的應用

機械加工制造中傳感器檢測技術的應用，根據機械加工制造中的振動、溫度變化與切削力度等，將關注點轉移到軸承生產方面，盡可能減少軸承生產受影響情況。根據石英傳感器作為檢測技術應用載體，軸承生產中及時將物理量加以收集，并在鉆削測力儀、三向車削測力儀以及磨削測力儀等位置安裝傳感器。實時對工作頻率數據進行采集，并及時統計分析，將此作為后期檢測判斷的主要依據。根據機械加工制造中NJ240EM軸承制造為例，整理正常作業中的參數變化，對比收集到的工作頻率數據，判斷機械加工制造中是否存在異常，尤其是溫度、壓力、切削力度等方面，若存在影響因素，及時調整生產制造模式，保證最終零部件生產制造質量。

4.2機器視覺檢測技術在機械加工制造中的應用

機器視覺檢測技術的應用，通過機械加工制造中攝像器件，進一步完善機械加工制造中在線監測與質量檢測系統，及時對機械加工制造中零部件的形狀與尺寸進行在線檢測，并收集相關數據信息，進行數學計算與分析。一般條件下，機械加工制造中機器視覺檢測技術的應用，必須融入到機械加工制造的監測體系中，利用科學控制手段，同時對機械加工制造進行檢測與管理，如此實現動態監管，及時發現機械加工制造中的問題。實際應用期間，及時統計機械加工制造中零部件參數信息，將其及時錄入計算機分析軟件中，與設計參數形成對照組，及時進行對照組與實驗組對比研究，以計算的數據差值，對加工合理性進行確定。若數據差值在允許誤差范圍之內，那么機械加工制造符合操作規范，若超出誤差允許范圍，則需要對加工制造適當調整，避免零部件產品大量返廠。機器視覺檢測技術的應用，很大程度上將機械加工制造的生產效率提高，不僅檢測操作簡單，同時也在很多方面節省了機械加工制造對人力資源的消耗，減少人工成本，保證機械加工制造的經濟效益。

4.3三坐標測量技術在機械加工制造中的應用

三坐標測量技術在機械加工制造中的應用，需提前考察機械加工制造的環境，同時還要參考硬件配置條件，符合三坐標測量技術應用標準才能得以應用。三坐標測量技術及時對機械加工制造的環境信息測量分析，具體涉及到溫度、濕度變化，還包括壓力變化，統計測量數值錄入計算機分析軟件中，保證周圍環境達到三坐標測量機的應用標準條件，隨后對機械加工制造展開測量。機械加工制造中的硬件配置主要包括工件裝夾以及探針配置，這是搭建三坐標測量平臺的基礎，同時也是保證三坐標測量機運行、測量精準的前提條件。測頭為信息發送裝置，從三個方向進行信息讀取與統計，分別為X軸、Y軸、Z軸，隨后創建空間坐標系，及時將數據信息輸入到計算機數據處理軟件，準確計算機械加工制造中存在的誤差信息。三坐標測量技術的應用幫助機械加工制造節省更多數據分析細節，縮減數據分析時間，保證機械加工制造測量精準度，為機電一體化生產制造提供更多保障條件。

5結束語

綜上所述，科學技術發展與機械加工制造精確度提高，對機械加工制造提出更多高標準與要求。精密測量技術在機械加工制造中的運用，是機械加工制造創新的重要表現。近些年我國在精密測量技術方面取得很多突破性研究創新，并開始在機械加工制造中大規模應用。不斷改善機械加工制造領域應用精密測量技術的不足，尤其是成本方面的局限，發揮精密測量技術的重要作用。

參考文獻

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作者：曾德強 單位：中國航發貴州黎陽航空動力有限公司