機(jī)械制造領(lǐng)域的測量技術(shù)分析

毛啟鋒

(揚州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司，江蘇 揚州250300)

隨著近些年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，也為測量技術(shù)帶來了新的發(fā)展。尤其是在機(jī)械制造領(lǐng)域，人們熟練的使用測量技術(shù)，不僅可以減少勞動量，還可以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以，首先需要大家明確什么是測量技術(shù)。

1 測量技術(shù)的概述與組成

1.1 測量技術(shù)的概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對自然的探索欲望逐漸增強，與此同時，傳統(tǒng)的工具與測量技術(shù)應(yīng)經(jīng)無法完成這一探索任務(wù)，所以一種新型的測量監(jiān)控技術(shù)便應(yīng)運而生。

在機(jī)械制造領(lǐng)域中，測試計量技術(shù)，機(jī)械科學(xué)與先進(jìn)的制造系統(tǒng)之間是有著很重要的聯(lián)系的，三者互相制約與影響，構(gòu)成了一個有機(jī)的整體。在以往的工業(yè)生產(chǎn)之中，測量技術(shù)往往處于輔助的地位，并沒有發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。而現(xiàn)在的機(jī)械制造領(lǐng)域中，測量技術(shù)是機(jī)械科學(xué)與生產(chǎn)制造的橋梁，是機(jī)械制造過程中最核心的技術(shù)，它起著承上啟下的作用。而且只要測量技術(shù)充分的發(fā)揮其作用與功能，才可以為機(jī)械制造取得更大的進(jìn)步。同時，現(xiàn)代的機(jī)械制造領(lǐng)域中，精確的測量儀器應(yīng)經(jīng)占到總裝備成本的一半左右，這個比例也能夠更加清晰的說明測量技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域中的地位。測量是人們認(rèn)識世界的有效途徑，因此在機(jī)械制造領(lǐng)域中，合理運用測量技術(shù)，才能更好的制造機(jī)械，來改變世界。

1.2 測量技術(shù)的組成

測量技術(shù)作為機(jī)械系統(tǒng)與制造過程中的測量科學(xué)，主要包括傳感，測量與儀器，進(jìn)行的工作主要是對幾何量的處理與獲取。其中，測量是以物理原理作為技術(shù)基礎(chǔ)，傳感是以基本物理與化學(xué)效應(yīng)為技術(shù)基礎(chǔ)，之后通過儀器，在這二者之上監(jiān)理信號的變換，并且將被測量的物體轉(zhuǎn)換為能夠普遍被人們所識別和便于處理的信號。在機(jī)械制造領(lǐng)域，測量的目標(biāo)參數(shù)相當(dāng)廣泛，比如說幾何測量學(xué)，其測量的對象不僅有長度與角度，甚至還包括著距離與形狀等等。而且由于不同的測量方法包含著的目標(biāo)參數(shù)也不盡相同，這則會導(dǎo)致在不同環(huán)境下，對同一物體進(jìn)行測量，需要采用不同的測量方法。所以需要在機(jī)械制造領(lǐng)域針對不同制造技術(shù)的發(fā)展方向，進(jìn)行測量技術(shù)的研究與創(chuàng)新。

2 測量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的作用與地位

人類由農(nóng)業(yè)社會發(fā)展到工業(yè)社會歷經(jīng)了很長時間，這個過程是一個進(jìn)步的過程。農(nóng)業(yè)社會是單純的依靠手工勞動量來進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了經(jīng)濟(jì)與社會的進(jìn)步和發(fā)展。隨著社會需求量的劇增，手工勞動再也無法滿足社會需求，于是大規(guī)模的機(jī)械生產(chǎn)便占了社會的主導(dǎo)地位。機(jī)械時代的來臨，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，提高了制造效率，但是如何控制機(jī)械生產(chǎn)的產(chǎn)品的合格性，就需要測量技術(shù)來發(fā)揮其作用了。它不僅可以檢測生產(chǎn)線的精確性，還可以改良生產(chǎn)工藝，最大程度上來提高機(jī)械制造的精確度。

并不是僅僅依靠測量技術(shù)就可以對機(jī)械制造領(lǐng)域進(jìn)行高質(zhì)的改革，加工材料與工藝設(shè)計等方面也發(fā)揮著重要的作用。例如，測量技術(shù)可以檢測出某種材料是否符合生產(chǎn)該產(chǎn)品的條件；測量技術(shù)可以檢測出該生產(chǎn)工藝是否需要完善等。它不僅是衡量一個國家機(jī)械制造水平的標(biāo)志，還對我們認(rèn)識世界與改造世界起著不可忽視的作用。

而且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，測量參數(shù)的范圍也在逐漸擴(kuò)展。小到納米，大到幾百米，都能夠作為測量的范圍。不過因為對測量精度的要求在逐漸增加，測量的條件也在不斷的受到環(huán)境的影響。所以需要我們?nèi)ゲ粩嗟陌l(fā)展測量技術(shù)，尤其是在極限測量方面。

3 測量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

為了更好的進(jìn)行機(jī)械制造，生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，越來越多的機(jī)械制造企業(yè)開始大規(guī)模的引進(jìn)測量技術(shù)，一些高精度的測量儀器與更精確的測量技術(shù)都得到了廣泛的使用。

3.1 新型石英傳感器及其測量技術(shù)

使用該項技術(shù)，可以使機(jī)械制造過程中對那些復(fù)雜的力學(xué)量進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的測量。電式三向車削測力儀，壓電三向磨削測力儀與壓電生物測力平臺等其他壓電傳感器和測力儀的使用，不僅僅提高了機(jī)械制造的水平，還保證了生產(chǎn)過程中的安全與質(zhì)量。除此之外，根據(jù)壓電石英的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，發(fā)明了石英單體轉(zhuǎn)矩傳感器與無定心鉆削轉(zhuǎn)矩測力儀，因為可以不必對著中心進(jìn)行測試，所以可以在機(jī)械試件上任意鉆孔進(jìn)行測試，使得操作變得更加簡便，應(yīng)用范圍較廣。

3.2 納米位移測量技術(shù)

該項測量技術(shù)，有效的解決了大范圍，高精度的納米位移測量以及微運動技術(shù)問題。在機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)，納米位移測量技術(shù)已經(jīng)是當(dāng)今該項領(lǐng)域中最前沿的測量技術(shù)，它主要是利用雙頻激光合成的波長，來干涉條紋虛細(xì)分，進(jìn)而實現(xiàn)超精度的位移測量。而且與此同時，基于該原理，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度（納米級的）的大范圍（毫米量程）的位移測量。所以該項測量技術(shù)使機(jī)械制造行業(yè)有了重大的進(jìn)步。

3.3 激光器測量技術(shù)

該項測量技術(shù)，大大提高了機(jī)械制造過程中的精密度。特別是以正交偏振激光器為基礎(chǔ)，陸續(xù)開發(fā)了許多測量儀器，而且這類儀器具有著測量精度高，操作簡便易行的優(yōu)點。比如，在正交偏振激光器的基礎(chǔ)之上，研發(fā)了測量位移的激光器納米測尺，對其量程，線性度以及精度都有了較大的改進(jìn)，而且此項技術(shù)正在各大機(jī)械制造行業(yè)中使用，效果顯著。

4 機(jī)械制造領(lǐng)域中測量技術(shù)的發(fā)展動向

4.1 極端制造中的測量技術(shù)

由于大型機(jī)器的應(yīng)用與制造，使得人們對測量空間的要求也更大，測量的參數(shù)范圍也更加廣泛。所以需要將測量技術(shù)的發(fā)展方向逐漸向納米級的測量過渡，在完善納米測量技術(shù)的同時，增強其實用性。

4.2 動態(tài)測量與現(xiàn)場在線測量

由傳統(tǒng)的靜態(tài)測量和非現(xiàn)場的測量逐步向動態(tài)測量與現(xiàn)場在線測量過渡。在對機(jī)械制造技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計，工藝流程與材料選取等方面進(jìn)行改進(jìn)的同時，去更加重視產(chǎn)品的質(zhì)量。而且將測量技術(shù)與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，實現(xiàn)二者合為一體的智能化系統(tǒng)。

4.3 測量過程中的多信息融合

現(xiàn)在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)量很大，因此信息量也十分巨大。如何對這些信息進(jìn)行全面的搜索，并且進(jìn)行有效的處理，進(jìn)而使各類信息進(jìn)行很好的融合，則是我們需要進(jìn)行研究的新方向。

總之，社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動了工業(yè)化的快速發(fā)展，機(jī)械制造中使用的儀器和測量技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械生產(chǎn)制造設(shè)備的一部分。較之于發(fā)達(dá)國家，我國在該項領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用水平還相當(dāng)有限，因此應(yīng)從實際出發(fā)，不斷創(chuàng)新測量技術(shù)，才能在當(dāng)今激烈的國際市場競爭中立于不敗之地，才能為我國機(jī)械制造業(yè)探尋新的發(fā)展契機(jī)。

［1］裘祖榮，石照耀，李巖.機(jī)械制造領(lǐng)域測量技術(shù)的發(fā)展研究[J].機(jī)械工程學(xué)報，2010(14).

［2］陳家元.機(jī)械制造領(lǐng)域測量技術(shù)的應(yīng)用[J].科技傳播，2011(16).

［3］宋柏森.機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展中的要點探討[J].黑龍江科技信息，2011(23).

［4］吳曉明.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2011(34).

［5］徐富昌.機(jī)械制造領(lǐng)域中對測量技術(shù)的應(yīng)用探討[J].信息系統(tǒng)工程，2012(04).