机械制造领域测量技术的发展研究

机械制造领域测量技术的发展研究

刘东

宁夏筑之信检测有限公司宁夏银川市750001

摘要：近年来，市场经济的不断发展为我国制造业的发展提供了基础，同时，测量技术也先进程度也影响着我国机械制造行业的发展速度和水平。在机械制造领域中，测量技术的应用，对于促进机械制造技术的不断发展有着重要的影响，通过科学的测量技术，为机械制造提供数据和依据，确保机械制造有严格的根据，促进机械制造行业的持续发展。本文就主要针对机械制造领域测量技术的发展的相关问题进行简单的分析。

关键词：机械制造领域；测量技术；发展

测量技术作为机械制造技术领域当中的关键技术，能够对相关机械制造的具体过程进行科学指导，进而降低机械制造过程中必然存在的失误率，提升机械制造精准化程度。而在整个机械制造领域当中，通过应用测量技术，能够推动机械相关技术的不断发展，为机械制造行业的发展提供一定的数据技术支持。

一、测量理论的研究与发展

1.静态测量精度理论已经发展比较成熟，在机械测量中得到较全面应用。其要点为以下三点。一是系统误差，遵循确定性规律。系统误差是可以补偿的，但误差补偿本身也有误差。二是随机误差，遵循随机分布规律。按统计分析原理处理。三是测量不确定度，测量过程不仅要给出测量值，而且要给出对此测量值的测量不确定度的评定。以可知的测量值为基准，比不可知的真值作为基准更具有实际意义，更具有可操作性。

2.动态测量精度理论。动态测量精度理论的研究由于起步较晚，难度较大，复杂程度更高，许多问题还处于探索阶段。其主要进展如下所述。一是全系统动态测量精度理论。该理论从全面误差源分析入手，综合考虑动态测量系统内部各组成结构单元的误差和系统内外各干扰因素对测量结果精度的影响，建立各单元的误差传递函数，并根据系统总的传输关系建立动态测量系统总的误差模型，由此得到能反映实际情况的全系统动态测量精度。二是测量不确定度表示指南的制定，标志着静态测量不确定度的评定和表示方法已趋于成熟，而动态测量不确定度的研究，由于其内容涉及面广泛、复杂，则还处于初始阶段。根据《关于GUM和VIM建议修改草案》，使得基于贝叶斯理论和蒙特卡罗方法，研究融静动态于一体的现代不确定度评定方法、研究不确定度评估软件、拓宽不确定度的应用范围、实现不确定度评估规范化、合理化和可靠性成为可能。表1显示了经典静态精度理论与现代动态精度理论主要特点比较情况。

（表1）

二、机械制造领域测量技术的应用

1.啮合在线测量技术的应用。齿轮啮合在线测量技术一般应用于对齿轮径向综合偏差方面的检验，将相关产品的齿轮合理安装在固定轴上，将用于测量的齿轮安装在浮动轴当中，利用设备中的弹性装置让齿轮在径向上紧密啮合在一起进行测量。这种测量技术在我国被广泛应用于大批次齿轮生产中，对小模数齿轮进行测量和监测，并根据实际情况对齿轮装夹以及机床加工等方面出现的质量问题进行测量，是一种单维测量方式，简单方便，测量效率相对较高，可以有效推进测量技术的自动化发展，是现代机械制造中一种较为常见的测量方式。这一测量方式所使用的仪表设备是双啮仪，具体分为机械和智能两种。一般通过机械测量仪对相关产品需要测量的齿轮进行直观判定，得出偏差结果，但是无法给出相应的偏差曲线图和偏差分析，操作简单，成本低廉，可以进行现场测量。而处于计算机控制之中的智能双啮仪则可以在测量完成后提出相应的偏差曲线图，并自动判断产品齿轮齿面的合格性，具有自动化程度高，测量结果更为精准的优势，比较适合应用于需要检测报告的测量检测工作。

2.新型石英传感器测量技术的应用。石英传感器能够有效测量机械制造领域较为复杂的力学问题。石英晶体在测量应用中具有一定的扭转效应以及相应的灵敏分布规律，可以将测量工作中的压电效应从原有的一次扩展为多次，从线性极化合理转变为非线性极化，由二维转换为三维。同时通过对上述相关理论的应用，可以适当对相关测量仪器进行创新，如压电生物测力仪、车削测力仪等，不仅能够有效增强机械制造领域的实际制造水平，还能保证制造工作的质量和安全，在具体机械试件中能够实现对任意点孔的测试，操作方便，应用范围较为广泛。

3.动态测量技术的应用。在机械制造领域，人们不仅关注相关产品的数量，对产品的应用质量和能够带给人的审美感受也较为重视。而测量技术的应用不仅能够对机械产品的质量予以评定，还能够对机械制造工作中的设计以及相关材料进行准确测量，并逐渐发展成为智能化的测量系统。这在一定程度上导致测量技术在发展中逐渐由原有的静态技术转向动态技术，动态测量技术从全面误差源层面入手，对动态测量工作中涉及到的各个结构单元进行综合分析，进而根据分析结果构建动态误差模型，真实客观的反映系统在动态测量过程中的精确度，能够极大提升产品的制造质量。

4.纳米位移技术的应用。纳米位移测量方式的具体应用有效缓解了机械制造中高精度、大范围的相关微运动现象，是一种较为先进的测量方式。具体通过对双频激光合成波长的合理应用干涉条纹细分，能够完成超精度、大范围的位移性测量。

三、发展趋势预测

1.随着机械制造领域测量技术在全球范围内的不断更新和完善，我国机械制造领域测量技术也在探索中，取得了令世界瞩目的成就。多种高精密测量仪器被相继推出，这些高精密仪器都采用了政教偏振激光器作为核心技术。根据机械制造领域测量技术的发展路线，我们进行探究不难发现机械制造测量技术，正在朝着精度越来越小的方向迈进。

2.机械制造领域测量技术的发展，与机械制造领域的行业特点的关系是密不可分的。机械制造领域测量技术的发展趋势主要体现在，数据处理和测量仪器两个方面。一是未来机械制造领域测量技术发展将针对，探究极限制造过程中，发现的测量问题加大攻克力度。在未来的五到十年的发展时间里，测量形未误差的工作，将完全交给高速短程激光测距技术，和以波段电磁波为核心的其他测距技术承担。二是未来机械制造领域测量技术发展，将进一步规范机械制造领域测量技术的基本理论，将设计到机械制造领域的测量技术标准，进行标准化的统一。在未来对机械制造领域测量技术的不断探索的过程中，我们有可能实现机械制造领域测量技术可以具备自动校准，和自动标定的发展目标的要求。三是未来机械制造领域测量技术发展，将会与新的物理原理，进行有机结合。物理原理和物理技术的更新与发展，一直以来都是助推机械制造领域测量技术的有力助手，随未来科研力度的逐步坚强，人们在物理学领域取得的成果，将直接运用于未来，解决出现在机械制造领域中，遇到的测量技术新问题之中。

随着科学技术的不断发展，测量技术的应用范围也日渐的广泛，仪器仪表的测量技术是当前信息技术的主要组成部分，而测量技术在机械领域内的作用也越来越重要，其不仅决定了我国机械制造技术的发展水平，同时也是影响我国机械制造业发展的关键因素。随着测量技术在机械制造领域内应用的范围日渐广泛，其也逐渐向着更为先进的方向发展，促进我国测量技术的不断发展。

参考文献：

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[2]张国雄，裘祖荣.测试技术的社会作用及发展方向[J].工具技术，2011，38（9）.

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