机械加工中常用的精密测量技术

摘要：精密测量技术被广泛应用于机械加工中，以显著提高机械加工质量。基于此，本文重点分析了机械加工中常用的精密测量技术。

关键词：机械加工;精密测量技术;应用

精密检测技术在机械加工制造领域的应用能提高其质量，特别是在微型、异性零部件生产加工中，精密检测技术为机械加工制造提供了很多指导。机械加工制造过程很复杂，虽然制定了严格的生产加工工艺标准，在批量生产加工中，若生产加工中出现问题而未及时测量发现，将影响整个加工制造进度及质量，并产生次品及废品。结合当前机械加工制造要求，加强精密测量技术的推广应用，及时检测机械加工制造中的精度和质量等问题，以确保机械加工制造质量。

一、常用精密检测技术

1、传感器检测技术。传感器检测技术在精密测量技术中的应用适应了机械加工制造一体化的发展模式，并根据不同运行模块进行管理和调控。传感器搭配机械加工制造中的控制电路，积极执行机电一体化系统运行的模块检测，统计系统运行参数，分析机械加工中的物理特性，综合数据分析相关动作，及时输出检测结果。分析检测结果中的各种特征，适当调整机电一体化系统中的电压，待其他环节相位处理完毕，根据时间变化和机械加工物理参数生成动态曲线，以便更直观地呈现机电仪一体化中系统运行和功能性变化，进而完成传感器检测。提高传感器的数据收集效率，确保机电仪一体化系统的运行安全，保证机械加工制造质量。传感器检测技术及时检测系统的工作质量，整合物理信息参数，科学调整机械加工制造参数。根据机械加工制造系统的需要选择合适传感器类型，激发多种实用特点，通过数据采集及分析调整机电传输类型。常用传感器有接触传感器、压力传感器、非接触传感器。传感器检测技术的应用为机械加工制造提供了更多便利。例如，先进而精密的传感器检测技术被用于零件表面粗糙度、轮廓度、三坐标测针与零件表面接触测量等。

2、机器视觉检测技术。其应用能提高机械加工生产柔性及自动化程度，特别是在机械加工制造中遇到的特殊工作环境，人工作业较困难，因此要通过机器视觉完成机械加工制造。不仅如此，机械加工制造还包括许多大规模生产，人工检测产品质量不如机械视觉检测效率高，更精准，为机械制造自动化发展创造了有利条件。机器视觉检测技术积极应用于机械加工制造生产，加大检测系统优化力度，特别是图像辨别算法与视觉传感器的结合，大幅提高了机器视觉检测技术的抗干扰能力和应用效率，整体无复杂组成，非常方便机械加工制造的在线生产和检测。机器视觉检测技术的应用以检测系统为载体，使用图像摄取装置，选择摄取目标后，及时收集其信息，通过转换生成机器视觉检测所需图像信号，经专业处理生成机械加工制造的数字化信息。然后进行数字化运算，获取目标特征，判别机械加工制造的现场操作和生产质量等，及时识别产品生产缺陷。例如，显微镜测量系统中使用的测量范围抓取、筛选技术、自动调焦技术、检测零件表面形状误差的光学扫描使用技术、产品表面缺陷自动识别技术等都采用了机器视觉检测技术，取代了原有的肉眼识别功能，解放了劳动力。

3、三坐标测量技术。其作为精密检测技术的重要组成，包括光机电一体化技术、精密测量、计算机技术等高新技术，以高科技测量设备为载体，通过高柔性的数字化处理能力，有效检测机械加工制造中的操作和质量，科学控制制造质量，完成检测工作。尤其是三坐标测量广泛应用于机械加工制造中零部件尺寸、形状控制、机械加工制造操作的相互位置检测等。三坐标测量技术主要设备是三坐标测量机，在实际应用中，该设备用于替代制造中大量使用的检具，快速获取产品尺寸，检测零部件生产制造中形位公差，检测精度可达微米。

三坐标测量技术的应用与关节臂式、龙门式、桥式或水平臂式类型有关，测量操作包括接触式和非接触式。其应用基本原则是基于机械加工制造具体情况，在测量空间中准备好待测零部件，并在三个坐标位置准确测量待测零件，测量软件名称及时对测量数据进行数学计算，并及时拟合测量元素，以获得准确形状和各种集合数据。三坐标测量机的应用能一次完成多个测量元件检测，检测效率高，保证了形位公差和尺寸等计算准确性。例如，三坐标用于测量产品表面平整度、圆（孔）直径、面（线）角度、轮廓度、位置度等参数，目前使用三坐标，通过编程基本实现了自动化测量，测量精度高、测量速度快，极大地指导及提高了机械加工制造效率。

二、精密检测技术在机械加工领域中的应用

1、基于传感器检测技术的机械加工检测。考虑到振动、切削温度、切削力会对轴承生产加工造成较大影响，所以，利用石英传感器采集这些物理量。为完成此检测工作，将传感器分别安装于钻削测力仪、三向磨削测力仪、三向车削测力仪等设备上，分别采集各仪器工作频率数据，将其作为判断依据。以NJ240EM轴承正常作业参数为判断基础，通过对比分析，判断当前生产中是否产生了对轴承零件质量造成影响的情况。

2、基于机器视觉检测技术的机械加工检测。该项检测技术依靠摄像器件，通过开启在线监测模式，采集轴承形状、尺寸等数据信息。通常，此项技术的应用是将监测与控制结为一体共同开展机械加工管理，成为机械加工不可缺少的检测技术之一。实践应用中，将轴承各项参数信息输入到计算机中，将其作为对照组，利用机器视觉检测得到的数据作为实验组，对比两组数据差值。若差值在误差允许范围内，则认为此检测技术符合轴承加工要求，反之，轴承产品不达标，需返厂。这种轴承加工检测方式，工作效率高，检测方法简单，节省了大量人力资源，是各个机械加工厂的重要检测工具。

3、基于三坐标测量技术的机械加工零件测量。三坐标测量技术对硬件配置及测量环境提供了较高要求，其中，测量环境方面的应用要求指温度、压力、湿度等数值必须达到设备正常运行测量范围内，而硬件配置方面的要求指探针配置、工作装夹等设备，能在三坐标测量技术支持下采集到相应数据信息。基于信息发送装置，沿着X、Y、Z轴方向读取相关信息后，还需建立系统的空间坐标轴，依托于计算机数据处理软件读取零件在加工生产中出现的误差信息。在机械加工制造中科学运用三坐标测量技术，能有效提高数据分析处理工作效率及数据测量精度，保障机械加工零件生产质量。

参考文献

[1]马长红.精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析[J].商品与质量，2020（02）：186.