张永延 陈丽艳
阿克苏地区库车中等职业技术学校,中国·新疆 阿克苏 842000
随着现代制造业的发展,对机械制造水平的要求越来越高。测量及时是机械制造中不可缺少的技术之一,直接关系到机械制造的精度与质量。机械制造领域中,不同的制造类型与制造项目对于测量技术的应用也不同,不同的指导要求对于测量技术的精度要求也不同。现阶段,在机械制造中已有多项测量技术获得了较为广泛的应用。论文对机械制造领域中测量技术的应用进行分析和探讨,首先对测量技术进行简单的介绍,其次分析中国机械制造中测量技术的一些问题,最后对测量技术在机械制造领域中的应用进行分析。
机械制造;测量技术;应用
现代制造业极大了提升了人类的生产力,改变了人类的生活方式。在现代制造业中,机械制造是核心的组成部分。随着机械制造的发展以及科学技术的进度,机械制造的精度与质量越来越高,而测量技术的应用直接关系到机械制造领域的精度与质量,测量技术的应用程度反映了一个国家的机械制造发展程度。随着现代制造业的发展,人类对于工业产品的质量要求与精度要求越来越高,测量技术在机械制造领域中的地位也越来越高,越来越受到重视[1]。
机械制造是现代工业的核心,其主要由机械科学、制造系统以及测量技术组成,随着现代制度业的发展,对精度与质量要求的提高,测量技术的地位越来越重要。
机械制造领域中测量技术主要由三部分组成,分别是测量、传感和仪器。传统的机械制造中,对测量技术的重视程度并不高,随着工业的发展,对机械制造精度与质量的要求越来越高,测量技术成为了现代机械制造业的核心组成。在机械成本中,越先进的机械设备其测量设备的成本占比越高,已经达到成本的50%以上,并且还呈现上涨趋势,某种程度上,测量技术反映了一个国家的机械制造水平。测量技术中,测量部分主要是以物理原理为基础,其指的是对物理材料的形状、形态、角度、大小等进行客观参数的测量;传感部分以化学效应为基础,其主要是将测量所得到的数据参数转换为可以识别的信号;仪器是测量技术的设备主体,是测量技术实现的基础。在机械制造领域中应用的测量技术种类较多,根据机械制造类型的不同,测量对象不同、测量要求不同、测量环境不同,需要使用的测量技术也不同。因此,要根据实际情况进行选择[2]。
自人类进入工业化社会以来,生产力获得了极大的提高,这其中最主要的原因就是机械制造代替了传统的手工制造模式。随着科学技术的进一步发展以及人类对于生活品质的要求不断提高,人们对机械制造业提出而来更高的质量要求与精度要求。测量技术是决定机械制造精度与质量最为关键的技术,其可以实现对各项参数的测量、收集、分析以及处理,提高机械制造的效率与制造质量,已经成为了机械制造领域中的核心部分。
现阶段在机械制造领域中,测量技术已经应用到了生产的各个环节之中,从产品设计开始,到产品生产结束,测量技术无处不在,测量技术的大规模应用,有效地提升了机械制造的标准性、准确性与规范性。在流水线是生产中、装配式生产中已经模块化生产中,测量技术都是不可或缺的存在。极大地提升了机械制造的效率,测量精度也不断细化,目前在某些机械制造领域中已经发展到了纳米精度级别。
虽然中国的制造业发展非常快,已经成为世界第一大工业国,但是由于起步较晚,在高端制造业上与发达国家相比还存在着一定的差距,而高端制造业中最为关键的技术就是测量技术。
由于中国的起步较晚,在机械制造发展初期,主要以引入和模仿为主,这导致了中国的原创技术较少,受限于国际的专利限制。测量技术的发展较为缓慢,相比于发达国家,测量技术的研发还较为落后,尤其是资金投入较为不足,这主要是由于测量技术的研发较慢,取得成果的周期较长,需要长时间持续的投入,而中国相关的研发人才也较为不足,因此,现阶段中国的创新能力较差,受国际的专利限制较大[3]。
受到国际上某些国家的禁运政策,中国难以从国际上采购到高端的测量设备。例如,荷兰的高端光刻机,是限制中国芯片产业发展的主要因素。而测量设备的发展又是一个循序渐进的过程,研发周期长,而中国起步较晚,虽然经过多年的发展,在中低端测量设备中已经取得了一些成就,但是在高端仪器设备上仍然与国际先进水平存在差距,在采购上又受到了限制,因此,中国的高度测量仪器严重不足。
测量技术只有进入市场,获得成功的应用才能获得经济效益,进而反过来促进测量技术本身的发展。在国际上,这个研发机制已经较为完善,研发与市场紧密相关,大部分研发方向都是以实际应用为基础而进行的。但是中国关于测量技术的研发主要以高效与单位为主,与企业的协作性较差,测量技术研发出来后,市场的应用较差,难以取得较好的经济效益,这一定程度上导致了技术资源的浪费。
随着信息技术的发展,各行各业都迅速的向着数字化的方向发展,在测量技术中,也出现了数字化测量技术,数字化测量技术更为智能化和自动化,可以实现对机械制造的闭环控制反馈,如数字化对刀仪,通过与道具数据库的自动智能化比对,可以实现对刀具产品的精准化测量[4]。数字化测量技术目前主要应用于机械制造的小型产品测量领域,如各种零部件等,其可以有效提高机械制造的测量精度、测量效率以及测量质量,随着数字化测量技术的发展,其功能也越来越丰富,逐渐实现了设备通信、远程控制等功能。
现阶段,机械制造领域中,纳米级测量精度是目前最高的测量精度。纳米位移测量技术的应用,实现了大范围和高精度结合的测量工作,是目前为止最先进的测量技术。其是通过双频激光合成的波长对条纹虚细分干涉进行测量的,这种测量技术可以实现对微运动的高精度测量。纳米级位移测量技术极大地提高了机械制造的测量水平与测量质量。
激光器测量技术是一种非常高效和适应性较强的测量技术,也是现阶段主要的测量技术之一,目前已有多种激光测量仪器,其中以正交偏振激光器为基础的测量仪器的应用发展最为广泛。激光测量仪器不经测量精度高,而且操作简单,使用方便,对环境的适应能力较强。在机械制造领域中的应用也越来越成熟,取得了非常好的应用效果[5]。
动态测量技术是测量技术主要的发展趋势之一,目前还未得到广泛的应用。动态测量技术是智能机械制造发展的重要技术之一,其主要是以全面误差源为基础角度,综合不同的生产环节与设计要求进行数据收集和处理工作,对参数进行统计,然后利用误差分离和补偿技术提高机械制造的质量,动态测量技术是一种主动的测量技术,对于智能机械制造有较好的促进作用。
随着智能制造的发展,在机械制造领域中,测量技术占据的地位将继续提高,尤其是在高端机械制造领域中,测量技术的水平直接决定了一个国家的工业制造水平。因此,对测量技术进行研发,与市场深度结合,提高测量技术,是未来国家机械制造领域竞争的主要方向。