精密检测技术在机械加工制造领域中的应用

代洪波

摘要：随着科学技术的发展，现代化进程急剧加快，这就对机械加工制造水平提出了很高的要求。而为了满足生产生活的需求，机械制造厂商逐渐加大对精密检测技术的研究，通常采用传感器检测技术、激光检测技术、机器视觉检测技术、三坐标测量技术等来提高对机械仪器进行精度测量。我们将在本文中通过对精密检测技术在机械加工制造领域的应用进行探究，分析具体操作流程和形式，促进对精密检测技术的研究和机械加工制造行业的发展。

关键词：精密检测技术；机械加工制造；制造领域应用

为了满足人们的日常生产生活需求，就要求机械制造往高精度化方向发展。在机械加工制造领域已经广泛采用精密检测技术，通过精密测量来控制机械制造的精度，提高机械加工产品的质量和性能。我们通过对精密检测技术在机械加工制造领域的应用进行分析，有利于为之后的研究和改善提供数据基础，有利于创建系统化的制造生产环境，促进行业的进一步发展。

1 常用精密检测技术分类

1.1传感器检测技术

传感器技术是一门发展时间比较长的技术，相对来说，技术比较成熟，已经被广泛应用于机械加工制造中。传感器是由敏感元件和传感元件通过复杂的电路连接而成。不同类型的传感器有不同的工作原理，比如测量零件生产中是否出现异常用的就是一种石英材料，通过板间电压的波动来测量产品是否有故障，如果有故障就会引起异常的电压波动。所以在需要测量不同的参数值时需要采用不同种类的传感器。通过长时间的发展，传感器也与计算机技术相结合，可以通过计算机来实时监控传感器反馈的数值。其传播速度也是十分迅速的，准确率也比较高，传感器的成本也较低，传感器技术成为使用最为广泛的测量技术。

1.2三坐标测量技术

三坐标测量技术就是通过对需要生产的机械零件进行空间三维化的测量，借助测量仪器对产品的大小、尺寸等参数进行测量，然后借助计算机构建三维立体模型。这样就可以在生产前对机械零件的尺度进行模拟测量，能够及时调整参数大小，保证了零件的合格性。目前三坐标测量技术被广泛应用与生产前的策划和成品的质量检测中。

1.3机器视觉检测技术

机器视觉检测技术是指在生产中，采用摄像机对生产的机械进行图像采集，再对图像进行各种分析，与标准参数进行比对，保证生产的机械尺寸在误差范围之内。将这项技术运用于机械加工制造领域中后，可以直观地观察到机械产品的质量和各项参数，对于机械生产和质检工作都有极大的促进作用。

1.4激光检测技术

激光检测技术是运用光线的直线传播、散射、衍射、干涉等光波特性，对零件的尺寸、完好程度等进行系统化的测量。激光检测技术也是与计算机技术相结合，将测量的值传输到计算机上，由计算机处理信息，与标准值进行对比检测。在精度测量中，激光检测技术可以做到纳米级精度，具有很高的实用性。目前的芯片制造行业，采用最多的就是激光检测技术。

2 精密检测技术的应用流程

2.1 数据信息测量

数据信息测量是要求在机械制造前对需要生产的机械进行测量，利用传感器技术对零件的形状大小等进行模拟扫描测量。这就需要提前布置好测量点，不同形状的机械零件布置的测量点是不同的，需要专业人员根据零件的形状合理布置测量点的疏密，这样才能采集到有效的产品信息传输到计算机中。将信息传输到计算机中后，还要对各个标号的测量点与计算机中的检测点进行比对，保证测量的值不会出错。最后进行数据的整理，将遗漏、错误的数据进行及时的修正，为后续的正常生产奠定基础。

2.1 数据综合处理

将数据整理好后就要对数据进行综合处理环节，各大厂家采用的都是迭代法进行数据处理。通过对迭代变量的确立，然后建立迭代关系，最后对迭代进行控制。一般迭代次数不会低于20次，还要合理利用数据库技术进行数据存储，以便在后续工作中进行查询。

2.3 绘制三维模型

数据迭代完成后，将其输入计算机模拟软件中，通过计算机来绘制三维模型。并且将三维模型反馈的各个参数进行记录，然后与采集的数据进行比对，以防出现错误。还可以通过对三维模型进行调控，对零件的各个参数进行修正，提高了零件生产的灵活性。当模拟的三维模型在误差允许的范围之后，就可以进行机械化生产。

3 精密检测技术在机械加工制造领域中的具体应用

3.1 机械加工过程

不同的机械的加工过程是不一样的，所采用的方式也有很大的区别。对于机械加工过程中的切割力度、切割尺寸、温度控制等都需要精密测量技术的应用。其中只要有稍微的操作不当，就会导致产品质量不合格，所以在机械加工过程中对其进行测量和分析，必要时进行调整，可以极大地提高产品的合格率。

3.2 零件几何测量

现如今的零件几何测量已经达到了纳米级别，这对精密测量技术有很高的挑战性。要保证对零件进行高精度测量，就需要检测仪器具有更高的精度，现在对于高精度测量使用较多的是传感器测量、电子扫描显微镜、光栅线位移传感器、激光干涉仪等等，我们在对于不同精度的零件制造时，可以选取不同的仪器进行检测，为保证测量准确度，可以进行多次检测来求平均值。目前机械行业应用普遍的是传感器对比测量技术，通过传感器对比测量零件，然后数据进行处理进入数据库，从而可以进一步进行数据的存储、分析、输出和实时显示。该技术制造的电子综合检具方便快捷、实用、便宜，利于推广。下图显示的为某公司差速器壳体测量电子检具，该检具可以实现：

• 一次测量多个尺寸，在线显示测量结果，实现不合格品及时识别和隔离；
• 数据可以存贮在数据库中，也可以生成Excel格式文件，便于查阅；
• 可以对测量结果进行SPC分析，设置报警规则和显示异常零件序号
• 可以扫描零件二维码做到测量数据与零件关联，实现单件精准追溯，满足汽车行业IATF16949规定的追溯要求。
• 测量速度快，一般可以在1分钟内完成测量，因此可以对生产线的零件全检，在过程能力不满足时用于遏制检验或100%全检。

3.3 机械在线检测

机械制造往往是一个系统化工程，所需要的时间是比较长的。一旦一个零件或者一个流程出现问题，很有可能导致整个机械不合格，造成较大的经济损失。所以要进行机械在线检测，利用机器视觉精密检测仪器对机械制造过程进行全程动态检测，保证生产过程中不会出现零件不合格的情况。当发现异常情况后，也可以通过计算机及时反馈，工作人员就可以对不达标的零件进行更换和维修，提高了产品的合格率。

4 结束语

精密检测技术已经被广泛应用与机械加工制造领域，为我国的机械化制造做出了较大的贡献。现阶段精密检测仪器存在的问题就是价格问题，大多数使用者都因其高昂的价格望而却步。所以，我们还应该不断地进行研究，加强对精密检测仪器的开发，在保证检测精度和准确度的同时，将生产成本降低。这样各个生产厂家都用得上精密检测仪器，加快了技术的普及，促进机械制造行业的进一步发展。

参考文献：

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[2] 桑建国. 新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J]. 农机使用与维修, 2020(5):2.

[3] 卢晓智, 陈俊超, 高祖宇. 检测技术在机械自动化制造系统中的应用[J]. 工程技术:全文版, 2022(10).

代洪波   1974.11  辽宁省辽阳市  111000   杭州杰途传动部件有限公司   本科  工程师   机电制造方向