机械制造领域测量技术的发展研究

胡秦陇

摘要：伴随着我国社会经济的不断发展，各个行业也在飞速的进步，尤其是机械制造领域。在激烈的社会竞争中，各个机械制造企业如果想在该行业中处于优势地位，就要对其技术进行改进及发展。在机械制造业不断发展的今天，其测量技术也在不断的提高，如果在机械制造过程中，其测量技术出现问题，就会严重的影响整个机械的质量，很有可能成为不合格产品，进而造成资源上的浪费，根据这种情况，笔者对机械制造领域测量技术的发展进行了简要的研究。

关键词：机械制造；测量技术；发展研究

中图分类号：P2文献标识码： A

现阶段，我国正处快速发展的阶段，并且科技水平也在逐渐的提高。大部分的企业单位都将机械生产代替传统的人力劳动，这样不仅大大的减少了人工作业量，还在一定程度上提高了工作效率。随着机械的大量运用，人们对于机械的相关问题也开始越来越关注，尤其是机械制造领域的测量技术运用，因为机械的测量技术高低对整个机械的质量起着重要的作用。

一、机械制造领域测量技术的现状

机械制造中的测量通常包含两个方面：制造系统的测量和被加工对象的测量。前者主要针对机床设备的几何精度和性能(如运动性能、动态特性、力学性能、温度及电磁特性等)进行测量；后者涉及到加工与装配中的测量，以几何量测量为主。总体上说，机械制造中几何量的测量占 90%以上。

先进制造中空间尺寸测量的现场校准方法和装置取得了重大成果，该方法的理论成为现代仪器校准的主要依据和基础,多位研究者在先进的制造领域内发明了空间尺寸测量现场校准方法和装置,使得现场校准问题获得了很大程度的解决,该项技术的发明与运用,具有很多创新点,主要的一点就在于其运用了多靶标特殊集合结构以及自身基准尺寸的理论,建立起一种全新的测量方法和设备,能够实现较大范围内的测量活动。

以正交偏振激光器为核心的技术发明，充分展示了我国自主研发精密测量仪器的能力。清华大学张书练教授等以其发明的正交偏振激光器为核心技术，研发了多种精密测量仪器。在激光器内置入双折射光学元件，使一个激光纵模分裂成两个偏振正交，间隔可调的频率，频差可从40 MHz到千MHz选择，发明了频差大于40 MHz 双折射双频激光器；在双折射双频激光器上施加横向磁场消除模竞争，发明了“双折射－塞曼双频激光器”，使激光器的输出频差从 1 MHz 到千MHz；在上述基础上，发明了“超短 HeNe 激光器”，解决了以往单横模HeNe 激光器腔长过短时激光时有时无的问题，使其稳定振荡；利用双折射双频激光器的振荡特性，发明了“频率分裂、频差调谐、正交偏振、频率竞争实验系统”，可观察到以往不能的模分裂、模竞争等现象；通过研究，还发现了双折射双频激光器腔调谐的三偏振特性，以此为原理发明的测量位移的“激光器纳米测尺”，量程12 mm，线性度5×10–5，精度优于0.3μm，自校准可溯源。该成果获得了2007 年度国家技术发明二等奖。

二、机械制造领域中测量技术出现的问题

近些年来，随着科技的进步，我国的机械制造领域测量技术的相关理论与技术已经有了很大进步，但是由于我国现阶段还处在发展中国家，所以相对于一些发达国家来说，我国的相关技术仍然与某些国家有着一定的差距，机械制造领域的测量技术依然有着其问题的存在，主要的问题表现在以下几点：

（一）技术落后

在已有主流的各类测量技术及仪器设备中，很少有我们自己的原创技术。长期以来我国和工业发达国家在制造技术上的差距，相当程度上影响了测量技术的研发能力，但不可否认的是，对测量技术的作用和地位认识不充分、研究力度和资金投入不足、研究工作不扎实。

（二）测量可靠性差

测量仪器可靠性差。我国机械制造领域现在使用的测量仪器的精度都不高，与国外一些先进国家的测量仪器精度相差 1~2 个数量级，这就影响了我国机械制造的发展，导致我国很难生产出精密度要求高的产品，从而影响了一些关键技术的实现。

（三）缺少高端仪器

目前，我国对于机械制造领域的测量技术所需要的仪器还处在传统测量技术所使用的仪器阶段。由于对机械的测量需要精确度有着严格的要求，所以对于测量仪器来说，也应该适应这种工作任务。高端的测量仪器需要大量的资金投入，但是由于我国机械制造领域仍然采用传统的测量设备，所以其利润收益微薄，从而使得企业对于高费用的设备无力负担。

（四）设备性能不高

由于测量设备的落后，在测量过程中，只能应用于简单的测量工作，并且测量数据也不能非常的精准。这就使得我国的机械制造领域的测量技术一直不能得到世界的认同，同时，我国机械制造领域的测量技术对于智能化的应用不足，使得整个测量工作会花费大量的人力物力，并且工作效率低下。与我国的传统测量技术相比，某些国家的测量水平就非常的高，而且有着相当高的准确率，在进行测量的过程中，因为其对智能化的高效应用，可以排除相当多的外部因素的干扰，从而提高测量性能。

三、机械制造领域测量技术的发展趋势

（一）测量设备的不断提高

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。双折射一塞曼双频激光器、新型压电石英传感器、时栅位移传感器等高精度测量仪器的推出，都向世界证明了，我国机械制造领域中测量技术的发展，已经处于世界的先进水平。张书练教授等科研人员，在清华大学建立了我国机械制造领域中测量技术的调研小组。经过张书练教授等人的不懈努力。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。在大连理工大学，孙宝元教授的带领下，机械制造领域中复杂的力学测量问题被彻底攻克了。

不断完善的测量技术，促进了机械制造领域的发展。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。

（二）测量理论的不断完善

计量学基本问题的研究发展，基础问题是研究的重中之重,只有基础理论得到发展,才能为更好的高端测量技术提供理念依据和应用可能。未来,测量技术发展的基本问题重点是基标准及相关测量理论研究,实现各种自标定、自校准的溯源要求。

（三）测量技术的不断发展

应用新的物理原理及新的技术成就，发现新型传感原理并设计发明性能更好的新型测量仪器，解决机械制造中出现新的测量问题。预计今后5年，新型塞曼—双折射双频激光器的出现将极大地提高双频干涉仪测量速度；基于HeNe激光腔镜移动中两偏振光相互竞争原理将使自定标位移传感器的性能大大提高。

结束语：

机械制造领域的测量技术的快速发展，直接的影响了我国制造业的发展情况。据目前的实际情况来看，机械制造领域的测量技术正在迅速的提高，并且与各种科技手段有机的进行了结合。我国现阶段机械制造领域的测量技术中，影响其快速发展的测量技术理论与测量技术设备都在不断的提高和完善。实现我国机械制造领域测量技术的快速发展，在一定程度上对我国的经济发展起到了一定的推动作用，并且还可以提升我国机械制造领域在世界的地位，使得我国可以与发达国家的目标更进一步。

参考文献：

[1]裘祖荣,石照耀,李岩等.机械制造领域测量技术的发展研究[J].机械工程学报,2010,46(14).

[2]白金建.机械制造领域测量技术的发展研究[J].中国电子商务,2014(15).

[3]李国安,吴金强,刘浩鸾等.机械制造领域测量技术的发展研究[J].建材与装饰,2013(2).

[4]吴金汉.机械制造领域测量技术的发展研究[J].商品与质量·建筑与发展,2014(6).

[5]吕莹.机械制造领域测量技术的发展研究[J].河北农机,2014(8).