精密测量在自动化生产中的应用研究

摘 要：作为自动化生产中必不可少的一环，精密测量近年来同样实现了长足发展，确保其在自动化生产中科学合理应用，可切实提升制造企业生产质量、效率。文章通过阐述精密测量技术发展，对精密测量在自动化生产中的应用进行探讨，旨在为如何促进自动化生产的安全有序开展研究适用提供一些思路。

关键词：精密测量技术；自动化生产；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.003

0 引言

伴随科学技术的飞速发展，生产制造行业不断趋向于工厂智能化、设备智能化以及系统信息化，这一发展变革势必不断推进生产制造企业达成“智能工厂”的目标。作为自动化生产中必不可少的一环，精密测量近年来同样实现了长足发展，确保其在自动化生产中科学合理应用，可切实提升制造企业生产质量、效率。由此可见，对精密测量在自动化生产中的应用开展研究，有着十分重要的现实意义。

1 精密测量技术发展概述

早期的精密测量设备，主要是依托人机对话操作，逐步达成产品检测结果的输出及评定，伴随精密测量设备的不断发展，现代综合性精密测量设备已然可达成编程后的全自动测量及评定[1]。测量程序的编写转变成精密测量活动中尤为关键的一环，一方面受编程人员专业素质很大程度影响，一方面受产品自身技术要求很大程度影响。编程人员既要明确部件的生产、加工流程，还要明确生产图纸对应的一系列要求。现阶段，较常应用于编程测量的精密设备以三坐标测量仪为主，可实现自动测量、扫描功能，具备良好的稳定性及测量精度。

2 精密测量在自动化生产中的应用

全面生产制造企业在当前社会发展背景下，要紧紧跟随社会前进步伐，强化改革创新，强化对国内外先进技术的学习借鉴，切实推进精密测量在自动化生产中的科学合理应用，如何进一步促進自动化生产的安全有序开展可以将下述内容作为切入点：

2.1 精密测量在刀具状态测量中的应用

（1）直接测量法。直接测量法可识别刀刃外观、表面品质或者几何形状转变等，通常仅适用于不切削时开展。主要的测量方法包括有：电阻测量法、微结构镀层法、射线测量法、光学测量法等。以电阻测量法为例，其是借助待测切削刃与传感器接触形成的电信号脉冲，以实现对待测刀具磨损状态的测量。该种测量方法有着传感器价格较低的优点，不足之处则是传感器选材要求较为严格，不仅要求具备良好的可切削性，还要求对刀具使用周期不会带来显著影响。此外，该项方法的另一个不足之处在于工作可靠性不足，这是由于切削、刀具上的积屑往往会引发传感器接触部分短路，进一步对精度造成不利影响。

（2）间接测量法。间接测量法是借助刀具磨损或者将要磨损时的状态对各种工作参数的影响成效，测量表现刀具磨损、破损的相关影响程度的参量，可于刀具切削时测量，而不会对切削加工过程造成影响，其缺点则是测量获取的一系列过程信号中存在各式各样的干扰因素。虽然如此，伴随信息分析处理技术、模式识别技术的不断发展，该项测量方法依旧得到了广泛的推广，并收获了良好的测量成效。主要的测量方法包括有：声发射测量法、切削力测量法、功率信号测量法、切削温度测量法等。以声发射测量法为例，该种方法是经由分析切削过程中形成的振动信号，来实现对刀具磨损状态的间接测量。其测量机制在于材料在切削过程中，产生切削，并发出一种断裂波，该种波不仅与工件材料性质存在一定关联，其频率范围、幅值还与刀具磨损状态有着紧密联系[2]。声发射信号源自切削加工点，与刀具磨损密切关联，不会受切削条件转变过大影响，可实现对刀具磨损的实时预报。声发射测量技术具备响应迅速、灵敏度高、操作便捷等优点，有着良好的发展前景。

2.2 精密测量在大型工件几何形位测量中的应用

相较于中小尺寸零件、大长度尺寸零件，大型工件内外径精密测量存在诸多不同特征及测量难点，主要表现为：（1）被测量物体具有重量高、体积大、加工周期长等特征，一方面对测量可靠性提出了严苛的要求，一方面测量仅可于加工现场开展，所以测量条件有限，温度控制难度大。（2）由于工件被瞄准、测量点处在一大圆弧面上，测量臂较长，测量线无法与被测量线实现重合，产生较大的阿贝误差，难以运用一般瞄准方法对其开展瞄准、定位。（3）由于大型工件形状复杂、体积庞大，自传热学理论层面而言，其属于非等温体，无法运用温度调节手段对其温度造成的测量误差开展调节。现阶段，一些生产企业推行特制卡规开展测量，该种测量方法显然较为落后难以满足高精度测量要求。鉴于此，可采取半导体激光测头、光栅位移检测技术对加工中的大型工件开展在线测量，该种测量方法可实现大型工件不同内外径开展高速、高精度的非接触在线检测[3]。另外，现阶段大型发电设备的相关零部件、重型容器等装备的主要工件大多运用超声手工扫查测量，测量效率不足，工作负荷大，还难以确保对工件依据给定轨迹开展全面的覆盖测量。为了提升测量质量及工作效率，研发各式各样自动化在线扫描测量技术是近些年的一个主要研究方向。

3 结束语

总而言之，现阶段我国已跻身为全球制造业大国，并不断向制造业强国行列迈进。于此期间，我国务必要不断提升自动化生产的质量、精度，这便要求要提升自动化生产的测量水平。鉴于此，生产制造企业相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，提高对精密测量技术发展状况的有效认识，强化精密测量在自动化生产中的科学合理应用，进而积极促进自动化生产的安全有序开展。

参考文献：

[1]胡晓芳，曲杰.检测技术在自动化机械制造系统中的应用研究[J].电子测试，2016，12（03）：104-105.

[2]FUCHS，FRANZ，GNANNT.精密测量在自动化生产中的应用[J].现代制造，2014，23（26）：70.

[3]王师.浅析检测技术在自动化机械制造系统中的应用[J].科技风，2013，09（02）：104-105.

作者简介：范新峰（1991-），男，河南新乡人，本科，助理工程师，研究方向：技术开发。