机械加工制造中精密检测技术的应用研究

张云

摘 要：21世纪是制造业的时代，机械加工制造业中精密检测技术的发展速度相当迅速，现已精准到零点几微米的检测精度。机械加工制造中的检测技术主要包括技术测量和精密测量，检测是对构件的几何参数进行测量，包括对长度、角度、表面粗糙度、形状和位置等的误差测量。精密检测技术应用范围广，为机械加工制造业提供了技术保障和支持，为机械加工业蓬勃发展奠定了基础。基于此，本文对机械加工制造中精密检测技术的相关应用展开论述。

关键词：机械加工；制造；精密检测技术；检测仪器

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）19-0068-02

Application Research of Precision Inspection Technology in

Machining and Manufacturing

ZHANG Yun

（Hunan Industry Polytechnic，Changsha Hunan 410208）

Abstract： In twenty-first Century， the era of manufacturing industry， the rapid development of precision detection technology in machining manufacturing industry has been accurate to zero points and several microns. The testing technology in machining manufacturing mainly includes technical measurement and precision measurement. Detection is the measurement of the geometric parameters of the component， including the measurement of the error of length， angle， surface roughness， shape and position. The precision testing technology is widely applied， providing technical support and support for the mechanical processing industry， laying the foundation for the vigorous development of the mechanical processing industry. Based on this， this paper discussed the related applications of precision inspection technology in machining and manufacturing.

Keywords： machining；manufacturing；precision testing technology；testing instruments

測量学科中的精密检测技术运用在机械加工制造业中，为制造业的蓬勃发展创造了良好的契机。随着科学技术的发展，我国对精密检测技术也进行了深入研究，检测精确度也得到了明显提升，先进的机械加工制造业技术的普及，也带动了精密检测技术的大力发展。精密检测综合了多项技术，以保证生产的产品符合精度要求，做到零部件的尺寸及外形准确无误[1]。机械加工制造业中的精密检测技术已成为时代发展中必不可少的一部分，也推动着社会的发展，更是时代发展的潮流。

1 精密检测技术的简要介绍

为了保证机械制造的产品规格型号及外形尺寸达到设计精度要求，需要对产品进行批量检测，使其设计精度和质量都达到设计标准，使用到的检测方法主要有传统的物理检测方法。随着科学技术的发展，智能技术的普及，目前使用的检测技术综合了计算机和计算机软件、光学技术、声学技术和传感技术等技术[2]，实现了逻辑式检测。随着光电检测技术的应用、辐射检测技术的应用、电量检测技术的应用、阻抗检测技术的应用、超声检测技术的应用和特殊复杂传感技术集成应用的混合使用，实现了精密检测[3]。

2 精密检测技术的种类

在机械加工制造业中运用精密检测技术已相当普遍，且其在机械加工制造业中具有举足轻重的地位。

2.1 机械加工制造中激光的精密检测技术

激光目前运用的范围广泛，机械加工制造中使用激光进行精密检测的原理是利用激光特有的性质，其定向发光及亮度极高均为精密检测技术提供了技术支持。激光检测利用的是光的干涉、散射及衍射。其中，干涉为两波重叠时组成新合成波的现象；散射是指由传播介质的不均匀性引起的光线向四周射去的现象；衍射是波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象。使用激光主要是对机械加工制造中的主要零件进行检测，测量的数据准确、效率高，不损害零件。利用激光精密检测仪器的最大优点是无需接触到零件，此检测技术称为非接触式检测仪器，这种精密检测仪器与其他检测仪器相比，具有对零件的形状及尺寸的要求低、效率高、对零件无损伤等优点。

2.2 机械加工制造中激光的石英传感器的精密检测技术

石英具备良好的超导体，其传感器主要由敏感元件、传感元件和测量电路等组成。石英传感器采用的是石英晶体作为敏感元件，石英晶体是一种重要的电子材料。沿一定方向切割的石英晶片，当受到机械应力作用时将产生与应力成正比的电场或电荷，这种现象称为正压电效应。反之，当石英晶片受到电场作用时，将产生与电场成反比的应变，这种现象称为逆压电效应。正、逆两种效应合称为压电效应。石英晶体不仅具有压电效应，还具有优良的机械特性、电学特性和温度特性，这就是石英传感器作为精密检测的原因。机械加工制造中激光的石英传感器的精密检测技术的主要优点是检测环境不受外界的影响，抗干扰性强、效率高、检测速度快且精度高，原件与计算机设备对接，能够实现检测数据的传输，降低工作强度、操作便捷，便于携带。

2.3 机械加工制造中机器视觉的精密检测技术

机器视觉的精密检测技术是近几年才发展起来的一项新技术，主要使用原理和照相机的原理类似。其通过对零部件进行拍摄获得照片，通过数据传输系统将图像传送至计算机处理器中，通过一系列的对比及分析，确保零部件的外形尺寸符合要求。这项技术的主要优点是无需特殊设备，普通的照相机也可以作为检测设备，且检测的速度快，并且能远程在线检测。

2.4 精密检测技术在机械加工制造中的综合应用

对零件进行精度检测，需要进行几何精度的检测和对零件的外形尺寸及各种物理量进行详细检测，特别是零部件对精度要求严格的产品更需要严格把控。如航天空城领域、飞机制造业领域及军事制造业对零部件精确度的要求更加严格。

对零部件的精密检测主要包括对零件的切削温度、切削力、振动等物理量进行精密检测，确保零部件的削切性能符合要求。这主要使用基于石英传感器的精密检测技术，其能够使测定的数据更加精准，且具备更高的灵敏度。例如，压电式三向车削测力仪、压电式三向铣削测力仪、压电式三向磨削测力仪和无定心钻削测力仪等仪器，被广泛应用于测量切削过程中复杂的力学数据，这些都是基于石英传感器的精密检测技术。

对于零部件几何量的测量，三坐标测量仪能够满足对零部件所有几何量的测量。几何量的测量主要包括对零件三维尺寸的测量、外形形状和严格控制的位置进行精确测量。这项技术主要是基于激光精密检测技术，该技术的普及，大大提高了测量的精确度（精度主要包括微米级、亚微米级、纳米级），也提高了制造业对零部件的要求。

基于视觉精密技术的机器视觉精密检测仪通常使用在远程及在线的精密仪器检测中，对零部件的生产工艺进行实时监控，确保零部件的生产工艺及质量满足精密仪器检测的要求，从而提高零部件的生產效率及质量。这确保生产流水线上的产品均能满足要求，也提高了检测的效率，简化了检测技术的方法，能够远程控制。

3 结语

随着机械加工制造中精密检测技术的普及，机械加工零部件的精度有了明显提高，质量也随之得到了提高，使得我国在机械加工制造领域中的零件加工水平不断提升，这源于我国在此项技术上投入了大量的人力及物力。但目前，我国的这些精密检测仪器设备的价格昂贵，小型企业承担不起昂贵的设备费用，因此，只有对这些设备进行深入改革，寻求价格低廉的材料代替昂贵的材料，才能使精密检测技术得到快速发展。

参考文献：

[1]李伟伟，李雅宁，白伟.精密接触扫描测头机械系统关键技术研究[J].现代制造技术与装备，2016（1）：6-7.

[2]陈永强.高校精密测量技术实训中心建设实践与探索[J].吉林工程技术师范学院学报，2016（3）：16-18.

[3]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（3）：104-105.