机械行业先进测量技术在机械制造教学中的应用

赵洋

摘要：近年来，我国机械制造一直在向着智能化、自动化、技术化、数字化的方向飞速发展，而机械制造工作的核心技术——测量技术随之变得越来越先进。因为测量技术在机械制造中的应用越发的深入、广泛，并且新技术的更新换代也日益频繁，所以人们对其重视程度也逐渐提升，而对于机械制造专业的学生来说，掌握先进的测量技术已成为了其重要的基本素质之一。本文将结合个人实践对机械行业先进测量技术在机械制造教学中的应用进行探究，以期能对机械制造教学的进步有所帮助。

Abstract： In recent years， China's mechanical manufacturing has been toward the intelligent， automatic， technical， digital direction of rapid development， and the core technology of mechanical manufacturing work - measurement technology has become more and more advanced. As the application of measurement technology in mechanical manufacturing is more and more in-depth and extensive， and new technologies are updated more and more frequently， people pay more attention to it， and for students majoring in mechanical manufacturing， mastering advanced measurement technology has become one of their important basic qualities. In this paper， the application of advanced measurement technology in mechanical manufacturing teaching will be explored in combination with personal practice in order to help the progress of mechanical manufacturing teaching.

关键词：机械行业;测量技术;机械制造教学;应用探究

Key words： machinery industry;measurement technology;machinery manufacturing teaching;application to explore

中图分类号：TG806                                       文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2020）23-0234-02

0  引言

先进测量技术在机械行业中的应用，不仅推动了机械制造中各种尺度参数的规范，也使得机械制造生产效率更加高效。随着我国发展的步伐越来越快，各行各业中机械的应用需求也在相应的不断变大，机械制造工作随之也向着现代化的发展不断接近，在这种形势下，社会对测量技术的先进性要求也越来越高。但是就面前的发展来看，我国的测量技术尚未达到先进国家的技术水准，还有很大的可提升空间。基于此，让机械制造行业的学生对我国先进测量技术的现状有所了解，并能熟练掌握各项测量技术，对他们未来的职业发展意义重大。

1  测量技术的概念及意义

测量技术包括传感、测量以及仪器这三部分。在机械制造行业中测量技术主要是用來获取并处理各种几何量，测量利用的主要是各种物理原理，而传感则是化学和物理两种技术的结合，仪器则传感和测量两者联系起来，在两者之间建立起一座桥梁。测量技术在机械制造中主要用来测量角度、长度、形状、距离、产品质量以及生产工艺之中的各项参数，并且各种不同的参数测量都有相应的精确度要求，因此需要用的测量技术也不尽相同。

测量技术的发展水平是衡量一个国家工业制造水平的重要指标。测量技术不仅在工业制造方面有着重要的意义，它还对人们认知和改造世界有着重大影响，随着测量技术的不断发展，我们对世界的观测和认知方式也在不断改变。与此同时，社会的信息化程度越来越高，传感技术也因此越来越先进，测量技术在机械制造和生产生活中的应用范围就更加的广泛。

2  测量技术的主要测量方式

2.1 纳米测量技术

机械制造生产对精确度的要求越来越高也促进了在线测量技术的发展，测量技术的精度也完成了从微米时代迈进纳米时代的转变。并且由于这一转变，非接触式扫描测量、视频测量等新型测量方式也走进了人们的视野，促进了质检工作从被动向主动的转变，与此同时，各种误差补偿软件的开发也使得测量精度变得更加精确。纳米测量技术主要是利用双频激发光波技术，测量仪器利用双频激发光波干涉条纹细分工作，从而将超高精确度测量变为了可能。

2.2 石英传感器测量技术

最新的适应传感器测量技术利用的是压电扭转效应这一原理，因此无定心钻削转矩测量和单体转矩测量得以实现，在机械制造对试件进行任意钻孔操作时，工作人员便可以利用这一测量技术，在测量中心不固定的情况下实现参数的测量，大大提升了测量操作中的便捷性，从而使得测量技术的应用单位变得更加广泛。根据最新研究成果，科学技术人员们已经根据石英传感器测量技术开发出了三向磨削测力仪、电式三向车削测力仪以及压电生物测力平台等高精尖设备，这些高精尖测量设备开始在复杂制造工作中发挥着越来越重要的作用。

2.3 激光测量技术

这种测量技术主要是在我国自主开发的正交偏振开发仪器中使用，并且在此基础上，我国开发人员又研究出了一系列的测量设备，比如当前使用范围极其广阔的激光去纳米测量尺，这些新研究出来的仪器不仅测量操作更加简单，其精确度也更进一步，对于我国的机械制造中的测量量程以及线性度测量精准度的提升都起到了不可忽视的作用。

2.4 空间现场测量及校准技术

当前测量技术的最前沿已经开发出了精准度极高的现场空间尺寸测量及检验技术，对于我国的机械制造来说无疑带来了巨大的帮助。这种测量技术的特点是利用了滑块平移的放大结构以及互易性回归的非线性校准来实现精准测量，极大地削弱了非线性误差所带来的影响，与此同时，这种技术借助测量设备的靶标几何结构、基准尺寸以及不同位置测量的量值传递结论实现更精确的测量，对于测量系统和传感器的精确度提升有极大的推进作用，使得大空间机械制造的现场测量和校准不再是一个令人头疼不已的难题。

2.5 大型超精密仪器技术

大型超精密仪器技术在我国主要是用来测量液体和气体以及固体和气体两相复合的回转面匀量、大范围回转润滑面的匀压和复合节流，有效促进了回转设备测量精度的提升以及转动的稳定性和刚度。另外，以两项复合回转理论作为基础，科研人员研究出了直线运动的基准装置，从而提升了直线运动的承载力、稳定性以及精准度。与此同时，二次共焦、差动共焦以及复色共焦扫描技术也开始大范围的应用，因此研究人员能够研究出精度更高的扫描装置和显微镜，将测量的分辨率向上提升了一个档次，从此我国在超精密测量技术方面开始走在了国际前列。

3  测量技术在机械制造业的发展趋势

根据现在的发展趋势来看，测量技术将在机械制造业中发挥越来越重要的作用。我国现在致力于测量技术的开发，并因此为契机研究出了很多高精尖设备和技术，对机械制造生产效率的提升做出了很大的贡献。以后测量技术将会逐步在以下几个方面展开更深层次的开发和应用：

①在基本计量理论方面将更加细致化，比如测量理论、基础计量标准等方面将会有更加深入的研究。②在测量信息传输方面会有更加先进的传输方式，全面信息化将逐步取代傳统的信息传输方式。③更加先进、精确的测量仪器。未来的测量仪器将会在便捷性、抗干扰能力、高效、稳定和测量速度方面表现更加出色。

4  测量技术在机械制造教学中的应用策略

4.1 整合相关知识，开展项目教学

由于测量技术涉及的知识点和概念较多，且有很多的技能操作知识存在重叠现象，教师应当对本课程内容进行整合，不再将重叠的内容重复讲授，提升课堂时间利用效率。在此基础上，利用项目教学法刺激学生的求知欲望，让他们学会自主探究，以此为他们日后的学习和工作打好基础。项目选择的好坏是项目教学实施成功与否的重要因素，教师在选择项目的时候一定要和测量技术教材密切联系，让学生能在项目探究中充分利用自己所学过的测量技术相关知识。另一方面，利用项目教学法的灵活性，充分开发学生的想象力和动手能力，提升他们的职业素养，让学生们以教师提出的项目为基础，提出并设计与之相关的项目，在验证了可行性之后，教师可带领学生们共同探究学生提出的项目，以此锻炼他们的创新能力和综合探究能力。

4.2 理顺教学内容，彰显核心重点

测量技术作为重要的基础技术内容，具备应用范围广、知识点多的特点，要想让教学内容和教学课时之间的关系更加协调，必须要突出核心内容，才能让学生取得更好的学习效果。因此，教师在教学的过程中要让学生对课程学习内容、学习方式有清楚的认识，之后以精度设计为核心，以检测误差为辅助手段，在国家标准的基础上，利用测量技术应用实例开展教学，逐步分析、层层递进，为他们构建出完善的测量技术知识体系。在这一过程中，教师应当注意重点内容的渗透和核心概念的提炼，利用互换性教学理念，让学生能够在学习完之后具备基本的测量技能专业素养。

4.3 注重实验指导，创设实践环节

实验教学是机械制造中的重要教学板块，对于提升学生的实践能力有着重要的作用，对于测量技术的教学来说就更是如此，在让学生对测量技术理论有良好的掌握之后，要让他们在实践中练习这些知识，在实践中深化对理论知识的认知，并总结归纳完善才算真正地掌握了测量技术。基于此，教师可以根据学生能力水平的发展，科学安排实验内容，依次提升实验难度，按照基础性实验、综合性实验以及难度最高的自主探究性实验安排教学。在具体的实验教学中，教师应当灵活应用教学手段，在生本理念的指导下让学生成为课堂的主体，教师则作为引导学生完成实验、在实验中负责答疑解惑的引导者出现。在正式做测量实验之前，要让学生用心预习测量实验，之后在试验中他们才能选择正确的测量仪器、确定可行性强的试验方案。当学生们在实验中遇到无法自己解决的问题时，教师要在一旁针对问题的关键对学生进行点拨和引导，让他们根据教师的意见思考后自己想出解决办法，从而获得能力上的提升。

4.4 完善评价体系，转变校园风气

当前测量技术课程的评价方式不够完善，好多学校还是按照传统的期末考试成绩评价学生，只要学生在最后的期末开始中卷面成绩合格即可。在这种评价体系中，学生的积极性很低，学生们只需在期末考试之前突击背诵下老师划定的重点知识点基本都能顺利通过考试，因此在日常的上课期间学习态度不认真，也不会有意识地配合教师展开互动，忽略了平时的学习。基于此，教师应当在平时注重对学生的考核测验，并将平时的课堂测验成绩和期末考试成绩相关联。除此之外，实践性活动的表现也应当列入期末考试成绩之内，毕竟中职是以培养实践能力强的节能型人才为主要教学目标。利用这种平时成绩+实践表现成绩+期末考试卷面成绩为一体的评价体系，能有效改善学生们对于测量技术的学习态度，让他们在平时也能够以严谨认真的态度学习，真正意义上改变不良的校园学习风气。

5  结束语

作为机械制造中发挥着重要作用的内容，测量技术的地位不可小觑。因此，教师在教学的过程中一定要让学生对当今应用的先进测量技术有系统、清晰的了解，并在此基础上强化他们的实践能力，提升他们的测量技能水平，为他们以后从事机械制造行业相关工作打下坚实的专业素养基础，让他们能在职业发展生涯中有更多的选择。

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