機(jī)械制造領(lǐng)域測(cè)量技術(shù)的發(fā)展研究

摘 要：測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域占據(jù)著重要地位，對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)生著不可估量的影響。本文首先簡(jiǎn)要介紹測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的重要地位，然后從國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與國(guó)外發(fā)展情況兩個(gè)方面做對(duì)比分析，探索國(guó)內(nèi)技術(shù)的差距與不足，最后根據(jù)機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)y(cè)量技術(shù)的要求特點(diǎn)提出測(cè)量技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；測(cè)量技術(shù)；發(fā)展；趨勢(shì)；研究；

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-05-00-01

測(cè)量技術(shù)是一項(xiàng)與機(jī)械制造密不可分的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，發(fā)展到目前為止，測(cè)量技術(shù)以及相應(yīng)的儀器設(shè)備已經(jīng)不再簡(jiǎn)單的是機(jī)械制造的輔助工具，而已經(jīng)成為整個(gè)機(jī)械制造體系的重要組成部分，可以毫不夸張的將測(cè)量技術(shù)比作機(jī)械制造的“眼睛”，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的精細(xì)化和準(zhǔn)確性。目前，在高端設(shè)備制造中檢測(cè)系統(tǒng)的裝備成本已經(jīng)達(dá)到整個(gè)制造裝備總成本的近50%，由此可見測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造中的地位是在不斷的上升，作用是越來(lái)越明顯。

一、測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的重要地位

機(jī)械制造是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的生產(chǎn)工程，中間如果出現(xiàn)工藝問題或者精度問題，都會(huì)給生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備帶來(lái)巨大的質(zhì)量問題，因此追求高質(zhì)量高品質(zhì)高精準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造的最高目標(biāo)。除了追求質(zhì)量，機(jī)械生產(chǎn)還有一個(gè)重要的目標(biāo)就是速度也即是生產(chǎn)效率，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)效益是直接相關(guān)的，高效率不僅意味著時(shí)間的有效利用，更意味著更優(yōu)化的生產(chǎn)手段和生產(chǎn)方式，對(duì)節(jié)約資源提高品質(zhì)降低成本都是有著重要意義的。然而無(wú)論是追求高品質(zhì)還是追求高效率，這都需要高精準(zhǔn)的設(shè)備檢測(cè)技術(shù)作為主要的輔助手段。首先，精確地檢測(cè)技術(shù)能夠有效的捕獲生產(chǎn)產(chǎn)品的信息，一方面為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。另一方面也及時(shí)將產(chǎn)品的不足反饋給生產(chǎn)端，為技術(shù)改進(jìn)提供依據(jù)。其次，機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)的誤差是無(wú)處不在的，要提高生產(chǎn)工藝增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備加工的品質(zhì)，就需要在每個(gè)環(huán)節(jié)中都進(jìn)行嚴(yán)密的測(cè)量，只有這樣才能夠有效的降低誤差，提升生產(chǎn)工程的精確度。

二、目前我國(guó)與國(guó)外測(cè)量技術(shù)的對(duì)比分析

近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展也取得了突飛猛進(jìn)的成果，數(shù)字和智能化制造、微機(jī)電系統(tǒng)、極端制造、復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)、生物制造、綠色制造等新型機(jī)械系統(tǒng)、設(shè)計(jì)理念、制造工藝和技術(shù)正逐漸由概念走向成熟，機(jī)械制造工藝更加先進(jìn)。但與此同時(shí)也給測(cè)量技術(shù)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。近年來(lái)雖然我國(guó)在測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域取得了一些成就，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還有很大差距，需要我們?cè)诎l(fā)展中不斷摸索不斷學(xué)習(xí)不斷創(chuàng)新，努力提升測(cè)量技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造的創(chuàng)新發(fā)展提高產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

（一）近年我國(guó)測(cè)量技術(shù)的研究成果。1、先進(jìn)制造中空間尺寸測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法和裝置取得重大成果。測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)以及量值的傳遞是保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在，國(guó)內(nèi)學(xué)者研究出的空間尺寸測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)辦法和裝置有效的解決了這一問題。2、精密測(cè)量?jī)x器研究取得新進(jìn)展。這一點(diǎn)主要以清華大學(xué)張書練教授研究發(fā)明的正交偏振激光器為代表，并以此為核心研究出多種警民測(cè)量?jī)x器。這類儀器具有更好的穩(wěn)定性和精確性，解決了以往單恒模激光器激光時(shí)有時(shí)無(wú)的問題，為我國(guó)測(cè)量?jī)x器的創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3、大型超精密儀器核心技術(shù)研究取得重大突破。該項(xiàng)技術(shù)的突破解決了我國(guó)長(zhǎng)期缺乏核心單元技術(shù)、缺乏大型超精密儀器集成能力的問題，顯著提高了我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究水平和設(shè)備裝備水平。4、通過新型壓電石英傳感器及測(cè)量技術(shù)的研發(fā)，使得長(zhǎng)期困擾我國(guó)機(jī)械制造水平提升的復(fù)雜力學(xué)量的測(cè)量問題得到有效解決。

（二）目前國(guó)際測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械制造的過程中對(duì)測(cè)量技術(shù)的有效應(yīng)用是十分重視的，因此無(wú)論是在理論方面還是在科研、實(shí)踐方面，發(fā)達(dá)國(guó)家都在努力的提高技術(shù)水平，推進(jìn)測(cè)量和制造朝著高精尖的方向不斷進(jìn)步。首先是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)以及相應(yīng)的應(yīng)用設(shè)備得到不斷的豐富和發(fā)展，以滿足適應(yīng)各種情況不一的生產(chǎn)環(huán)境。其次是將各種現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)、測(cè)量?jī)x器等融合為一個(gè)完整的測(cè)量體系，以提高效率和準(zhǔn)確度。第三是在線檢測(cè)技術(shù)為批量生產(chǎn)提供了質(zhì)量檢測(cè)保障，提高了生產(chǎn)效率和合格率。第四是納米技術(shù)在測(cè)量系統(tǒng)中被廣泛而有效的應(yīng)用，無(wú)論是納米分辨率激光還是納米級(jí)高精度傳感器都給測(cè)量帶來(lái)了跨越式發(fā)展。最后是分布式網(wǎng)絡(luò)化的檢測(cè)系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，這種發(fā)展模式將再一次改變當(dāng)前的檢測(cè)手段和思維，為推動(dòng)測(cè)量手段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化產(chǎn)生重要影響。

三、機(jī)械制造領(lǐng)域測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)

（一）尖端制造中的測(cè)量技術(shù)正逐步成為測(cè)量中的前沿技術(shù)。伴隨著納米技術(shù)等高新技術(shù)的興起與成熟發(fā)展，人們對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，對(duì)測(cè)量的要求也更加精確化和精細(xì)化，目前的測(cè)量水平已經(jīng)達(dá)到納米級(jí)別，誤差非常小。其次為了滿足高端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要求，如航天、核電等工程的設(shè)備制造和安裝都對(duì)安全性、穩(wěn)定性要求極高，這就要求相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)必須達(dá)到高精尖的水平，以滿足現(xiàn)代科學(xué)研究生產(chǎn)的需要。

（二）機(jī)械制造的測(cè)量正由靜態(tài)測(cè)量轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)測(cè)量、從非現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量轉(zhuǎn)向現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。受制于技術(shù)的發(fā)展，過去的測(cè)量主要是靜態(tài)測(cè)量，測(cè)量地點(diǎn)主要是實(shí)驗(yàn)室或者專門的測(cè)量部門。而隨著現(xiàn)代制造的發(fā)展已經(jīng)與傳統(tǒng)制造有了很大的差別，而且隨著測(cè)量技術(shù)和測(cè)量設(shè)備的更新?lián)Q代，貫穿生產(chǎn)始終的動(dòng)態(tài)測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量已經(jīng)得到廣泛發(fā)展，為現(xiàn)在生產(chǎn)提供了實(shí)時(shí)精確的測(cè)量信息。

（三）針對(duì)測(cè)量過程的信息獲取，逐步的由簡(jiǎn)單信息獲取發(fā)展到多信息融合。先進(jìn)的生產(chǎn)制造過程的測(cè)量信息是非常龐大的，如何對(duì)信息進(jìn)行有效的處理分析，并整合出有效的信息進(jìn)行傳遞，排除干擾挖掘有用的信息是目前研究的一個(gè)新領(lǐng)域，也是未來(lái)測(cè)量技術(shù)研究發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

（四）幾何量和非幾何量集成。伴隨機(jī)械設(shè)備功能的復(fù)雜化發(fā)展，機(jī)械設(shè)備制造對(duì)精確化也有了更高的要求，測(cè)量所涉及到的參數(shù)會(huì)更大，測(cè)量的問題已經(jīng)不再局限于幾何量，非幾何量也將成為測(cè)量的重點(diǎn)。因此，在測(cè)量技術(shù)上，幾何量和非幾何量都會(huì)成為研究的對(duì)象。

根據(jù)對(duì)比分析，目前我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域的測(cè)量技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)水平相比較還有較大的差距，為了進(jìn)一步促進(jìn)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)機(jī)械制造健康可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)制造技術(shù)和工藝的不斷改進(jìn)，我們要依托國(guó)家大型項(xiàng)目，加強(qiáng)測(cè)量技術(shù)的研究投入，并積極與國(guó)外企業(yè)進(jìn)行合作，從而逐步縮小技術(shù)差距，提升我國(guó)機(jī)械制造的國(guó)際化水平。

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