機(jī)械制造領(lǐng)域中對測量技術(shù)的應(yīng)用探討

王建國

【摘 要】在當(dāng)前社會的機(jī)械制造領(lǐng)域之中，測量技術(shù)本身屬于一個至關(guān)重要的構(gòu)成部分，這方面是對于機(jī)械制造研究以及機(jī)械科學(xué)研究有著直接影響的關(guān)鍵所在。在我國社會體系持續(xù)發(fā)展的情況下，機(jī)械制造行業(yè)本身所呈現(xiàn)出的研究方向以及發(fā)展的內(nèi)容也越發(fā)的明確，那么就是對于測量技術(shù)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，測量技術(shù)水平還將對與之相應(yīng)的機(jī)械制造領(lǐng)域帶來直接影響。本篇文章主要針對機(jī)械制造領(lǐng)域中對于測量技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造領(lǐng)域；測量技術(shù)；應(yīng)用

前言

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，迎來了我國工業(yè)化的洗面革新，在機(jī)械制造中，儀器測量技術(shù)已成為機(jī)械生產(chǎn)制造的一部分。與西方的發(fā)達(dá)國家相比，我國測量技術(shù)領(lǐng)域里相應(yīng)的研究和應(yīng)用水平是相當(dāng)有限的，需要從具體的實(shí)際出發(fā)來實(shí)現(xiàn)測量技術(shù)的不斷創(chuàng)新，這樣才能保證在當(dāng)今激烈的國際市場競爭中立于不敗之地，為我國機(jī)械制造業(yè)探尋一個新的發(fā)展契機(jī)。在機(jī)械制造領(lǐng)域，對測量技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，所以應(yīng)該加大測量技術(shù)的研究和應(yīng)用力度，以此來推動測量技術(shù)的發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的價(jià)值。

一、機(jī)械制造中測量技術(shù)學(xué)科的介紹

1、測量技術(shù)的概述。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于大自然的探索欲望越來越強(qiáng)烈，但是以往的工具和測量方法無法完成這一艱巨的任務(wù)。所以就要有一種新的測量監(jiān)控技術(shù)來完成人們對于世界的認(rèn)識和改造。這也就是現(xiàn)在科學(xué)重要學(xué)科之一的檢測技術(shù)。測試計(jì)量技術(shù)、機(jī)械科學(xué)、先進(jìn)制造系統(tǒng)三者之間有著很重要的聯(lián)系，三者相互制約，相互影響，構(gòu)成了一個有機(jī)的整體。以往的工業(yè)生產(chǎn)中，測試計(jì)量技術(shù)往往處于輔助地位，并沒有發(fā)揮它的重要作用。而在現(xiàn)代科學(xué)中，測量技術(shù)是連接機(jī)械科學(xué)和生產(chǎn)制造的橋梁，是整個制造過程中的核心部位，起到了承上啟下的作用。只有測試計(jì)量技術(shù)得到了充分的利用和發(fā)揮，才能使機(jī)械制造獲得更大的提升。而且在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，精確的測量儀器的成本占到了整個裝備總成本的一半，這個比例也說明測量在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要地位。測量是認(rèn)識，制造是工具。人類只有先認(rèn)識世界才能更好的改造世界。兩者相互影響，相互制約，缺一不可。

2、測量技術(shù)的組成。機(jī)械系統(tǒng)和制造過程中的測量學(xué)科，包括傳感、測量和儀器，主要研究幾何量的獲取和處理。測量是以物理原理為基礎(chǔ)。而傳感是以基本物理、滑雪效應(yīng)為基礎(chǔ)，在這兩者的基礎(chǔ)上建立信號變換，將被測量物轉(zhuǎn)換為普遍能被人識別并且易于處理的信號。機(jī)械制造中測量的目標(biāo)參數(shù)非常廣泛，在幾何測量學(xué)中，測量對象不僅包括長度、角度，還包括距離、形狀等等。因?yàn)椴煌臏y量方法包含的目標(biāo)參數(shù)不同，也就導(dǎo)致了同一物體在不同環(huán)境會采取不同的測量方法。在機(jī)械制造中對測量技術(shù)不同的研究方面也決定了制造技術(shù)的發(fā)展方向。在機(jī)械生產(chǎn)過程中，推動測量技術(shù)發(fā)展的還是工程應(yīng)用。大型工程開發(fā)技術(shù)是推動測量技術(shù)發(fā)展的動力，往往也決定了其發(fā)展方向。

二、測量技術(shù)相關(guān)理論問題分析

機(jī)械、制造與測量三者存在著緊密的聯(lián)系，共同構(gòu)成工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械制造工作，而整個制造工作中最為核心的部分便是測量技術(shù)，測量技術(shù)的使用規(guī)范著機(jī)械制造的精準(zhǔn)度，同時也推動著整個制造行業(yè)的大力發(fā)展。下面具體分析測量技術(shù)的相關(guān)理論：

1、測量技術(shù)構(gòu)成。測量、傳感、儀器共同構(gòu)成測量技術(shù)。測量技術(shù)在機(jī)械制造中發(fā)揮對幾何量進(jìn)行獲取與處理的作用。其中測量主要側(cè)重于物理原理方面的技術(shù)應(yīng)用，傳感是物理與化學(xué)兩者的結(jié)合，儀器則連通著測量與傳感，是兩者交流溝通的載體。測量技術(shù)主要應(yīng)用于長度、角度、距離、形狀、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量等方面參數(shù)的測量，且不同測量工作自有其自身的技術(shù)需求及測量方法，測量技術(shù)始終處于不斷變化之中。

2、測量技術(shù)理論。測量技術(shù)作為衡量國家制造業(yè)整體水平的關(guān)鍵指標(biāo)，其在機(jī)械制造以及人們對世界的認(rèn)知與改造中皆發(fā)揮著極其重要的作用，尤其是在當(dāng)前信息化時代，測量技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，同時測量技術(shù)理論在精度方面也實(shí)現(xiàn)了從靜態(tài)到動態(tài)的發(fā)展。

（1）靜態(tài)理論。測量技術(shù)中的靜態(tài)理論在精度方面，主要會受到隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差、誤差分解以及不確定度等因素的影響。其中前2種分別遵循著其自身的確定規(guī)律、隨機(jī)規(guī)律，而粗大誤差則跳出了這2種規(guī)律的限定。在誤差分解方面，主要依靠測量人員采取有效措施來降低誤差，測量的不確定度則要求測量人員在測量之前做出綜合評定。這些方面便是靜態(tài)測量理論所具有的測量精度特點(diǎn)，更側(cè)重于對靜態(tài)目標(biāo)測量。

（2）動態(tài)理論。測量技術(shù)的動態(tài)理論實(shí)現(xiàn)了全系統(tǒng)的動態(tài)測量精度控制，可通過測量人員對內(nèi)部誤差及外部影響因素進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)誤差的消解，以保證測量的高精度。同時，動態(tài)測量還包括誤差分解的溯源理論和對誤差所造成的精度損失進(jìn)行診斷的技術(shù)，前者側(cè)重于從誤差發(fā)生的源頭來控制測量誤差，而后者則應(yīng)用于對儀器產(chǎn)品進(jìn)行精度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。此種測量理論更適用于動態(tài)目標(biāo)的測量，其測量中面臨著不容忽視的多種誤差源問題。

三、當(dāng)前機(jī)械制造對于測量技術(shù)的應(yīng)用

在目前生產(chǎn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展的過程中，人們已經(jīng)逐漸開始認(rèn)識到機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)y量技術(shù)的應(yīng)用，所產(chǎn)生的促進(jìn)作用對于機(jī)械制造領(lǐng)域有著極大的益處。而從所呈現(xiàn)出的各方面情況來看，測量儀器以及測量技術(shù)的應(yīng)用，促使國民經(jīng)濟(jì)體系都得到了極大的發(fā)展。詳細(xì)來說，目前測量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要包含了以下幾個方面：

1、激光器測量技術(shù)的應(yīng)用。激光測量技術(shù)的應(yīng)用能夠促使機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)的精密度大幅度提升，尤其是將基礎(chǔ)性的正交偏振激光器作為開發(fā)的原型，能夠發(fā)明出大量的測量儀器，這類型的儀器對于測量工作所呈現(xiàn)出的精確度來說，有著極大的提升，同時，其中所呈現(xiàn)出的相應(yīng)操作方式也越發(fā)的簡便。這方面的特性加速了測量技術(shù)以及測量儀器的相應(yīng)利用程度、范圍有所提升。

2、納米位移測量技術(shù)。納米位移測量技術(shù)的應(yīng)用，解決了某些納米位移測量以及運(yùn)動技術(shù)等問題。納米位移測量技術(shù)本身實(shí)際上已經(jīng)在整個機(jī)械制造領(lǐng)域中，最為尖端、重要的測量技術(shù)環(huán)節(jié)。而也正是納米位移測量技術(shù)的應(yīng)用，促使機(jī)械制造領(lǐng)域之中的相關(guān)超精確需求得以實(shí)現(xiàn)，并且提升了大范圍超精確度的移測量。納米位移測量技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械制造領(lǐng)域在極短的時間內(nèi)就完成了創(chuàng)新提升，并且制造行業(yè)的創(chuàng)新也有了較大發(fā)展空間，這對于機(jī)械制造行業(yè)的高端化發(fā)展來說，有著至關(guān)重要的作用。

3、石英傳感器測量技術(shù)。新型的石英傳感器技術(shù)借用了壓電扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而使單體轉(zhuǎn)矩的測量以及無定心鉆削轉(zhuǎn)矩的測量儀器得以出現(xiàn)，機(jī)械制造工作人員可以利用此種技術(shù)對機(jī)械試件進(jìn)行任意的鉆孔測試，而不必固定測量中心，這就極大地提升了測量技術(shù)的操作簡便性，并擴(kuò)大了使用范圍。目前，在此種測量技術(shù)的支撐下，研究人員研發(fā)出了壓電生物測力平臺、三向磨削測力儀和電式三向車削測力儀等設(shè)備，這些設(shè)備對存在著復(fù)雜力學(xué)量的制造工作發(fā)揮著重要的測量作用。

四、機(jī)械制造領(lǐng)域中測量技術(shù)的發(fā)展動向

1、極端制造中的測量技術(shù)。隨著工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，一些大型機(jī)器的應(yīng)用與制造使得人們對測量空間的要求變得更大，這就導(dǎo)致測量參數(shù)的范圍也更加廣泛。由此可見，實(shí)現(xiàn)測量技術(shù)逐漸向納米級的測量過渡，在完善納米測量技術(shù)的同時能夠增強(qiáng)其實(shí)用性。

2、動態(tài)測量與現(xiàn)場在線測量。傳統(tǒng)的靜態(tài)測量和非現(xiàn)場的測量，正在逐步向動態(tài)測量與現(xiàn)場在線測量過渡。在機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，在對工藝流程與材料選取進(jìn)行改進(jìn)的同時，應(yīng)該視產(chǎn)品的質(zhì)量問題。將測量技術(shù)與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)二者合為—體智能化系統(tǒng)構(gòu)建。

3、測量過程中的多信息融合。現(xiàn)在機(jī)械的制造產(chǎn)業(yè)中，存在著生產(chǎn)量大的特點(diǎn)，由此也可推知信息量的巨大。而如何實(shí)現(xiàn)這些信息的全面搜索，并且進(jìn)行有效的處理，實(shí)現(xiàn)各類信息的很良好融合就是我們今后需要進(jìn)行研究的新方向。

結(jié)束語

總之，在順應(yīng)機(jī)械制造領(lǐng)域測量技術(shù)的發(fā)展趨勢面前，要如何通過完善我國自身測量技術(shù)理論，以及測量儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)推動我國機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的目的，這些都需要我們把握機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，將機(jī)械制造發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題，利用我們不段完善的測量技術(shù)來解決和處理。

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