精密加工與傳感測量技術(shù)分析

王丹鳳

隨著社會的發(fā)展，對于工業(yè)生產(chǎn)的要求也越來越高。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中，精密加工技術(shù)和傳感測量技術(shù)，有著重要的作用和巨大的實用價值。本文將結(jié)合精密加工技術(shù)的特點與方式，精密加工技術(shù)與傳感測量技術(shù)的關系，以及兩種技術(shù)的應用進行詳細的分析，具有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】精密加工 傳感測量 技術(shù)

在先進制造技術(shù)中，精密加工是重要的技術(shù)構(gòu)成部分。大多數(shù)的大型系統(tǒng)為了擴展功能和簡化設計，都需要應用到精密加工和測量技術(shù)。特別是近年來，在精密加工中應用到了各種新技術(shù)，促進了精密加工技術(shù)的快速發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)中，應用精密加工和傳感測量技術(shù)，能夠極大地提升生產(chǎn)效率。因此，精密加工和測量技術(shù)有著巨大的實用意義。

1 精密加工技術(shù)發(fā)展和應用

1.1 精密加工技術(shù)介紹

所謂精密加工技術(shù)，實際上就是將加工誤差、表面粗糙度控制在允許的范圍的一種技術(shù)。超精密加工技術(shù)誤差和表面粗糙度要更為嚴格。精密加工技術(shù)主要包括精整加工、光整加工、超微細加工和微細加工等。

微細加工技術(shù)，就是用來進行為小尺寸零件制造的技術(shù)。主要是制造一些集成電路等，因為尺寸微小，所以通過尺寸額絕對值進行誤差表示。

光整加工主要是為了提升表面層的力學機械性質(zhì)和縮小表面的粗糙度的加工方式，對于加工誤差相對不夠重視。這些加工方式不僅可以降低誤差，還能提升表面質(zhì)量。

1.2 精密加工技術(shù)的特點和方法

按照加工方式的機理特點，能夠?qū)⑵浞譃槿N方式，分別是變形加工、去除加工和結(jié)合加工。去除加工實際上就是將工件上的一部分材料去除掉。加工方式基本可以分為：磁粒光整、超精研拋技術(shù)、精細磨削、超精細切削、砂帶磨削、布輪拋光、蝕刻、電解加工和電火花加工等。實際上，砂帶磨削就是使用混紡布，這些混紡布粘有磨料，加工工件。具有適用范圍廣、表面質(zhì)量好和生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。而精密磨削就是利用單晶的金剛石道具和高精密機床實施切削加工，基本上應用于軟金屬加工。超精密磨削則是在精密磨床上利用修整精確的砂輪實施微量磨削加工。變形加工，實際上就是利用分子、力和熱運動使工件出現(xiàn)變形，使其性能、尺寸和形狀發(fā)生改變。

按照理化方式的不同，可以分為連接、注入和附著三種。所謂附著加工，就是將一層物質(zhì)覆蓋在工件表面，例如，鍍加工方式等。諸如加工就是將某些元素注入到工件表面，從而發(fā)生物化反應。連接加工就是通過物化方式將兩種材料連接起來的方法。

結(jié)合傳統(tǒng)、特點與機理可以分為三種，分別是復合加工、非傳統(tǒng)加工和傳統(tǒng)加工。傳統(tǒng)加工可以分為游離磨料、固結(jié)磨料和道具切削加工的方法。實際上，非傳統(tǒng)加工就是運用核能、化學能、光能、聲能、磁能和電能等進行處理和加工。而復合加工則是結(jié)合多種加工方式，綜合發(fā)生的復合作用，相輔相成、優(yōu)勢互補。

2 精密傳感測量技術(shù)的發(fā)展和應用

現(xiàn)代測量技術(shù)，是一種綜合性學科，主要包括了計算機技術(shù)、制造、圖像、傳感器、電子以及光學等，與緊密加工技術(shù)是相互補充、相輔相成的。測量技術(shù)為精密加工提供檢測和評價方式，精密加工為測量技術(shù)提供有效地保障。結(jié)合科學技術(shù)的進步，傳感測量技術(shù)也發(fā)生了巨大的改變，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)難以滿足發(fā)展要求，一系列應用了高新技術(shù)的測量技術(shù)應運而生，下面將進行詳細的介紹：

2.1 雙頻激光干涉儀

這種儀器具有測量范圍大、準確度高的優(yōu)點，所以在測量位置控制反饋元件和測量超精密機床相關作位置中得到了大量的應用。但是激光測量，空氣折射率影響著準確度，空氣折射率和二氧化碳含量、壓力、溫度和濕度等有著密切的關系。干涉儀在空氣中補償和休整光路，能夠?qū)⒄`差縮小。但是這種測量方式，受環(huán)境影響較大，因此在加工生產(chǎn)機床的時候，要求比較苛刻，很難滿足其工作要求。

2.2 X射線干涉技術(shù)

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，顯微測量X射線干涉技術(shù)得到了快速的發(fā)展，具有較大的測量范圍，比較容易實現(xiàn)一些納米級別的測量。SPM基礎上的相關觀測技術(shù)基本上只能提供納米級別的分辨力，但是對于表面結(jié)構(gòu)并不能夠給出精確的納米尺寸。X射線掃描干涉測量技術(shù)，是一種新型測量技術(shù)，其十納米誤差的測量基本單位是單晶硅上的晶面間距。另外，由于X射線波長要小于常規(guī)的可見光波波長兩個數(shù)量級，很大程度上能夠達到0.01納米的測量分辨力。與其他方式相比，這種測量方式對于環(huán)境的要求不高，并且具有較好的測量穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)比較簡單，有著很大的應用潛力。

2.3 顯微掃描測量技術(shù)

在對表面的尺寸和微觀形貌進行測量的時候，可以應用這種測量技術(shù)。基本原理就是通過極小探針來掃描被測表面。通過納米級別的定位三維控制系統(tǒng)，能夠測出表面微觀立體情況。

3 結(jié)語

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)中，應用精密加工和傳感測量技術(shù)，對于提升生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，有著至關重要的作用。科學技術(shù)的快速發(fā)展，加工技術(shù)和測量技術(shù)取得了快速的發(fā)展。精密加工技術(shù)與測量技術(shù)是相互促進、相輔相成的。在工業(yè)生產(chǎn)中，二者缺一不可。在工業(yè)生產(chǎn)中，應該結(jié)合具體情況，選擇最適合的精密加工技術(shù)與測量技術(shù)，每種加工技術(shù)都有著自身的優(yōu)勢和不足，這就需要進行合理慎重的選擇。總而言之，隨著科學技術(shù)的進步，精密加工技術(shù)和傳感測量技術(shù)依然在不斷地發(fā)展完善著，從而為工業(yè)生產(chǎn)提供堅實的技術(shù)支撐，推動技術(shù)的進步，提升生產(chǎn)力水平。

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作者單位

昆明理工大學城市學院 機械專業(yè) 云南省昆明市 650000endprint