數字化測量技術在機械生產制造中的應用實踐

王旭暉

（沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110045）

在一個國家的發展過程中，機械制造行業是重要支撐點。我國的機械制造業已經發展多年，逐漸形成了自有的發展體系，成為我國科技發展崛起的重要標志。但我國機械制造行業的國際競爭力依舊十分有限，相關技術研究過程有待完善。

數字化測量技術是機械制造工業中不可缺少的重要部分，能夠有效指導機械零部件加工程序，降低誤差概率，避免產品質量受到影響。

1 機械生產制造中數字化測量技術概述

總的來說，數字化測量技術和機械生產之間的聯系十分緊密，是整個工業生產的核心。而且數字化測量技術容易對制造精確度和效率產生影響，相關工作人員需要對其提高關注度。

1.1 機械生產制造中的測量技術概述

在整個機械制造領域中，常見的數字化測量技術有測量、傳感和設備儀器，通過對機械生產中幾何量獲取完成測量。換句話說，數字化測量主要是以物理為基礎，實際應用到的測量目標參數很多，不同測量對象涉及的測量要求也存在差異。在傳感器應用上，主要是將物理和化學效應結合在一起，并將其作為基礎利用儀器，真正做到信號變換操作，最終將測量物體轉變成人們理解的信號。整體來看，數字化測量技術的應用范圍較廣，而且不斷變化，相關工作人員應做到該項技術的合理應用，保證機械生產制造處于有序發展狀態。

1.2 機械生產制造中測量技術的基本理論

從一個國家的制造行業發展中能夠看出，測量技術能夠成為其重要的衡量指標，對其各項內容均會產生深遠影響。尤其是在互聯網時代下，數字化測量技術的應用范圍越來越廣，同時從靜態理論逐漸朝著動態理論方向發展。

（1）靜態理論。實際數字化測量技術的應用，靜態理論在精度方面容易受到各種誤差因素影響，如隨機誤差、系統誤差、粗大誤差等，其中，隨機誤差和系統誤差能夠呈現出一定的發展規律，粗大誤差極容易跳出規律限制。另外，從誤差分解角度來看，十分依賴工作人員所使用的測量措施，只有應用合理的測量手段，誤差出現概率才能大幅下降。上述內容是靜態測量理論所具備的測量精度特色，測量理論的重點集中在靜態目標測量上。

（2）動態理論。站在數字化測量技術應用角度來說，動態理論內容能夠呈現出更好的精度控制作用，尤其是對全系統動態測量，意義十分明顯。在動態理論作用下，可以讓相關測量人員做好內部誤差以及外部影響因素的判斷，并針對該問題進行處理。與此同時，動態測量還包括誤差分解溯源理論，以及對誤差造成精度損失的判斷，該理論適合在動態目標測量管理中得到應用。

1.3 機械生產制造中測量技術的作用

受科學技術和社會經濟進步的影響，傳統手工勞動方式已經很難滿足現階段發展需求，這也使得更多大規模機械生產出現，讓傳統手工生產模式得到充分優化，提升了整體生產制造效率。如果能夠將該測量技術應用到機械生產制造中，不僅能夠對生產線進行精準檢測，還能做到工藝技術的充分改良，保證生產制造精度大幅提升。除此之外，在多種數字化技術的影響下，測量參數范圍得到了擴充，實現了測量技術的不斷更新和優化，只有這樣，才能更好地滿足后續工作需求。

2 傳統測量技術在機械生產制造中存在的問題

2.1 創新能力不足

在我國，自主創新品牌數量有限，進一步增加了我國與發達國建的差距，進而導致測量技術研究工作很難深入開展。實際機械制造行業發展過程中，部分管理者對于測量技術的地位和作用認知不明確，沒有投入足夠的資金，大大降低了研究深入程度，產品創新性明顯不足，自主創新和原創品牌很難實現。

2.2 高端儀器設備不足

現階段，我國國內的高端測量儀器設備應用，均會受到主流行業的排斥，雖然價格較低，但容易受到質量以及技術手段等因素影響，所收縮的利潤有限。再加上企業在開發方面投資數額有限，不利于國內自主品牌的發展和進步，最終引發明顯的惡性循環，導致我國測量技術和水平無法真正提升。

2.3 技術資源不能充分利用

縱觀整個測量技術的應用過程，主要以追求市場變化為主，具體研發方向應該是以應用對象的需求為根本。但從我國現階段測量技術發展中能夠看出，大多數研發重點集中在科研單位和高校，研發革新與市場之間存在明顯脫節現象，很難將各類技術資源利用效果展示出來，受此影響，測量技術應用無法滿足機械生產制造要求，更不利于機械制造企業的穩定發展。

3 數字化測量技術在機械生產制造中的應用

近年來，我國社會經濟和科學技術處于不斷發展狀態，為機械制造生產行業發展創造了更多有利條件，還能促使數字化測量技術和儀器設備的廣泛應用，為我國整體社會經濟發展創造了有利條件。

3.1 納米位移測量技術的應用

在納米位移技術應用過程中，能夠將納米位移測量和運動技術問題徹底解決。納米位移技術現階段已經成為機械制造領域中的前沿科技，在應用時，主要是借助雙頻激光合成波長，保證對條文虛細分進行合理干涉，最終得到超高精度的測量結果。從實際納米位移測量技術應用中也能夠看出，可以讓機械制造領域在極短時間內得到更好的創新和提升，最終為制造行業帶來更大發展空間，降低測量問題的出現概率。

3.2 新型石英傳感器的應用

通過新型石英傳感器的應用，能夠讓機械制造過程中的復雜力學量得到完整性測量，提升測量精度。該項技術在使用時，主要是利用壓電扭轉效應，實現單體轉矩測量以及無定心削轉矩測量。為了更好地維護測量精準度，工作人員還可以開展機械試件鉆孔測試操作，該項測量任務執行時，并不需要對測量中心進行固定，讓整個測量過程更加簡潔，降低工作人員的工作壓力。

3.3 激光器測量技術的應用

該類技術在研究過程中，主要是以我國自主研發的正交偏振激光器為基礎，確保機械制造中的精密程度，整個操作過程也比較簡單，也正是在這些特性幫助下，測量技術和測量儀器應用效果可以得到大幅提升。

3.4 空間現場測量和校準技術應用

該項技術已經在我國機械制造行業中得到了充分應用，同時也為其提供了巨大幫助。空間現場測量和校準技術能夠降低非線性誤差問題出現，同時實現對裝置基準尺寸的準確測量，這對于提升傳感器測量精確度具備積極意義，尤其是在大空間的機械制造生產領域中，價值能夠得到充分發揮。

3.5 大型超精密儀器技術應用

在大型超精密儀器技術幫助下，能夠提升回轉設備的精度、剛度和穩定性。該類測量技術在應用時，主要是將兩種復合回轉理論作為基礎，借助該種方式讓直線運動基準裝置得到全面開發，避免直線運動的各種性能綜合性受到影響。除此之外，大型超精密儀器技術還能提升測量分辨率，保證我國數字化測量技術得到更多發展機會。

3.6 離線測量技術的應用

首先，是三坐標測量機應用，該類測量屬于坐標測量內容，通過數字測量設備應用，測量零件上特點收集坐標數據，明確零件的具體變形誤差情況。其次，是激光干涉儀應用，通過干涉方式測量零件長度，該類設備的精密度較高，通過邁克爾遜干涉系數完成測量任務，并配合反射鏡、折射鏡測量零件角度等參數。相比之下，激光干涉儀本身穩定性較高，在應用時，不僅能夠提升激光切割機精準度，還能補償激光切割機誤差，強化零件精準度和質量。

4 數字化測量技術在機械生產制造中的發展趨勢

很多大型機械設備應用和制造，使得人們的需求逐步提升，尤其是在測量空間要求方面，實際測量參數范圍也開始逐步擴充，相關工作人員有必要對該類測量技術進行深入研究，保證其朝著納米級方向發展，強化其實用性。在未來數字化測量技術發展之中，除了強化可靠性和抗干擾能力外，還要做到快速、便捷發展，帶動更多高端測量技術發展，最終將各種測量問題解決。在極限制造上，同樣也可以應用數字化測量技術，帶動超大尺寸以及更高密度測量狀態，滿足機械制造數字化要求。

5 結語

綜上所述，在社會經濟和科學技術發展的幫助下，能夠讓機械制造行業發展進程大幅提升，此時，相關企業和人員應提升對測量技術開發以及測量儀器應用的關注度，這也是機械制造行業發展的基礎所在。從我國機械制造生產測量技術應用也能夠看出，整體水平還存在一定不足，需通過相關技術完善，保證數字化測量技術應用更加高效。