機械制造中測量技術的運用

趙 紅

現階段，我國科學技術發展較為快速，對機械制造行業產生了積極的影響，同時也對其提出了更高的要求。這就需要機械制造過程中，對生產過程中的技術進行創新，提高對測量技術的重視程度，推動機械生產實現科技化。在機械生產過程中，通過使用合理的測量技術，能夠在一定程度上減少操作失誤形成的誤差，降低生產的缺陷率。同時，還能有效地減少人工操作的壓力，推動生產過程實現高效率。

1 機械制造中測量技術的組成

測量技術在我國工業、農業以及手工業中應用較為廣泛，并且成為了生產中不可或缺的一部分，能夠推動人們更深層的認識自然事物。測量技術主要是指對物體的尺寸、規格、性能等進行測量的技術，包括測量、傳感以及儀器等方面的技術。測量技術根據測量對象的性質，可以分為靜態測量和動態測量，靜態測量的準確度要高于動態測量，整體的測量有效性較好。測量技術在機械生產中應用，能夠實現連接機械科學與生產制造的作用，是機械制造環節中的重點，有利于提高制造的質量。在目前機械制造生產中，測量技術與測量儀器的成本比較高，是機械制造設備總體費用的二分之一，由此可以看出測量技術的地位。

機械制造生產中測量技術主要由以下幾部分組成，其中包括傳感、測量和儀器。測量技術的應用需要結合物理原理，形成信號變換的頻率，將被測量的物體轉化為容易識別的信號。機械制造過程中，需要進行測量的目標參數比較，在幾何測量學中需要測量出長度、角度、形狀等信息。因為不同的測量方法中，需要測量的目標參數不同，所以采取的測量方法也存在差異。在機械制造中對測量技術研究的重點，與制造技術發展的方向一致。在機械制造過程中，工程應用技術的內容決定了測量技術發展方向。

2 測量技術理論內容

測量技術在機械制造中具有重要的作用，對社會經濟改革有重要的作用，也是明確國家制造水平的指標。在現代信息時代背景下，測量技術被廣泛的應用到工業生產中，同時測量技術理論在精度方面主要分為靜態理論發展與動態理論發展。

2.1 靜態理論

在測量過程中影響靜態理論的精度因素較多，其中包括系統誤差、粗大誤差、隨機誤差等內容。系統誤差的出現與測量規律有一定的關系，但是粗大誤差則是與測量人員自身有密切關系。在測量過程中為了降低誤差分解，通常需要測量人員采取必要的措施，對測量的結果進行控制，從而減少出現誤差的概率。提前對測量的不確定性做出綜合評定，根據評定內容落實相應的方案。靜態測量理論的所具有的測量精確度特點主要體現在這些方面，并且廣泛應用在對靜態目標的測量。

2.2 動態理論

機械制造中全系統的測量精度，主要依靠動態理論控制，通常需要測量人員對內部誤差與外部影響因素進行分析，采取相應的控制措施，盡可能的降低出現誤差的概率，以此來提高測量的精度。同時，動態測量中還能分析出誤差發生的原因，從誤差的源頭進行控制，消除誤差，保證高精度的測量。另外，對因為誤差造成的精度損失，可以優化產品精度設計進行改善。動態測量理論的優勢是能夠準確測量出動態目標。

3 測量技術運用到機械制造中的作用

我國從農業社會發展到工業社會，經歷了漫長的時間，也是實現進步的過程。農業社會中整體的生產效率較低，手工勞動無法促進經濟發展，阻礙了社會的進步。隨著社會需求的提升，機械生產逐漸代替手工勞動，不僅能滿足社會發展需求，還提高生產的效率。但是在實際發展中，也存在濫竽充數的產品，需要借助測量技術將其進行淘汰，提高機械制造的質量。目前我國市場經濟體制得到了發展，逐漸趨于完善，加大了機械制造企業的市場競爭壓力，企業想要長遠發展不僅要提高產品的質量，更好注重企業綜合實力的提升與發展。

測量技術在機械制造過程中屬于基礎性的技術，能夠為確保生產質量與效率提供一定的幫助。具體表現為以下兩點，第一點，能夠發揮自身的指導作用，提高機械制造的合格率。在機械制造生產過程中，借助測量技術，對生產的產品規格進行側臉，能夠了解機械生產的情況，一旦出現測量尺寸與標準不相符，需要對機械進行調整，發揮自身的指導作用，避免了原材料的浪費，有利于保護企業的經濟成本投入；第二點，測量技術的應用，可以體現監督產品質量的功能。機械產品經過一系列工序進行加工后形成成品，隨后就可以利用測量技術對成品進行測量，通過相關測量儀器和設備，對成品中的要素進行檢查，確保成品的用料、尺寸、硬度等與標準一致，鑒定成品的質量合格率。因此，通過對成品進行質量檢測，能夠有效地排除不合格的生產成品，避免其流入市場，進而能提升企業的信譽度。另外，測量技術可以貫穿到生產的各個環節中，能夠檢測出材料的適合性，也能測量出生產工藝需要改進的空間，所以將測量技術與機械制造進行融合，能夠保證生產出高效率的產品。

4 機械制造中運用測量技術的現狀

4.1 高端測量設備欠缺

在我國科技發展背景下，機械制造行業的發展速度不斷提升，但是其中關于機械測量技術的設備較為陳舊，缺乏高端設備。在機械制造中，應用高科技的測量設備，能夠提高測量的準確性，降低企業生產殘次品，從而提升企業的經濟效益，并且對機械制造技術的發展有積極的推動作用。但是，在機械制造應用中，我國部分企業仍然比較重視原材料與人力資本，忽視了原創技術的研發，主要是相關部門并未意識到測量技術對機械制造的作用，對創新技術與研發理念的宣傳不到位，企業中對于測量儀器設備的投入資金較少，導致在測量技術的完善與創新中處于劣勢的狀態，國內測量設備明顯落后，從而會影響后期的研究。

4.2 測量設備的性能有待提升

我國機械制造生產中，對于機械生產的實際操作技術重視程度較低，尤其是對于生產技術標準較高的環節，大部分企業中的生產加工技術存在欠缺，導致生產出的機械設備的性能與型號差異較大，嚴重影響了機械設備的生產效率。我國目前的測量技術與設備，跟西方國家相比存在較大的差異，西方國家中的機械測量技術已經步入了較為成熟的智能化階段，但是我國的測量技術處在發展的初級階段，在部分技術上性能較為欠缺，具有較大的提升空間。另外，我國在測量技術中，并未將網絡信息與現代科技相結合，測量技術的關鍵環節掌握不牢固，無法對測量數據進行有效的整理與分析。

4.3 測量解決方案缺少針對性

測量技術的發展趨勢，主要是為測量結果提供相應的解決方案。通過對實際機械生產環節進行把控，了解實際的工業生產，并對其中存在的問題進行研究，提出針對性地解決措施。現階段，我國測量技術的研發主力在高校與科研研究方面，與企業實際生產需求存在差異，無法發揮高尖端技術的整體作用。

5 測量技術在機械制造業中的具體運用

5.1 石英傳感器測量技術

在機械制造生產過程中，對測量技術進行創新，選擇石英傳感器，能夠提高測量的效果。石英是一種具有良好傳感的器械材料，石英制成的傳感器重要包括敏感元件、傳感元件等，操作簡單、測量準確。機械制造過程中，石英晶體機械傳感器，能夠精準的獲取目標的位移、速度等信息，通過對機械制造的產品溫度、測量溶液濃度等方法，了解機械制造的情況。同時，能夠在整體操作中運用，有利于提升機械生產的合規率，確保能夠滿足機械性能的新發展趨勢。將其應用到實際測量過程中，能夠通過間接測量，保證機械在高質量生產的狀態下，促進提升生產過程的安全指數。另外，石英傳感器具有一定的獨特性，可以對機械任何部位進行測量，能夠為測量工作提供便利。

5.2 納米位移測量技術

納米是目前最小的長度計算單位，納米位移測量技術屬于高端技術。在機械制造過程中，使用納米位移測量技術，能夠對生產過程中出現的位移、速度進分辨，對測量目標進行微觀測量。納米位移測量技術主要是運用雙頻激光技術，對干涉條紋虛細區進行分析，促進提升測量的準確度。在機械制造生產過程中，運用納米位移技術，能夠較少機械出現細微誤差的概率，并且能夠對機械進行全面的測量，使其能呈現理想的生產狀態。這一測量技術是目前比較先進的技術，但是對于使用的環境有較高的要求。另外，在納米位移技術中，人們對于納米材料和器材的認識不全面，使用設計中存在一定的盲目性，需要對其進行深入的研究，提高納米技術的影響力。

5.3 激光測量技術

激光在人們的日常生產過程中，應用較為廣泛，屬于非接觸性的測量技術，具有精準度高、測量范圍大、準確率高的優勢。激光測量技術應用到機械制造中，主要能夠測量焊接、打孔、切割等環節。激光是一類受刺激輻射光源擴大的現象，利用正交偏振激光器的激光進行測量，在量程、線性以及準確度等方面優于傳統測量技術，能夠降低測量的誤差，促進提高測量的精準度。利用激光制造的測量儀器主要有激光掃描、激光檢驗儀、激光測距等，對機械部件進行測量過程中，能夠在掌握精準度的基礎上，減少測量人員面臨的危險，降低了直接接觸的物體損傷，能夠確保工作人員與檢測目標的安全性。激光測量技術主要利用激光的特征，對機械生產環節進行精準測量，并在實際工作中總結經驗，對其進行調整與改進，不斷提升測量的效果。

5.4 空間現場測量與校準

隨著科學技術的不斷發展，出現了空間現場測量技術，能夠在一定程度上改善檢驗技術裝置，對我國機械制造中的校準工作有積極的影響，也能解決裝置問題。空間現場測量與校準技術的發展，主要是通過非線性校準理論與平移放大結構等進行測量，減少非線性誤差的出現，并且還能依靠裝置的標準大小和幾何結構，對不同位置的產品進行測量，有利于提升傳感器與測量系統的精準度。另外，還能夠實現較大空間機械制造的現場測量與校準效率。

5.5 大型超精密儀器技術

目前，我國機械制造發展中，對于測量技術的研究較多，大型超精密儀器的研發，能夠對較大范圍內的轉潤滑面進行測量，了解其中的氣體、液體以及復合型的轉潤滑效果，從而提高設備的精準度，保證轉動的速度與頻率穩定。同時，在復合型回轉理論中，直線運動的基準裝置得到了研發，能夠提升直線運動的精準度和荷載力。另外，大型超精密儀器中能夠應用多樣化的掃描方式，有利于提高測量的分辨率，打破我國在超精密測量中的限制，促進其實現全面的發展。

5.6 齒輪嚙合測量技術

機械制造中需要大量的齒輪進行連接，齒輪嚙合測量技術主要是檢測齒輪徑的綜合偏差數值，對其進行調整，保證齒輪的安裝位置準確。該技術主要應用在大批量齒輪生產中，測量過程中需要將其安裝在浮動軸中，利用彈性裝置使齒輪在徑中緊密嚙合。同時，還能對小模數齒輪或齒輪裝夾等進行測量，測量的環節比較簡單，測量效果的準確性比較高，能夠實現自動測量。該儀表設備一般是雙嚙儀，分為機械測量儀與智能測量儀，前者可以對產品齒輪直接檢測，操作比較方便，儀器結構簡單，并且成本投入較小，適合現場測量使用，但是無法分析出現偏差的原因；后者與計算機技術相融合，能夠分析并顯示出曲線圖，自動對齒面進行判斷，確定齒輪的合格性，具有自動化特點，得出的結果準確性較高，適合需要檢測報告的場所。

6 機械制造中測量技術的發展趨勢

科學技術的不斷發展，為測量技術的創新提供了基礎。在新技術新設備生產背景下，新的測量技術和手段不斷出現，成功擴大了測量范圍，促進其實現了多樣化發展趨勢。具體表現為以下幾點。

6.1 以極端制造為主的測量技術

現代機械制造生產過程中，測量參數的范圍不斷擴大，從最小的納米發展到百米，都能成為測量范圍。伴隨著技術創新的發展，測量的精確度要求也隨之提升，影響測量的因素也越來越多，使得極限測量受到了廣泛關注。在這一背景下，機械制造行業需要進行技術創新，才能更好地適應社會發展的需求。在大型機械設備制造與應用中，人們對于測量空間的要求不斷提升，測量的范圍也較大，并且對測量精確度提出了嚴格的要求。在極限元件與普通元件之間存在毫米級元件，這是目前測量領域中的空白，因此將測量范圍細致到毫米領域中，才能全面的提高機械的標準。

6.2 實現動態測量與現場測量的融合

在機械制造深入發展背景下，現代技術與傳統技術在生產上出現了較大差異，并且產品設計與工藝流程也不相同，實現了較大的進步。現代制造生產過程中，注重不是產品的數量，而是產品帶給人們的審美感受以及其質量。在實際生產工程中，由于操作原因出現的誤差，會對機械生產帶來限制性的影響。測量技術與現場實際測量相融合，能夠對機械的實際情況進行了解。同時，也要注重設計流程與材料的選擇，注重將測量技術與機械制造的工藝進行整合，形成完善的智能化系統，促進提升整體機械生產的質量。

6.3 注重測量信息的多項整合

當前社會中，機械制造的發展較為快速，逐漸呈現精細化發展趨勢，對于生產質量有較高的要求。在新的機械制造時代中，存在較為明顯的市場優勢，通過對市場信息進行融合，便能夠為機械制造生產提供有效的信息。同時，在我國推行可持續經濟發展中，節能降耗是企業發展的新目標，需要對機械制造的設計、加工等環節進行融合，實現綠色生產的要求。通過測量技術的應用，能夠對企業中的生產工藝、產品制造等進行監督，收集多方面的信息，將其進行高效的管理，建立相應的信息平臺，為機械制造提供準確的參考數據。另外，在新型傳感原理與物理原理背景下，將其與測量技術進行融合，能夠彌補現階段測量技術的不足，促進提升測量的精度，保證測量的效率，推動測量技術實現長遠發展。

7 結語

綜上所述，現代社會中信息技術的發展較為快速，推動了工業化進程。在企業進行機械制造過程中，測量技術對企業制造生產有一定的積極的影響。機械制造生產過程中，測量技術的發展能夠對制造水平產生直接的影響，促進提高機械生產的質量，確保企業發展與社會需求相一致。從機械制造發展趨勢來看，測量技術需要朝著精細化與高水準方向前進，促進國內機械制造實現理想的經營狀態，不斷提升我國在制造領域中的地位。