精密檢測技術在機械加工制造領域中的應用分析

何 江

在機械加工制造業實際發展過程中，靈活運用各種檢測技術可以切實提高制造業的生產效率及工作質量，但這類檢測技術在實際應用過程中仍然存在多個方面的問題。而精密檢測技術的衍生卻有效彌補了這一弊端，不僅極大地提高了零部件檢測的精度，還能結合其他技術手段提高機械加工制造產品的質量，因此在機械加工制造領域中推動精密檢測技術的應用和發展，已成為順應新時代發展趨勢的必然選擇。

1 精密檢測技術概述

若想保證機械制造產品符合顧客提出的基本要求，就必須事先利用精密檢測技術對產品的參數、規格進行測試，以此確保產品的各項指標達到相關要求和標準。對于機械制造業而言，精密檢測技術一直發揮著至關重要的作用，尤其在現代科技手段日益完善的背景下，機械加工制造領域也與時俱進，將各項檢測設備及相關技術手段進行了升級改造，使得當前現行的檢測技術融合了智能設備的各種功能，如大數據技術、計算機技術、光感技術以及傳感技術等先進的科技手段。在現代化社會發展進程中，精密檢測技術隨著現代科技手段的完善，取得了全新的發展成果，并且逐漸形成一種邏輯式檢測技術。與此同時，精密檢測技術中還融合了輻射檢測技術、超聲波檢測技術及高端輔助檢測技術，極大地滿足了機械加工制造領域對器材設備提出的精密檢測要求。

2 精密檢測技術的類型

2.1 傳感器檢測技術

在機電一體化建設過程中，通常需要涉及到大量復雜的運行模塊，其中測量模塊可以起到運行管理、科學調控等方面的功能。尤其在傳感器與調控電路運行過程中，測量模塊和機電一體化系統可以起到良好的調節作用，從根本上改善了機電一體化系統中的信號運行參數及物理性能，并且在檢查模塊的動作分析功能支持下，最終獲得的檢測結果還有多個方面的功能，如電壓調配、相位處理等。在此過程中，檢測模塊可以實時追蹤與反饋各項物理參數的時間變化曲線，將機電一體化系統中的有效變化與傳感器功能變化進行可視化處理的同時，還能直觀清晰地檢測出傳感器各項關鍵指標的運行情況。將先進的傳感器檢測技術應用到機電一體化運行系統，可以高效化采集各項數據信息，并為機電一體化系統的運行質量提供基本保障。在機電一體化系統運行過程中，傳感器檢測技術可以精準反映出系統的運行質量及相關物理參數，并且不同傳感器類型的使用方式也存在明顯差異，同時傳感器的檢查方式與內容處理方式也各不相同，但整體都有著較強的實用性特點。在傳感器檢測技術應用過程中，系統內部數據信息傳感器可以檢測出機電一體化系統的信息變化，在系統外部數據傳感器中的信息采集與數據分析功能的配合下，還能將整個機電一體化系統的數據傳輸劃分成觸覺改變與非觸覺改變等多種形式，而傳感器也會隨之變成接觸傳感器、非接觸傳感器兩種。其中接觸傳感器主要指觸覺接觸傳感器與壓力傳感器，而非接觸傳感器則包含了音控接觸器、溫度接觸器等多種類型。由此可知，在現代科技手段日益完善的背景下，傳感器檢測技術在科學、經濟以及人文等領域中均有著廣泛的應用前景，不僅有效提升了現代社會公眾的生活水平，還進一步推動了我國經濟建設的可持續發展。

2.2 機器視覺檢測技術

機器視覺檢測系統可以有效提高機械加工制造領域下的產品柔性與自動化水平，尤其在某些危險系數較高的人工作業環境或人工視覺難以達到要求的場所，都需要通過機器視覺檢測代替人工視覺檢測。與此同時，在機械加工制造過程中，有效應用機器視覺檢測技術可以切實保障產品的生產質量，還能整體提高產品生產的自動化水平，并且機器視覺檢測技術相比于人工檢測方式，還有著速度快、精度高的優點。實際上機器視覺檢測技術融合了視覺傳感器與圖像辨別算法，整體呈現出了良好的抗干擾性能，在生產現場中還能發揮高效化非接觸檢測與監控功能。除此之外，機器視覺檢測系統還可以依托于圖像攝取裝置，將待攝取目標的基本信息轉化為圖像信號，并上傳給圖像處理系統，使得像素分布、亮度、顏色等信息進一步轉化為數字信號。隨后利用圖像系統科學運算、處理這些數字化信號，最后推導出被攝取目標的基本特征，以最終獲得的判別結果為依據，嚴格把控現場機器設備的各種動作，同時篩選出具有質量

問題的產品。

2.3 三坐標測量技術

三坐標測量技術是融合了精密測量技術、光機電一體化技術以及云計算于一體的高科技測量技術，其在機械加工制造領域中有著精度高、柔性強、數字化水平高的優勢，在機械加工制造、航空航天等領域中有著廣泛的應用前景，還在一定程度上為現代工業的質量控制與檢測工作提供了技術層面的支持，極大地提高了零部件尺寸、規模、形狀等參數檢測的準確性，并對整個加工過程進行實時監督與管控。與此同時，將三坐標測量技術運用到零部件尺寸檢測與質量控制工作，還可以有效替代傳統專用檢具，并對產品尺寸進行高效化檢測，以微米級為單位保證零部件形位公差檢測的精度，這也是傳統測量技術遠無法達到的高度。

3 精密檢測技術在機械加工制造領域中的應用現狀

3.1 精密檢測技術的投入成本過多

盡管精密檢測技術在機械加工制造領域中已得到了廣泛應用，還取得了理想的發展成果，但精密檢測技術在投入使用時仍需要花費高昂的設備成本，而部分中小型制造企業遠無法承擔過高的投入成本。基于此，在新時代發展形勢下，若想推動精密檢測技術實現更深層次的發展，就必須在保證精密檢測技術質量的基礎上適當降低其使用成本，這也是當前必須予以高度重視的研究課題。目前大部分小型企業可投入的資金成本有限，尚不具備引進各種精密檢測設備的實力，使得企業最終生產出的產品質量遠無法達到相應的要求和標準，在某種程度上加大了產品殘次率的同時，還弱化了機械加工制造企業在市場中的影響力和知名度。

3.2 精密檢測設備的自主研發能力不足

現階段我國機械加工制造產品的數量和規模正日益增長，該領域的覆蓋范圍也越發廣泛，而精密檢測技術在此過程中發揮了至關重要的作用，尤其是各種精密檢測設備為產品的生產質量提供了良好保障。但我國在精密設備制造過程中仍然缺乏對核心部件的自主研發能力，只能通過引進國外研發的控制芯片來完成精密設備制造工作，在精密檢測設備核心部件的自主創新方面仍有所欠缺。這意味著我國精密檢測技術在未來發展階段仍然無法擺脫國外控制芯片的限制，在精密檢測工作實際開展過程中也會面臨著來自多個方面的阻礙。基于此，我國必須深入研究精密檢測技術在機械加工制造領域中的具體應用，通過循序漸進的方式加強我國對核心芯片的研發能力，進一步推動我國精密檢測技術的科技含量。

4 精密檢測技術在機械加工制造領域中的具體應用

4.1 傳感器精密檢測儀器的具體應用

石英這種超導體原本就有著極其優越的性能，而石英傳感器又由敏感部件、傳感部件以及測量電路構成。其中石英傳感器的敏感部件主要由石英晶體這種電子材料組成，沿著某個方向切割石英晶片后產生的電場或電壓，還會與機械應力下的電壓成正比。與此同時，石英晶片在電場的作用下，還會與電場形成反比的電壓，也就是所謂的反向電壓效應。由于石英晶體在溫度、電學以及機械等領域中均有著明顯優勢，因此石英傳感器可以精準控制機械加工制造零件。在機械加工過程中科學運用激光傳感器這種精密檢測技術，可以有效規避檢測環境帶來的外在影響，從而體現出精確度高、抗干擾性強以及檢測效率高的優點。將原件設備連接到計算機還能實時共享與傳輸檢測結果，在減輕人力負擔的同時還能體現出良好的便利性與實用性。

由于軸承生產加工極容易受到振動、切削溫度、切削力等因素的影響，因此采集機械加工制造中的物理量時，應盡可能選擇石英傳感器。在正式檢測前，可以將傳感器分別賦在各項檢測儀器中，以此采集各個儀器中傳輸的工作頻率信息，并將其作為機械加工檢測的參考依據。

在機械加工制造領域中應用精密檢測技術時，既需要保證加工產品的檢測精度，又需要對加工產品做好數據運算、分析工作，如檢測加工設備的切削力、溫度、變動頻率等參數。在機械零件加工過程中，不僅需要對以上參數進行精準檢測，還需要嚴格把控加工產品的精密度，充分考慮各種可能影響產品精度的客觀因素，這也對精密檢測技術以及精密設備的應用提出了更高的要求。實際上精密檢測技術與設備的精準度都會直接對加工產品的精準度造成影響，尤其是機械加工制造過程中，極容易受到精密和超精密加工等因素的影響。一旦檢測到微小因素對加工產品造成影響，就必須客觀評估這些微小因素對加工產品的影響程度，同時有針對性地調整這些微小因素，切實保障加工產品的精確度。與此同時，應用精密檢測技術時，還可以借助石英傳感器控制檢測過程中涉及到的各種微小物理量因素。如石英傳感器中的三維壓電測力儀可以精準采集加工設備中出現的切割數據，并且這類傳感器還具有較高的精確度，不但覆蓋范圍廣，在實際應用過程中還有著較高的便利性。現階段石英傳感器無論是在國外還是在國內，都已成為精密檢測工作中的首要選擇。

4.2 激光精密測量儀器的具體應用

現階段各行業領域的發展都離不開激光器的支持，究其根本原因在于激光有著獨特的性能，利用激光可以嚴格把控機械加工制造過程，并且激光還為精密檢測識別技術提供了發光方向與亮度方面的支持。激光檢測主要通過光的干擾性能與散射、衍射的基本特性來完成精密檢測工作，其中干擾指兩個波疊加后形成的復合波現象，散射指光在介質的不均勻特征下朝著四面發散的現象，而衍射指光經過障礙物或小孔碰撞后繼續散射的波現象。在機械加工制造領域中應用激光各種精密檢測技術時，可以精準測量重要零件的數據信息，并且在實際測量過程中也不會對零件造成損害。實際上激光精密測試儀最明顯的優勢在于其不會直接接觸零部件，也就是通過非接觸的方式進行檢測。相比于其他測試儀，激光精密測試儀對零件形狀、尺寸的要求相對較低，在測試過程中還能表現出較高的工作效率。

激光精密測量儀器可以有效采集逆向工程中出現的數據信息。在機械加工制造過程中，某些加工產品的精密度需要達到亞微米或納米等級別，這一要求必須通過精密度更高的儀器來實現。而先進的激光精密測量儀器不僅有著0.1nm～10nm的分辨率，還能充分滿足加工產品的高精度測量要求。在激光精密測量儀器實際應用過程中，需要借助在線控制技術檢測相應的控制元件，依托于高精度成像設備建造的零件模型，不僅有著較高的自動化生產水平，還能最大限度地降低零件生產成本。最重要的是，激光精密測量儀器可以在機器視覺精密檢測技術的支持下有效落實零部件測量工作，即便是測量某些大尺寸零件，也能通過簡便操作完成。因此，激光精密測量儀器不僅在機械加工制造領域有著廣泛的應用范圍，最終生產出的機械加工制造產品也有著良好的質量保障。最重要的是，科學應用激光精密測量儀器還有助于簡化精密測量程序，最大限度地提高加工產品精密測量的科學性與準確性。

4.3 機器視覺檢測技術的具體應用

機器視覺精密檢測技術作為一項新型技術手段，其在實際應用過程中主要參照了相機原理，將拍攝后的零部件照片傳輸到計算機處理器后，即可利用先進的計算機技術對比分析零部件的尺寸和形狀。這種機器視覺精密檢測技術的優點在于不需要任何高端特殊設備，即便是普通的相機也可以完成拍攝工作，并且整個機器視覺識別過程也有著較高的效率，在特殊情況下還可以通過遠程識別的方式檢測零部件的參數信息。

機器視覺檢測技術主要通過攝像器件來實施在線監測模式，有效采集軸承形狀、尺寸等參數信息的同時，還能實時監督與管控機械加工管理工作，因此這項技術在機械加工檢測工作中起到了不可替代的作用。在機器視覺檢測技術實際應用過程中，通常需要將軸承參數信息傳遞與存儲到計算機中，并將這組數據定性為對照組，而機器視覺檢測后得到的數據則為實驗組。將這兩組數據進行對比分析后可知，若兩組數據中的差值在誤差允許范圍內，那么該項檢測技術就達到了軸承加工標準。若軸承產品的質量未達到要求，還需要將其進行返廠處理。這種軸承加工檢測技術不但有著較高的精確度與時效性，在實際應用過程中涉及到的操作也較為簡便，不僅減輕了大量的人力負擔，還能為機械加工廠的軸承產品檢測工作提供技術層面的支持。

4.4 三坐標測量技術的具體應用

三坐標測量技術對硬件配置和測量環境提供了較高的要求。其中測量環境方面的應用要求指溫度、壓力、濕度等數值必須達到設備正常運行的測量范圍之內，而硬件配置方面的要求指探針配置、工作裝夾等設備，可以在三坐標測量技術支持下采集到相應的數據信息。基于信息發送裝置，沿著X軸、Y軸、Z軸這三個方向讀取相關信息后，還需要建立系統的空間坐標軸，依托于計算機數據處理軟件讀取零件在加工生產過程中出現的誤差信息。在機械加工制造中科學運用三坐標測量技術，可以有效提高數據分析處理工作的效率以及數據測量的精確度，同時保障機械加工零件的生產質量。

5 精密檢測技術在機械加工制造領域的未來發展趨勢

5.1 實現零廢品生產目標

機械加工制造領域在未來發展階段既需要保證產品制造質量，又需要達到零廢品生產狀態。而這一理想過程的實現離不開先進的精密檢測技術支持。在零部件生產加工過程中，精密檢測技術與加工質量、零部件裝配質量存在密不可分的關聯，若想真正意義上達到零廢品生產狀態，就必須不斷優化精密檢測技術的操作流程。例如，在生產機床加工過程中，必須從整體角度出發設想機床的檢測質量，從源頭上避免機床在實際加工過程中產生各種不必要的廢品，以此為零廢品生產目標的實現奠定良好基礎。

5.2 全面推廣視覺測試技術

基于現代視覺理論與科技手段的日益完善，視覺測試技術作為一項非接觸式檢測技術，主要用于模擬人工視覺擁有的某些功能，同時實現人工視覺無法達到的某些要求或標準，因此視覺測試技術將會在電子光學領域中得到廣泛應用。將精密檢測技術與視覺測試技術進行有機結合，不但能有效提高視覺檢測的精度，還能在傳統汽車領域中建立起高效化、高精度數字掃描系統。例如，精準測量汽車的三維立體尺寸，可以有效避免零部件在制造過程中生成具有誤差的殘次品，同時進一步拓展產品的市場化發展。

6 結語

在現代化社會發展進程中，我國機械加工制造領域逐漸在精密檢測技術的理論探究與實踐應用等方面取得了明顯成效，并且在新時代發展形勢下精密檢測技術的使用范圍也越來越廣泛，這意味著精密檢測技術在未來將會迎來全新的發展趨勢。隨著我國機械加工制造領域的快速發展與進步，各種高精度生產零部件將會廣泛應用到各行業領域，并與社會公眾的日常生活實際息息相關，而這一理想目標的實現需要先進的精密檢測技術支持，因此在當前發展階段，必須推動精密檢測技術實現更高水平的革新與研發。