机械制造领域测量技术的发展研究

时间:2022-03-18 09:42:34 公文范文 浏览次数:

摘 要:机械制造领域的高速发展,为我国的社会建设,和经济建设提供了源源不断的动力。社会建设的逐步完善,经济建设的稳步前进,为我国的机械制造领域的向前迈进,也营造了良好的发展环境。当然我们还应该看到机械制造领域的不断向前发展,离不开测量技术的有利支持。测量技术的逐步完善,不但降低了机械制造过程中误差,而且还助推了机械制造领域的发展。本文就以当前机械制造领域中,最重要的测量技术发展为切入点,对测量技术的现状、发展趋势、及一些促进我国测量技术发展的问题,进行了深刻的阐述。为未来我国的测量技术的发展,提供了一定程度上的参考价值。

关键词:机械制造;测量技术;发展研究

测量技术在科学的发展史上起着非常重要的作用,是一切信息科学的基础。在机械制造领域里,测量技术更是重中之重,测量技术不仅仅用于检测,更是机械制造领域制造设备的一部分。机械制造想要达到一个更高的水平,必需将生产资料、生产设备、测量技术等结合到一起。测量的主要目的是获取和处理几何量,包括位置、形状、距离、长度、角度等各种要素。主要测量技术包括测量、仪器、传感技术等等。但是不同的测量方法或不同的测量环境所测量出的值有可能不同,测量值的不同会给机械制造带来很大的阻碍。

一、测量技术的概述

测量是人们认识世界的有效途径,测量技术是在机械加工车间工作的机械加工工人必须掌握的技术。在机械制造领域中,正确运用测量技术,才能更好地制造机械,才能满足高精密度的现代化生产需求,改变和改善人类的生存环境。机械制造中的测量通常包含两个方面:一方面是机械制造过程中对于相关加工生产零部件的测量技术,另一方面是指制造系统的相关测量技术。对于现代化测量技术而言,测量技术的要求较高,测量的方式方法也较多。但是,如何运用现代化测量方式完成高精密度的测量任务是非常关键的。在机械制造的测量过程中会涉及到很多数学知识与数学原理,比如,在机械制造过程中会有很多几何量的测量,会涉及到测量对象的形状、长度与角度等。所以,测量技术是机械制造过程中最核心的技术,有人比喻为测量技术是机械科学研究和先进制造的“眼睛”。测量技术主要包括传感、测量与仪器;通过仪器,将被测量的物体转换为能够普遍被人们所识别和便于处理的信号。

二、我国机械制造领域测量技术的发展现状

随着近几年世界经济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势,我国的机械科学和制造系统也发生了新的变革。数字和智能化制造、微机电系统、极端制造、复杂机电系统、生物制造、绿色制造等新型机械系统、设计理念、制造工艺和技术正逐渐由概念走向成熟和工程应用,新的测量问题不断出现,测量在机械系统及制造过程的作用和地位不断提高,机械制造中测量技术的研究面临新的发展机遇和挑战。测量技术的先进程度将成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。近几年来我国测量技术和相关仪器的研究取得了一系列重要进展,新型测量原理、测量技术、测量系统及仪器设备不断出现:新型传感原理及传感器、先进制造的现场、非接触、数字化测量,微纳米级超精密测量、超大尺寸精密测量、基标准及相关测量理论研究等方面都有了长足的发展。具有代表性的研究成果如下所述。

1.先进制造中空间尺寸测量的现场校准方法和装置取得重大成果。仪器校准和量值传递是保证精度的最重要基础,天津大学叶声华院士等在先进制造测量领域发明的空间尺寸测量的现场校准方法和装置,解决了现代制造中亟待解决的现场校准及其装置的许多问题。

2.以正交偏振激光器为核心的技术发明,充分展示了我国自主研发精密测量仪器的能力。清华大学张书练教授等以其发明的正交偏振激光器为核心技术,研发了多种精密测量仪器。

3.大型超精密仪器核心技术研究方面取得了重要的突破。该成果由哈尔滨工业大学谭久彬教授为首的科研团队完成。

4.新型压电石英传感器及测量技术,成功解决了机械制造中复杂力学量的测量问题。大连理工大学孙宝元教授带领的研究团队,由于发现了石英晶体切向灵敏度分布规律、石英晶体扭转效应、多次压电感生效应,将压电效应由一次扩展到多次,由二维扩展到三维,由线性极化扩展到非线性极化,由基于应力分类扩展到基于变形的分类,创建了4种能量与6 种能量间物性效应新模型和物性效应总览表,初步形成了基于构件变形的压电效应新体系框架。

三、我国机械制造中测量领域存在问题

我国机械制造领域中测量技术存在的问题虽然在近几年内,我国机械制造领域中测量技术已经有了很大的发展,出现了很多新的原理、新的测量技术和数字化测量,不管是在研究理论上还是测量精度上都有了很大的进步和发展,这些成绩不能否定,但是与国外一些测量技术发展水平较高的国家相比,我国的测量技术、测量理论、测量设备、测量精度上面都存在一些不足,具体分析如下:

1.自主创新少。在我国的测量技术、测量理论、测量仪器里面,很多都是借鉴一些先进国家的理论,自己原创的较少,这一点在很大程度上影响了我国机械制造领域里测量技术的研发能力。这种现象的发生,是因为我国的研究力度不够,研究投入较少,对测量技术的认识不够,只追求数量上的充足,却忽略了质量上的突破。

2.测量仪器可靠性差。我国机械制造领域现在使用的测量仪器的精度都不高,与国外一些先进国家的测量仪器精度相差1~2 个数量级,这就影响了我国机械制造的发展,导致我国很难生产出精密度要求高的产品,从而影响了一些关键技术的实现。

3.测量设备的性能落后。现在国内的一些测量设备只能用于测量及简单的计算,而很少有数据处理、数据分析、排除外部干扰等作用,智能化程度还比较低,导致我国的测量设备很难进行高端的测量工作。而国外的一些测量设备已经能够达到很高的智能化程度,能够适应各种环境,能够在排除外部干扰的情况下得出真实的测量数据。

4.高端测量设备几乎空白。跟国外的测量设备相比,我国的测量设备还比较低端,几乎没有高端的测量设备,因为高端测量设备制作成本高,难度大,附加值高,加上国内测量设备研制中的急功近利,导致我国的高端测量设备很少,几乎空白。

四、结语

为了有效我国,未来测量技术的发展,实现通过测量技术的不断完善,促进我国机械制造领域与世界机械制造领域同步发展的目的,我们应该肩负起专研测量技术的历史使命,为我国测量技术的科学研究工作,贡献出我们的全部智慧,让中国因为测量理论技术的不断完善,在世界机械制造领域立于不败。

参考文献:

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