河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心 河南省郑州市 450000
摘要：随着科学技术的快速发展，促进了机械加工制造领域的快速发展，虽然提高了生产加工效率，但是零件检测精准度偏低。为此，本文提出传感器检测技术、激光检测技术、机器视觉检测技术、三坐标测量技术，探究这4项技术在机械加工制造中的应用方法及作用，从而达到提高零件生产质量的目的。
关键词：精密检测技术；机械加工制造；应用
1 精密检测技术研究
1.1 传感器检测技术
该项技术指的是利用传感器采集机械加工相关数据信息，通过对比分析，判断当前零件生产加工环节是否存在问题，从而实现零件精准检测。目前，应用比较多的是石英传感器，将此传感器安装到零件生产加工车床上，建立在压电逆效应和压点效应基础上，采集频率信息，将其作为判断依据。这种传感器技术检测灵敏度较高，且支持与计算机连接，可以实现数字化管理。
1.2 激光检测技术
该项技术指的是利用激光散射、衍射、干涉完成零件检测，目前应用比较多的类型为非接触式激光检测仪器。该类型仪器检测效率较高，不容易受到外界干扰，成为了机械零件主要检测技术之一。此项技术的应用需要测量零件的形状、尺寸等参数，所以在检测之前，需要做好测量准备工作，根据计算分析，确定激光检测方案。
1.3 机器视觉检测技术
该项技术指的是利用视觉摄像器，采集零件图像信息，加以判断分析的检测技术。其判断是根据图片像素亮度、分布、色彩等信息，与标准数值进行对比分析，如果在误差允许范围之内，则认为该零件满足生产要求，反之不符合生产要求。
1.4 三坐标测量技术
该项技术指的是利用测量仪器，在六面体空间范围内，对机械零部件的圆周分度、长度等参数进行测量，并根据测量参数结果，绘制测量体三维图，经过软件处理，将其拟合成多种元素，以便零部件质量检验。目前，该技术在生产加工、检验等环节均有所应用。
2 检测技术在机械加工领域中的应用分析
2.1 基于传感器检测技术的机械加工检测
考虑到振动、切削温度、切削力均会对轴承生产加工造成较大影响，所以，本研究利用石英传感器采集这些物理量。为了完成此检测工作，将传感器分别安装于钻削测力仪、三向磨削测力仪、三向车削测力仪等设备上，分别采集各个仪器的工作频率数据，将其作为判断依据。以NJ240EM轴承正常作业参数为判断基础，通过对比分析，判断当前生产过程中是否产生了对轴承零件质量造成影响的情况。如果产品质量受到影响，立即停止生产，调节各项设备工作参数，直至达到质量标准，才可以继续生产。
2.2 基于激光检测技术的机械加工检测
激光检测技术的应用，是在检测之前采集轴承零件形状、尺寸、生产加工位置等信息，根据此部分信息，调节激光检测点、干涉角度等参数，从而获取较为精准的数据结果。根据提供的标准参数数值，判断某生产流程样品和最终样品是否合格。在实际工作开展中，以检测仪器布设位置和激光入射角度为重点，经过多次调节，以提高机械加工测量精准度。
2.3 基于机器视觉检测技术的机械加工检测
该项检测技术主要依靠摄像器件，通过开启在线监测模式，采集轴承的形状、尺寸等数据信息。通常情况下，此项技术的应用是将监测与控制结为一体共同开展机械加工管理工作，成为了机械加工不可缺少的检测技术之一。在实践应用中，将轴承各项参数信息输入到计算机中，将其作为对照组，利用机器视觉检测得到的数据作为实验组，通过对比两组数据差值。如果差值在误差允许范围之内，则认为此检测技术符合轴承加工要求，反之，轴承产品不达标，需要返厂。这种轴承加工检测方式，工作效率较高，检测方法简单，节省了大量人力资源，是各个机械加工厂的重要检测工具。
2.4 基于三坐标测量技术的机械加工零件测量
该项技术的实践应用，对测量环境及硬件配置有一定要求。其中，测量环境信息包括温度、压力、湿度等数值的测量，在确定均在测量设备正常工作范围内时，方可开始测量。而硬件配置指的是探针配置、工件装夹等，通过搭建此测量平台，以便获取精准数据。以信息发送装置为测头，分别沿着X轴、Y轴、Z轴3个方向读取相关数据，通过建立空间坐标系，借助计算机数据处理软件，确定被测零件生产加工误差信息。这种测量技术可以节省大量数据分析时间，提高测量精准度，对机械加工零件质量提升帮助较大。
3 工程案例
3.1 工程案例简介
某汽车生产公司在加工钣金件时发现测量数据不准确，导致后续工程出现了严重问题。为了提高钣金件参数测量精准度，本文引入了三坐标测量技术，严格按照规范对此零件进行测量，从而为产品生产加工提供可靠数据支撑。本研究以车门上的圆孔测量为例，通过分析零部件图纸要求，合理配置测量环境及硬件平台，拟定详细的测量工序，按照此工序完成零件数据测量。
3.2 测量配置
零件测量规范中，明确规定了测量环境及硬件配置要求。其中，测量环境信息指标包括压力、湿度、温度等，硬件配置包括工件装夹、探针配置等。以下为测量配置具体信息：
（1）测量环境配置。关于测量环境的配置，以钣金件加工生产环境作为参考，保证压力、湿度、温度等指标在规定范围内即可。如果其中某项指标超出了规定范围，则此时不可以测量数值，需要对环境配置参数进行调节，直至满足规定要求，方可开始测量。
（2）工件装夹配置。为了准确测量汽车零件尺寸，需要利用汽车测量支架专属检验设备测量相关数据。在测量过程中需要全面分析零件安装、零件变形量、刚性等指标，严格按照夹紧规范配置。
（3）探针配置。按照探测配置及被测元素规范，依据测量要求，利用形态短粗的探针布设测量硬件环境，以此缩小扰度变形误差。本研究选取的探针参数为：直径3mm，长度50mm。
基于上述配置，构建整车坐标系。汽车行业包含两种支架，按照是否带有基准进行划分。其中，本案例中的车门不带有基准支架，因而选取迭代法作为数据分析工具，构建相应坐标系，设定最高精度范围1/10～1/3。
3.3 测量流程
第一步：测量投影平面。如果测量点与圆孔边之间的距离过近，很有可能增加误差，所以，本研究选取大于圆孔半径之处作为投影平面测量范围，即半径大于3mm之处。
第二步：测量圆孔点数。以测量效率及准确率作为设定指标，设定4个圆孔测量点，使其满足测量精准度要求的同时，减少数据分析量。
第三步：测量点位置的确定。依据钣金件零件特性，以圆孔光亮带作为测量点布设位置。
第四步：数据测量。利用三坐标测量仪器测量钣金件圆孔数据信息。
第五步：数据处理。采取迭代法处理数据，以此提高测量结果精准度。
第六步：绘制模型。将收集到的测量结果输入计算机软件中，绘制投影平面、测点分布图。
4 总结
本文围绕机械加工检测技术展开研究分析，选取传感器检测技术、激光检测技术、机器视觉检测技术、三坐标测量技术作为重点研究内容，以NJ240EM轴承为例，探究4项技术在轴承加工检测中的应用方法及作用。另外，以三坐标测量技术作为工程案例研究核心技术，提出测量应用方案，并分析其作用。通过本文内容的布设，可以为机械加工检测工作的开展提供参考。
参考文献
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