精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析 高捷

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:高捷
[导读] 摘要:测量领域的精确检测技术被用于加工制造业,为制造业的繁荣提供了很好的机会。
        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:测量领域的精确检测技术被用于加工制造业,为制造业的繁荣提供了很好的机会。随着科学技术的发展,我国不仅逐步普及了先进的加工技术,而且在精密检测领域进行了广泛的研究,大大提高了检测精度。精密测试结合了多种技术,可确保制造的产品满足精度要求,并确保精确的零部件尺寸和形状。制造业中准确的检测技术已成为当时发展的一个组成部分,它有助于社会的发展,具有现代性。
        关键词:精密检测技术;机械加工;制造
        1 精密检测技术的简要介绍
        为了使机械制造的产品规格和尺寸满足设计精度要求,必须对产品进行批量测试,以使设计精度和质量符合设计标准。目前跟随科学技术和智能技术同步发展的检测技术,在现有的检测方法中,结合了计算机和软件、光学技术、声学技术和传感技术,是逻辑式检测。进而采用光电检测技术、采用辐射检测技术、采用电气检测技术、采用阻抗检测技术、应用超声波检测技术和混合应用特殊尖端检测技术,完成了进行精确检测的要求。
        2 我国机械制造中测量技术的发展现状
        2.1 测量空间尺寸的现场校准方法与装置
        仪器的量值传递和校准在机械制造中非常重要,这是确保仪器精度的重要依据。天津大学叶声华院士开发了相关设备的空间测量和现场校准程序,解决了实际测量工作中的现场校准问题。首先,该方法把多种靶标几何结构作为自身现有标准尺寸,并在空间测量中传输与其他测量位置相关的数据信息,以允许在较大测量范围内的进行测量。可基于应用测量系统的整体校正,以消除误差,传感器校准与传感器组件校准之间的误差相对较小,提高了校准的准确度和速度。其次,由于渥拉斯顿棱镜和直角棱镜是共光路轨道自适应系统,空气扰动的适应性问题和激光束漂移适应性问题可以得到有效解决,从而使测量更加稳定。最后,该技术基本上测量了同轴度。塞曼激光器通过在此处放置正交线偏振光来减小测量的实际尺寸,获得相对位置,以避免热漂移的不利影响。
        2.2 精密测量仪器的正交偏振激光核心技术
        偏振正交激光器是一种我国开发的高精度测量装置,清华大学张树联研发团队开发了该技术的精密设备。激光器使用双折射光学器件将激光器的纵向模分成两个正交偏振,频率差为50MHz至1200MHz。同时,具有超短频差He-Ne激光器被设计,用于解决传统的短反式单模激光腔的问题和激光束的稳定性。双频激光双折射原理的振动特性可利用,用于正交偏振、频差调谐、分频和频率竞争的实验方法,来总结模竞争与模分裂现象,这是一种在以前的实验中不易获得的分离现象。特别对于双频激光器,应用三偏振特性,设计激光器纳米测尺,精度可达到15毫米的范围,精度大于0.75微米,这是对具有正交偏振的激光器的进一步开发的最重要的技术支持。
        3 精密检测技术的种类
        3.1 机械加工制造中激光的精密检测技术
        激光器目前用于各种应用领域。激光有独特性质,可以使用激光来精确控制加工。激光的方向发光和高亮度是支持精密检测识别的技术。激光检测使用了光的干扰、散射和衍射的特性。干扰是两个波叠加形成新的复合波的现象。散射是指由于介质的不均匀性而光向四面发散的现象。衍射是在与障碍物或小孔碰撞后散射继续传播的波。激光用于在加工过程中检测主要的零件。测量数据准确有效,不会损坏零件。激光精密测试仪的最大优点是它不会碰到某些部件,该技术称为非接触式测试仪。这种精密测试仪比其他测试仪具有更低的形状和尺寸要求,以及更高的效率,不会损坏部件。
        3.2 机械加工制造中激光的石英传感器的精密检测技术
        石英是优异的超导体,其传感器主要由敏感部件、传感部件和测量电路组成。

石英传感器的敏感部件使用的是石英晶体,石英晶体是一种重要的电子材料。在特定方向上切割石英晶片产生的电场或电压与机械应力下的电压成正比例,这被称为正压电效应。另一方面,当石英晶片受作用于电场时,产生与电场成反比的电压,这被称为反向电压效应。正面和负面效应一起被称为压电效应。晶体单元具有优异的机械、电学和温度特性以及压电效应,因此,石英传感器用于精确控制。精确激光传感器技术在加工过程中的主要优点是不受检测环境的影响,防干扰性强、效率高、检测率高、精度高。原件连接到计算机设备可以传输检测数据,降低工作强度,具有易用性和便捷性。
        3.3 机械加工制造中机器视觉的精密检测技术
        准确检测机器视觉是最近开发的一项新技术,使用原理类似于相机原理。拍摄零部件照片并获得后,通过数据传输系统,将其传输到计算机处理器,经过一系列比较和分析并确保部件尺寸符合要求。该技术的最大优点是它不需要任何特殊设备,即使是普通相机也可以用作检测设备。识别速度更快,可以在线进行远程识别。
        3.4 精密检测技术在机械加工制造中的综合应用
        为了精确地检测零件,零件的外部尺寸和各种物理量必须进行精确检测,特别要根据严格的精度要求而把控。航空航天和军事装备部件的精度要求更高。零部件的准确检测主要涉及对物理量的精确控制,包括零件切削温度、切削力和振动,以检查零件的切削性能是否符合要求。基于石英传感器的最常用的高精度检测技术,使测量数据更加准确和灵敏。例如,在测量切削过程中使用三维压电测力仪、三向压电铣削测力仪、三向磨削测力仪和钻削测力仪,在使用过程中,复杂的机器数据被广泛采用,这些都是基于石英传感器的检测方法。可以使用三维测量装置测量工件的所有几何值,测量工件的形状。测量几何量主要涉及测量工件的三维尺寸,工件的几何形状和精确的位置控制。该技术主要基于激光精密测量技术,其普及程度大大提高了测量精度(精度主要集中在微米,纳米级)。精密机器视觉检测仪基于视觉精密技术,精密检测仪器通常可以实时监控零部件的生产过程,使用精密仪器进行远程监控和交互式监控,通过严格检查生产过程和零件质量,提高生产效率和零件质量。这使得生产中的产品能够满足要求,提高检测效率,简化检测技术并实现远程控制。
        4 精密检测技术的应用
        我们不仅需要测量零件的几何精度,还需要一些与零件精度直接相关的精度,例如在加工过程中需要测试其他物理量,特别是在精密和超精密加工时影响加工和制造的因素。先进的检测工具非常重要。与加工相关的物理量(切削力、切削温度、振动等)直接影响材料的切削性能,当检测到这些因素时,这些变化有助于分析对物理量的影响。石英传感器对需要接触测量的物理量非常敏感。如三维压电测力仪、三向压电铣削测力仪、三向磨削测力仪和钻削测力仪,它们通常用于测量切割数据。这种高精度传感器易于使用,并且是大多数国内外用户的首选。为了测量零件几何量,坐标测量装置可以非常精确地处理所有复杂三维零件的尺寸、形状和相对位置。这种激光精密测量仪器广泛用于采集控制和逆向工程数据。在加工中,精密加工和超精密加工的精度在微米、亚微米和纳米范围内,必要的精密检测仪器需要更加精确,常见的精确检查的仪器,如激光干涉仪(0.1至10nm分辨率)和扫描电子显微镜(分辨率1nm),通常用于在线控制技术,用于在线控制元件检测。
        5 结语
        随着高精度检测技术在加工制造领域的普及,机械零件质量得到了提高,机械零件的加工精度也不断提高。我国在加工和制造检测这项技术上投入了大量的工作和物质资源。然而,目前我国的精密检测试设备成本高昂,小企业无法购买。由于这些原因,迫切需要加深该设备的革新,并且可以通过寻找廉价的材料取代昂贵的材料,获得精密测试技术快速发展。
        参考文献:
        [1]张云.机械加工制造中精密检测技术的应用研究[J].河南科技,2018(19):90.
        [2]黄河.机械加工中精确技术的控制探讨[J].山东工业技术,2017(24):24.
        [3]范炳树,陈亮.提高机械加工过程的效率探讨[J].南方农机,2018(11):72.
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