精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年17期   作者:周媛媛
[导读] 中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
        周媛媛
        中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
        摘要:21 世纪是生产的时代。制造业精密控制检测技术的精度已经精确到几微米,发展可谓非常快速。用于加工的检测技术主要包括技术测量和高精度测量,以测量部件的几何参数,包括长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差测量。精密检测技术被广泛的应用,它为机械加工制造行业提供技术支持,为行业的快速发展奠定了基础。在此基础上,我们在下文中论述了精密控制技术在加工中的应用。
        关键词:精密检测技术;机械加工制造;应用研究
        
        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。
        一、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。
        二、精密检测技术研究
        2.1 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。
        2.2 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。
        2.3 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。
        2.4 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。


        三、检测技术在机械加工领域中的应用分析
        本文以瑞工品牌 NJ240EM 轴承为例,对该机械零件加工检测进行研究。该零件参数为:外径 360mm,内径200mm,厚度 25mm。
        3.1 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。
        3.2 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。
        3.3 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。
        3.4 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。
        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]贺东溥,侯为康,舒钊,沈阳.在线检测及智能修正技术在惯性精密铸造结构件机械加工中的应用[J].航天制造技术,2020(01):65-69.
        [2]谷金诚.精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析[J].内燃机与配件,2019(23):212-214.
        [3]刘扬开,陈裕君.精密检测技术在机械加工制造领域中的应用[J].南方农机,2018,49(04):77.
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