精密检测技术在机械加工制造领域中的应用分析

何 江

在机械加工制造业实际发展过程中，灵活运用各种检测技术可以切实提高制造业的生产效率及工作质量，但这类检测技术在实际应用过程中仍然存在多个方面的问题。而精密检测技术的衍生却有效弥补了这一弊端，不仅极大地提高了零部件检测的精度，还能结合其他技术手段提高机械加工制造产品的质量，因此在机械加工制造领域中推动精密检测技术的应用和发展，已成为顺应新时代发展趋势的必然选择。

1 精密检测技术概述

若想保证机械制造产品符合顾客提出的基本要求，就必须事先利用精密检测技术对产品的参数、规格进行测试，以此确保产品的各项指标达到相关要求和标准。对于机械制造业而言，精密检测技术一直发挥着至关重要的作用，尤其在现代科技手段日益完善的背景下，机械加工制造领域也与时俱进，将各项检测设备及相关技术手段进行了升级改造，使得当前现行的检测技术融合了智能设备的各种功能，如大数据技术、计算机技术、光感技术以及传感技术等先进的科技手段。在现代化社会发展进程中，精密检测技术随着现代科技手段的完善，取得了全新的发展成果，并且逐渐形成一种逻辑式检测技术。与此同时，精密检测技术中还融合了辐射检测技术、超声波检测技术及高端辅助检测技术，极大地满足了机械加工制造领域对器材设备提出的精密检测要求。

2 精密检测技术的类型

2.1 传感器检测技术

在机电一体化建设过程中，通常需要涉及到大量复杂的运行模块，其中测量模块可以起到运行管理、科学调控等方面的功能。尤其在传感器与调控电路运行过程中，测量模块和机电一体化系统可以起到良好的调节作用，从根本上改善了机电一体化系统中的信号运行参数及物理性能，并且在检查模块的动作分析功能支持下，最终获得的检测结果还有多个方面的功能，如电压调配、相位处理等。在此过程中，检测模块可以实时追踪与反馈各项物理参数的时间变化曲线，将机电一体化系统中的有效变化与传感器功能变化进行可视化处理的同时，还能直观清晰地检测出传感器各项关键指标的运行情况。将先进的传感器检测技术应用到机电一体化运行系统，可以高效化采集各项数据信息，并为机电一体化系统的运行质量提供基本保障。在机电一体化系统运行过程中，传感器检测技术可以精准反映出系统的运行质量及相关物理参数，并且不同传感器类型的使用方式也存在明显差异，同时传感器的检查方式与内容处理方式也各不相同，但整体都有着较强的实用性特点。在传感器检测技术应用过程中，系统内部数据信息传感器可以检测出机电一体化系统的信息变化，在系统外部数据传感器中的信息采集与数据分析功能的配合下，还能将整个机电一体化系统的数据传输划分成触觉改变与非触觉改变等多种形式，而传感器也会随之变成接触传感器、非接触传感器两种。其中接触传感器主要指触觉接触传感器与压力传感器，而非接触传感器则包含了音控接触器、温度接触器等多种类型。由此可知，在现代科技手段日益完善的背景下，传感器检测技术在科学、经济以及人文等领域中均有着广泛的应用前景，不仅有效提升了现代社会公众的生活水平，还进一步推动了我国经济建设的可持续发展。

2.2 机器视觉检测技术

机器视觉检测系统可以有效提高机械加工制造领域下的产品柔性与自动化水平，尤其在某些危险系数较高的人工作业环境或人工视觉难以达到要求的场所，都需要通过机器视觉检测代替人工视觉检测。与此同时，在机械加工制造过程中，有效应用机器视觉检测技术可以切实保障产品的生产质量，还能整体提高产品生产的自动化水平，并且机器视觉检测技术相比于人工检测方式，还有着速度快、精度高的优点。实际上机器视觉检测技术融合了视觉传感器与图像辨别算法，整体呈现出了良好的抗干扰性能，在生产现场中还能发挥高效化非接触检测与监控功能。除此之外，机器视觉检测系统还可以依托于图像摄取装置，将待摄取目标的基本信息转化为图像信号，并上传给图像处理系统，使得像素分布、亮度、颜色等信息进一步转化为数字信号。随后利用图像系统科学运算、处理这些数字化信号，最后推导出被摄取目标的基本特征，以最终获得的判别结果为依据，严格把控现场机器设备的各种动作，同时筛选出具有质量

问题的产品。

2.3 三坐标测量技术

三坐标测量技术是融合了精密测量技术、光机电一体化技术以及云计算于一体的高科技测量技术，其在机械加工制造领域中有着精度高、柔性强、数字化水平高的优势，在机械加工制造、航空航天等领域中有着广泛的应用前景，还在一定程度上为现代工业的质量控制与检测工作提供了技术层面的支持，极大地提高了零部件尺寸、规模、形状等参数检测的准确性，并对整个加工过程进行实时监督与管控。与此同时，将三坐标测量技术运用到零部件尺寸检测与质量控制工作，还可以有效替代传统专用检具，并对产品尺寸进行高效化检测，以微米级为单位保证零部件形位公差检测的精度，这也是传统测量技术远无法达到的高度。

3 精密检测技术在机械加工制造领域中的应用现状

3.1 精密检测技术的投入成本过多

尽管精密检测技术在机械加工制造领域中已得到了广泛应用，还取得了理想的发展成果，但精密检测技术在投入使用时仍需要花费高昂的设备成本，而部分中小型制造企业远无法承担过高的投入成本。基于此，在新时代发展形势下，若想推动精密检测技术实现更深层次的发展，就必须在保证精密检测技术质量的基础上适当降低其使用成本，这也是当前必须予以高度重视的研究课题。目前大部分小型企业可投入的资金成本有限，尚不具备引进各种精密检测设备的实力，使得企业最终生产出的产品质量远无法达到相应的要求和标准，在某种程度上加大了产品残次率的同时，还弱化了机械加工制造企业在市场中的影响力和知名度。

3.2 精密检测设备的自主研发能力不足

现阶段我国机械加工制造产品的数量和规模正日益增长，该领域的覆盖范围也越发广泛，而精密检测技术在此过程中发挥了至关重要的作用，尤其是各种精密检测设备为产品的生产质量提供了良好保障。但我国在精密设备制造过程中仍然缺乏对核心部件的自主研发能力，只能通过引进国外研发的控制芯片来完成精密设备制造工作，在精密检测设备核心部件的自主创新方面仍有所欠缺。这意味着我国精密检测技术在未来发展阶段仍然无法摆脱国外控制芯片的限制，在精密检测工作实际开展过程中也会面临着来自多个方面的阻碍。基于此，我国必须深入研究精密检测技术在机械加工制造领域中的具体应用，通过循序渐进的方式加强我国对核心芯片的研发能力，进一步推动我国精密检测技术的科技含量。

4 精密检测技术在机械加工制造领域中的具体应用

4.1 传感器精密检测仪器的具体应用

石英这种超导体原本就有着极其优越的性能，而石英传感器又由敏感部件、传感部件以及测量电路构成。其中石英传感器的敏感部件主要由石英晶体这种电子材料组成，沿着某个方向切割石英晶片后产生的电场或电压，还会与机械应力下的电压成正比。与此同时，石英晶片在电场的作用下，还会与电场形成反比的电压，也就是所谓的反向电压效应。由于石英晶体在温度、电学以及机械等领域中均有着明显优势，因此石英传感器可以精准控制机械加工制造零件。在机械加工过程中科学运用激光传感器这种精密检测技术，可以有效规避检测环境带来的外在影响，从而体现出精确度高、抗干扰性强以及检测效率高的优点。将原件设备连接到计算机还能实时共享与传输检测结果，在减轻人力负担的同时还能体现出良好的便利性与实用性。

由于轴承生产加工极容易受到振动、切削温度、切削力等因素的影响，因此采集机械加工制造中的物理量时，应尽可能选择石英传感器。在正式检测前，可以将传感器分别赋在各项检测仪器中，以此采集各个仪器中传输的工作频率信息，并将其作为机械加工检测的参考依据。

在机械加工制造领域中应用精密检测技术时，既需要保证加工产品的检测精度，又需要对加工产品做好数据运算、分析工作，如检测加工设备的切削力、温度、变动频率等参数。在机械零件加工过程中，不仅需要对以上参数进行精准检测，还需要严格把控加工产品的精密度，充分考虑各种可能影响产品精度的客观因素，这也对精密检测技术以及精密设备的应用提出了更高的要求。实际上精密检测技术与设备的精准度都会直接对加工产品的精准度造成影响，尤其是机械加工制造过程中，极容易受到精密和超精密加工等因素的影响。一旦检测到微小因素对加工产品造成影响，就必须客观评估这些微小因素对加工产品的影响程度，同时有针对性地调整这些微小因素，切实保障加工产品的精确度。与此同时，应用精密检测技术时，还可以借助石英传感器控制检测过程中涉及到的各种微小物理量因素。如石英传感器中的三维压电测力仪可以精准采集加工设备中出现的切割数据，并且这类传感器还具有较高的精确度，不但覆盖范围广，在实际应用过程中还有着较高的便利性。现阶段石英传感器无论是在国外还是在国内，都已成为精密检测工作中的首要选择。

4.2 激光精密测量仪器的具体应用

现阶段各行业领域的发展都离不开激光器的支持，究其根本原因在于激光有着独特的性能，利用激光可以严格把控机械加工制造过程，并且激光还为精密检测识别技术提供了发光方向与亮度方面的支持。激光检测主要通过光的干扰性能与散射、衍射的基本特性来完成精密检测工作，其中干扰指两个波叠加后形成的复合波现象，散射指光在介质的不均匀特征下朝着四面发散的现象，而衍射指光经过障碍物或小孔碰撞后继续散射的波现象。在机械加工制造领域中应用激光各种精密检测技术时，可以精准测量重要零件的数据信息，并且在实际测量过程中也不会对零件造成损害。实际上激光精密测试仪最明显的优势在于其不会直接接触零部件，也就是通过非接触的方式进行检测。相比于其他测试仪，激光精密测试仪对零件形状、尺寸的要求相对较低，在测试过程中还能表现出较高的工作效率。

激光精密测量仪器可以有效采集逆向工程中出现的数据信息。在机械加工制造过程中，某些加工产品的精密度需要达到亚微米或纳米等级别，这一要求必须通过精密度更高的仪器来实现。而先进的激光精密测量仪器不仅有着0.1nm～10nm的分辨率，还能充分满足加工产品的高精度测量要求。在激光精密测量仪器实际应用过程中，需要借助在线控制技术检测相应的控制元件，依托于高精度成像设备建造的零件模型，不仅有着较高的自动化生产水平，还能最大限度地降低零件生产成本。最重要的是，激光精密测量仪器可以在机器视觉精密检测技术的支持下有效落实零部件测量工作，即便是测量某些大尺寸零件，也能通过简便操作完成。因此，激光精密测量仪器不仅在机械加工制造领域有着广泛的应用范围，最终生产出的机械加工制造产品也有着良好的质量保障。最重要的是，科学应用激光精密测量仪器还有助于简化精密测量程序，最大限度地提高加工产品精密测量的科学性与准确性。

4.3 机器视觉检测技术的具体应用

机器视觉精密检测技术作为一项新型技术手段，其在实际应用过程中主要参照了相机原理，将拍摄后的零部件照片传输到计算机处理器后，即可利用先进的计算机技术对比分析零部件的尺寸和形状。这种机器视觉精密检测技术的优点在于不需要任何高端特殊设备，即便是普通的相机也可以完成拍摄工作，并且整个机器视觉识别过程也有着较高的效率，在特殊情况下还可以通过远程识别的方式检测零部件的参数信息。

机器视觉检测技术主要通过摄像器件来实施在线监测模式，有效采集轴承形状、尺寸等参数信息的同时，还能实时监督与管控机械加工管理工作，因此这项技术在机械加工检测工作中起到了不可替代的作用。在机器视觉检测技术实际应用过程中，通常需要将轴承参数信息传递与存储到计算机中，并将这组数据定性为对照组，而机器视觉检测后得到的数据则为实验组。将这两组数据进行对比分析后可知，若两组数据中的差值在误差允许范围内，那么该项检测技术就达到了轴承加工标准。若轴承产品的质量未达到要求，还需要将其进行返厂处理。这种轴承加工检测技术不但有着较高的精确度与时效性，在实际应用过程中涉及到的操作也较为简便，不仅减轻了大量的人力负担，还能为机械加工厂的轴承产品检测工作提供技术层面的支持。

4.4 三坐标测量技术的具体应用

三坐标测量技术对硬件配置和测量环境提供了较高的要求。其中测量环境方面的应用要求指温度、压力、湿度等数值必须达到设备正常运行的测量范围之内，而硬件配置方面的要求指探针配置、工作装夹等设备，可以在三坐标测量技术支持下采集到相应的数据信息。基于信息发送装置，沿着X轴、Y轴、Z轴这三个方向读取相关信息后，还需要建立系统的空间坐标轴，依托于计算机数据处理软件读取零件在加工生产过程中出现的误差信息。在机械加工制造中科学运用三坐标测量技术，可以有效提高数据分析处理工作的效率以及数据测量的精确度，同时保障机械加工零件的生产质量。

5 精密检测技术在机械加工制造领域的未来发展趋势

5.1 实现零废品生产目标

机械加工制造领域在未来发展阶段既需要保证产品制造质量，又需要达到零废品生产状态。而这一理想过程的实现离不开先进的精密检测技术支持。在零部件生产加工过程中，精密检测技术与加工质量、零部件装配质量存在密不可分的关联，若想真正意义上达到零废品生产状态，就必须不断优化精密检测技术的操作流程。例如，在生产机床加工过程中，必须从整体角度出发设想机床的检测质量，从源头上避免机床在实际加工过程中产生各种不必要的废品，以此为零废品生产目标的实现奠定良好基础。

5.2 全面推广视觉测试技术

基于现代视觉理论与科技手段的日益完善，视觉测试技术作为一项非接触式检测技术，主要用于模拟人工视觉拥有的某些功能，同时实现人工视觉无法达到的某些要求或标准，因此视觉测试技术将会在电子光学领域中得到广泛应用。将精密检测技术与视觉测试技术进行有机结合，不但能有效提高视觉检测的精度，还能在传统汽车领域中建立起高效化、高精度数字扫描系统。例如，精准测量汽车的三维立体尺寸，可以有效避免零部件在制造过程中生成具有误差的残次品，同时进一步拓展产品的市场化发展。

6 结语

在现代化社会发展进程中，我国机械加工制造领域逐渐在精密检测技术的理论探究与实践应用等方面取得了明显成效，并且在新时代发展形势下精密检测技术的使用范围也越来越广泛，这意味着精密检测技术在未来将会迎来全新的发展趋势。随着我国机械加工制造领域的快速发展与进步，各种高精度生产零部件将会广泛应用到各行业领域，并与社会公众的日常生活实际息息相关，而这一理想目标的实现需要先进的精密检测技术支持，因此在当前发展阶段，必须推动精密检测技术实现更高水平的革新与研发。