摘要：行业发展和社会需求对我国机械制造业提出了更高的要求，在线测量技术是机械加工非常重要组成部分之一，成为了产品质量的衡量标准，可以准确获取产品的各个参数，从而提高企业的生产效率，提升他们的经济收入。当前，机械加工在线测量技术仍有很大的发展空间，需要我们不断的探索和发现，企业只有不断进步和提升，才能真正满足市场的需求。本文主要阐述了在线测量技术的基本概念、目的及特点，对在线测量传感器及结果控制进行了深入探讨。
关键词：机械加工；在线测量；技术研究
在机械加工中，在线测量技术的主要功能是保持零件的位置不变，使技术可以对机械进行直接或间接的测量和运算，得出准确的结果。在一般情况下，在线测量技术主要由数控机床和集成测量系统开发形成，应用于整个机械加工过程中，为加工过程提供了重要保障，有利于提升加工工艺条件的优化，增强内部零件的质量。我国科技正在不断地发展，机械制造业需要不断改进和提升，加深对测量技术的分析和利用。
一、机械加工在线测量技术的基础概念
机械加工是先进制造技术的基本内容，也是生产系统的重要组成部分，力求做到低投资、高收益的经济目标，保证生产产品的质量。因此，许多企业开发利用在线测量技术，使它完全取代离线测量和质量控制，提升一体化技术在工厂中的应用，在保障产品批量生产的同时，增强产品的生产效率和合格率，从而增加企业的经济收益。虽然国内外早就认识到在线测量技术的重要性，但是它的发展速度非常缓慢，因其具有特殊复杂的工艺流程，只能形成比较单一的测量精准度，无法适用于精密加工过程。所以，企业需要不断研究改进测量的加工过程，将机床和测量仪器有效地结合起来，从而提升机床的应用范围，增强了仪器的测量精度。
二、机械加工在线测量的目的
想要使机械加工在线测量得到良好的应用，企业需要明确在线测量的主要目的，了解它的真正含义，从而对其进行有效的利用和整合。第一，测量结构直接实时测量、反馈零件加工的精准度、实施过程及测量过程，以保障零件在加工过程中的精确度，为实时误差分析提供一定的反馈数据，从而提升零件的质量。第二，企业为提升产品的生产效率，将加工、测量过程同时进行，节约生产消耗的时间，加工过程提高了零件的精度，而测量过程有效地控制了零件的质量和合格率，从而满足了社会对产品的需求。第三，加工过程和测量过程是一个有机的整体，但是他们也可以分开进行，保持操作的完整程度。在加工完成后，机床不将零件卸下，直接对它进行在线测量，根据测量结果对零件进行操作和修改。
三、机械加工在线测量的特点及种类
当前在线测量技术主要包括车削过程和磨削过程，主要测量零件的公称直径。其中不难发现，在线测量的准确度主要取决于传感器的传接特性和测量机构的准确性，还与测量操作策略和数据编程有关。加工过程是一个复杂的过程，它的影响因素多种多样，因此企业在加工过程中面临着很大的挑战和问题，需要想取积极有效的方法进行解决，在线测量装置必须具备以下特点：（1）抗外界干扰的能力较强，具备较高的精度和分析能力。（2）测量速度快，节约时间和人力。（3）成本低廉，经济效益高。（4）转换速度快，当测量不同的零件时，机床可以快速满足加工要求，提升测量范围。（5）不能受到外界环境的干扰，不受温度控制。（6）零件的材料和其他特性不影响测量标准。
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为了满足以上测量特点，企业研究出了多种传感器类别，使不同的传感器适用于不同的场合，满足不同的精度要求。1、机械式传感器采取特定的测量机构，实行摩擦轮法和卡规法，主要应用于测量数据处理较为简单的零件加工设备，它的测量范围较大，适用于各种环境条件。2、光学式传感器采用光的原理进行操作，主要形成了光规法和扫描法，这两种方法可以不损伤零件的任何部分，直接测量工件的直径和尺寸，有助于减少在线测量的误差，得到更加准确的数据。3、超声波式传感器是一种非接触式测量方式，使测量的准确度不受切削度的影响，在测量过程中形成较高的稳定性，增加测量的可信程度。4、电子式传感器将测量误差精确到亚微米级别，具有较高的测量精度，可以间接测量零件的圆度和圆柱度，但是，他的结构复杂、体积大，这导致它的使用非常受限。
四、机械加工在线测量的结果控制
在线测量的结果控制主要可以分为超限报警、过程监控及参数监控。超限报警的测量一般比较简单，主要表现为在加工过程中超过设定参数时测量机构便会发出报警或者停止机床的运行，给予操作者足够的操控时间。参数监控可以检测和测量到个别参数偏离了特定值，做出报警和预示，从而使操作人员对它们进行简单地调整和修正，不影响后续加工过程的实施。过程监控是最高效的数控加工过程，不仅具有报警的功能，而且可以随时监控数控机床参数的变化情况，将设定值和实际生产值相比较，反馈出零件加工的具体信息，从而进行不断地调整和修正，使数值满足生产要求。
五、机械加工在线测量的应用前景
在实际生产过程中，工具的尺寸、形状及表面粗糙度都要具备良好的检测方法，主要应用在线测量技术得以实现。当前，我国的在线测量技术已经达到了实用化水平，将机械加工技术推向更加精密的方向。因此，我国现在对机械加工在线测量技术研究的重点内容是如何提升测量技术的应用范围，排除外界环境对它形成的干扰，从而增大在线测量技术的价值，提高机械加工产品的质量。为了实现这一目标，许多公司开始研发抗干扰能力较强的在线测量传感器，使传感器形成非接触式测量方法，提高测量数据的可靠性，有助于加强传感器对信号的处理和开发，增多统计方法和误差分析手段，保证加工精度准确进行，扩大企业对测量技术的应用。
结束语：
在线测量技术是机械加工的重要监控手段，也是保证零件质量的基本途径，想要提高生产效率，企业必须提升在线测量技术的应用，从而提高了机械加工的自动化水平和智能化水平，推动机械加工的发展。在线测量技术仍存在一些问题，例如，数据处理的优化、传感器的改进及测量原理的提升，这都需要我们去深入思考，不断加强对它的研究，创新出更加实用的测量技术，从而提升生产效率，提高生产产品的质量，为将来机械加工的发展奠定良好的基础。
参考文献
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[4]宋殿友.机械加工在线测量技术的研究与应用[J].天津大学，2012
作者简介：王锐（1971.08—），黑龙江省哈尔滨市人，高级工程师；
张旭（1974.02—），黑龙江省齐齐哈尔市人，高级工程师。
论文作者:王锐1 张旭2
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年6期
论文发表时间:2019/3/15
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