摘要：随着我国科学技术和工业水平的不断进步，机械制造朝着智能化和精密化方向发展，测量技术在其中由辅助机械制造发展成在现代机械科学中不可或缺的重要组成部分。测量技术是机械科学和先进制造的“眼睛”，只有采用先进和精密的测量技术，才能生产出精密的机械产品。在高性能制造装备中，测量系统的成本已经达到装备总成本的30%—50%，凸显出测量技术在机械制造中的重要地位。在接下来的文章中，将围绕测量技术在机械制造与大型机械安装中的应用方面展开分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词：测量技术；机械制造；大型机械；安装应用
引言
在机械制造中，精密测量技术是所生产制造产品能够满足设计要求的保障，也是对所生产制造产品进行质量检查和控制的基本技术。对于大型机械产品和设备，精密测量技术是实现产品和设备正确安装，使大型机械产品和设备正常运行的必要技术。
一、测量技术在机械制造中的应用
（一）在线测量技术在机械制造中的应用
机械加工是机械制造领域中最基础、最活跃的作业环节，其目标是用低成本、高效率的方式生产高质量的产品。为保证产品质量，需要对机械加工精度进行测量。传统的测量方式是在机械加工过程完成后再对零件进行测量，判断零件精度是否合格，以便采取对应的解决方案。在这种作业流程中，加工过程和测量过程是相互分离的，加工过程和测量过程分别在不同的设备上进行，效率较低。在线测量技术是一种全新的测量技术，它能够在机械加工的同时对零件精度进行测量。换句话说，在线测量技术可以同时进行加工过程和测量过程的作业，相比传统的作业方式，效率更高。在机械加工过程中，通过在线测量技术可以对零件的平面度、圆度、圆柱度、同轴度等参数进行测量。目前在线测量技术主要应用在机械加工的车削过程、磨削过程和铣削平面的加工过程中。加工过程环境的复杂性，如温度的变化和机床的震动，对测量传感器的测量质量提出了更高的要求。测量传感器需满足抗干扰能力强、测量速度快、测量精度高、能同时测量不同的参数、测量精度不受温度和零件材料的影响等要求。目前用于在线测量技术的测量传感器主要分为机械式传感器、电子式传感器、超声波式传感器、光学式传感器、气动式传感器等5种。机械式传感器对环境要求较低，数据处理简单，通常用于车削过程和磨削过程中，由于其采用直接接触的方式进行测量，测量精度取决于接触点的磨损程度。电子式传感器通过电感或电容传感器对零件直径、圆度等参数进行间接测量，测量误差较小，但传感器的测量范围有限。由于超声波量测的优势，超声波式传感器可以用于有切削液的车削过程中对零件进行在线测量，但稳定性有待提高。光学式传感器应用范围较广，可以用于车削过程和磨削过程在线量测零件的直径，也可以在铣削过程中量测零件的平面度误差，但其准确度受环境条件的制约。气动式传感器用气流的方式进行非接触量测，因此也可以用于多种加工过程，但测量间隙较大时测量准确度会受到影响。
（二）离线测量技术在机械制造中的应用
由于加工过程的复杂性，并不是所有的加工过程都能应用在线测量技术。离线测量技术在机械制造中仍然应用广泛。离线测量技术是将工件转移到专门的夹具中，用专业的测量仪或千分表、卡尺进行测量，传统的测量方式需要大量的人工交互，效率较低，且对操作人员的熟练程度有一定要求。随着测量技术的发展，以激光测量技术为代表的一些高精度测量技术被应用于机械制造中。相比于传统的测量技术，高精度测量技术在提高测量精度的同时，也提高了自动化程度。常见的高精度测量设备有三坐标测量机、激光干涉仪、手持激光扫描仪、工业摄影测量系统等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、测量技术在大型机械安装中的应用
（一）安装测量控制网
大型高精度机械设备的安装，特别是需要分段、分区安装的情况下，必须建立安装测量控制网。其测量精度与设备安装的精度要求有关，测量精度甚至达到了计量级。测量控制网的布设，有利于在大型机械安装工程建设的各个不同阶段，对被测量（放样）点、线和面提供可靠的测量基准，使机械设备安装达到设计的精度要求，确保设备在日后的工作中高效平稳地运行。现阶段国内机械安装企业，在安装测量控制网的测定中，通常使用精度为2μm的电子经纬仪和精度达到0．1μm的电子水准仪。所用的仪器在测量前都需要进行校验工作，以便在后续数据处理中进行校正。具体的仪器校验工作包括电子经纬仪的内外角符合标准精度、电子水准仪的i角误差和透镜运行误差达到规定精度等。
（二）大型机械安装
测量技术在大型机械安装中主要涉及的工作有两方面：一是机械设备安装位置控制；二是机械设备的标高位置控制。建立合理的测量控制网进行设备安装的测量工作，包括测量基准线的设计、中心标板和标高的基准点设计，以及高程控制点的位置确定等。在实际进行机械设备的安装测量时，应当根据用户的需求以及设备的实际情况进行测量安装。一般情况下，一条生产线只提供一组测量基准线和高程控制点[1]。如果在进行设备的实际安装时需要同时考虑两条乃至以上的基准线与高程点时，应当建立一个统一的基准线与高程点标准。在进行大型机械设备安装基点的设立时，必须依据生产线的中心所处具体位置进行设立，最大限度地减小测量所产生的误差，使机械设备安装的精确度有所保证。如果出现机械设备安装完成后，之前所设置的基准点被设备所掩盖或遮挡导致复测受阻的情况，可以在进行中心标板设置时，多做一条辅助中心线，以确保复测的正常进行。而对于立体式交叉分布的机械设备，在进行中心标板以及标高的基准点设计时，必须根据其设备分布特点进行相应的设计。大型机械设备的实际安装过程中，需要根据设备本身的安装精度要求选择合适的测量仪器和测量方法。常用的测设方法有借助水平仪以及经纬仪等进行设备的找正工作，并借助精密的水准仪配合钢尺进行设备标高以及水平度的实际测量。首先根据安装机械所需要的水平精度标准，进行水准仪以及相应的标尺的选择。其次借助水准仪进行水平度的实际测量工作，在进行测量时对于相邻两点之间的直线距离应保持其数据的准确性。通过反复的多次测量以保证数据的准确性并通过细微的调整逐步缩小误差，从而保证安装的精确性。利用经纬仪进行机械设备的中心位置以及垂直度的测量，保证机械设备处于中心位置的安装偏差在允许的范围之内。在对处于倾斜状态的机械设备进行工程安装时，应当首先依据设备以及企业的具体要求进行倾斜角度的测量工作，并保证其准确性。比较常用的倾斜角度测量方式有钢丝测量、水平仪测量以及水准仪测量等诸多仪器设备测量方法。通过这些测量方法可以十分有效地保证工程安装的精度。
结论
简而言之，文章文针对测量技术在机械制造中的应用，总结了机械式传感器、电子式传感器等在线测量技术以及三坐标测量机、激光干涉仪等离线测量技术在机械制造领域中的应用；同时针对大型机械设备安装工程复杂和难度大，总结了安装控制测量以及各零部件关键点位的高精度放样测量等精密测量技术在大型设备安装中的应用。随着相关科技的飞速发展，测量技术将为机械制造和大型机械安装提供更快捷、更准确、更有效的服务保障[2]。
参考文献：
[1]朱君诚．大型造纸机关键安装过程中测量技术的应用[J].华东纸业，2016，47（3）：30－32．
[2]胡伟山．浅谈在机械设备安装工程中测量技术的运用[J].四川建筑，2018，33（4）：131－133．
论文作者:谭志福
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/25
标签：测量论文; 技术论文; 在线论文; 精度论文; 传感器论文; 机械论文; 机械制造论文; 《基层建设》2019年第2期论文;