cnc精密加工超精密測量測試技術的發展

syjy2 2020-05-15 16:08 新聞動態
    機械制造cnc精密加工追求的目標是高效率地生產出高質量的機械產品,而要提高產品的質量和生產效率,需要依靠先進的測量技術獲得與產品質量相關的有效信息,進而通過對這些信息的分析處理,得出能夠用來控制或改進制造過程的相關決策。由于結構設計、加工工藝和材料性能等各方面的制約,零件本身及其裝配精度受到一定程度的限制.所以機械制造精度的進一步提高,往往需要通過精密超精密測量與誤差補償技術的結合才能實現。
cnc精密加工
    cnc精密加工測量測試技術在制造過程的每個環節幾乎是無處不在,貫穿機械制造產品生產的全過程“離線測量、在線測量、極限測量等各種相應的測量技術,在機械制造實現質量分析、工藝改進、技術革新等方面,起到了不可替代的關鍵作用。因此,測量技術尤其是精密超精密測量技術的發展水平及其在機械制造中的應用程度,是衡量先進制造科技水平、提高國家支柱產業核心競爭力的一個重要因素。
 
    cnc精密加工精密超精密加工技術等先進制造技術的興起,已經在很大程度上擴展了測量技術的范圍。測量參數的定義更加復雜,被測對象的尺寸小到納米、原子量級,大到幾卜米甚至幾百米,被測對象的形狀也從規則的平面、曲面到自由曲面。隨著測量精度的提高,測量條件受到環境影響的程度也越加明顯,新的物理效應的應用,新的光機電的結合方法和信息融合技術應運而生。常規測量越加成熟,極限尺寸的測量研究越來越受到人們的關注和投入。
 
    機械制造cnc精密加工中的測量通常包含兩個方面:制造系統(加工設備)的測量和被加工對象(工件)的測量。前者主要針對機床設備的幾何精度和性能(如運動性能、動態特性、力學性能、溫度及電磁特性等)進行測量;后者涉及到加工與裝配中的測量,以幾何量測量為主。
 
    (1)極端制造中的測量技術成為測量中的前沿技術
 
    隨著MEMS、微納米技術的興起與發展,人們對微觀世界探索的不斷深入,測量對象尺度越來越小,甚至達到了納米量級;另一方面,由于大型和超大型機械系統(電站機組、航空、航天制造)、機電工程的制造及安裝水平的提高,以及人們對于空間研究范圍的擴大,測量對象尺度覆蓋范圍越來越大,機械制造中從微觀到宏觀的尺寸測量范圍不斷擴大。在此背景之下,微納制造、超精密制造、巨系統制造等系統中,傳統的測量方法和測量儀器受到極大挑戰,出現了納米尺度表征以及參數量值的統一和溯源等許多新的科學問題和工程技術問題,亟待解決。
 
    (2)從靜態測量到動態測量,從非現場測量
 
    到現場在線測量現代制造業已呈現出和傳統制造不同的設計理念,機械制造中的測量技術已不僅僅是最終產品質量評定手段,更重要的是為產品設計、制造服務,為制造過程提供完備的過程參數和環境參數,使產品設計、制造過程和檢測手段充分集成,形成具備自主感知內外環境參數(狀態),并作相應調整的“智能制造系統”,使測量技術從傳統的“離線”測量,進入到制造現場,參與到制造過程,實現“在線”測量。
 
    (3)測量過程從簡單信息獲取到多信息融合
 
    先進制造中的測量信息包括多種類型的被測量,信息量大,包含了海量數據信息這些信息的可靠、快速傳輸和高效管理以及如何消除各種被測量之間的相互干擾,從中挖掘多個測量信息融合后的目標信息,將形成一個新興的研究領域,即多信息融合。
 
    (4)非接觸測量精度進一步提高
 
    對于一些典型航空大型結構件或者復雜結構及形狀的零件如機匣和葉片等.目前通常采用三坐標接觸式測頭測量其形狀精度和尺寸精度,測量效率往往無法滿足生產需求而非接觸掃描測量是提高測量速度的有效途徑,如何攻克光學測頭對材料的適應性、標定、軌跡規劃、控制及測量軟件等技術是實現高精度非接觸測量的關鍵。
 
    在未來一段時間內,cnc精密加工應重視機械制造一線的測量技術重大需求和新出現的測量問題,重點關注包括新型傳感原理及傳感器研究.超大尺寸及微納米級精密測量,先進制造的現場、非接觸、數字化測量,儀器智能化等相關測量理論及技術研究,復雜面形的精密超精密檢測、高精度非接觸快速測量等關鍵技術。
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