测量技术在机械行业中的作用及其发展前景.doc

永城职业学院 毕 业 论 文 论文题目：测量技术在机械行业中的作用及其发展前景 题 目；测量技术在机械行业中的作用及其发展前景 班 级： 机电093班 专 业：机电一体化 学生姓名： 孟含含 指导教师: 杨晓敏 日 期 2011年6月1日 摘 要 著名科学家门捷列夫说过：“科学是从测量开始的”。在现代科学技术的推动下，人类对物质世界进行测量，监控物质世界使之达到最佳目标，逐渐形成了认识世界、改造世界的重要技术，成为现代科技的重要学科之一。王大珩院士也多次指出：“在当今以信息技术带动工业化发展的时代，仪器仪表与测试技术是信息科学技术最基本的组成部分。”整体而言，作为测量和测试技术集中体现的仪器科学与技术学科， 其当今在我国国民经济和科学技术发展中的作用曰益明显，仪器仪表是工业生产的“倍增器”，科学研究的“先行官”，军事上的“战斗力”，国民经济生活中的“物化法官”已广为人们所理解。 测试计量技术学科与机械科学及其先进制造系统关系密切，测量技术是机械科学研究和先进制造的“眼睛”。测量技术及仪器设备不再是单纯的辅助检测设备，而是作为生产制造设备的一部分，集成于机械系统，参与到制造过程，成为必须的生产部件或设备。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％～5O％L2J。这个趋势说明，实现机械制造要靠生产资料和机床，而测量技术则是了解生产现场情况，进而指导生产过程的手段，二者的有机结合，才能带来生产水平的飞跃。另一方面，机械制造中的测量和机器有着不同的属性，测量仪器是认识世界的工具，而机器则是改造世界的工具。认识世界和改造世界同等重要，而且认识世界往往是改造世界的先导。 关键词：机械；精度；测量技术 引言 机械系统和制造过程中的测量学科，包括传感、测量及仪器，主要研究几何量的获取与处理。测量的基础是物理原理，传感的本质是建立在基本物理、化学效应基础上的信号变换，将被测量变换为易于处理、能被人识别的信号形式如电量)。机械制造中测量的目标参数也非常广泛，仅以几何量测量为例，测量对象就涉及长度、距离、角度、形状和位置等多种要素。不同的测量方法所涉及的规律、效应不同，而且在不同环境中同样的被测量，可能采用截然不同的测量方法。 上述特点决定了机械制造中测量技术学科的研究必然面向先进制造的发展前沿，面向生产实际。因此，机械制造系统的需求，尤其是重大工程中的应用需求，始终是推动测量及仪器设备研制发展的主要动力，决定着测量技术学科的研究内容和发展方向。 机械制造追求的目标是高效率的生产出高质量的机械产品，而要提高产品的质量和生产效率，首先要依靠测量技术获得与产品质量相关的有用信息，进而通过对这些信息的分析处理，得出能够用来控制或改进生产过程的相关决策。制造过程中的速度，是提高机械制造中生产效率的主要手段，高速运动的前提是高的精度，而高精度依赖于测量技术， 因此，没有测量就无法控制产品的质量，生产效率也难以提高。 由于结构设计，加工工艺和材料性能等各方面的制约，零件本身及其装配精度受到一定程度的限制。机械制造精度的进一步提高，往往通过精确的测量与误差补偿技术的结合才能实现。测试技术在制造过程的每个环节几乎是无处不在，贯穿机械制造产品生产的全过程。离线测量、在线测量、极限测量等各种相应的测量技术，在机械制造实现质量分析、工艺改进，技术革新等方方面面，起到了不可替代的关键作用。因此，测量技术的发展水平及其在机械制造中的应用程度，是衡量制造科技水平、提高国家支柱产业核心竞争力的一个重要因素 。 先进制造的兴起， 已经在很大程度上扩展了机械制造中测量技术的范围。测量参数的定义更加复杂，被测对象的尺寸小到纳米、原子量级，大到几十米甚至几百米。随着测量精度的提高，测量条件受到环境影响的程度也越加明显，新的物理效应的应用，新的光机电算的结合方法和信息融合技术应运而生。常规测量越加成熟，极限尺寸的测量研究越来越受到人们的关注和投入。 1 机械制造领域测量技术的现状 机械制造中的测量通常包含两个方面：制造系统的测量和被加工对象的测量。前者主要针对机床设备的几何精度和性能如运动性能、动态特性、力学性能、温度及电磁特性等)进行测量；后者涉及到加工与装配中的测量， 以几何量测量为主。总体上说，机械制造中几何量的测量占90％以上。 1．1 测量理论的研究与发展 制定测量方案、设计测量系统、建立测量模型、编制测量软件等，均属人们的主观活动，要使之符合客观规律，还必须研究测量理论、应用测量理论。测量技术的主要理论是误差理。根据被测量的特点，可分为静态测量精度理论和动态测量精度理论。 I．1．I 静态测量精度理论 静态测量精度理论已经发展比较成熟，在机械测量中得到较全面应用。其要点为以下5点 。 (1)系统误差，遵循确定性规律。系统误差是可以