摘要:摘要:測控技術在機械加工制造過程中扮演著不可替代的角色。尤其是現代的制造技術比如激光切割等高精度加工技術,需要在加工過程中時時刻刻的測量和控制。本文主要介紹機械制
摘要:測控技術在機械加工制造過程中扮演著不可替代的角色。尤其是現代的制造技術比如激光切割等高精度加工技術,需要在加工過程中時時刻刻的測量和控制。本文主要介紹機械制造的發展現狀以及測控技術在機械制造中的應用。
關鍵詞:測控技術;機械制造;應用

一、我國機械制造業的基本概念
機械制造業指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業。機械制造業為整個國民經濟提供技術裝備,其發展水平是國家工業化程度的主要標志之一,是國家重要的支柱產業。先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、自動線的做法,全年生產任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正,對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純的是速度。
二、我國機械制造業的發展現狀
我國作為一個發展中國家,考慮一切生產技術問題時的前提必須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統(Pseudo-FMS),是要確保必要的生產柔性的前提下,優化人機界面,不過分追求自動化,盡可能建立較為完善的信息系統,充分發展計算機管理的效益。系統中先進的自動化裝備和普通設備并存,系統的某些環節允許人工干預。這是一個典型的結合國情、實施適用先進方針的自動化技術解決方案。我國目前在消化吸收、融會貫通國際上有用的自動化技術理論的基礎上,要努力做到從我國機械制造業的實際情況出發,發展創新,形成有國情特征的發展自動化技術理論和學說,進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術的開發研究,以適用為前提,急需什么就解決什么,取得實踐經驗再推廣應用。近年來,隨著原材料、人力及融資成本的快速增長,內部人才培養機制的欠缺,早已讓中國制造業的低成本優勢不復存在。2012年5月,中國制造業采購經理指數(PMI)為50.4%,比上月回落2.9個百分點,這份來自國家統計局的數據再次證實了一個嚴峻的客觀事實——中國的制造業企業生產增速明顯減緩,中國的機械制造業危機重重。作為機械制造行業分支的機械裝備制造,雖然在近幾年的市場需求推動下,整體發展保持增長態勢,但從行業結構來看,對外,我國的機械裝備制造企業總體依然處于中低端,許多高端領域依然被外商占領;對內,機械裝備制造行業已經不再是國有大型企業所獨占,越來越多的民營企業開始崛起,整個行業的競爭日趨白熱化。再加上,產品結構復雜、技術創新能力不足、制品管理、設備管理要求的嚴苛等諸多的行業特質,也成了阻礙了我國機械裝備制造業發展的關鍵。
三、測控技術在機械制造業中的應用
1.激光切割
利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發形成孔洞,隨著光束對材料的移動,孔洞連續形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫,完成對材料的切割。在切割過程中,需要運用相應監控尺寸的機構在整個過程中不間斷的檢測切割之后的材料尺寸是否滿足相應的性能要求。而且一些先進智能的測控監控技術能夠預測在加工過程中可能出現不符合要求情況的產生并對這種情況進行預防。
2.超精密研磨技術
加工精度以納米,甚至最終以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2納米)為目標時,切削加工方法已不能適應,需要借助特種加工的方法,即應用化學能、電化學能、熱能或電能等,使這些能量超越原子間的結合能,從而去除工件表面的部分原子間的附著、結合或晶格變形,以達到超精密加工的目的。屬于這類加工的有機械化學拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、激光束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。這些方法的特點是對表面層物質去除或添加的量可以作極細微的控制。但是要獲得超精密的加工精度,仍有賴于精密的加工設備和精確的控制系統,并采用超精密掩膜作中介物。例如超大規模集成電路的制版就是采用電子束對掩膜上的光致抗蝕劑(見光刻)進行曝射,使光致抗蝕劑的原子在電子撞擊下直接聚合(或分解),再用顯影劑把聚合過的或未聚合過的部分溶解掉,制成掩膜。電子束曝射制版需要采用工作臺定位精度高達±0.01微米的超精密加工設備。
3.納米技術
納米技術(nanotechnology),也稱毫微技術,是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明后,誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界,它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此,納米技術其實就是一種控制和監管單個原子、分子尺寸的技術。
參考文獻
[1]機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所獲得“智能制造測控裝備數據字典系統”軟件著作權[J].儀器儀表標準化與計量,2017(02):11.
[2]曲興華.在線制造質量測控技術的研究[D].天津大學,2003.
作者馮玉
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