今天小编给大家找来了《精密测量技术论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。摘要：为了使发动机传动齿轮在精密加工中，精度高，省时省力，采用在机测量技术对传动齿轮进行精密加工。最终得到一种齿轮的精密加工在机测量技术方法，通过实验表明标明，相对于传统精密加工方法，精密加工在机测量技术的应用，精度高，比节省用时节省54%，很好的满足了工程需要。
第一篇：精密测量技术论文
基于GPS定位技术的精密工程测量研究
摘 要：随着科学技术的快速发展，人们对工程测量精度的要求也越来越高，继而使精密工程测量得到了广泛的应用。而在精密工程测量中应用GPS定位技术，则可以使工程测量的精度、效率得到提高，继而使工程测量技术取得较大的发展。因此，基于这种认识，本文对GPS测量技术的优缺点和应用问题进行了探讨，以便更好对基于GPS定位技术的精密工程测量的相关问题展开研究，继而为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：GPS定位技术；精密工程测量；GPS测量技术
引言：在精密工程测量中应用GPS定位技术，可以利用空间卫星的优势完成信号的接收，并在地理空间中完成测量点的确定，继而使测量的精度和效率得到有效提升。相较于以往的测量技术，GPS测量技术不仅具有实时性和连续性，并且还具有一定抗干扰能力。所以，在航空、建筑工程和核电站等多个领域，该技术得到了广泛的应用。因此，有关人员有必要对基于GPS定位技术的精密工程测量的相关问题展开研究，以便更好的利用GPS测量技术完成工程测量工作。
1 基于GPS定位技术的精密工程测量
1.1GPS测量技术
在精密工程测量中，GPS定位技术得到了广泛的应用。就目前来看，GPS测量技术主要被应用在军事和探险等方面。从结构角度来看，GPS用户设备是由数据处理软件、GPS接收机和终端设备构成。GPS空间卫星星座是由24颗卫星组成，所有卫星在相应的轨道平面内平均的分配。GPS地面监控站则主要是由多个监测站和注入站组成，并配有一个主控站。而精密工程测量对测量精度有着较高的要求，需要通过设置控制网完成控制点和参考方向的选取，继而使测量点的精度得到保证。在应用GPS技术时，则可以通过建立静态GPS控制网来提高测量的效率，并实现厘米定位精度[1]。而在特定的坐标中，只要合理进行观测方法的使用，并完成数据的正确处理，就可以使GPS点的定位突破到毫米级位，继而满足精密工程测量的要求。
1.2工程数据的处理分析
在测量工作中，需要利用数据观测法和数据分析法完成对工程数据的处理，继而消除数据误差，并满足工程的测量要求。其中，所谓的数据观测法就是利用图像曲线完成数据的分析，而曲线的绘制需要利用变形观测数据完成。在完成对变形测量和影响因素的多元化分析后，需要进行数据回归方程的计算，并最终得出变形数据与影响因素的关系。而数据分析法主要包含几何分析和物理解释，是两种不同的分析方法。具体来讲，几何分析就是从时空角度完成对数据的分析，需要完成模型的鉴别，并通过估算相关参数完成最佳模型的选择[2]。而物理解释则是利用传统计算方法进行数据分析，可以使变形与引起变形的因素的关系得以确定。
2 GPS测量技术的优缺点分析
2.1 GPS测量技术的优点
在技术层面上，GPS测量技术就有多方面的优点。首先，在测量建筑方格网时，可以有两种测量方法以供选择。就目前来看，建筑方格网的测量方法主要有两种，即常规测量方法和GPS RTK测量方式。相比较而言，选择GPS RTK测量方法可以使测量的效率提高一倍，并且能够使作业人员的劳动强度得到有效降低。因为，在参考站中设置的流动站只需要由一个人指挥就能开展作业，继而使人力资源得到了节省。其次，在测量方格网时，GPS测量技术具有较强的适应性，比传统方法更加合理。在构造网形时，边的长短和点的疏密都可以随意选择。而不论网点与控制点之间的距离有多远，都可以完成点之间的连接，继而顺利完成控制网的定位和定向。而在选点方面，GPS测量技术将使外业施测更加灵活，并解决点与位之间的通视困难。在现实测量中，除了采用常规的设备，则只需使用投资较少的测量设备。再者，使用GPS测量技术可以使大地控制网的网形优化更加便利，并有效提高其点位趋近速度。同时，与相对中误差方式相比，点位中误差的处理更加容易。所以，在确定方格网的测量精度指标时，可以采用点位中误差的方式[3]。此外，在某种程度上，GPS方格网具有较大的精度储备，可以满足相关规范要求。同时，GPS方格网的误差分布较为均匀，点位的精度也相对较高。
2.2 GPS测量技术的缺点
作为一门新兴的技术，GPS测量技术的发展仍不够成熟。所以在实际应用的过程中，GPS测量技术的一些缺点将暴露出来。而想要对GPS测量技术进行进一步的完善，则需要完成对这些缺点的分析。首先，在应用规范方面，GPS测量技术的使用尚没有标准管理制度。在这种情况下，市面上的导航产品缺乏统一的标准，电子地图的更新速度也不尽相同。所以在应用GPS测量技术时，可能会出现设备不兼容的问题，继而使测量工作的开展遭遇阻碍。而想要解决这一问题，则需要使相关产品得到规范的管理。其次，在数据的获取方面，GPS测量系统具有较高的精准度。但是，获取较高的精准度需要以较好的定位为前提。在确定接收机与卫星之间的距离时，电磁波在真空状态下的传输速度较容易获取。然而在实际测量的过程中，大气环境较为复杂，继而造成了电磁波的传输速度的计算具有较大的误差。再者，在应用GPS测量技术时，还会受到环境因素的限制。在一些野外地区，GPS定位技术的优越性难以体现[4]。而即使接受到了GPS信号，测量的精度和效率也将受到影响。此外，测量的精度还与控制点的选择有着较大的联系。在干扰因素存在的情况下，点位坐标则将存在一定的误差，继而影响到观测的精度。
3 GPS测量技术的应用
就目前来看，GPS测量技术具有较高的测量精度，可以在多个方面得到应用。首先，测量建筑工程结构时，利用GPS测量技术可以使地球物理、水文地质和土木建筑等多种知识得到统一，继而构成全面的信息系统。而这样一来，就可以完成对工程建设的全面监测，并完成灾难的预防。同时，利用该技术还可以运用质量控制和几何重构实现复杂建筑结构的最优化测量。其次，在航空业、核电站等多个领域，GPS测量技术可以使数字处理技术和卫星摄像有机结合起来，继而完成工程的实时测量。所以，由于GPS测量技术具有智能化和高精度的特点，所以在这些领域有着特殊的地位。再者，GPS测量技术的应用，为工程数据的实际分析和处理带来了便利，在工程勘探和设计工作中有着重要的作用。此外，在核电站精密工程中，由于GPS测量技术具有测量速度快和点位误差均匀等多种优点，所以已经成为了建立国家控制网的主要技术。所以，随着GPS测量技术的不断发展，该技术将在大型精密工程测量工作中得到广泛的应用。
结论：总而言之，随着各行各业的发展，精密工程测量也变得越来越重要。而在精密工程测量中应用GPS技术，则可以使测量的精度、速度得到提高，并使测量具有一定的可操性和准确性，继而满足工程测量的需求。但是，GPS测量技术除了具有一定的优点，其同时也具有一定的缺点。所以，想要更好应用GPS测量技术，还需要进行技术的不断改进。因此，本文对基于GPS定位技术的精密工程测量问题展开的研究，对于促进GPS测量技术的发展具有一定的意义。
参考文献
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[3]王世友.GPS全球定位系统在公路勘测设计中的应用[J].交通世界（运输.车辆），2012，10：120-121.
[4]赵惠德.地质工程测量中GPS控制网的设计与观测资料分析[J].西部探矿工程，2011，03：103-106.
作者：施奕
第二篇：发动机传动齿轮精密加工在机测量技术应用的研究
摘要： 为了使发动机传动齿轮在精密加工中，精度高，省时省力，采用在机测量技术对传动齿轮进行精密加工。最终得到一种齿轮的精密加工在机测量技术方法，通过实验表明标明，相对于传统精密加工方法，精密加工在机测量技术的应用，精度高，比节省用时节省54%，很好的满足了工程需要。
关键词： 齿轮;精密加工;在机测量
Key words： gears;precision machining;on-line measurement
0 引言
在传统的发动机传动齿轮加工中，遵循上机加工，离线测量。是将传统的加工与测量分离开来，这就会导致出现一定的问题。毛坯在安装在机床上时，很难保证实际位置与理论位置相同，机床加工中精度、刀具的磨损量、毛坯的制造误差等。这些都会反映在最终的齿轮成品上。本文应用北京精雕在机测量系统和智能修正技术可在机检测工件实际位置，在精雕数控系统中进行理论与实际位置误差的计算和智能补偿。完成发动机传动齿轮加工，与传统加工方法相比省时省力。创造了比较好的精度与经济效益。
1 精密加工在机测量系统
传统的检测方法是将零件加工完成以后，将其卸下用三坐标的设备离线检测的方式。这种方式存在以下几类
问题：产品批量生产时，零件都需要进行检测，可能会出现零件堆积在质检部门待检情况，导致后续的装配工作无法开展。加工过程没法控制，智能对成品零件的尺寸进行检测，加工过程中每一步工序完成情况没法监测。信息化程度弱，因为很多公司的三坐标检测仪配置是需要质检员进行逐一手工记录。工作量大。人工检测还存在不同的检测人员水平经验差异，从而零件的统一表面可能有多种测量值的情况。
在机测量是将测头等检测工具集成到机床中，再辅以加工检测为一体的软件，在零件加工工艺中，可以完成实时加工反馈。而且可以通过对毛坯装夹的的测量完成工件位置补偿，使毛坯自动摆正，完全不需要傳统的人工打表调整工件位置的方法省时省力，提高加工精度。
毛坯在定位夹紧时就采用在机测量，根据测量结果对毛坯摆放位置进行补偿和修正。而通过在机测量系统将数据进行实时分析可以为批量生产时提供依据。在加工过程中不断检测，补偿加工数据可以避免有刀具损耗、毛坯变形、表面加工尺寸误差的诸多因素。保证后续加工精度。
2 实例验证
①样件模型分析：模数4齿数11压力角20齿顶高系数0.75分度圆直径44。材料718磨具钢。
加工要求技术要求：齿面极差要求<<0.02mm;未标注尺才偏差±0.1mm未标注角度偏差为±0.1°;锐边倒角C0.2°孔与输入轴配合间隙0.008-0.015mm;齿面粗糙度值0.8μm;表面不允许有任何磕碰、划伤等加工缺陷。我们从模型中分析可知，模型与轴配合的孔表面要求精度较高。发动机传动齿轮齿面加工要求高。用传统加工完成再进行测量的方法，浪费加工时间，影响加工效率。我们在这里采用精雕Surfmill9.0对工件进行刀路编程。工艺安排为粗加工、半精加工、精加工、倒角和底面精修磨削在机测量、智能补偿。
②发动机传动齿轮毛坯大小：48*14.46mm。材料718磨具钢。
③关于工件的装夹：发动机传动齿轮精度要求高，这里我们采用采用零点快换进行工件的装夹。零点定位器通过短锥实现中心定位，通过支持滑块实现锁紧。工件装夹夹具包括零点快换、零点快换转接板、齿轮工装组成。重复定位精度小于0.005mm;夹紧力最高可达40，000N;齿轮毛坯通过螺栓紧固在齿轮工装上。
④工件在机测量位置补偿：在工件定位摆正之前，首先需要用标准球对齐进行标定，看测头相对于机床的偏心情况和实际测头的直径值。采用的是在机测量，在工件上预设一些探测点，用测头测得实际的点，将获得的点阵数据在Surfmill软件中进行拟合出实体零件的整个形态后与理论上的坐标值进行对比。将差值自动补偿到机床数据中，机床自动摆正工件毛坯。
这里采用回转体法确定毛坯的位置偏差值。它的原理：圓柱孔面确定坐标系Z轴方向;孔轴线与凹平面平面的交点确定坐标系原点;由于孔面是回转体，无论如何放置，X、Y方向无影响，因此无需选择平面旋转X元素。得到的工件位置补偿测量点如图1所示。
⑤刀具设置如表1所示。
⑥加工工艺安排：
1)齿形加工。
a发动机传动齿轮毛坯齿根侧面粗加工数控编程。
粗加工齿根侧面开粗加工，采用Surfmill自带的特征加工—齿轮加工命令，选择的加工域：齿根侧面(前期做好的辅助面与辅助线)先设置一个齿根侧面加工，然后再用阵列刀路的方法完成所有的齿根侧面粗加工刀路设置。完成的加工路径规划如图2所示。
b)半精加工。
半精加工命令与粗加工类似，取消了指定参数线功能，将路径间距设置为1mm。同样的在编程完一条刀路以后将其映射到剩余齿根侧面。如图3。
c)精加工。
精加工将路径间距设置为0.2mm。其余与半精加工类似完成效果如图4。
d)齿根底面精加工。
采用曲面投影精加工的方式，路径间距0.15mm。切向进刀。用底部边缘带有圆角的锥形刀(锥度牛鼻刀具)完成底部的精加工。如图5所示。
e)齿根顶面倒角五轴曲线加工。
采用刀路走五轴曲线的方式完成每个齿顶面倒角的加工。如图6所示。
2)中间与输入轴配合孔的加工。
采用平底铣刀扩孔，磨头精加工的方式完成通孔的加工。加工要求公差范围0.005mm、粗糙度值0.8。如图7所示。
完成软件的刀具工艺规划后，我们用Surfmill进行软件仿真。将所需要的机床导入、零点快换与工装模型导入、毛坯导入、刀具导入、将零件工装放在正确位置后，开始机床加工仿真。仿真结果良好，工艺安排合理，零件加工正常无过切与碰撞发生。仿真结果如图8所示。
⑦加工完成零件在机测量检测。
针对加工完成以后的零件我们采用在机测量检测其关键部位的加工精度。因为该发动机传动齿轮最重要表面即为与轴的配合孔径，精度要求较高。所以我们在完成孔精加工后用在机测量技术实时检测下孔的直径值与圆柱度，避免因将工件卸下，进行离线测量发现零件精度不满足要求，后续无法继续加工的问题。这里我们采用Surfmill9.0在机测量模块。
测头设置方法与工件位置补偿类似。我们在在这里检测孔的直径值与孔的圆柱度。在机测量模块下选择圆柱测量，设置好测量点与测量表面、测量参数。完成了孔径的在机测量路径设置。如图9，软件仿真如图10所示。
⑧零件实际加工。
将程序传输机床，毛坯装夹完成，开始加工齿轮，加工完成和在机测量后得到在机测量结果如表2所示。
最终结果显示采用了在机测量的发动机传动齿轮精密加工符合精度要求，超差为零。而相比与传统方法用时节省54%、零件良品率提高、工人劳动减少。有良好的经济效益和效果。
加工的完成零件如图11所示，我们采用数控加工与在机测量相结合的方式完成了发动机传动齿轮的加工及检测。合理编排工艺流程，选择合适的加工方法。针对工件加工中误差产生的原因，设置了修正措施。本文关于发动机传动齿轮的精密加工中在机测量的应用为相关问题提供了一个解决方案。
参考文献：
[1]丁文政，王明涛，陈勇，卞荣.典型几何特征在机测量评定算法研究[J].组合机床与自动化加工技术，2021(12)：71-74，78.DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2021.12.017.
[2]曾向彬.内外齿轮轴零件的精密加工工艺研究[C]//第三届金属加工工艺创新论坛论文集.[出版者不详]，2021：29-33.DOI：10.26914/c.cnkihy.2021.047689.
[3]于保军，董青青，谷岩，赵春满.自由曲面慢刀伺服车削加工技术[J].机械设计与制造，2021(11)：119-121.DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.2021.11.027.
[4]任国柱，王喆.精密微孔高速钻削加工技术研究[J].机床与液压，2021，49(18)：67-70.
[5]刘学术，徐金亭.面向精密制造的测量加工一体化系统设计与实现[J].组合机床与自动化加工技术，2021(07)：62-65.DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2021.07.015.
作者：张景钰
第三篇：地铁精密工程测量的方法及应用研究
【摘 要】本文主要针对精密工程测量的含义、地铁精密工程测量技术的精度要求以及地铁精密工程测量技术的运用进行简要分析，仅供参考。
【关键词】地铁;精密工程;测量方法
一、精密工程测量的含义
所谓的工程测量指的就是在工程建设的整个过程之中，对地形进行测绘，对工程变形进行监测，对施工放样等方面进行监督的一项技术。因此可以说精密工程测量是工程测量走向现代化的一个重要标志。而精密工程测量是将毫米作为精密的程度，采用先进的测量方式和仪器等在特殊的环境之下开展特定的精密测量的工作。精密工程测量可以分成很多的种类，例如大型工程的测量等，应用的范围也十分的普遍，例如：军事领域、设备的安装以及三维测量等很多的方面。根据工程对测量精度需求的不同，可以将精密工程测量分成两种，一种是普通的测量一种是特种测量。根据工程测量学的相关理论来说，精密工程测量是一种研究几何实体测绘的一种方法，它的最大的特点就是对精度的要求很高，精度可以包括很多方面的含义，可以分成相对精度以及绝对精度两个类型。随着精度含义的不断增多以及测量技术的不断进步，这就使得很难为精密工程测量作出一个准确的定义。这里给出的定义指的是采用一般的仪器难以满足工程的测量需求的测量那么就可以称之为精密工程测量。在很多的大型工程之中并不是全部的测量都属于精密工程测量，但是在大型工程之中一定会包含很多的精密工程测量。从测量的精度方面来分析，在传统的工业测量之中或者是质量控制等方面，精密工程测量都有所应用。此外这种测量方式对测量的可靠性也有较多的要求，包括对测量仪器进行鉴定、对测量标志的稳定性进行测量，对测量的方法进行控制和选择或者是对数据处理工作进行严密的监督等。
精密工程测量的特点主要就是在工程精度的选择时一定要根据工程的具体需要来进行，由于作业环境比较的特殊，因此就对测量的精度提出了更高的要求。此外精密工程测量对设备和仪器也提出了很高的要求，在特殊的情况之下，还会对数据处理有一定的需求。在控制网布设的整个过程之中，精密工程测量同普通工程测量相比较具有很大的不同，它仅仅选择一个控制点和一个参考的方向，这样就可以最大限度地确保精密工程测量工作的测量精度。
二、地铁精密工程测量技术的精度要求
在地铁的建设中，进行轨道铺设的时候，如果达不到要求的精度，很可能影响轨道的平顺性。因此，要特别注意轨道的铺设精度。因为轨道的铺设是一个庞大的工程，涉及多个施工环节，在各个环节都要注重它的精度要求。首先要注意轨道内部几何尺寸的精度，如果达不到精度的要求，就会影响铁路内部的形状，从而影响铁路的平顺性。国家对内部尺寸的精度做了详细的规定，尤其是允许的偏差，对不同的轨道，比如有砟轨道和无砟轨道，对他们的轨距、轨向、水平、弯曲等多个项目的允许偏差都做了具体的规定。另一方面，要考虑轨道的外部几何尺寸，特别指轨道三维坐标体系下的坐标，这个对铁路的建设起着关键的作用。在进行具体的工作时，要对铁路的定位特别注意，保证其与桥梁、站台等位置的协调;另外对轨道轨面的高程、轨道中线与线间的允许偏差，一定要按照规定进行施工，保证误差都在允许的范围之内。
三、精密工程测量分析
1、GPS测量的特性
目前全球最为先进的定位系统就是GPS，这一技术已经被广泛的应用于军事和工程等很多的方面。GPS测量的特性可以表现在很多的方面。首先就是GPS测量的范围比较小，因此中基线边相对比较短，通过制定合理的测量方案，就可以有效的提高其观察数据的精度。此外通过对GPS技术的应用，可以快速的获取比较高精度的数据，从而满足精密测量的实际需求。这种测量方式还比较灵活，不需要经过通视，这样就可以将工作人员的工作强度进行降低，促进测量精度的提高。最后这种测量的方式还具有很高的自动化程度，可以对检测的目标进行全天候的观测。成本低廉，效率高，信息数据可以进行集中的处理，因此GPS测量技术应用的范围日益广泛。
2、精密测量仪器
在对精密测量仪器进行应用的过程中，多传感器可以将测绘系统、测量机器人以及不同精度的GPS接收机集成在一起，这样就为精密工程测量工作奠定了基础。此外，通过对这些仪器的应用，还可以提升测量工程的精度，从而为我国精密测量工作的发展奠定方向。
3、变形观测数据
最常见的一种数据处理的方式就是采用数据观测的方法，它可以通过对变形观测数据的分析来绘制出反映变形过程的曲线，通过对曲线的分析来对观测到的数据进行有效的处理。在实际的测量工作之中，还可以将变形数据进行分类，分成几何分析和物理解释，这两种分析方法各有自身的特点。
四、地铁精密工程测量技术的运用
1、分级布网的精密测量控制网
我国目前的精密测量的控制网分为基础平面、线路平面和轨道控制网这三个层次，每一个层次都有其各自的作用。第一个层次即基础平面控制网主要提供铁路勘测、施工以及维护时的坐标基准;在进行施工时，就要运用线路平面控制网，在施工中对铁路的勘测和施工进行控制;当进行铁路的铺设与后期的运营时，主要是轨道控制网发挥作用，提供控制的基准。工作人员要严格按照这三个层次进行布网，确保每个层次都能正常运行，从而保证整个铁路建设的质量。
2、测量系统采用工程独立坐标系
由于目前我国对地铁的质量要求越来越高，要求勘测的数据与实际的数据间的差距尽量减小。在测量的平面坐标系统中选择投影变形值小的作为工程独立坐标系，就能保证轨道的平顺，从而提地铁路工程的质量。我国目前采用的工程独立坐标系的投影变形值小于10mm/km，在实际的应用中，取得了很好的效果，因此选用此类工程独立坐标系可以提高地铁工程测量的精度。
3、各级平面高程控制网的精度
在过去，我国的经济比较落后，科技水平也不发达，对铁路建设的质量要求也不高。对于轨道的线型和平顺度都没有做具体的要求。在测量的时候，由于测量技术水平较低，测量方法也不科学，在测量时很难达到一定的精度，有关部门也没有一套完善的测量技术体系，因此，对铁路工程的质量造成了很大的影响。随着科技的发展，现在的精密工程测量技术已经得到了广泛的应用，在地铁的建设中，采用线型的设计，在对轨道的维护时，也采用科学的技术措施，各级平面控制网的精度达到了一定的要求，满足了多方面勘测的需求。精密工程测量技术在地铁中的应用，不仅涉及线下工程施工、轨道的定位，另外对轨道的维护也起到了很好的作用。
五、“三网合一”的理论与实践
在地铁工程的施工中，勘测控制网、施工控制网和运营维护控制网构成了地铁建设中的“三网”。在普通的铁路建设中，三网是相互独立的，而在地铁的建设中，专家们提出了建立统一的勘测、施工、运营维护的精密工程测量体系，达到了“三网合一”。在实施“三网合一”时，首先要保证勘测设计、施工与运营维护的坐标高程系统的统一一致，这样在各个阶段的工作中，运用统一的坐标和高程进行定位控制，从而保证整个施工工程中各项工作的顺利进行。另外，勘测控制网、施工控制网和运营维护控制网的起算基准要统一，均以基础平面控制网作为平面的控制基准，而高程测量的测量基准是二等水准基点。地铁建设中的“三网合一”为精密工程测量的实现提供了有利条件。
结束语
随着我国铁路事业的不断发展壮大，传统的测量技术已经无法满足地铁工程的建设要求，因而要利用高科技的手段，充分发挥精密工程测量技术的优势，从提高测量的水平来提高地铁建设的质量。相關的工作人员也要根据实际情况，选择科学系统的测量方法，从而满足地铁精密勘测的要求，做好工程中的施工工作与后期的维护工作，提高我国地铁建设的整体质量。
参考文献：
[1]王吴鲜.地铁精密工程测量的方法及应用研究[J].门窗，2014，04：381.
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[4]邱伟伟.浅论精密工程测量技术在地铁中的运用[J].城市地理，2014，16：121.
作者：宫辉