精密工程论文例1

[中图分类号] P258 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-217-1

1精密工程测量概述及其特点

所谓精密，是精确严密的意思。传统意义的工程测量是指普通工程测量，如施工中的放样、监测地理变形、测绘山地地形等，而精密工程测量是在现代各种精密测量技术发展的基础上而逐渐形成的工程测量技术，它是指以高精度进行的工程测量，在测量方案设计、监测等阶段利用误差理论综合分析，使得整个系统达到设计的精度要求。

由于其较高的测量精度要求，特殊工作环境，必须根据工程精密工程的具体要求选择。同时，设施设备的要求也很高。因此，有必要加强数据的处理，和不同的测量的一般工程特性。在设置控制网，在上下限控制网络选择的点，精密工程测量中，只选择一个控制点和一个参考方向，以确保在调查区域的测量点的精度。

精密工程测量的最突出的特性是所需的精度很高。这个概念分为绝对精度和相对精度。精密测量的绝对精度概念主要有两种，一种是指测量相对于它的真值概念的精确度，使用最广泛的精度指标（以下称为精度）。由于真值是很难找到的，所以在实际应用中经常用测量值替代。这种绝对精度也有缺点，因为它涉及到观测值的大小，观测值的不同会影响绝对精度。另一种是指在相同的基准下，一点相对于基准点的准确度。相对精度概念也有两种，一种是一个观测值的精度与该观测值的比率，较小的比率有较高的相对精度。

另一个重要特点是对测量的可靠性要求很高，测量的首要任务是保证科学量制体系的统一，比如测量仪器的审核鉴定，稳定的测量标志，测量数据处理与控制和质量检测监督等等。在系统地测量后，必须对工程进行可靠性评价，分析其误差来源和分类，计算其总的不确定度。

2精密工程测量有效应用的主要内容

2.1精密工程测量的理论基础

大地测量学是精密工程测量的理论基础。因为所有的测量都涉及的基准的表面和线，如地球椭球体，大地水平面，经纬线，真北方向等。在小范围内的设计和施工放样的要求，在更大的范围内应用有时要穿过好几个3度带，这时就有必要对椭圆面进行平面归化计算。因此局部的坐标系设计和实际工程中基准的选择是精密工程测量至关重要的问题。

2.2精密工程测量的传感器应用

在精密工程测量应用中，传感器的作用是不言而喻的，其在工程的各个方面起到了基准的作用。在精密工程测量仪器，多传感器集成的激光跟踪仪，各种高精度GPS，激光扫描仪，绘图系统，测量机器人，电子全站仪和各种特殊的测量仪器，以保障精密的制图技术。其中，机载激光扫描逐渐成为地面数据收集的主要手段。在施工监控，道路和桥梁的设计中，激光扫描仪在不同位置扫描被测对象、建筑监测、并转化为CAD制图，在土木工程，工业设计方面具有广阔的应用前景。

2.3工程控制网的精密测量

工程控制网在许多方面和国家大地测量控制网不同。网的精度优化设计、可靠性和灵敏度计算更加精细，如要求模拟法优化设计精密测量的控制网等。通常工程控制网的长短边也相差很多，地面观测条件差，这就要求工程控制网的布设需要反复设计。同时还涉及各种地面边之间的匹配问题、如GPS边、地面的边角测量精度匹配等。在目前情况下，GPS网正逐渐取代地面网，然而对于许多精密工程来说，不能简单地采用GPS网。地面网和GPS网高精度测量相结合是目前最新的研究方向。

3精密工程测量有效应用的实例分析

面对现代工业社会中大量工程建设的需求，精密工程在社会领域中的应用越来越广泛，精密工程测量技术越来越成熟，主要表现在以下几方面：军事和农业上的应用;建筑工程的测量应用;科学防汛;防灾监测;轧钢厂切割技术的应用等。此外，精密工程测量还可以运用在大型建筑物的变形监测，文物保护工程以及工程中的质量施工管理中。

包含精密工程测量的典型工程非常多，如我国的长江三峡工程、葛洲坝工程和其他大型枢纽工程;还有上海东海大桥、30km长的杭州湾大桥、以及其他特大桥梁工程;18.5km长的秦岭大隧道以及其他特长隧道工程，上海磁悬浮铁路、国家大剧院等特种工程，北京的正负电子对撞机工程，大型大坝变形监测工程，滑坡岩崩变形监测工程，大型设备的安装过程、质量控制等都属于精密工程测量的范畴。例如，由GPS接收机、激光测距仪组成的远程位移测量系统可实现无人值守远距离遥控实时变形监测，可用于活动性滑坡的持续监测预报。

国外的特种精密测量工程更是不胜枚举，瑞士的阿尔卑斯山隧道长57km，穿越了阿尔卑斯山，沟通南北欧，减轻了瑞士高速公路的压力，缩短了德国与意大利之间的距离。欧洲原子核研究中心的大型粒子加速器，环形正负电子对撞机LEP，整个工程位于深达百米的地下环形隧道中，周长27km，布设有5000多块永磁磁铁。高828米的世界第一高楼（2008年底前）――迪拜塔，共162层，消耗了33万立方米混凝土、3.9万吨钢，造价达15亿美元，更是对精密工程测量的挑战。为保证迪拜塔在建设过程中有绝对的稳定性，以确保建设的精度，它的水平方向和垂直方向都有一个全球卫星定位系统（GPS）进行跟踪定位，并在建设过程中，在建筑物的各个基准点有700多个传感器进行实时监测。在迪拜塔中，综合应用了GPS、GIS等先进测量和数据处理技术，这代表了人类精密工程的先进水平，是现代建筑工程中的典范。

4结束语

伴随着测量科技的日益进步，一个精密工程测量的初步体系已经形成。但在精密工程测量中仍然存在以下几方面的挑战：一是，深入研究测量的基础理论，为精密测量的进一步发展打下深厚的理论基础。二是，高效合理的数据处理方法，实现精密测量的自动化、智能化，从而进一步提高测量精度和效率。三是，多学科结合的精密工程测量解决方案，这是大型工程中经常涉及到的技术问题，是未来精密测量的热点方向。

精密工程论文例2

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0028-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：（1）在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；（2）卫星轨道精度需达到厘米水平；（3）卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；（4）需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。本文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

本文选用北京CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，本文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，图3给出了X、Y、Z分量较差，可以看出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。本文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

精密工程论文例3

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：①在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；②卫星轨道精度需达到厘米水平；③卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；④需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。该文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

该文选用成都CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，该文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。

图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，进一步分析X、Y、Z分量较差，可以得出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可

用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。该文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

精密工程论文例4

引言

在进行GPS定位时，为了提高定位精度，需要对影响定位结果的各种因素如卫星钟差、信号传播延迟、接收机钟差、多路径效应等进行充分考虑，因此提高卫星钟差的A报精度十分重要。目前只能通过卫星星历来获取在一定时刻的卫星钟差数据。卫星星历分为广播星历和精密星历，前者跟着信号实时发送给接收机，每两个小时更新一次；后者由IGS跟踪站等，采样率根据星历类型不同可分为15s、30s、15min等。为了获取任意历元的卫星钟差，需要利用已知的部分历元星历，运用可靠的数据模型进行预测。本文研究了灰色理论模型进行卫星钟差的内插拟合，并利用程序软件进行测试，并对比多项式方法的卫星钟差预测，总结了试验结果，为进一步提高卫星钟差预测精度提供参考。

1 灰色理论模型预测法

灰色模型就是利用少数的、不完全的信息，建立灰色微分预测模型，对事物发展规律作出模糊性的长期描述。该模型对原始数据进行累加或累减，形成规律较强的新数据，并以此建立模型以对未来发展情况作出预测。将灰色系统模型运用于卫星钟差预测时，该模型只利用已知少数几个历元的卫星钟差数据，不需要大量样本数据量，计算工作量较小。

建模之前，要保证原始数据序列符号一致，否则应对每个原始数据加上一个常数c。以此数据为基础建立灰色系统模型，最后的预测结果也相应的将灰色模型预测值减去该常数而得到。

2 算例及分析

在前述灰色理论模型原理内容的基础上，为了解该模型在卫星精密钟差预报中的实际情况。本文利用IGS站的卫星精密钟差文件进行测试，该数据为2016年年积日302天30s的卫星钟差数据，标称精度在0.2至0.3纳秒间，可作为检查模型预测结果的真值。为了分析灰色理论模型预测卫星钟差的可靠性，本文也采用了卫星钟差预测模型常用的二阶多项式模型进行对比分析。

本文取2016年年积日302天（10月28日）2：00至3：00的30s钟差数据共120个历元，分别进行灰色系统建模和二阶多项式建模，然后向外预报150个历元的钟差，以IGS站公布的30s钟差文件igs19205.clk_30s数据为真值进行对比分析，两种模型的预测结果如下所示：

本文采用的灰色理论模型GM（1，1）对卫星钟差进行了预测，从上述三个卫星的计算结果看，灰色理论模型对卫星钟差短期预测的误差达到纳秒级，其精度与钟差常用的二阶多项式预测方法相当。

3 结束语

在GPS数据处理过程中，精密钟差对最终定位的精度影响很大，因此提高其预报精度十分重要。短期钟差预测的模型常常采用二次多项式方法，本文在对灰色理论模型进行了简单的介绍后，通过实例测算其在钟差短期预报中的应用，对三个卫星的钟差进行了预测，并将结果与IGS站公布精密钟差数据进行了对比分析可知，灰色理论模型GM（1，1）在卫星钟差短期预测中可达到纳秒级的精度，适合应用于导航卫星的钟差预报。

参考文献

[1]黄劲松，李征航.GPS测量与数据处理[M].武汉大学出版社，2005.

[2]叶世榕，刘经南.GPS非差相位精密单点定位技术探讨[J].武汉大学学报，2002，27（3）：234-240.

精密工程论文例5

引言

机械加工的工艺主要是对机械设备运用对零部件加工，零件的加工过程中，对精密度是有着严格要求的，只有充分重视精密度的严格控制，才能真正促进零件加工水平提高。从理论上对机械加工工艺的研究分析，以及对零件加工精度影响的分析，就能有助于从理论上给予支持。

1机械加工工艺和零件加工精密度关系

机械加工工艺的优化实施，对实际零件加工的要求能得以满足，对零件的质量控制也比较有利。对机械加工完善后就要实施检验工作，对于不符合规范的零件淘汰掉，机械加工的工艺流程能够严谨的呈现，就对零件加工精密度有着直接影响[1]。具体机械加工工艺的实施，对合格零件的程序也有着改造作用，结合相应标准对零件加工的要求要严格实施，这样就能有效避免外界因素干扰。机械加工的工艺是多样化的，在对零件的精度控制方面也有着不同要求，只有提高了机械加工的整体工艺水平，才能有助于机械加工的精密度控制。所以机械加工工艺和零件加工的精密度就有着比较密切的关系。

2机械加工工艺对零件加工精密度影响和提高策略

2.1机械加工工艺对零件加工精密度影响

机械加工工艺对零件加工精密度的影响是多方面的，其中的热变因素影响就比较突出，主要是机械加工中机床出现了热变的问题。在对零件加工中，机床是一直不停的使用的，在机床和构成部件出现了相互摩擦之后，机床的局部以及整体产生热量，在热胀冷缩的原理下，机床的温度就会随即升高面对机床的契合度就会产生影响[2]。这样在对零部件加工的时候，受到机床自身的结构没有合理化呈现，这就必然会影响零件加工的精度。热变影响当中的工件热度也是比较突出的，零件的实际加工过程中，会和机床以及刀具等接触摩擦产生热量发生变形，这就影响了零件的质量，会造成工件变形等。数控技术在当前的零件加工中得到了广泛应用，数控机械加工的工艺实施中，对零件精度产生的影响也比较深远。数控机床的应用有着其自身的优势，编程原点的选择上对加工的精度影响比较大。编程原点的选择恰当性对零件加工精度会造成直接影响，还有是编程的数据处理方面对零件加工精度影响也比较大。以及加工的路线和插补运算等，都会对零件加工的精密度产生影响。

2.2机械加工工艺零件加工精密度提高策略

机械加工工艺实施中，对零件加工的精密度进行提高，就要从多方面充分重视，对机械加工的工艺系统设备的整体质量要得以提高，系统的应用要完善化。完整的零件加工系统设备，对零件产品的质量保障就比较有利，这也是机械加工的核心[3]。所以在对机械加工工艺系统设备的完善实施中，可通过新技术的引进，对加工系统中的不足进行弥补，对系统设备的研发力度要不断的加强，对机械系统设备的维护管理工作要加强重视，这些措施方法的实施对零件建工精度的控制就有着积极意义。注重对温度的合理化控制。机械加工过程中产生的问题对零件的精密度就有着直接影响，所以为保障零件加工的精密度就要充分重视加工温度的有效控制。机械设备运行的速度比较快，温度就会升高，在这一过程中要通过冷水的方法进行降温。对零件进行打磨的的时候，砂轮的高速旋转和零件的摩擦就会产生很大热量，在温度上升后在和零件接触的时候就比较容易造成零件的变形。所以通过冷水的方法降温就能有效避免这一问题出现。减少外力影响零件加工。机械加工工艺实施后，零件就会受到外力因素的影响。在受到挤压力以及摩擦力等因素的影响下，对零件加工的精密度就很难得以保障。所以在这一过程中，就要充分重视零件加工工作人员要对机械加工设备进行检查，发现设备的构件比较紧的时候就要做出适当的调整[4]。另外就是要定期的对机械加工设备的表面实施打磨处理，最大限度的降低设备表面和零件产生摩擦力，从而有效保障零件加工的质量。充分重视对零件制作过程的有效控制。机械加工工艺的实施中，在对零件的加工中，零件加工过程中的就显得比较重要。要最大化的降低机械设备加工的几何精度误差。对机械设备的检查工作实施就显得比较关键。要从多方面对机械设备自身的误差进行检验，对已经用于零件加工作业的设备要结合实际的需求进行改造，对零件产生的误差原因要详细分析。总结数据资料的分析，以及机床运行系统当中输入数据的准确性等。找到了机械设备自身存在的问题之后，针对性的加以解决，这样就能提高零件加工的精密度。在这些层面得到了充分重视，才能真正有助于零件加工的质量水平提高。

3结语

综上所述，对机械加工工艺的实施，要注重对零件的精密度保障，只有如此才能有助于零件的正常使用。在机械加工工艺实施中，会受到诸多层面的因素影响，对零件加工的精密度就很难得到保障。所以通过从理论层面对零件加工精密度的研究分析，就能从理论上为实际零件加工提供理论依据，从而促进零件加工的整体质量提高。

参考文献：

[1]司立坤,刘鑫.机械零件加工精度测量技术及相关问题阐述[J].科学大众(科学教育),2016(11).

[2]亓文学.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].现代制造技术与装备,2016(11).

精密工程论文例6

能力提升是企业深化改革、转型发展的永恒主题。机械加工班组作为机械加工制造具体工作的执行者，作为制造企业组织生产经营活动的基本单位和最基层组织，其生产能力和管理水平高低不仅是企业优劣形象的体现，也是衡量企业素质及管理水平高低的重要标志，同时也直接影响企业生产决策的实施，影响着企业目标利润的最终实现。航天企业担负着不断探索太空未知领域和国防建设的神圣使命，高技术、高精度、高可靠性以及高安全性产品是企业的终生追求，为此，全面提升机械加工班组生产能力和管理水平是确保企业按时高质量交付产品的重要保证，是新时期企业增强市场竞争力、加快“战略转型、改革创新”的坚实基础。从机械加工班组能力提升专题调研统计结果看，部分班组管理仅停留在班组人员调动和生产排班上，没有发挥班组管理的领导和示范作用，现有制度执行不力、组员综合素质不强、解决生产中实际问题方法不多、承接繁重科研生产任务勇气不足，很大程度上是班组成员能力低下，不能适应一流企业一流生产能力的新要求，如何提升每个班组成员在“精益生产、安全生产、创新生产”以及生产班组在“现场管理、人文管理、基础管理”方面全面提升综合能力是我们目前迫切需要研究的课题。

一、模型建立分析

（一）精密机械加工班组能力提升的三支柱模型

以杨国安的组织能力三角模型（以下简称杨三角模型）为基础，通过加以改进为精密机械加工班组能力提升模型，模型正视图如图1。这个三支柱模型比杨三角模型更为清晰直观，通过运用组织能力的三支柱模型来打造精密机械加工班组能力。该模型的三根支柱即杨三角模型的三个角，而地基是构成支柱的基石，也即管理工具和方法。三个支柱原则上一样强，相互匹配，又相互影响、相互作用，促使精密机械加工生产班组能力提升成功。精密机械加工班组生产能力提升成功方程式：精密机械加工班组能力提升成功=班组成员能力*机器设备能力*环境优化能力，精密机械加工班组能力提升模型俯视图如图2.构成班组能力三支柱模型的基石是能力评估、课程设计、专题培训、柔性制造系统、“7S”管理、完善制度和文化落地等工具，三支柱分别是班组成员能力提升、班组设备升级、班组生产环境和人文环境改善，它强调以班组成员能力提升为内核，配合设备升级和环境改善，共同提升班组能力，突出了“人”与“机器设备”、“环境”的协调和适应，更强化了班组组织能力提升理论的可操作性。这三个要素在实践中是影响班组能力提升的最关键内因，三支柱模型也满足了精密机械加工班组发展需要的各类条件，更契合了以用户为导向的科研生产管理体系的要求。

（二）班组成员能力提升策略

从针对调研结果进行统计分析的基础上，确定机械加工生产班组成员能力提升引入十个要素，十个要素分别为“生产能力评量、执行能力评量、创新能力评量、现场管理力评量、资讯收集力评量、人际沟通力评量、服务导向力评量、压力承受力评量、团队合作力评量、互助培养力评量”。根据要素对生产班组能力影响程度确定要素权重，对生产班组成员能力进行评估测评。首先进行量化评估，量化提升分值，确定提升方案，实施方案，二次反馈再评估，形成螺旋式上升闭环控制能力提升系统。班组成员能力螺旋式上升闭环控制系统流程图，如图3。综合提升分值=∑要素权重*[理论预期分值-（自评分值*40%+考核分值*60%）]针对综合提升分值，有针对性进行班组成员能力提升培训课程设计，培训形式采用“体验式活动、案例谈论、团队活动、游戏、影片、测试、专家授课”等环节，开展专题培训，培训结束后，再评估，将评估结果二次反馈，重新制定提升实施计划。

（三）精密机械加工制造系统自动化策略

近年来，精密机械制造加工班组使用的设备已经由普通机床向单机自动化和局部自动化转变，随着计算机科学的进一步发展，以刚性自动化为基础的精密机械加工制造系统不能适应多品种、中小批量产品的市场竞争和型号任务配套高精度需求，只有以计算机技术和柔性制造技术结合的柔性制造系统（FMS--FlexibleManufacturingSystems）才能适应这一要求。为此，在提高班组成员综合素质和能力的同时，探索提高精密机械加工制造系统柔性和加工精度的自动化策略已经成为提升机械加工班组生产能力的一个关键要素。西欧和美国的工业统计表明，机械产品生产中单件、中小批生产零件占90%，大批大量生产仅占10%左右；机床在多品种、中小批量生产中，用于加工工件的时间仅占机床全年可利用时间的6%；工件整个制造加工中在机床上加工的时间仅占5%。这些分析表明升级现有刚性自动化机械加工系统，引入柔性制造单元或柔性制造系统使生产班组存在提高生产率的巨大潜力。因为柔性制造系统是借助于自动化物料传输装卸与存储和一组加工、处理、监测、计算机控制（CNC）设备或装配站组成的制造系统，有可能充分发挥工序集中的加工中心功能，减少工件在生产过程中的流动与等待时间；同时才有可能“延长”机床工作时间，提高机床的利用率，综合这两方面以便提高精密机械加工班组制造生产率。

（四）生产环境优化策略

精密机械加工班组的生产环境改善包含“硬环境”和“软环境”建设两部分。“硬环境”注重生产现场管理优化，“软环境”注重人文环境改善即管理升级、制度完善、文化落地等策略。1.以“7S”管理（Seiri整理、Seiton整顿、Seiso清扫、Seikeetsu清洁、Shitsuke素养、Safety安全、Saving节约）为工具强化“硬环境”建设，推进“现场目视化管理”，设立现场区域管理看板、研制生产进度管理看板、人员管理看板，优化现场U型化布局、促进流程改善，以满足柔性制造单元精密加工中心对环境较高要求。2．人文环境改善包含两部分班组管理和班组优秀文化培育班组管理从纵向上应注重目标管理、生产管理、质量管理、技术管理、设备管理、成本管理、资料管理七个方面制度完善和管理升级。从横向上应加强人员管理包括班组成员思想管理、素质管理。精密机械加工班组在优秀班组文化建设上更应倡导精品文化、高效文化、“三严”文化、创新文化、学习文化、关爱文化，以班组文化清晰、明确的导向力、凝聚力、辐射力、汇集班组与个人同频共振的发展动力。与此同时要将班组的文化理念和价值观融入到班组的激励机制之中，用文化为班组管理注入新的活力，用机制支撑班组文化，从而引导班组成员思想、规范班组成员行为，激发班组成员潜能，引领班组健康发展。培育精品文化是精密机械加工班组提升“软实力”的需要，以精湛的技艺，通过精细管理，在精良设备上精益生产出精尖的产品，培育出精英人才，应该是精品文化生动写照。严肃的态度、严谨的作风、严格的管理即“三严”文化是从事航天高科技事业最起码的要求。

二、模型应用分析

精密机械加工班组能力提升的三支柱模型，通过在航天四㎡一所车铣削班组实践应用，在班组能力全面提升方面得到验证并取得实质性进展。（1）班组成员能力提升，以数控车床操作工李某为例，技能等级为高级工，参加工作时间三年，“能力评估模型”测评4分，针对性为其设计“柔性制造系统原理、自动化控制概论、局域网络技术、数控机床编程技巧”等一级培训课程，培训形式采用“体验式活动、案例谈论、测试、银川小巨人车床厂专家授课”四个重要环节。重点加强了李某在操作能力和创新能力方面的欠缺，经过两个月实践环节一期跟踪，二次测评提高到7分，能力提升超过预期。（2）现代制造系统升级，四㎡一所采取引进小型化与经济性FMS即FMC(FMC—FlexibleManufacturingCell柔性制造单元)5台设备。介于单机NC机床和FMS之间，即可以未来升级FMS或自动化工厂、车间的组成模块，亦可独立使用或组合FMC使用，配备网络终端，具备自动加工与刀具破损检监测控制功能；铣削加工采用卧式加工中心配备6个自动交换托盘双交换工作台，同时培养班组成员工业工程化生产习惯，以适应航天产品单件试制与小批量生产的自动化柔性生产能力，最终实现两班有人值守加一班无人看守的高效生产模式，真正意义上实现精益生产。实践证明目前FMC的运转工作利用率是MC的1.5倍，发挥了应有的效果。日本的经验证明：完成相同任务的FMC的投资可比MC系统投资省17.34%,而应用三年获取利润则是MC的90倍以上（按三年折旧完计）。操作人员只有MC的82.67%.（3）现场环境和人文环境改善，扩建车铣削班组近1000平方米厂房，坚持科学管理原则、经济效益原则、把握生产现场管理整体性、系统性、开放性等特征，重点树立“现场也是市场”的理念，在完善班组制度的基础上通过“7S”以及“目视化”星级现场管理活动强化生产现场管理、优化生产现场环境，逐步建立起比较有效的生产系统内部与外部、环境之间物质和信息交换与反馈系统。井然有序的生产现场不仅给客户留下深刻印象，同时改变了部分领导者把全部精力投入“外交”、抓市场、筹资金，而顾不上抓现场，认为即便抓了也“远水解不了近渴”的片面看法。优秀文化落地，车铣削班组组先后将“精品文化”、“三严”文化理念强化渗透到班组管理制度，通过强化制度执行，从而有效地弥补人的有限理性的不足，让文化理念深入“人心”，实现从自发到自觉的转变，再从文化反过来又进一步促进管理制度升级，促使班组不断突破成长上限，实现人文管理的深刻变革。

精密工程论文例7

中图分类号：TH702 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0145-02

超精密定位技术已成为超精密加工领域的关键技术之一，它直接影响着被加工零件的精度和表面质量。分析对比两种典型微动机构后，提出了采用PZT驱动的双平行铰链四杆机构构成超精密定位刀架。对刀架系统进行了详细的结构设计，并对其作了有限元仿真。

1、超精密定位刀架理论设计

1.1 二维柔性机构设计[1，2，3]

柔性铰链构成的对称双平行四杆机构可以减小了交叉耦合误差。因此，采用对称双平行四杆机构为实现超精密定位创造了更为有利的条件。本设计采用的是双平行弹性铰链机构如图1。

1.2 超精密定位刀架系统设计与分析[4]

刀架系统的技术要求：工作行程9um；分辨率10nm；具有较高的固有频率，满足良好的动态特性；选择压电陶瓷驱动器的最大伸长量lPZT max=10μm，刚度kPZT=100N/μm，则弹性铰链的刚度ky=11.11N/μm。由此可以取铰链参数为：臂长L：20mm ；半径R：5mm；宽度b：40mm；中心最小厚度t：1.5mm。设计出的超精密定位刀架如图2所示。

2、微动系统的有限元分析[5]

2.1 模型的建立

材料为65Mn，参数如下：弹性模量为2.06×e11Pa，泊松比为0.3，密度为7.85kg/m3；用SOLID92单元进行单元划分，定义边界条件为：平台实施底面全部约束，在刀具进给方向施加力F′max=230N，模型如图3。

2.2 静态分析

通过有限元分析和后处理，得到刀架的变形图（如图4），进而得到弹性铰链的最大位移为16.19μm，最大应力为78.7MPa，远小于65Mn钢的应力极限1000MPa（如图5）。根据公式ky=F/l即求出刀架弹性铰链的等效弹性刚度ky=14.2N/μm，将集中力130N作用于铰链，得到刀架弹性铰链的最大输出位移lmax=8.97μm。

在有限元模型中，将压电陶瓷与弹性铰链相粘结，构成刀架的整体有限元型，设置压电陶瓷材料的弹性模量为5.2×e10Pa；在230N载荷作用下，产生位移为2.01μm，系统进给方向的刚度为114.2 N/μm。上述有限元分析结果与理论结果基本一致，从而证明了理论设计的可靠性。

2.3 模态分析

超精密定位刀架系统要获得高的定位精度，外界振动的影响是不容忽视的。当外界振动频率和超精密定位刀架的频率接近或者刀架的阻尼比较小的时候，系统将产生谐振。这将严重影响刀架的运行稳定性[6]。因此必须研究系统的动态特性。利用静态分析的有限元模型，进行模态分析，得到微进给刀架的前四阶模态固有频率（图6，图7）。

由模态分析的结果可以看出微进给刀架的前两阶振型是刀架基座绕Z、Y轴的转动。第三、四阶振型是刀架基座绕X、Y轴的扭转。对微进给刀架的振型分析有助于对刀架的振动特点进行深入研究。为刀架的结构设计提供可靠的依据，从而提高微进给刀架的精度。由模态分析可知当刀架所受的切削力通过基座的几何中心时，基座不发生偏转，而只是在水平方向上产生误差，此时基座的水平振动模态是主要的。但是在加工过程中，切削力不可能总是通过基座的几何中心。由于切向进给刀架所受的切削力大部分情况下是不通过刀架几何中心的。在切削力不通过基座的几何中心的情况下，根据力的等效原理，把此切削力的作用等效为通过基座几何中心的水平力，和绕垂直面内的两个坐标轴的转动力矩，因此基座绕坐标轴的转动的模态也是影响加工精度的主要因素。微进给刀架在切削过程当中还受到切削力的作用，这种切削力会使基座在水平面内发生平移和转动。但是这两种误差对平面加工来说不会影响到加工精度，所以此两种振动模态的影响可以忽略。

3、结语

设计了一种具有无耦合位移、应力集中低双平行柔性铰链四杆机构。采用该机构构成超精密定位刀架系统，对超精密定位刀架系统进行了理论分析和有限元数值模拟，理论分析与有限元数值模拟结果表明了微动系统的设计是合理的。由此可见，超精密定位刀架能够满足实际应用的要求。也表明了理论分析法和有限元方法的计算结果比较接近，表明理论分析法和有限元建模的正确性，借助该方法可以提高设计的效率和成功率。

参考文献

[1]李玉和，李庆祥，陈璐云，等.单轴柔性铰链设计方法研究[J].清华大学学报（自然科学版），2002，42（2）：172-173.

[2]沈剑英，杨世锡，周庆华，等.行四杆柔性铰链机构的输出位移和耦合误差分析[J].机床与液压，2003，3：27-28.

[3]陈时锦，杨元华，孙西芝，等.基于柔性铰链的微位移工作台性能分析与优化设计[J].机械设计，2004，21（7）：46-48.

精密工程论文例8

 

本品由部颁标准收载的品种阳春胶囊（WS3-B-3834-98）改变剂型而成〔1〕。由水貂鞭粉、羊鞭胶、狗肾胶、鹿茸、首乌、山药、菟丝子、枸杞子、肉苁蓉、黄芪、熟地黄、阳起石、淫羊藿十三味药材组成。其主要功能为补肾、益精补虚，用于由肾虚引起的头昏耳鸣，腰膝酸软，神疲健忘。经过方法学研究，建立淫羊藿苷HPLC含量测定方法含量测定，方法简便，可靠，准确，可以用于阳春滴丸的质量控制。

1、仪器与试药

waters515 高效液相色谱仪；waters2487 紫外检测器；HedraODS-2 (Size:250mm×4.6mm，Media:10nm 5um)色谱柱。淫羊藿苷（110737-200312中国药品生物制品检定所）（供含量测定用）；阳春滴丸（批号：20090403，徐州生物工程高等职业学校实训室生产）；淫羊藿阴性对照滴丸（批号：20090404徐州生物工程高等职业学校实训室生产）论文开题报告范例。甲醇为色谱纯，乙腈为色谱纯，其它试剂为分析纯，水为重蒸馏水。阳春滴丸为徐州生物工程高等职业学校实训室提供，批号为：20090601、20090602、20090603、20090604、20090605、20090606、20090607、20090608、20090609、20090610。

2 阳春滴丸中淫羊藿苷的含量测定〔2－6〕

2.1对照品溶液的制备取淫羊藿苷对照品适量，精密称定含量测定，加流动相制成每毫升约含0.05mg的溶液，即得。

2.2供试品溶液的制备取本品适量，研细，取粉末约1.0g，精密称重，置具塞锥形瓶中，精密量取稀乙醇25ml加入锥形瓶中，密塞。精密称定重量。冷水超声0.5小时，放冷，精密称重，用稀乙醇补足减失的重量含量测定，滤过，取续滤液，即得。

2.3 色谱条件的选择 选择色谱柱：HedraODS-2 (Size:250mm×4.6mm，Media:10nm5um)；乙腈：水（25：75）为流动相；流速0.8ml/min。检测波长270nm。理论塔板数按淫羊藿苷峰计算应不低于1500。

2.4空白试验

按本制剂处方比例及制备工艺，不加入淫羊藿药材，制得缺淫羊藿的空白样品。按样品溶液制备方法制备空白对照溶液。分别精密吸取淫羊藿苷标准对照溶液、样品溶液和空白对照溶液各10ul，分别进样测定，可见：淫羊藿苷峰位在12分钟左右，样品溶液有同样的吸收峰，而空白溶液在相应位置无吸收，不影响淫羊藿苷定量。2..5标准曲线的制备 精密称定80℃减压干燥至恒重的淫羊藿苷对照品适量含量测定，加流动相制成每1ml含0.056mg的溶液论文开题报告范例。分别精密吸取2μl、4μl、6μl、8μl、10μl注入液相色谱仪，测定，测得峰面积。对峰面积与进样量进行直线回归处理。得回归方程y=3E+06x+57560；相关系数r＝0.9998。表明淫羊藿苷进样量在 0.112~0.560μg之间与峰面积分值呈线性关系。

表1:线性试验

 

进样量(ug)

0.112

0.224

0.336

0.448

0.560

峰面积

316987

653763

精密工程论文例9

关键词：工程测量；现状；发展；对策

中图分类号：[P258]文献标识码： A 文章编号：

1 引言

工程测量是与建设工程密切联系的应用型学科，为国民经济的建设和发展提供重要的技术服务。而随着当代科学技术的进步，尤其是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络和通信技术的飞速发展和应用，也极大地推动了整个测绘科学技术的发展，从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化和进步，亦为工程测量学科的理论和技术的发展提供了坚实的基础。但工程测量所受的重视程度却逐渐减弱，原因是大部分的测绘工程研究人员把目光投向了GIS、遥感等高新技术研究领域，致使传统的工程测量研究领域研究人员缺少，发展缓慢。如何改变目前的这种不利状况，加快前进步伐，提高研究水平和学术地位，是当前广大工程测量研究技术人员面对的一个重要问题。

2主要研究成果

工程测量学科在近半个多世纪的发展中，取得了显著的成果。该学科依托大地测量、摄影测量等相关学科的理论和技术，在大量的工程建设实践中，总结成功的经验，逐步形成和发展成为具有完整理论体系和鲜明工程应用特色的学科，其主要成就有如下几个方面：

1) 基础理论研究。目前，人工智能技术、专家系统方法，以及神经网络、遗传算法等新的数学方法也在不断地提高和完善安全监测的理论体系。精密工程测量作为工程测量的一个研究方向也取得了不少的成就，如用于大型粒子加速器施工测量的控制网建立理论，由于其不但精度要求高，而且有特殊的计算要求，从而形成了独特的计算方法; 另外，由于大型天线、大型船舶等工业产品建造的需要，形成了适合于小范围高精度测量的工业测量理论体系，其主要特点是范围小、精度高、测量点密集，对测量数据后续处理有特殊要求，从而形成了一整套的工业测量理论和方法。其中，数字建模和造型技术以及三维可视化分析技术是其重要的应用技术。

2) 仪器设备的发展。工程测量仪器改进的典型代表当属全站仪、电子水准仪和GPS，这些仪器的应用不但降低了劳动强度，提高了生产效率，而且改变了生产作业方法，提高了测绘产品的质量，同时对作业人员的操作技能要求也有所降低。近年来，测量机器人在变形监测和精密工程测量中得到广泛的应用，三维激光扫描仪在工程测量中的应用研究得到一定的进展，该设备可用于变形监测、地形测量和古建筑修复测绘等。在大亚湾核电站、秦山核电站的建设与设备安装中，精密工程测量发挥了重要作用。大亚湾核电站施工控制网的精度为土2mm，秦山核电站主厂房是一个直径36m、高73m，内部结构相当复杂的密封圆柱体，其内环形控制网的实测精度为士0.1mm.。

3) 生产技术的改进。生产技术的改进与仪器设备的发展密不可分。传统的白纸测图技术被全站仪数字化测图技术所代替；控制网的建立由原来的经纬仪三角网技术转变为全站仪或 GPS 观测的建网技术；施工放样由原来的经纬仪加钢尺改进为全站仪坐标法放样和 GPS、RTK实时放样；变形监测也由原来的经纬仪交会和水准测量改进为测量机器人、GPS 以及各种传感器的自动化测量模式，在测量实时性、精确性、同步性等方面都得到了明显的提高。

3 存在的主要问题

尽管工程测量学在理论和技术层面得到了较快和较良好的发展，但是与西方先进国家的测量学技术及应用还存在较大的差异，主要表现在以下几个方面：

1) 数据获取方法没有优势。虽然GPS和全站仪等仪器设备在一定程度上减低了劳动强度，提高了生产效率，但这只是部分的改进，并没有从根本上将测绘工作者从繁重的野外工作中解放出来，为了获取数据，测绘工作者必须亲临现场采集数据。相对于工程测量领域，其他专业(如GIS、遥感等) 在数据采集技术方面有明显的优势，它们大多采用卫星、雷达等高科技的传感技术，自动获取所需要的数据资料，大大降低了研究人员的劳动强度，其信息的内容也更加丰富和全面。

2) 生产技术传统单一。在生产技术方面，传统的工程测量技术和方法并没有得到革命性的改进，如大比例尺地形图由于测量精度要求高，其测绘主要采用全站仪全野外数字化测图，而在其他领域，可采用遥感图像、卫星像片、航空摄影像片和三维点云等自动生成各种比例的专题地图； 在施工放样中，仍需采用全站仪或GPS逐点在现场测设点位；在变形监测中，监测点的位移大多采用传统方法获得，且基本是按点测量，分辨率较低，在其他领域，可采用合成孔径雷达等技术进行监测，自动获取数据，且分辨率高。

3) 理论方法发展缓慢。最小二乘法是工程测量领域传统的数据处理理论和方法，虽然近年来有一些新的理论方法得到研究和应用，但生产实践中最小二乘法仍然是最主要的实用方法，新的理论方法在实践中的应用并没有得到普及应用，这一方面说明新的理论方法较少，同时也说明了新理论和技术不够完善，还有待提高。

4 工程测量的发展对策

根据我国当今建设现状与测绘科技的发展水平，考虑测绘市场需要，工测单位应该采取相应的措施，在传统测绘技术的基础上，形成现代测绘技术的生产力，创造提高自身水平与扩大服务范围的条件，赢得更多的测绘工程，提高经济效益。

（l）根据自身条件，建立和形成数字化测绘生产能力，适应测绘市场需要，争取更多的测绘生产任务。其核心是培养数字化测绘技术人才，选择功能齐全、操作方便和运行可靠的数字化测绘软件系统。最好是选择以数字化测图为主，并具有道路、线路工程的勘测、设计、施工一体化的软件，形成勘测、设计、施工一条龙服务能力，创造更好的经济效益。

（2）培养掌握GIS的队伍，研制适应我国情况的专用数据库系统软件，为用户提供建立各种专用数据库的服务能力。培养地图扫描数字化技术人员，选择优秀的地图扫描数字化软件，形成扫描数字化生产能力。培养一支有地下管线探测能力的作业队伍，把数字化测绘技术、GIS建库技术与扫描数字化技术结合起来，承担建立城市建设、土地管理与工业企业总图管理数据库的全部任务，即承担专用信息工程服务项目，将会取得可观的社会效益和经济效益。

（3）改善仪器设备，形成较高的工程控制网与监测网、精密施工测量、特种精密工程测量生产能力；建立适应自身条件的三维工业测量系统，向工程建设和工业建设的深度、广度进军，开拓高科技、高附加值的测量生产任务，提高工程测量自身社会价值，创造较好的经济效益。

参考书目：

精密工程论文例10

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0187-02

0引言

秦山核电二期扩建工程是我国自主设计、建造的商用压水堆核电项目，是对秦山核电二期工程的翻版加改进，总装机容量为2×600mW。该工程具有建筑结构、设备工艺复杂，施工技术要求高、施工难度大等特点。为保证电厂设备及工艺系统的安装精度并满足定位及检测需要，先后在核岛厂房、燃料厂房、辅助厂房建立了近20个精密微型控制网（以下简称微网）。质优经济的微网不仅保证了设备、工艺系统的安装精度及准确性，还可将人力、物力投入及测量周期控制在最经济的组合程度。本文将详细论述核电建设微网的建立过程，并根据3RX（+20.00m）安装平面微网为例论述如何经济、准确的建立满足精度要求的微网。

1精密微型控制网特点

精密微型控制网具有控制范围小，控制点密度大，点位相对精度要求高，内部符合性好，布设形式灵活等特点，属于精密工程水平控制网。在核电建设安装阶段测量要求达到毫米级精度，若采用常规测量手段和方法则难以达到精度要求，此时就要根据工程施工需要布设精密微型控制网。有时分两级布网，次级网的精度要比首级网的精度高，还可在同一厂区内布设多个控制网。秦山核电二期扩建工程从土建阶段开始特别是进入安装阶段后，先后在核岛厂房、燃料厂房、辅助厂房建立了近20个微网。

2精密微型控制网在核电建设中的应用

在核电工程建设中，测量工作贯穿于土建结构施工阶段及设备、工艺系统安装阶段，测量控制网作为测量工作的开展基础则有着至关重要的地位。微网在核电建设中用来满足电厂设备、工艺系统安装定位及检测的需要，其点位数量及布设方法应充分考虑设备及工艺系统安装精度要求，建立过程主要考虑控制网的布设位置、使用过程中的通视情况、安装精度要求及施工环境对点位精度的影响。

2.1 微网布设精度设计

精密微型控制网的主要精度评价指标是微网的点位精度，测角中误差及测距中误差作为辅助评价指标。微网的精度设计，应根据微网的布设特点、服务对象和使用环境综合考虑其精度要求。正确确定控制网的点位精度是一项及其重要的工作，精度选择得当不仅可以满足核电工程建筑、设备定位要求和现场高速施工的需要，还可将人力、物力及工期的投入控制在最经济程度。

在核电工程施工中，对于精度要求较高的设备及工艺系统，若设计对测量基准点有明确要求，可按设计指定精度进行控制网测设。若设计中并未明确控制网点位精度，则可按照以下方法进行计算。假设，

M为设备测量定位允许误差；m放为放样误差；m控为控制网点位误差；

则M=（1）

2.2 微网观测方案的确定及优化设计

对于核电工程建设中的微网，设计已于微网点图册中明确控制网各点点位，因此观测方案的选择及优化设计是在基本网形确定的基础上进行的。观测方案设计时，要求尽可能的进行多余观测，以增强网的内部可靠性（增加观测值多余观测分量），这样有利于观测值粗差定位和方差分量估计。在施工控制网方案确定后，应根据拟定观测方案对控制网进行精度估算，并根据估算结果对控制网进行优化。使控制网在满足设计精度的前提下，力求控制网内部符合性好，点位误差分布均匀，同时测量外业观测工作量最小。

在优化设计时主要按以下步骤进行：先确定观测值的精度，对选取的网点，观测所有可能的边和方向，计算网的质量指标，如果网的质量指标偏高，这时可以按照内部的可靠性指标进行删减观测值，如果某个观测的多余观测分量过大，说明该处多余观测值过多，可以适当删减一些，根据这种方法很容易得到一个最优设计方案。通过优化设计的控制网，不仅能改善控制网的内部符合性，而且能大大化简外业观测工作量。

2.3 微网的外业观测

目前核电建设工程普遍采用高精度的全站仪进行控制网的建立。高精度全站仪测角误差主要因素有：仪器与觇标对中误差、目标照准误差。假设目标照准误差为mv ，则mv = ±60″/（r） （2）

式中：r为仪器放大倍数；n为测回数。

对测距成果产生影响并需要进行改正的项目是气象、倾斜及高差。在仪器说明书中会写明气象改正公式及标准状态条件，可尽量选择符合标准状态条件的气候进行观测，提高测量成果精度。

倾斜改正公式：ΔDα=D（3）高差改正公式：ΔDh=（4）

式中：h为仪器与棱镜的高差；α为观测视线的竖角。

影响控制网精度的因素是多方面的，除上述误差因素分析外，还包括：测量仪器精度、测量人员技术熟练程度、控制点的图形结构及空间布局选择、测量作业环境、控制点圆心标记制作误差等多种因素。随着测量环境的不同，各影响因素对控制网测设精度的影响程度有较大变化，在控制网的建立过程中，应根据各种变化因素，及时采取有针对性的措施，以最大程度减少不利因素对控制网精度的影响。

2.4 内业数据处理

1）数据的预处理，如外业观测数据内业整理，三角形闭合差、测角中误差的验算，往返测距最大较差等；

2）微网的平差，先进行粗差的剔除，再选取平差模型，一般来说，外业数据可能不是完全合格，个别观测值中误差会超限或者不是很理想，因此我们在平差前将不理想的外业观测数据剔除掉，再选取平差模型进行平差计算。检查平差成果中的最大点位中误差及测距最大中误差是否符合相应技术要求。

3 工程实例

下文将以秦山核电二扩项目3RX厂房+20.00m安装微网的建立为实例，对核电工程建设微网的建立做更详实的论述。

3.1 精度设计

3RX厂房+20.00m安装平面微网用以保证核岛厂房封顶后+20.00m平面及以上所用的平面安装测量基准。20m平台及以上设备基本属于辅助设备，测量定位误差要求为±2mm，即M=2mm。根据控制网点位精度估算理论及工程实践经验，对核辅助厂房及电气厂房、核岛厂房内的普通设备定位来说，可考虑微网点位误差与放样误差取同样比例，即m控= m放。由式（1）得出：m控=1.41mm。此处微网的点位精度小于1.41mm即可满足日后设备安装就位的精度要求。

3.2 观测方案的确定及优化设计

根据《基准点图册》中设计点位布设微网图形，如图（1）。其中03.30.01为已知点20.30.01为已知方向，其余为未知点。为保证微网点点位精度，首先设计观测方案为每点设站观测所有具备通视条件的边角，通过软件计算得出精度评定成果如表（1）。因精度成果指标偏高，通过优化设计，去掉每点设站中的一条边角，得出精度评定成果如表2。此方案不仅满足精度图（1）3RX+20.00m平台微网布设网形图指标的要求，且减少近1／4的工作量，故选定优化后方案作为此次微网观测的最终方案。

Name MX（cm） MY（cm） MP（cm） E（cm） F（cm）

20.30.05 0.21 0.23 0.31 0.21 0.23

20.30.06 0.39 0.31 0.52 0.39 0.31

20.30.07 0.18 0.11 0.20 0.18 0.11

20.30.08 0.20 0.21 0.22 0.20 0.21

表13RX+20.0m平台微网优化前观测方案精度估算成果

Name MX（cm） MY（cm） MP（cm） E（cm） F（cm）

20.30.05 0.29 0.25 0.38 0.29 0.25

20.30.06 0.54 0.38 0.67 0.54 0.38

20.30.07 0.23 0.16 0.28 0.23 0.16

20.30.08 0.22 0.26 0.34 0.26 0.22

表23RX+20.0m平台微网优化后观测方案精度估算成果

3.3 外业观测

微网外业测量过程要严格按照拟定方案进行。按照《精密工程测量规范》相应精度要求，二次瞄准读数小于1″，归零差小于6″，测回差小于6″，2C互差小于9″。测距往返测量，测距测回差小于±√2×0.6mm，往返小于±2×0.6mm。边长测距往返各2个测回，并进行温度、气压、加常数改正。针对影响微网精度的主要因素将采取以下对策保证微网精度及可靠性。

1）测量仪器采用高精度全站仪TC2003（测角0.5″、测距1+1ppm）完成测角、测距，测角采用全圆测角法。仪器具有有效地鉴定合格证，并在施测前对仪器的三轴误差、测距仪的加常数、乘常数以及棱镜及基座的水准气泡、光学投点器的可靠性进行全面检查；2）为提高目标照准精度，由式（2）得出：观测过程中对目标实施2次照准，得mv= ±1.4″，当实施3次照准时mv= ±1.2″。因此要求强制约束方向三测回，其余角度观测二测回；3）因受现场条件限制，各点边长较短，为提高短边测角精度，采用NL天底仪（精度1/200000）完成对点工作，应使对点误差小于±0.2mm。以减小短边对点误差对测角的影响。还需采用三联脚架法减少对中次数，提高对中精度；4）为提高测距精度，减小测距改正对测量成果精度的影响，因微网观测在同一高程平面进行，由式（3）、（4）得出，如果α=0，则ΔDα=ΔDh=0，因此应保证仪器高与棱镜高一致；5）测量作业是受外界环境影响很大的一项工作，微网测设期间停止会对测量成果产生不利影响的一切工作，保证作业平台的环境不受干扰。因砼收缩性对微网可靠性存在较大影响，在20.00m层混凝土浇筑后至少保证两周养护时间再进行微网观测，并要求施工场地满足设计安装基准点位置的铆固和测量外业施工的要求。

3.4 内业数据处理

1）对外业观测数据进行内业整理，三角形闭合差最大为-12.2″，最小为-3.2″，计算测角中误差为4.8″，往返距离最大较差为0.8mm，最小较差为0mm。满足观测技术要求；2）对经过检核的外业数据应用平差软件进行计算，得出点位精度成果表如表3。最大点位中误差为0.67mm，测距中误差最大为0.4mm，满足控制网技术要求。

此微网按照本文论述方法完成整个建网过程，测量成果无粗差且一次测成，未出现补测、重测的情况。可以证明按此方法进行微网的建立是有效可行的。

Name X Y Mx My Mp

20.30.05 8.0010 -0.0002 0.029 0.025 0.038

20.30.06 0.0004 17.4991 0.054 0.038 0.067

20.30.07 -4.9987 0.0000 0.023 0.016 0.028

20.30.08 0.0002 -7.0004 0.022 0.026 0.034

表3坐标平差值及其精度成果表

4 结论

精密微型控制网是核电建设工程施工基础，为主体结构施工及工艺系统安装施工提供可靠精确的基准，建网优劣直接影响工程实体质量。精密微型控制网选定合适的精度并进行优化设计不仅可以满足相关精度指标的要求，还可将人力、物力、时间的投入控制在最经济的程度。在微网外业测量过程中，利用NL天底仪进行精确对中并通过三联脚架法减少对中次数都将减小仪器对中与觇标偏心误差对微网精度的影响。将仪器及棱镜架设在相同高度可避免倾斜改正、高差改正对测距成果精度影响。通过微网在核电建设中应用的探讨，针对各种影响精度的因素提出相应的解决策略，将大大减少外业观测成果粗差的产生并提高微网精度及可靠性。

参考文献

[1]辽宁工程技术大学.测绘学基础.（ISBN 7-5014-1648-6/P.208-7（课））.

[2]武汉大学.工程测量学.（ISBN 7-307-03581-2/TB・9）.