國(guó)宇量?jī)x與您淺談國(guó)內(nèi)外測(cè)量?jī)x器和量具展品的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械行業(yè)
關(guān)于測(cè)量技術(shù)的資料
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1.數(shù)字化測(cè)量技術(shù)
數(shù)字化測(cè)量技術(shù)是數(shù)字化制造技術(shù)的一個(gè)重要的、不可或缺的組成部分；數(shù)字化測(cè)量?jī)x器、數(shù)字化量具產(chǎn)品的不斷豐富和發(fā)展，適合并滿足了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不斷提高的使用要求。（1） 多種數(shù)顯量具——防水?dāng)?shù)顯卡尺: 日本三豐、瑞士TESA及我國(guó)深圳UMP等公司開發(fā)的防水?dāng)?shù)顯卡尺達(dá)到防水等級(jí)IP65；各種數(shù)顯百分表、千分表、數(shù)顯內(nèi)徑表等，并帶有測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理功能及打印輸出。
（2） CNC齒輪測(cè)量中心——德國(guó)Klingelnberg公司、美國(guó)M&M及Mahr公司的齒輪測(cè)量中心，其儀器的測(cè)量不確定度可達(dá)2微米，可檢測(cè)各種齒輪類零件及各種齒輪刀具；國(guó)內(nèi)哈量和精達(dá)開發(fā)的齒輪測(cè)量中心，在精度和測(cè)量速度方面已經(jīng)接近或達(dá)到國(guó)外水平，但在儀器的精度保持性、穩(wěn)定性、尤其是在軟件測(cè)量功能方面還有待進(jìn)一步提高。
（3） CCD數(shù)字式對(duì)刀儀——Zoller、Kelch等公司CCD數(shù)字式對(duì)刀儀系列產(chǎn)品測(cè)量過(guò)程全自動(dòng)化，具有刀具管理數(shù)據(jù)庫(kù)，能與多臺(tái)數(shù)控機(jī)床通訊，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工位置參數(shù)信息的閉環(huán)反饋。
（4） 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)——三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是數(shù)字化測(cè)量?jī)x器的精典產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主要供應(yīng)商有海克斯康青島（原名B&S前哨）、ZEISS、Mahr、LK、西安愛(ài)德華、303所、上量等企業(yè)。三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)在采用工程陶瓷、磁力封閉新材料、新結(jié)構(gòu)方面多有進(jìn)展。多測(cè)頭的集成，擴(kuò)大了儀器測(cè)量功能；多功能、高精度、多坐標(biāo)綜合測(cè)量?jī)x，打破了傳統(tǒng)量?jī)x的格局；一臺(tái)儀器一次裝卡可完成工件多種幾何參數(shù)的檢測(cè)，提高了測(cè)量精度和效率。
2.測(cè)量技術(shù)與制造系統(tǒng)的集成
將現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)及儀器融合、集成于先進(jìn)制造系統(tǒng)，從而構(gòu)建成完備的先進(jìn)閉環(huán)制造系統(tǒng)，為“零廢品”制造奠定了基礎(chǔ)。
（1）圓柱齒輪/錐齒輪閉環(huán)制造系統(tǒng)——格里森公司及克林格貝爾公司，采用先進(jìn)的齒輪測(cè)量中心及相應(yīng)的齒輪測(cè)量軟件，與CNC齒輪加工機(jī)床相連，實(shí)現(xiàn)了圓柱齒輪、弧錐齒輪的CAD/CAM/CAI的閉環(huán)制造。
（2）復(fù)雜數(shù)控刀具閉環(huán)制造系統(tǒng)——Walter公司生產(chǎn)的Helicheck刀具萬(wàn)能測(cè)量?jī)x，可實(shí)現(xiàn)數(shù)控刀具的自動(dòng)化、非接觸式測(cè)量。通過(guò)OTC刀具在線補(bǔ)償系統(tǒng)，與Helitronic數(shù)控刀具磨床實(shí)現(xiàn)在線連接；將實(shí)測(cè)值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較后，實(shí)時(shí)修正機(jī)床磨削參數(shù)，確保了復(fù)雜型面數(shù)控刀具的加工質(zhì)量。
(3) 剃齒刀閉環(huán)制造系統(tǒng)——日本大阪精機(jī)將齒輪測(cè)量?jī)x器和剃齒刀磨床通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的剃齒刀磨齒系統(tǒng)：將初磨后測(cè)量的結(jié)果和剃齒刀數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)進(jìn)行比較，再對(duì)磨齒機(jī)加工參數(shù)進(jìn)行修正，從而保證精磨合格。
3.在線在機(jī)測(cè)量技術(shù)
在線在機(jī)測(cè)量技術(shù)以及工位量?jī)x、主動(dòng)量?jī)x是大批量生產(chǎn)時(shí)保證加工質(zhì)量的重要手段。計(jì)量型儀器進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、融入生產(chǎn)線，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。對(duì)儀器的高可靠性、高效率、高精度以及質(zhì)量統(tǒng)計(jì)功能、故障診斷功能提出了新的要求，而近年來(lái)開發(fā)的各種在線在機(jī)測(cè)量?jī)x器滿足了這些要求。
（1）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)入汽車大型覆蓋件生產(chǎn)線——美國(guó)Brown & Sharp公司的Bravo-NT測(cè)量機(jī)可在汽車生產(chǎn)線上對(duì)車身尺寸實(shí)施在線測(cè)量并充分滿足汽車生產(chǎn)線對(duì)測(cè)量節(jié)拍、測(cè)量精度和測(cè)量可靠性的要求。
（2）大齒輪/成型齒輪磨齒機(jī)的機(jī)載齒輪測(cè)量裝置——德國(guó)Kapp公司磨齒機(jī)的機(jī)載齒輪測(cè)量裝置是一個(gè)典型事例。測(cè)量系統(tǒng)和機(jī)床集成一體，可在工件試磨后馬上進(jìn)行在機(jī)檢測(cè)，測(cè)量信息處理后能反饋至機(jī)床，及時(shí)修正加工參數(shù)。特別有利于大型、重型齒輪和大批量齒輪的成形磨削加工。
（3）汽車齒輪在線測(cè)量分選機(jī)——美國(guó)ITW公司展出的齒輪在線自動(dòng)分選機(jī)。該儀器作為一種改型的齒輪雙面嚙合在線檢測(cè)分選機(jī)，具有特殊的二維齒向測(cè)量機(jī)構(gòu)，除了測(cè)量齒輪徑向綜合偏差、齒厚、加工毛刺及磕碰缺陷以外，還能測(cè)量雙嚙齒向偏差和雙嚙齒向錐度偏差等齒輪誤差，能滿足對(duì)批量生產(chǎn)汽車齒輪100%的在線檢測(cè)和自動(dòng)分選的要求。
（4）火車車輪（熱鍛及冷加工）在線檢測(cè)系統(tǒng)——合肥工業(yè)大學(xué)為馬鞍山鋼鐵公司開發(fā)的火車車輪（熱鍛及冷加工）在線檢測(cè)系統(tǒng)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，滿足了對(duì)熱鍛車輪毛坯和精車車輪輪廓形狀和幾何尺寸精度的100%的質(zhì)量監(jiān)測(cè)。
4. 測(cè)量軟件功能的增強(qiáng)和擴(kuò)展
(1) 測(cè)量軟件已從“被動(dòng)”的測(cè)量數(shù)據(jù)處理和單個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定，發(fā)展為“主動(dòng)”的生產(chǎn)過(guò)程加工質(zhì)量的監(jiān)控和故障診斷，SPC得到普遍應(yīng)用；測(cè)量?jī)x器精度補(bǔ)償軟件和加工機(jī)床參數(shù)反饋調(diào)整軟件的開發(fā)，為實(shí)現(xiàn)“零廢品”制造提供了技術(shù)支撐
(2) 相同或不同類型多傳感器海量測(cè)量數(shù)據(jù)的集成融合技術(shù)，大大提高了反求工程的制造質(zhì)量并縮短了開發(fā)周期：華中科技大學(xué)的復(fù)雜形狀零件的測(cè)量、集成建模和面向制造的設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)成功大大擴(kuò)展了軟件的功能
(3) 對(duì)虛擬測(cè)量技術(shù)和虛擬儀器（虛擬量?jī)x）的研究不斷深入，NI產(chǎn)品不斷更新：如重慶大學(xué)開發(fā)的傻瓜型虛擬儀器適合中國(guó)國(guó)情，推出的網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器前景誘人。
王大珩院士指出要十分重視儀器儀表行業(yè)的發(fā)展，這為我國(guó)精密量?jī)x制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。分析歷屆CIMT展會(huì)上展出的國(guó)內(nèi)外量具量?jī)x產(chǎn)品與技術(shù)，可以看出：盡管我們已經(jīng)取得了令人鼓舞的成績(jī)，但目前我國(guó)在機(jī)械量測(cè)量技術(shù)和儀器方面的自主開發(fā)能力還不強(qiáng)，制造技術(shù)也相對(duì)落后，如不盡快改善，將難以適應(yīng)加入WTO后所面臨的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。近年來(lái)國(guó)外著名量?jī)x制造企業(yè)紛紛尋求在國(guó)內(nèi)獨(dú)資辦廠，更形成了在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上面對(duì)面的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，低技術(shù)含量、低價(jià)格微利的產(chǎn)品難以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)沖擊，國(guó)內(nèi)量具量?jī)x制造企業(yè)面臨著前所未有的巨大挑戰(zhàn)。
