文档介绍：现代精密量仪现状及水平
1、引言
    当今信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术。如何用先进的信息技术来提升、改造我国的传统制造业,实现生产力跨越式发展的战略结构调整,是装备制造业面临的一项紧迫任务。著名科学家钱学森先生曾指出:“信息技术包括测量技术、计算机技术和通讯技术。测量技术是关键和基础。”采用适度先进的信息化数字测量技术和产品来迅速提升装备制造业水平,是当前一个重要的发展方向。国内外许多著名量仪量具制造厂商在近年来的CIMT展览会上展示了他们所取得的部分科研成果,所展现的现代测量技术发展趋势和面向市场与用户、服务于加工制造现场、测量与加工制造过程融合集成的新动向,值得我们高度重视和密切关注。
    2、国内外测量仪器和量具展品的发展趋势
    数字化测量技术
    数字化测量技术是数字化制造技术的一个重要的、不可或缺的组成部分;数字化测量仪器、数字化量具产品的不断丰富和发展,适合并满足了生产现场不断提高的使用要求。
    (1) 多种数显量具——防水数显卡尺:日本三丰、瑞士TESA及我国深圳UMP等公司开发的防水数显卡尺达到防水等级IP65;各种数显百分表、千分表、数显内径表等,并带有测量数据统计处理功能及打印输出。
   
三丰防水卡尺                    UMP防水卡尺
广陆数显量具系列产品
    (C齿轮测量中心——德国Klingelnberg公司、美国M&M及Mahr公司的齿轮测量中心,其仪器的测量不确定度可达2微米,可检测各种齿轮类零件及各种齿轮刀具;国内哈量和精达开发的齿轮测量中心,在精度和测量速度方面已经接近或达到,但在仪器的精度保持性、稳定性、尤其是在软件测量功能方面还有待进一步提高。
   
K厂齿轮测量中心                    哈量齿轮测量中心
    (D数字式对刀仪——Zoller、D数字式对刀仪系列产品测量过程全自动化,具有刀具管理数据库,能与多台数控机床通讯,自动实现机床加工位置参数信息的闭环反馈。
D数字式对刀仪
    (4)三坐标测量机——三坐标测量机是数字化测量仪器的精典产品。国内市场的主要供应商有海克斯康青岛(原名B&S前哨)、ZEISS、Mahr、LK、西安爱德华、303所、上量等企业。三坐标测量技术在采用工程陶瓷、磁力封闭新材料、新结构方面多有进展。多测头的集成,扩大了仪器测量功能;多功能、高精度、多坐标综合测量仪,打破了传统量仪的格局;一台仪器一次装卡可完成工件多种几何参数的检测,提高了测量精度和效率。
   
海克斯康青岛小型数控测量机          Mahr多坐标多功能综合测量仪
    测量技术与制造系统的集成
    将现代测量技术及仪器融合、集成于先进制造系统,从而构建成完备的先进闭环制造系统,为“零废品”制造奠定了基础。
    (1)圆柱齿轮/锥齿轮闭环制造系统——格里森公司及克林格贝尔公司,采用先进的齿轮测量中心及相应的齿轮测量软件,与CNC齿轮加工机床相连,实现了圆柱齿轮、弧锥齿轮的CAD/CAM/CAI的闭环制造。
K厂齿轮闭环制造系统示意图
(2)复杂数控刀具闭环制造系统——Walter公司生产的Helicheck刀具万能测量仪,可实现数控刀具的自动化、非接触式测量。通过OTC刀具在线补偿系统,与Helitronic数控刀具磨床实现在线连接;将实测值和设计值进行比较后,实时修正机床磨削参数,确保了复杂型面数控刀具的加工质量。
瓦尔特数控刀具闭环制造系统
    (3) 剃齿刀闭环制造系统——日本大阪精机将齿轮测量仪器和剃齿刀磨床通过计算机联系起来,构成一个闭环的剃齿刀磨齿系统:将初磨后测量的结果和剃齿刀数据库中的参数进行比较,再对磨齿机加工参数进行修正,从而保证精磨合格。
    在线在机测量技术
    在线在机测量技术以及工位量仪、主动量仪是大批量生产时保证加工质量的重要手段。计量型仪器进入生产现场、融入生产线,监控生产过程。对仪器的高可靠性、高效率、高精度以及质量统计功能、故障诊断功能提出了新的要求,而近年来开发的各种在线在机测量仪器满足了这些要求。
    (1)三坐标测量机进入汽车大型覆盖件生产线——美国Brown & Sharp公司的Bravo-NT测量机可在汽车生产线上对车身尺寸实施在线测量并充分满足汽车生产线对测量节拍、测量精度和测量可靠性的要求。
Bravo-NT三坐标机测量汽车车身
    (2) 大齿轮/成型齿轮磨齿机的机载齿轮测量装置——德国Kapp公司磨齿机的机载齿轮测量装置是一个典型事例。测量系统和机床集成一体,可在工件试磨后马上进行在机检测,测量信息处理后能反