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現代精密量?jì)x現狀及水平

作者: 時(shí)間:2013-09-02 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏


光動(dòng)的測量技術(shù)

2.6微、納米級高精度傳感器

傳感器向小型化、微、納米級精度發(fā)展,生產(chǎn)現場(chǎng)適應性更強,精度更高。

(1) 北京標普及HEIDENHAIN的納米光柵技術(shù)和納米光柵數字式位移傳感器系列產(chǎn)品,將光柵傳感器的精度和分辨率提高了一個(gè)等級。標普的光柵納米傳感技術(shù),解決了納米光柵的工作原理、納米光柵的制造技術(shù)、納米光柵信號的讀取技術(shù)和信號細分技術(shù)以及納米機械的制造等四大難題,取得了自主知識產(chǎn)權,并已經(jīng)轉化為生產(chǎn)力,其測量系統的精度在100毫米上小于±20納米。產(chǎn)品除在國內市場(chǎng)銷(xiāo)售外,還遠銷(xiāo)國外。北京珍寶智能機器技術(shù)公司的智能化電感頻變式比較儀的示值變動(dòng)性不大于0.003微米,示值誤差不大于±(0.003+0.005A)微米(式中A為示值),已為國內多家塊規制造廠(chǎng)所采用。


北京標普納米光柵測長(cháng)儀

(2) 三坐標機測頭向高精度、小型化的發(fā)展:RENISHAW的SP80超高精度數字式掃描測頭,分辨率為0.02微米;ZEISS的VAST三維6向掃描測頭系統,采用平行簧片機構,分辨率為0.05微米,掃描范圍達2毫米。Werth的光纖測頭,半徑僅為12.5微米,號稱(chēng)世界最小,適用于超細、超精密工件的測量。


雷尼肖精密數字測頭 Werth超細光纖測頭

2.7測量軟件功能的增強和擴展

(1) 測量軟件已從“被動(dòng)”的測量數據處理和單個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量評定,發(fā)展為“主動(dòng)”的生產(chǎn)過(guò)程加工質(zhì)量的監控和故障診斷,SPC得到普遍應用;測量?jì)x器精度補償軟件和加工機床參數反饋調整軟件的開(kāi)發(fā),為實(shí)現“零廢品”制造提供了技術(shù)支撐;

(2) 相同或不同類(lèi)型多傳感器海量測量數據的集成融合技術(shù),大大提高了反求工程的制造質(zhì)量并縮短了開(kāi)發(fā)周期:華中科技大學(xué)的復雜形狀零件的測量、集成建模和面向制造的設計軟件的開(kāi)發(fā)成功大大擴展了軟件的功能;

(3) 對虛擬測量技術(shù)和虛擬儀器(虛擬量?jì)x)的研究不斷深入,NI產(chǎn)品不斷更新:如重慶大學(xué)開(kāi)發(fā)的傻瓜型虛擬儀器適合中國國情,推出的網(wǎng)絡(luò )化虛擬儀器前景誘人。

3分析與結語(yǔ)

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 )上展出的國內外量具量?jì)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(jì),但目前我國在機械量測量技術(shù)和儀器方面的自主開(kāi)發(fā)能力還不強,制造技術(shù)也相對落后,如不盡快改善,將難以適應加入WTO后所面臨的市場(chǎng)競爭。近年來(lái)國外著(zhù)名量?jì)x制造企業(yè)紛紛尋求在國內獨資辦廠(chǎng),更形成了在國內市場(chǎng)上面對面的國際競爭,低技術(shù)含量、低價(jià)格微利的產(chǎn)品難以應對市場(chǎng)沖擊,國內量具量?jì)x制造企業(yè)面臨著(zhù)前所未有的巨大挑戰。

縱觀(guān)近幾屆CIMT,國內量具量?jì)x產(chǎn)品與國外的差距主要表現在以下幾方面:產(chǎn)品結構老化,品種和規格多年來(lái)變化甚少,產(chǎn)品性能及可靠性提高不明顯,高新技術(shù)及其相應產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度緩慢。尤其突出的是缺乏自主創(chuàng )新的技術(shù)和特色產(chǎn)品。由于量?jì)x開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的技術(shù)難度大,投資多而見(jiàn)效慢,前幾年有的專(zhuān)業(yè)量?jì)x生產(chǎn)廠(chǎng)因效益驅動(dòng),迫于市場(chǎng)壓力被迫轉產(chǎn);近兩年,由于我國汽車(chē)制造業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了我國量?jì)x制造業(yè)的復蘇,市場(chǎng)情況明顯好轉,一些產(chǎn)品甚至出現了供不應求的局面。在此大好形勢下,行業(yè)企業(yè)紛紛抓緊機遇,生產(chǎn)和技術(shù)開(kāi)發(fā),取得了一些可喜成績(jì)。如哈爾濱量具刃具集團有限責任公司今年成功開(kāi)發(fā)出測量范圍達2米的CNC3920大型齒輪測量?jì)x(見(jiàn)圖20),可以滿(mǎn)足我國重型機械、船舶、軍工等行業(yè)對高精度大型齒輪的測量要求,填補了國內空白。西安愛(ài)德華作為我國制造行業(yè)中快速崛起的新秀,其三坐標測量機系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)在國內市場(chǎng)躍居第二,僅次于BS前哨。近年該公司還開(kāi)發(fā)了激光干涉測量?jì)x和圓度儀,不斷向精密測量?jì)x器的高新領(lǐng)域發(fā)展。由于企業(yè)本身?yè)碛袕姶蟮淖灾鏖_(kāi)發(fā)能力和自主知識產(chǎn)權,因此具有強勁的生命力和良好的發(fā)展空間。


哈量近期開(kāi)發(fā)的2米齒輪測量?jì)x

但是總體來(lái)說(shuō),我國精密測量技術(shù)和儀器的現狀仍然遠遠不能滿(mǎn)足國內機械裝備制造業(yè)迅速發(fā)展的需求,尤其是在先進(jìn)測量技術(shù)和儀器的基礎理論研究、共性關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)方面與國外的差距越來(lái)越大。反思起來(lái),過(guò)去把機械行業(yè)專(zhuān)業(yè)研究所一刀切,統統轉為企業(yè)是否是明智之舉?技術(shù)開(kāi)發(fā)投入減少、技術(shù)骨干人員流失,對精密測量?jì)x器制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)造成不良影響。建議國家相關(guān)部門(mén)應該盡快采取措施,通過(guò)政策傾斜,加大對“國家精密工具工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心”的投入,有選擇性的、適當恢復或組建為數有限的一些非盈利的、國家資助的專(zhuān)業(yè)研究所,重點(diǎn)研究有關(guān)國民經(jīng)濟、國防軍工發(fā)展的高新技術(shù),引導和推動(dòng)行業(yè)技術(shù)水平的提高。筆者希望在以“數字化制造技術(shù)與裝備的新發(fā)展”為主題的第九屆中國國際機床展覽會(huì )上看到更多具有自主知識產(chǎn)權的具有國際水平的國產(chǎn)量具量?jì)x展品,為杷我國從“制造大國”建成“制造強國”,讓我們全行業(yè)共同努力?!奥仿湫捱h兮,吾將上下而求索”,僅以此與中國量具量?jì)x行業(yè)同仁共勉!(end)

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