在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代精密測量技術(shù)對一個國家的發(fā)展起著十分重要的作用。如果沒有先進(jìn)的測量技術(shù)與測量手段，就很難設(shè)計和制造出綜合性能和單相性能均優(yōu)良的產(chǎn)品，更談不發(fā)展現(xiàn)代高新尖端技術(shù)，因此世界各個工業(yè)發(fā)達(dá)國家都很重視和發(fā)展現(xiàn)代精密測量技術(shù)。

精密坐標(biāo)測量

精密測量技術(shù)

現(xiàn)代精密測量技術(shù)是一門集光學(xué)、電子、傳感器、圖像、制造及計算機(jī)技術(shù)為一體的綜合性交叉學(xué)科，涉及廣泛的學(xué)科領(lǐng)域，它的發(fā)展需要眾多相關(guān)學(xué)科的支持。

在現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)和科學(xué)研究中，測量儀器具有精密化、集成化、智慧化的發(fā)展趨勢。三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）是適應(yīng)上述發(fā)展趨勢的典型代表，它幾乎可以對生產(chǎn)中的所有三維復(fù)雜零件尺寸、形狀和相互位置進(jìn)行高準(zhǔn)確度測量。發(fā)展高速坐標(biāo)測量機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。同時，作為下世紀(jì)的重點發(fā)展目標(biāo)，各國在微/納米測量技術(shù)領(lǐng)域開展了廣泛的應(yīng)用研究。

三坐標(biāo)測量機(jī)

三坐標(biāo)測量機(jī)作為幾何尺寸數(shù)字化檢測設(shè)備在機(jī)械制造領(lǐng)域得到推廣使用。

1、誤差自補(bǔ)償技術(shù)

德國CarlZeiss公司最近開發(fā)的CNC小型坐標(biāo)測量機(jī)采用熱不靈敏陶瓷技術(shù)，使坐標(biāo)測量機(jī)的測量精度在17.8～25.6℃范圍不受溫度變化的影響。國內(nèi)自行開發(fā)的數(shù)控測量機(jī)軟件系統(tǒng)PMIS包括多項系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、系統(tǒng)參數(shù)識別和優(yōu)化技。

CNC小型坐標(biāo)測量機(jī)

2、豐富的軟件技術(shù)

CarlZeiss公司開發(fā)的坐標(biāo)測量機(jī)軟件STRATA-UX，其測量數(shù)據(jù)可以從CMM直接傳送到隨機(jī)配備的統(tǒng)計軟件中去，對測量系統(tǒng)給出的檢驗數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析與管理，根據(jù)要求對其進(jìn)行評估。依據(jù)此數(shù)據(jù)庫，可自動生成各種統(tǒng)計報表，包括X-BAR&R及X_BAR&S圖表、頻率直方圖、運行圖、目標(biāo)圖等。

美國公司的Cameleon測量系統(tǒng)所配支持軟件可提供包括齒輪、板材、凸輪及凸輪軸共計50多個測量模塊。

日本Mistutor公司研制開發(fā)了一種圖形顯示及繪圖程序，用于輔助操作者進(jìn)行實際值與要求測量值之間的比較，具有多種輸出方式。

STRATA-UX系統(tǒng)處理簡圖

3、非接觸測量

基于三角測量原理的非接觸激光光學(xué)探頭應(yīng)用于CMM上代替接觸式探頭。通過探頭的掃描可以準(zhǔn)確獲得表面粗糙度信息，進(jìn)行表面輪廓的三維立體測量及用于模具特征線的識別。

該方法克服了接觸測量的局限性。將激光雙三角測量法應(yīng)用于大范圍內(nèi)測量，對復(fù)雜曲面輪廓進(jìn)行測量，其精度可高于1μm。英國IMS公司生產(chǎn)的IMP型坐標(biāo)測量機(jī)可以配用其它廠商提供的接觸式或非接觸式探頭。

IMP型坐標(biāo)測量機(jī)

微/納米級精密測量技術(shù)

科學(xué)技術(shù)向微小領(lǐng)域發(fā)展，由毫米級、微米級繼而涉足到納米級，即微/納米技術(shù)。

納米級加工技術(shù)可分為加工精度和加工尺度兩方面。加工精度由本世紀(jì)初的最高精度微米級發(fā)展到現(xiàn)有的幾個納米數(shù)量級。金剛石車床加工的超精密衍射光柵精度已達(dá)1nm，已經(jīng)可以制作10nm以下的線、柱、槽。