日益重要的测量技术（下）

　　对高精度、高分辨率测量的需求

　　作为位置精度测量器件，线型编码器（Linear Encoder）的公共溯源体系在日本国内尚未确立。2004年，Heidenhain公司在名古屋工厂引入了长度精度检测装置。这是德国物理工学研究所（PTB）率先开发的精度检定装置。就长度计量而言，PTB以具有可追溯性的激光、基准尺、线型编码器为基础，用合计10个以上的长度标准分阶段地保证测量精度。

　　对于除了长度以外的温度、气压、角度等测量要素，也确立了分别以半年至数年为周期实施精度检定的可追溯性体系。近年来，与分度标尺编码器一起，绝对（Absolute）编码器已逐渐成为主流。Heidenhain公司的编码器已实现了高精度、高分辨率（可达10nm）和高速通讯化。

　　用于测量尺寸精度的数字测量规（Digital Gauges）要求具有高精度、高分辨率和对各种工作环境的适应能力。Sony Manufacturing Systems公司的数字测量规产品阵容中新增了体积更小、精度更高、分辨率更小（最小可达0.1μm）的新型号，可实现最大量程12mm的高精度测量。此外，为了满足用户柔性多点测量和多界面输出的需求，该公司还推出了能够灵活对应不同连接线数（最多可达64线）多界面输出的MG系列测量模块。该公司为了构筑能获得计量法规认定、可满足用户需求、具有可追溯性长度检定体系的质量保证系统，已通过了ISO 9001国际标准的认证。

　　致力于提供测量整体解决方案

　　用三坐标测量机进行测量时，为了确保尺寸精度的可追溯性并将其应用于工件尺寸的检验，需要评估测量的不确定度。为此，需要评估各种误差因素，以计算出不确定度。在ISO／TC213／WGl0（坐标测量机）标准化工作中，已设定了坐标测量机的精度评估标准，并且正在探讨不确定度的评估标准。

　　在进一步缩短三坐标测量机的测量时间、提高其运动速度方面一直存在着竞争。目前，进一步提高测量机移动和快速加减速的速度的技术瓶颈是振动，通过采用新的测头技术、驱动方式和高刚性设计等，可以有效消除振动，使得进一步提高测量机运动速度成为可能。尤其当三坐标测量机用于在线检测时，要求在加工线上对工件的温度误差进行补偿修正。因此，测量设备生产商正在致力于为用户提供解决加工中测量问题的总体方案。

　　对于三坐标测量机，目前还没有可称为“基准规”的精度测量仪器。采用量块可以验证一轴和二轴的精度，但是要对作为三坐标测量机特性的三轴精度进行验证尚有欠缺。浅沼技研开发的三维精度验证规Quality Master置于三坐标测量机的测量工作台上，在正反位置各测量三次，即可根据测量数据瞬间评估和简易校正三坐标测量机的几何精度。

　　CNC图像测量机的发展

　　作为检测冲压件、铸件等小型、薄型加工零件的高精度测量仪器，在传感器中导入使用CCD相机的CNC图像测量机有了快速发展。目前，分辨率小于lμm的超高精度图像测量机、装备CCD相机和分辨率达0.0lμm的激光测高仪、用于强化测量高度的混合型测量机等也已经开发出来。

　　在精密测量技术方面，重要的是对更高精度且形状复杂的工件进行高效测量。测量的不确定度不仅是用于评估检测结果，更重要的是用于从总体上考虑检测成本，以构筑高效率的检测系统。不仅要提供以高精度为基础的标准，而且还要研究能够更精确地模拟评估复杂测量不确定度的技术并使其实用化，这将是今后精密测量领域的重要课题。

　　在数控加工中需要确定刀具、夹具的干涉等。虽然CAM等加工软件也可以选配仿真模拟校验功能，但加工中的事故或故障通常是操作不注意时引起的，因此最好还是使用其它系统事先进行检查验证。大隈的0SP系列CNC装置采用了防撞击系统，无论是程序控制的机械操作还是手动操作，CNC装置都能自动检查工件、刀具、夹具等的干涉，在发生冲撞前自动停机。除了品种和批量多变的生产以外，在许多需要进行试加工等改变程序的生产现场，防错工具的重要性正在日益增长。

　　在谈论五轴加工时不可不提到CAM软件。CAM是通过按操作指南设定各种加工条件来体现操作人员风格的。但是，像五轴加工那样越复杂的加工，其加工前的预处理越花费时间。CAM的自动化究竟能达到何种程度，对于今后的制造业是个非常大的课题。

　　综上所述，可以用“高附加价值加工”这一关键词来概括“复合加工/五轴加工”的产品开发趋势和生产现场要求，而这些技术的进步蕴含着改变日本制造业未来的可能性。

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