精密测量技术在机床制造中的应用

【编者按】数字化精密测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。本文针对国外多家企业的多款测量技术进行概括介绍。

数字化精密测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备进入生产现场，集成到加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。

美国FARO技术公司的FaroARM系列便携式三坐标测量臂在工业界首次实现测量臂与激光扫描头的完美结合，在同一坐标系下实现非接触式快速扫描和接触式测量。特点：非接触式灵活快速扫描，获取曲线曲面的点云数据，点云无分层；接触式测量，把握关键特征尺寸与轮廓的精度；非接触式与接触式测量在同一坐标系下完美结合，扫描没有任何分层；扫描头与测量臂及测量软件同为FARO公司产品，技术完全共享，服务更加方便。在实际应用中为客户大大缩短设计生产制造周期，降低成本，质量控制可以在内部完成，自动生成的报告适用于网络应用，从而改善了各生产职能部门之间及实际不同地点间的沟通；提高了准确性，做产品检验时用户通常通过5到10个点来定义曲面，使得用户可以检验由数以万计的点云定义的曲面质量；自动化的SPC可对多个样品进行自动化的统计过程控制。

美国CIMCORE公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。材料采用碳纤维，INFINITE系列还具有无线通讯功能。用于反求工程时，不仅测量速度快，而且可实现测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接。该仪器可用于三坐标测量、三维造型、产品测绘、反求工程、现场测量以及模具设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。

瑞士TESA公司的Scan系列用2个线阵CCD组件，通过工件的回转和轴向移动对工件进行　投影扫描，可实现对轴类零件位置误差和形状误差的精确检测、对截面形状和轮廓度的评估比较以及统计质量分析，还能对零件的局部（如过渡曲线、微小沟槽等）进行放大测量。对螺纹、蜗杆、丝杆等能够进行全参数精度的精确测量。

德国SCHNEIDER的WMM系列轴类及工具测量仪操作简单、测量速度高，特别适用于车间检查站。仪器采用高分辨力的Matrix摄像头，可以快速获取测量数据。

数控机床的精度和性能检测领域中，国外着名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中，无论在机床制造厂还是机床使用厂，都得到了广泛的应用。Renishaw公司的激光干涉测量系统，配备了高精度、高灵敏度的温度、气压、湿度传感器及EC10环境补偿装置，在工作环境下测量精度得到进一步提高；API公司的Rmtea六维激光测量系统可同时测量6个数控机床精度项目的误差，缩短了检测时间，为生产现场数控机床的检测和诊断提供了更为快速高效的精密测量手段。成都工具研究所的MJS系列双频激光干涉仪，测量软件覆盖了我国和世界主要工业国的数控机床精度标准评定方法和指标，动态采样功能可用于自动补偿。

在非接触扫描测量，三坐标测量机方面LEITZ公司的精密三坐标测量机用于测量大型齿轮。瑞典HEXAGON集团所属DEA公司的PRIMAC1系列水平臂测量机配备有光学/激光式非接触扫描传感器，可适应不同测量环境和任务的要求。德国ZEISS公司的PRORPremium坐标测量机配备有EagleEye导航系统和可控测座可实施高速精密测量。

美国光动（Optodyne）公司近年推出的基于体对角线的激光矢量测量技术是快速测量和补偿数控机床、加工中心三维空间位置误差的一个新途径。该技术由美国光动公司发明并获得专利，它遵循了ASMEB5.54。我国西安爱德华测量机公司自主开发的柔性关节臂测量机的样机。

德国帝目机械设备有限公司（teamtechnik）提供的测试系统解决方案。基于设备功能组成部分的模块化。独立于所测试的零件，功能元件被标准化为模块，并在应用过程中始终保持一致。设备以被测试的零件为中心，这样经过试用检验的技术就能够不断的积累和提高。

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