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提高测量技术的重要性

来源:网络 作者:不详 时间:2007-02-13 Tag: 点击:



微细、小型零件的测量不断增多

在圆度、圆柱度测量仪方面,对其测量精度的要求进一步提高,尤其是随着微小孔和微细零件测量需求的增多,各公司相继开发出能够满足高精度测量指标的产品。

Taylor Hobson公司开发出一种全自动圆度测量仪Talyrond295,其特点是:①依靠高速调同心和调水平机构,工件能很容易的迅速调整安装。由于工件和仪器发生干涉的可能性小,测量范围广;②采用新开发的可动防振台、防风罩,测量精度稳定;③在机器校正方面,已获得英国UKAS(英国检测协会)的检测鉴定保证书规定的各种相关数据,便于用户购置该机后,进行对比检测;④配有高速找正机构及水平测量器,工件可快速定位进行测量。该公司负责人指出:“目前,圆度测量仪和表面粗糙度检查仪虽已制定了行业标准,但只能在表面质量和圆度精度测量方面满足用户的需要。随着自动化的迅速进展,广大用户要求快速测量工件的整体形状精度,这已成为该领域近期的发展趋势。”“该领域目前正由接触式测量向非接触测量过渡,Taylor Hobson公司开发出一种综合测量仪CLI 2000,可在大范围(□200mm)采用接触式和非接触式两种方式进行测量。公司还销售一种与超精密镜面加工机床NANOFORM850(纳米级)配套的测量仪,目前,公司正以超精密测量技术为战略性开发方向。”

在表面粗糙度测量方面,各公司已开发出能一次将表面粗糙度和轮廓形状检测出来的表面形状测量仪。如三丰公司的CS-5000CNC,可自动测量工件的表面形状,而且可同时对多个同一类型或不同类型工件进行测量。东京精密公司开发出一种牌号为SURFCOM 2000 DX的测量仪,驱动部分采用直线电机,可实现低振动高速驱动,测量精度和测量效率均大幅度提高。

激光测量系统方面,雷尼肖公司开发的ML 10测量系统适用于机械加工现场,可保持很高的可靠性,定位精度为±0.7ppm(0~40℃条件下),分辨力为0.001μm,可用于超精密测量领域。东京贸易技术系统公司的Leica激光跟踪仪,利用激光线性光传感器进行非接触测量,测量范围的半径达40m,测量精度为25μm/2.5m。

在图像测量系统方面,三丰公司开发出一种快速扫描系统Quick vision,它可以不停止地进行高速图像测量,测量效率比过去提高数倍。YKT公司开发出的显微摄像系统,是在美国OGP公司生产的直接录像显微镜(VDM)上使用配置光纤光源的EDF镜片,能显示出大深度小孔和看不见的被测物体,获得彩色三维图像。

接触和非接触测量的优劣之争

三坐标测量机是形状测量的主导产品,目前,三坐标测量正在开发能够适应测量环境变化的新机种,这种新型三坐标测量机在保持原有精密测量性能的前提下,可以离开恒温恒湿的测量室,在机械加工现场或装配到机床上使用。例如三丰公司开发的新产品MACH-V9106,便是一种可进行在线测量的三坐标测量机,它具有很高的测量效率,最大移动速度866mm/s,最大加速度0.86G,指示误差E=2.5+3L/1000μm。该测量机的环境适应性能十分优异,标准产品带有温度补偿功能,可在15~35℃环境条件下使用。

东京精密公司开发出一种能适应环境变化的三坐标测量机GageMax(与卡尔蔡司公司合作生产),它不需要专用检测室即可进行高精度测量。GageMax为悬臂式测量机,所需安置面积较小,可实时处理生产线上反馈的信息,为了补偿工件温度变化,测量机配有相应的温度传感器,在15~40℃的环境条件,可保证获得良好的测量精度。

DEA开发出了DCC GAGE 等CNC三坐标测量机,并已正式投放市场。这种测量机采用独立的二段减速系统,可进行高速测量,移动速度305mm/s,加速度为290mm/s2。

目前,在几何参数测量方面,由于精度要求和传统操作习惯的缘故,测量时大都使用接触传感器。不过,随着非接触式传感器品种的增多,非接触式测量的范围正在不断扩大。非接触传感器的测量效率非常高,如在自由曲面整体评价或厚度判断、反求工程等领域的测量中,可快速连续获得由数万个点形成的点阵参数。工件形状变得复杂时,非接触传感器的姿态也将随之相应改变。因此,采用按编程可自动改变测量形式进行精密测量的三坐标测量方式,对提高测量效果将更为有利。

接触式和非接触式测量方法孰优孰次,是测量技术行业长期议论的话题。有关人士指出:“近来,非接触式测量虽已逐渐成为主流,但要获得高度精确的测量值,则仍需进行接触测量。非接触式测量速度快,可减轻对工件的损伤,与接触式测量相比较,优点很多。但在测量精度和稳定性方面,接触式测量仍高出一筹。接触式测量是测头与工件表面的某一个点接触进行测量,沿着工件形状进行扫描,可在短时间内高密度地获得大量点数,测量点数越多,越能获得更为正确的形状参数。”

测量技术的展望

通过问卷调查,测量机用户的需求动向和测量技术的发展前景可归纳如下:

(1)“随着防振要求的提高,测量机正向两极分化的方向发展,面向汽车行业用户的测量机,通常均为价格较便宜(不需要很高精度)的机种,另一类则是用于设备检测、防灾、防震领域的高灵敏度机种。根据不同的用途,要求开发相应的最佳测量技术。”(阿卡西公司)

(2)“刀具预调测量仪,目前正由投影仪类型向监测器类型转变。”(大阪工机公司)“仪表校正等精密工具的测量需求增多。”(柯灵斯公司)

(3)“特殊零件的测量增多,这些零件采用接触式测量时,往往会因测量力而变形;采用非接触式测量又易出现精度不稳定,因此,需要开发新型测量技术。”(西铁城钟表公司)

(4)“市场需要易于操作的非接触式测量技术。”(FARO日本公司)“测量技术应便于操作,且具有多种功能。同时,应配装千分尺和个人计算机等装置,提高测量机的附加值。”(大塞公司)

(5)“用户希望开发出高精度、高速、低价格的齿轮测量机。”(大阪精密机械公司)

(6)“汽车行业存在着减少最终集中测试的趋势。主动检测和在线(序后)检测等在加工中得到推广应用。其中,在保证质量方面,许多用户希望测量技术能实现数据的无线传输。”(日本电气)

如上所述,测量技术的主攻方面仍然是进一步提高测量精度;同时,人们对测量技术的重要性和存在价值的认识应大幅度提高,这是测量技术今后不断发展的巨大推动力。
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