提高測量技術的重要性
接觸和非接觸測量的優劣之爭
三坐標測量機是形狀測量的主導產品,目前,三坐標測量正在開發能夠適應測量環境變化的新機種,這種新型三坐標測量機在保持原有精密測量性能的前提下,可以離開恒溫恒濕的測量室,在機械加工現場或裝配到機床上使用。例如三豐公司開發的新產品MACH-V9106,便是一種可進行在線測量的三坐標測量機,它具有很高的測量效率,最大移動速度866mm/s,最大加速度0.86G,指示誤差E=2.5+3L/1000μm。該測量機的環境適應性能十分優異,標準產品帶有溫度補償功能,可在15~35℃環境條件下使用。
東京精密公司開發出一種能適應環境變化的三坐標測量機GageMax(與卡爾蔡司公司合作生產),它不需要專用檢測室即可進行高精度測量。GageMax為懸臂式測量機,所需安置面積較小,可實時處理生產線上反饋的信息,為了補償工件溫度變化,測量機配有相應的溫度傳感器,在15~40℃的環境條件,可保證獲得良好的測量精度。
DEA開發出了DCC GAGE 等CNC三坐標測量機,并已正式投放市場。這種測量機采用獨立的二段減速系統,可進行高速測量,移動速度305mm/s,加速度為290mm/s2。
目前,在幾何參數測量方面,由于精度要求和傳統操作習慣的緣故,測量時大都使用接觸傳感器。不過,隨著非接觸式傳感器品種的增多,非接觸式測量的范圍正在不斷擴大。非接觸傳感器的測量效率非常高,如在自由曲面整體評價或厚度判斷、反求工程等領域的測量中,可快速連續獲得由數萬個點形成的點陣參數。工件形狀變得復雜時,非接觸傳感器的姿態也將隨之相應改變。因此,采用按編程可自動改變測量形式進行精密測量的三坐標測量方式,對提高測量效果將更為有利。
接觸式和非接觸式測量方法孰優孰次,是測量技術行業長期議論的話題。有關人士指出:“近來,非接觸式測量雖已逐漸成為主流,但要獲得高度精確的測量值,則仍需進行接觸測量。非接觸式測量速度快,可減輕對工件的損傷,與接觸式測量相比較,優點很多。但在測量精度和穩定性方面,接觸式測量仍高出一籌。接觸式測量是測頭與工件表面的某一個點接觸進行測量,沿著工件形狀進行掃描,可在短時間內高密度地獲得大量點數,測量點數越多,越能獲得更為正確的形狀參數。”
測量技術的展望
通過問卷調查,測量機用戶的需求動向和測量技術的發展前景可歸納如下:
(1)“隨著防振要求的提高,測量機正向兩極分化的方向發展,面向汽車行業用戶的測量機,通常均為價格較便宜(不需要很高精度)的機種,另一類則是用于設備檢測、防災、防震領域的高靈敏度機種。根據不同的用途,要求開發相應的最佳測量技術。”(阿卡西公司)
(2)“刀具預調測量儀,目前正由投影儀類型向監測器類型轉變。”(大阪工機公司)“儀表校正等精密工具的測量需求增多。”(柯靈斯公司)
(3)“特殊零件的測量增多,這些零件采用接觸式測量時,往往會因測量力而變形;采用非接觸式測量又易出現精度不穩定,因此,需要開發新型測量技術。”(西鐵城鐘表公司)
(4)“市場需要易于操作的非接觸式測量技術。”(FARO日本公司)“測量技術應便于操作,且具有多種功能。同時,應配裝千分尺和個人計算機等裝置,提高測量機的附加值。”(大塞公司)
(5)“用戶希望開發出高精度、高速、低價格的齒輪測量機。”(大阪精密機械公司)
(6)“汽車行業存在著減少最終集中測試的趨勢。主動檢測和在線(序后)檢測等在加工中得到推廣應用。其中,在保證質量方面,許多用戶希望測量技術能實現數據的無線傳輸。”(日本電氣)
如上所述,測量技術的主攻方面仍然是進一步提高測量精度;同時,人們對測量技術的重要性和存在價值的認識應大幅度提高,這是測量技術今后不斷發展的巨大推動力。
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