解析坐标测量技术发展方向

2014-08-15王影

科技传播 2014年4期

王影

宁波技师学院，浙江宁波 315000

物体始终保持一定空间运动状态，科学的测量技术是对物体空间的运动做基本的描述，只有科学的测量才能保证科技生产力的发展与进步。测量是现代科学智能化的发展基础，发达国家纷纷投入巨资努力发展坐标测量技术，当前坐标测量技术发展很快，尤其智能坐标测量技术的研究工作已成为当前研究的重点方向，成为现代科学生产制造产品的质量保障。

1 当前坐标测量技术发展现状

随着科学技术不断的发展和进步，坐标测量技术应用在机械工业制造中的作用越来越重要，这是由机械工业产品精密度不断的提高要求决定的，坐标测量技术综合电子技术和计算机技术等，随着新型科技材料的出现，坐标测量机（CMM）的应用范围和领域也不断增加，随着计算机水平的发展，坐标测量技术也得到了提升，精度更高，方便操作，适用领域广阔，从一个长期的发展趋势分析，坐标测量技术伴随着自动化加工技术一起发展，满足了现代化科技生产的需要，所以要保障坐标测量技术的稳定发展，就要努力从提高坐标测量机（CMM）精度开始，降低CMM 对周围环境的依靠，才能提供准确的精度检测，针对CMM 在数据采集、处理方面的能力对坐标测量技术的发展方向做简单的分析。

直角与非直角的坐标测量机并存，直角坐标测量机主要有移动桥式坐标测量机、固定桥式坐标测量机、悬臂式坐标测量机等很多形式。而生产这些坐标测量机的厂商大多为国外企业，我国的航空精密机械研究所也取得了很大的成就。非直角的坐标测量机中激光跟踪仪和经纬仪等广泛得到使用，是移动测量和需要大尺寸测量中应用到的重要使用工具。

2 坐标测量技术的发展方向分析

随着科学技术的发展进步，CMM 的自动化、集成化、柔性化发展随着生产的需要逐步集成在生产线的使用中。CMM、机械加工和数控机床构成了CMM 质量数据收集与控制的系统，通过有效的集成工作，几何造型形成实物三维模型。

坐标测量机的集成应用已成为坐标测量技术最要的发展方向。以目前生产的加工检测办法，有时无法发现在加工中出现了什么问题，既不能对问题发生时进行控制，也不能在问题发生后，进行修补工作。对生产中的产品加工质量做不到有力的控制，如果将坐标测量机的集成应用系统使用在产品生产线上，就能够完全改善现有的生产加工和检测现状。坐标测量机实现了加工与检测一步到位，边加工边检测，及时把加工的情况以加工参数的形式进行反馈工作，这方便了管理控制工作人员对生产加工中的产品加工参数及时调整工作。既保证了产品加工的质量，减少损耗报废的原材料，也就使加工成本降低，为企业节省加工成本，最终为企业创造效益。

坐标测量机的数据采集要考虑到加工产品的特点，根据产品的特点逐渐减少周围环境对坐标测量结果的影响。对加工数据也要及时处理，根据产品的类型，调整测量的标准，确保测量的准确性。

坐标测量机在校准和误差补偿上实现了更简捷的操作方法，能够非常快速的进行在线传递误差补偿，这就是坐标测量机能够工作的环境扩大，增加了坐标测量机的应用范围。

在坐标测量技术方面，最主要的一个发展趋势就是制造各种复杂专用的测量机，这些测量机大多都是为某种专业的机械零件提供检测工作，而这一类专业的检测比起普通坐标测量机来说，具有更先进，更智能的解决测量问题的能力。例如：齿轮测量中心就是坐标测量技术发展的立物，它可以有效解决各种齿轮、零件的精度检测工作，既能保持高性能的测量工作，还能实现齿轮对测量的高标准要求，拓宽测量范围，增加齿轮多数据传递的问题，这方面坐标测量技术已得到了很大的发展。

坐标测量技术的发展还表现在高精度的激光测头的出现。激光扫描测头发展已越来越成熟，由测头测量到被检测品，连续的接触位移，实现测头的转换偏移发出信号，这种扫描式测头能测量曲线面，也可以测量信号，但由于技术的复杂，大多由国外生产。

而微测头作为一个新兴的领域，已成为现代高精坐标测量机的重要部分，微测头技术对于坐标测量技术应用范围的扩展具有重要意义。

位移传感技术得到了迅速的发展，坐标测量技术的精度测量也得到了发展，当传感技术应用于坐标测量工作中，测量的精度直接从微米亚微米提高到纳米级。

虚拟坐标的测量技术得到迅速发展，坐标测量机、测头与被测元件同步三维模型在计算机的图形中，通过虚拟测头与被测元件的移动和接触，实现计算机的仿真模拟测量。这项技术使大量教学和科研工作，在缺乏真实坐标的情况下开展测量工作，为准确的测量工作节省费用。

我国应努力研发坐标测量技术，实现坐标测量技术精度得到进一步提高，满足现代对大尺寸，高精度的要求。在发展网络化坐标技术的同时，对高精度探测技术也努力探索，提高角度测量的精度和测量的跟踪速度，使坐标测量技术发展为大型零件测量必备的方法。而经纬仪、全站仪等简便携带的坐标测量技术也得到了进一步的发展。现阶段，全站仪在汽车车身测量中已得到大面积的应用，在飞机、桥梁等制造行业也将取得重要的发展。