1 引言 当今信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术。如何用先进的信息技术来提升、改造我国的传统制造业,实现生产力跨越式发展的战略结构调整,是装备制造业面临的一项紧迫任务。著名科学家钱学森先生曾指出:“信息技术包括测量技术、计算机技术和通讯技术。测量技术是关键和基础。”采用适度先进的信息化数字测量技术和产品来迅速提升装备制造业水平,是当前一个重要的发展方向。国内外许多著名量仪制造厂商在近年来的CIMT展览会上展示了他们所取得的部分科研成果,所展现的现代测量技术发展趋势和面向市场与用户、服务于加工制造现场、测量与加工制造过程融合集成的新动向,值得我们高度重视和密切关注。 专业研发、生产、销售:测漏机,检漏机,试漏机,测漏仪,塑料瓶装袋机,垫片冲裁入盖机,客服热线:13929416960. 2 国内外测量仪器和量具展品的发展趋势 2.1数字化测量技术 数字化测量技术是数字化制造技术的一个重要的、不可或缺的组成部分;数字化测量仪器、数字化量具产品的不断丰富和发展,适合并满足了生产现场不断提高的使用要求。 (1) 多种数显量具——防水数显卡尺: 日本三丰、瑞士TESA及我国深圳UMP等公司开发的防水数显卡尺达到防水等级IP65;各种数显百分表、千分表、数显内径表等,并带有测量数据统计处理功能及打印输出。
将现代测量技术及仪器融合、集成于先进制造系统,从而构建成完备的先进闭环制造系统,为“零废品”制造奠定了基础。 (1)圆柱齿轮/锥齿轮闭环制造系统——格里森公司及克林格贝尔公司,采用先进的齿轮测量中心及相应的齿轮测量软件,与CNC齿轮加工机床相连,实现了圆柱齿轮、弧锥齿轮的CAD/CAM/CAI的闭环制造。
(3) 剃齿刀闭环制造系统——日本大阪精机将齿轮测量仪器和剃齿刀磨床通过计算机联系起来,构成一个闭环的剃齿刀磨齿系统:将初磨后测量的结果和剃齿刀数据库中的参数进行比较,再对磨齿机加工参数进行修正,从而保证精磨合格。 2.3在线在机测量技术 在线在机测量技术以及工位量仪、主动量仪是大批量生产时保证加工质量的重要手段。计量型仪器进入生产现场、融入生产线,监控生产过程。对仪器的高可靠性、高效率、高精度以及质量统计功能、故障诊断功能提出了新的要求,而近年来开发的各种在线在机测量仪器满足了这些要求。 (1)三坐标测量机进入汽车大型覆盖件生产线——美国Brown & Sharp公司的Bravo-NT测量机可在汽车生产线上对车身尺寸实施在线测量并充分满足汽车生产线对测量节拍、测量精度和测量可靠性的要求。
2.4大尺寸、复杂几何型面轮廓测量技术及仪器、反求工程测量技术及仪器的发展 (1)可移动、多关节式坐标测量机,便于现场使用——Poli、Fardarm公司的多关节式坐标测量机,采用了高精度光栅和内置平衡系统,且带有温度补偿,精度可达±0.025mm/1.2m球;加拿大EAGLE精密技术公司的EPT TMS-100弯管测量系统,具有接触式和红外非接触式两种测头,以及与数控弯管机全兼容的零件库和误差校正信息库,可与数控弯管机集成为一个完整的、信息融通的闭环弯管制造系统,特别适用于航空发动机制造业。
随着激光测量技术的发展,纳米分辨率激光干涉测量系统在超精测量和超精加工机床上得到广泛应用。 (1) 英国Renishaw公司展出的金牌M10激光干涉测量系统,配备了灵敏度和精度更高的温度、气压、湿度传感器和金牌EC10环境补偿装置,提高了测量精度,其稳频精度可达±0.05ppm,线性测量精度±0.7ppm,分辨率可达1纳米,是激光测量技术发展的典型代表。 (2) 德国SIOS的小型激光干涉仪系列产品,有微型平面干涉仪、激光干涉测头等,可以和用户多种测量系统结合,据称特别适用于完成各种小尺寸范围的纳米测量任务。
专业研发、生产、销售:植草板,植草格,排水板,蓄排水板,卷材排水板,植草板厂家,客服热线:0755-23937035.
传感器向小型化、微、纳米级精度发展,生产现场适应性更强,精度更高。 (1) 北京标普及HEIDENHAIN的纳米光栅技术和纳米光栅数字式位移传感器系列产品,将光栅传感器的精度和分辨率提高了一个等级。标普的光栅纳米传感技术,解决了纳米光栅的工作原理、纳米光栅的制造技术、纳米光栅信号的读取技术和信号细分技术以及纳米机械的制造等四大难题,取得了自主知识产权,并已经转化为生产力,其测量系统的精度在100毫米上小于±20纳米。产品除在国内市场销售外,还远销国外。北京珍宝智能机器技术公司的智能化电感频变式比较仪的示值变动性不大于0.003微米,示值误差不大于±(0.003+0.005A)微米(式中A为示值),已为国内多家块规制造厂所采用。
(1) 测量软件已从“被动”的测量数据处理和单个产品质量评定,发展为“主动”的生产过程加工质量的监控和故障诊断,SPC得到普遍应用;测量仪器精度补偿软件和加工机床参数反馈调整软件的开发,为实现“零废品”制造提供了技术支撑; (2) 相同或不同类型多传感器海量测量数据的集成融合技术,大大提高了反求工程的制造质量并缩短了开发周期:华中科技大学的复杂形状零件的测量、集成建模和面向制造的设计软件的开发成功大大扩展了软件的功能; (3) 对虚拟测量技术和虚拟仪器(虚拟量仪)的研究不断深入,NI产品不断更新:如重庆大学开发的傻瓜型虚拟仪器适合中国国情,推出的网络化虚拟仪器前景诱人。 3分析与结语 王大珩院士指出要十分重视仪器仪表行业的发展,这为我国精密量仪制造业的发展指明了方向。分析历届CIMT展会上展出的国内外量具量仪产品与技术,可以看出:尽管我们已经取得了令人鼓舞的成绩,但目前我国在机械量测量技术和仪器方面的自主开发能力还不强,制造技术也相对落后,如不尽快改善,将难以适应加入WTO后所面临的市场竞争。近年来国外著名量仪制造企业纷纷寻求在国内独资办厂,更形成了在国内市场上面对面的国际竞争,低技术含量、低价格微利的产品难以应对市场冲击,国内量具量仪制造企业面临着前所未有的巨大挑战。 纵观近几届CIMT,国内量具量仪产品与国外的差距主要表现在以下几方面:产品结构老化,品种和规格多年来变化甚少,产品性能及可靠性提高不明显,高新技术及其相应产品开发速度缓慢。尤其突出的是缺乏自主创新的技术和特色产品。由于量仪开发与生产的技术难度大,投资多而见效慢,前几年有的专业量仪生产厂因效益驱动,迫于市场压力被迫转产;近两年,由于我国汽车制造业的快速发展,带动了我国量仪制造业的复苏,市场情况明显好转,一些产品甚至出现了供不应求的局面。在此大好形势下,行业企业纷纷抓紧机遇,生产和技术开发,取得了一些可喜成绩。如哈尔滨量具刃具集团有限责任公司今年成功开发出测量范围达2米的CNC3920大型齿轮测量仪(见图20),可以满足我国重型机械、船舶、军工等行业对高精度大型齿轮的测量要求,填补了国内空白。西安爱德华作为我国精密量仪制造行业中快速崛起的新秀,其三坐标测量机系列产品的开发和生产已经在国内市场跃居第二,仅次于B&S前哨。近年该公司还开发了激光干涉测量仪和圆度仪,不断向精密测量仪器的高新领域发展。由于企业本身拥有强大的自主开发能力和自主知识产权,因此具有强劲的生命力和良好的发展空间。
|