解析坐標(biāo)測量技術(shù)發(fā)展方向

王 影

寧波技師學(xué)院，浙江寧波 315000

物體始終保持一定空間運動狀態(tài)，科學(xué)的測量技術(shù)是對物體空間的運動做基本的描述，只有科學(xué)的測量才能保證科技生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步。測量是現(xiàn)代科學(xué)智能化的發(fā)展基礎(chǔ)，發(fā)達(dá)國家紛紛投入巨資努力發(fā)展坐標(biāo)測量技術(shù)，當(dāng)前坐標(biāo)測量技術(shù)發(fā)展很快，尤其智能坐標(biāo)測量技術(shù)的研究工作已成為當(dāng)前研究的重點方向，成為現(xiàn)代科學(xué)生產(chǎn)制造產(chǎn)品的質(zhì)量保障。

1 當(dāng)前坐標(biāo)測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展和進(jìn)步，坐標(biāo)測量技術(shù)應(yīng)用在機械工業(yè)制造中的作用越來越重要，這是由機械工業(yè)產(chǎn)品精密度不斷的提高要求決定的，坐標(biāo)測量技術(shù)綜合電子技術(shù)和計算機技術(shù)等，隨著新型科技材料的出現(xiàn)，坐標(biāo)測量機（CMM）的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域也不斷增加，隨著計算機水平的發(fā)展，坐標(biāo)測量技術(shù)也得到了提升，精度更高，方便操作，適用領(lǐng)域廣闊，從一個長期的發(fā)展趨勢分析，坐標(biāo)測量技術(shù)伴隨著自動化加工技術(shù)一起發(fā)展，滿足了現(xiàn)代化科技生產(chǎn)的需要，所以要保障坐標(biāo)測量技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，就要努力從提高坐標(biāo)測量機（CMM）精度開始，降低CMM 對周圍環(huán)境的依靠，才能提供準(zhǔn)確的精度檢測，針對CMM 在數(shù)據(jù)采集、處理方面的能力對坐標(biāo)測量技術(shù)的發(fā)展方向做簡單的分析。

直角與非直角的坐標(biāo)測量機并存，直角坐標(biāo)測量機主要有移動橋式坐標(biāo)測量機、固定橋式坐標(biāo)測量機、懸臂式坐標(biāo)測量機等很多形式。而生產(chǎn)這些坐標(biāo)測量機的廠商大多為國外企業(yè)，我國的航空精密機械研究所也取得了很大的成就。非直角的坐標(biāo)測量機中激光跟蹤儀和經(jīng)緯儀等廣泛得到使用，是移動測量和需要大尺寸測量中應(yīng)用到的重要使用工具。

2 坐標(biāo)測量技術(shù)的發(fā)展方向分析

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，CMM 的自動化、集成化、柔性化發(fā)展隨著生產(chǎn)的需要逐步集成在生產(chǎn)線的使用中。CMM、機械加工和數(shù)控機床構(gòu)成了CMM 質(zhì)量數(shù)據(jù)收集與控制的系統(tǒng)，通過有效的集成工作，幾何造型形成實物三維模型。

坐標(biāo)測量機的集成應(yīng)用已成為坐標(biāo)測量技術(shù)最要的發(fā)展方向。以目前生產(chǎn)的加工檢測辦法，有時無法發(fā)現(xiàn)在加工中出現(xiàn)了什么問題，既不能對問題發(fā)生時進(jìn)行控制，也不能在問題發(fā)生后，進(jìn)行修補工作。對生產(chǎn)中的產(chǎn)品加工質(zhì)量做不到有力的控制，如果將坐標(biāo)測量機的集成應(yīng)用系統(tǒng)使用在產(chǎn)品生產(chǎn)線上，就能夠完全改善現(xiàn)有的生產(chǎn)加工和檢測現(xiàn)狀。坐標(biāo)測量機實現(xiàn)了加工與檢測一步到位，邊加工邊檢測，及時把加工的情況以加工參數(shù)的形式進(jìn)行反饋工作，這方便了管理控制工作人員對生產(chǎn)加工中的產(chǎn)品加工參數(shù)及時調(diào)整工作。既保證了產(chǎn)品加工的質(zhì)量，減少損耗報廢的原材料，也就使加工成本降低，為企業(yè)節(jié)省加工成本，最終為企業(yè)創(chuàng)造效益。

坐標(biāo)測量機的數(shù)據(jù)采集要考慮到加工產(chǎn)品的特點，根據(jù)產(chǎn)品的特點逐漸減少周圍環(huán)境對坐標(biāo)測量結(jié)果的影響。對加工數(shù)據(jù)也要及時處理，根據(jù)產(chǎn)品的類型，調(diào)整測量的標(biāo)準(zhǔn)，確保測量的準(zhǔn)確性。

坐標(biāo)測量機在校準(zhǔn)和誤差補償上實現(xiàn)了更簡捷的操作方法，能夠非?？焖俚倪M(jìn)行在線傳遞誤差補償，這就是坐標(biāo)測量機能夠工作的環(huán)境擴(kuò)大，增加了坐標(biāo)測量機的應(yīng)用范圍。

在坐標(biāo)測量技術(shù)方面，最主要的一個發(fā)展趨勢就是制造各種復(fù)雜專用的測量機，這些測量機大多都是為某種專業(yè)的機械零件提供檢測工作，而這一類專業(yè)的檢測比起普通坐標(biāo)測量機來說，具有更先進(jìn)，更智能的解決測量問題的能力。例如：齒輪測量中心就是坐標(biāo)測量技術(shù)發(fā)展的立物，它可以有效解決各種齒輪、零件的精度檢測工作，既能保持高性能的測量工作，還能實現(xiàn)齒輪對測量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，拓寬測量范圍，增加齒輪多數(shù)據(jù)傳遞的問題，這方面坐標(biāo)測量技術(shù)已得到了很大的發(fā)展。

坐標(biāo)測量技術(shù)的發(fā)展還表現(xiàn)在高精度的激光測頭的出現(xiàn)。激光掃描測頭發(fā)展已越來越成熟，由測頭測量到被檢測品，連續(xù)的接觸位移，實現(xiàn)測頭的轉(zhuǎn)換偏移發(fā)出信號，這種掃描式測頭能測量曲線面，也可以測量信號，但由于技術(shù)的復(fù)雜，大多由國外生產(chǎn)。

而微測頭作為一個新興的領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代高精坐標(biāo)測量機的重要部分，微測頭技術(shù)對于坐標(biāo)測量技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展具有重要意義。

位移傳感技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，坐標(biāo)測量技術(shù)的精度測量也得到了發(fā)展，當(dāng)傳感技術(shù)應(yīng)用于坐標(biāo)測量工作中，測量的精度直接從微米亞微米提高到納米級。

虛擬坐標(biāo)的測量技術(shù)得到迅速發(fā)展，坐標(biāo)測量機、測頭與被測元件同步三維模型在計算機的圖形中，通過虛擬測頭與被測元件的移動和接觸，實現(xiàn)計算機的仿真模擬測量。這項技術(shù)使大量教學(xué)和科研工作，在缺乏真實坐標(biāo)的情況下開展測量工作，為準(zhǔn)確的測量工作節(jié)省費用。

我國應(yīng)努力研發(fā)坐標(biāo)測量技術(shù)，實現(xiàn)坐標(biāo)測量技術(shù)精度得到進(jìn)一步提高，滿足現(xiàn)代對大尺寸，高精度的要求。在發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化坐標(biāo)技術(shù)的同時，對高精度探測技術(shù)也努力探索，提高角度測量的精度和測量的跟蹤速度，使坐標(biāo)測量技術(shù)發(fā)展為大型零件測量必備的方法。而經(jīng)緯儀、全站儀等簡便攜帶的坐標(biāo)測量技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。現(xiàn)階段，全站儀在汽車車身測量中已得到大面積的應(yīng)用，在飛機、橋梁等制造行業(yè)也將取得重要的發(fā)展。

3 結(jié)論

坐標(biāo)測量技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已取得了重大的突破，在測量范圍、精度、控制及軟件等方面，都實現(xiàn)了兼容性強柔性佳的控制技術(shù)系統(tǒng)，而高精度的智能坐標(biāo)測量和遠(yuǎn)程測量技術(shù)，都是未來坐標(biāo)測量技術(shù)發(fā)展的方向。

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