三坐标测量仪的发展及展望

三坐标测量仪的发展及展望

市场分析:测量仪器在中国的发展和机遇

前言:目前我国齿轮测量仪器/仪表和设备十分缺少,测量仪器大部分国外进口.为进一步提高我国齿轮行业的产品质量,提高行业竞争力,应尽快配备相应的各类精密

测试仪器.我国的齿轮企业应尽快配备测量仪器,从而提高我国齿轮产品的质量.而我国的仪器研发公司,也要尽快提升我国的测量仪器的水平,与世界进行竞争.

我国大中型齿轮企业应配备三坐标测量机、齿轮测量中心和其他精密测量仪及配套完整的中心计量室,小型企业也要配备必要的精密测量仪器,从而保证我国齿轮

产品的质量.

目前,我国齿轮行业测试仪器/仪表和设备十分缺少,由此造成我国年产2000多万台的齿轮箱总成质量缺乏可靠的测试数据.为彻底改变我国齿轮行业零部件内在质量的落后状况,必须重视和加强测试仪器和设备的发展.

目前我国齿轮行业内大约只有300家齿轮生产厂具有仪器基本配套的计量室，总计约有三坐标测量仪200多台,这些仪器大多从国外进口.各类(机械、光电、数控)齿轮测量仪器1000余台,其中齿轮测量中心30余台,这些仪器的制造厂有国外的

M A A G、K l i n g e l n b e r g、H o f l e r、C a r l Ma h r、M＆M等公司,而中国的壹兴佰也即将进入齿轮测量仪器行业,还有T a y l o r H o b s o m、C a r l Ma h r、Z e i s s、S I P等公司的圆度仪、测长仪、光学分度头、粗糙度仪、投影仪、万工显等各类测量仪器500余台.其余约200家齿轮生产厂很少有精密测量仪器,部分工厂除了万能量具外,没有一台测量仪器.

在测量仪器中,总成测试仪器、蜗轮副检查仪约10余台,变速箱总成试验台和驱动桥试验台全国不超过50台.许多厂没有噪声仪、扭振仪等必备的仪器.在齿轮制造过程中必须对产品零件、部件和总成的要求质量进行严格的检测和控制,因而先进适用的测量技术和仪器是必备的条件.

在各类机械厂中,不管齿轮传动件是自制或外购,均应装备齿轮、螺纹、花键测量仪器,否则无法控制传动件的制造质量。目前，齿轮、螺纹、花键测量仪器国内成都五金/工具研究所、哈量精密量仪厂等基本可满足要求.即使是齿轮测量中心、齿轮刀具测量中心、齿轮副和蜗轮副检查仪、激光动态丝杠测量仪等国内也可供货.但对于技术要求很高而财力充裕的用户,也可以考虑引进国外齿轮测量中心.

齿轮、蜗杆、螺杆等传动件必须有精度很高、结构复杂的铸铁、铝合金或焊接箱体支承,这些箱体有大量精密孔系和平面需要测量尺寸精度和相互位置精度.因此

每个齿轮厂都应该配备不同规格、精度的三坐标测量仪.

为进一步提高我国齿轮行业的产品质量,提高行业竞争力,应尽快配备相应的各

类精密测试仪器.在今后的几年中,我国大中型齿轮企业应配备三坐标测量机、齿轮测量中心和其他精密测量仪及配套完整的中心计量室,小型企业也要配备必要的精密测量仪器,从而保证我国齿轮产品的质量.

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量具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。

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。

（2）CNC齿轮测量中心——德国Klingelnberg公司、美国M&；M及Mahr公司的齿轮测量中心，其仪器的测量不确定度可达2微米，可检测各种齿轮类零件及各种齿轮刀具；国内哈量和精达开发的齿轮测量中心，在精度和测量速度方面已经接近或达到国外水平，但在仪器的精度保持性、稳定性、尤其是在软件测量功能方面还有待进一步提高。

（3）CCD数字式对刀仪——Zoller、Kelch等公司CCD数字式对刀仪系列产品测量过程全自动化，具有刀具管理数据库，能与多台数控机床通讯，自动实现机床加工位置参数信息的闭环反馈。

（4）三坐标测量机——三坐标测量机是数字化测量仪器的精典产品。国内市场的主要供应商有海克斯康青岛（原名B&S前哨）、ZEISS、Mahr、LK、西安爱德华、303所、上量等企业。三坐标测量技术在采用工程陶瓷、磁力封闭新材料、新结构方面多有进展。多测头的集成，扩大了仪器测量功能；多功能、高精度、多坐标综合测量仪，打破了传统量仪的格局；一台仪器一次装卡可完成工件多种几何参数的检测，提高了测量精度和效率。

测量技术与制造系统的集成

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。5的产品为例

（2）复杂数控刀具闭环制造系统——Walter公司生产的Helicheck刀具万能测量仪，可实现数控刀具的自动化、非接触式测量。

下面以三丰为例

三丰公司最早开发的三坐标测量机是1968年问市的游标式XY万能测量机，随后又相继开发出光学读数式、回转编码式、线性编码式、手动式三维测量等测量机品种。近年来，该公司投入巨大力量开发CNC三坐标测量机，早在1976年便生产出首台CNA774型测量机，随后又开发出H422、BN、FN、KN型测量机，经过不断改进和发展，已开发出现在的高速高精度三坐标测量机，如Crysta-Apex系列和MACH、LEGEX 等新型机种。在三坐标测量机的开发过程中，三丰公司严格遵循的理念是：“利用本公司独创技术开发新型产品。”这种指导思想下开发的产品，包含多种关键的技术内涵，其性能总是走在世界测量机前沿，这样的产品投放市场，自然会好评如潮。三丰公司凭借着这些先进技术，使自己总是居于世界三坐标测量机制造商的领先地位。近年来，随着多功能化的发展，使测量系统变得更加复杂，测量机本体、控制装置、软件、测头等，如果不进行全面的改进和发展，要保持产品质量具有很高的档次，是非常困难的。其中的部分零件虽可采用其他公司的产品，但公司自身必须坚持高标准的开发目标。因此，三丰公司总是致力于由自己开发全面的制作技术，三丰的制品必须包含大量的独创性技术内容，始终保持三丰公司在同行业中的领先地位。随时关注世界市场三丰公司总是尽量在用户较集中的地区设立生产和销售基地，建厂伊始便一贯重视全球化战略。如1963年便在美国建立了MTI有限公司(即现在的美国三丰公司)，目前，已在20个国家和地区建立了研究开发、生产及销售中心，在大约80个国家或地区建立了代销机构，也即在世界各地开展着卓有成效的销售活动。在测量机制商中，从早期阶段就如此大力推进全球化战略的企业是比较少见的。三丰公司通过其子公司，可以迅速收集到世界各地的需求信息，及时向世界各地提供用户迫切需要的产品，并不断满足用户新的需求。目前，三丰公司开发的三坐标测量机已可在日本、美国、荷兰、巴西进行生产，公司销售额的60%是由海外生产基地取得的。销售制品中三分之一为新产品三丰公司销售工作的基本方针是，在经常销售的制品中，必须保证30%为新产品。一种产品投放市场在三年期间内，可视