金属加工形位误差测量设备概述

　　随着计算机、激光技术、电子学技术的发展和各种高技术多学科的相互渗透，它们由传统的机械式、气动式、电子式发展到光、机、电一体化的综合式，由加工后测量发展到在线监控测量，由接触式测量发展到非接触式测量。本文所述的设备、仪器、系统主要用于对金属加工件的形位误差几何量测量。

　　测量设备、仪器、系统，他们总的发展趋势是向着高可靠性、工艺稳定性、对使用现场的适应性、准确性发展。其中，通用型设备、器具向着小型数字化发展。电子型设备、器具向着电子元件和电路的集成化发展。光电大型综合设备、仪器检测技术向着自动化、智能化、动态、高精度发展，检测结果向着数字化与图象化发展，体积向着小型化发展，结构向着模块化、单元组合式发展，检测功能向着综合性、多参数、多维发展。

　　我国生产的机械式、气动式、电子式通用产品，如：卡尺、千分尺（表）等产品，其主要的厂家有上海量具刃具厂、桂林广陆公司、哈尔滨量具刃具厂、中原量仪厂等。他们生产的这类产品与国外典型的厂家，如：日本Mitutoyo公司、瑞士Tesa公司等厂家生产的这类产品相比水平接近，其最高测量精度一般在微米量级。国产品已经能够满足国内需要，占有95%以上的市场。其中某些厂家已有较大出口份额。上述产品最大的缺点是防水性能较差。目前，日本、瑞士已经研制成功采用非容栅原理的防水型通用产品。

　　我国生产的在线测量和光电接触式产品的整体指标与国外发达国家相比有的接近，如：莱格光电仪器公司、北京莱格超精光电研究所生产的光电测长仪（光电线性规）、圆光栅测角传感器。成都光电所生产的光电测角仪、绝对式光电轴角编码器等产品，它们的精度已达到微米至0.1微米水平和已达到角秒至0.1角秒水平。

　　光电测长仪

　　国产光栅位移测量系统，其中在高档产品中，莱格光电仪器公司、北京莱格超精光电研究所生产的单支不接长玻璃光栅尺的长度以达3.5m。长春光机所生产的圆光栅的密度已达162000对线，与国外相当，但在其它方面尚上有一定的差距。这类中低档的产品已经满足国内市场的需求，且有一定的出口，在国内占有90%左右的市场份额，然而这类高档产品仍有10%左右的份额来自国外。德国Heidenhain公司是当今技术水平最高，销售量最大的跨国公司，控制了全球60%以上的市场，2000年的销售额达到7.05亿欧元。

　　圆光栅编码器

　　三座标测量机是大型测量设备中较典型的代表，英国、美国、瑞士等国家的产品具有较高的水平。此类的高档产品，国外占据我国80%以上的市场份额，较高和中档水平的产品，我国已经能够满足市场的需要。主要厂家有：青岛前哨布朗公司、上海量具刃具厂、西安爱德华公司、航空精密机械研究所等厂家，其中青岛前哨布朗公司的产品已有较大出口量。目前，三座标测量机的最大缺点是：采用接触式测量方式，影响其精度的提高和使用的广泛性。未来的发展趋势是采用非接触式的测量方式。

　　目前，我国光电非接触式的检测产品与发达国家相比差距较大，国外典型的厂家有：美国Zygo和Tsi公司，英国Renishaw公司，瑞士Zambach公司，德国Zeiss和Opton公司，日本安立、三菱、松下公司等。它们的精度指标已达到0.1微米，产值以每年10%的速度递增，占据主要的国际市场。国内能够生产这类产品的主要厂家有北京莱格超精光电研究所、莱格光电仪器公司、长春光机学院等厂家。其主要产品有：激光扫描多功能检测仪；通用激光测量仪；形位误差光电综合测量机；激光圆度仪等产品。

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