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机械制造领域测量技术的发展研究


第46卷第14期
20 l

机械工程学报
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING

Vr01.46 Jul.

NO.14 2 O 1 0

0年7月

DoI:lO.390l/JME.2010.14.00l

机械制造领域测量技术的发展研究木
裘祖荣1 石照耀2李岩3
(1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072; 2.北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京 100124; 3.清华大学精密仪器与机械学系 北京
100084)

摘要:介绍机械制造中测量学科的内涵和组成,指出测试计量技术是机械制造领域不可或缺的重要组成部分,是机械科学研 究和先进制造的眼睛:机械制造中的应用和创新需求,决定着测量技术领域的主要研究内容和发展方向。随着近几年世界经 济格局的变化和我国经济技术高速发展的趋势,测量技术的先进程度将成为我国未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的 关键。基于国际、国内机械制造领域测量技术近几年的发展和现状分析,就目前我国机械制造中测量技术发展的特点,预测 今后几年机械制造领域测量技术的研究热点和发展趋势。对机械制造中测量技术领域国家应重点发展、支持的方向提出建议。 关键词:机械制造测量技术发展研究 中图分类号:TH3


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形成了认识世界、改造世界的重要技术,成为现代

O前言
O.1机械制造中测量技术学科的内涵和组成 著名科学家门捷列夫说过:“科学是从测量开 始的”。在现代科学技术的推动下,人类对物质世界 进行测量,监控物质世界使之达到最佳目标,逐渐
?中国科学技术协会资助项目。2009lll9收到初稿,20100305收到修 改稿

科技的重要学科之一。王大珩院士也多次指出:“在 当今以信息技术带动工业化发展的时代,仪器仪表 与测试技术是信息科学技术最基本的组成部分。”整 体而言,作为测量和测试技术集中体现的仪器科学 与技术学科,其当今在我国国民经济和科学技术 发展中的作用日益明显,仪器仪表是工业生产的 “倍增器”,科学研究的“先行官”,军事上的“战 斗力”,国民经济生活中的“物化法官”已广为人

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们所理解【IJ。 测试计量技术学科与机械科学及其先进制造 系统关系密切,测量技术是机械科学研究和先进制 造的“眼睛”。测量技术及仪器设备不再是单纯的辅 助检测设备,而是作为生产制造设备的一部分,集 成于机械系统,参与到制造过程,成为必须的生产 部件或设备。在高性能制造装备中,测量系统的成 本已经达到装备总成本的30%~50%[21。这个趋势 说明,实现机械制造要靠生产资料和机床,而测量 技术则是了解生产现场情况,进而指导生产过程的 手段,二者的有机结合,才能带来生产水平的飞跃。 另一方面,机械制造中的测量和机器有着不同的属 性,测量仪器是认识世界的工具,而机器则是改造 世界的工具。认识世界和改造世界同等重要,而且 认识世界往往是改造世界的先导pj。 机械系统和制造过程中的测量学科,包括传 感、测量及仪器,主要研究几何量的获取与处理。 测量的基础是物理原理,传感的本质是建立在基本 物理、化学效应基础上的信号变换,将被测量变换 为易于处理、能被人识别的信号形式(如电量)。机 械制造中测量的目标参数也非常广泛,仅以几何量 测量为例,测量对象就涉及长度、距离、角度、形 状和位置等多种要素。不同的测量方法所涉及的规 律、效应不同,而且在不同环境中同样的被测量, 可能采用截然不同的测量方法【l】o 上述特点决定了机械制造中测量技术学科的 研究必然面向先进制造的发展前沿,面向生产实际。 因此,机械制造系统的需求,尤其是重大工程中的 应用需求,始终是推动测量及仪器设备研制发展的 主要动力,决定着测量技术学科的研究内容和发展 方向[4】。 O.2测量技术在机械制造系统中的地位和作用 机械制造追求的目标是高效率的生产出高质 量的机械产品,而要提高产品的质量和生产效率, 首先要依靠测量技术获得与产品质量相关的有用信 息,进而通过对这些信息的分析处理,得出能够用 来控制或改进生产过程的相关决策。制造过程中的 速度,是提高机械制造中生产效率的主要手段,高 速运动的前提是高的精度,而高精度依赖于测量技 术,因此,没有测量就无法控制产品的质量,生产 效率也难以提高【3j。 由于结构设计,加工工艺和材料性能等各方面 的制约,零件本身及其装配精度受到一定程度的限 制。机械制造精度的进一步提高,往往通过精确的 测量与误差补偿技术的结合才能实现。测试技术在 制造过程的每个环节几乎是无处不在,贯穿机械制

造产品生产的全过程。离线测量、在线测量、极限 测量等各种相应的测量技术,在机械制造实现质量 分析、工艺改进,技术革新等方方面面,起到了不 可替代的关键作用15刊。因此,测量技术的发展水平 及其在机械制造中的应用程度,是衡量制造科技水

平、提高国家支柱产业核心竞争力的一个重要因
素【71。 先进制造的兴起,已经在很大程度上扩展了机 械制造中测量技术的范围。测量参数的定义更加复 杂,被测对象的尺寸小到纳米、原子量级,大到几 十米甚至几百米。随着测量精度的提高,测量条件 受到环境影响的程度也越加明显,新的物理效应的 应用,新的光机电算的结合方法和信息融合技术应 运而生。常规测量越加成熟,极限尺寸的测量研究 越来越受到人们的关注和投入。

1机械制造领域测量技术的现状
机械制造中的测量通常包含两个方面:制造系 统的测量和被加工对象的测量。前者主要针对机床 设备的几何精度和性能(如运动性能、动态特性、力 学性能、温度及电磁特性等)进行测量;后者涉及到 加工与装配中的测量,以几何量测量为主。总体上 说,机械制造中几何量的测量占90%以上。 1.1测量理论的研究与发展 制定测量方案、设计测量系统、建立测量模型、 编制测量软件等,均属人们的主观活动,要使之符 合客观规律,还必须研究测量理论、应用测量理论。 测量技术的主要理论是误差理论【81。根据被测量的 特点,可分为静态测量精度理论和动态测量精度 理论。 1.1.1静态测量精度理论 静态测量精度理论已经发展比较成熟,在机械 测量中得到较全面应用。其要点为以下5点【9】。 (1)系统误差,遵循确定性规律。系统误差是 可以补偿的,但误差补偿本身也有误差。 (2)随机误差,遵循随机分布规律。按统计分 析原理处理。 (3)粗大误差,纯属偶然性,既不遵循必然规 律,也不遵循随机规律。值得注意的是,粗大误差 剔除必须审慎,否则存在风险。 (4)测量不确定度,测量过程不仅要给出测量 值,而且要给出对此测量值的测量不确定度的评定。 过去使用的测量准确度,以真值为基准对测量值分 布的范围进行评定;现在采用测量不确定度,以测 量值为基准对真值分布的范围进行评定。以可知的

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测量值为基准,比不可知的真值作为基准更具有实 际意义,更具有可操作性。 (5)测量误差的分解。测量误差由若干组成环 节合成。将测量误差分解为若干组成环节,目的是 有针对性地采取措施,减小测量误差。尺寸链理论 是分解测量误差的有效工具。 1.1.2动态测量精度理论 动态测量在测试技术领域占有重要地位,但跟 静态精度理论相比,动态测量精度理论的研究由于 起步较晚,难度较大,复杂程度更高,因此其理论 体系尚不完善,许多问题还处于探索阶段【8j。其主 要进展如下所述。 (1)全系统动态测量精度理论。该理论从全面 误差源分析入手,综合考虑动态测量系统内部各组 成结构单元的误差和系统内外各干扰因素对测量结 果精度的影响,尽可能将传统的对动态测量系统的 黑箱处理方案白化或灰化,建立各单元的误差传递 函数,并根据系统总的传输关系建立动态测量系统 总的误差模型,由此得到能反映实际情况的全系统 动态测量精度¨…。 (2)动态测量误差分离与补偿技术。由于动态 测量系统的复杂性,增加了误差分离的难度,各种 误差分离方法都有一定的针对性,其应用范围和实 现方法也存在着局限性。国内外很多学者对误差分 离与补偿技术进行了研究,提出了很多实用有效的 方法,如多步法、反向法、多测头法、互比法、混 合法和标准量对比法等。目前国内外的研究重点是 复杂测量系统多因素误差补偿和动态实时误差补偿 的理论与应用问题,并已取得了一定成果。 (3)动态测量误差分解与溯源理论。动态测量 误差分解与溯源理论基于全系统动态精度理论,通 过误差分解并溯源到测量系统内部各主要的结构单 元,找出导致测量误差增大的单元,根本目的是从 误差产生的源头来掌握误差,以便采取有效的措施 来提高动态测量系统的精度。 似)动态测量精度损失诊断技术。动态测量系 统精度损失诊断技术是以误差分解与溯源理论为基 础的,是精度理论的逆向问题。其研究的最终目的 是实现测量仪器或产品精度的均匀设计,以获得生 产资料的最大利用价值。 (5)《测量不确定度表示指南》(G切Ⅵ95)的制 定,标志着静态测量不确定度的评定和表示方法已 趋于成熟,而动态测量不确定度的研究,由于其内 容涉及面广泛、复杂,则还处于初始阶段。根据《关 于GuM和VIM建议修改草案》,使得基于贝叶斯 理论和蒙特卡罗方法,研究融静动态于一体的现代

不确定度评定方法、研究不确定度评估软件、拓宽 不确定度的应用范围、实现不确定度评估规范化、 合理化和可靠性成为可能。这些问题将是今后不确 定度原理研究与应用的重要课题。表l显示了经典 静态精度理论与现代动态精度理论主要特点比较 情况。
表l 经典精度理论与现代精度理论主要特点比较

1.2我国机械制造中测量技术发展的现状及分析 随着近几年世界经济格局的变化和我国经济 技术高速发展的趋势,我国的机械科学和制造系统 也发生了新的变革。数字和智能化制造、微机电系 统、极端制造、复杂机电系统、生物制造、绿色制 造等新型机械系统、设计理念、制造工艺和技术正 逐渐由概念走向成熟和工程应用,新的测量问题不 断出现,测量在机械系统及制造过程的作用和地位 不断提高,机械制造中测量技术的研究面临新的发 展机遇和挑战。测量技术的先进程度将成为我国未 来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。 近几年来我国测量技术和相关仪器的研究取 得了一系列重要进展,新型测量原理、测量技术、 测量系统及仪器设备不断出现:新型传感原理及传 感器、先进制造的现场、非接触、数字化测量,微 纳米级超精密测量、超大尺寸精密测量、基标准及 相关测量理论研究等方面都有了长足的发展。具有 代表性的研究成果如下所述。 (1)先进制造中空间尺寸测量的现场校准方法 和装置取得重大成果。仪器校准和量值传递是保证 精度的最重要基础,天津大学叶声华院士等在先进 制造测量领域发明的空间尺寸测量的现场校准方法 和装置,解决了现代制造中亟待解决的现场校准及 其装置的许多问题。其创新点在于:①利用多种靶 标特殊几何结构和自身基准尺寸,以及在测量空间 内不同位置的量值传递关系作为约束条件,建立了 全新的现场校准方法和装置,能够在大范围空间进 行现场校准,同时实现传感元件的校准、传感器的 校准以及测量系统的全局校准,减少了误差环节、 提高了校准速度。这种方法可用于大范围空间几何 尺寸和位置坐标的现场校准,也可用于直接测 量[1l】;②提出了小分束角渥拉斯顿棱镜和直角棱 镜作为反射镜的共光路自适应系统,对激光光束漂

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移和空气扰动具有自适应性,测量结果稳定性好。 实现了同轴度的测量。还采用横向塞曼激光器,直 接产生正交线偏振光,克服了热漂移因素,提高了 稳定性,缩小了尺寸,实现了远程相互位置现场校 准:③提出了互易回归非线性现场校准方法,并由 滑块平移放大机构组成装置,借助易位,使两台同 类型测微仪多次相互校准,对测量结果进行回归, 发现各自测量的非线性误差【l21。这种方法可以用于 各种测头的测微仪,实现高分辨率测微仪现场校准。 该成果获得了2005年度国家技术发明二等奖。图l 所示为该成果在车身测量系统中的应用。
图2正交偏振激光器

(3)大型超精密仪器核心技术研究方面取得了 重要的突破。该成果由哈尔滨工业大学谭久彬教授 为首的科研团队完成,主要由以下核心单元技术组 成:①提出大范围回转润滑面复合节流与匀压方 法,气/液两相复合回转润滑方法,气/固两相复合 回转润滑方法,发明了基于上述方法的系列回转运 动基准装置,使回转精度、轴向/径向刚度、承载能 力和工作稳定性显著提高;②提出了直线导向复合 节流与匀压方法、气/液两相直线复合润滑方法、 气/固两相直线复合润滑方法、双模气浮直线基准方 法和准直光束参考修正方法等,发明了基于上述方 法的系列直线运动基准装置,使直线运动精度、径 向刚度、径向承载能力和工作稳定性显著提高:③ 提出基于自身参照原理的仪器运动基准问误差的分 离方法、空间回转误差逐截面分离方法和基于误差

图l车身视觉测量系统及其标定

自分离的回转基准方法等,发明了一系列基于上述 方法的误差分离装置,使仪器基准间位置精度提高 一个数量级以上;④提出差动共焦扫描测量方法, 超分辨共焦扫描测量方法,复色共焦扫描测量方法 和二次共焦扫描测量方法等,发明了基于上述方法 的多种共焦扫描测量装置和显微镜,使垂直分辨力 达到了纳米和亚纳米量级,水平分辨力实现超分辨。 基于上述超精密核心单元技术,解决了长期以来我 国因不掌握核心单元技术,缺乏大型超精密仪器集 成能力,不能自行研制大型超精密级测量仪器的问 题,使我国大型专用超精密非标专用测量/试验装备 的研制能力有了显著提升。该成果获得了2006年度 国家技术发明一等奖。 (4)新型压电石英传感器及测量技术,成功解 决了机械制造中复杂力学量的测量问题。大连理工 大学孙宝元教授带领的研究团队,由于发现了石英 晶体切向灵敏度分布规律、石英晶体扭转效应、多 次压电感生效应,将压电效应由一次扩展到多次, 由二维扩展到三维,由线性极化扩展到非线性极化, 由基于应力分类扩展到基于变形的分类,创建了4 种能量与6种能量间物性效应新模型和物性效应总 览表,初步形成了基于构件变形的压电效应新体系 框架。基于上述理论创新,发明了系列化压电传感

(2)以正交偏振激光器为核心的技术发明,充 分展示了我国自主研发精密测量仪器的能力。清华 大学张书练教授等以其发明的正交偏振激光器为核 心技术,研发了多种精密测量仪器。在激光器内置 入双折射光学元件,使一个激光纵模分裂成两个偏 振正交,间隔可调的频率,频差可从40 MHz到千

M№选择,发明了频差大于40 MHz双折射双频激
光器;在双折射双频激光器上施加横向磁场消除模 竞争,发明了“双折射一塞曼双频激光器”,使激光 器的输出频差从1 MHz到千MHz;在上述基础上, 发明了“超短HeNe激光器”,解决了以往单横模 HeNe激光器腔长过短时激光时有时无的问题,使 其稳定振荡;利用双折射双频激光器的振荡特性, 发明了“频率分裂、频差调谐、正交偏振、频率竞 争实验系统”,可观察到以往不能的模分裂,模竞争 等现象;通过研究,还发现了双折射双频激光器腔 调谐的三偏振特性,以此为原理发明的测量位移的 “激光器纳米测尺”,量程12

mm,线性度5×l旷,

精度优于0.3岬,自校准可溯源。该成果获得了
2007年度国家技术发明二等奖。图2所示正交偏振 激光器为该成果的核心技术。

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器与测量仪。如压电式三向车削测力仪、压电三向 铣削测力仪、压电三向磨削测力仪、压电生物测力 平台等。这些压电传感器和测力仪很快进入国内外 市场。特别值得提出的是,利用上述发现和发明为 中国工程物理研究院研制成功毫秒级瞬态切削力和

仪器的功能不断提高,高端的测量方法继续向生产 靠拢,促进了在线、原位测量技术的应用和发展。 目前比较活跃,与我国制造业密切相关的测量技术 可以归纳为以下几方面。 (1)数字化测量技术及其量具不断丰富和发 展,适合并满足了生产现场不断提高的使用要求。 各种带有测量数据统计处理功能及打印输出功能的 测量仪器,已经在生产一线广泛应用;德国 Ⅺingelnberg公司、美国M&M及Mahr公司的齿轮

瞬态切削温度测控系统,解决了高能化爆材料切削
加工的关键难题,确保了国防科研和生产的质量和 安全。此外,因为压电石英扭转效应的发现,发明 了石英单体转矩传感器和无定心钻削转矩测力仪, 进而开发出多规格转矩传感器和钻削测力仪。无定 心钻削测力仪,由于不必对中心,可以在试件上任 意点钻孔测试,使用非常方便,受到国内外用户青 睐。该成果获得了2006年度国家技术发明二等奖。 (5)传统栅式位移传感器的发明,取得了传感 器设计理论与实践的重大突破。在位移测量中,重 庆工学院彭东林教授发明的“时栅位移传感器及其 测试系统”突破了传统栅式位移传感器原理。其主 要创新包括:①采用“时空转换”的思维方式,用 时间量去完成空间位移测量,借助一个匀速运动载 体,把空间位置差(位移)表征为时间差再进行测量, 从而把基于空间刻划的精密位移测量难题,转化为 简易精确的时间差测量问题:②机械式时栅,根据 上述思想发明了全新原理的位移传感器,将其命名 为“时栅位移传感器”。采用匀速旋转的“单齿”构 成运动坐标系,即与大地互为“相对匀速运动双坐 标系”,再用按时间等分的时钟脉冲信号来代替传统 的按空间等分的栅式传感器信号。实现了“以单刻 线实现任意圆周分度测量”,在原理上证明了上述时 空转换方法的正确性。该成果获得了2007年度重庆 市技术发明一等奖。 (6)激光合成波长纳米位移测量技术解决大范 围高精度的纳米位移测量和微运动技术问题。为解 决大范围高精度的纳米位移测量和微运动技术问 题,浙江理工大学陈本永教授带领的研究团队提出 了采用激光合成波长实现高精度大范围纳米位移测 量的理论和方法,开发出相关的测试计量装置。该 成果的主要创新为:①提出了利用双频激光合成波 长干涉条纹虚细分实现超高精度位移测量的原理; ②发明了基于该原理实现高精度(纳米级)大范围

测量中心,其仪器的测量不确定度可达2岬,可检
测各种齿轮类零件及各种齿轮刀具;Zoller、K-elch 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 通信,自动实现机床加工位置参数信息的闭环反馈 (图3)。

图3

Zoll盯、Kblch公司生产的数字式对刀仪

数字化测量技术及量具量仪推动数控刀具制 造技术的发展。数控刀具的材料机体检测、涂层检 测、刀片检测、刀具的在机检测技术以及工具系统

检测技术,呈现以下动向:①数控刀具的制造质量
的检测从主要满足刀具宏观几何形状的尺寸精度要 求转向更加关注切削刃口微观形貌的质量要求; ②对数控刀具的材质的微观冶金结构、金相组织以 及反映其内在质量的力学性能、物理化学性能进行 数字化分析、检测和控制的相关技术及仪器得到了 重视和发展;⑧先进数控刀具材料制造技术和涂层 技术不断开发,伴随着可避免人为因素影响测量结 果准确性的非接触式激光涂层附着力测量技术的发 展。为了满足数控机床和装备制造的高精度、高分 辨力、高速高效、多参数现场检测的需求,世界上 几家主要的激光测量仪器供应商相继推出了小型 化、高性能。多功能、操作更方便的新型激光测量 系统,这些仪器具有在线测量、补偿功能,可以显 著提高数控机床的几何、位置检测精度、机床综合 检测精度和机床的加工精度【l引。 (2)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,

(毫米量程)位移测量的新方法;③研制出在同一干
涉仪中直接实现大范围高精度纳米位移测量的新型 测试计量装置。该项目获得2007年度国家技术发明 二等奖。 1.3世界先进制造中测量技术的现状及分析 世界先进国家十分重视测量技术在制造过程 的应用水平。先进的测量原理不断地充实测量技术,

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为“零废品”制造奠定了基础。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/C舢ⅢCAI的闭环制造; walter公司生产的HeIicheck刀具万能测量仪,可实 现数控刀具的自动化、非接触式测量。通过OTC 刀具在线补偿系统,与Heli仃onic数控刀具磨床实 现在线连接;将实测值和设计值进行比较后,实时 修正机床磨削参数,确保了复杂型面数控刀具的加 工质量;日本大阪精机将齿轮测量仪器和剃齿刀磨

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O.025删“1.2 m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;API 的6维激光测量系统、Leize公司的激光跟踪测量 仪,带有红外激光绝对长度测量(Absolute 轮廓的测量(图5)。
dimension

measurement,ADM)系统,可用于大尺寸复杂形面

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。 (3)在线在机测量技术成为大批量生产时保证 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。仪器本身的可靠性、 高效率、高精度以及质量统计功能、故障诊断功能 进一步提高,满足了在线测量的要求。高精度数字 化传感器的测量精度已实现从微米级向纳米级的提 升【141:数字化测量仪器与机床集成进入生产现场, 组成数字化加工系统:数控集成误差、工件毛坯安 装误差及其环境误差的软件补偿技术得到进一步推 广应用;非接触式扫描、视频测量技术和仪器备受 重视;测量信息的无线传输和网络远程服务,进一 步将被动型质量检测转换为主动型质量控制。图4 所示是一种数控车床刀具检测装置。

图5

API的mntea六维激光测量系统

(5)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实际应用。英国Renishaw公 司生产的金牌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 ECl0环境补偿装置,提高了测量精度,其稳频精 度可达O.05×lO_6,线性测量精度O.7×10-6,分辨率 可达1 lm;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,特别适用于完成各种小尺寸范 围的纳米测量任务。 (6)微、纳米级高精度传感器的生产现场适应

性更强,精度更高【I孓"】。Ⅺ烈ISHAw的SP80超高
图4数控车床在机刀具检测仪

精度数字式扫描测头,分辨率为0.02岬l;ZEISS
的VAST三维6向扫描测头系统,采用平行簧片机

美国Bro、Ⅳn&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;德国Kapp公司磨齿机的机载齿轮测量装 置将测量系统和机床集成一体,可在工件试磨后马 上进行在机检测,测量信息处理后能反馈至机床, 及时修正加工参数。特别有利于大型、重型齿轮和 大批量齿轮的成形磨削加工。 (4)大尺寸、复杂几何型面轮廓测量技术及仪

构,分辨率为0.05岬,扫描范围达2 111In。w打th 的光纤测头,半径仅为12.5岫,号称世界最小,
适用于超细、超精密工件的测量。图6所示为 Renscan5扫描测头的工作情况和测量轨迹。 (7)分布式网络化测量系统成为研究热点。近 十年来,数控化和信息化促使机械制造领域出现了 一些新的制造模式,网络化制造是主要趋势。新的 制造模式呼唤新型的测量系统,它必须满足快速、 自动、智能、协作、开放和集成的要求。在这种背 景下,分布式网络化测量系统成为研究热点。分布

器快速发展。Poli、F鲫da衄公司的多关节式坐标测 万方数据

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2机械制造中测量技术学科发展特点
机械制造中的测量技术学科的发展是机械制 造水平发展的基础和先决条件,这已被生产发展的 历史所确认。从生产发展的历史来看,精密加工精 度的提高总是与精密测量技术的发展水平相关的。

目前国际上机床的加工水平已能稳定地达到l岬
图6 Renishaw公司RenscaIl5扫描测头

的精度,正在向着稳定精度为纳米级的加工水平发 展。微纳技术已经是新的技术热点。材料、精密加 工、精密测量与控制是现代精密工程的三大支柱。 整体来看,我国机械制造中测量技术学科呈现 出以下特点及发展趋势。
2.1

式测量系统通过工业局域网和英特网,把分布于各 制造单元、独立完成特定功能的测量设备和测量计 算机连接起来,以达到测量资源共享、协同工作、 分散操作、集中管理、测量过程监控和设备诊断等 目的的工业计算机测量网络系统。它以软件技术为 基础,智能仪器为核心,是计算机技术、网络通讯 技术、测量技术全面发展并紧密结合的产物[1引。图 7所示是东京技术无线网络化齿轮测量仪及其工作 方式。

极端制造中的测量技术成为测量中的前沿 技术 随着MEMS、微纳米技术的兴起与发展,人们

对微观世界探索的不断深入,测量对象尺度越来越 小,达到了纳米量级【4’1别;另一方面,由于大型、 超大型机械系统(电站机组、航空航天制造)、机电 工程的制造、安装水平提高,以及人们对于空间研 究范围的扩大,测量对象尺度覆盖范围越来越大,

目前已达l旷~102

m的范围,相差11个数量级之

巨,机械制造中从微观到宏观的尺寸测量范围不断 扩大【l引。在此背景之下,微纳制造、超精密制造、 巨系统制造等系统中,传统的测量方法和测量仪器
图7 日本东京技术无线网络化齿轮测量仪

受到极大挑战,出现了纳米尺度表征以及参数量值 的统一和溯源等许多新的科学问题和工程技术问题 亟待解决。 2.2从静态测量到动态测量,从非现场测量到现场 在线测量 现代制造业已呈现出和传统制造不同的设计 理念,机械制造中的测量技术已不仅仅是最终产品 质量评定手段,更重要的是为产品设计、制造服务, 为制造过程提供完备的过程参数和环境参数,使产 品设计、制造过程和检测手段充分集成,形成具备 自主感知内外环境参数(状态),并作相应调整的“智 能制造系统”,使测量技术从传统的“离线”测量, 进入到制造现场,参与到制造过程,实现“在线” 测量。 2.3测量过程从简单信息获取到多信息融合 先进制造中的测量信息包括多种类型的被测 量,信息量大,包含了海量数据信息。这些信息的 可靠、快速传输和高效管理以及如何消除各种被测 量之间的相互干扰,从中挖掘多个测量信息融合后 的目标信息将形成一个新兴的研究领域,即多信息 融合。

表2说明了传统测量系统与分布式网络化测量 系统的对比情况。
表2传统测量系统与分布式网络化测量系统的对比
传统测量系统 核心是硬件设备 测量设备资源无法共享 测量设备功能固定 系统信息量小,近距离传 输,速度慢 由硬件系统确定系统功能 系统监控在本地 系统结构封闭、固定 分布式网络化测量系统 核心是软、硬件的系统结合 测量设备资源共享 测量设备功能可重新配置 系统信息量大,远距离传输.速度 快,信息数字化 由软件系统确定系统功能 系统监控不受地域限制 系统结构开放、灵活

总体来说,我国制造业的测量技术和自主研 制的仪器水平还不能满足国内机械装备制造业迅 速发展的需求,尤其是在先进测量技术和仪器的 基础理论研究、共性关键技术的开发方面与国外的 差距越来越大。应当引起的高度重视,尽快采取措 施,加大研究力度,努力缩小和世界先进国家的技 术差距。

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机械工程学报

第46卷第14期

2.4几何量和非几何量集成 复杂机电系统功能扩大,精度提高,系统性能 涉及多种类型参数,测量问题已不仅限于几何量。 而且,日益发展的微纳尺度下的系统与结构,其各 种因素的作用机理和通常尺度下的系统也有显著区 别。为此,在测量领域,除几何量外,其他机械工 程研究中常用的物理量,如力学性能参数、功能 参数等,业已成为制造中测量技术的重要研究对 象[20一221。 2.5制造设备交互操作国际标准正在酝酿出台 调查结果显示【23】:机床制造业在利用计算机技 术和成果方面至少落后了一代,在机床制造这一行 业中,形成了许多彼此互不联系的“制造孤岛”。这 种状况造成的结果是,制造企业无法充分实现生产 现场的优化配置。美国机械制造技术协会2008年启 动200万美元资金,旨在开发一整套有关制造设备 交互操作(MTConIlect)的开放型国际标准。该标准下 的“制造设备交互操作系统”,将利用“可扩展标示 性语言”(.xmI)的计算机语言写成的中间体软件,实 现工厂优化配置软件和生产现场的无缝连接,包括 利用互联网实现远程共享。目前该标准的制定已引 起世界制造业的广泛关注,得到众多全球制造技术 提供商的支持。可以预测,今后几年,标有“制造 设备交互操作系统兼容(MTComlect compliant)”标 志的制造技术产品,将给制造业带来革命性的变化, 把生产力水平提升到以往只能梦想的高度,给2l 世纪的制造业带来崭新的面貌。 机械科学的发展及制造技术的进步,深刻影响 着传感、测量和仪器的研究。新型测量问题的不断 出现,研究内容的不断更新,使得测量技术研究, 必须以发展的眼光,前瞻性思维,立足于要解决的 主要问题,提倡学科交叉,重视应用基础研究成果, 研究新的测量原理、方法、技术和典型解决方案, 为机械科学和先进制造提供町靠测量技术支持。

重质量、只重理论成果,不重工程应用等因素,也 直接促成了当前研究缺乏活力的状况。 3.2高端、高附加值测量仪器设备几乎空白 当前主流行业应用中的高端仪器设备,国内品 牌被排斥在外。高端仪器设备的高额利润建立在高 技术含量的基础上,因为利润高,保证了后续研发 有充足的资金投入,形成了良性循环。与此形成反 差的是,国内建立在原材料和人力成本优势基础上 的仪器设备,必然利润微薄,继而造成研发投入不 足,严重制约着我国测量技术及仪器设备的进一步 发展。 3.3测量仪器(装置)本身的可靠性差 对基础技术和制造工艺的研究不够,一些影响 可靠性的关键技术,如精密加工技术,密封技术、 焊接技术等至今还没有得到很好的解决。现有国内 高档产品的可靠性指标(平均无故障时间)与国外产 品相比,大致要差1~2个数量级。 3.4测量设备的性能、功能落后 现有国内测量产品在测量精度和功能上与国 外产品相比还具有相当差距。目前国外智能化测量 程度相当高,网络化已经进入了实用阶段,通过对 原始信息的数据处理,更好地排除了外部干扰对信 息的影响,提高了测量手段的耐环境性和测量真实 性。而我国基本上处于起步阶段。 3.5缺乏针对使用对象开发的专用解决方案 国外近年测量技术的发展趋势是开发与应用 对象紧密结合的个性化解决方案,而我国目前的研 发力量主要集中在高校和科研院所,研发资源和技 术储备与企业应用需求脱节,有限的资源没有得到 合理的应用124J。

4机械测量学科未来发展中的重要 科技问题及发展趋势预测
机械制造中测量技术的发展有其自身的行业

3我国机械制造中测量领域存在问题
纵观我国机械制造业测量技术及仪器设备的 现状与发展,和国外先进水平相比,存在一些不足。
3.1

特点,几何量测量及其相关的测量仪器和数据处理 方法仍然是该技术领域的主流表现形式。因此,未 来几年机械测量领域发展的重要科技问题,大致可 以归纳为以下几个方面。 (1)研究极限制造提出的各种新的测量问题, 包括微纳米超精密测量方法,超大尺寸精密测量方 法和制造现场的非接触、数字化测量。今后5~10 年,多波长或可调谐新型激光器,激光二极管绝对 测长技术。高速短程激光测距以及其他波段电磁波 测距技术,将用于超大尺寸测量的形位误差测量, 包括几米至几十米长度的同轴度测量,大平面的平

自主创新能力差,原创技术少 在已有主流的各类测量技术及仪器设备中,很

少有我们自己的原创技术。长期以来我国和工业发 达国家在制造技术上的差距,相当程度上影响了测 量技术的研发能力,但不可否认的是,对测量技术 的作用和地位认识上的不充分、研究力度和资金投 入不足、研究工作不扎实,急功近利、只重数量不

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2010年7月

裘祖荣等:机械制造领域测量技术的发展研究



面度测量,大工件元素间位置度测量,大轴圆度、 圆柱度测量,测量的精度达到微米量级。基于无导 轨测量技术,高速坐标跟踪测量系统,动态几何量 测量理论的车间范围的空间定位系统(Wbrkshop
positioIling

廓形,具有很强的柔性功能,避免了综合量规只能 专用的弊端。预计今后5~10年,这种方法将首先 在高精度螺纹测量方面得到应用。 (3)应用新的物理原理及新的技术成就,发现 新型传感原理并设计发明性能更好的新型测量仪 器,解决机械制造中出现新的测量问题。预计今后

system,wPS),可以达到实际应用水平,

使得在方圆十几米的范围内,任一点坐标定位误差

在几十微米至几毫米,跟踪速度达到10州s。WPS
的出现将给系统设计、制造、装配,带来全新的变 革。未来5~10年,微纳尺寸测量将由一维测量向 多维测量发展。以分子测量机为代表的纳米测量仪 器的运动学设计,违阿贝原则和动态测量的误差补 偿,热误差、隔振、空气折射率变化补偿将取得重 要进展,在250 mm×250
IIlIn×5

5年,新型塞曼一双折射双频激光器的出现将极大
地提高了双频干涉仪测量速度;基于HeNe激光腔 镜移动中两偏振光相互竞争原理将使自定标位移传 感器的性能大大提高。 (4)研究适合机械制造在线测量的快速高效、 抗干扰能力强、高可靠性的测量技术。由于在线测 量的特点是测量环境相对恶劣,所以合理地采用误 差补偿技术将会受到重视并投入更多的研究。目前 已有机床误差补偿主要限于机构误差与简单热变形 误差,误差补偿技术将用于动态误差与比较复杂的 热变形误差。神经网络与建模的方法在机床热变形 补偿中已获得一定成效。它必将进一步发展与完善。 在一些高精度加工机床中,实时补偿的应用也将扩 大。机床不符合准刚体模型时,采用实时误差补偿 有一定优越性,将研究给定测量范围、给定测量任 务进行最佳补偿12M。 (5)复杂、小尺寸零件的测量(毫米级)。该级别 的测量任务既不同于常规尺寸测量,也不同于极限 尺寸的测量,需要采用特殊的测量方法。由于生产 需求和零件质量控制方法的缺失,如核聚变微靶零 件及其装配定位等,今后5~10年,一批适应复杂、 小尺寸零件测量的专业仪器将不断问世。 综上所述,我国机械制造中的测量技术近几年 取得了可喜的进步,但与世界发达国家相比,还存 在比较大的差距。就目前机械制造中测量技术发展 的突出的问题,建议如下。 依托国家重大专项,高度重视机械制造一线的 测量技术重大需求和出现的新的测量问题。重点关 注包括新型传感原理及传感器研究、超大尺寸,微 纳米级精密测量,先进制造的现场、非接触、数字 化测量、仪器智能化、基标准及相关测量理论研究, 复杂型面的检测等基本问题。加大投入,力争在未 来10年,形成适应我国先进制造需求的测量技术 体系。 参考文献
[1】林玉池.测量控制与仪器仪表前沿技术及发展趋势【M】. 2版.天津:天津大学出版社,2008.

mm范围内,标准

测量不确定度达到10衄量级。
(2)计量学的基本问题的研究,重点是基标准 及相关测量理论研究,实现各种自标定、自校准的

溯源要求。今后5~10年,“免形状”(Fom.雠e)
的测量模式将会得到应用并出现商业化产品。免形 状测量的基本思想是:基于零件“小偏差假设”,精 密量仪不依赖被测对象的几何形状、无须知道几何 参数、无须精密定位的情况下,也能进行几何尺寸 和形状误差测量与评定。基本思路是:通过高精度 测量,获取与被测轮廓相一致的离散“数据微粒”, 以此提取该轮廓的几何内在特征量:同时建立常见 轮廓(如圆、螺旋线、渐开线、二次曲线等)及其内 在特征量的理论模型;利用数据处理与误差分析软 件,将被测轮廓的实际特征量与理论模型经过多次 逼近比较,根据几何形状类型识别准则,进而确定 形状类型并进行误差评定。免形状测量的研究主要 将解决3个关键问题:测控模型、形状识别和形状 误差评定。该方法的优点在于:①一台仪器就是一 个“开放的”的平台,不依赖被测对象;②实现未 知形状的反求;③在新的测量模式下,大大扩展了 精密量仪的功能。大大减少了仪器的配置;④更彻 底地避免了操作人员的干预,有利于提高测量精度 并降低了人员的劳动强度。 另一种称为“基于运动的虚拟综合测量”模式 也将在今后几年对传统的综合量规测量螺纹等复杂 型面的方法发起挑战。该方法的基本思路是采用传 感器运动方式,形成虚拟的数字化理论廓形,该廓 形即可以模拟实体综合量规的测量表面,又可以通 过传感信号获得测量点的数字化的位置参数,配以 适当的数据评价方法,得到被测零件的形状、位置 误差。与传统的综合量规相比,该方法既能判断合 格与否,也能给出具体的形位参数。基于该测量模 式的测量仪器,由于使用了基于运动的数字化理论

L小Yuchi.111e劬埘er techniq∞s柚d
n.crl?妇of

dcVelopmem

mea轧l“锄ents&con怕ls

and j妇s协lm伽ta矗on

万方数据

10

机械工程学报 【M】.2nd

第46卷第14期

ed.Ti刎in:Ti刎in uniVers时Press,2008.

U Shengyi,DAI Yifh.On—sitIl meaSl】reIllent

and

en.or

【2】中国科学技术协会.仪器科学与技术学科发展报告200每 2007【J讧】.北京:中国科学技术出版社,2007.
China

c鲫pensation

tcchnology

fbr p∞cision舳d ul仃a.precision

m∽hining[M】.Changslla:Natioml Defen∞Science柚d 1惋tlIlology UniVcrs时Pres8,2007. 【10】郑叔芳,赵宇.几何量测量中的信号、信息和理论【J]. 现代计量通讯,2007(2):22.24.
ZHENG theory

Associati∞for Sci%ce龃d Technology(CAST).
Repon:

Comprehensive

Adv蚰ces

in

iIls咖entation

science锄d tcchIlology 2006-2007[M】.Beijing:Chim
ScieIlce

and TectuloIogy Press,2007.

Shu胁g,ZHA0 Yu.SigIlal,infbmation觚d
in gcometricaI
dimensionaI

【3】张国雄,裘祖荣.测试技术的社会作用及发展方向叨. 工具技术,2004,38(9):13.23.
ZHANG

measu陀m∞t明.

P心sent Day

Me仃ology,2007(2):22—24.

Guoxiong,QIU

zurong.Social

fIlnction柚d 锄d
testing

【11]张福民,曲兴华,戴建芳,等.现场大尺寸测量量值溯 源[J】.天津大学学报,2008,4l(10):1167.1171.
ZH

deVeloping曲优tion

of

meaS嘶ng

tecllIlolog),【J】.T00l Engineering,2004,38(9):13—23. 【4】罗小川,刘兴刚.网络制造模式下的分布式测量系统建 模与优化技术[M】.北京:冶金工业出版社,2007.
LUO

ANG

F啪in,QU

Xinghua,DAI

Jianfang,et

a1.

(沁antity打ac∞bili哆in large-scale measurcm即t in sitIl【J】.

Jo哪l ofTianjin University,2008,4l(10):1167—1171.
【12】叶声华,王一,任永杰,等.基于激光跟踪仪的机器人 运动学参数标定方法【J】.天津大学学报,2007,40(2):
202.205. YE

Xiaoch啪,

LⅢ

Xinggang.

Distributcd
on

measufement systcm modeling and optimization b弱cd

necW0d【m锄u‰nlring
Indusny Press,2007.

mode【M】.Beijing:Metallurgical

shenglllla,

WANG Yi,砒狲Yon西ie,et
ldnematic parameters b船ed
on

a1.

【5】ARAI Y,高伟,sHIMIzu H,等.On-Imchine meas.
urernent

CalibratiOn of rdbot

l船er

of嬲ph硎cal s瑚‰e profile明.纳米技术与精

昀ck嘶J】.J0llmal
202—205.

of

Tia巧in UrniVe稻ity,2007,40(2):

密工程,2004,2(3):2lo.216.
ARAI Y,GAO

Wei,SHIMIZU
of

H,ct

a1.On—machine

【1 3】B鼬气ND u,于连栋.3D micr0
on

and

n锄o-m咖logy based

measuremem

嬲ph甜cal

surf;lce

profile【J】.

commercial CMM【J】.纳米技术与精密工程,2008,

N柚otcchnology
210.216.

and PDecision

En百necring,2004,2(3):

6(6):437—441.

BR朋旧U,YU Liandong.3D IIlicr0锄d啪o-me仃oIogy
of


【6】WU Xia0矗mg,ZHANG Guoxiong.D“elopment

b雏ed

on

commerciaI

CMM叨.N锄。妣llllolo影and

mod锄coordinate nle勰嘶ng
、ⅣU

machine【J】.纳米技术与精

Precision

EngiIleering,2008,6(6):437—441.

密工程,2006,4(4):301.306.
Xiaofjmg,ZHANG Guoxiong.Devel叩ment 0f


【14】陈治,胡晓东,傅星,等.基于相关拟合校准技术的 MEMs平面微运动纳米精度测量【J】.天津大学学报.
2009,42(6):549—553.
CHEN Zhi,HU Xiaodong,FU techllique of Xing,et a1.Nanoscale fi)r

mod咖coordinate
109y粕d
Precision

m∞姗ng

machine【J].Nanotechn0.

EngineeIing,2006,4(4):301—306.

【7】中华人民共和国国务院.国家中长期科学和技术发展 规划纲要(2006.2020)【M】.北京:中国法制出版社,
2006. 11be

me龉叫洳ent
bascd
on

in.pl柚e monon

MEMS

c0仃elation fitting

calibmdon method叨.Jo衄1al

ofTia画in Unive璐ity,2009,42(6):549—553.

Cen砌People,s

Govemm钮t

of

mc

People’s 10ng

【15】DANZEBⅪ!INK
et a1.AdVances

H U,KoENDERS jn scallIling

L,WILKENING
microscopy

G,

R印ublic

of China.Nalional

outl岫for medi啪and
Hou∞,2006.

fbrce of

f研

蛔1ll sciellce柚d

tecIHlology

de”lopm锄t(2006—2020)

dinl∞sio越l men.olog),【J】.An船b
(2):
841-878. H

the CIR只2006,55

[M】.Beijing:Chi衄Legal

Publishing

【8】费业泰,蒋敏兰,刘芳芳.动态测量精度理论研究进展 与未来叨.中国机械工程,2007,18(18):2
FEI Yetai,J]【ANG 260.2 262.

【16]HANsEN

N,CAMEIRO K HAITJEMA H,ct a1.
of

Dim∞sio眦l micro and n觚o me打olog)r【J】.A皿als CIR只2006,55(2):721—743.

tlle

Minlan,LIU Fangf抽g.FunIre雅d

p∞伊ess

of

dy瑚IlIlic me硒urem∞t accumcy thcory们.
260—

【17】李源,傅星,谢初南,等.MEMs三维微触觉测头的低 频振动测试系统【J】.天津大学学报,2009,42(3):
273-277. LI

Chi舱Mcchanical Enginecring,2007,18(18):2
2 262.

【9】李圣怡,戴一帆.精密和超精密加工在位检测与误差分 离技术【M】.长沙:国防科技大学出版社,2007.

Ylla玛FU Xing,XIE Ch岫觚,et

a1.klw雠quency

vibration

m∞期rem∞t system of MEMS 3D micr0 tactile

万方数据

2010年7月

裘祖荣等:机械制造领域测量技术的发展研究
of

11

pmbe[J】.Jo啪aI
273.277.

Tianjin uniVersi哆,2009,42(3):

Universi劬2008,14<1):27-30. 【23】李星斌.技术创新推动机械制造业的发展叨.工具技

【l 8】LI

with

Zhi,脏Ⅺ洲ANN K.A nanom硎c resolution

post-ind∞t imaging systcm
f.or

术,2008,42(10):17—19.
LI

micID.nano indemation

Xillgbin.Development
techllology 17—19.

of

mechaIlical m卸ufacmring

testing【J】.纳米技术与精密工程,2008,6(4):237-241.
LI

zhi,眦Ⅺ洲』删K.A post-ind饥t i眦ging
n柚ometric
resolution f.or

by

i彻oV撕on【J】.Tool Engine耐ng,2008,

systenl

42(10):

with

micro.nano indentation

【24】朱正德.现代汽车制造业中的检测技术及其应用前景 展望[M】.北京:北京理工大学出版社,2007.
ZHU

testing[J】.N姐otcchnolog)r
2008,6(4):237-241.

and Precision Engineering,

zhengde.Meas埘ng technology锄d

its application

【19】豳、『APP W,BImqGMANN B.S舰ighnless m∞su确【nent
矗河long

foregrolmd in modenl automotive

indus仃y[M】.Beijing:

mov锄ems[J】.纳米技术与精密工程,2005,
【25】 W,BRINGMANN B.S舰igh协ess

Beijing

Institute ofTechIlolog),Prcss,2007. H,KNAPP

3(4):249-256.
I(NAPP for 10ng

SCHWENKE

W:HAITJEMA H,ct a1.
of

measur锄钮t
Prccision

Geom喇c锄r

I∞鹊uremem锄d comp∞sation
oftlle

movcm∞ts[J】.N锄otechnology锄d

machines【J].Annals

CIRP,2008,57(2):660-675.

Enginee咖g,2005,3(4):249—256.
【20】HOCKEN
m曲rology (2):
R J,CHAKRABORTY of

N,BROWN C.o埘cal
of tlle

作者简介:裘祖荣,男,1958年出生,博士,教授。博士研究生导师。 主要研究方向为精密机械及仪器,测试计量技术及仪器。 Bmajl:q2r@日u.edll.cn

surfkes[J】.Arulals

CIRP,2005,54

705-719. Yuchi,HAo Liguo.A1nomatic

【21】SoNG k,LIN
“ion memod f.or machine

rcco弘-
on

石照耀.男,1964年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方 向为现代制造领域中复杂参数测量的理论及其实现,精密工程、齿轮工 程。

o砸cal me嬲谢ng

i邶仉llIlems b勰ed

Vision[J】.mnsactions

of

Ti删in删versi劬
Peng,et

2008,14(3):202?207. [22】LU CheIlg柚g,HU
dulation digital Zhixiong,ZU fiber

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李岩,男,1963年出生,博士,教授。博士研究生导师。主要研究方向 为激光物理和计量测试技术。

a1.D锄o-
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sensors

filt甜ng technique[J】.Tr龃sactio璐of Tianjin

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万方数据

机械制造领域测量技术的发展研究
作者: 作者单位: 裘祖荣, 石照耀, 李岩, QIU Zurong, SHI Zhaoyao, LI Yan 裘祖荣,QIU Zurong(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072), 石照耀 ,SHI Zhaoyao(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京,100124), 李岩,LI Yan(清华大学精密仪器与机械学系,北京,100084) 机械工程学报 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 2010,46(14) 18次

刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:

参考文献(25条) 1.林玉池 测量控制与仪器仪表前沿技术及发展趋势 2008 2.中国科学技术协会 仪器科学与技术学科发展报告2006-2007 2007 3.张国雄;裘祖荣 测试技术的社会作用及发展方向[期刊论文]-工具技术 2004(09) 4.罗小川;刘兴刚 网络制造模式下的分布式测量系统建模与优化技术 2007 5.ARAI Y;高伟;SHIMIZU H On-machine meas-urement of aspherical surface profile[期刊论文]-纳米技术与精 密工程 2004(03) 6.WU Xiaofeng;ZHANG Guoxiong Development of a modern coordinate measuring machine[期刊论文]-纳米技术 与精密工程 2006(04) 7.中华人民共和国国务院 国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020) 2006 8.费业泰;蒋敏兰;刘芳芳 动态测量精度理论研究进展与未来[期刊论文]-中国机械工程 2007(18) 9.李圣怡;戴一帆 精密和超精密加工在位检测与误差分离技术 2007 10.郑叔芳;赵宇 几何量测量中的信号、信息和理论 2007(02) 11.张福民;曲兴华;戴建芳 现场大尺寸测量量值溯源[期刊论文]-天津大学学报 2008(10) 12.叶声华;王一;任永杰 基于激光跟踪仪的机器人运动学参数标定方法[期刊论文]-天津大学学报 2007(02) 13.BRAND U;于连栋 3D micro and nano-metrology based on commercial CMM[期刊论文]-纳米技术与精密工程 2008(06) 14.陈治;胡晓东;傅星 基于相关拟合校准技术的MEMS平面微运动纳米精度测量[期刊论文]-天津大学学报 2009(06) 15.DANZEBREINK H U;KOENDERS L;WILKENING G Advances in scanning force microscopy for dimensional metrology[外文期刊] 2006(02) 16.HANSEN H N;CAMEIRO K;HAITJEMA H Dimensional micro and nano metrology[外文期刊] 2006(02) 17.李源;傅星;谢初南 MEMS三维微触觉测头的低频振动测试系统[期刊论文]-天津大学学报 2009(03) 18.LI Zhi;HERRMANN K A post-indent imaging system with nanometric resolution for micro-nano indentation testing[期刊论文]-纳米技术与精密工程 2008(04) 19.KNAPP W;BRINGMANN B Straightness measurement for long movements[期刊论文]-纳米技术与精密工程 2005(04) 20.HOCKEN R J;CHAKRABORTY N;BROWN C Optical metrology of surfaces 2005(02) 21.SONG Le;LIN Yuchi;HAO Liguo Automatic recogn-ition method for optical measuring instruments based on machine vision[期刊论文]-Transactions of Tianjin University 2008(03) 22.Lü Chengang;HU Zhixiong;ZU Peng Demo-dulation system for fiber bragg gratiing sensors ysing digital filtering technique 2008(01)

23.李星斌 技术创新推动机械制造业的发展[期刊论文]-工具技术 2008(10) 24.朱正德 现代汽车制造业中的检测技术及其应用前景展望 2007 25.SCHWENKE H;KNAPP W;HAITJEMA H Geometric error measurement and compensation of machines 2008(02)

本文读者也读过(1条) 1. 孙雅洲.梁迎春.程凯 微米和中间尺度机械制造[期刊论文]-机械工程学报2004,40(5)

引证文献(18条) 1.师建民 机械制造领域测量技术的发展探讨[期刊论文]-科技创业家 2013(2) 2.高健.陈岳坪.邓海祥.杨泽鹏.陈新 复杂曲面零件加工精度的原位检测误差补偿方法[期刊论文]-机械工程学报 2013(19) 3.白丽伟 机械制造领域测量技术的发展[期刊论文]-房地产导刊 2013(17) 4.李春香 有关机械制造领域的测量技术分析[期刊论文]-黑龙江科技信息 2013(7) 5.康珊珊.刘莉.尹文生.潘尚峰 自由曲面模型测量和误差分析教学实验开发[期刊论文]-实验技术与管理 2012(10) 6.石照耀.张斌.林家春 基于免形状测量模式的复杂形状测量机设计[期刊论文]-仪器仪表学报 2012(6) 7.宋立权.李辉 机械性能综合测试系统开发研究[期刊论文]-机械与电子 2011(12) 8.陈刚 有关机械制造测量中技术的探讨[期刊论文]-世界家苑 2013(12) 9.邓迎军 浅谈机械制造中测量技术的运用[期刊论文]-机电信息 2013(6) 10.徐富昌 机械制造领域中对测量技术的应用探讨[期刊论文]-信息系统工程 2012(4) 11.李绪光 测量技术在机械制造专业中的应用发展浅析[期刊论文]-河南科技 2013(15) 12.范志成 电子测量技术的发展及应用[期刊论文]-信息通信 2013(10) 13.周森.郭永彩.高潮 用于大尺寸工件的动态长度测量系统[期刊论文]-光学精密工程 2012(11) 14.王文兵 浅述机械制造领域测量技术的发展研究[期刊论文]-中国机械 2013(9) 15.石志伟 简述机械制造领域测量技术的发展方向[期刊论文]-黑龙江科技信息 2012(18) 16.苑惠娟.韩立美.孙永全 大齿轮齿形偏差测量方法研究[期刊论文]-机械设计与制造 2013(3) 17.石照耀.张斌.林家春.张华 坐标测量技术半世纪——演变与趋势[期刊论文]-北京工业大学学报 2011(5) 18.石照耀.林虎.林家春.张白 大齿轮测量:现状与趋势[期刊论文]-机械工程学报 2013(10)

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