CIMT2015量具量儀展品評述之一
第十四屆中國國際機床展覽會（CIMT2015）于2015年4月20-25日在北京中國國際展覽中心（新館）成功舉辦。當前我國制造業轉型升級的發展途徑，就是實現制造業的數字化、網絡化和智能化，也就是實施傳統制造技術與信息技術的集成和融合，以便最終實現自動化和智能化制造。作為獲取制造活動全過程質量信息，包括產品性能及應用效果在內、產品全生命周期質量信息的精密測量技術及精密測量量具量儀，其轉型升級和發展必須先行一步。切實推進我國測量技術和量具量儀產品的精密化、數字化、網絡化，即提升量具量儀制造質量的精細化、實現測量信息的數字化和信息傳輸的網絡化，廣泛采用云技術和大數據等先進信息技術，對測量數據進行科學的集成、分析、處理、顯示、反饋，從而為我國制造業實現智能化制造提供可靠扎實的測量能力和質量信息基礎，這應該是我國精密量具量儀制造業近期發展的目標和努力的方向。
創新是我國經濟結構改革的動力，同樣也是我國量具量儀制造業轉型升級的動力，是持續發展的途徑。在本屆展覽會上，無論是國營企業還是民營企業，都亮出了諸多新開發產品，顯示出我國近年來在量具量儀數字化網絡化和智能化發展中所取得的創新成果，令人耳目一新。
哈爾濱量具刃具集團有限公司重點推出的“錐齒輪數字化網絡化閉環制造系統”就是一個典型代表。基于錐齒輪測量技術與加工生產技術的融合貫通，借助于先進的數字化和網絡化技術，哈量將自行開發的數控錐齒輪切齒/磨齒機床與數控錐齒輪測量儀器（3維掃描式齒輪測量中心）集成，將錐齒輪設計加工和測量分析的軟件相融通，構建成為一個先進、高效、高質量的錐齒輪閉環制造系統，實現了復雜精密零件錐齒輪的“零廢品”生產。
1. 精密量具和傳感器
精密量具和傳感器展品展示了我國在納米絕對光柵測量系統、高精度三維數字掃描測頭及藍牙微米數顯量具方面的發展。作為精密制造的關鍵幾何量位移測量傳感器，光柵測量系統占據了最重要的地位。展會上眾多廠商及科研院所展示的新技術、新產品，表明了我國量具量儀制造業在高精度長度計量和測量關鍵基礎技術上所取得的新成就：自主創新開發，擁有了納米分辨力、亞微米精度、絕對編碼的高端光柵位移量傳感器的成套制造技術和裝備，已經生產出了能滿足市場需求、批量生產的高質量可靠產品。在國家重大專項的支持下，我國近期在高檔數控機床用光柵位移測量系統的開發上取得了重大的進展。以西安交大為首、通過產學研結合開發的微納米光柵滾壓印成套新技術及新裝備，為我國高精度精密光柵的設計制造技術和加工工藝開辟了一條嶄新途徑；成功開發出的高檔數控機床用長光柵，已獲得用戶認可。
作為合作方、參與了西安交大國家光柵專項的珠海怡信光電科技公司，在會上展出的絕對式納米精密光柵，采用了創新開發的陣列式莫爾傳感器光學掃描測量系統，提高了光柵測量速度和系統抗污染感染能力。有自主知識產權的無背隙動平衡測量滑車、距離碼/偽隨機碼編碼方式的絕對碼，以及創新的現場在機誤差修正補償技術（光柵尺有內置DSP），使其光柵測量系統在分辨力達到0.1μ的狀態下，測速可達180m/min，精度±3μ/m。批產商品銷售超過5000臺套，已在蘇州怡信光電等企業生產的高速數控機床上得到了應用。
長春禹衡光學所承擔的國家重大專項：絕對式納米級長光柵測量系統和23位光柵角編碼器產品，首批幾百套產品已經在高檔數控機床及伺服系統上得到很好應用。2015年下半年計劃實施的技術改造和提升，將首次實現精密光柵傳感器生產車間的全自動化無人生產，成為我國量具量儀行業的標桿。
哈量與重慶理工合作開發的時柵角位移傳感器，其分辨力達0.1〞,精度達±1〞，可與高精度光柵相媲美；新開發的“旁置式時柵”位移傳感器系列，更便于實現大型機床主軸全閉環數控，還具有不怕振動、不易污染、便于安裝等優點，已在國防民用項目中得到應用。
萊格光電的數控型精密不銹鋼帶光柵，產品最高精度可達±3μ/m，分辨力0.1μm，工作速度≤60m/min。該公司新開發的精密恒力智能長度計，具有國內領先的精度，示值誤差最高可達0.2μ/3mm，最小分辨率可達0.02μ/≤1.0N。
齒輪測量中心及三坐標測量機所用的三維數字式掃描測頭，被認為是坐標測頭中的桂冠，技術難度大，歷來都是由2-3家國外產品一統天下。經過多年不懈努力，我國已取得了突破性進展：哈爾濱智達測控技術在本屆展會上展出了新開發的三維數字式掃描測頭Z3DDP，已成功應用于公司開發的齒輪測量中心，對錐齒輪的三維復雜齒面進行高精度測量。
占有觸發式測頭市場最大份額的英國Renishaw公司，配合其新的銷售模式，推出了“即付即用”的Primo機床系統，包含了無線工件測頭及3D對刀測頭等，可減少用戶的前期投入。
2013年與意大利Marposs合資的哈爾濱先鋒開發的數控機床用紅外/無線觸發式測頭，在國內獨樹一幟，性能堪稱一流。
值得一提的是德國Blum公司推出觸發式測頭，在定位測量原理上別出新意。以TC76為例，其專利的端齒結構——shark360測量機構，可吸收可能產生的任何扭矩，消除對測量的不利影響，光電原理產生測量信號，避免了機械磨耗的影響；更有最新推出的機床上使用的粗糙度測頭TC64-RG，其粗糙度測量數據的傳輸，采用了最小干擾原則的BRC無線電技術，實現了檢測訊號的無線傳輸。
作為使用量大面廣的數顯卡尺、數顯千分尺和量表而言，我國早已是生產大國，每年有大量產品出口，但缺乏高端產品，主要是在測量精度的保持性和可靠性上有差距。在數顯卡尺絕對編碼、微米顯示、新型輕量化材質、涂層、防水防塵和無線通訊、藍牙數據傳輸等先進功能上，近年來全行業的產品都有了不同程度的提升，緊跟國外水準，更新換代的勢頭強勁。本屆展會上，桂林廣陸和桂林安一量具分別推出了分辨率達微米的數顯千分級卡尺，極限誤差為±0.007/100mm；青量開發了防護級別達IP65的2mm螺距快進數顯千分尺，解決了精密大螺距批量加工工藝；成量推出藍牙無線遙控的數顯量表；東莞特馬電子自行投資開發芯片，使該公司數顯卡尺的測量速度和耗電性能位于前列。桂林晶瑞電子所開發的（陶瓷）玻璃容柵傳感器式高精度數顯量表，實現了數字/模擬量顯示，絕對/相對測量，數顯量表的分辨率達到1μm，精度為4μm/12.7mm。由上海交大創新開發的、適用于數顯量具用位移測量新原理和傳感器已經進行了第三代開發。深圳鷹旗及桂林安一的高精度高穩定性陶瓷步距規、陶瓷球規及陶瓷量規的系列化產品，得到了國內外計量機構的認證和用戶的認可。
(執筆: 謝華錕)
未完待續。。。。
