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我國(guó)精密測(cè)量?jī)x器有待與國(guó)際縮短距離


        量具量?jī)x舉足輕重


  在國(guó)家精密工具工程研究中央的精密儀器調(diào)試間,工作職員輕點(diǎn)按鈕,固定在一個(gè)檢測(cè)平臺(tái)上的汽車齒輪快速滾動(dòng)起來,旁邊的計(jì)算機(jī)屏幕上,數(shù)字在飛快地跳動(dòng)。短短10多秒鐘,丈量結(jié)果便顯示出來,旁邊還有丈量值和答應(yīng)偏差值,讓人一目了然。該研究中央副總工程師晁剛對(duì)這臺(tái)自行研發(fā)成功的快速檢測(cè)分選機(jī)是這樣評(píng)價(jià)的:“因?yàn)闄z測(cè)速度快,自動(dòng)化程度高,加之價(jià)格低,從而知足了汽車廠家實(shí)現(xiàn)齒輪百分之百的快速檢測(cè),保證了全國(guó)汽車的質(zhì)量安全。該設(shè)備填補(bǔ)了海內(nèi)汽車齒輪在線檢測(cè)與分選技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的空缺。”體視顯微鏡


  “形象地比喻,數(shù)控刀具是數(shù)控機(jī)床的牙齒,精密丈量?jī)x器則是數(shù)控機(jī)床的眼睛。它們相互促進(jìn),息息相關(guān),裝備、服務(wù)、推動(dòng)著數(shù)控制造裝備尤其是數(shù)字化切削技術(shù)的發(fā)展?!?成都工具研究所高級(jí)工程師、博士生導(dǎo)師謝華錕這樣打了比方。


  有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)量具行業(yè)經(jīng)由幾十年的建設(shè)與發(fā)展,已經(jīng)初步形成產(chǎn)品門類比較齊全、具有一定出產(chǎn)規(guī)模和開發(fā)能力的工業(yè)體系,成為除日本外全球第二大量具出產(chǎn)國(guó)。但是,作為數(shù)控切削技術(shù)的基礎(chǔ),我國(guó)工具制造業(yè)在丈量?jī)x器的技術(shù)水平和機(jī)能質(zhì)量等方面,與國(guó)外提高前輩水平仍存在較大的差距。質(zhì)量比較儀


  國(guó)產(chǎn)量具亮點(diǎn)不斷


  從目測(cè)到簡(jiǎn)樸丈量再到精密丈量,丈量技術(shù)的提高一定程度上保障著制造技術(shù)的提高。聞名科學(xué)家錢學(xué)森先生也曾指出:“信息技術(shù)包括丈量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。丈量技術(shù)是樞紐和基礎(chǔ)?!?/font>


  中國(guó)機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人告訴記者,精密加工制造不僅需要機(jī)床的精度、不亂性以及刀具、夾具的精度來保證,同樣需要精密量具量?jī)x來校準(zhǔn)、丈量?!坝械氖窃诩庸み^程中(如對(duì)刀儀);有的是事后的檢測(cè)(如齒輪丈量?jī)x器)。”


  業(yè)內(nèi)專家透露,以風(fēng)電行業(yè)為例,發(fā)電設(shè)備中一些典型樞紐零部件如汽輪機(jī)葉片、轉(zhuǎn)子輪槽以及汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌線槽等典型零件的加工和檢測(cè),在一定程度上代表并反映了一個(gè)國(guó)家提高前輩切削技術(shù)及數(shù)控刀具、數(shù)字化丈量技術(shù)及丈量?jī)x器的最新成果和水平,因而備受工具制造行業(yè)的關(guān)注。


  令人感到欣喜的是,海內(nèi)量具量?jī)x制造企業(yè)近年來在數(shù)顯技術(shù)和數(shù)顯量具產(chǎn)品的自主開發(fā)上加大投入,已經(jīng)取得巨大的成效。國(guó)產(chǎn)數(shù)顯量具從前幾年簡(jiǎn)樸的條形液晶數(shù)字顯示發(fā)展到較為復(fù)雜的面形液晶動(dòng)態(tài)模擬的圖像顯示,數(shù)顯卡尺容柵的分辨率從0.01毫米發(fā)展到0.001毫米,丈量的精度和可靠性都有了明顯進(jìn)步。不斷進(jìn)步的防水防塵機(jī)能(從IP54進(jìn)步到IP65,目前已可達(dá)到IP67),也增強(qiáng)了國(guó)產(chǎn)數(shù)顯量具的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。


  哈爾濱量具刃具團(tuán)體有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱哈量)近10年不斷強(qiáng)化在齒輪丈量?jī)x器、表面粗拙度丈量?jī)x及輪廓丈量?jī)x等精密儀器開發(fā)制造領(lǐng)域的上風(fēng),成功開發(fā)了目前國(guó)產(chǎn)最大的2米CNC齒輪丈量?jī)x,成為海內(nèi)最具競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的精密丈量?jī)x器制造廠商。


  國(guó)家精密工具工程研究中央主任、成都工具研究所所長(zhǎng)羅德福表示,到目前為止,該中央在新型刀具材料、刀具材料表面改性工藝、齒輪量?jī)x等方面的成果已處于海內(nèi)領(lǐng)先水平。經(jīng)由不懈努力,現(xiàn)已擁有海內(nèi)最提高前輩的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的精密工具出產(chǎn)裝備,建立了工業(yè)化基地,使中國(guó)精密工具在研發(fā)、工藝裝備及工業(yè)化能力方面整體實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,有些成果已接近或達(dá)到世界提高前輩水平。


  “雙頻激光干涉儀”是中央自主開發(fā)的核心產(chǎn)品,現(xiàn)在海內(nèi)也只有該中央才有這項(xiàng)技術(shù)、才能出產(chǎn)這一設(shè)備。它的研制成功改變了中國(guó)在該領(lǐng)域長(zhǎng)期依靠入口的局面。晁剛自豪地說:“該儀器的多項(xiàng)功能打破了國(guó)外的技術(shù)關(guān)閉,檢測(cè)分辨率達(dá)到0.02微米,檢測(cè)長(zhǎng)度可達(dá)20米。價(jià)格比國(guó)外同類產(chǎn)品低得多,在國(guó)際上,這儀器可與英美等國(guó)的同類產(chǎn)品一決高低!”


  三大領(lǐng)域仍需努力


  盡管在不少領(lǐng)域取得了明顯提高,但業(yè)內(nèi)人士以為,我國(guó)精密丈量技術(shù)和儀器的現(xiàn)狀仍舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能知足海內(nèi)機(jī)械裝備制造業(yè)迅速發(fā)展的需求,尤其是在提高前輩丈量技術(shù)和儀器的基礎(chǔ)理論研究、共性樞紐技術(shù)的開發(fā)方面與國(guó)外的差距越來越大。


  謝華錕以為,比擬刀具而言,在量?jī)x方面我國(guó)與國(guó)外的差距更大,主要體現(xiàn)在以下3個(gè)技術(shù)領(lǐng)域:


  一是數(shù)控機(jī)床丈量技術(shù)與儀器方面,尤其是以激光丈量系統(tǒng)為代表的高精度動(dòng)態(tài)、靜態(tài)數(shù)控機(jī)床精度及機(jī)能的測(cè)試技術(shù)以及精度補(bǔ)償技術(shù)等。高機(jī)能激光丈量系統(tǒng)主要用于數(shù)控機(jī)床以及三坐標(biāo)丈量機(jī)等高檔數(shù)控裝備的精度檢測(cè)和評(píng)定。我國(guó)以成都工具研究所為主研制出產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)激光干涉丈量系統(tǒng),與國(guó)外提高前輩水平比擬還有一定差距。


  二是數(shù)控刀具丈量技術(shù)與儀器方面,尤其是高精度CNC數(shù)控刀具丈量技術(shù)、數(shù)控刀具在機(jī)丈量技術(shù)以及數(shù)控刀具預(yù)調(diào)丈量技術(shù)與儀器。以高精度、全自動(dòng)刀具預(yù)調(diào)丈量?jī)x系列為例,我國(guó)開發(fā)起步較晚,2005年在北京機(jī)床博覽會(huì)上才有哈量和天津天門首次亮相展出了采用帶面陣CCD的數(shù)字式刀具預(yù)調(diào)丈量?jī)x樣機(jī)。此外海內(nèi)天津天門、成量等均在開發(fā),但是技術(shù)水平、質(zhì)量上還有一定的差距。


  三是合用于出產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的在機(jī)/在線數(shù)字化丈量技術(shù)與儀器,特別是復(fù)雜精密輪廓加工的在機(jī)丈量與反饋修正補(bǔ)償技術(shù)與裝置,如數(shù)控成形齒輪磨在機(jī)丈量技術(shù)與裝置、汽輪機(jī)葉片現(xiàn)場(chǎng)在線丈量技術(shù)與裝置等。


  業(yè)內(nèi)曾有專家反思指出,過去把機(jī)械行業(yè)專業(yè)研究所一刀切,統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)為企業(yè)導(dǎo)致技術(shù)開發(fā)投入減少、技術(shù)骨干職員流失,對(duì)精密丈量?jī)x器制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)造成不良影響。對(duì)此,謝華錕以為,國(guó)家相關(guān)部分應(yīng)該盡快采取措施,通過政策傾斜,加大對(duì)“國(guó)家精密工具工程技術(shù)開發(fā)中央”的投入,有選擇性、適當(dāng)恢復(fù)或組建為數(shù)有限的一些非盈利的、國(guó)家資助的專業(yè)研究所,重點(diǎn)研究有關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防軍工發(fā)展的高新技術(shù),引導(dǎo)和推動(dòng)行業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步。

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