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我国精密测量仪器亟待缩短与国际差距

行业聚焦点中国仪表网2010年10月27日 10:01人气:4490

 量具量仪举足轻重

  在国家精密工具工程研究中心的精密仪器调试间,工作人员轻点按钮,固定在一个检测平台上的汽车齿轮快速转动起来,旁边的计算机屏幕上,数字在飞快地跳动。短短10多秒钟,测量结果便显示出来,旁边还有测量值和允许偏差值,让人一目了然。该研究中心副总工程师晁刚对这台自行研发成功的快速检测分选机是这样评价的:“由于检测速度快,自动化程度高,加之价格低,从而满足了汽车厂家实现齿轮百分之百的快速检测,保证了全国汽车的质量安全。该设备填补了国内汽车齿轮在线检测与分选技术领域内的空白。”

  “形象地比喻,数控刀具是数控机床的牙齿,精密测量仪器则是数控机床的眼睛。它们相互促进,息息相关,装备、服务、推动着数控制造装备尤其是数字化切削技术的发展。” 成都工具研究所高级工程师、博士生导师谢华锟这样打了比方。

  有关统计显示,我国量具行业经过几十年的建设与发展,已经初步形成产品门类比较齐全、具有一定生产规模和开发能力的产业体系,成为除日本外全球第二大量具生产国。但是,作为数控切削技术的基础,我国工具制造业在测量仪器的技术水平和性能质量等方面,与国外先进水平仍存在较大的差距。

国产量具亮点不断

  从目测到简单测量再到精密测量,测量技术的进步一定程度上保障着制造技术的进步。著名科学家钱学森先生也曾指出:“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。”

  中国机床工具工业协会负责人告诉记者,精密加工制造不仅需要机床的精度、稳定性以及刀具、夹具的精度来保证,同样需要精密量具量仪来校准、测量。“有的是在加工过程中(如对刀仪);有的是事后的检测(如齿轮测量仪器)。”

  业内专家透露,以风电行业为例,发电设备中一些典型关键零部件如汽轮机叶片、转子轮槽以及汽轮发电机转子嵌线槽等典型零件的加工和检测,在一定程度上代表并反映了一个国家先进切削技术及数控刀具、数字化测量技术及测量仪器的最新成果和水平,因而备受工具制造行业的关注。

  令人感到欣喜的是,国内量具量仪制造企业近年来在数显技术和数显量具产品的自主开发上加大投入,已经取得巨大的成效。国产数显量具从前几年简单的条形液晶数字显示发展到较为复杂的面形液晶动态模拟的图像显示,数显卡尺容栅的分辨率从0.01毫米发展到0.001毫米,测量的精度和可靠性都有了显著提高。不断提高的防水防尘性能(从IP54提高到IP65,目前已可达到IP67),也增强了国产数显量具的市场竞争能力。

  哈尔滨量具刃具集团有限责任公司(以下简称哈量)近10年不断强化在齿轮测量仪器、表面粗糙度测量仪及轮廓测量仪等精密仪器开发制造领域的优势,成功开发了目前国产最大的2米CNC齿轮测量仪,成为国内最具竞争实力的精密测量仪器制造厂商。

  国家精密工具工程研究中心主任、成都工具研究所所长罗德福表示,到目前为止,该中心在新型刀具材料、刀具材料表面改性工艺、齿轮量仪等方面的成果已处于国内领先水平。经过不懈努力,现已拥有国内最先进的、具有自主知识产权的精密工具生产装备,建立了产业化基地,使中国精密工具在研发、工艺装备及产业化能力方面整体实现了跨越式发展,有些成果已接近或达到世界先进水平。

  “双频激光干涉仪”是中心自主开发的核心产品,现在国内也只有该中心才有这项技术、才能生产这一设备。它的研制成功改变了中国在该领域长期依赖进口的局面。晁刚自豪地说:“该仪器的多项功能打破了国外的技术封锁,检测分辨率达到0.02微米,检测长度可达20米。价格比国外同类产品低得多,在国际上,这仪器可与英美等国的同类产品一决高低!”

三大领域仍需努力

  尽管在不少领域取得了显著进步,但业内人士认为,我国精密测量技术和仪器的现状仍然远远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。

  谢华锟认为,相比刀具而言,在量仪方面我国与国外的差距更大,主要体现在以下3个技术领域:

  一是数控机床测量技术与仪器方面,尤其是以激光测量系统为代表的高精度动态、静态数控机床精度及性能的测试技术以及精度补偿技术等。高性能激光测量系统主要用于数控机床以及三坐标测量机等高档数控装备的精度检测和评定。我国以成都工具研究所为主研制生产的国产激光干涉测量系统,与国外先进水平相比还有一定差距。

  二是数控刀具测量技术与仪器方面,尤其是高精度CNC数控刀具测量技术、数控刀具在机测量技术以及数控刀具预调测量技术与仪器。以高精度、全自动刀具预调测量仪系列为例,我国开发起步较晚,2005年在北京机床展览会上才有哈量和天津天门首次亮相展出了采用带面阵CCD的数字式刀具预调测量仪样机。此外国内天津天门、成量等均在开发,但是技术水平、质量上还有一定的差距。

  三是适用于生产现场的在机/在线数字化测量技术与仪器,特别是复杂精密轮廓加工的在机测量与反馈修正补偿技术与装置,如数控成形齿轮磨在机测量技术与装置、汽轮机叶片现场在线测量技术与装置等。

  业内曾有专家反思指出,过去把机械行业专业研究所一刀切,统统转为企业导致技术开发投入减少、技术骨干人员流失,对精密测量仪器制造业的发展已经造成不良影响。对此,谢华锟认为,国家相关部门应该尽快采取措施,通过政策倾斜,加大对“国家精密工具工程技术开发中心”的投入,有选择性、适当恢复或组建为数有限的一些非盈利的、国家资助的专业研究所,重点研究有关国民经济、国防军工发展的高新技术,引导和推动行业技术水平的提高。
(本文来源:《中国质量报》转载请注明出处
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