解析坐標測量技術發展方向

作者：王 影 寧波技師學院

物體始終保持一定空間運動狀態，科學的測量技術是對物體空間的運動做基本的描述，只有科學的測量才能保證科技生產力的發展與進步。測量是現代科學智能化的發展基礎，發達國家紛紛投入巨資努力發展坐標測量技術，當前坐標測量技術發展很快，尤其智能坐標測量技術的研究工作已成為當前研究的重點方向，成為現代科學生產制造產品的質量保障。

1 當前坐標測量技術發展現狀

隨著科學技術不斷的發展和進步，坐標測量技術應用在機械工業制造中的作用越來越重要，這是由機械工業產品精密度不斷的提高要求決定的，坐標測量技術綜合電子技術和計算機技術等，隨著新型科技材料的出現，坐標測量機（CMM）的應用范圍和領域也不斷增加，隨著計算機水平的發展，坐標測量技術也得到了提升，精度更高，方便操作，適用領域廣闊，從一個長期的發展趨勢分析，坐標測量技術伴隨著自動化加工技術一起發展，滿足了現代化科技生產的需要，所以要保障坐標測量技術的穩定發展，就要努力從提高坐標測量機（CMM）精度開始，降低CMM對周圍環境的依靠，才能提供準確的精度檢測，針對CMM 在數據采集、處理方面的能力對坐標測量技術的發展方向做簡單的分析。

直角與非直角的坐標測量機并存，直角坐標測量機主要有移動橋式坐標測量機、固定橋式坐標測量機、懸臂式坐標測量機等很多形式。而生產這些坐標測量機的廠商大多為國外企業，我國的航空精密機械研究所也取得了很大的成就。非直角的坐標測量機中激光跟蹤儀和經緯儀等廣泛得到使用，是移動測量和需要大尺寸測量中應用到的重要使用工具。

2 坐標測量技術的發展方向分析

隨著科學技術的發展進步，CMM 的自動化、集成化、柔性化發展隨著生產的需要逐步集成在生產線的使用中。CMM、機械加工和數控機床構成了CMM 質量數據收集與控制的系統，通過有效的集成工作，幾何造型形成實物三維模型。

坐標測量機的集成應用已成為坐標測量技術最要的發展方向。以目前生產的加工檢測辦法，有時無法發現在加工中出現了什么問題，既不能對問題發生時進行控制，也不能在問題發生后，進行修補工作。對生產中的產品加工質量做不到有力的控制，如果將坐標測量機的集成應用系統使用在產品生產線上，就能夠完全改善現有的生產加工和檢測現狀。坐標測量機實現了加工與檢測一步到位，邊加工邊檢測，及時把加工的情況以加工參數的形式進行反饋工作，這方便了管理控制工作人員對生產加工中的產品加工參數及時調整工作。既保證了產品加工的質量，減少損耗報廢的原材料，也就使加工成本降低，為企業節省加工成本，最終為企業創造效益。

坐標測量機的數據采集要考慮到加工產品的特點，根據產品的特點逐漸減少周圍環境對坐標測量結果的影響。對加工數據也要及時處理，根據產品的類型，調整測量的標準，確保測量的準確性。

坐標測量機在校準和誤差補償上實現了更簡捷的操作方法，能夠非常快速的進行在線傳遞誤差補償，這就是坐標測量機能夠工作的環境擴大，增加了坐標測量機的應用范圍。

在坐標測量技術方面，最主要的一個發展趨勢就是制造各種復雜專用的測量機，這些測量機大多都是為某種專業的機械零件提供檢測工作，而這一類專業的檢測比起普通坐標測量機來說，具有更先進，更智能的解決測量問題的能力。例如：齒輪測量中心就是坐標測量技術發展的立物，它可以有效解決各種齒輪、零件的精度檢測工作，既能保持高性能的測量工作，還能實現齒輪對測量的高標準要求，拓寬測量范圍，增加齒輪多數據傳遞的問題，這方面坐標測量技術已得到了很大的發展。

坐標測量技術的發展還表現在高精度的激光測頭的出現。激光掃描測頭發展已越來越成熟，由測頭測量到被檢測品，連續的接觸位移，實現測頭的轉換偏移發出信號，這種掃描式測頭能測量曲線面，也可以測量信號，但由于技術的復雜，大多由國外生產。

而微測頭作為一個新興的領域，已成為現代高精坐標測量機的重要部分，微測頭技術對于坐標測量技術應用范圍的擴展具有重要意義。

位移傳感技術得到了迅速的發展，坐標測量技術的精度測量也得到了發展，當傳感技術應用于坐標測量工作中，測量的精度直接從微米亞微米提高到納米級。

虛擬坐標的測量技術得到迅速發展，坐標測量機、測頭與被測元件同步三維模型在計算機的圖形中，通過虛擬測頭與被測元件的移動和接觸，實現計算機的仿真模擬測量。這項技術使大量教學和科研工作，在缺乏真實坐標的情況下開展測量工作，為準確的測量工作節省費用。

我國應努力研發坐標測量技術，實現坐標測量技術精度得到進一步提高，滿足現代對大尺寸，高精度的要求。在發展網絡化坐標技術的同時，對高精度探測技術也努力探索，提高角度測量的精度和測量的跟蹤速度，使坐標測量技術發展為大型零件測量必備的方法。而經緯儀、全站儀等簡便攜帶的坐標測量技術也得到了進一步的發展。現階段，全站儀在汽車車身測量中已得到大面積的應用，在飛機、橋梁等制造行業也將取得重要的發展。

3 結論

坐標測量技術經過幾十年的發展，已取得了重大的突破，在測量范圍、精度、控制及軟件等方面，都實現了兼容性強柔性佳的控制技術系統，而高精度的智能坐標測量和遠程測量技術，都是未來坐標測量技術發展的方向。

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