上世紀90年代以來邻薯，如何以最短的時間開發(fā)出高質(zhì)量裙戏、高性能價格比、容易被用戶接受的新產(chǎn)品已成為市場競爭的焦點厕诡。有人預測累榜，當前制造技術(shù)的發(fā)展目標是：強化具有自主創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)能力和制造能力，增強企業(yè)間的合作能力倘封，縮短產(chǎn)品上市時間癣辉，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，進而提高企業(yè)對市場需求的應變能力和綜合競爭能力夹卒。因此先進制造技術(shù)的發(fā)展日新月異忌舔，繼計算機集成制造技術(shù)之后，又出現(xiàn)了并行工程秆刑、精益制造同肆、智能制造、敏捷制造唧谊、快速原形制造等末尤。如美國在90年代實現(xiàn)了“三個三”，即產(chǎn)品生命周期三年露惑；試制周期三個月非阿；設計周期三周。未來制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢是向精密化钢老、柔性化湾关、智能化、集成化猎塞、全球化试读、網(wǎng)絡化杠纵、虛擬化的方向發(fā)展。精密測試技術(shù)就要適應這種發(fā)展钩骇，它在機械學科中的作用是：為先進制造業(yè)服務比藻，擔負起質(zhì)量技術(shù)保證的重任。首先要以提高產(chǎn)品質(zhì)量和要達到的最重要的目標為基本出發(fā)點倘屹，要將精密測試貫穿產(chǎn)品制造的整個過程银亲。其次精密測試技術(shù)要有利于生產(chǎn)效率的提高，至少不能妨礙生產(chǎn)速度纽匙，因此檢測方法要能適應快速發(fā)展的生產(chǎn)要求务蝠，不能單純?yōu)榱藱z測而檢測，更不能因為檢測的要求而影響生產(chǎn)的效益烛缔。從更積極的角度出發(fā)请梢，應該是由于精密測試技術(shù)的正確服務和保證促進了生產(chǎn)能力的提高。
    根據(jù)先進制造技術(shù)發(fā)展的要求力穗，精密測試技術(shù)本著其自身的發(fā)展規(guī)律，不斷拓展著新的測量原理次翩、測試方法和測試信息處理技術(shù)褪鸳，就機械學科而言，預計將向以下幾個方面發(fā)展鹿吴。

1.零廢品生產(chǎn)中的測量控制

　　在機械制造業(yè)中揣响，質(zhì)量保證的理想目標是實行生產(chǎn)的零廢品制造，在實現(xiàn)這個目標的過程中干策，精密測試技術(shù)的作用和重要意義是不言而喻的儿猪。零部件的加工質(zhì)量、整機的裝配質(zhì)量都與加工設備彩淮、測試設備以及測試信息的分析處理有關(guān)相梳，因此實現(xiàn)零廢品生產(chǎn)，從精密測試的角度出發(fā)懊潜，應考慮以下幾個方面的問題：

　　(1)在加工工件前奢惋，事先檢測機床。如何快速準確地對加工設備進行校檢乔蜀，獲得機床的精度狀況啸盲，這對大幅度減少返工，甚至排除返工是非常有益的咱士。當然這里包括檢測設備的研究立由，國外已在這方面做了研究開發(fā)。

　　(2)生產(chǎn)過程中對工件進行在線測量或其它形式的100%檢測序厉，這就需要研究適合于動態(tài)或準動態(tài)的測試設備锐膜，甚至能集成到加工設備中的特殊測試設備毕箍，做到進行實時測試。根據(jù)測試結(jié)果不斷修改工藝參數(shù)枣耀，對加工設備進行補充調(diào)整或反饋控制霉晕。從精度理論方面也相應要研究動態(tài)精度理論，包括動態(tài)精度的評述等捞奕。

　　(3)應研究如何充分利用測量信息來實現(xiàn)零廢品生產(chǎn)牺堰。通過對100%在線測量數(shù)據(jù)的充分利用，從中分析加工和測量過程中誤差分布的動態(tài)特性颅围，同時根據(jù)加工誤差的動態(tài)特性和傳感器的精度損失特性以及產(chǎn)品質(zhì)量要求和公差規(guī)定伟葫，給出零廢品制造的基本理論模型。充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡院促、遺傳算法等現(xiàn)代數(shù)學方法進行準確的加工質(zhì)量預測酒旷，做到質(zhì)量超前控制。

2.視覺測試技術(shù)

　　非接觸測試技術(shù)有很多满傍，特別值得一提的是視覺測試技術(shù)《杀恚現(xiàn)代視覺理論和技術(shù)的發(fā)展，不僅在于模擬人眼所完成的功能伞注，更重要的是它能完成人眼所不能勝任的工作赐罪，所以視覺測試技術(shù)作為當今最新技術(shù)，在電子搜掸、光學和計算機等技術(shù)不斷成熟和完善的基礎(chǔ)上得到了突飛猛進的發(fā)展详础。視覺測試技術(shù)是建立在計算機視覺研究基礎(chǔ)上的一門新興測試技術(shù)，它和計算機視覺研究的視覺模式識別酝螃、視覺理解等內(nèi)容不同普易，視覺測試技術(shù)重點研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如轎車白車身三維尺寸的測量疾隙，模具等三維型面的快速測量畜股，大型工件同軸度測量，BGA芯片焊點共面性測量等艰争。它可以廣泛用于在線測量坏瞄、逆向工程等主動、實時測量過程等甩卓。視覺測試技術(shù)在國外發(fā)展很快鸠匀，早在80年代美國國家標準局就預計，工程檢測任務的90%將由視覺測試系統(tǒng)來完成逾柿。從目前來看缀棍，美國已有100多家公司躋身于視覺測試系統(tǒng)的經(jīng)營市場，可見視覺測試系統(tǒng)確實很有前途机错。在1999年10月的北京國際機床博覽會上已見到國外利用視覺檢測技術(shù)研制的儀器爬范，如流動式光學三坐標測量機父腕、高速高精度數(shù)字化掃描系統(tǒng)和非接觸式光學三坐標測量機等先進儀器。

3.測量方式上向多樣化發(fā)展

　　(1)多傳感融合技術(shù)在制造現(xiàn)場中的應用

　　多傳感器融合是解決測量過程中的測量信息獲取的方法青瀑，它可以提高測量信息的準確性璧亮。由于多傳感器是以不同的方法或從不同的角度獲取信息，因此可以通過它們之間的信息融合去偽存真斥难，提高測量精度枝嘶。

　　(2)積木式、組合式測量方法

　　白車身三維尺寸測試系統(tǒng)就屬于這類測量方法蟹梗，也可稱它是柔性很好的專用坐標測量機膜暴，關(guān)鍵在于系統(tǒng)的建立。

　　(3)便攜式測量儀器

　　如便攜式光纖干涉測量儀尚稍，便攜式大量程三維測量系統(tǒng)等道暑，往往都是用于解決現(xiàn)場大尺寸的測量問題。

　　(4)虛擬儀器

　　虛擬儀器是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在精密測試領(lǐng)域的應用竭珊，國內(nèi)已有深入的研究：一種是將多種數(shù)字化的測試儀器虛擬成一臺以計算機為硬件支撐的數(shù)字式智能化測試儀器人蕊；另一種是研究虛擬制造中的虛擬測量，如虛擬量塊震头、虛擬坐標測量機等摇蝗。

　　(5)智能機構(gòu)

　　智能機構(gòu)屬于結(jié)構(gòu)檢測與故障診斷，是融合智能技術(shù)撵刷、傳感技術(shù)、信息技術(shù)捣兄、仿生技術(shù)褐袒、材料科學等的一門交叉學科，使監(jiān)測的概念過渡到在線稍浆、動態(tài)载碌、主動的實時監(jiān)測與控制。

4.測量尺度上繼續(xù)向兩個極端發(fā)展

　　所謂兩個極端是指相對于現(xiàn)在測量尺寸的大尺寸和小尺寸衅枫。對通常尺寸的測量可采用多種測試方法嫁艇。而近年來，由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和迫切需要弦撩，使得在很多方面的生產(chǎn)和工程中步咪，測試的要求超過了我們所能測試的范圍。如飛機外形的測量益楼、大型機械關(guān)鍵部件的測量猾漫、高層建筑電梯導軌的準直測量、油罐車的現(xiàn)場校準等感凤，均要求能進行大尺寸測量悯周；微電子技術(shù)粒督、生物技術(shù)的快速發(fā)展，探索物質(zhì)微觀世界的需求禽翼，測量精度的不斷提高屠橄，又要求進行微米、納米測試硫忆。

　　(1)大尺寸的測量方法

    如工程大地測量方法是一種新的測量方法筷资，它是指將大地測量的某些原理和方法移植和改進到機械工程的測量中。另外俯炮，還有其它一些測量大尺寸的方法冬溯，如激光跟蹤干涉三維尺寸測量系統(tǒng)。

　　(2)納米測試技術(shù)

　　從生產(chǎn)制造的趨勢來看敦浅，每十年要求容許誤差降低1/3录教，因此要求測量具有越來越高的精度，并可溯源到國際標準(ISO)赛琢。當然字瘫，納米測量也各種各樣，有光干涉測量儀悴碳、量子干涉儀借街、電容測微儀、X射線干涉儀灾囊、頻率跟蹤式法珀標準具听想、掃描電子顯微鏡(SEM)、分子測量機M3(Molecular Measuring Machine)马胧、掃描隧道顯微鏡(STM)及原子力顯微鏡等汉买。

5.實現(xiàn)各種溯源的要求

　　(1)自標定、自校準

　　高精度的測量要求高精度的溯源佩脊，很多情況下難以找到滿足精度要求的儀器蛙粘，其重要的原因是溯源制約著測量精度的發(fā)展，在某些情況下則可利用測量儀器的自標定和虛擬測量方法解決溯源問題威彰。

　　(2)現(xiàn)場直接標定

　　越來越多的測量儀器現(xiàn)在要求直接標定出牧，而且很多還是三維的空間標定，因此發(fā)展現(xiàn)場標定技術(shù)和儀器是這些標定的關(guān)鍵。

　　(3)納米溯源

　　納米測試的溯源也是一重要問題。國外已經(jīng)報道美國NST扫倡、德國PTB、日本NRLM研究發(fā)現(xiàn)硅(2 2 0)晶體的晶面間距尺寸在恒溫下具有很好的穩(wěn)定性赵讯，可以用來建立納米溯源基準。

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