程中的技术发展和质量管理（图）。采用先进信息技术，将数控刀具制造闭环系统中各个环节（包括应用）的信息进行集成、分析、诊断、反馈，以提高制造质量和水平，对于数控刀具制造技术的发展至关重要，对于数控切削加工技术的发展也是至关重要的。
3数字化精密量具量仪器的发展
数字化测量技术是数字化制造技术中的关键技术。高速高效、高精度、高可靠性、多功能先进数字化测量技术和仪器，装备、服务、推动着数字化制造技术和数控机床、装备的发展。 开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备从计量室进入生产现场，集成、融入于加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。
3． 1数字化量具/传感器技术新发展——适应加工环境，实现纳米高精度测量 1）IP67防水电子数显卡尺，能在冷却液直接喷淋工况下实施检测
数显量具量大面广，尤其以数显卡尺应用普及。传统电子数显卡尺采用容栅位移传感器来实现测量，具有分辨力高、重复性好、耗电低等优点，可是介质状况对测量可靠性影响很大，在有切削液及油污的工况下难以正常工作，生产现场的使用受到了限制。日本三丰X公司在世界上首先成功开发出防水型数显卡尺，它采用的原理基于电感位移传感器。瑞士TESAX公司的防水数显卡尺基于磁阻式位移传感器，瑞士SYLVAC和德国MAHRX公司则采用了感应同步器工作原理。上述防水型数显卡尺的防护等级都达到IP67规定，为当今最高水平。国内最大的数显卡尺生产出口企业桂林广陆数字测控X公司和上海交通大学联合，于2004年底成功开发出壹种基于电涡流栅位移传感器的新型防水数显卡尺，防护等级也达到IP67国际先进水平（图）。其核心技术具有自主知识产权和专利。卡尺尺框内安装的电涡流传感器线圈既是发射线圈同时也是接受线圈，卡尺尺身上带有规则排列的双码道金属反射体。传
感器通过电涡流效应实现数显卡尺绝对位移和相对位移的测量。（图）据称该厂今年已经建成生产线，开始批量化生产。青海量具刃具厂开发出新颖的双面数显外径千分尺（图），适用于不同操作形式，便于测量，体现了人性化的设计理念，受到国内外同行的关注和市场的兴趣。
为提高光栅传感器的抗污染、抗干扰能力，著名的长度/角度位移传感器制造厂商德国HeindenhainX公司介绍了不同于传统‘四场成像式扫描’方法的‘单场扫描’技术（图）。在新型的单场扫描技术中，扫描光栅（掩膜）和标尺光栅的栅距略有不同，由此在扫描光栅长度范围内会产生明暗交替条纹，在相对移动时产生均匀的位移正弦信号。特制的栅状感光元件取代了传统的四个独立感光元件，用来生成四个相位差为90o的扫描信号。由于扫描面积大又具有特殊光学过滤功能，故新的单场扫描技术对污染干扰不敏感，能够提供质量更好的测量信号，提供更高的测量精度。该X公司近年来推出的、能提供绝对位置信息的‘绝对式’光栅测量系统，能够提高数控机床的加工效率。 2）新型纳米分辨力传感器和量具展现良好前景
位移传感器的测量精度从微米量级向纳米量级提升是另壹个发展趋势。Heindenhain、三丰及SONY等国外X公司近年来都相继推出精度达到纳米级的光栅式长度计（图）。北京标普X公司采用了有自主知识产权的纳米计量光栅制造成套技术，向市场推出百种规格品种轴向、侧向的微/纳米传感器和量具，包括量块检测仪、半导体晶片检测仪等。近期开发的SGG-01型0.1纳米测长仪,（图）分辨力达0.1nm，示值误差±（3+0.03L）nm。TalayHobsonX公司的接触式轮廓粗糙度检查仪PGI采用的传感器测量范围12.5mm，分辨力0.8nm。其非接触式表面粗糙度测量仪，采用激光相位干涉测量传感器，可检测高度从1nm至100μm，分辨力达到0.01nm。（图）
3）坐标测量机和数控机床用测头使用性能更上壹层楼
著名的触发式测头制造商RENISHAWX公司最新推出的OMP60光学测头，（图）采用了最先进的调制光学传输方法，具有很强的抗光干扰能力，推出的RMP60无线电测头系统，采用了跳频技术（FHSS）。信号跳频传输系统能自动分配信号通道，无线发射和接收器通过匹配码识别进行信号传输，抗干扰能力大大提高，更好满足工业环境中使用的要求。德国WERTHX公司开发的光纤探头WFP，称为世界上最细且准的探针，其半径为12.5μm。工作原理如图示，（图）测量时光纤探头球端和工件接触，球的位置则由坐标测量机的CCD光学视觉传感器检测出来。它适合测量超微小或超精密工件，如半导体、钟表齿轴及柴油喷嘴等。德国BLUMX公司的LaserControlNT激光刀具测量仪（图）可用于刀具的在机精密、自动检测和设置。当刀具装夹在机床上回转时，仪器可测量刀具的长度、半径和径向跳动，也可快速检测、监控刀具刃口的形状误差、刀具的破损等。此外仍能测量且补偿因温度变化造成的刀具相对位置误差，提高了机床的加工精度。其密封可靠且采用喷气机构，该激光刀具测量装置能够在数控机床加工过程中正常使用。
3．2数字化精密测量仪器的新动向——进入生产现场，非接触扫描测量倍受重视
三坐标测量机作为精密测量仪器的基本型主导产品，继续在机械制造业中得到重视和发展。以三坐标测量几位代表的精密测量仪器进入车间、服务于生产现场是发展的壹个重要趋势。和光学/激光非接触式扫描测量技术的结合，实现多功能、多种传感器的集成和融合，使坐标测量技术的应用更加丰富和实用。
1） 汽车大型覆盖件的非接触扫描测量精确快速
配备有光学/激光式非接触扫描传感器的水平臂三坐标测量机实现了对大型覆盖件的快速精密检测。德国ZEISSX公司和瑞典HEXAGON集团等世界著名三坐标制造厂在该领域进行了开发。HEXAGONX公司所属DEA的PRIMAC1系列水平臂测量机（图），在其CW43L型连续伺服关节测座上，可配备触发式测头、连续扫描测头、光学或激光扫描测头等多种测头，
以适应不同测量环境和任务的要求。图示为采用激光测头对车门进行快速非接触测量。德国ZEISSX公司的PRORPremium坐标机，（图）配备有EagleEye导航系统和可控测座，能够在汽车车身大型覆盖件、尤其是车身分总成质量的过程控制中，对工件的几何参数、表面和边缘的特征点、间隙和贴合性等实施高速精密测量。国内最大的三坐标水平臂测量划线机制造企业，四川中测量仪X公司近年也成功开发出可对大型覆盖件非接触测量的测量机，（图）采用的是北京博维恒信科技X公司出产的CF系列的光学三维扫描系统。北京南航立科公也有类似产品。
2）带激光扫描测量系统的便携式柔性关节臂测量机测量功能增强
HEXAGON计量集团成员之壹的CIMCOREX公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。（图）仪器采用碳纤维材料，轻而刚性好，INFINITE系列的仍具有无线通讯系统。采用PC-DMIS软件，测量功能强。配上管件测量系统附件，仍可实现管件的长度、弯曲度、管件回弹等多种数据的测量和比较。测量范围1.2m仪器的点测重复精度0.010mm，空间精度0.015mm。用于反求工程，测量速度快，尤其是测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接，使用友好。仪器可完成三坐标测量、三维造型、产品测绘、逆向工程、现场测量以及模具设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。美国FARO技术X公司的仪器-FAROARM系列便携式三坐标测量臂，具备有类似的技术指标和性能。我国西安爱德华X公司今年也公开展示了自主开发的柔性关节臂测量机样机。
3） 轴类零件光电非接触测量仪器发展迅速
汽车制造工业的需求，也大大推进了轴类精密零件非接触测量技术的发展。瑞士TESAX公司的TESAScan系列轴类零件快速扫描测量仪（图），采用2个线阵CCD组件，通过工件的回转和轴向移动对工件进行投影扫描，实现轴类零件位置误差和形状误差的精确检测，对截
面形状和轮廓度进行评估比较，以及统计质量分析。仍能对零件的局部（如过渡曲线、微小沟槽等）进行放大测量。由于工件立柱能够倾斜，因而能对螺纹、蜗杆、丝杆等进行全参数精度的精确测量，是该仪器PLUS系列的壹大特色。仪器在直径方向上的分辨力为0.0003mm，精度2+（0.01D）μm，重复性0.001mm。德国SCHNEIDER的WMM系列的轴类及工具测量仪（图），操作简单、测量速度高，特别是用于车间检查站适用。仪器采用高分辨力的Matrix摄像头，能够快速获得测量数据。仪器数显分辨力为0.0001mm，长度测量不确定度为E2=（2.0+L/200）μm；L为mm。
4）中小尺寸平面类精密零件的二维、三维非接触测量仪器应用广泛
带CCD数字摄像头、激光测头及触发测头的多传感测头的光学坐标测量仪器得到快速的发展。德国MAHRX公司的MARVISION系列三维光学坐标测量机（图）、瑞士TESAX公司的三坐标成像测量系统TESAVISIO（图）、德国SCHNEIDERX公司的SKM系列3D多测头坐标测量机、美国的OGPX公司等国外著名厂商都有相应产品展示。日本三丰X公司CNC视像测量系统系列产品中的SV350-pro型测量机（图），采用了X公司自制的超高精度、高分辨力、低膨胀玻璃光栅基准尺，仪器分辨力0.01μm，测量精度XY轴（0.3+L/1000）μm，Z轴（1+2L/1000）μm。它的HyperMF型测量显微镜，其XY轴的测量精度超过日本标准规定的0级。仪器在XY轴上的测量精度为±(0.9+3L/1000)μm，仪器分辨力0.01μm，是用于精密模具、精密切削刀具以及超小半导体电子元件如芯片和集成电路等检测的最好选择。国内西安爱德华、东莞万濠、苏州怡信、深圳鑫磊以及北京天地宇等X公司也有类似产品。贵阳新天光电X公司近年注重新品开发，去年(04年)成功推出了JX13C图像处理万能工具显微镜（图），采用金属光栅和高分辨力的CCD摄像头，仪器测量精度达到（1.0+L/100）μm。半导体激光导向快速确定测量位置。JX15A/B型视频测量显微镜，同样采用了CCD数字成像技术，将采集到的被测件图像送入计算机进行处理，进行相应几何精度检测，产品技
（数控加工）数控刀具和数字化精密量具量仪的发展精编
