现代测量技术的发展及其在磨削工艺中的重要意义

几何量检测技术的发展要追溯到很早以前。在古代，人们用手来度量物体的尺寸，如以一臂的肘至手指之间的距离作为腕尺，以一个手距作为1/2腕尺的长度；并以手掌的尺寸作为1/6腕尺长度等进行测量。这些粗大的原始基准，只能获得近似的测量结果。古埃及王室逐步建立了尺寸度量的基准，用花岗石制成的有刻线的腕尺作为统一的度量标准。古罗马以大拇指宽度作为1in长度的单位；古代英国则以三个麦禾的长度作为1in长度。从而在世界几何量检验领域中，逐步形成了英制尺寸和米制尺寸体系。1886年建立了法定的国际米制标准，作为国际长度尺寸的度量标准。

几何量检测在我国具有悠久的历史，早在商朝，我国就有了象牙制成的尺，到秦朝统一了我国的度量衡制度，在西汉已制成铜质的卡尺。

几何量检测技术是随着机械加工制造业的发展以及加工精度的不断提高而发展的。1779年世界上第一台蒸气机的气缸镗床加工精度为1mm。近二百年来制造精度的发展如图5-5所示，19世纪中叶出现了游标卡尺，当时机械加工精度可达到0.1mm。1848年法国帕尔默（Palmer）发明了千分尺。1860年，美国制造了第一台外圆磨床，在20世纪初，加工精度达到0.01mm，外径尺寸可用千分尺测量。从20世纪30年代初起，相继出现了光学比较仪、测长仪、电子比较仪、光波干涉仪和万能工具显微镜等精密量仪，机械加工精度已达到1μm左右。20世纪50年代以来，精密加工水平又有了很大的提高，机械加工精度已达到0.1μm左右，相继出现了圆度仪、三坐标测量仪、激光量仪等高精度量仪。现代测量技术的发展对于磨削工艺具有特别重大的意义。

图5-5 制造精度的发展

现代测量技术的发展有以下的特征：(www.xing528.com)

1）测量精度由微米级向纳米级发展（1nm=10^-3μm），进一步提高了测量的分辨力。

2）各种先进测量技术在制造业中广泛推广，用于测量微小尺寸或大型零件尺寸。如各种高精度的电学量仪及机、电、光相结合的测量器具的使用，特别是激光光电比长仪、激光丝杠动态检查仪、光学三坐标测量仪、齿轮测量机的出现，扩展了精度检测的范围，并使测量方式多样化。激光具有良好的方向性、单色性、相干性和高亮度的特点，激光测量是近代在国际上迅速发展的现代测量技术之一。此外，检测图像传感器也正进入测量领域。图像传感器是由电荷耦合器件组成，其基础是金属—氧化物—硅的MOS电容器，电荷耦合器件具备转移信号电荷的自扫描功能，以形成固态图像。入射光图像照射到图像传感器上后，其各位置的像素点所形成的光电信号能直接通过自扫描输出，得到测量结果。

3）在线自动测量装置在磨削加工中的广泛应用，实现了磨削加工的适应性控制。

4）计算机技术在测量仪器的普遍应用，使测量向高速化、高效率化及现代化不断发展。测量仪器具有检测程序菜单。