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就先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)實(shí)質(zhì)性而論,主要有精密和超精密加工技術(shù)與制造自動(dòng)化兩大領(lǐng)域。前者包括了精密加工、超精密加工、微細(xì)加工,以及廣為流傳的納米加工,它追求加工上的精度和表面質(zhì)量的極限,可統(tǒng)稱為精密工程;后者包括了設(shè)計(jì)、制造和管理的自動(dòng)化,它不僅是快速響應(yīng)市場(chǎng)需求、提高生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件的重要手段,而且是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效方式。兩者密切聯(lián)系,許多精密和超精密加工要靠自動(dòng)化技術(shù)才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo),而不少制造自動(dòng)化則有賴于精密加工才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
檢測(cè)與誤差補(bǔ)償。尺寸和形位精度可用電子測(cè)微儀、電感測(cè)微儀、電容測(cè)微儀、自準(zhǔn)直儀和激光干涉儀來(lái)測(cè)量。表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進(jìn)行接觸測(cè)量,或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進(jìn)行非接觸測(cè)量。表面應(yīng)力、表面變質(zhì)層深度、表面微裂紋等缺陷,可用X光衍射法、激光干涉法等來(lái)測(cè)量。檢測(cè)可采取離線的、在位的和在線的三種方式。誤差預(yù)防通過(guò)提高機(jī)床制造精度、保證加工環(huán)境條件等來(lái)減少誤差源及其影響;誤差補(bǔ)償是在誤差分離的基礎(chǔ)上,利用誤差補(bǔ)償裝置對(duì)誤差值進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,以消除誤差本身的影響。
在工業(yè)計(jì)量中有很多需要檢測(cè)的參數(shù)與位移量的變化有關(guān),如力、流量、溫度、速度、振動(dòng)、密度、粘度等。所以位移的測(cè)量在工業(yè)甚至其他一些領(lǐng)域顯得尤為重要,而電容測(cè)微儀作為一種非接觸式的,能夠精準(zhǔn)測(cè)量微小相對(duì)位移、微振動(dòng)和微小尺寸的儀器,具有溫度穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍大、測(cè)量精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn),它的相對(duì)變化量大,能在特殊環(huán)境下工作,如在強(qiáng)光照射下、在核輻射條件、過(guò)載沖擊震動(dòng)環(huán)境等。所以在航空、航天、工業(yè)生產(chǎn)加工、超精密測(cè)量等領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)需要人們對(duì)微位移測(cè)量的精度和定位的精度提出更高的要求。在眾多的測(cè)量?jī)x器當(dāng)中,非接觸式測(cè)量?jī)x器由于其自身的優(yōu)點(diǎn),成為微位移測(cè)量領(lǐng)域的主流研究方向之一。而電容測(cè)微技術(shù)作為非接觸式測(cè)量微位移的重要手段,具有溫度穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍大、測(cè)量精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、使用方便,并可實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式測(cè)量等一系列優(yōu)點(diǎn),特別適宜動(dòng)態(tài)、在線檢測(cè),并能在特殊環(huán)境下工作特別是隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,促使電容傳感器揚(yáng)長(zhǎng)避短,使電容傳感器成為一種很有發(fā)展前途的傳感器,近年來(lái)得到了大范圍的研究和推廣,廣泛應(yīng)用于航天航空技術(shù)、精密機(jī)械加工以及其他工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域中,主要用來(lái)測(cè)量各種介質(zhì)的薄膜厚度、金屬微變、微小相對(duì)位移、微小孔徑及各種截面的形狀誤差等。尤其能在強(qiáng)光照射、核輻射條件、過(guò)載沖擊震動(dòng)等惡劣環(huán)境下工作。