摘要： 2010中国数控机床展（CCMT）是由中国机床工具工业协会主办并与南京河西国际展览有限责任公司共同承办的国内大型机床展览会，是国内顶级的机床展览会.此次调研深刻感受到检测仪器的发展和变化，通过学习和了解机床检测方面技术更新，更好的指导国家机床质量监督检验中心的筹建工作完善和优化了筹建思路，为筹建工作提供了技术支持。
关键词：中国数控机床展；
0 引言
2010年南京·中国数控机床展览会展会占用南京国际博览中心目前能使用的全部6馆3厅，展出面积78000m2，展出国产数控机床和大型量仪800余台套，各种量具、刃具、夹具、磨料磨具、超硬材料及其制品、数控系统、数显装置、机床电器、机床附件、机床功能部件、机床辅机以及机床零部件等数万件。机床展品中，金切、成形、特种加工、制造单元类实物展品达700余台套，其中金切机床展品包括了通用机床分类标准中的车、钻、镗、磨、齿轮加工、螺纹加工、铣床、刨插、拉、锯等所有11大类80余种600余台。有加工中心近200余台，数控车床和车削中心170余台，数控铣床20余台，数控铣镗床20余台；数控磨床80余台，数控齿轮机床40余台，数控钻床、钻削中心和攻丝机床30余台，特种加工机床50余台，成形机床40余台（其中数控20余台）。本次调研着重考察机床数控系统的发展现状、检验方法及涉及到的检验设备。
1 检测标准的发展与测试技术的创新
目前，我国数控机床制造商大部分采用了ISO 230-2数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的测量等相关标准，并按照机械行业标准JB/T 8771.4-1998机床线性和回转轴线的定位精度的标准中规定的误差数值要求为基础来检测机床精度，因此，我国大部分的机床制造商机床交货时的合格与否就主要按机床运行轴的定位精度和机床几何精度来执行，但对于ISO 230-4圆弧插补精度标准检测仅作为机床制造商内部精度控制的检测。而对于ISO 230-6数控机床对角线检测的标准则了解甚少，更不用说采用ISO 230-6标准来控制和提高数控机床的精度了。
事实上，我国的机床使用者在机床加工过程中不仅仅是直线加工，而大部分是在平面上或是整个行程的空间范围内进行。在执行JB/T 8771.7-1998标准试件加工或交钥匙零件加工有时却很难达到图纸的要求。这是因为零件的加工精度除了受刀具、夹具等工艺因素影响外，而且与机床的几何精度和运动精度有关。机床最大的位置误差相应就变成机床加工中综合的定位精度误差、垂直度误差和直线度误差。利用常规的激光干涉仪来测量这些误差是很难很昂贵的，这通常要几天停机时间并且需要熟练的操作人员来完成这些测量。此外，具有3D误差补偿功能的高端控制器也是既昂贵又紧俏的。由此可见，测试技术的发展和创新要求机床检测标准要不断地更新，而检测标准的变化又体现测试技术的进步。
2 测量仪器、测试技术的发展与创新
2.1 激光干涉仪
世界上著名的激光干涉仪生产商主要有英国雷尼绍（RENISHAW）公司，最新代表产品XL-80系列；美国光动（OPTODYNE）公司，代表产品MCV系列。前者基于迈克尔逊干涉原理，也称分光干涉原理，后者基于激光多普勒频差效应的原理。还有美国API激光干涉仪，代表产品5D/6D激光干涉仪，突出特点是一次安装能够同时测量线性轴的六个误差（1个位置度误差，2个直线度误差，3个角度误差）。
2.1.1 美国光动（OPTODYNE）产品特点和矢量测试技术
美国光动公司生产的激光干涉仪基于多普勒频差效应的原理，在测量原理上和光学系统上与其它激光干涉仪不相同，最直观的区别就是少了干涉镜。
然而，对于大多数控制器，只允许单轴的螺距误差能被补偿。高档的数控系统具有一些选配功能，但需增加更多的成本。在这种情况下3D体积定位误差测量，工件程序可以以G代码补偿（自动修正X、Y和Z的位置）以实现在零件加工上得到更高的精确度。此外，补偿工件程序或G码也使得高端控制器变为非必须。因此，一台低成本的CNC机床可以得到高端机的效果。而且，仅工件大小的校准可以在小尺寸上采集更多补偿点从而得到更高的精度。测量数据进行分析并产生了补偿后的G代码程序，并利用该程序再次对机床做了测量，结果显示补偿前和补偿后有明显区别，补偿后的精度有明显提高。
2.1.2 成都大达双频激光干涉仪特点与技术指标
成都大达工程技术有限公司生产的双频激光干涉仪，具有先进的稳频系统；分辨率高、速度快、工作可靠；激光器的工作寿命可达3万小时；模块化结构设计，体积小、重量轻；丰富的应用软件能迅速地处理测量数据；激光波长自动修正，特别适合于现场使用。
2.1.3 国产激光干涉仪与国外激光干涉仪的比较
目前，国产激光干涉仪的性能与国外激光干涉仪的性能相比有较大差距，仅用于中低档机床的精度检测，且检测能力有限。但国产激光干涉仪的价格低廉。国外激光干涉仪的技术非常成熟，通过添加不同附件，可实现数控机床的多种误差，功能非常齐全。但进口激光干涉仪的价格昂贵。
2.2三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine， CMM）
本次展会上参展的三坐标测量机种类很多，基本上都为国产。比较大的生产商有SINPO（新天光电）、广东万濠（Rational）、苏州怡信（Easson）、台湾智泰（3DFAMILY）等。
2.3视频测量仪
视频测量仪是利用光学成像，采用非接触式的测量方法，把物件外型数据导入电脑，然后通过软件测量物件。视频测量仪主要是应用在平面测量，也有应用在三维的，但要加一个专门的测量探头才可以。
3机床数控系统的发展与创新
最近，国内外各大数控系统厂商相继推出中高端的紧凑式数控系统，HEIDENHAIN的TNC620，Siemens的828D。这说明紧凑式是数控系统的一个发展方向，符合市场的需求。数控系统的发展现状及及趋势体现在（1）紧凑式数控系统相继涌现（2）操作简单、编程容易（3）特定领域大放异彩（4）强大的计算能力和存储空间（5）安全性 国外数控系统更加强调设备使用对人的安全性，政府部门或组织对此审查也很严格，而在国内，不重视这些问题。
4总结与思考
回顾本次展会及对NSK公司的考察，收获很多。
（1）进一步明确了机床数控系统的检验思路，机床数控系统检验除购销合同约定的技术指标外，所有数控厂家都会对数控系统进行可靠性评价测试，属于通用检测项目。
（2）测试技术的发展和创新要求机床检测标准要不断地更新，而检测标准的变化又体现测试技术进步。
（3）机床检测仪器的发展日新月异，是光、机、电、计算机等技术的综合产物。
（4）测试技术的发展离不开先进的测试仪器，但测试技术的创新决不能过分依赖或受限于先进的检测仪器。不断创新我们的测试方法才是提高我们测试能力和测试技术的根本。
（5）在展会过程中，通过对参展单位相关人员的询问对国内数控机床生产厂家在数控机床可靠性研究的程度有了一定了解。
（6）由于机床部件的技术革新可以提升机床整体的水平，而且近年来机床功能部件产业化已经比较成熟，机床企业无需对机床的总体设计进行改良，只要搭配新一代的部件就可以保持其产品在行业内处于平均水平，即模块化设计。过去对模块化设计的研究证明，模块化产品设计带来的负面效果，是降低出现突破创新的机会。从国外成功的例子可以看出，国内数控机床制造厂家应该在保留模块化设计思想的同时，通过针对特定市场区间，提供独一无二的产品是规避趋同竞争、保持价值的有效方法，同时在产品设计研发过程中，应对产品基础特性加以重视。高度创新、高速发展只有这样中国数控机床产品的品质性能才可以快速赶超国际先进水平。
作者简介：陈 卓（1979-），男，吉林吉林人，博士，工程师，2008年于中科院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，现为沈阳产品质量监督检验院机械室工程师。王佳玲（1979-），女，吉林白山人，博士，2009年于中科院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，现在沈阳产品质量监督检验院金属检验部。
