第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應用特點

三坐標測量機在機械、電子、儀表、塑膠等 行業(yè) 廣泛使用。三坐標測量機是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一，因為它可以代替多種表面測量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復雜的測量任務所需時間從小時減到分鐘，這是其它儀器而達不到的效果。

三坐標測量在同軸度檢測是我們在測量工作中經(jīng)常遇到的問題，用三坐標進行同軸度的檢測不僅直觀且又方便，三次元、2.5次元與三坐標其測量結果精度高，并且重復性好。

2D影像測量儀在汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)，有很多產(chǎn)品需要進行嚴格的同軸度檢查，特別是出口產(chǎn)品的檢查更加嚴密，如EATON差速器殼、AAM撥叉、主減速器殼、三次元、2.5次元、二次元等。因此能否準確地測量出此類零件的同軸度對以后的裝配有著一定的影響。

三坐標測量機主要用于機械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型、機器等中小型配件、模具等 行業(yè) 中的箱體、機架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量，還可用于電子、五金、塑膠等 行業(yè) 中，可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務。

第二節(jié) 產(chǎn)品發(fā)展歷程

三坐標測量機（CoordinateMeasuringMachining，簡稱CMM）是20世紀60年代發(fā)展起來的一種新型高效的精密測量儀器。它的出現(xiàn)，一方面是由于自動機床、數(shù)控機床高效率加工以及越來越多復雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設備與之配套；另一方面是由于電子技術、計算機技術、數(shù)字控制技術以及精密加工技術的發(fā)展為三坐標測量機的產(chǎn)生提供了技術基礎。

測量機的發(fā)展可劃分為三代:

第一代：世界上第一臺測量機是英國的FERRANTI公司于1959年研制成功，當時的測量方式是測頭接觸工件后，靠腳踏板來記錄當前坐標值，然后使用計算器來計算元素間的位置關系。到20世紀60年代末，已有近十個國家的三十多家公司在生產(chǎn)CMM，不過這一時期的CMM尚處于初級階段。

第二代：隨著計算機的飛速發(fā)展，測量機技術進入了CNC控制機時代，完成了復雜機械零件的測量和空間自由曲線曲面的測量，測量模式增加和完善了自學習功能，改善了人機界面，使用專門測量語言，提高了測量程序的開發(fā)效率。西安愛德華測量設備股份有限公司總經(jīng)理宋建忠博士從上實際70年代開始，就專業(yè)鉆研坐標測量技術。1986年宋建忠博士被國家教委推薦赴德國德累斯頓工業(yè)大學攻讀博士學位，師從于世界著名的三坐標測量技術專家Prof.w.lohe， 研究 數(shù)據(jù)及測量方法，其后又在德國著名生產(chǎn)三坐標測量機的廠家負責技術開發(fā)工作，在此期間對測量機的結構設計和控制部分做了深入的 研究 。

第三代：從90年代開始，隨著工業(yè)制造 行業(yè) 向集成化、柔性化和信息化發(fā)展，產(chǎn)品的設計、制造和檢測趨向一體化，這就對作為檢測設備的三坐標測量機提出了更高的要求，從而提出了第三代測量機的概念。

其特點是：

1、具有與外界設備通訊的功能；

2、具有與CAD系統(tǒng)直接對話的標準數(shù)據(jù)協(xié)議格式；

3、硬件電路趨于集成化,并以計算機擴展卡的形式,成為計算機的大型外部設備。

在這一時期，國內精密測量儀器得到了迅速發(fā)展。1995年，宋建忠博士開發(fā)出自己的測量機系列——SKM系列，立即在 行業(yè) 內引起轟動。1997年，宋建忠博士回國后成立了西安愛德華測量設備有限公司，成為國內較早的專業(yè)從事光機電子一體、多維坐標測量機生產(chǎn)與研發(fā)的專業(yè)企業(yè)。宋建忠博士把德國乃至世界上三坐標測量機生產(chǎn)方面的先進技術融于自己的產(chǎn)品設計當中，并迅速開發(fā)出第一代三坐標測量機MCMS系列，填補了國內計量儀器生產(chǎn)制造的多項空白，推進了我國工業(yè)精密儀器測量技術迅速達到國際先進水平。目前，愛德華測量MCMS系列坐標測量機仍應用于國內眾多企業(yè)。

經(jīng)過多年發(fā)展，三坐標測量機已廣泛用于機械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國防工業(yè)等各部門，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測和質量控制不可缺少的萬能測量設備。

第三節(jié) 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈構成

產(chǎn)業(yè)鏈定義：即從一種或幾種資源通過若干產(chǎn)業(yè)層次不斷向下游產(chǎn)業(yè)轉移直至到達消費者的路徑，它包含四層含義：一是產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)層次的表達。二是產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)關聯(lián)程度的表達。產(chǎn)業(yè)關聯(lián)性越強，鏈條越緊密，資源的配置效率也越高。三是產(chǎn)業(yè)鏈是資源加工深度的表達。產(chǎn)業(yè)鏈越長，表明加工可以達到的深度越深。四是產(chǎn)業(yè)鏈是滿足需求程度的表達。產(chǎn)業(yè)鏈始于自然資源、止于消費市場，但起點和終點并非固定不變。

產(chǎn)業(yè)鏈是一個包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產(chǎn)業(yè)鏈這種“對接機制”是產(chǎn)業(yè)鏈形成的內模式，作為一種客觀規(guī)律，它像一只“無形之手”調控著產(chǎn)業(yè)鏈的形成。

產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學中的一個概念，是各個產(chǎn)業(yè)部門之間基于一定的技術經(jīng)濟關聯(lián)，并依據(jù)特定的邏輯關系和時空布局關系客觀形成的鏈條式關聯(lián)關系形態(tài)。產(chǎn)業(yè)鏈主要是基于各個地區(qū)客觀存在的區(qū)域差異，著眼發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢，借助區(qū)域市場協(xié)調地區(qū)間專業(yè)化分工和多維性需求的矛盾，以產(chǎn)業(yè)合作作為實現(xiàn)形式和內容的區(qū)域合作載體。

產(chǎn)業(yè)鏈的本質是用于描述一個具有某種內在聯(lián)系的企業(yè)群結構，它是一個相對宏觀的概念，存在兩維屬性：結構屬性和價值屬性。產(chǎn)業(yè)鏈中大量存在著上下游關系和相互價值的交換，上游環(huán)節(jié)向下游環(huán)節(jié)輸送產(chǎn)品或服務，下游環(huán)節(jié)向上游環(huán)節(jié)反饋信息。

產(chǎn)業(yè)鏈分為接通產(chǎn)業(yè)鏈和延伸產(chǎn)業(yè)鏈。

接通產(chǎn)業(yè)鏈是指將一定地域空間范圍內的斷續(xù)的產(chǎn)業(yè)部門(通常是產(chǎn)業(yè)鏈的斷環(huán)和孤環(huán)形式)借助某種產(chǎn)業(yè)合作形式串聯(lián)起來；

延伸產(chǎn)業(yè)鏈則是將一條既已存在的產(chǎn)業(yè)鏈盡可能地向上下游拓深延展。產(chǎn)業(yè)鏈向上游延伸一般使得產(chǎn)業(yè)鏈進人到基礎產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)和技術研發(fā)環(huán)節(jié)，向下游拓深則進入到市場拓展環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈的實質就是不同產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之間的關聯(lián)，而這種產(chǎn)業(yè)關聯(lián)的實質則是各產(chǎn)業(yè)中的企業(yè)之間的供給與需求的關系。

隨著技術的發(fā)展，迂回生產(chǎn)程度的提高，生產(chǎn)過程劃分為一系列有關聯(lián)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。分工與交易的復雜化對使得在經(jīng)濟中通過什么樣的形式聯(lián)結不同的分工與交易活動成為日益突出的問題。企業(yè)組織結構隨分工的發(fā)展而呈遞增式增加。因此，搜尋一種企業(yè)組織結構以節(jié)省交易費用并進一步促進分工的潛力，相對于生產(chǎn)中的潛力會大大增加。企業(yè)難以應付越來越復雜的分工與交易活動，不得不依靠企業(yè)間的相互關聯(lián)，這種搜尋最佳企業(yè)組織結構的動力與實踐就成為產(chǎn)業(yè)鏈形成的條件

圖表1  產(chǎn)業(yè)鏈形成模式示意圖

如圖所示，產(chǎn)業(yè)鏈的形成首先是由社會分工引起的，在交易機制的作用下不斷引起產(chǎn)業(yè)鏈組織的深化。在圖中，C1、C2、C3表示社會分工的程度，其中，C3>C2>C1表示社會分工程度的不斷加深；A1、A2、A3表示市場交易的程度，A3>A2>A1表示市場交易程度的不斷加深；B1、B2、B3表示產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展程度，其中，B3>B2>B1表示產(chǎn)業(yè)鏈條的不斷延伸和產(chǎn)業(yè)鏈形式的日益復雜化。三個坐標相交的原點0，表示既無社會分工也無市場交易更無產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的初始狀態(tài)。

      從C1點開始，而不是從坐標原點開始，意味著社會分工是市場交易的起點，也是產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的起點社會分工C1的存在促進了市場交易程度A1的產(chǎn)生，在A1作用下，需要B1的產(chǎn)業(yè)鏈形式與它對接B1這種產(chǎn)業(yè)鏈形式的產(chǎn)生又促進了社會分工的進一步發(fā)展，于是，社會分工就從C1演化到C2。相應地，在C2的作用下，市場交易程度從A1發(fā)展到A2，A2又促進了產(chǎn)業(yè)鏈形式從B1發(fā)展到B2。接著，按照同樣的原理，B2促使C2發(fā)展到C3，C3又促使A2發(fā)展到A3，A3又促使產(chǎn)業(yè)鏈從B2發(fā)展到B3⋯⋯如此周而復始，使產(chǎn)業(yè)鏈不斷形成發(fā)展。


      產(chǎn)業(yè)鏈形成的動因在于產(chǎn)業(yè)價值的實現(xiàn)和創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)價值實現(xiàn)和增值的根本途徑。任何產(chǎn)品只有通過最終消費才能實現(xiàn)，否則所有中間產(chǎn)品的生產(chǎn)就不能實現(xiàn)。同時，產(chǎn)業(yè)鏈也體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)價值的分割。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)價值由在不同部門間的分割轉變?yōu)樵诓煌a(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點上的分割產(chǎn)業(yè)鏈也是為了創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)價值最大化，它的本質是體現(xiàn)“1+1>2”的價值增值效應。這種增值往往來自產(chǎn)業(yè)鏈的乘數(shù)效應，它是指產(chǎn)業(yè)鏈中的某一個節(jié)點的效益發(fā)生變化時，會導致產(chǎn)業(yè)鏈中的其他關聯(lián)產(chǎn)業(yè)相應地發(fā)生倍增效應產(chǎn)業(yè)鏈價值創(chuàng)造的內在要求是：生產(chǎn)效率≥內部企業(yè)生產(chǎn)效率之和(協(xié)作乘數(shù)效應)；同時，交易成本≤內部企業(yè)間的交易成本之和(分工的網(wǎng)絡效應)。企業(yè)間的關系也能夠創(chuàng)造價值。價值鏈創(chuàng)造的價值取決于該鏈中企業(yè)間的投資。不同企業(yè)間的關系將影響它們的投資，并進而影響被創(chuàng)造的價值。通過鼓勵企業(yè)做出只有在關系持續(xù)情況下才有意義的投資，關系就可以創(chuàng)造出價值來。

三坐標測量機 行業(yè) 的產(chǎn)業(yè)鏈結構 分析 ：上游原材料供應商，中游三坐標測量機生產(chǎn)商，下游應用 行業(yè) ，此外還有貫穿產(chǎn)業(yè)鏈的物流配送廠家、銷售廠家等。

圖表2  三坐標測量機產(chǎn)業(yè)鏈結構圖
 

第四節(jié) 產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位及影響

三坐標測量機主要用于機械、汽車、航空、軍工、家具、工具原型、機器等中小型配件、模具等 行業(yè) 中的箱體、機架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量，還可用于電子、五金、塑膠等 行業(yè) 中，可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務。

模具 行業(yè)

三坐標測量機在模具 行業(yè) 中的應用相當廣泛，它是一種設計開發(fā)、檢測、統(tǒng)計 分析 的現(xiàn)代化的智能工具，更是模具產(chǎn)品無與倫比的質量技術保障的有效工具。當今主要使用的三坐標測量機有橋式測量機、龍門式測量機、水平臂式測量機和便攜式測量機。測量方式大致可分為接觸式與非接觸式兩種。

模具的型芯型腔與導柱導套的匹配如果出現(xiàn)偏差，可以通過三坐標測量機找出偏差值以便糾正。在模具的型芯型腔輪廓加工成型后，很多鑲件和局部的曲面要通過電極在電脈沖上加工成形，從而電極加工的質量和非標準的曲面質量成為模具質量的關鍵。因此，用三坐標測量機測量電極的形狀必不可少。三坐標測量機可以應用3D數(shù)模的輸入，將成品模具與數(shù)模上的定位、尺寸、相關的形位公差、曲線、曲面進行測量比較，輸出圖形化報告，直觀清晰的反映模具質量，從而形成完整的模具成品檢測報告。在某些模具使用了一段時間出現(xiàn)磨損要進行修正，但又無原始設計數(shù)據(jù)(即數(shù)模)的情況下，可以用截面法采集點云，用規(guī)定格式輸出，探針半徑補償后造型，從而達到完好如初的修復效果。

當一些曲面輪廓既非圓弧，又非拋物線，而是一些不規(guī)則的曲面時，可用油泥或石膏手工做出曲面作為底胚。然后用三坐標測量機測出各個截面上的截線、特征線和分型線，用規(guī)定格式輸出，探針半徑補償后造型，在造型過程中圓滑曲線，從而設計制造出全新的模具。

三坐標測量機以其高精度高柔性以及優(yōu)異的數(shù)字化能力，成為現(xiàn)代制造業(yè)尤其是模具工業(yè)設計、開發(fā)、加工制造和質量保證的重要手段。

第一、測量機能夠為模具工業(yè)提供質量保證，是模具制造企業(yè)測量和檢測的最好選擇。測量機在處理不同工作方面的靈活性以及自身的高精度，使其成為一個仲裁者。在為過程控制提供尺寸數(shù)據(jù)的同時，測量機可提供入廠產(chǎn)品檢驗、機床的校驗、客戶質量認證、量規(guī)檢驗、加工試驗以及優(yōu)化機床設置等附加性能。高度柔性的三坐標測量機可以配置在車間環(huán)境，并直接參與到模具加工、裝配、試模、修模的各個階段，提供必要的檢測反饋，減少返工的次數(shù)并縮短模具開發(fā)周期，從而最終降低模具的制造成本并將生產(chǎn)納入控制。

第二、測量機具備強大的逆向工程能力，是一個理想的數(shù)字化工具。通過不同類型測頭和不同結構形式測量機的組合，能夠快速、精確的獲取工件表面的三維數(shù)據(jù)和幾何特征，這對于模具的設計、樣品的復制、損壞模具的修復特別有用。此外，測量機還可以配備接觸式和非接觸式掃描測頭，并利用PC-DMIS測量軟件提供的強大的掃描功能，完成具備自由曲面形狀特征的復雜工件CAD模型的復制。無需經(jīng)過任何轉換，可以被各種CAD軟件直接識別和編程，從而大大提高了模具設計的效率。

具體來說，在模具制造企業(yè)中應用測量機完成設計和檢測任務時，要密切關注測量基準的選擇、測頭的標定和選擇、測點數(shù)及測量位置的 規(guī)劃 、坐標系的建立、環(huán)境的影響、局部幾何特征的影響、CNC控制參數(shù)等多方面的因素。這當中的每一個因素，都足以影響測量結果的精確和效率。

汽車 行業(yè)

坐標測量機是通過測頭系統(tǒng)與工件的相對移動，探測工件表面點三維坐標的測量系統(tǒng)。通過將被測物體置于三坐標測量機的測量空間，利用接觸或非接觸探測系統(tǒng)獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據(jù)這些點的空間坐標值，由軟件進行數(shù)學運算，求出待測的幾何尺寸和形狀、位置。因此，坐標測量機具備高精度、高效率和萬能性的特點，是完成各種汽車零部件幾何量測量與品質控制的理想解決方案。

汽車零部件具有品質要求高、批量大、形狀各異的特點。根據(jù)不同的零部件測量類型，主要分為箱體、復雜形狀和曲線曲面三類，每一類相對測量系統(tǒng)的配置是不盡相同的，需要從測量系統(tǒng)的主機、探測系統(tǒng)和軟件方面進行相互的配套與選擇。

發(fā)動機制造業(yè)

發(fā)動機是由許多各種形狀的零部件組成，這些零部件的制造質量直接關系到發(fā)動機的性能和壽命。因此，需要在這些零部件生產(chǎn)中進行非常精密的檢測，以保證產(chǎn)品的精度及公差配合。在現(xiàn)代制造業(yè)中，高精度的綜合測量機越來越多的應用于生產(chǎn)過程中，使產(chǎn)品質量的目標和關鍵漸漸由最終檢驗轉化為對制造流程進行控制，通過信息反饋對加工設備的參數(shù)進行及時的調整，從而保證產(chǎn)品質量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。

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