近日，中國科學院瀋陽自動化研究所智慧檢測與裝備研究室IDE團隊在國家重點研發計劃的支援下，艱苦攻關，創新性提出了高負載大可變數程的大型圓柱度測量新方法，並依此方法研發出大型圓柱度測量儀。

圓柱度是精密迴轉類零件重要的精度指標之一。目前，圓柱度測量儀多透過接觸式感測器獲取被測目標資訊，採用精密轉檯迴轉的方式實現測量。接觸式感測器的可形變數極小，在圓柱度測前定心調整過程中，大偏心距累積的運動定位誤差極易超出感測器的極限行程而造成感測器損壞。受被測物件的尺寸、重量及高精密轉檯的製造技術等因素的影響，過大的載荷將嚴重影響精密軸系的迴轉精度，所產生的隨機誤差難以透過演算法有效補償，無法滿足大型工件的高精度測量需求。對於直徑超過2米的大型軸承套圈，由於零件尺寸巨大、圓柱度測量精度要求高以及測量環境的侷限性，現有的接觸式感測器與轉檯迴轉的測量方式難以滿足其測量要求。因此，亟須研究針對大型迴轉類零件圓柱度的現場快速精密測量方法及相應的評定技術。

智慧檢測與裝備研究室IDE團隊提出的高負載大可變數程的大型圓柱度測量新方法採用具有精密、隔震等特性的氣浮驅動技術，配合精密耦件，運用測前快速自適應偏置調整技術實現工件測前自動定心，採用精密測頭回轉的方式快速獲取有效測量資訊。在測量原理方面，研究提出了更完善的圓柱度測量模型及誤差分離演算法，測前定心與實際測量採用分立的運動控制系統，既解決了大型工件的載荷問題，又可應用模型引數擬合的方式實現偏心、測量線偏置、被測圓柱軸傾斜等誤差的精準分離；測量系統採用對稱式雙測頭測量方案，綜合了非接觸式位移感測器安全、柔性的特點與接觸式位移感測器精密、可靠的特性。該方法突破了傳統測量方法在大型圓柱度測量過程中的侷限性，實現了大型迴轉類零件圓柱度測前自適應偏置調整和現場快速精密測量。

該研發團隊已完成大型圓柱度測量儀原理樣機的研發工作，並在《光學精密工程》《中國鐳射》等上發表論文2篇，申請發明專利4項。經過專家與天津計量院的檢定，大型圓柱度測量儀樣機的迴轉精度為42。6nm，Z嚮導軌精度139nm/100mm，最大測量直徑為2500mm，且其測量範圍可根據使用需求進一步拓展。這意味著該原理樣機的核心技術指標已達到國內領先、國際先進水平。該專案的實施將進一步夯實我國大型軸承及以大型軸承為核心基礎部件的高階裝備的製造技術基礎，推動直徑大於2米的大型軸承圓柱度測量儀的研究，掌握大型圓柱度測量儀的核心技術，提高軸承及相關行業的自主創新能力，為我國高鐵、風電和高檔數控機床等高階裝備製造業的進一步發展提供保障能力，對我國從製造大國邁向製造強國，具有重要的現實意義和社會經濟效益。

大型零件圓柱度測量儀樣機