計(jì)量是科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，是人類認(rèn)識(shí)世界的工具，人類歷史上的三次技術(shù)革命都和計(jì)量測(cè)試技術(shù)的突破息息相關(guān)，計(jì)量測(cè)試科技成果對(duì)推動(dòng)其他科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展具有重要的促進(jìn)和引領(lǐng)作用。2018年度中國計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，經(jīng)過嚴(yán)格的資格審查、網(wǎng)絡(luò)初審、會(huì)議復(fù)審以及評(píng)審委員會(huì)終審，共有23個(gè)項(xiàng)目獲獎(jiǎng)，其中一等獎(jiǎng)7項(xiàng)，二等獎(jiǎng)6項(xiàng)，三等獎(jiǎng)10項(xiàng)。

計(jì)量測(cè)試基礎(chǔ)研究，保證量值傳遞準(zhǔn)確可靠

基于高溫共晶點(diǎn)的開爾文原級(jí)實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主建立的高溫共晶固定點(diǎn)研制、復(fù)現(xiàn)與評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了原級(jí)輻射法熱力學(xué)溫度測(cè)量能力；代表中國在國際溫度咨詢委員會(huì)主導(dǎo)的高溫共晶點(diǎn)國際聯(lián)合研究計(jì)劃中承擔(dān)重要任務(wù)，對(duì)攻克高溫固定點(diǎn)應(yīng)用難題做出了關(guān)鍵性貢獻(xiàn)，并對(duì)高溫固定點(diǎn)熱力學(xué)溫度首次國際賦值提供了“中國數(shù)據(jù)”，有力推動(dòng)了溫度的國際量值實(shí)現(xiàn)體系從國際溫標(biāo)向熱力學(xué)溫度的歷史性轉(zhuǎn)變，使我國從過去的國際規(guī)則執(zhí)行者，轉(zhuǎn)變成為新國際量值實(shí)現(xiàn)體系的重要貢獻(xiàn)者和推動(dòng)者。

高精度鈣離子光鐘。光鐘是目前世界上頻率精準(zhǔn)的原子頻率標(biāo)準(zhǔn)，可用于新一代的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)頻系統(tǒng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十多年努力，先后解決單離子穩(wěn)定囚禁和有效冷卻、超窄線寬激光研制、實(shí)驗(yàn)環(huán)境影響等一系列關(guān)鍵問題，在此基礎(chǔ)上，研制了高精度鈣離子光鐘；并對(duì)影響光鐘指標(biāo)的物理效應(yīng)細(xì)致研究，使光鐘的不確定度和穩(wěn)定度均達(dá)10-17量級(jí)；測(cè)量的鈣離子絕對(duì)頻率值三次被國際時(shí)間頻率咨詢委員會(huì)采納，對(duì)修改鈣離子光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)頻率作出了貢獻(xiàn)。

電學(xué)量子基標(biāo)準(zhǔn)核心芯片研制。芯片是新一代基標(biāo)準(zhǔn)的核心。項(xiàng)目立足于急需、打破瓶頸、研制兩大電學(xué)量子基標(biāo)準(zhǔn)及一大毫米波關(guān)鍵參數(shù)基準(zhǔn)所需核心芯片，強(qiáng)有力支撐此三類基標(biāo)準(zhǔn)體系。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研制的量子化霍爾電阻芯片用于量子電阻基準(zhǔn)、國防量子電阻自然基準(zhǔn)，0.5V量子電壓芯片可用于復(fù)現(xiàn)高精度量子電壓，雙通道量子電壓芯片用于微伏量子電壓標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，毫米波功率基準(zhǔn)芯片用于WR-6功率基準(zhǔn)裝置及出口美國NIST系統(tǒng)。

高精度測(cè)量結(jié)果，保證重大工程安全可靠

高測(cè)速多軸高分辨力激光干涉測(cè)量技術(shù)與儀器。作為超精密測(cè)量的重要手段，激光干涉測(cè)量技術(shù)在基礎(chǔ)計(jì)量、工業(yè)校準(zhǔn)和超精密裝備中至關(guān)重要。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)突破集成多軸干涉、信號(hào)解調(diào)和折射率補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，形成全套自主的高性能激光干涉測(cè)量系統(tǒng)；提出系列可溯源至長度或頻率基準(zhǔn)的激光干涉測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)不確定度為皮、納米量級(jí)的高精度測(cè)量；形成了系列知識(shí)產(chǎn)品成果，研究成果支撐了我國自主研發(fā)光刻機(jī)的高精度，激光測(cè)振儀的信號(hào)解調(diào)等應(yīng)用，并入選“十二五”科技創(chuàng)新成就展。

材料真空性能測(cè)試技術(shù)研究。放氣率和滲透率是評(píng)價(jià)材料真空性能的主要參數(shù)。項(xiàng)目組通過多年持續(xù)攻關(guān)，在材料放氣率測(cè)量方法研究、材料滲透率測(cè)量方法研究、極小漏孔檢漏方法研究、真空容器容積原位測(cè)量等方面取得了創(chuàng)新和突破，成功應(yīng)用于科技重大專項(xiàng)02專項(xiàng)集成電路裝備、國防天基武器裝備紅外探測(cè)器、高功率激光系統(tǒng)、銫原子鐘等軍民多領(lǐng)域所需材料真空性能的測(cè)試評(píng)價(jià)和篩選，保證了應(yīng)用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與可靠，對(duì)重大科技工程的發(fā)展起到了積極推動(dòng)作用。

指導(dǎo)思想。以習(xí)近時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中全會(huì)精神，深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想和習(xí)近平總書記關(guān)于長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展重要講話精神，認(rèn)真落實(shí)黨中央、國務(wù)院決策部署，以改善長江生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為核心，以長江干流、主要支流及重點(diǎn)湖庫為突破口，統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，堅(jiān)持污染防治和生態(tài)保護(hù)“兩手發(fā)力”，推進(jìn)水污染治理、水生態(tài)修復(fù)、水資源保護(hù)“三水共治”，突出工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、航運(yùn)污染“四源齊控”，深化和諧長江、健康長江、清潔長江、安全長江、優(yōu)美長江“五江共建”，創(chuàng)新體制機(jī)制，強(qiáng)化監(jiān)督執(zhí)法，落實(shí)各方責(zé)任，著力解決突出生態(tài)環(huán)境問題，確保長江生態(tài)功能逐步恢復(fù)，環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善，為中華民族的母親河永葆生機(jī)活力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；驹瓌t。生態(tài)優(yōu)先、統(tǒng)籌兼顧。樹立綠水青山就是金山銀山的理念，把修復(fù)長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置，融入長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的各方面和全過程。以長江保護(hù)修復(fù)推動(dòng)形成節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的文化理念、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)和生活方式，以高質(zhì)量發(fā)展成果提升長江保護(hù)修復(fù)水平，努力實(shí)現(xiàn)長江發(fā)展與保護(hù)和諧共贏?？臻g管控、嚴(yán)守紅線。堅(jiān)持山水林田湖草系統(tǒng)治理，強(qiáng)化“三線一單”(生態(tài)保護(hù)紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線，生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入清單)硬約束，健全生態(tài)環(huán)境空間管控體系，劃定河湖生態(tài)緩沖帶，實(shí)施流域控制單元精細(xì)化管理，分解落實(shí)各級(jí)責(zé)任，用嚴(yán)格制度嚴(yán)密法治保護(hù)生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)決遏止沿河環(huán)湖各類無序開發(fā)活動(dòng)。突出重點(diǎn)、帶動(dòng)全局。以長江干流、主要支流及重點(diǎn)湖庫為重點(diǎn)，加快入河(湖、庫)排污口(以下簡(jiǎn)稱排污口)排查整治，強(qiáng)化工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、航運(yùn)污染治理，加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)，全面推動(dòng)長江經(jīng)濟(jì)帶大保護(hù)工作，為全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)形成示范帶動(dòng)作用。齊抓共管、形成合力。堅(jiān)持生態(tài)環(huán)境保護(hù)“黨政同責(zé)”、“一崗雙責(zé)”，落實(shí)地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)責(zé)任。通過更好發(fā)揮政府的作用，激發(fā)和保障市場(chǎng)的決定性作用，完善“政府統(tǒng)領(lǐng)、企業(yè)施治、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、公眾參與”的生態(tài)環(huán)境保護(hù)機(jī)制，構(gòu)建齊抓共管大格局，著力解決長江大保護(hù)突出生態(tài)環(huán)境問題。工作目標(biāo)。通過攻堅(jiān)，長江干流、主要支流及重點(diǎn)湖庫的濕地生態(tài)功能得到有效保護(hù)，生態(tài)用水需求得到基本保障，生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到有效遏制，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。到2020年年底，長江流域水質(zhì)優(yōu)良(達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類)的國控?cái)嗝姹壤_(dá)到85%以上，喪失使用功能(劣于Ⅴ類)的國控?cái)嗝姹壤陀?%;長江經(jīng)濟(jì)帶地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體消除比例達(dá)90%以上，地級(jí)及以上城市集中式飲用水水源水質(zhì)優(yōu)良比例高于97%。

為了保證儀器測(cè)溫的精度穩(wěn)定性和線性度等指標(biāo)，在硬件上主要采取了個(gè)方面的措施。一方面是選擇合適的溫度，溫度傳感器的參數(shù)性能，是整機(jī)性能能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵。作為計(jì)量?jī)x器不宜選用一般的PN結(jié)溫度傳感器，因?yàn)槠錅y(cè)溫精度穩(wěn)定性線性度和一致性都相對(duì)較差，不能滿足設(shè)計(jì)的要求。這里選用了集成溫度傳感器，其測(cè)溫精度為．℃，測(cè)溫分辨率為．℃，非線性度在～℃范圍小于，其參數(shù)性能保證了現(xiàn)場(chǎng)采集的熱源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后的數(shù)據(jù)精度穩(wěn)定性和線性度均高于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。
  此外具有一致性較好特點(diǎn)，用戶在儀器使用一定時(shí)間后，可方便地自行更換探頭。另一方面，在信號(hào)選擇傳送放大和轉(zhuǎn)換的過程中，不可避免地要引入一些干擾，使數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的誤差。為了確保儀器整機(jī)性能指標(biāo)符合計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)儀器前向通道的結(jié)構(gòu)，器件性能參數(shù)指標(biāo)的選擇上都提出了較高的要求，在軟件設(shè)計(jì)上，采用了數(shù)字濾波與線性軟件校正等手段。儀器設(shè)計(jì)要求測(cè)溫分辨率為，測(cè)溫范圍為，放大器輸出電壓范圍為～V。由于系統(tǒng)對(duì)測(cè)溫參數(shù)性能要求很高，為了達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，放大器采取對(duì)信號(hào)進(jìn)行差值放大，差值放大的增益越高，儀器測(cè)溫輸出結(jié)果的分辨率和靈敏度就越高，這里把的增益設(shè)定為倍。
  把℃溫度的測(cè)溫電壓值作為高性能基準(zhǔn)電壓源LM的基準(zhǔn)電壓值Vr接到儀器放大器AD的反相輸入端，作為測(cè)溫零刻度參考點(diǎn)零漂和失調(diào)電壓均小于，儀器放大器同相端接實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)器輸入電壓變化為mV，輸出電壓變化為V；溫度每變化．℃，儀器放大器輸入電壓變化為mV，輸出電壓變化為mV；溫度每變化．℃，儀器放大器輸入電壓變化為．mV，輸出電壓變化為mV。作為一個(gè)高性能的計(jì)量?jī)x器，對(duì)放大器增益的穩(wěn)定性失調(diào)電壓零漂和非線性失真等參數(shù)要求極高，不宜于選用一般精度的運(yùn)放作為放大器，否則可能由于運(yùn)放對(duì)信號(hào)放大這一環(huán)節(jié)帶來的誤差，使儀器的參數(shù)指標(biāo)性能下降，達(dá)不到計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。
  本儀器選用了高性能參數(shù)的AD作為儀器放大器，AD的零漂失調(diào)電壓和非線性失真等參數(shù)指標(biāo)值極小，使AD在放大信號(hào)過程中產(chǎn)生的誤差，在本儀器所要求性能參數(shù)的數(shù)量級(jí)上可忽略不計(jì)。系統(tǒng)使用轉(zhuǎn)換器，把輸出的～V電壓，轉(zhuǎn)換成～kHz頻率的脈沖信號(hào)，送入單片機(jī)的T口。測(cè)量溫度數(shù)據(jù)與V/F轉(zhuǎn)換后的脈沖信號(hào)頻率成線性正比關(guān)系，溫度越高，儀器放大器輸出的電壓越高，轉(zhuǎn)換器輸出的頻率值越高。溫度為℃時(shí)，儀器放大器輸出的電壓為轉(zhuǎn)換后的頻率值為；溫度為時(shí)，儀器放大器輸出的電壓為轉(zhuǎn)換后的頻率值。

操作人員應(yīng)有很強(qiáng)的責(zé)任心。剝肋刀頭和滾絲頭不準(zhǔn)，螺紋損傷。解決方法：有專業(yè)技術(shù)人員對(duì)鋼筋滾絲機(jī)定期和不定期進(jìn)行檢查，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)細(xì)心請(qǐng)教，熟練掌握剝肋刀頭和滾絲頭的技術(shù)。鋼筋套絲機(jī)長度不準(zhǔn)，絲頭長度不統(tǒng)一。解決方法：將套絲機(jī)長度按照規(guī)定長度準(zhǔn)確，使加工出來的絲頭大小長度統(tǒng)一。鋼筋直螺紋套筒連接操作人員缺少經(jīng)驗(yàn)。解決方法：找有經(jīng)驗(yàn)的施工人員進(jìn)行操作，或?qū)o經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行培訓(xùn)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，利用數(shù)控車床加工螺紋，能大大提高生產(chǎn)效率、保證螺紋加工精度，減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但在高職院校的數(shù)控車床實(shí)習(xí)培訓(xùn)教學(xué)中普遍存在如下現(xiàn)象：部分教師和絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)螺紋加工感到棘手，特別是加工多頭螺紋。
更加無所適從。下面通過螺紋零件的實(shí)際加工分析，闡述多頭螺紋的加工步驟和方法。螺紋的基本特性在機(jī)械制造中，螺紋聯(lián)接被廣泛應(yīng)用，例如數(shù)控車床的主軸與卡盤的聯(lián)結(jié)，方刀架上螺釘對(duì)刀具的堅(jiān)固，絲杠螺母的傳動(dòng)等。它是在圓柱或圓錐表面上沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起和溝槽，有外螺紋和內(nèi)螺紋兩種。按照螺紋剖面形狀的不同，主要有三角螺紋、梯形螺紋、鋸齒螺紋和矩形螺紋四種。按照螺紋的線數(shù)不同，又可分為單線螺紋和多線螺紋。在各種機(jī)械中，螺紋零件的作用主要有以下幾點(diǎn)：一是用于連接、緊固;二是用于傳遞動(dòng)力，改變運(yùn)動(dòng)形式。三角螺紋常用于連接、堅(jiān)固;梯形螺紋和矩形螺紋常用于傳遞動(dòng)力，改變運(yùn)動(dòng)形式。由于用途不同，它們的技術(shù)要求和加工方法也不一樣。
螺紋的加工，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，除采用普通機(jī)床加工外，常采用數(shù)控機(jī)床加工。這樣既能減輕加工螺紋的加工難度又能提高工作效率，并且能保證螺紋加工質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床加工螺紋常用GG92和G76三條指令。其中指令G32用于加工單行程螺紋，編程任務(wù)重，程序復(fù)雜;而采用指令G92，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單螺紋切削循環(huán)，使程序編輯大為簡(jiǎn)化，但要求工件坯料事先必須經(jīng)過粗加工。指令G76，克服了指令G92的缺點(diǎn)，可以將工件從坯料到成品螺紋加工完成。且程序簡(jiǎn)捷，可節(jié)省編程時(shí)間。在普通車進(jìn)行多頭螺紋車削一直是一個(gè)加工難點(diǎn)：當(dāng)條螺紋車成之后，需要手動(dòng)進(jìn)給小刀架并用百分表校正，使刀尖沿軸向精確移動(dòng)一個(gè)螺距再加工第二條螺紋;或者打開掛輪箱。
調(diào)整齒輪嚙合相位，再依次加工其余各頭螺紋。受普通車床絲杠螺距誤差、掛輪箱傳動(dòng)誤差、小拖板移動(dòng)誤差等多方面的影響，多頭螺紋的導(dǎo)程和螺距難以達(dá)到很高的精度。而且，在整個(gè)加工過程中，不可避免地存在刀具磨損甚至打刀等問題，一旦換刀，新刀必須精確在未完成的那條螺紋線上。這一切都要求操作者具備豐富的經(jīng)驗(yàn)和高超的技能。然而，在批量生產(chǎn)中，單靠操作者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和技能是不能保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的。在制造業(yè)現(xiàn)代化的今天，高精度數(shù)控機(jī)床和高性能數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用使許多普通機(jī)床和傳統(tǒng)工藝難以控制的精度變得容易實(shí)現(xiàn)，而且生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量也得到了很大程度的保證?，F(xiàn)以FANUC系統(tǒng)的GSK980T車床，加工螺紋M30×3/2-5g6g為例。
說明多頭螺紋的數(shù)控加工過程：工件要求：螺紋長度為25mm，兩頭倒角為2×45°、牙表面粗糙度為Ra3.2的螺紋。采用的材料是為45#圓鋼坯料。多頭螺紋的編程方法和單頭螺紋相似，采用改變切削螺紋初始位置或初始角來實(shí)現(xiàn)。假定毛坯已經(jīng)按要求加工，螺紋車刀為T0303，采用如下兩種方法來進(jìn)行編程加工。用G92指令來加工圓柱型多頭螺紋。G92指令是簡(jiǎn)單螺紋切削循環(huán)指令，我們可以利用先加工一個(gè)單線螺紋，然后根據(jù)多頭螺紋的結(jié)構(gòu)特性，在Z軸方向上移過一個(gè)螺距，從而實(shí)現(xiàn)多頭螺紋的加工。程序編輯如圖。工件原點(diǎn)設(shè)在右端面中心用G33指令來加工圓柱型多頭螺紋。用G33指令來編程時(shí)，除了考慮螺紋導(dǎo)程(F值)外，還要考慮螺紋的頭數(shù)(P值)來說明螺紋軸向的分度角。

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