Los dispositivos ultraprecisos son componentes clave en los equipos nacionales importantes y en los instrumentos avanzados, cuyas dimensiones geométricas suelen estar entre varios cientos de micrómetros y varios cientos de milímetros, con requisitos de precisión que alcanzan decenas a cientos de nanómetros. Para garantizar la calidad de tales dispositivos, es necesario realizar mediciones ultraprecisas de su morfología tridimensional. Este artículo primero revisa el progreso en la investigación de máquinas de medición coordinada micro y nano (Coordinate Measuring Machine, CMM), realizando un resumen sistemático sobre el diseño de la estructura íntegra, técnicas de compensación de errores, desarrollo de sondas nanométricas, control del ambiente de medición y pruebas de aplicación total. En segundo lugar, se presentan detalladamente los resultados de investigación y los avances más recientes del equipo a través de cuatro generaciones de prototipos. Luego, se explica un método innovador de modelado y compensación de errores espaciales basado en los principios de Abbe y Brian, sobre la base del cual se logró una medición de precisión nanométrica de características internas con dimensiones menores a 100 μm y alta relación profundidad/ancho. Finalmente, se anticipan las direcciones futuras de investigación y las perspectivas de aplicación de máquinas de medición coordinada micro y nano.
关键词
medición precisa;sistemas microelectromecánicos (MEMS);máquinas de medición coordinada (CMM);estructuras con alta relación profundidad/ancho;sondas nanométricas;error de Abbe;compensación de errores espaciales