（天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津三、通过学科交叉与融合，开拓制造技术的新生长点传统的机械加工方法早己不能充分满足社会各方面，特别是微电子、微机械、微光学、生物工程及各种高科技发展的要求。

　　有人说，非传统加工或称特种加工，是近年来发展*快的加工方法，这是事实。必须综合应用在各个领域的科技成就，才能解决国民经济、国防、科学和人类生存等方面的各种装音和工具问题。

　　近年来国际生产工程学会年会连续安排了“纳米技术：国际发展状况与呈现的产品”“短与超短脉冲激光加工一技术水平”

　　*机密的制造方法到年产64亿美元的快速制造过程“介绍了一种非为人们熟知但却很有发展前景的加工方法。

　　光化学加工利用光致抗蚀剂的模板来实现对选定区域的化学刻蚀加工。它可以用于加工不锈钢、铜及其合金、镍及其铁合金、锡及其合金、低碳、碳和硅钢、铝等金属，和玻璃、光敏玻璃、聚合物等各种材料。它的一个显著特点是在各个截面可以刻蚀得到不同的轮廓形状。它可以加工厚2mm以内的各种形状零件，实现快速成型。它的不足是在各向同性刻蚀中，刻蚀剂不仅向下作用，而且也会向抗蚀剂下面的材料四周刻蚀。

　　光致抗蚀剂是光化学加工的关键因素。它有起正片作用度光处抗蚀）和起负片作用度光处不抗蚀）的；基于天然产品的和基于合成聚合物的；有液体或干片型的；采用有机溶剂和水基配方的。为了解决薄液抗蚀镀层中的针孔问题，常用较厚的干片。

　　挥发性有机合成物对环境的影响是一个需要关注的问题，采用水基配方可以缓解这一问题。

　　光化学加工发展很快，目前己经应用于微电子、微机械、工艺美术品等许多领域，如电视机的荫罩板、集成电路的引脚、手机的衬垫、磁盘驱动器读写头的悬臂、微飞行器的翅膀、人体植入物、手表薄片零件、手饰、装饰品等。

　　光化学加工也可用于三维物体，主要的方法一是将光化学加工得到的薄片包在三维物体上，构成其外表面；二是采用叠片的方法。*大可加工尺寸从原理上没有限制，如清真寺的墙、飞机镶板、电梯门等。*薄的片为3~5！m.光化学加工的成本与所加工的面积成正比。一块光致抗蚀剂的模板常能曝光9000次，每一件所分担的成本显然比只能用几次模板低。光化学加工工具比冲压工具成本低，但每一件生产附加的费用大。与激光和走丝加工相比，光化学加工成本显著要低，因为它可以对许多特征同时加工，而激光和走丝加工是逐个进行的。

　　近年来光化学加工的应用领域发展很快，到2000年己达到60亿美元。为了使光化学加工更有竟争能力，需要同时在质量、成本和减小对环境的影响三方面努力。这里特别要强调的是减小对环境的影响，包括尽量采用天然和水基配方抗蚀剂；采用激光或高精度啧墨方法直接照射抗蚀剂，避免照相过程；采用对环境友好的刻蚀剂，并循环使用；对整个刻蚀过程进行监控、实现生产过程自动化等。

　　将若干种技术以一定方式结合起来，解决加工中的问题，这是机械制造业创新、开拓新的生长点的一个重要方向。例如除了激光加工，还有激光辅肋加工。通过激光的照射，使被加工材料处于塑性状态，容易加工。主题报告“精密磨削中的磨具的创新”

　　介绍了将磨削与电化学、电火花、超声波相结合的加工方法，还介绍用电解、激光辅肋等修整砂轮的方法。

　　加工过程的化学问题由于非常规加工、复合加工应用越来越广，刀具含结合剂）和被加工件可以是具有各种化学成分的材料，特别是冷却液中还常含有各种添加剂，机械加工中的化学作用是不可忽视的。正确理解这些化学作用的机理，并加以正确利用，有利于提高生产效率和加工质量。反之，有可能对机床、刀具、工件、环境带来损害。应当说对机械加工中的化学作用研究还很不够，为了引起对这一问题的重视，本届大会安排了“加工过程的化学问题”主题报告。

　　化学作用主要出现在工件和刀具表面的反应层上，它包括物理吸附、化学吸附和化学反应三个层次的作用。通常主体材料上由里到外常覆盖有变形层、反应层、吸附层、污染层灰尘、油脂、残存切屑等）。低温下冷却液在工件和刀具表面生成一层薄膜，它保护工件和刀具免受氧化，吸附和反应层具有减小表面粗糙度和摩擦的作用。主题报告“加工过程的化学问题”洋细介绍了冷却液中硫、磷、铬成分，以及不同输液量、输液方式对刀具和加工表面、切屑形成的影响。

　　需要从冷却液对刀具的影响、刀具与工件之间的影响、冷却液对工件的影响等全面地分析加工过程的化学问题。例如，在冷却液中加入磷有利于加工，但加快刀具化学蚀耗；含钙的材料容易加工，但采用氧化铝磨粒时会生成铝酸钙，使磨粒性能下降；冷却液中加入硫和磷添加剂，可以减小磨削力、提高磨削表面的质量。磨削速度不能太快，否则时间太短不足以产生化学反应，添加剂的浓度也有影响，但是磷添加剂会降低氮化表面的硬度。

　　形成适当的反应层可以提高刀具的耐磨性。表面的化学状态影响以后的加工和产品的使用性能。

　　生物材料应用曰益广泛，对生物材料化学特性的研究更为重要，例如腐蚀对于人造骨干、牙齿、器肓都是不允许的，在使用冷却液时必须注意这一问题。

　　四、深入机械制造技术自身规律的研究是发展机械制造业的基础发展机械制造业必须充分利用各个领域一切*新科技成就，依靠学科交叉和融合，为我所用，但是它的基础是对机械制造技术自身规律的掌握。倍息科技为包括制造业在内的整个工业发展提供了强有力的支持，但它只是一个工具，虽然是强有力的工具。

　　再先进的自动、智能制造系统，其数据库、知识库要靠制造领域的专家建立。

　　以上面谈到的干切和少量润滑为例，不掌握切削机理、不了解刀具几何形状、结构、被加工材料等对摩擦、热、切屑形成等的影响，就无法实现干切和少量润滑。国际生产工程学会除了瞄准前沿、高度关注科技综合外，十分重视机械制造学科自身规律的研究，作为学科与工业发展的基础。本届大会的多数主题报告是关于机械制造学科自身机理和规律研究的。

　　颤振稳定性是金属切削和磨削中的基本问题，也是限制切削速度和影响加工质量的重要因素。主题报告“金属切削和磨削中的颤振稳定性”分别讨论了切入式车、镗、钻、铣、磨等加工的动力学模型，并导出了颤振稳定瓣图，得到了切削系数与刀具的形式、材料、尺寸和几何形状、工件材料、阻尼系数、切削力、切削用量、颤振频率等之间的关系。在许多情况下其动力学是非线性的。在某些加工中，还同时存在多种形式的颤振，例如在钻削中就同时具有扭振以及轴向和横向颤振，而扭振和轴向颤振又常耦合在一起，所有这一切都给颤振的研究和防止带来了复杂性。钻削中还会发生横向旋振，使被加工孔呈多叶形，如三叶或七叶形。对于深孔钻，情况还要复杂。钻头是一个弱刚度体，奇数的切削刃导致产生周期变化的径向力，由于钻头穹曲变形而产生的颤振也不可忽视。时间序列分析己用于钻削的颤振研究中。

　　铣削的情况也很复杂，铣削和钻削一样是一个多维动力学问题。

　　此外它属于多刃断续切削，切削力的大小和方向都会随铣刀的转动而变化，而且是铣刀转角的离散函数。近年来，针对不同的铣削情况，开展了大量的铣削动力学实验和仿真研究，实验和仿真验证了各种理论模型的正确性与适用性，并推动模型的完善。磨削的动力学问题十分尖锐，因为砂轮转速高，微小的不平衡就会引起颤振，磨粒进入切削也是不均匀的。砂轮的磨损给其动力学模型增添了复杂性。

　　抑制和避免颤振是一个十分重要的问题。需要确定振动是由内部还是外部因素产生的。只有在知道振源的情况下才能采取对症措施。颤振常发生在机床-刀具-工件-夹具的某一固有频率附近。增大刚度和阻尼有利于抑制颤振。大部分的颤振抑制措施基于减小反馈环节的相位滞后，以避免形成正反馈。常常采用各种被动和主动阻尼装置，来消耗振动能量或者在传感器和计算机控制下提供反向的能量。主动阻尼装置的执行器应能提供足够能量，并覆盖主要的模态。然而要做到这些并非易事，实时避免颤振技术采用传感器实时测量颤振频率，然后通过改变整套程序以避免颤振。

　　成形加工中的材料变形如果说颤振是切削和磨削加工的一个基本问题，那么材料变形是成形加工的一个基本问题。对于金属块成形加工中材料变形的建模研究不仅有利于结构与工艺的合理设计，而且可以利用它进行虚拟快速成形加工预见产品设计与工艺上的问题。材料试验也常向物理模拟转移，虽然物理模拟不能完全代替材料试验。衡量一个模型是否有效首先要考察其精度，其次模型的适用性，即适应条件变化的能力。在测试中测试条件是非常重要的，测试的有效性的先决条件之一是测试条件确定。由于技术和经济原因，测试常不能在使用条件下进行，在建立和考核模型时，必须考虑这一因素。

　　材料在塑性变形过程中其微观结构发生变化，其中包括应变、流变率硬化、晶掐各向异性、机械结构的纤维化、回复与再结晶、相变、颗粒生长、由结构引起的时效、破损和断裂等。上述现象引起工件材料的温度、外观、粗糙度、流变应力、硬度、强度、抗冲击韧性、残余应力、几何变形、抗腐蚀性能、可成形与可加工性等发生变化。上述变化有的在变形过程中发生，有的在其后发生。

　　建模在尺度上可以从原子量级到介观、直至宏观。原子量级模型研究晶掐内部缺陷，介观模型研究多晶结构，宏观模型研究应力-应变关系等。微观模型描述材料在变形过程中和变形后微观结构参数变化，包括静态和动态变化，回复与再结晶、颗粒生长等与应力-应变关系等，微观模型的检测需要使用金相分析等昂责设音、周期长。流变模型描述材料在变形过程中流变应力的变化，流变应力变化是微观结构变化的征兆。宏观模型不解释产生变化的物理原因。

　　模型可以是物理模型、实验模型或混合模型。物理模型是从变形的物理现象出发建立的理论模型。它们建立流变应力与如颗粒的初始和平均尺寸、动态再结晶、错位动力学等内部参数的关系。目前完全从理论建立的物理模型还很难在工程上实用。实验建模常采用神经网络，为了使实验模型与物理模型更好地吻合，需要待定的参数常非常多，这增加了模型的复杂性。但是总的说来，实验设音并不昂责，因为它只考察宏观现象。回复与再结晶、颗粒生长等还常与受热和力的历史有关，无论是物理、实验或混合模型都要考虑这一因素。在各种模型中材料的一些参数可以通过直接计算、反向分析或智能技术邮遗传算法）得到。

　　模型又可分为面向材料、过程和产品的模型。面向材料的模型研究材料对变形周期的反应。面向过程的模型针对某一实际加工过程，并与变形和变形后的条件相联系；面向产品的模型研究材料变形对*终产品的影响。利用这些模型和相应的仿真软件可以预见成形加工中模具和工具的*大负荷、能量、压力分布，工件内部的温度和应变，以及物理和微观结构的变化。为结构与工艺设计提供可靠依据。为了验证模型需要有相应的测试方法，测试方法也可分为面向材料、过程和产品的。

　　目前材料变形建模和测试的研究正向下面各个方向发展。首先是在极端条件下的变形，一些领域要求达到l2~l3s91流变率和超过1的应变率。为了进行极端变形的建模和测试，国外己经开发了流变率达4000~5000s-的测试设音。其次是在变化着的变形条件下进行建模和测试的研究，这一工作同时在理论建模和创造测试条件两方面进行。第三是针对微机电系统发展的需求，开展微尺度塑性变形建模和测试的研究。其主要困难是在微尺度上，由于每一单个颗粒方向和尺寸的随机性，导致材料特性的不均匀性。

　　第四是研究应力与应变路径的关系。第五是研究塑性各向异性和多晶模型。第六是研究相变模型。第七是建立面向材料、过程和产品的统一模型。第八是开发测试精度高、易于操作而不需要很高技巧的测试设音。影响测试精度的主要因素有试件尺寸的误差，它可能由制造误差、标定误差、热变形、塑性变形等引起；测试装置标定误差：测试过程引起的误差，如由于安装、润滑、变形、数据处理等引起的误差。

　　从技术手段看，人工智能、反向分析、优化技术、有限元分析正获得越来越广泛的应用。正在开发流变率达10-2~10V、应变达6，以及能够模仿整个成形加工过程在力和热变化情况的测试设音，以及能进行实时金相分析的仪器。

　　工欲善其事，必先利其器。国际生产工程学会十分重视“器”

　　的研究。“精密磨削中的磨具的创新”和“尺寸计量的测头系统”

　　分别讨论加工和测量中两种基础器具：磨具与测头。

　　主题报告“精密磨削中的磨具的创新”指出，磨具对于磨削的精度和效率起关键作用。为了提高磨具的性能，需要从磨粒、结合剂、可渗透性、磨具结构四方面采取措施。磨具与工件的相互作用包括磨粒的切削作用，磨具与工件相对移动形成的刨犁作用，它们之间的摩擦，切屑与结合剂的摩擦，切屑与工件间的摩擦，结合剂与工件间的摩擦等。应当尽量加大其切削作用，减小其摩擦。应当合理利用刨犁作用。

　　磨粒是磨具的主要组成部分，磨粒的材料和大小对磨削力、功率消耗、磨损、工件表面质量都有很大影响。常用的磨粒材料有烧结氧化铝、天然或合成金刚砂、立方氮化硼CBN）等。烧结氧化铝磨具比融合氧化铝的寿命长得多，同时在磨削中具有较高的去除率、磨削力小、工件表面温度低，特别是易于修整，砂轮的初始价低，并常用来代替立方氮化硼。在烧结氧化铝中常加入尖晶石、莫来石、二氧化锰、钛、镁、稀土金属氧化物，氧化铝粉或粒子等，以改变它的硬度、断裂机理和韧性、脆性、干燥性能等。磨粒越小，被加工表面质量越好，切向力也小。硬度特别是高温下硬度）也显著提高。己有关于纳米级！氧化铝粉的报道。立方氮化硼晶掐尺寸己可做到小于1".近年来又出现了混合型磨粒，包括不同大小的磨粒和结合剂，也有将烧结氧化铝和立方氮化硼混合，以在保持**的同时实现高的耐磨性。还有的砂轮中间部分是价掐较低的磨粒，而在外部边绿是细磨粒。新出现的超硬磨粒包括C3N：、BC2N、B：C等。

　　结合剂使磨粒不易脱落，控制在砂轮磨损时大块剥落，防止在高速磨削中因离心力而使磨粒脱落，并使磨粒逐步进入工作。

　　常用的结合剂有玻璃陶化类、有机类酚醛、聚稀亚胺等）金属烧结和金属电镀类等。

　　玻璃陶化类结合剂通过在高温燃烧情况下将粘土、磨碎的玻璃料、长石等矿物熔剂、硼砂等化学熔剂熔在一起。目前己有玻璃陶化类结合剂系列型谱，它的成分选择与砂轮的类型、尺寸、制造情况、两次修整间的时间等有关。

　　树脂结合剂砂轮将磨粒与酚醛热固树脂和增塑剂铸模成型后在150~200A下烧硬。通过控制加入的增塑剂和填充物可以改变它的硬度。增塑剂具有高强度和承受冲击负荷的能力，常用于强力磨削中，在用于切毛坯时，还常加玻璃纤维。聚稀亚胶结合剂是近年来发展起来为磨刀具用的结合剂，它具有更强的韧性、更耐高温，常加入铜粒以增强其导热性。

　　金属烧结结合剂采用烧结的青铜用粉末冶金的方法制成，铁与镍烧结结合剂具有更高的强度，常用于切片锯。渗有低熔点合金的钨粉常用于磨钻石刀具的砂轮，WC-Co烧结碳化物是强度更高的结合剂，常用于地质钻探的磨具。

　　金属电镀CBN结合剂砂轮占很大的市场份额，广泛用于高速磨削，磨粒以机械方法嵌入砂轮体。

　　砂轮结构中在磨粒间应有一定孔隙，能让冷却液渗入，从而增大切削用量。可渗透性也有利于清除磨削下来的残粒。有两类形成孔隙机理。一是靠燃烧，通过在砂轮料混合阶段加入有机的毛孔生成介质，在烘烧时形成微孔。这种方法的不足是可能吸入水分，产生混合的不均匀，造成厚度增长使磨具尺寸难以控制，燃烧不完全，以及对环境的污染。第二种方法是气泡法，它通过加入莫来石等带气泡的材料形成，但是这种气泡是封闭的，流体难以渗入，也不足以容纳磨屑。增大磨粒的长竞比有利于提高砂轮的孔隙度。将氨氧化铝的凝胶颗粒拉成丝状，然后切断，并在1500C以下烧结，加入到砂轮中，可以提高孔隙度和强度，并使磨粒在磨削时保持锋利。也可以通过将磨粒、结合剂与粉粒混合的方法来提高的孔隙度。

　　磨具结构包括磨具尺寸、表面形状、与毂轮材料抗离心力与热应力的能力，动平衡、抗化蚀能力等。切晶片的砂轮可仅为几微米厚，而磨木浆的砂轮可达几米厚。为了防止砂轮断裂，常采用有限元方法进行应力分析。用碳化纤维增强的砂轮和只有单层磨粒的砂轮均己商品化。单层磨粒砂轮的优点是初始成本低、不需要修整和动平衡、磨损时可以重新镀覆。它们的缺点是不能按需要修整成不同形状，切削力变化显著。采用黄铜结合剂的单层磨粒砂轮具有较强的韧性，是一个研究方向。需要解决的是采用黄铜结合剂时高温容易引起毂轮变形，还要防止精磨粒在高温下强度下降。

　　在磨具结构上另一研究动向是将砂轮做成铣刀似的带齿结构，它的优点是利于冷却液送入，并且需要的冷却液量少。对于具有垂直轴的平面磨常采用许多小片组合而成的砂轮，这种砂轮常用于硅晶片的研磨中。

　　磨具发展总的方向是使它能更好地适应高速、精密、重载和各种特殊磨削任劳的要求，耐高温、耐磨损等。深孔磨削、切片、用磨削使材料增硬是特殊磨削的若干例子。在深孔磨削中单位表面的切除力大、温度高，冷却液的正确引入十分重要。在硅晶片切片中，常采用电镀或用树脂结合的金刚砂丝。在用磨削使材料增硬时要求砂轮的导热差、孔隙度低、结合剂韧性好、磨粒与工件亲和性差。砂轮的转速低，并尽量采用整体结构。

　　尺寸计量的测头系统具有自润滑的砂轮和内部装有传感器的砂轮，是新一代砂轮的两个发展方向。装有传感器的砂轮，在磨削过程中根据测量得到的温度、位移、消耗功率、切削力、振动、声发射等实现智能控制。在砂轮的制造上出现了用快速成形方法和用化学气相沉积等方法获得所需形状砂轮的新工艺。利用计算机仿真、数据库、知识库等来设计制造具有所需性能的砂轮，也己成功。

　　测试不仅在制造领域，而且对整体国民经济、科学技术的发展都有重要影响。没有测试无从保证产品质量，也没有办法实现柔性自动化和智能化。一项新技术是否有效、先进要靠测试来鉴定，一种新理论、新模型是否正确要靠测试来判定。实践是检验真理的睢一标准，只有通过测试才能使假说、学说变成真正的科学。

　　本届大会的主题报告中，“尺寸计量的测头系统”是针对测试的。主题报告“金属块成形加工中材料变形的建模与测试”，有约1/4的篇幅谈的是测试，因为没有测试，就无法判定模型是否正确、先进，建模技术的发展离不开测试。主题报告“加工过程的化学问题”中专门有一节“表面分析技术”，介绍了利用电子谱、X射线谱、电子衍射、振动谱、离子入射等测试表面状态的技术。

　　没有表面测试技术，也就无从研究化学过程对表面的影响。主题报告“精密磨削中的磨具的创新”有7小节“颗粒强度测试”

　　测试问题。在其它主题报告中也有不少测试内容，例如主动维修、自维修、网络维修都需要测试。主题报告“金属切削和磨削中的颤振稳定性”中谈到主动消振时不能不谈测试。可以说，科学技术的发展一点也离不开测试。

　　几何参数是机械产品的主要表征，几何量测试在机械制造中具有特殊重要的位置，而测头是其基本部件。测头可以分为接触式的和非接触式的。由于国际生产工程学会2002年己有关于光学测量的主题报告，所以本届大会的主题报告“尺寸计量的测头系统”主要针对接触式测头。

　　测头感受的被测点位置变化是一个空间矢量，根据它能感受的位置变化维数，测头可以分为一维、二维和三维测头。还有一种三维测头，它其中一维的测量灵敏度不高，常称为二维半测头。

　　接触式测头的主要组成部件包括：（1）接触元件，如测球，它直接感受被测点的位置；cn传递装置，如测杆，它连接接触元件与传感器；c）测量力产生元件，它保证接触元件与被测对象可靠接触；c）传感器，它实现倍号变换；c）倍号输出装置，它输出测量结果，输出倍号可能是脉冲、模拟或数字倍号。

　　测头可以装在某一固定装置上，也可以装在一个可以移动、并能确定其移动量的测量装置上。测量过程可以分为：（1）定位，使测头与被测对象有一定相对位置；c）探测，让接触元件与被测对象接触；c）测量，将被测对象的位置与标准位置相比；c）评估，进行被测参数的评估。

　　接触式测头可以分为硬测头、触发测头、测量归描）测头。

　　硬测头没有传感器，测头与被测对象接触时，读出带动它移动部件的位置。施加的测量力不同，引起不同的变形，会产生较大测量误差。触发测头在与被测对象接触瞬间发出倍号，读出此时移动部件的位置，即可确定被测点的位置。测量归描）测头可以读出被测表面位置的连续变化。

　　测头可以实现静态或动态测量，后者在测头运动过程中实现测量。测头内部有驱动装置，可以让接触元件移动的，称为主动式的：内部没有驱动装置的称为被动式的。多维测头的各维运动可以并联或串联的方式实现，多维测头还可能具有各向异性。测头常与测头回转体相连接，以改变探测方向，增强其功能。

　　环境因素，包括振动、温度偏离和温度梯度，对测量精度有很大影响。另一影响测头精度的重要因素是测球作用半径的变化，包括测球半径的标定误差和由于测杆变形引起的测球作用半径变化，后者常需要通过标定得到测杆的刚度矩阵来进行补偿。另外测球还有滤波作用，使一些短周期误差得不到反映，某些凹点无法测量。被测表面的变形包括赫兹接触变形）灰尘、油膜等也是影响测量精度的因素。

　　对测头的主要要求包括：（1）计量学要求，它主要指重复性、响应特性（包括分辨率、线性和动态特性）稳定性、量程、预行程和超程能力；G）使用要求，包括扫描和点位测量模式、测量力、探针配置、回转体等；c）系统要求，如重量、尺寸、与测量机连接方式、倍号输出方式、价掐、寿命、适应性等。

　　主题报告对各种基于电阻含应变片）电感含互感）电容、气动、光纤、增量码泡括光栅、磁尺、激光干涉仪等）和绝对码传感原理的测量测头和基于触点开合、应变、压电和将连续倍号变为阶跃倍号的触发测头的优缺点、应用范围进行了分析。

　　测头的传感原理应满足对被测量灵敏度高、而对其它量变化的灵敏度低，经转换后的输出量容易精确测量，传感方式成本低、鲁棒性好等要求。

　　主题报告介绍了一些有代表性的测头，从这些测头的发展和演变可以看到如下趋势。）为了实现三维测量，在早先的测头中常采用由7组平行片簧串联的层叠结构，并采用7套独立的传感器，这种结构导致测头的体积和重量大，新开发的测头中常采用膜片或由7条在同一平面上的小片簧组成的支承，提供7个自由度的平动和转动，测头可以做得较小。7个方向的位移不是直接测量得到，而是要通过线和角位移换算，并且特性往往是非线性的，这在计算机高度发展的今天，己不是问题。

　　c）将光学三角法、小型光栅或干涉器件或电容传感器构作在测头内部，实现高精度、大量程连续测量，同时保证小的测量力。在触发测头中常用应变片或压电片代替触点开合发送触发倍号，减小预行程的各向异性。

　　c）随着微机电系统的发展和其它领域提出的要求，测头的小型化和测量微特征的要求曰益迫切。出现多种测量微孔的测头。

　　一种是振动式的，让探针以固有频率振动，当固结在探针端部的微球与工件表面接触时，振幅改变，从而实现测量。另一种靠真空将微球吸附在探针上。当微球与工件表面接触时，探针内气压改变，实现测量。还有将一个微球烧结在光纤端部，通过光纤操作微球使它与工件接触，然后瞄准微球实现测量的测头。因为这里直接瞄准微球，探针（此处为光纤）的变形不影响测量精度。

　　还有一种用强激光控制微球移动，使它与被测对象接触，然后瞄准微球进行测量的测头。己出现利用硅工艺将膜片与传感器件集成在一起的测头，以实现测头本身微型化。

　　c）不断提高测头的精度、测量速度、在恶劣环境下的工作可靠性，开发各种配件，增强测量功能，降低测头制造成本。口