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激光高精度参数快速综合测量仪

2021-05-09 15:26:50
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
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所属领域:
高端装备制造
项目成果/简介:

技术分析(创新性、先进性、独占性)

“装备制造业是一个国家的脊梁”;五轴数控机床作为高端装备的代表,是加工复杂空间曲面的唯一手段,起着不可替代的作用,成为衡量国家装备制造水平的重要标志。国家中长期科技发展规划设立了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项。本项目面向这一国家重大需求,研制了激光高精度多误差参数的快速综合测量仪,通过误差补偿,显著提高数控机床的制造与加工精度。

创新性与先进性:

一个仪器原理创新:单根光纤耦合的五轴数控机床42项误差激光快速、直接测量仪器原理。

三个测量方法创新:单根光纤耦合的外差式激光干涉测量方法; 三直线轴21项误差一步高效测量光学方法;转轴21项综合误差快速测量光学方法。

若干发明点:直线轴6误差同时测量;光线自动精确转向;回转轴6误差同时测量;18误差敏感单元;共路光线漂移补偿;复合误差模型;系统误差分析与补偿;智能化误差补偿器。

特点:

测量参数最全。目前唯一能够直接测量获得五轴数控机床42项几何运动误差的仪器。

测量效率最高。测量数控机床三个直线轴21项几何运动误差的时间约10分钟,相比国内外各种单参数激光干涉仪,测量效率提高数十倍。

综合测量精度最高。所有误差参数测量全部为直接测量,无需解耦,无解耦误差;测量中无需更换附件,无需多次重新调整仪器,减少人工调整误差;测量时间短,大大减少环境变化对测量带来的误差。

应用范围:

激光高精度多参数快速综合测量仪适用于数控机床、三坐标测量机的空间几何误差测量、补偿与校准。

可应用于机器制造业、机械加工、航天航空、军工、交通运输及机电等行业数控机床、加工中心、三坐标测量机等大型贵重设备的检测、修正、验收与维护;将可替代各类激光干涉仪、激光准直仪、光电自准直仪等仪器,广泛应用于企业、学校、科研部门的教学与科研。

效益分析:

我国是机床制造和消费大国,但不是强国,高档数控机床主要依赖进口。2018年我国机床进口总额165亿美元(占机床消费总额近57%),项目团队立足于中国制造业发展的重大需要,服务于“自主创新、制造强国”的战略规划,打造目前唯一针对五轴数控机床的激光高精度多参数快速综合测量仪,为数控机床设计、制造、运用、维修和管理提供科学决策的依据,社会效益和经济效益显著。

知识产权类型:
发明专利
知识产权编号:
ZL201580001345.1
技术先进程度:
达到国内领先水平
成果获得方式:
独立研究
获得政府支持情况:
国家级
计划/专项类别:
国家自然科学基金-重大科研仪器研制项目
获得经费:
741.00万元
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