技術(shù)分析(創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性)
“裝備制造業(yè)是一個國家的脊梁”;五軸數(shù)控機(jī)床作為高端裝備的代表,是加工復(fù)雜空間曲面的唯一手段,起著不可替代的作用,成為衡量國家裝備制造水平的重要標(biāo)志。國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃設(shè)立了“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng)。本項(xiàng)目面向這一國家重大需求,研制了激光高精度多誤差參數(shù)的快速綜合測量儀,通過誤差補(bǔ)償,顯著提高數(shù)控機(jī)床的制造與加工精度。
創(chuàng)新性與先進(jìn)性:
一個儀器原理創(chuàng)新:單根光纖耦合的五軸數(shù)控機(jī)床42項(xiàng)誤差激光快速、直接測量儀器原理。
三個測量方法創(chuàng)新:單根光纖耦合的外差式激光干涉測量方法; 三直線軸21項(xiàng)誤差一步高效測量光學(xué)方法;轉(zhuǎn)軸21項(xiàng)綜合誤差快速測量光學(xué)方法。
若干發(fā)明點(diǎn):直線軸6誤差同時測量;光線自動精確轉(zhuǎn)向;回轉(zhuǎn)軸6誤差同時測量;18誤差敏感單元;共路光線漂移補(bǔ)償;復(fù)合誤差模型;系統(tǒng)誤差分析與補(bǔ)償;智能化誤差補(bǔ)償器。
特點(diǎn):
測量參數(shù)最全。目前唯一能夠直接測量獲得五軸數(shù)控機(jī)床42項(xiàng)幾何運(yùn)動誤差的儀器。
測量效率最高。測量數(shù)控機(jī)床三個直線軸21項(xiàng)幾何運(yùn)動誤差的時間約10分鐘,相比國內(nèi)外各種單參數(shù)激光干涉儀,測量效率提高數(shù)十倍。
綜合測量精度最高。所有誤差參數(shù)測量全部為直接測量,無需解耦,無解耦誤差;測量中無需更換附件,無需多次重新調(diào)整儀器,減少人工調(diào)整誤差;測量時間短,大大減少環(huán)境變化對測量帶來的誤差。
激光高精度多參數(shù)快速綜合測量儀適用于數(shù)控機(jī)床、三坐標(biāo)測量機(jī)的空間幾何誤差測量、補(bǔ)償與校準(zhǔn)。
可應(yīng)用于機(jī)器制造業(yè)、機(jī)械加工、航天航空、軍工、交通運(yùn)輸及機(jī)電等行業(yè)數(shù)控機(jī)床、加工中心、三坐標(biāo)測量機(jī)等大型貴重設(shè)備的檢測、修正、驗(yàn)收與維護(hù);將可替代各類激光干涉儀、激光準(zhǔn)直儀、光電自準(zhǔn)直儀等儀器,廣泛應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校、科研部門的教學(xué)與科研。
我國是機(jī)床制造和消費(fèi)大國,但不是強(qiáng)國,高檔數(shù)控機(jī)床主要依賴進(jìn)口。2018年我國機(jī)床進(jìn)口總額165億美元(占機(jī)床消費(fèi)總額近57%),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)立足于中國制造業(yè)發(fā)展的重大需要,服務(wù)于“自主創(chuàng)新、制造強(qiáng)國”的戰(zhàn)略規(guī)劃,打造目前唯一針對五軸數(shù)控機(jī)床的激光高精度多參數(shù)快速綜合測量儀,為數(shù)控機(jī)床設(shè)計、制造、運(yùn)用、維修和管理提供科學(xué)決策的依據(jù),社會效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
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