触点式机床测头
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-10-17 17:39:50
机床测头是一种安装于数控机床上,并让该数控机床在加工循环中不需要人为介入就能直接对刀具或工件的尺寸及位置进行自动测量,并根据测量结果自动修正工件或刀具的偏置量的革新式机床测量设备。目前机床测头严重依赖进口,本项目研制的测头可实现国产平价无缝替代。本项目机床测头主要由触点测头、接收器和数控系统嵌入式软件三部分组成。
本项目机床测头主要由触点测头、接收器和数控系统嵌入式软件三部分组成,与国外价格高昂的同类产品相比,成本可控,技术优势主要体现在:
(1)超精密机械技术和新公差概念保证重复性≤1μm,即组成零件制造公差均在3μm以上,装配后输出精度达1μm;(
2)机床测头信号采用高速端子接入数控机床,响应时间的不确定度小于50μs,是有缝连接的20倍效率。
该科技成果可以应用于数控车床、数控铣床、加工中心等大多数数控机床。触点式机床测头的自动测量和修正功能,可以在各种加工任务中提高加工精度和效率,减少人为介入的需求。因此,可以在制造业的不同领域中发挥重要作用,从而提高产品质量和生产效率。这种技术的广泛应用可以使各种数控机床更加智能化和自动化。
团队带头人:张新宝,华中科技大学机械学院副教授,现为长江特聘教授梯队骨干教师,全国互换性与测量技术研究会常务理事,湖北省仪器仪表学会理事。教育部制造技术国际标准研究中心的几何量测量技术与精密仪器研究室主任,制造装备数字化国家工程研究中心的精密机械与精密仪器方向的学术带头人之一。主要从事公差理论与精度控制、精密测量技术和精密机械设计及服从装配工艺技术的研究。主持和参入973、国家自然科学基金项目等项目二十余项。发表论文近30篇,其中SCI收录3篇。研究方向为精密机械设计与制造、精密测量技术及仪器和公差理论及精度控制。
目前机床测头严重依赖进口,本项目研制的测头可实现国产平价无缝替代,即成形设备和国外同类产品相比,性能达到或优于,但价格远远低于国外产品,有效提升了我国在该技术领域的科技水平,因此项目成果实现产业化落地后,产生的市场效益和社会收益十分显著。
本项目触点式机床测头系统精度可达1um,精度可靠性寿命13月,具有接近先进水平的可靠性寿命和稳定性。参考国内外触点式测头售价,本项目测头拟售价2.5万元/套,按20万套/年的2.5%市场份额为5千套/年,产值1.25亿元/年,产生的经济收益可观。
该项目的成熟度为9级制的8级,已经完成产品的初步测试,演示样机已投产。机床测头可在手机、电子、五金模具、汽车制造、航天航空制造业等制造业领域中替代进口。
后续拟与拥有控车床、数控铣床、加工中心等大多数数控机床企业合作,通过作价入股等方式,推动“触点式机床测头”成果的落地转化,实现产业化应用。