[01557765]高速数控机床用新型工具系统设计制造与检测理论及应用

本项目为国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”课题“高速数控机床用新型工具系统”（2009ZX04012-012）的两个子项目“高速数控机床用新型工具系统设计理论与检测技术（2009ZX04012-012-03）”和“高速数控机床用工具系统的识别技术与失效评价体系（2009ZX04012-012-07）”,主要针对我国高速数控机床用工具系统在设计、制造和检测中存在的关键问题,开展应用基础研究,为我国自主研制、开发和生产高速数控刀柄提供了理论指导,解决HSK刀柄批量生产中的技术难题,使批量生产的高速数控机床用HSK刀柄及其工具系统可替代进口,提升我国数控机床工具系统行业的国际竞争能力。 项目取得的主要创新成果有： （1）首次提出了高速刀柄预平衡设计新方法,其应用生产的HSK63A刀柄动平衡精度可达到G3.2,远高于国外G120的技术指标,减少了动平衡工序,降低了生产成本。 （2）自主开发测量分辨率为0.01μm的高精度智能HSK刀柄测微仪,可同时测量刀柄的4个重要尺寸,远优于目前国际通用的德国生产的刀柄测量仪（同时测量2个尺寸）,成功地解决了我国刀柄企业生产HSK刀柄精度检测的技术瓶颈。 （3）构建出高速数控HSK刀柄参数化设计软件平台,实现了HSK刀柄的系列化设计,设计时间减少了50%以上。研究了热缩刀柄及其工具系统的动态特性,优化了夹头结构,并结合上海工具厂有限公司生产的实际,编制出工具系统使用规范和热缩夹头企业标准。 （4）基于高频/超高频射频识别原理,构建出HSK刀柄智能识别系统并研制出样机,实现了距离为3～500mm的高稳定性的刀柄自动识别,其误判率为零.实现了高速数控刀柄信息的自动实时采集及生产过程管理的可视化。 （5）构建出具有故障预警与维修维护提示功能的高速数控HSK刀柄专家知识系统,为我国刀柄研发机构、制造厂家和用户搭建了一个信息共享平台,也为我国与先进工业国家在高速刀柄及工具系统领域交换信息、联合开发等奠定了基础。 项目确立出我国高速数控用新型工具系统设计制造与检测一体化理论,出版专著（教材）8部;发表科研论文50余篇,其中被EI收录20余篇;培养博士、硕士研究生13名;编制《高速加工用工具系统的检测规范》和《热缩夹头企业标准》;开发出HSK刀柄专家知识系统及专用软件,申报（授权）国家发明专利10项。 项目整体研究工作及创新成果居国内领先地位,有关HSK刀柄测量技术和HSK刀柄的超高频射频智能识别性能指标达到了国际领先水平。