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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种基于位移传感器在位测量的精密换刀方法与装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116810496B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311026216.0，技术领域涉及：B23Q17/22；该发明授权一种基于位移传感器在位测量的精密换刀方法与装置是由周天丰;孙涛;孙秀文;于谦;赵斌;刘朋;刘志兵;梁志强;郭玉冰;王西彬设计研发完成，并于2023-08-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于位移传感器在位测量的精密换刀方法与装置在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于位移传感器在位测量的精密换刀方法与装置，包括：记录初始刀具的刀尖在被加工工件表面的坐标；通过划擦定位方法，确定后续换刀的统一定位基准；使用初始刀具对被加工工件进行加工，监测到刀具磨损时更换初始刀具；安装新刀具，再次通过划擦定位方法，记录新刀具的坐标和线性位移传感器的示数；计算新刀具的尖端与初始刀具的尖端在机床坐标系下的相对位置差异，通过机床程序对三个线性轴方向的误差分别进行补偿，使用新刀具进行拼接加工；本发明通过基准转移的方式，利用机床坐标和线性位移传感器的示数，将初始刀具刀尖在线性位移传感器探针球顶点处的坐标作为统一的定位基准，达到了以统一定位基准进行无限次精密换刀的目的。

本发明授权一种基于位移传感器在位测量的精密换刀方法与装置在权利要求书中公布了：1.一种基于位移传感器在位测量的精密换刀方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤一，在初始刀具对刀完成后，记录此时初始刀具的刀尖在被加工工件表面的坐标P1； 步骤二，通过划擦定位方法，确定后续换刀的统一定位基准； 步骤三，将机床运动至坐标P1，使用初始刀具对被加工工件进行加工，使用力传感器对刀具加工状态进行监测，当监测到刀具加工状态异常后停止加工，并将机床运动至统一定位基准坐标处，查看此时线性位移传感器示数并与统一定位基准处的示数比较，如二者相等，则初始刀具未发生磨损；当二者不相等时，更换初始刀具； 步骤四，拆卸初始刀具并安装新刀具，再次通过划擦定位方法，记录新刀具的坐标和线性位移传感器的示数； 步骤五，根据统一定位基准处的坐标和示数与新刀具的坐标和示数之间的关系，计算出新刀具的尖端与初始刀具的尖端在机床坐标系下的相对位置差异，通过机床程序对三个线性轴方向的误差δX、δY、δZ分别进行补偿，将机床运动至坐标P1后使用新刀具进行拼接加工； 步骤六，重复步骤三至步骤五，即能以统一的定位基准进行无限次换刀；线性位移传感器设置于机床的精密旋转主轴的外壳上；力传感器安装于刀架上；划擦定位方法包括步骤： 步骤一，将初始刀具或新刀具移至线性位移传感器的探针球偏右下位置的正前方2cm处，记为点P20，记录此时机床X、Y轴坐标X20和Y20，再移动机床Z轴使初始刀具或新刀具的刀尖压住线性位移传感器的探针球至点P21，开始采集线性位移传感器的示数并移动机床X轴至点P22，读取线性位移传感器的示数最小值时机床X、Z轴坐标并记为X2和Z2； 步骤二，将初始刀具或新刀具的刀尖远离线性位移传感器的探针球后，将初始刀具或新刀具的刀尖先运动至点P25，再运动至点P23，开始采集线性位移传感器的示数并移动机床Y轴至点P24；读取线性位移传感器示数最小值时机床Y轴坐标并记为Y2，即得线性位移传感器的探针球顶点处坐标P2和线性位移传感器的示数L2。

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