奇石樂推出新型壓電工具系統(tǒng)（PTS）應(yīng)用程序，以幫助開發(fā)人員優(yōu)化加工工藝和切削工具。這一新的軟件平臺在很大程度上實(shí)現(xiàn)了研發(fā)測試過程的自動化，將研究人員從重復(fù)性工作中解放出來。新平臺的功能包括集成的預(yù)處理、計(jì)算、分析和報(bào)告，并可通過與機(jī)床實(shí)時通訊進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動化。

 ▲壓電工具系統(tǒng)應(yīng)用程序有助于金屬切削和加工應(yīng)用領(lǐng)域的研究，奇石樂的這一全新解決方案已在查爾姆斯理工大學(xué)進(jìn)行了成功測試。

加工工藝、切削工具和工藝的成功發(fā)展取決于兩個因素：一是最先進(jìn)的儀器和技術(shù)，二是訓(xùn)練有素的研究人員。位于哥德堡的查爾姆斯理工大學(xué)是瑞典領(lǐng)先的研究中心之一，恰好能夠很好地滿足這兩項(xiàng)要求。

該研究中心起源于1829年。當(dāng)時瑞典商人William Chalmers留下遺產(chǎn)建立了一所“技術(shù)學(xué)?！保髞沓蔀闅W洲最受尊敬的技術(shù)大學(xué)之一。在哥德堡的兩個校區(qū)，這所學(xué)校擁有超過11,000名學(xué)生和近3,000名教學(xué)及研究人員。查爾姆斯擁有許多研發(fā)機(jī)構(gòu)，包括國際磨削中心（IGC）。在這里，研發(fā)機(jī)構(gòu)進(jìn)行學(xué)術(shù)研究與行業(yè)合作共同開發(fā)新技術(shù)和技能，以優(yōu)化磨削應(yīng)用。

 ▲切削工具研究:高端的測量技術(shù)離不開一流的硬件和先進(jìn)的軟件工具，例如奇石樂公司的壓電工具系統(tǒng)應(yīng)用程序。

Peter Krajnik是IGC的創(chuàng)始人、查爾姆斯理工大學(xué)制造技術(shù)系的教授、國際生產(chǎn)工程學(xué)院（CIRP）成員。Krajnik和他的團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)和優(yōu)化研發(fā)工具和流程的自動化，在IGC的工作中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。他說：“沒有高水平的技能和高水準(zhǔn)的研究工具，高質(zhì)量的研究是不可想象的。對金屬切削工具的研究尤其需要大量的測試、分析和報(bào)告。大量的測試周期對于實(shí)現(xiàn)高度一致性的測試和獲取高質(zhì)量的測試數(shù)據(jù)至關(guān)重要。”

▲奇石樂提供給查爾姆斯理工大學(xué)的測量鏈包括9139AA Mini Dyn多分量測力儀、LabAmp 5167A實(shí)驗(yàn)室電荷放大器和PTS軟件。

新軟件實(shí)現(xiàn)研發(fā)流程自動化

作為國際磨削中心的成員，奇石樂集團(tuán)創(chuàng)新的測量技術(shù)為IGC提供了高性能和高效率的解決方案。世界上第一臺也是迄今為止唯一一臺壓電式無線旋轉(zhuǎn)切削測力儀（WL-RCD）就是其中的一個例子。IGC最近正在測試奇石樂另一項(xiàng)創(chuàng)新型的壓電工具系統(tǒng)（PTS）應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序可以與奇石樂LabAmp系列高端數(shù)據(jù)采集（DAQ）方案連接的所有傳感器系統(tǒng)一起使用。新應(yīng)用程序的主要功能包括：

?自動信號預(yù)處理（濾波器，漂移補(bǔ)償，特征檢測，信號截止等）

?基于時域和頻率的自動分析（例如FFT和功率譜）

?基于幅值和特征的自動分析和趨勢生成

?靈活獲取不同階段的原始和分析數(shù)據(jù)

?通過壓電工具系統(tǒng)的信調(diào)儀進(jìn)行機(jī)床通訊

?未來用于工業(yè)驗(yàn)證和智能制造的監(jiān)控功能

IGC在最近的一個砂輪磨損測試中試用了這款新的PTS應(yīng)用程序。Krajnik再次表示：“除了數(shù)據(jù)采集（DAQ）過程的自動化，奇石樂新的PTS軟件平臺還實(shí)現(xiàn)了分析和報(bào)告的自動化，甚至是實(shí)時的分析和報(bào)告，這在我們的金屬切削測試中得到了驗(yàn)證。因此，它確實(shí)有助于我們提高機(jī)械加工研究的效率！”

 ▲研發(fā)流程自動化:奇石樂公司的壓電工具系統(tǒng)應(yīng)用程序提供各種預(yù)處理工具和評估選項(xiàng)、不同方式的數(shù)據(jù)采集和分析，以及附加計(jì)算和濾波功能。

切削工具：只需輕點(diǎn)幾下即可完成力和頻率分析

砂輪的磨損測試需要對所涉及的力有深入的了解。關(guān)鍵參數(shù)包括力的大小、靜態(tài)和動態(tài)分量以及不同力之間的比率。

IGC項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Philipp Hoier博士解釋說：“在磨削應(yīng)用中，重要的是不僅要測量和分析最大值和平均值等靜態(tài)值，還要測量和分析力之間的比率、力的動態(tài)分量和特定頻率。得益于奇石樂新的PTS軟件，我們只需輕點(diǎn)幾下就可以進(jìn)行各種分析工作?！?/p>

 ▲壓電刀具系統(tǒng)應(yīng)用程序的用戶可以在加工測試過程中定義趨勢可視化的評估標(biāo)準(zhǔn)，例如隨砂輪磨損而增加的特定方向上的最大力。

奇石樂的完整測量鏈為IGC的測試提供了技術(shù)支持，包括固定式測力儀、LabAmp 5167A（集成數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)連接的實(shí)驗(yàn)室電荷放大器）、自動啟動和停止測量的感應(yīng)開關(guān)，以及新的PTS軟件。這種最先進(jìn)的設(shè)置使得砂輪生命周期的高效測試變得簡單，而且，考慮到需要重復(fù)測試的次數(shù)，這為研究人員節(jié)省了數(shù)小時甚至數(shù)天的時間。

PTS軟件帶有各種類型的預(yù)處理工具，研究人員可以在數(shù)據(jù)采集和分析過程中的不同級別進(jìn)行使用。一旦設(shè)置完成，程序?qū)⒆詣荧@取原始數(shù)據(jù)，并按照所需的順序使用所選工具執(zhí)行所有測試的分析。PTS應(yīng)用程序可以選擇在不同的時間間隔切斷信號，執(zhí)行高級計(jì)算（如FFT和功率譜），并應(yīng)用不同的濾波器。研究人員還可以選擇一個評估標(biāo)準(zhǔn)，比如在一個特定方向上的最大力值，來生成可視化的趨勢圖，然后自動進(jìn)行評估。

實(shí)時計(jì)算和自動報(bào)告

當(dāng)切削工具（如砂輪）磨損時，某些頻率的幅值會增加，而PTS軟件可以自動捕獲這些變化。由于測試的頻率集中在340Hz，因此對該頻率進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測。測試過程中可以直接生成該頻率的趨勢分析，PTS軟件甚至可以計(jì)算和可視化每個切削的FFT和功率譜區(qū)域。

所有結(jié)果，包括原始數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，都可以通過不同的文件格式導(dǎo)出。報(bào)告和進(jìn)一步的分析可以很容易地生成。對所有測試的法向力Fn和進(jìn)給力Ff之間的比率進(jìn)行后續(xù)評估只是其中一個例子。奇石樂還提供了一個可選的硬件組件-壓電工具系統(tǒng)信調(diào)儀，用于在發(fā)生特定事件或警報(bào)時觸發(fā)機(jī)床動作，以便立即停止加工流程。

Hoier總結(jié)道：“多虧了奇石樂PTS應(yīng)用程序，我們能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集以及分析和報(bào)告過程的自動化。當(dāng)我們忙于操作機(jī)床和測量設(shè)備時，這為我們研究人員節(jié)省了大量的時間，我們可以將這些時間用于其它重要的任務(wù)。因此，我們期待著不僅將這款新軟件用于磨削切削工具，還可用于查爾姆斯理工大學(xué)的其他加工應(yīng)用，如車削、鉆孔或銑削?！?/p>