奇石樂(lè)推出新型壓電工具系統(tǒng)（PTS）應(yīng)用程序，以幫助開(kāi)發(fā)人員優(yōu)化加工工藝和切削工具。這一新的軟件平臺(tái)在很大程度上實(shí)現(xiàn)了研發(fā)測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)化，將研究人員從重復(fù)性工作中解放出來(lái)。新平臺(tái)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(guò)與機(jī)床實(shí)時(shí)通訊進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(lè)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(cè)試。

加工工藝、切削工具和工藝的成功發(fā)展取決于兩個(gè)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(shí)瑞典商人William Chalmers留下遺產(chǎn)建立了一所“技術(shù)學(xué)?！?，后來(lái)成為歐洲最受尊敬的技術(shù)大學(xué)之一。在哥德堡的兩個(gè)校區(qū)，這所學(xué)校擁有超過(guò)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(guó)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(kāi)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(cè)量技術(shù)離不開(kāi)一流的硬件和先進(jìn)的軟件工具，例如奇石樂(lè)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(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)院（CIRP）成員。Krajnik和他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)開(kāi)發(fā)和優(yōu)化研發(fā)工具和流程的自動(dòng)化，在IGC的工作中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。他說(shuō)：“沒(méi)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(duì)金屬切削工具的研究尤其需要大量的測(cè)試、分析和報(bào)告。大量的測(cè)試周期對(duì)于實(shí)現(xiàn)高度一致性的測(cè)試和獲取高質(zhì)量的測(cè)試數(shù)據(jù)至關(guān)重要?！?/p>

▲奇石樂(lè)提供給查爾姆斯理工大學(xué)的測(cè)量鏈包括9139AA Mini Dyn多分量測(cè)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(dòng)化

作為國(guó)際磨削中心的成員，奇石樂(lè)集團(tuán)創(chuàng)新的測(cè)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(tái)也是迄今為止唯一一臺(tái)壓電式無(wú)線旋轉(zhuǎn)切削測(cè)力儀（WL-RCD）就是其中的一個(gè)例子。IGC最近正在測(cè)試奇石樂(lè)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(lè)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(dòng)信號(hào)預(yù)處理（濾波器，漂移補(bǔ)償，特征檢測(cè)，信號(hào)截止等）

?基于時(shí)域和頻率的自動(dòng)分析（例如FFT和功率譜）

?基于幅值和特征的自動(dòng)分析和趨勢(shì)生成

?靈活獲取不同階段的原始和分析數(shù)據(jù)

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

?未來(lái)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(gè)砂輪磨損測(cè)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(guò)程的自動(dòng)化，奇石樂(lè)新的PTS軟件平臺(tái)還實(shí)現(xiàn)了分析和報(bào)告的自動(dòng)化，甚至是實(shí)時(shí)的分析和報(bào)告，這在我們的金屬切削測(cè)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(dòng)化:奇石樂(lè)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(píng)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(cè)試需要對(duì)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(dòng)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(shuō)：“在磨削應(yīng)用中，重要的是不僅要測(cè)量和分析最大值和平均值等靜態(tài)值，還要測(cè)量和分析力之間的比率、力的動(dòng)態(tài)分量和特定頻率。得益于奇石樂(lè)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(cè)試過(guò)程中定義趨勢(shì)可視化的評(píng)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(lè)的完整測(cè)量鏈為IGC的測(cè)試提供了技術(shù)支持，包括固定式測(cè)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(dòng)啟動(dòng)和停止測(cè)量的感應(yīng)開(kāi)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(cè)試變得簡(jiǎn)單，而且，考慮到需要重復(fù)測(cè)試的次數(shù)，這為研究人員節(jié)省了數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天的時(shí)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(guò)程中的不同級(jí)別進(jìn)行使用。一旦設(shè)置完成，程序?qū)⒆詣?dòng)獲取原始數(shù)據(jù)，并按照所需的順序使用所選工具執(zhí)行所有測(cè)試的分析。PTS應(yīng)用程序可以選擇在不同的時(shí)間間隔切斷信號(hào)，執(zhí)行高級(jí)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(gè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，比如在一個(gè)特定方向上的最大力值，來(lái)生成可視化的趨勢(shì)圖，然后自動(dòng)進(jìn)行評(píng)估。

實(shí)時(shí)計(jì)算和自動(dòng)報(bào)告

當(dāng)切削工具（如砂輪）磨損時(shí)，某些頻率的幅值會(huì)增加，而PTS軟件可以自動(dòng)捕獲這些變化。由于測(cè)試的頻率集中在340Hz，因此對(duì)該頻率進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測(cè)。測(cè)試過(guò)程中可以直接生成該頻率的趨勢(shì)分析，PTS軟件甚至可以計(jì)算和可視化每個(gè)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(guò)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(duì)所有測(cè)試的法向力Fn和進(jìn)給力Ff之間的比率進(jìn)行后續(xù)評(píng)估只是其中一個(gè)例子。奇石樂(lè)還提供了一個(gè)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(shí)觸發(fā)機(jī)床動(dòng)作，以便立即停止加工流程。

Hoier總結(jié)道：“多虧了奇石樂(lè)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(guò)程的自動(dòng)化。當(dāng)我們忙于操作機(jī)床和測(cè)量設(shè)備時(shí)，這為我們研究人員節(jié)省了大量的時(shí)間，我們可以將這些時(shí)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。”