淺析儀表車削工藝的革新之路

森拉天時希望憑借其高動態(tài)車削（HDT）系統(tǒng)和FreeTurn刀具，為工業(yè)車削技術帶來革新。借助這一創(chuàng)新系統(tǒng)，用戶僅需使用一把刀具，即可完成復雜幾何結構的加工。森拉天時在一系列廣泛測試中利用奇石樂測量技術，記錄作用在切削刃上的各種力。通過對奇石樂切削測力計提供的可靠測量數(shù)據進行分析，森拉天時工程師們對車削加工技術有了全新的重要見解。

           在超過95年的發(fā)展過程中，森拉天時針對切削工藝和磨損保護，率先開發(fā)出先進的硬質合金的解決方案。該公司致力于開發(fā)、生產高度專業(yè)化的切削刀具、可轉位刀片、硬質合金棒及耐磨耗件。森拉天時集團在全球擁有9,000余名員工，34個生產基地，70多個銷售網點，是硬質合金行業(yè)的全球市場領導者。森拉天時的創(chuàng)新解決方案可廣泛用于機械工程、刀具制造、汽車、航空航天、醫(yī)療等行業(yè)。

革命性的車削加工新技術

森拉天時技術專家開發(fā)出一種革命性的車削加工新技術——高動態(tài)車削（HDT）系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成FreeTurn刀具，支持切削刀頭靈活移動，因此，用戶可在加工過程中的任意階段自由選擇切削刃接近角。FreeTurn刀具采用新型可轉位刀片，該刀片可由數(shù)種不同切削刃組成。這一突破可以同時支持工件的拉削和推削作業(yè)。此外，該系統(tǒng)還可以優(yōu)化斷屑作業(yè)，并將切屑移出切削區(qū)。

HDT系統(tǒng)的核心優(yōu)勢在于，僅需使用一把刀具，即可完成粗加工、精加工、輪廓車削、端面車削、縱向車削等所有常規(guī)車削作業(yè)。這意味著加工車削件不同輪廓時，無需頻繁更換刀具。從現(xiàn)在起，僅需一把FreeTurn刀具，即可開展過去需要大量不同刀具才能完成的零件加工，這極大減少了換刀和空刀運行的情況，提升了產能，同時還大幅降低了刀具成本。

奇石樂測量技術帶來的價值深受行業(yè)信賴。這就意味著，我們?yōu)闄C床和主軸制造商提供的價值同樣是倍受信賴的。森拉天時切削刀具研發(fā)部主管Uwe Schleinkofer博士

創(chuàng)新理念減輕機床載荷

新接近角的運用是HDT系統(tǒng)的另一優(yōu)勢，該接近角可引導切削力縱向穿過刀具進入主軸，從而減輕機床承受的載荷，使機床能以更高的工藝參數(shù)開展作業(yè)。此外，自由選擇接近角角度也延長了切削刃的預期壽命。

HDT系統(tǒng)已成功通過首輪測試，目前正在針對系列應用做發(fā)布準備。為此，森拉天時研發(fā)人員需要掌握系統(tǒng)內產生的各種力的詳細、可靠數(shù)據。這些數(shù)據對于增進切削過程中刀具性能的了解至關重要。機床和控制器制造商以及計算機輔助制造（CAM）軟件供應商尤其需要這些信息，這也是他們朝著預定目標推進開發(fā)工作的關鍵。

在奇石樂的支持下開展一系列廣泛測試

30多年來，森拉天時始終信賴奇石樂的解決方案。作為瑞士測量技術專業(yè)公司，奇石樂的產品在本項目中同樣發(fā)揮了關鍵作用。森拉天時選用奇石樂9171A型四分量旋轉式切削力測力計（RCD）測量切削力。該測量儀器采用模塊化結構，適用于所有常用機床主軸，能夠測量施加于切削刃上的三個方向的力以及軸向扭矩。奇石樂壓電傳感器技術賦予RCD超高采樣率、靈敏度以及極寬的測量范圍。這些性能保證了測量數(shù)據的準確性，同時確保其具有實用意義。由于測量值和供電傳輸屬于非接觸式傳遞，因此消除了磨損。

測量鏈配備的奇石樂5238B型信號調理儀負責森拉天時測試過程中的的供電、信號傳輸和系統(tǒng)控制。用戶可以通過信號調理儀手動設置測量范圍和調節(jié)低通濾波器，也可以通過串行接口實現(xiàn)。數(shù)據采集則由奇石樂DynoWare軟件完成。此外，測量信號也能以模擬電壓（±10伏）形式輸出。

奇石樂切削力測量儀器提供可靠測量值

2019年夏，位于奧地利羅伊特的森拉天時公司（Ceratizit Austria GmbH）創(chuàng)新中心開展了多項測試，其首要目標是獲得HDT系統(tǒng)的最高性能。為此，測試人員選擇不同進給量和切削深度開展測試。隨后，測試人員還逐漸增加FreeTurn刀具接近角的陡度。奇石樂測力計為測試過程中產生的各種力提供了詳細而可靠的測量值。測試人員將這些數(shù)據與使用PCLNL 2525 M12型傳統(tǒng)車刀的測試結果進行比較，并做出進一步分析。

奇石樂切削工藝產品負責人，應用工程師Lukas Janotta為該項目提供了現(xiàn)場支持。他在森拉天時工程師們開展系列測試時提供了建議。森拉天時工程師采用奇石樂DynoWare軟件，對測試過程中產生的各種力進行細節(jié)可視化、記錄和分析。憑借這些數(shù)據，工程師們便可采用實際測量值驗證以往的仿真測試結果。最終，森拉天時對以往隱藏的切削力知識有了深入了解。

森拉天時采用9171A型四分量旋轉式切削測力計（RCD）測量切削力。壓電傳感器技術賦予RCD超高采樣率和靈敏度，以及極寬的力測量范圍。

參與系列測試的專家從左到右依次是：Johannes Trost（森拉天時測試工程師）、Lukas Janotta（奇石樂應用工程師）和Harald Urschitz（森拉天時FreeTurn開發(fā)人員）

森拉天在HDT產品研發(fā)項目中使用奇石樂切削測力計。選用奇石樂9171A型四分量旋轉式切削力測力計（RCD）測量切削力，可提供可靠、準確的測量數(shù)據。

奇石樂DynoWare軟件詳細展示測試過程中產生的各種力。這使工程師們能夠在一系列測試后對測量值進行精確分析。