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(shù)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(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)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(shù)，記錄作用在切削刃上的各種力。通過對奇石樂切削測力計(jì)提供的可靠測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，森拉天時工程師們對車削加工技術(shù)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(hù)，率先開發(fā)出先進(jìn)的硬質(zhì)合金的解決方案。該公司致力于開發(fā)、生產(chǎn)高度專業(yè)化的切削刀具、可轉(zhuǎn)位刀片、硬質(zhì)合金棒及耐磨耗件。森拉天時集團(tuán)在全球擁有9,000余名員工，34個生產(chǎn)基地，70多個銷售網(wǎng)點(diǎn)，是硬質(zhì)合金行業(yè)的全球市場領(lǐng)導(dǎo)者。森拉天時的創(chuàng)新解決方案可廣泛用于機(jī)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(shù)

森拉天時技術(shù)專家開發(fā)出一種革命性的車削加工新技術(shù)——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(zhuǎn)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(yùn)行的情況，提升了產(chǎn)能，同時還大幅降低了刀具成本。

奇石樂測量技術(shù)帶來的價值深受行業(yè)信賴。這就意味著，我們?yōu)闄C(jī)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(jī)床載荷

新接近角的運(yùn)用是HDT系統(tǒng)的另一優(yōu)勢，該接近角可引導(dǎo)切削力縱向穿過刀具進(jìn)入主軸，從而減輕機(jī)床承受的載荷，使機(jī)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(yù)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(yīng)用做發(fā)布準(zhǔn)備。為此，森拉天時研發(fā)人員需要掌握系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的各種力的詳細(xì)、可靠數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對于增進(jìn)切削過程中刀具性能的了解至關(guān)重要。機(jī)床和控制器制造商以及計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）軟件供應(yīng)商尤其需要這些信息，這也是他們朝著預(yù)定目標(biāo)推進(jìn)開發(fā)工作的關(guān)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(shù)專業(yè)公司，奇石樂的產(chǎn)品在本項(xiàng)目中同樣發(fā)揮了關(guān)鍵作用。森拉天時選用奇石樂9171A型四分量旋轉(zhuǎn)式切削力測力計(jì)（RCD）測量切削力。該測量儀器采用模塊化結(jié)構(gòu)，適用于所有常用機(jī)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(shù)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(jù)的準(zhǔn)確性，同時確保其具有實(shí)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(diào)理儀負(fù)責(zé)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(diào)理儀手動設(shè)置測量范圍和調(diào)節(jié)低通濾波器，也可以通過串行接口實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)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(xiàng)測試，其首要目標(biāo)是獲得HDT系統(tǒng)的最高性能。為此，測試人員選擇不同進(jìn)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(jì)為測試過程中產(chǎn)生的各種力提供了詳細(xì)而可靠的測量值。測試人員將這些數(shù)據(jù)與使用PCLNL 2525 M12型傳統(tǒng)車刀的測試結(jié)果進(jìn)行比較，并做出進(jìn)一步分析。

奇石樂切削工藝產(chǎn)品負(fù)責(zé)人，應(yīng)用工程師Lukas Janotta為該項(xiàng)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(chǎn)生的各種力進(jìn)行細(xì)節(jié)可視化、記錄和分析。憑借這些數(shù)據(jù)，工程師們便可采用實(shí)際測量值驗(yàn)證以往的仿真測試結(jié)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(zhuǎn)式切削測力計(jì)（RCD）測量切削力。壓電傳感器技術(shù)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(yīng)用工程師）和Harald Urschitz（森拉天時FreeTurn開發(fā)人員）

森拉天在HDT產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目中使用奇石樂切削測力計(jì)。選用奇石樂9171A型四分量旋轉(zhuǎn)式切削力測力計(jì)（RCD）測量切削力，可提供可靠、準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。

奇石樂DynoWare軟件詳細(xì)展示測試過程中產(chǎn)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(jìn)行精確分析。