La formation de copeaux, par exemple lors d'une opération de tournage, entraîne des forces de coupe élevées, ainsi que des forces et une chaleur importantes.

La bonne technologie pour surveiller les processus d'usinage

Plus précis, plus stable, plus rapide et plus efficace : les utilisateurs veulent voir leurs processus s'améliorer en permanence, d'où une demande croissante de données fiables comme base d'évaluation des processus. La conception et le développement des outils, la stratégie d'usinage et le choix des paramètres sont les aspects où ce potentiel d'amélioration peut généralement être trouvé.

La force de coupe est un mesurande approprié qui peut être utilisé pour évaluer ces facteurs d'influence et optimiser les processus. Elle permet de savoir si un processus se déroule de manière stable. Une technologie de capteur appropriée et spécialement conçue peut être utilisée pour mesurer les forces de coupe. Deux technologies différentes sont utilisées dans les porte-outils sensoriels, et l'on peut s'attendre à ce qu'elles fournissent toutes deux des résultats précis : la technologie piézoélectrique s'est imposée depuis plusieurs décennies comme méthode de mesure pour les processus d'usinage, tandis que la technologie des capteurs basée sur les jauges de contrainte n'a commencé à s'imposer ici qu'au cours des dernières années. Les deux systèmes fournissent des données sur les forces et les moments agissant sur les outils, mais leurs principes de fonctionnement sont fondamentalement différents.

Données de spécification

Kistler RCD (technologie piézo)Technologie des jauges de contrainte
Mesures
  • X, Y - Force
  • Z - Force
  • Couple Mz
  • X, Y - Moments de flexion
  • Z - Force
  • Couple Mz
Taux d'échantillonnage10'000 HzTypiquement 1500 - 2500 Hz
Plages de mesureEn fonction des réglages électroniques, modifiables par paramétrageEn fonction du moment d'inertie de la surface du porte-outil (non modifiable)

Force et moment de flexion

[object Object]

Résultats de mesure outil ø 10 / z = 4 - vc 175 - fz 0.06 - ap 10 - ae 3

XY - Force / Piezo | Moment de flexion / Jauge de contrainte

[object Object]
  • Graphique avec signal clair
  • Les rotations individuelles des outils (marquées en rouge) sont facilement reconnaissables, avec un niveau de détail élevé.
  • Le diagramme polaire montre des résultats clairs
  • Graphique avec signal clair
  • Les rotations individuelles des outils (marquées en rouge) sont facilement reconnaissables, avec un niveau de détail réduit.
  • Le diagramme polaire montre des résultats clairs

Couple Mz / Piezo | Couple Mz / Jauge de contrainte

[object Object]
  • Graphique avec signal clair
  • Les rotations individuelles des outils (marquées en rouge) sont facilement reconnaissables, avec un niveau de détail élevé.
  • Le diagramme polaire montre des résultats clairs
  • Niveau de bruit élevé
  • Les rotations individuelles des outils (marquées en rouge) ne sont pas facilement reconnaissables, le niveau de détail est faible.
  • Le tracé polaire est inutilisable

Z - Force / Piezo | Z Force / Jauge de contrainte

[object Object]
  • Graphique avec signal clair
  • Les rotations individuelles des outils (marquées en rouge) sont facilement reconnaissables, de nombreux détails sont reconnaissables.
  • Le diagramme polaire montre des résultats clairs
  • Niveau de bruit élevé
  • Les rotations individuelles de l'outil (marquées en rouge) ne sont pas reconnaissables, aucun détail n'est reconnaissable.
  • Le tracé polaire est inutilisable

Technologie piézoTechnologie des jauges de contrainte
  • Le même appareil permet de mesurer des outils de petits et grands diamètres (< 3 mm).
  • Signaux clairs en Fx/Fy, Fz et Mz
  • L'engagement à la pointe de la technologie peut être visualisé clairement avec des détails
  • Toutes les applications de force de coupe (avec outil rotatif) peuvent être mesurées.
  • Mesure de la force indépendante de la longueur de l'outil
  • Seuls les outils de grand diamètre (> 10 mm) peuvent être mesurés.
  • Un signal clair seulement dans un moment de flexion avec des outils plus grands
  • L'engagement du tranchant n'est pas du tout visible pour les petits outils et à peine utile pour les grands outils.
  • Les signaux Fz et Mz étant dominés par un bruit très élevé. Seule une analyse de la valeur moyenne serait possible. Les changements dynamiques ne peuvent pas être surveillés
  • On peut s'interroger sur les avantages réels du forage
  • La longueur de l'outil a une influence sur le résultat

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