奇石乐测力仪助力HSD Mechatronics推进机床电主轴研发

在位于意大利佩萨罗的 HSD总部，Manuel Camperchioli 及其团队负责原型机的测试和验证，在创新研发中扮演着重要角色。Camperchioli 自 2016 年以来一直在 HSD 工作，现担任原型机、测试与体验经理：“我们负责提出产品性能的改进方案，并探索可能的新应用领域。通过与供应商和客户合作进行系统性测试，我们推动创新以及产品的开发与完善。通过这种方式，我们帮助客户交付高精度、高可靠性、低总体拥有成本（TCO）和高整体设备效率（OEE）的机床。”

为应对机床开发领域瞬息万变的市场需求与严苛的技术挑战，HSD始终聚焦于前沿设计方法与顶级测试设备。在提升专业知识与技术专长的过程中，HSD于2019年与测量技术专家奇石乐达成合作：引入一台9255C测力仪，以获取实际切削力数据，为设计与验证流程提供依据。经过初期奇石乐提供的培训与支持阶段后，HSD自2020年起开始常态化使用该测力仪——主要应用于ES1000系列电主轴的研发。Camperchioli补充道：“精准的测量数据帮助我们避免了部件尺寸设计过大或过小的问题，使我们的机械工程师能够精确设计主轴并进行有限元仿真分析，明确工艺参数与极限边界。”得益于对加工过程中特定极限值的精准掌握，HSD客户得以获得与其机床理想匹配的HSD组件、优化的作业周期，以及近乎内置的故障预防机制。

测力仪测量技术助推铣头与电主轴开发

9255C 测力仪，测量台面尺寸为 260x260 mm，测量范围宽达 -10 至 60 kN，是一个多分量压电测量平台，可以精确测量所有力（Fx, Fy, Fz），从而计算三个垂直轴上的力矩（Mx, My, Mz）。得益于其高固有频率和高分辨率，该测力仪能够捕捉到大作用力中微小的动态力变化。

HSD的测量链配置臻于完善，引入了奇石乐LabAmp 5167A高端实验室电荷放大器（集成数据采集系统DAQ）及专为机加工应用设计的Dynoware分析软件。Camperchioli对此补充道：“这套仪器使我们能够对新一代ES1000电主轴进行全方位测试：我们通过搭配不同刀具与材料，开展铣削及精加工测试，精准测量切削力、力矩及各类加工过程的频谱特征。这不仅实现了电主轴的极限工况加载验证，更显著提升了其动态行为的有限元仿真精度——其中甚至包含了对轴承使用寿命的预估。”

基于奇石乐测量技术，优化刀具开发与装配

除测力仪测量链外，HSD在生产制造中还广泛应用了称重传感器（涵盖压电式与应变式两类）。通过与奇石乐的手持式测量设备相结合(用于测量链检测的便携式多功能装置),诸如9323AA与4576A等型号的传感器能有效助力装配流程优化，例如测量HSD产品中轴承的预紧力。Camperchioli表示：“凭借精准的测量数据，我们成功缩短了生产环节的装配周期。”

HSD持续深耕机床部件领域，致力完善其多材料加工产品组合。奇石乐9255C测力仪极大提升了该公司在机加工应用领域的产品设计开发能力。Camperchioli补充道：“我们始终借助该设备进行创新探索与新品应用验证。该系统测量精度卓越、运行稳定可靠。并且我们在项目初期及后续过程中，始终得到奇石乐团队的大力支持。”

携手创新，新测试台与无线旋转测力仪续写合作新篇

展望未来，HSD计划新建一座制动测试台，因此正考虑引进奇石乐KiTorq系列的高速扭矩传感器。该系列产品的转子-定子单元可实现高达50,000 RPM转速下的非接触式扭矩测量。而在测力系统方面，奇石乐创新的无线旋转测力仪将成为客户演示的理想产品。相较于9255C这类固定式测力平台，它更便于运输与异地部署。正如Camperchioli总结道：“奇石乐的解决方案对HSD这样的企业尤为宝贵，它们让我们得以深度掌握产品的运行动力学特性。更为关键的是，基于由此获得的实测结果，我们可以指导客户为其机床和加工应用做出最佳选择”。