La tecnologia giusta per monitorare i processi di lavorazione

Durante la formazione del truciolo, ad esempio durante un'operazione di tornitura, si verificano forze di taglio elevate, così come forze e calore elevati.

Più accurati, più stabili, più veloci e più efficienti: gli utenti desiderano che i loro processi migliorino continuamente, per questo motivo c'è una crescente richiesta di dati affidabili come base per la valutazione dei processi. La progettazione e lo sviluppo degli utensili, la strategia di lavorazione e la scelta dei parametri sono gli aspetti in cui si può riscontrare questo potenziale di miglioramento.

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La forza di taglio è un parametro adatto per valutare questi fattori di influenza e ottimizzare i processi. Fornisce informazioni sulla stabilità di svolgimento di un processo. Per misurare le forze di taglio si può utilizzare una tecnologia di sensori appropriata e appositamente progettata. Nei portautensili dei sensori vengono utilizzate due diverse tecnologie, entrambe in grado di fornire risultati accurati: la prima, la tecnologia piezoelettrica si è affermata da diversi decenni come metodo di misurazione da utilizzare nei processi di lavorazione; mentre la seconda, la tecnologia dei sensori basata sugli estensimetri, ha iniziato a farsi strada solo negli ultimi anni. Entrambi i sistemi forniscono dati sulle forze e sui momenti che agiscono sugli utensili, ma i loro principi operativi (ed i risultati) sono fondamentalmente diversi.

Dati tecnici

	Kistler RCD (tecnologia piezoelettrica)	Tecnologia estensimetrica
Misurandi	X, Y - Forza Z - Forza Coppia Mz	X, Y – Momenti Z - Forza Coppia Mz
Frequenza di campionamento	10’000 Hz	Solitamente 1500 - 2500 Hz
Range di misurazione	A seconda delle impostazioni elettroniche, modificabili tramite parametrizzazione	A seconda del momento di inerzia superficiale del portautensili (non modificabile)

Forza e momento flettente

Risultati della misura utensile ø 10 / z = 4 - vc 175 - fz 0,06 - ap 10 - ae 3

XY - Forza / Pezo | Momento flettente / Estensimetro

Grafico con segnale chiaro
Le singole rotazioni dell'utensile (segnate in rosso) sono facilmente riconoscibili, alto livello di dettaglio
Il diagramma polare mostra risultati chiari
Grafico con segnale chiaro
Le rotazioni dei singoli utensili (segnate in rosso) sono facilmente riconoscibili, livello di dettaglio ridotto
Il diagramma polare mostra risultati chiari

Coppia Mz / Piezo | Coppia Mz / Estensimetro

Grafico con segnale chiaro
Le singole rotazioni dell'utensile (segnate in rosso) sono facilmente riconoscibili, alto livello di dettaglio
Il grafico polare mostra risultati chiari
Alto livello di rumore
Le rotazioni dei singoli utensili (segnate in rosso) non sono facilmente riconoscibili, livello di dettaglio inferiore
Il grafico polare è inutilizzabile

Forza Z / Piezo | Forza Z / Estensimetro

Grafico con segnale chiaro
Le singole rotazioni dell'utensile (segnate in rosso) sono facilmente riconoscibili, molti dettagli sono riconoscibili
Il grafico polare mostra risultati chiari
Alto livello di rumore
Le singole rotazioni dell'utensile (segnate in rosso) non sono riconoscibili, nessun dettaglio è riconoscibile
Il diagramma polare è inutilizzabile

Tecnologia piezoelettrica	Tecnologia estensimetrica
I diametri degli utensili più grandi e più piccoli (< 3 mm) possono essere misurati con lo stesso dispositivo Segnali chiari in Fx/Fy, Fz e Mz L'impegno del tagliente può essere visualizzato in modo chiaro e dettagliato Possibilità di misurare tutte le applicazioni della forza di taglio (con utensile rotante) Misura della forza indipendente dalla lunghezza dell'utensile	Possibilità di misurare solo utensili di diametro maggiore (> 10 mm) Segnale chiaro solo nel momento di flessione con utensili più grandi L'impegno del tagliente non è affatto visibile per gli utensili piccoli e appena utile per gli utensili grandi. Poiché i segnali Fz e Mz sono dominati da un rumore molto elevato. È possibile solo l'analisi del valore medio. Non è possibile monitorare i cambiamenti dinamici I vantaggi reali nella foratura sono discutibili La lunghezza dell'utensile influisce sul risultato

Tecnologia piezoelettrica

Tecnologia estensimetrica

I diametri degli utensili più grandi e più piccoli (< 3 mm) possono essere misurati con lo stesso dispositivo
Segnali chiari in Fx/Fy, Fz e Mz
L'impegno del tagliente può essere visualizzato in modo chiaro e dettagliato
Possibilità di misurare tutte le applicazioni della forza di taglio (con utensile rotante)
Misura della forza indipendente dalla lunghezza dell'utensile

Possibilità di misurare solo utensili di diametro maggiore (> 10 mm)
Segnale chiaro solo nel momento di flessione con utensili più grandi
L'impegno del tagliente non è affatto visibile per gli utensili piccoli e appena utile per gli utensili grandi.
Poiché i segnali Fz e Mz sono dominati da un rumore molto elevato. È possibile solo l'analisi del valore medio. Non è possibile monitorare i cambiamenti dinamici
I vantaggi reali nella foratura sono discutibili
La lunghezza dell'utensile influisce sul risultato

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Kistler offre una tecnologia di misura avanzata per diverse applicazioni di lavorazione e taglio.

Tecnologia di misura per applicazioni di lavorazione

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