在現(xiàn)代制造加工中，金屬加工液在質(zhì)量表現(xiàn)、成本效益及可持續(xù)性方面起著決定性作用。瑞士金屬加工液解決方案專家Blaser Swisslube展示了如何借助針對(duì)性的傳感器技術(shù)，對(duì)現(xiàn)代高性能切削油的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行客觀量化，并將結(jié)果用于工藝優(yōu)化。

　　科研與實(shí)踐并駕齊驅(qū)

　　多年來，Blaser Swisslube持續(xù)研發(fā)金屬加工液，其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于全球各類加工工藝。通過將基礎(chǔ)研究、自有技術(shù)中心與應(yīng)用導(dǎo)向型開發(fā)相結(jié)合，公司能夠針對(duì)真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境定制匹配的解決方案。

　　其核心在于全面理解加工全過程，即機(jī)床、刀具、材料、加工參數(shù)與金屬加工液之間的相互作用。為精確記錄并深入理解這些復(fù)雜的相互作用，Blaser Swisslube采用傳感器技術(shù)以及數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集與分析手段。

   圖1：自動(dòng)化磨損測(cè)量系統(tǒng)聯(lián)合研發(fā)者——Blaser Swisslube技術(shù)中心的

工程師Marco Kunz

　　傳感器技術(shù)賦能機(jī)械加工

　　Blaser Swisslube運(yùn)行一臺(tái)來自Star Micronics的先進(jìn)瑞士型走心車床，配備棒料送料系統(tǒng)及高壓冷卻液系統(tǒng)。該測(cè)試平臺(tái)集成了大量傳感器，可在加工過程中直接采集機(jī)械與熱學(xué)效應(yīng)數(shù)據(jù)。

　　在機(jī)床層面，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄主軸負(fù)載、各軸位置以及宏觀變量數(shù)據(jù)。此外，多點(diǎn)布置的振動(dòng)傳感器可測(cè)量10Hz至10kHz范圍內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)，非常適合用于檢測(cè)諸如料庫中棒材的跳動(dòng)、加工過程中的顫振現(xiàn)象以及切削力變化。壓力、流量與溫度傳感器用于監(jiān)控冷卻潤滑液的供給狀態(tài)，而空氣質(zhì)量傳感器則對(duì)機(jī)床環(huán)境中的油霧濃度進(jìn)行量化監(jiān)測(cè)。

　　自動(dòng)化磨損測(cè)量

　　光學(xué)磨損測(cè)量是Blaser Swisslube的一項(xiàng)自主研發(fā)技術(shù)：通過攝像頭自動(dòng)采集刀具圖像，無需人工中斷加工或拆卸刀具，即可測(cè)量刀具磨損帶寬度。

　　海量數(shù)據(jù)讓加工全過程清晰可見?；跀?shù)據(jù)的分析能夠在早期識(shí)別加工行為中極其細(xì)微的變化，這是實(shí)現(xiàn)可重復(fù)、具成本效益的測(cè)試及穩(wěn)定批量生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵一步。

　　從測(cè)量數(shù)據(jù)到工藝優(yōu)化

　　通過對(duì)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，可對(duì)不同切削油的性能進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)比。例如，在無鉛黃銅合金的車削加工中，測(cè)試結(jié)果表明：在1000分鐘的有效切削時(shí)間內(nèi)，未出現(xiàn)顯著刀具磨損 (vB<0.02mm)，切削力保持穩(wěn)定，表面質(zhì)量一致，尺寸精度達(dá)到微米級(jí)。穩(wěn)定的加工過程不僅驗(yàn)證了所用切削油卓越的潤滑與冷卻性能，也充分體現(xiàn)了其在工藝可靠性和表面質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。

　　在職業(yè)安全與可持續(xù)性方面，同樣可以通過測(cè)量數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證。在一項(xiàng)磨削實(shí)驗(yàn)中，空氣質(zhì)量傳感器對(duì)油霧濃度進(jìn)行了量化監(jiān)測(cè)。通過調(diào)整基礎(chǔ)油中的防霧添加劑，油霧濃度最高可降低15倍。這不僅顯著降低了健康風(fēng)險(xiǎn)和火災(zāi)隱患，也明顯改善了作業(yè)環(huán)境。

　　智能數(shù)據(jù)管理

　　大量傳感器數(shù)據(jù)通過Microsoft Azure IoT Stack進(jìn)行采集并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析，一旦超過預(yù)設(shè)閾值，實(shí)驗(yàn)便可自動(dòng)安全中止。此外，借助Power BI構(gòu)建的可視化儀表盤，可直觀呈現(xiàn)當(dāng)前工藝狀態(tài)，并突出顯示趨勢(shì)、異常及潛在的優(yōu)化空間。

　　可量化的附加價(jià)值

　　借助現(xiàn)代傳感器技術(shù)，Blaser Swisslube能夠以客觀數(shù)據(jù)驗(yàn)證其高性能切削油的實(shí)際效能與附加價(jià)值。工藝知識(shí)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析以及實(shí)踐驗(yàn)證方法相結(jié)合，為加工過程的持續(xù)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)——實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的最大化、高度的工藝可靠性，以及可量化的客戶收益。