如何理解和控制刀具磨损
使用基于材料物理学的建模进行刀具磨损预测是 Third Wave Systems （TWS） 的目标之一 。TWS的研发团队正在将刀具磨损模型应用于其基于物理学的加工建模软件中，以使其客户能够了解和控制刀具磨损，并创造出更高质量的加工零件。在这项工作中， Bruker Alicona公司的InfiniteFocusG5通用光学三维测量仪器被用来验证刀具磨损。
InfiniteFocus和工具磨损分析模块的准确性和易用性使我们能够快速测试和验证我们的工具磨损建模能力，这在以前几乎是不可能的。Tyler Roth
经过验证的建模技术
Third Wave Systems是一家为加工企业提供计算机辅助工程（CAE）的供应商。他们的建模产品和服务被进步的公司用来降低加工部件的成本，加快设计周期，提高部件质量，并更快地进入市场。”TWS首席研发工程师Tyler Roth说：”TWS的实验验证材料建模技术与先进的显式动态有限元分析（FEA）相结合，为工程师和其他用户提供了比单纯的试验和错误测试多得多的信息，使这些工程师能够做出更好的决定。通过使用布鲁克公司的InfiniteFocusG5通用光学三维测量仪，TWS不仅扩大了他们的验证能力，而且他们还能开发和验证更好、更准确的模型，为TWS的客户带来更多价值。
InfiniteFocusG5是一个高度精确、快速和灵活的光学三维测量系统，结合了三维微坐标测量机和表面粗糙度测量装置。可测量的表面范围几乎是无限的。只需一个多功能传感器，用户就可以获得可追溯的测量结果，具有高重复性，垂直分辨率可达10纳米。
Tyler Roth：”我们的项目需要对切削工具的几何形状进行详细建模。在使用过更基本的显微镜收集数据或与外部供应商合作获得所需信息后，我们希望将这种专业知识引入内部。我们正在寻找一种系统，它能给我们带来更好的精度，并能提供我们所需的细节水平，以支持我们的工程需要。”
这是Nishant Sahini先生在我的前任对他做的旧问卷调查中说的话–它可以作为你在这里引用的基础，说说为什么TWS选择布鲁克Alicona InfiniteFocusG5。如果你想修改，请让我知道，以及如何修改。
有限元模拟融合了材料、温度和应力信息来预测刀具磨损
作为TWS的旗舰技术，AdvantEdge™是一种用于材料去除过程建模的CAE产品。经过实验验证的材料建模技术，加上先进的有限元分析，使工程师能够获得比试验和错误测试更多的信息，使他们能够做出更好的决定。
快速和准确的测量使模型得到验证
“刀具磨损是任何加工过程中不可避免的现实，必须加以理解和控制。由于磨损的刀具会给加工表面带来更高的温度和应力，它极大地影响了加工工件的质量，” Tyler Roth说。TWS正在开发考虑工艺物理学的模型，以准确预测刀具磨损。这将使客户能够更快地进行创新，生产出更高质量的零件。此外，TWS正在利用他们的有限元模拟，更好地了解刀具和材料之间复杂的相互作用，以便在他们的软件中实现准确的刀具磨损模型。
使用布鲁克-阿利科纳公司的InfiniteFocus G5系统， TWS正在进行受控加工测试，并在刀具磨损时测量其轮廓。然后将这些扫描结果直接输入AdvantEdge™，对磨损后的轮廓进行模拟，以了解加工过程的演变情况。这些模拟结果与加工测试期间获得的测量结果进行了验证，然后被用来创建刀具磨损模型。
例如，刀具具有非常关键的特征，如切削刃半径、转角半径、前角或螺旋角，这些特征会影响加工过程中的材料流动，从而影响加工过程中的功率需求。刃口和切口设计对排屑至关重要。
一个应用实例：一个来自航空航天和国防工业的客户需要挑选最好的刀具来加工钛合金部件，使用高效加工技术，包括高轴向深度，低径向深度和积极的速度和进给，以利用低切屑负荷。有三把刀具入围，InfiniteFocusG5系统为改进和延长刀具寿命提供了关键信息：刀具经扫描后被转换为STEP文件格式的实体模型。刀具转换为实体模型后，在AdvantEdge™中对其进行分析，以了解最初确定的速度和进给的温度和应力分布。
未来的工作
TWS将扩展这项工作，为广泛的切削工具和工件材料开发磨损模型。这将依赖于布鲁克-阿利科纳InfiniteFocusG5 系统的更多使用，以获得更多的验证数据，从而使TWS的客户有信心放弃缓慢而昂贵的试错测试，而信赖TWS的刀具磨损模型。
TWS如何利用布鲁克Alicona解决方案获得成功
无限聚焦
尺寸精度和表面粗糙度测量
- 准确、快速、通用的光学三维测量仪器，用于测量微米和亚微米范围内的公差。
- 零部件的测量以面积为基础，分辨率高，不受尺寸、材料、几何形状、重量和表面处理的影响。
- 一些经过验证的新功能将粗糙度测量系统的功能（Ra、Rq、Rz/Sa、Sq、Sz）与坐标测量机的特性相结合。