巴斯大学正在开发用于未来智能切削工具的新一代高精度、低成本传感器。188bet金宝搏app下载

SENSYCUT项目旨在为高价值航空航天产品的加工操作创造低成本、纳米级分辨率的传感器和刀具,以提高精度、降低成本并防止制造误差。它已经从工程和物理科学研究委员会获得了一项为期三年、总额为150万英镑的资助计划。

首席研究员尔伯兹博士Shokrani他是巴斯大学的高级讲师机械工程系和一个成员先进设计制造中心他说,需要新的切割专用传感技术来实现更高的精度,并应对新的制造挑战,特别是在航空航天和汽车行业。

研究人员表示,目前,多达4%的航空航天制造成本都花在了早期更换切削工具上,尽管切削工具的有效使用寿命只有50-80%。在切削工具的全球市场规模超过340亿美元的情况下,这种浪费代表着节约和提高加工可持续性的巨大机会。

肖克拉尼博士说:“在工业界,要加工像飞机起落架这样的部件,你需要一个巨大的、难以置信的刚性机器来达到必要的精度,这已经成为一种公认的智慧,但这导致的后果是,加工成本随着精度的提高呈指数增长。这导致需要昂贵的和无附加值的验证和误差补偿方法,这些方法不考虑刀具几何形状,切削力和时间变量误差。

“在切削工具中使用传感器的想法并不新鲜,但这些嵌入式传感器工具缺乏它们真正需要的复杂数据分析和决策能力。它们所依赖的技术不是专门为切割而设计的,也没有集成到加工控制系统中。”

项目研究员阿里博士穆罕默他补充说:“现有的高精度传感器要么太大,要么太昂贵,无法在实验室应用之外使用,而现成的传感器和数据传输设备不一定适合监测或控制加工过程。我们的目标是开发一系列专门用于加工的传感器,帮助制造商在不影响成本的情况下提高质量。”

Shokrani博士解释说,增广制造(3D打印)也为切削工具带来了新的挑战:“3D打印帮助我们制造出了更优化的复杂几何形状的零件,但这些零件可能需要使用细长工具进行定制加工。在这些情况下,切削力可以弯曲刀具和工件,导致不期望的振动和几何误差。反过来,这会破坏表面完整性,缩短工具的寿命。更好的传感器和智能控制系统可以为各种精密切割应用带来重大好处。”

在这个项目中,来自巴斯的研究人员将与来自诺丁汉大学和谢菲尔德大学的同事一起工作。工业合作伙伴包括All British Precision Ltd, GKN Aerospace, Nikken Kosakusho Europe, Renishaw, Sandvik Coromant和TWI Ltd。