基于材料物理建模的刀具磨损预测是ThirdWaveSystems(TWS)的目标之一。TWS的研发团队正在将刀具磨损模型应用到他们基于物理的加工建模软件中，以帮助客户了解和控制刀具磨损程度，从而创造出质量更高的加工零件。在这项工作中，BrukerAlicona公司的表面粗糙度测量仪器InfiniteFocusG5光学3D测量仪被用于检测刀具磨损。

“非接触式粗糙度仪InfiniteFocus和刀具磨损分析模块的准确性和易用性使我们能够以以前几乎不可能的方式快速测试和验证我们的刀具磨损建模能力。”

TylerRoth，ThirdWaveSystems首席研发工程师

经过验证的建模技术

ThirdWaveSystems是一家为机器公司提供计算机辅助工程(CAE)的供应商。工业领域的前沿公司使用他们的建模产品和服务来降低机加工部件的成本、加快设计周期、提高零件质量并更快地进入市场。“TWS经实验验证的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试错测试更多的信息；使这些工程师能够做出更好的决策”，TWS首席研发工程师TylerRoth说。通过使用BrukerAlicona的InfiniteFocusG5通用光学3D刀具检测仪，TWS不仅扩展了他们的验证能力，而且还支持开发和验证更好、更准确的模型，为TWS的客户带来更多价值。

光学轮廓仪InfiniteFocusG5是一款高精度、快速、灵活的光学3D测量系统，结合了3D微坐标测量机和表面粗糙度测量设备。可测量表面的范围几乎是无限的。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，具有高重复性和高达10nm的垂直分辨率。

TylerRoth：“我们的项目需要对刀具几何形状进行详细建模。在使用更基本的显微镜收集数据或与外部供应商合作以获取所需信息后，我们希望将这种专业知识带入内部。我们一直在寻找一个能够为我们提供更高准确性并能够提供支持我们的工程需求所需的详细程度的系统。”

TWS使用BrukerAliconaInfiniteFocusG5扫描工具以导入其FEA软件进行分析和测量磨损的工具，以验证其基于物理的工具磨损模型。

FEASimulation融合材料、温度和应力信息以预测刀具磨损

作为TWS的首要技术，AdvantEdge是用于建模材料去除过程的CAE产品。经过实验验证的材料建模技术与先进的FEA相结合，使工程师能够获得比试错测试更多的信息，使他们能够做出更好的决策。

TWS的AdvantEdgeFEA软件的示例结果显示了铣削过程中的切屑形成和温度。FEA技术提供了对温度、应力和材料行为的洞察力，这些是无法通过试错测试获得的

快速准确的测量可实现模型验证

“刀具磨损是任何必须理解和控制的加工过程中不可避免的现实。由于磨损的工具对加工表面施加的更高温度和应力，它会显着影响加工工件的质量，”TylerRoth说。TWS正在开发能够解释过程物理特性的模型，以准确预测刀具磨损。这将使客户能够更快地进行创新以生产更高质量的零件。此外，TWS正在使用他们的FEA模拟来更好地理解工具和材料之间的复杂相互作用，以便他们可以在他们的软件中实现准确的工具磨损模型。

使用BrukerAlicona的表面粗糙度仪InfiniteFocusG5系统，TWS正在执行受控加工测试并在刀具磨损时测量刀具轮廓。然后将这些扫描直接放入AdvantEdge中，对磨损的轮廓进行模拟，以了解加工过程是如何演变的。这些模拟结果通过加工测试期间获得的测量结果进行验证，然后用于创建刀具磨损模型。

使用BrukerAliconaInfiniteFocusG5和磨损测量模块获取的新工具和磨损工具的扫描。测量的刀具轮廓被输入到ThirdWaveSystems的AdvantEdgeFEA软件中，以分析加工过程中刀具磨损的影响

例如，切削刀具具有非常关键的特征，如切削刃半径、拐角半径、前角或螺旋角，它们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。排屑槽和凹槽设计对于排屑至关重要。

一个应用示例：来自航空航天和国防工业的客户需要选择使用高效加工技术来加工钛部件的最佳刀具，这些技术涉及高轴向深度、低径向深度和激进的速度和进给，以利用低切屑负载。三个工具入围了这项工作，正是光学轮廓测量仪InfiniteFocusG5系统为改进和延长其工具寿命提供了关键信息：这些工具被扫描并转换为STEP文件格式的实体模型。工具转换为实体模型后，将在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曲线。

马路科技（RATC）成立于年，是以三维测量、三维扫描、逆向工程以及三维打印等先进技术为导向的科技公司客户主要来自汽车、航空航天以及消费品等产业，马路科技在大中华地区共有八个服务点，有超过名专家提供在地专业技术支持及服务。