不同類型智慧刀柄的數據穩定性分析
數據穩定性和有效性將直接影響後續分析和實際加工中的加工參數判斷，因此所呈現的同步動態數據的實時性和穩定性是評價智能刀柄功能性極其重要的技術指標。
研究過程中分別基於同樣加工參數對市面壓電傳感器類智能刀柄以及市面應變傳感器類智能刀柄以及本單位研發的刀柄，即iKIT無線觸覺刀柄，進行了鑽孔加工。為便於對比數據針對三款刀柄的測試均選用新刀具即直徑4.5-8的臺階鑽頭，鑽孔的轉速均為750 rpm。
| 市面壓電傳感器類智能刀柄 | 市面應變傳感器類智能刀柄 | iKIT無線觸覺刀柄 | |
|---|---|---|---|
| 類型 | 壓電傳感器 | 應變傳感器 | |
| 原理 | 在壓電晶體上施加力時，將產生電荷變化，通過電荷放大器獲得，電荷將和施加的力呈正比 | 力作用在彈性體上，負載將會使彈性體產生微小的變形導致應變電阻值變化進而導致組橋後的輸出電壓正比於施加的力 | |
| 測量 | Fx，Fy，Fz，Mz | Fz，Mz，Bx，By | |
| 頻率 | 10 K | 2.5 K | 2.048 K |
| 最大轉速 | 16000 rpm | 18000 rpm | 20000 rpm |
| 解耦 | < 5% FSO | 沒有解耦 | < 5% FSO |
| 溫漂 | Fz明顯 | Fz明顯 | 幾乎沒有 |
| 數據丟失 | 無丟失 | 丟包率較高 | 無丟失 |
| 傳輸距離 | 5 m | 5 m | 400 m(無遮擋) |
針對壓電傳感器類智能刀柄：
- 其靈敏度確實較高，但是針對機加工，超高的採集頻率將導致數據過於波動，用戶將難以提取有效信息，不利於後續分析；
- 實驗前後Fz存在明顯的漂移，大約7 N；
針對應變傳感器類智能刀柄：
- 原始數據的底噪過大，測量過程收到機臺主軸動力系統的噪聲干擾，Fz和M的波動範圍高達±40 N和±0.4 Nm，用戶需要進行自行平滑或者濾波處理才能提取有效數據，這意味著數據的真實性以及誤差較大；
- 實驗前後Fz漂移過於明顯高達40 N；
- Bx和By的噪點過多，無法觀察出切削動態變化，極圖也不具備參考價值；
iKIT-BT30-ER25-110-40
支持刀柄定製化
iKIT-BT40-ER25-130-40
支持刀柄定製化
iKIT-BT50-ER40-160-63
支持刀柄定製化
iKIT-HSK63A-ER25-130-40
支持刀柄定製化
iKIT-HSK50A-ER25-110-40
支持刀柄定製化
iKIT-BT40-BT40-155-63
支持刀柄定製化
iKIT-BT30-BT30-128-50
支持刀柄定製化
iKIT-HSK63A-HSK63-119-63
支持刀柄定製化
iKIT-BT40-HMC20-120-60
支持刀柄定製化
iKIT-HSK63A-HMC-150-50
支持刀柄定製化
iKIT-HSK63A-SLK12-165-50
支持刀柄定製化
iKIT-BT30-SLK12-112-40
支持刀柄定製化
iKIT-BT40-SLK12-165-50
支持刀柄定製化
iKIT-HSK63A-SP25-200-52
支持刀柄定製化
iKIT-BT40-C32-165-61
支持刀柄定製化
iKIT-BMT68-ER25-0-F
支持定製化
iKIT-BMT68-ER25-90-F
支持定製化
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