現(xiàn)今智能手機(jī)已從之前的塑料后蓋，轉(zhuǎn)變?yōu)檩p薄的金屬機(jī)身，盡管利落的外型能夠吸引消費(fèi)者，但手機(jī)殼零件供貨商的生產(chǎn)制造過(guò)程卻更為艱難，因?yàn)闄C(jī)殼的切削加工需要相當(dāng)高的精度，哪怕僅是微小偏差，都可能造成工件報(bào)廢現(xiàn)象，連帶造成利潤(rùn)的損失。

為了提升CNC加工良率，手機(jī)殼加工廠商往往被迫頻繁更換刀具，以確保CNC機(jī)臺(tái)維持正常生產(chǎn)節(jié)拍，但此舉導(dǎo)致耗材成本上揚(yáng)，同樣影響利潤(rùn)。除此之外，手機(jī)殼加工廠商極為重視稼動(dòng)率，生怕因?yàn)镃NC切削機(jī)驟然失效，引發(fā)產(chǎn)能下滑、交期延誤等負(fù)面連鎖反應(yīng)，損害客戶(hù)滿(mǎn)意度與商譽(yù)，因而配置人力實(shí)施定期巡檢，并委托外包商提供二線維修支持，然而這些方式都屬于被動(dòng)措施，很難在出現(xiàn)異狀的第一時(shí)間有效處理。

手機(jī)機(jī)殼是CNC機(jī)臺(tái)應(yīng)用的其中一個(gè)案例。CNC切割被廣泛應(yīng)用在各種加工制造中，各種供貨商均面臨類(lèi)似的利潤(rùn)保衛(wèi)戰(zhàn)。

凌華科技量測(cè)與自動(dòng)化產(chǎn)品事業(yè)處經(jīng)理徐常益認(rèn)為，不論是想要提升加工精度，或是拉高稼動(dòng)率，斧底抽薪之計(jì)便是在切削制程中執(zhí)行監(jiān)控，尤其需要進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)控，主要是因?yàn)椋坏C(jī)器由于失衡、共振或不對(duì)齊等種種緣故，使振動(dòng)值上升到合理范圍之外，便容易影響機(jī)器運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致故障停機(jī)。

捕捉細(xì)微振動(dòng)信號(hào)，PC-based監(jiān)測(cè)方案更勝PLC解決方案

CNC加工機(jī)如果能被賦予智能，內(nèi)建一套全天候運(yùn)轉(zhuǎn)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)制，即可隨時(shí)診斷機(jī)器健康狀態(tài)，無(wú)需像過(guò)去只能等待最終成品產(chǎn)出、事后判斷異常原因，而是通過(guò)事前的預(yù)防性檢測(cè)，實(shí)時(shí)探知加工機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)不尋常狀態(tài)，迅速采取對(duì)應(yīng)的處理措施，包括優(yōu)化調(diào)整加工參數(shù)（例如變更主軸轉(zhuǎn)速），或更換刀具等等，立即解決小偏差，避免釀成日后大禍害。

不可諱言，CNC加工機(jī)的切削振動(dòng)監(jiān)控，并非此刻才誕生的新議題，以往就有一些以簡(jiǎn)單方便為要求的PLC解決方案，標(biāo)榜只要一接上CNC機(jī)臺(tái)，便能快速產(chǎn)生效用；因此難免有人好奇，既然有PLC協(xié)助做切削振動(dòng)監(jiān)控，為何還需要采用PC-based監(jiān)測(cè)方案？

正所謂魔鬼藏在細(xì)節(jié)，有些細(xì)微的振動(dòng)信號(hào)、或者高頻信號(hào)，某種程度都反應(yīng)了一些事實(shí)，可能是連接機(jī)構(gòu)開(kāi)始出現(xiàn)不平衡，旋轉(zhuǎn)主軸軸承滾珠破裂進(jìn)而影響傳動(dòng)動(dòng)力，或緊固件產(chǎn)生松脫現(xiàn)象，都意味著CNC加工機(jī)開(kāi)始“生病”，并且隨著機(jī)臺(tái)特性的不同，病征也不盡一致；這些細(xì)微且多變的征兆，憑借具有低采樣率、支持有限帶寬范圍、算法固定等特質(zhì)的PLC解決方案，反而不易采集，如果CNC監(jiān)控解決方案能捕捉微小變化，幫助用戶(hù)迅速掌握可能導(dǎo)致精度降低或產(chǎn)能滑落的關(guān)鍵因子，就可以及早應(yīng)變。

有鑒于此，凌華推出一項(xiàng)名為MCM-100切削振動(dòng)監(jiān)控方案，它標(biāo)榜能在高精度、高采樣率的狀態(tài)下，針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械與設(shè)備，進(jìn)行24小時(shí)不間斷的數(shù)據(jù)采集與振動(dòng)測(cè)量，并將數(shù)據(jù)采集、振動(dòng)分析演算、計(jì)算、上網(wǎng)等功能多合一，協(xié)助CNC加工機(jī)的使用者順利解決傳統(tǒng)切削制程所面臨的各種挑戰(zhàn)，用最輕松無(wú)負(fù)擔(dān)的方式賦予CNC加工機(jī)智能化。

憑借高精度監(jiān)測(cè)，達(dá)到預(yù)防維護(hù)最佳效果

徐常益解釋?zhuān)话愣?，CNC加工機(jī)最想建立的監(jiān)測(cè)情境有3種，一是“SpindleVibrationDetection”，指的是監(jiān)測(cè)主軸在切削時(shí)的振動(dòng)情況，做法是直接測(cè)量時(shí)域(TimeDomain)信號(hào)的RMS值，如果逾越臨界值，即降低轉(zhuǎn)速或停止運(yùn)轉(zhuǎn)；二是“BearingQualityDiagnostic”，指的是診斷軸承健康狀況，在CNC不執(zhí)行切削、僅高速空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行；三是“SpindleCollisionDetection”，用以探測(cè)主軸碰撞情形，當(dāng)振動(dòng)波型符合某些預(yù)設(shè)條件，即分析已產(chǎn)生碰撞，立即緊急停止主軸移動(dòng)。

上述第一與第二種情境，都與振動(dòng)信號(hào)的精度、帶寬范圍息息相關(guān)，PLC解決方案所能采集的信息很少，難以協(xié)助用戶(hù)建立應(yīng)變策略；反觀MCM-100不僅具備24位高分辨率（一般落在12或16位范圍），并可憑借高達(dá)128KS/s采樣率（一般僅支持20KS/s甚至更低）內(nèi)捕捉高頻信號(hào)，為用戶(hù)提供更多的振動(dòng)分析素材。

CNC加工機(jī)設(shè)備商的新商機(jī)

另一方面，切削振動(dòng)監(jiān)控方案也可以為CNC加工機(jī)設(shè)備商創(chuàng)造出新的商機(jī)。隨著CNC加工機(jī)設(shè)備供貨商接觸大量振動(dòng)信息，一旦結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，對(duì)于信號(hào)變化與機(jī)臺(tái)故障之間的關(guān)聯(lián)性，有更為透徹的理解，CNC加工機(jī)設(shè)備商可善用不斷累積的知識(shí)資產(chǎn)，催生加值服務(wù)，甚至順勢(shì)調(diào)整商業(yè)模式，從賣(mài)斷設(shè)備變成賣(mài)機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)，建立長(zhǎng)遠(yuǎn)的穩(wěn)定收益。

PC-based切削振動(dòng)監(jiān)控方案的領(lǐng)導(dǎo)廠商凌華科技表示，振動(dòng)監(jiān)控方案已經(jīng)進(jìn)入落地階段，陸續(xù)為各家知名CNC工具機(jī)廠商所采用，其需求在2017年攀升幅度尤其顯著，足見(jiàn)無(wú)論CNC加工廠商或CNC工具機(jī)廠商對(duì)于CNC切削振動(dòng)監(jiān)控方案的需求，確實(shí)越來(lái)越殷切。