4月20日，记者从重庆大学获悉，在近日落幕的第51届日内瓦国际发明展上，该校高端装备机械传动全国重点实验室曹华军教授团队研发的“刀具状态原位实时监测传感器及智能刀具”，从全球近40个国家和地区的1400多项发明中脱颖而出，荣获最高级别的“评审团特别嘉许金奖”，为我国高端装备绿色智能制造提供了重要手段与依托。

曹华军介绍，刀具被称为“机床牙齿”，直接决定航发叶片、大型转轮、光学元件等高端零件加工质量和效率，但刀具磨损、崩刃以及颤振等严重影响加工精度和刀具寿命，而异常断刀、撞刀等将导致工件和机床主轴损伤甚至报废，乃至人员伤亡，是未来智能制造和黑灯工厂亟需解决的难题。

“我们发明了基于柔性PVDF薄膜的刀具状态原位实时监测传感器。”曹华军称，团队在刀具的表面制备了一层柔性薄膜传感器，可实现三维切削力原位感知。他们使用该传感器，研制了模块化、全封装、高刚性的智能刀具，开发了基于AI算法的刀具状态监测控制系统，可生成刃口切削力极坐标矢量化表征图谱，从而实现刀具磨破损、碰撞、断刀等状态高频响、高精度、强泛化的原位实时监测，并通过与数控系统集成实现闭环控制。

据了解，该类型的刀具目前在瑞士、德国等国家有生产，但价格高达30多万元，对企业来说成本极高。重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室科研团队所研制的智能刀具，不仅大大降低了使用成本，还可广泛应用于各类数控机床，实现钛合金、镍基合金、复合材料等难加工材料零部件安全可控加工，为人工智能+制造、无人化工厂提供关键技术支撑。

（学校供图）