Værktøjsindstiller: Måler værktøjslængde [#1 ultimativ guide]

Den endelige emnepræcision afhænger ofte af, hvor nøjagtigt du kan måle og kompensere for værktøjslængdeforskellen mellem værktøjsskift.

CNC-controllere kræver forståelse af den nøjagtige længde af værktøjer for at kompensere for eventuelle værktøjslængdeforskelle mellem fræsere.

I denne artikel gennemgår jeg de forskellige stilarter af tilgængelige værktøjslængdesensorer. Evaluering af aspekter som nøjagtighed, alsidighed og omkostninger.

Billigere mekanisk værktøjsopstiller

Den billigere mekaniske værktøjsindstiller, såsom HLTNC CNC-værktøjslængdesensoren, som jeg anmeldte her er den mest populære metode til værktøjslængdemåling til gør-det-selv hobby eller semi-pro CNC-maskiner.

Der er forskellige modeller tilgængelige på Aliexpress og hos andre kilder af disse billigere mekaniske værktøjsopstillere. Indvendigt er de alle konstrueret ens. Der er et stempel, hvor pindfræseren trykker ned, og indvendigt er der en kontakt, der får kontakt, når stemplet flyttes ned en vis afstand.

Repeterbarheden af denne type værktøjssætter er blevet vist og testet til at være inden for +-0,01 mm – 10um. Til de fleste gør-det-selv-, hobby- og semi-pro CNC-bearbejdningsapplikationer er dette velegnet.

Du vil dog stå over for nogle udfordringer med fræseværktøjer med uregelmæssig form, såsom indeksfræsere eller større værktøjer, der overstiger stemplets størrelse.

Derudover tillader denne stil af mekanisk værktøjsopstiller dig ikke at måle værktøjsbredden.

Den elektriske tilslutning af denne type værktøjslængdesensor er ret nem. Den har enten en NC- eller NO-type switch internt, som giver dig mulighed for at tilslutte den til dit cnc-controllerkort, såsom et UCCNC- eller Mach 3-breakout-kort.

Berøringsfri værktøjsopstiller

Berøringsfrit værktøjsindstillingssystem ofte genkendeligt U-formen er en af de mest almindelige metoder til automatisk værktøjslængdemåling til industrielle maskiner.

Disse berøringsfrie værktøjsopstillere fungerer ved at sende en lille laserstråle fra sendegaflen til modtagergaflen på den anden side.

På grund af dens ikke-mekaniske karakter er nøjagtigheden og repeterbarheden af dets værktøjslængdemåling generelt omkring 1 – 2 um for de mere overkommelige modeller som f.eks. Syg WF2. På det højere område af spektret opnår Renishaw NC4+ en repeterbarhedsspecifikation på +-0,5um for mindre værktøjer og +-0,75um for større værktøjer

En yderligere fordel ved denne type berøringsfri værktøjslængdesensor er, at den gør det muligt at måle uregelmæssigt formede værktøjer, såsom store skærbaserede planfræsere. Dette kan ofte være en udfordring, når du bruger en kontaktbaseret værktøjsopstiller.

Derudover kan du udføre breddemåling af et fræseværktøj. Dette er især fordelagtigt for at fange katastrofale skader på et fræseværktøj eller for at verificere, at det fysiske værktøj matcher værktøjsstørrelsen som indstillet i cnc-controlleren, såsom linuxcnc eller UCCNC.

Denne breddemåling er normalt mindre nøjagtig end længdemåling. Man kan generelt forvente omkring 20 – 50 um målenøjagtighed ved brug af en ikke-kontakt

Pindfræsere og andre fræseværktøjer er ofte ikke helt flade på undersiden på grund af skærekanter osv. For at måle det længste punkt på pindfræseren nøjagtigt kræver denne form for berøringsfri værktøjslængdesensor, at spindlen drejer (~1000 rpm) under måling det laveste punkt på fræseværktøjet.

På brugtmarkedet fås sådanne berøringsfrie værktøjsopstillere fra kun 10$.

Populær betegnelse for dette på europæisk ebay er "Gabellichtschranke", som oversættes til "Fork light barrier" - et eksempel på dette er Balluff BGL000A, som du ofte kan finde ny eller brugt til 20 - 40$

Premium – mekanisk værktøjsopstiller

Sammenlignet med billigere mekaniske værktøjssættere, der ofte bruges i gør-det-selv CNC-fællesskabet, er der også en premium-stil tilgængelig, der kan opnå repeterbarhedstal sammenlignelige med eller bedre end berøringsfri værktøjsopsættere.

Renishaw OTS 3D touch trigger tool setter er en af sådanne førsteklasses mekaniske værktøjssættere.

Selvom den er opført som en mekanisk værktøjsopstiller i denne artikel, er den internt ligesom den berøringsfrie værktøjsopstiller optisk baseret for at opnå bedre stabilitet og nøjagtighedstal.

Helt ny koster Renishaw OTS 3D værktøjssættet cirka 2000$, men brugte disse kan findes for omkring 500 - 1000 $ på steder som ebay.

Renishaw OTS 3D-værktøjssætteren lyser en repeterbarhedsspecifikation på 1,00 um.

Der er et par kopier af dette design på aliexpress men de er stadig ret dyre ved 1000+ $. Til det prispunkt vil jeg råde dig til at se på brugte muligheder i vesten.

Konklusion

I denne artikel beskrives de forskellige slags værktøjslængdesættere med hver deres fordele og ulemper. Til de fleste hobbyer og gør-det-selv-brug vil en billigere mekanisk værktøjsopstiller være tilstrækkelig.

Leder du efter mere alsidighed og bedre nøjagtighed? kig på (brugt) berøringsfri værktøjsopstillere.

Er du en jobbutik, der kører VMC hele dagen lang, med kølevæske osv. - for dig kan de førsteklasses 3D mekaniske værktøjssættere til et mærke som Renishaw være den rigtige mulighed.