Ρυθμιστής εργαλείων: Μέτρηση μήκους εργαλείου [#1 απόλυτος οδηγός]

Η ακρίβεια του τελικού τεμαχίου εξαρτάται συχνά από την ακρίβεια που μπορείτε να μετρήσετε και να αντισταθμίσετε τη διαφορά μήκους εργαλείου μεταξύ των αλλαγών του εργαλείου.

Οι ελεγκτές CNC απαιτούν κατανόηση του ακριβούς μήκους των εργαλείων προκειμένου να αντισταθμιστούν τυχόν διαφορές μήκους εργαλείου μεταξύ φρέζας.

Σε αυτό το άρθρο, εξετάζω τα διάφορα στυλ των διαθέσιμων αισθητήρων μήκους εργαλείου. Αξιολόγηση πτυχών όπως η ακρίβεια, η ευελιξία και το κόστος.

Μηχανικό ρυθμιστή εργαλείων χαμηλότερου κόστους

Ο χαμηλού κόστους μηχανικός ρυθμιστής εργαλείων, όπως ο αισθητήρας μήκους εργαλείου HLTNC CNC, τον οποίο εξέτασα εδώ είναι η πιο δημοφιλής μέθοδος μέτρησης μήκους εργαλείου για DIY χόμπι ή ημι-επαγγελματικές μηχανές CNC.

Υπάρχουν διάφορα μοντέλα διαθέσιμα στο Aliexpress και σε άλλες πηγές αυτών των ρυθμιστών μηχανικών εργαλείων χαμηλότερου κόστους. Εσωτερικά είναι όλα κατασκευασμένα παρόμοια. Υπάρχει ένα έμβολο όπου το άκρο μύλος πιέζει προς τα κάτω και εσωτερικά υπάρχει ένας διακόπτης που έρχεται σε επαφή όταν το έμβολο μετακινηθεί προς τα κάτω κατά μια ορισμένη απόσταση.

Η επαναληψιμότητα αυτού του στυλ ρυθμιστή εργαλείων έχει αποδειχθεί και δοκιμαστεί ότι είναι εντός +-0,01mm – 10um. Για τις περισσότερες εφαρμογές μηχανικής κατεργασίας DIY, χόμπι και ημι-επαγγελματιών CNC αυτό είναι κατάλληλο.

Ωστόσο, θα αντιμετωπίσετε ορισμένες προκλήσεις με τα εργαλεία φρεζαρίσματος ακανόνιστου σχήματος, όπως είναι οι μύλοι ευρετηρίου ή τα μεγαλύτερα εργαλεία που υπερβαίνουν το μέγεθος του εμβόλου.

Επιπλέον, αυτό το στυλ μηχανικού ρυθμιστή εργαλείων δεν σας επιτρέπει να μετρήσετε το πλάτος του εργαλείου.

Η ηλεκτρική σύνδεση αυτού του τύπου αισθητήρα μήκους εργαλείου είναι αρκετά εύκολη. Διαθέτει διακόπτη τύπου NC ή NO εσωτερικά που σας επιτρέπει να το συνδέσετε στην πλακέτα ελεγκτή cnc, όπως μια πλακέτα διακοπής UCCNC ή 3 Mach.

Ρυθμιστής εργαλείων χωρίς επαφή

Σύστημα ρύθμισης εργαλείων χωρίς επαφή που συχνά αναγνωρίζεται το σχήμα U είναι μια από τις πιο κοινές μεθόδους για αυτόματη μέτρηση μήκους εργαλείου για βιομηχανικές μηχανές.

Αυτοί οι ρυθμιστές εργαλείων χωρίς επαφή λειτουργούν στέλνοντας μια μικρή ακτίνα λέιζερ από το πιρούνι αποστολής στο πιρούνι του δέκτη στην άλλη πλευρά.

Λόγω της μη μηχανικής φύσης του, η ακρίβεια και η επαναληψιμότητα της μέτρησης του μήκους του εργαλείου είναι γενικά περίπου 1 – 2 μm για τα πιο προσιτά μοντέλα όπως το Άρρωστος WF2. Στο υψηλότερο εύρος του φάσματος, το Renishaw NC4+ επιτυγχάνει προδιαγραφές επαναληψιμότητας +-0,5um για μικρότερα εργαλεία και +-0,75um για μεγαλύτερα εργαλεία

Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα αυτού του τύπου αισθητήρα μήκους εργαλείων χωρίς επαφή είναι ότι επιτρέπει την ακριβή μέτρηση εργαλείων ακανόνιστου σχήματος, όπως μεγάλοι μύλοι προσώπου με βάση ένθετα. Αυτό μπορεί συχνά να είναι μια πρόκληση όταν χρησιμοποιείτε έναν ρυθμιστή εργαλείων που βασίζεται σε επαφή.

Επιπλέον, μπορείτε να κάνετε μέτρηση πλάτους ενός εργαλείου φρεζαρίσματος. Αυτό είναι ιδιαίτερα ωφέλιμο για την καταγραφή καταστροφικών ζημιών σε ένα εργαλείο φρεζαρίσματος ή για την επαλήθευση ότι το φυσικό εργαλείο ταιριάζει με το μέγεθος εργαλείου όπως ορίζεται στον ελεγκτή cnc, όπως το linuxcnc ή το UCCNC.

Αυτή η μέτρηση πλάτους είναι συνήθως λιγότερο ακριβής από τη μέτρηση μήκους. Μπορεί κανείς γενικά να αναμένει ακρίβεια μέτρησης περίπου 20 – 50 um χρησιμοποιώντας ένα μη-επαφή

Οι μύλοι και άλλα εργαλεία φρεζαρίσματος συχνά δεν είναι τελείως επίπεδα στην κάτω όψη λόγω κοπτικών άκρων κ.λπ. Για να μετρηθεί με ακρίβεια το μεγαλύτερο σημείο του τερματικού μύλου αυτού του είδους ο αισθητήρας μήκους εργαλείου χωρίς επαφή απαιτεί την περιστροφή του άξονα (~1000 rpm) κατά τη μέτρηση το χαμηλότερο σημείο του εργαλείου φρεζαρίσματος.

Στη μεταχειρισμένη αγορά, τέτοιοι ρυθμιστές εργαλείων χωρίς επαφή είναι διαθέσιμοι από μόλις 10$.

Ο δημοφιλής όρος για αυτό στο ευρωπαϊκό ebay είναι "Gabellichtschranke" που μεταφράζεται σε "Fork light barrier" - ένα παράδειγμα αυτού είναι το Balluff BGL000A που μπορείτε συχνά να βρείτε καινούργιο ή χρησιμοποιημένο για 20 – 40$

Premium – μηχανικός ρυθμιστής εργαλείων

Σε σύγκριση με τους ρυθμιστές μηχανικών εργαλείων χαμηλότερου κόστους που χρησιμοποιούνται συχνά στην κοινότητα DIY CNC, υπάρχει επίσης διαθέσιμο ένα premium στυλ που μπορεί να επιτύχει αριθμούς επαναληψιμότητας συγκρίσιμους ή καλύτερους από τους ρυθμιστές εργαλείων χωρίς επαφή.

Renishaw OTS 3D touch Ο ρυθμιστής εργαλείων σκανδάλης είναι ένας από αυτούς τους κορυφαίους μηχανικούς ρυθμιστές εργαλείων.

Ενώ αναφέρεται ως μηχανικός ρυθμιστής εργαλείων σε αυτό το άρθρο, εσωτερικά είναι ακριβώς όπως ο ρυθμιστής εργαλείων χωρίς επαφή με οπτικό τρόπο για την επίτευξη καλύτερων αριθμών σταθερότητας και ακρίβειας.

Ο ολοκαίνουργιος ρυθμιστής εργαλείων Renishaw OTS 3D κοστίζει περίπου 2000$, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περίπου 500 – 1000 $ σε μέρη όπως το ebay.

Ο ρυθμιστής εργαλείων Renishaw OTS 3D διαθέτει προδιαγραφή επαναληψιμότητας 1,00 μm.

Υπάρχουν μερικά αντίγραφα αυτού του σχεδίου aliexpress αλλά εξακολουθούν να είναι αρκετά ακριβοί στα 1000+ $. Σε αυτό το σημείο τιμής, θα συμβούλευα να εξετάσουμε μεταχειρισμένες επιλογές στα δυτικά.

συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, περιγράφονται τα διάφορα είδη ρυθμιστών μήκους εργαλείου με το καθένα να έχει τα υπέρ και τα μειονεκτήματά του. Για τα περισσότερα χόμπι και τη χρήση DIY, αρκεί ένας μηχανικός ρυθμιστής εργαλείων χαμηλότερου κόστους.

Ψάχνετε για περισσότερη ευελιξία και καλύτερη ακρίβεια; ρίξτε μια ματιά στους (μεταχειρισμένους) ρυθμιστές εργαλείων χωρίς επαφή.

Είστε ένα κατάστημα εργασίας που λειτουργεί VMC όλη την ημέρα, με ψυκτικό κ.λπ. – για εσάς οι κορυφαίοι μηχανικοί ρυθμιστές εργαλείων 3D για μια μάρκα όπως η Renishaw μπορεί να είναι η σωστή επιλογή.