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Ajustador de herramientas: medición de la longitud de la herramienta [guía definitiva #1]
PorSpikee
La precisión final de la pieza de trabajo a menudo depende de la precisión con la que pueda medir y compensar la diferencia de longitud de la herramienta entre los cambios de herramienta.
Los controladores CNC requieren la comprensión de la longitud exacta de las herramientas para compensar las diferencias de longitud de herramienta entre las fresas.
En este artículo, repaso los diversos estilos de sensores de longitud de herramientas disponibles. Evaluando aspectos como precisión, versatilidad y costo.
Ajustador de herramientas mecánicas de bajo costo
El ajustador de herramientas mecánicas de menor costo, como el sensor de longitud de herramienta CNC HLTNC que revisé aquí es el método más popular de medición de la longitud de la herramienta para aficionados al bricolaje o máquinas CNC semiprofesionales.
Hay varios modelos disponibles en Aliexpress y en otras fuentes de estos ajustadores de herramientas mecánicas de bajo costo. Internamente, todos están construidos de manera similar. Hay un émbolo donde la fresa de extremo presiona hacia abajo e internamente hay un interruptor que se pone en contacto cuando el émbolo se mueve hacia abajo una cierta distancia.
Se ha demostrado y probado que la repetibilidad de este estilo de ajustador de herramientas está dentro de +-0,01 mm – 10 um. Para la mayoría de las aplicaciones de mecanizado CNC semiprofesionales, aficionados y bricolaje, esto es adecuado.
Sin embargo, se enfrentará a algunos desafíos con las herramientas de fresado de forma irregular, como las fresas indexadas o las herramientas más grandes que superan el tamaño del émbolo.
Además, este estilo de medidor de herramientas mecánicas no le permite medir el ancho de la herramienta.
La conexión eléctrica de este tipo de sensor de longitud de herramienta es bastante sencilla. Tiene un interruptor de tipo NC o NO internamente que le permite conectarlo a su placa controladora cnc, como una placa de conexión UCCNC o Mach 3.
Ajustador de herramientas sin contacto
El sistema de ajuste de herramientas sin contacto, a menudo reconocible en forma de U, es uno de los métodos más comunes para la medición automática de la longitud de la herramienta en máquinas industriales.
Estos ajustadores de herramientas sin contacto funcionan enviando un pequeño rayo láser desde la horquilla de envío a la horquilla de recepción en el otro lado.
Debido a su naturaleza no mecánica, la precisión y repetibilidad de la medición de la longitud de la herramienta es generalmente de alrededor de 1 a 2 um para los modelos más asequibles, como el Enfermo WF2. En el rango más alto del espectro, el Renishaw NC4+ logra una especificación de repetibilidad de +-0,5 um para herramientas más pequeñas y +-0,75 um para herramientas más grandes.
Un beneficio adicional de este tipo de sensor de longitud de herramienta sin contacto es que permite medir con precisión herramientas de forma irregular, como fresas frontales basadas en plaquitas grandes. A menudo, esto puede ser un desafío cuando se utiliza un configurador de herramientas basado en contactos.
Además de eso, puede medir el ancho de una herramienta de fresado. Esto es especialmente beneficioso para capturar daños catastróficos en una herramienta de fresado o para verificar que la herramienta física coincida con el tamaño de herramienta establecido en el controlador cnc, como linuxcnc o UCCNC.
Esta medida de ancho suele ser menos precisa que la medida de longitud. Por lo general, se puede esperar una precisión de medición de 20 a 50 um usando un dispositivo sin contacto.
Las fresas radiales y otras herramientas de fresado a menudo no son completamente planas en la cara inferior debido a los bordes cortantes, etc. Para medir con precisión el punto más largo de la fresa radial, este tipo de sensor de longitud de herramienta sin contacto requiere que el husillo gire (~1000 rpm) mientras mide el punto más bajo de la herramienta de fresado.
En el mercado de segunda mano, estos ajustadores de herramientas sin contacto están disponibles desde solo 10$.
El término popular para esto en eBay europeo es "Gabellichtschranke", que se traduce como "barrera de luz de horquilla". Un ejemplo de esto es Balluff BGL000A, que a menudo puede encontrar nuevo o usado para 20 - 40$
Premium: ajustador de herramientas mecánicas
En comparación con los ajustadores de herramientas mecánicas de menor costo que se usan a menudo en la comunidad CNC de bricolaje, también hay un estilo premium disponible que puede lograr números de repetibilidad comparables o mejores que los ajustadores de herramientas sin contacto.
Renishaw OTS 3D táctil El ajustador de herramientas de gatillo es uno de esos ajustadores de herramientas mecánicas premium.
Aunque aparece como un ajustador de herramientas mecánicas en este artículo, internamente es como el ajustador de herramientas sin contacto basado ópticamente para lograr mejores números de estabilidad y precisión.
El ajustador de herramientas Renishaw OTS 3D completamente nuevo cuesta aproximadamente 2000$, pero usado se puede encontrar por alrededor de 500 – 1000 $ en lugares como eBay.
El medidor de herramientas 3D OTS de Renishaw tiene una especificación de repetibilidad de 1,00 um.
Hay algunas copias de este diseño en aliexpress pero todavía son bastante caros a más de 1000 $. A ese precio, recomendaría buscar opciones de segunda mano en el oeste.
Conclusión
En este artículo, se describen los diversos tipos de fijadores de longitud de herramienta y cada uno tiene sus pros y sus contras. Para la mayoría de los pasatiempos y el uso de bricolaje, un ajustador de herramientas mecánicas de menor costo será suficiente.
¿Busca más versatilidad y mejor precisión? eche un vistazo a los ajustadores de herramientas sin contacto (de segunda mano).
¿Es usted un taller que utiliza VMC todo el día, con refrigerante, etc.? Para usted, los medidores de herramientas mecánicas 3D premium para una marca como Renishaw pueden ser la opción correcta.
