Predefinidor de ferramentas: Medindo o comprimento da ferramenta [guia final #1]

A precisão final da peça geralmente depende da precisão com que você pode medir e compensar a diferença de comprimento da ferramenta entre as trocas de ferramenta.

Os controladores CNC requerem a compreensão do comprimento exato das ferramentas para compensar quaisquer diferenças de comprimento da ferramenta entre as fresas.

Neste artigo, examino os vários estilos de sensores de comprimento de ferramenta disponíveis. Avaliando aspectos como precisão, versatilidade e custo.

Preset de ferramentas mecânicas de baixo custo

O predefinidor de ferramentas mecânicas de baixo custo, como o sensor de comprimento de ferramenta CNC HLTNC que revisei aqui é o método mais popular de medição do comprimento da ferramenta para hobby DIY ou máquinas CNC semi-profissionais.

Existem vários modelos disponíveis no Aliexpress e em outras fontes desses configuradores de ferramentas mecânicas de baixo custo. Internamente eles são todos construídos de forma semelhante. Há um êmbolo onde a fresa de topo pressiona para baixo e internamente há um interruptor que é acionado quando o êmbolo é movido para baixo por uma certa distância.

A repetibilidade deste estilo de preset de ferramentas foi demonstrada e testada dentro de +-0,01mm – 10um. Para a maioria das aplicações de usinagem CNC de bricolage, hobby e semi-profissional, isso é adequado.

No entanto, você enfrentará alguns desafios com ferramentas de fresamento de formato irregular, como fresas de faceamento ou ferramentas maiores que excedem o tamanho do êmbolo.

Além disso, este estilo de preset de ferramentas mecânico não permite medir a largura da ferramenta.

A conexão elétrica deste tipo de sensor de comprimento de ferramenta é bastante fácil. Ele possui um interruptor do tipo NC ou NO internamente, o que permite conectá-lo à sua placa controladora cnc, como uma placa breakout UCCNC ou Mach 3.

Predefinidor de ferramentas sem contato

Sistema de ajuste de ferramenta sem contato frequentemente reconhecível a forma em U é um dos métodos mais comuns para medição automática do comprimento da ferramenta para máquinas industriais.

Esses presets de ferramentas sem contato funcionam enviando um pequeno feixe de laser do garfo emissor para o garfo receptor do outro lado.

Devido à sua natureza não mecânica, a precisão e repetibilidade da medição do comprimento da ferramenta é geralmente em torno de 1 – 2 um para os modelos mais acessíveis, como o WF2 doente. Na faixa mais alta do espectro, o Renishaw NC4+ atinge uma especificação de repetibilidade de +-0,5um para ferramentas menores e +-0,75um para ferramentas maiores

Um benefício adicional desse tipo de sensor de comprimento de ferramenta sem contato é que ele permite que ferramentas de formato irregular, como fresas de facear com pastilhas grandes, sejam medidas com precisão. Isso muitas vezes pode ser um desafio ao usar um preset de ferramentas baseado em contato.

Além disso, você pode fazer a medição da largura de uma ferramenta de fresagem. Isso é especialmente benéfico para capturar danos catastróficos a uma ferramenta de fresamento ou para verificar se a ferramenta física corresponde ao tamanho da ferramenta conforme definido no controlador cnc, como linuxcnc ou UCCNC.

Esta medição de largura é geralmente menos precisa do que a medição de comprimento. Geralmente, pode-se esperar uma precisão de medição de cerca de 20 a 50 um usando um sem contato

Fresas de topo e outras ferramentas de fresamento geralmente não são completamente planas na face inferior devido a arestas de corte, etc. o ponto mais baixo da ferramenta de fresagem.

No mercado de segunda mão, esses presets de ferramentas sem contato estão disponíveis a partir de apenas 10$.

O termo popular para isso no ebay europeu é "Gabellichtschranke", que se traduz em "barreira de luz garfo" - um exemplo disso é o Balluff BGL000A que você pode encontrar frequentemente novo ou usado para 20 - 40$

Premium – ajustador de ferramentas mecânico

Em comparação com os presets de ferramentas mecânicos de baixo custo que são frequentemente usados na comunidade CNC DIY, também há um estilo premium disponível que pode alcançar números de repetibilidade comparáveis ou melhores do que os presets de ferramentas sem contato.

Renishaw OTS 3D touch O predefinidor de ferramentas de gatilho é um desses predefinidores de ferramentas mecânicas premium.

Embora listado como um preset de ferramentas mecânico neste artigo, internamente ele é exatamente como o preset de ferramentas sem contato com base óptica para obter melhores números de estabilidade e precisão.

Novíssimo, o preset de ferramentas 3D Renishaw OTS custa aproximadamente 2000$, mas usado pode ser encontrado por cerca de 500 – 1000 $ em lugares como o ebay.

O preset de ferramentas Renishaw OTS 3D apresenta uma especificação de repetibilidade de 1,00 um.

Existem algumas cópias deste projeto em Ali Express mas eles ainda são bastante caros em 1000+ $. A esse preço, eu aconselharia a procurar opções de segunda mão no oeste.

Conclusão

Neste artigo, os vários tipos de presets de comprimento de ferramenta são descritos, cada um com seus prós e contras. Para a maioria dos hobbies e uso de bricolage, um ajustador de ferramentas mecânico de baixo custo será suficiente.

Procurando mais versatilidade e melhor precisão? dê uma olhada em presets de ferramentas sem contato (de segunda mão).

Você é uma oficina que está executando VMC o dia todo, com refrigeração, etc – para você, os predefinidores de ferramentas mecânicas 3D premium de uma marca como a Renishaw podem ser a opção certa.