Наладчик инструмента: измерение длины инструмента [полное руководство #1]

Окончательная точность заготовки часто зависит от того, насколько точно вы можете измерить и компенсировать разницу в длине инструмента между сменами инструмента.

Контроллеры ЧПУ требуют понимания точной длины инструментов, чтобы компенсировать любые различия в длине инструментов между фрезами.

В этой статье я расскажу о различных типах доступных датчиков длины инструмента. Оценка таких аспектов, как точность, универсальность и стоимость.

Недорогой наладчик механического инструмента

Недорогой механический наладчик инструмента, такой как датчик длины инструмента с ЧПУ HLTNC, который я рассматривал. здесь является наиболее популярным методом измерения длины инструмента для любительских или полупрофессиональных станков с ЧПУ.

Существуют различные модели, доступные на Aliexpress и в других источниках этих более дешевых механических наладчиков инструментов. Внутри все они устроены одинаково. Есть плунжер, на который давит концевая фреза, а внутри есть переключатель, который срабатывает, когда плунжер перемещается вниз на определенное расстояние.

Было показано и протестировано, что повторяемость этого типа наладчика инструмента находится в пределах +-0,01 мм – 10 мкм. Это подходит для большинства домашних, любительских и полупрофессиональных станков с ЧПУ.

Однако вы столкнетесь с некоторыми проблемами при работе с фрезами неправильной формы, такими как индексные торцевые фрезы или более крупные инструменты, которые превышают размер плунжера.

Кроме того, этот тип механического наладчика инструмента не позволяет измерять ширину инструмента.

Электрическое подключение этого типа датчика длины инструмента очень простое. Он имеет внутренний переключатель типа NC или NO, что позволяет вам подключать его к плате контроллера с ЧПУ, такой как коммутационная плата UCCNC или Mach 3.

Бесконтактный наладчик инструмента

Бесконтактная система наладки инструмента, часто узнаваемая в форме буквы U, является одним из наиболее распространенных методов автоматического измерения длины инструмента для промышленных станков.

Эти бесконтактные наладчики инструментов работают, посылая небольшой лазерный луч от передающей вилки к приемной вилке на другой стороне.

Из-за его немеханической природы точность и повторяемость измерения длины инструмента обычно составляет около 1–2 мкм для более доступных моделей, таких как Больной WF2. В более высоком диапазоне спектра Renishaw NC4+ достигает характеристики повторяемости +-0,5 мкм для инструментов меньшего размера и +-0,75 мкм для инструментов большего размера.

Дополнительным преимуществом этого типа бесконтактного датчика длины инструмента является то, что он позволяет точно измерять инструменты неправильной формы, такие как торцевые фрезы с большими пластинами. Это часто может быть проблемой при использовании контактного наладчика инструментов.

В дополнение к этому вы можете измерить ширину фрезерного инструмента. Это особенно полезно для регистрации катастрофических повреждений фрезерного инструмента или для проверки того, что физический инструмент соответствует размеру инструмента, установленному в контроллере ЧПУ, таком как linuxcnc или UCCNC.

Это измерение ширины обычно менее точно, чем измерение длины. Как правило, можно ожидать точность измерения около 20–50 мкм при использовании бесконтактного датчика.

Концевые фрезы и другие фрезерные инструменты часто не полностью плоские на нижней поверхности из-за режущих кромок и т. д. Для точного измерения самой длинной точки концевой фрезы этот тип бесконтактного датчика длины инструмента требует, чтобы шпиндель вращался (~ 1000 об / мин) во время измерения. самая нижняя точка фрезы.

На вторичном рынке такие бесконтактные наладчики доступны всего от 10$.

Популярный термин для этого на европейском ebay — «Gabellichtschranke», что переводится как «световой барьер вилки» — одним из примеров этого является Balluff BGL000A, который вы часто можете найти новым или подержанным для 20 — 40$.

Премиум – наладчик механического инструмента

По сравнению с более дешевыми механическими наладчиками инструментов, которые часто используются в сообществе ЧПУ DIY, существует также доступный стиль премиум-класса, который может обеспечить показатели повторяемости, сравнимые или лучшие, чем у бесконтактных наладчиков инструмента.

Renishaw OTS 3D Touch Наладчик триггерного инструмента является одним из таких наладчиков механических инструментов премиум-класса.

Несмотря на то, что в этой статье он указан как механический наладчик инструмента, внутри он точно такой же, как бесконтактный наладчик инструмента, основанный на оптической основе для достижения более высоких показателей стабильности и точности.

Совершенно новый 3D-наладчик инструмента Renishaw OTS стоит примерно 2000$, но бывшие в употреблении его можно найти примерно за 500–1000 $ на таких сайтах, как ebay.

Устройство для наладки инструмента OTS 3D компании Renishaw соответствует спецификации повторяемости 1,00 мкм.

Есть несколько экземпляров этого дизайна на алиэкспресс но они все еще довольно дорогие - 1000+ $. В такой ценовой категории я бы посоветовал посмотреть б/у варианты на западе.

Вывод

В этой статье описаны различные типы устройств для настройки длины инструмента, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Для большинства хобби и домашнего использования будет достаточно более дешевого механического устройства для настройки инструментов.

Ищете большую универсальность и лучшую точность? взгляните на (бывшие в употреблении) бесконтактные наладчики инструментов.

Если вы работаете в мастерской, где весь день работает VMC, охлаждающая жидкость и т. д., вам могут подойти первоклассные 3D-наладчики механических инструментов для таких брендов, как Renishaw.