对刀仪:测量刀具长度 [#1 终极指南]

最终工件的精度通常取决于您测量和补偿换刀之间的刀具长度差异的精度。

CNC 控制器需要了解刀具的确切长度,以补偿铣刀之间的任何刀具长度差异。

在本文中,我将介绍各种可用的刀具长度传感器。评估准确性、多功能性和成本等方面。

低成本机械对刀仪

低成本的机械对刀仪,例如我审查过的 HLTNC CNC 刀具长度传感器 这里 是 DIY 爱好或半专业 CNC 机床最流行的刀具长度测量方法。

对刀仪速卖通刀具长度测量
40$ HLTNC 刀具长度设定器

Aliexpress 和这些低成本机械对刀仪的其他来源提供各种型号。在内部,它们都构造相似。立铣刀向下压有一个柱塞,内部有一个开关,当柱塞向下移动一定距离时,该开关会接触。

这种对刀仪的可重复性已被证明和测试在 +-0.01mm – 10um 范围内。对于大多数 DIY、业余爱好和半专业 CNC 加工应用,这是合适的。

但是,您将面临一些不规则形状的铣削刀具的挑战,例如分度面铣刀或超过柱塞尺寸的更大刀具。

此外,这种机械式对刀仪不允许您测量刀具宽度。

这种刀具长度传感器的电气连接非常简单。它内部有一个 NC 或 NO 型开关,可让您将其连接到您的 cnc 控制器板,例如 UCCNC 或 Mach 3 分线板。

比较 NO 和 NC 触点
无触点和常闭触点之间的比较——来源 我们.Idec.com

非接触式对刀仪

非接触式对刀系统通常可识别U形是工业机器自动刀具长度测量最常用的方法之一。

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雷尼绍 NC4+ 非接触式对刀仪

这些非接触式对刀仪通过从发送叉向另一侧的接收叉发送小激光束来工作。

由于它的非机械性质,它的刀具长度测量的准确性和可重复性通常在 1 – 2 um 左右,对于更实惠的型号,例如 生病的WF2.在更高的光谱范围内,Renishaw NC4+ 实现了较小刀具的 +-0.5um 和较大刀具 +-0.75um 的重复性规格

这种类型的非接触式刀具长度传感器的另一个好处是它可以精确测量不规则形状的刀具,例如基于刀片的大型面铣刀。在使用基于接触的对刀仪时,这通常是一个挑战。

除此之外,您还可以测量铣刀的宽度。这对于捕获对铣削工具的灾难性损坏或验证物理工具是否与 cnc 控制器(如 linuxcnc 或 UCCNC)中设置的工具尺寸相匹配特别有用。

这种宽度测量通常不如长度测量准确。使用非接触式仪器通常可以预期大约 20 – 50 um 的测量精度

非接触式刀具长度传感器cnc自动开启
非接触式刀具长度设定器 - 测量周期

由于切削刃等原因,立铣刀和其他铣刀的底面通常不会完全平整。为了准确测量立铣刀的最长点,这种非接触式刀具长度传感器需要主轴在测量时转动(~1000 rpm)铣刀的最低点。

在二手市场上,这种非接触式对刀仪仅 10$ 提供。

欧洲 ebay 上的流行术语是“Gabellichtschranke”,意思是“叉形挡光板”——其中一个例子是巴鲁夫 BGL000A,您经常可以找到新的或用于 20 – 40$

高级 – 机械对刀仪

与 DIY CNC 社区中经常使用的低成本机械对刀仪相比,还有一种优质款式,可以实现与非接触式对刀仪相当或更好的重复性数字。

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雷尼绍 OTS 3D 触控 扳机对刀仪就是此类优质机械对刀仪之一。

虽然在本文中被列为机械对刀仪,但在内部它就像基于光学的非接触式对刀仪,以实现更好的稳定性和精度数字。

全新的 Renishaw OTS 3D 对刀仪的价格约为 2000$,但在 ebay 等地方可以找到大约 500 – 1000 $ 的价格。

Renishaw OTS 3D 对刀仪的可重复性规格为 1.00 um。

Renishaw OTS 3D 对刀仪 – 刀具长度测量、刀具宽度测量

这个设计有几个副本 速卖通 但它们在 1000+ $ 时仍然相当昂贵。在那个价位上,我建议看看西方的二手选择。

结论

在本文中,描述了各种刀具长度设定器,每种都有其优缺点。对于大多数爱好和 DIY 使用,成本较低的机械工具设置器就足够了。

寻找更多的多功能性和更好的准确性?看看(二手)非接触式对刀仪。

您是一家全天运行 VMC 的加工车间,使用冷却液等 - 对您来说,雷尼绍等品牌的优质 3D 机械对刀仪可能是正确的选择。

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斯皮克
斯皮克

嗨,我的名字是尖峰,我是这篇文章的作者。
在过去的几年里,我一直活跃在各种 cnc 社区。

在这个网站上,我分享与 diy cnc 和 cnc 路由器主题相关的提示和技巧、评论和有趣的资源。

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