Что такое наладчик инструмента – типы наладчиков инструмента с ЧПУ, стоимость, принцип работы и как использовать

Наладчик инструмента — это датчик, используемый для измерения длины инструментов на станках с ЧПУ. Автоматически измеряя длину инструмента с точностью до микрона и передавая ее обратно в числовое программное управление (ЧПУ), он компенсирует износ инструмента и тепловое смещение инструмента, вызванное нагревом. Это позволяет станкам с ЧПУ демонстрировать свою изначальную высокую точность обработки. Наладчики инструмента также обнаруживают сколы или поломку режущей кромки и автоматически останавливают станок, чтобы предотвратить появление дефектных изделий. Необходимость в пробных резах опытными операторами во время смены инструмента и ручного ввода в ЧПУ устраняется, реализуя автоматизацию станка.

Что такое наладчик инструмента с ЧПУ?

Наладчик инструмента используется при установке значения коррекции формы, которое относится к информации о положении режущей кромки используемого инструмента. В станках, оснащенных опцией наладчика инструмента, простое прикосновение режущей кромки инструмента к датчику в направлениях осей X и Z наладчика инструмента вводит координаты положения режущей кромки, что делает его очень быстрым, точным и простым в установке.

Функции наладчиков инструмента:

• Измерение и исправление отклонений инструмента в пяти направлениях: ±X, ±Z и ось Y
• Автоматический мониторинг, оповещение и устранение износа или поломки инструмента во время обработки
• Коррекция отклонений инструмента из-за температурной деформации станка

Принцип работы наладчика инструмента. Как работает наладчик инструмента при обработке на станках с ЧПУ?

Наладчики инструментов для обрабатывающих центров устанавливаются на краю стола обработки и используются для измерения длины инструментов, таких как сверла, фрезы и концевые фрезы. Наконечник инструмента вдавливается в наладчик инструментов для подачи высокоточного сигнала касания. Положение этой точки сигнала считывается цифровой шкалой на боковой стороне станка и возвращается обратно в ЧПУ для измерения длины инструмента. Измеряя все длины инструментов перед обработкой и повторно измеряя после обработки, разница в длине корректируется как «износ инструмента». Если величина износа превышает указанное значение, это также может быть обнаружено как скол или поломка инструмента.

Роль наладчика инструмента:

При обработке резанием на станках с ЧПУ используются такие инструменты, как Обрабатывающий центр с ЧПУ Устройства настройки длины инструмента и датчики режущей кромки токарного станка с ЧПУ используют сенсорные переключатели для автоматической корректировки положения режущей кромки режущего инструмента в системе ЧПУ станка, что обеспечивает высокоточную обработку. В последнее время требуется точность на уровне микрона.

При «контактном типе» наконечник инструмента вдавливается в наладчик инструмента, чтобы подать высокоточный сигнал касания.

Положение этой сигнальной точки считывается «цифровой шкалой на боковой стороне станка» и передается обратно в ЧПУ для измерения длины инструмента.

Измеряя все длины инструмента до обработки и повторно измеряя после обработки, разницу в длине корректируют как «износ инструмента».

Если величина износа превышает указанное значение, это также может быть обнаружено как выкрашивание (поломка) или поломка инструмента.

Для обработки с точностью до микрона с помощью концевой фрезы длина инструмента измеряется и корректируется после промежуточной чистовой обработки, а затем выполняется чистовая обработка для высокоточной обработки.

Настройка наладчика инструмента – как использовать наладчик инструмента при обработке на станках с ЧПУ?

Наладчик инструмента вводит координаты положения инструмента, когда режущая кромка касается датчика по осям X и Z. Значения основаны на предопределенных параметрах начала координат машины и положения датчика. После ввода всех смещений инструмента точка начала координат работы устанавливается с помощью опорного инструмента.

Входные значения

Когда режущая кромка касается датчика, координаты положения режущей кромки вводятся в тот же номер, что и назначенный номер резцедержателя. Ось X вводит расстояние от режущей кромки до центра шпинделя как значение диаметра. Ось Z вводит расстояние от торца револьверной головки до режущей кромки.

Метод расчета значений коррекции формы

Значения, вводимые для коррекции формы по осям X и Z, основаны на значениях, заданных заранее параметрами. Исходное положение машины задается с определенными значениями для каждой машины по осям X и Z, а положение датчика указывается параметрами.

Установка рабочей системы координат

После касания всех инструментов, используемых в обработке, настройщиком инструмента и ввода поправок формы осей X и Z, начало координат обработки должно быть установлено в последнюю очередь. Для установки положения начала координат обработки G54 выделяются инструмент для чистовой обработки торца и внешнего диаметра, а также считывается поправка формы.

Общие типы наладчиков инструмента

Существуют различные типы наладчиков инструментов в зависимости от выполняемой ими операции и типа станка с ЧПУ, с которым они используются. Вот некоторые распространенные типы:

1. Пресеттер

Предварительная настройка — это независимое устройство, расположенное вне станка с ЧПУ, которое точно измеряет геометрию инструмента. Оно предоставляет оператору точные размеры инструмента, которые затем могут быть введены в систему управления станка с ЧПУ для обеспечения точного позиционирования инструмента.

2. Связаться с наладчиком инструмента

Также известный как сенсорный сеттер или зонд для настройки инструмента, он устанавливается на столе или шпинделе станка с ЧПУ. Он работает, физически касаясь инструмента и посылая сигнал при контакте, таким образом измеряя длину и диаметр инструмента.

3. Бесконтактный наладчик инструмента

Эти наладчики используют лазерные или оптические системы для измерения размеров инструмента без физического контакта. Они часто быстрее и могут измерять инструменты во время их вращения, что помогает обнаруживать такие проблемы, как биение инструмента.

4. Устройство для настройки инструмента в процессе обработки

Этот тип наладчика инструмента используется в процессе обработки для проверки и регулировки размеров инструмента на лету. Он помогает компенсировать износ или поломку инструмента, обеспечивая постоянную точность без остановки станка.

5. Обнаружение поломки инструмента

Некоторые станки с ЧПУ оснащены датчиками, которые определяют, сломан ли или отсутствует инструмент. Это функция безопасности, которая предотвращает повреждение заготовки или станка, останавливая работу немедленно при обнаружении проблемы.

6. Беспроводные или проводные наладчики инструментов

Наладчики инструментов могут быть проводными или беспроводными. Беспроводные наладчики инструментов можно легко перемещать, и у них нет кабелей, которые могли бы помешать работе машины.

Типы устройств настройки инструмента для обрабатывающих центров (фрезерование с ЧПУ)

Устройства настройки инструмента для обрабатывающих центров в зависимости от метода измерения подразделяются на «контактные» и «лазерные».

• Наладчик инструмента контактного типа

Это механический контактный тип наладчика инструмента. Поскольку он напрямую касается инструмента, он может надежно измерять длину инструмента даже в неблагоприятных условиях, когда рассеивается охлаждающая жидкость и стружка. Они просты в обращении и экономичны, широко используются в различных станках от небольших обрабатывающих центров до больших 5-осевых станков.

• Наладчик инструмента лазерного типа

Это бесконтактный тип наладки инструмента с использованием лазера. Поскольку он не касается инструмента, нет необходимости останавливать вращение инструмента, и даже тонкие сверла можно измерять без приложения нагрузки. Нет необходимости беспокоиться о повреждении инструмента из-за столкновений во время измерения, поскольку нет никаких физических контактных частей.

Типы наладочных устройств для токарных станков с ЧПУ

Устройства настройки инструмента, используемые в токарных станках с ЧПУ, крепятся к специальной руке для обнаружения режущей кромки инструмента. Обычно они хранятся в специальном месте рядом с патроном и откидываются во время измерения. Из-за ограничений пространства внутри станка устройства настройки инструмента контактного типа являются основными.

• Ручные сеттеры

Z-Setter или Height Setters: Это калибровочные блоки или специализированные устройства, которые размещаются на патроне станка или на заготовке. Инструмент вручную приводится в контакт с Setter для установки смещения оси Z (длины).

• Связаться с наладчиками инструментов

Датчики настройки инструмента: это датчики, которые устанавливаются на револьверной головке или резцедержателе. Режущий инструмент приводится в контакт с датчиком, а система управления станком регистрирует положение для определения смещения инструмента.

Измерители настройки инструмента: Ручные или монтируемые измерительные приборы могут контактировать с инструментом. Когда инструмент касается измерительного прибора, устанавливается настройка.

• Автоматическое зондирование инструмента

Системы зондирования инструмента в револьверной головке: эти системы устанавливаются на револьверной головке и включают в себя контактный триггерный зонд. Токарный станок автоматически перемещает инструмент для контакта с зондом, а положение регистрируется для целей смещения инструмента.

• Бесконтактные наладчики инструментов

Системы обнаружения лазерного инструмента: проецируется лазерный луч, и когда инструмент проходит через луч, машина обнаруживает прерывание и регистрирует положение инструмента. Эта система быстрая и не предполагает физического контакта с инструментом, что сводит к минимуму риск повреждения инструмента.

Типы ручных наладчиков инструмента

Существуют также ручные наладчики инструментов, которые не подходят для автоматизации станков, но могут легко использоваться для станков общего назначения и в качестве вспомогательного средства для операторов.

• Устройство предварительной настройки инструмента

Устройство предварительной настройки инструмента — это ручное устройство настройки инструмента, используемое вне станков с ЧПУ. Длины инструментов измеряются заранее вне станка, а значения вручную вводятся в ЧПУ. Они используются для измерения длин инструментов во время внешней настройки и для общего управления инструментами на заводе.

• Простой наладчик инструментов

Простой наладчик инструмента — это ручной наладчик инструмента, используемый внутри станка. Во время измерения он магнитно крепится к столу для измерения длины инструмента. Он используется для измерения длины инструмента на станках общего назначения и в качестве помощи операторам при смене инструмента.

Стоимость наладочного станка с ЧПУ – какова стоимость наладки инструмента?

Стоимость наладчика инструмента с ЧПУ может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая бренд, точность, характеристики и то, является ли он ручным или автоматизированным. По данным моего последнего обучения в апреле 2023 года, вот общий обзор ценовых диапазонов, которые вы можете ожидать:

1. Ручной наладчик инструментов: Простой ручной наладчик инструмента или измеритель настройки инструмента для станка с ЧПУ может стоить от $50 до $500. Они обычно используются для настройки длины инструмента и могут не иметь цифровых показаний.
2. Датчики касания: Более совершенные контактные датчики, которые интегрируются с системой ЧПУ для автоматического измерения длины инструмента, могут стоить от 500 до нескольких тысяч долларов в зависимости от уровня точности и характеристик.
3. Беспроводные наладчики инструментов: Беспроводные или инфракрасные наладчики инструментов среднего класса, которые взаимодействуют с контроллером ЧПУ для полуавтоматической настройки инструментов, могут стоить от 1,000 до 5,000 долларов США.
4. Автоматические устройства предварительной настройки инструментов: Высококачественные автоматические устройства предварительной настройки инструмента, которые могут измерять геометрию инструмента и предоставлять подробную информацию для обработки на станках с ЧПУ, могут стоить от $5,000 до более $20,000. Эти системы часто представляют собой автономные устройства, которые можно использовать независимо от станка с ЧПУ для подготовки инструментов к использованию.
5. Интегрированные системы настройки инструмента: Некоторые станки с ЧПУ поставляются с интегрированными системами настройки инструмента как часть пакета при покупке станка. Эти системы могут быть фирменными и специально разработанными для бесперебойной работы с системой управления станка.

Используя наладчик инструмента, вы можете значительно сократить время настройки, уменьшить необходимость в измерениях на станке и повысить безопасность во время пробной обработки. Если это тип, который может автоматически двигаться вперед и назад, его также можно использовать для проверки износа и обнаружения повреждений. Его часто используют как вариант для сокращения времени настройки и повышения производительности.