Датчик інструменту ЧПУ: призначення, плюси, види, робота

Датчик інструменту для ЧПУ – прилад, що виконує функцію контактних вимірювальних систем. Завдяки його наявності верстати з ЧПУ здатні працювати в автономному або полуавтономном режимі. Існують різні види датчиків. Вони є частиною системи ЧПУ, без яких вона не буде повноцінною. Кожен апарат цього типу має своє призначення і працює за певним принципом дії.

Зміст

  • 1 Призначення
  • 2 Переваги
  • 3 Види
  • 4 Особливості роботи

Призначення

Перший контактний датчик був створений у сімдесятих роках двадцятого століття. Завдяки йому координатно-вимірювальні машини стало можливим використовувати у промисловій сфері. Прилад дозволив проводити тривимірні вимірювання, що позитивно вплинуло на якість роботи верстатного обладнання. Вже у вісімдесятих роках була модернізована система ЧПУ під взаємодія з вимірювальним датчиком.

З цього моменту починають створюватися перші верстати з ЧПУ. Пристрої даного типу були сприйняті критично. Багато хто припускав, що їх використання збільшить час, витрачений на здійснення завдання. Вимірювальна функція вважалася непотрібною для верстатних агрегатів. Але датчик для ЧПУ показав себе ефективним. Його використання дозволило підвищити продуктивність і автоматизувати виробництво.

Прилад інструменту числового програмного управління став невід’ємним компонентом нового верстата. Сучасне обладнання не тільки припускає наявність даного приладу, але і цінується вище, якщо він є частиною конструкції.

Контактні вимірювальні системи використовуються для:

  • налагодження робочого механізму;
  • точного підключення до встановлюваної деталі;
  • вимірювання деталі.

Застосування датчика інструменту забезпечує цілим рядом переваг при здійсненні виробничих завдань.

Датчик інструменту ЧПУ: призначення, плюси, види, робота

Переваги

Налагодження приладу ручним способом є витратним за часом дією. Наявність датчика дозволяє автоматизувати наладку. Навіть якщо раніше коефіцієнт налагодження показував нуль, вимірювальний прилад вирішить цю проблему. При цьому підключити прилад до конструкції верстата з ЧПУ можна без особливих зусиль. Завдяки його установці здійснюється:

  • зниження періоду, протягом якого верстат простоює;
  • підвищення точності вимірювальних даних, вироблених інструментом;
  • автоматизація процесу корекції даних;
  • зниження ймовірності виникнення помилок, допущених оператором, до нуля;
  • виявлення несправностей при роботі апарата.

Встановлюючи заготівлю, потрібна допомога спеціальних затискачів. Дані компоненти відрізняються високою вартістю. При наявності датчика необхідність у використанні затискачів відпадає. Підключаємо апарат, після чого гарантується наявність комплексу переваг:

  • знижується швидкість зносу робочого інструменту;
  • заготівля закріплюється в автоматичному режимі;
  • мінімізується участь оператора;
  • знижується ризик виникнення браку;
  • підвищується показник продуктивності та універсальності.

Датчики пов’язані зі шпинделем і револьверною головкою. Вони здатні зробити виміри заготовки, коли здійснюється завдання. При серійному виробництві прилади контролюють, щоб налаштування не збивалися при переході від заготівлі до заготівлі.

Датчик інструменту ЧПУ: призначення, плюси, види, робота

В якості вимірювального апарату основні переваги механізмів полягають у наявності:

  • здатності здійснювати корекцію деталі в автоматичному режимі;
  • умов, здатних забезпечити надійне виробництво виробів;
  • функції перевірки розмірів заготовки перед переходом до виготовлення наступного.

Комплекс цих особливостей зробив датчик інструменту числового програмного управління затребуваним елементом при виробництво сучасного верстата, використовуваного як для масового виробництва, так і для власних цілей.

Види

Сучасний верстат з ЧПУ обладнаний кількома датчиками, кожен з яких виконує певну функцію. Класифікація вимірювальних систем для верстатного обладнання здійснюється в залежності від:

  • види верстатного апарату (фрезерний, токарний, шліфувальний);
  • способи роботи з поверхнею деталі (контактний та безконтактний);
  • функцій пристроїв (вимірювальна та налагоджувальна).

Датчик інструменту ЧПУ: призначення, плюси, види, робота

Сучасні апарати припускають велику кількість модернізацій та інновацій, тому прийнято також виділяти ще один спосіб класифікації, пов’язаний з типом передачі сигналу. Якщо раніше він здійснювався провідним методом при торканні з пристроєм, то тепер з’явилися оптичні, радіочастотні, і індуктивні датчики.

Завдяки впровадженню сучасних технологій забезпечена компактність апаратів і більш просте управління.

Найбільш популярними з них є:

  • безконтактний – застосовується для відстеження переміщення заготовок;
  • визначення кута повороту – застосовується для обчислення кута нахилу валу;
  • лінійний – визначає положення заготовки і робочого механізму (використовується на більшості сучасних верстатів);
  • кінцевий датчик дотику контролює відстань між деталлю і верстатом;
  • датчик висоти інструменту – знаходить межі заготовки, для якої необхідна обробка.

Найбільш якісні прилади, представлені виробниками: Renishaw, Marposs і Heidenhain ЧПУ.

 

Датчик інструменту ЧПУ: призначення, плюси, види, робота

Особливості роботи

При обробці заготовок та виробництві виробів з нуля датчик супроводжує відразу кілька етапів роботи. На першому етапі він виконує перевірку. Дана дія передбачає вимірювання точного розташування деталі і її висоту перед здійсненням обробки. Положення, в якому буде закріплена заготовка, не грає ролі.

Програма обробки деталі не запуститься, поки не будуть визначені точки прив’язки. Від їх визначення залежить, наскільки точно буде виконана завдання. Датчик здатний швидко і точно знайти точки прив’язки, прискоривши виробництво, навіть якщо оператор не підключив власні можливості.

Якщо обробка є складною, то в ході її виконання необхідно проводити кілька вимірів. Від частоти вимірювань буде залежати коефіцієнт зносу інструменту. Вимірювальний прилад вирішить цю проблему без нанесення шкоди агрегату.