Измерение инструмента и детали

Как вы уже знаете, для того чтобы режущий инструмент приходил в правильную позицию, необходимо выполнить компенсацию его длины, то есть произвести смещение базовой точки шпинделя на величину, записанную в регистре длины этого инструмента. В некоторых случаях нужно произвести коррекцию на радиус инструмента. Перед началом обработки оператор станка должен измерить длину и радиус каждого инструмента, использующегося в УП, и записать числовые значения в соответствующие регистры системы ЧПУ.

Существуют несколько методов для измерения длины и радиуса режущего инструмента: метод касания заготовки, измерение вне станка при помощи специального измерительного устройства и автоматическое измерение на станке.

Рис. 15.7. Датчик Renishaw TS-27 для измерения длины и радиуса инструмента. Преимущества автоматического измерения – высокая точность и скорость

Рис. 15.8. Устройство для измерения инструмента вне станка

Аналогичные системы существуют и в бесконтактном варианте, при этом измерение инструмента осуществляется при помощи лазера.

В настоящее время многие обрабатывающие центры оснащаются специальным датчиком касания. Обычно он расположен в углу рабочего стола и не мешает обработке. Измерение геометрических характеристик инструмента производится автоматически по специальной программе, заложенной в СЧПУ. Требуемый инструмент устанавливается в шпиндель и по команде оператора автоматически подводится к датчику. Сначала инструмент подводится к датчику касания сверху. Так как система знает координаты датчика и базовой точки шпинделя, то в момент касания она производит вычисление абсолютной длины инструмента. Затем инструмент касается датчика сбоку, и система определяет его радиус. Перед началом цикла автоматического измерения оператор должен внести в регистры системы примерные значения длины и радиуса инструмента (можно замерить обычной линейкой) во избежание столкновения с датчиком. После измерения полученные данные сразу попадают в соответствующие регистры СЧПУ.

На некоторых предприятиях для измерения инструментов используют специальное электронномеханическое устройство. Инструмент устанавливают в гнездо, аналогичное конусу шпинделя станка, и подводят измерительный щуп к режущей кромке. На небольшом дисплее отображаются длина и радиус. Оператор станка должен самостоятельно занести полученные значения в соответствующие регистры системы.

Рис. 15.9. Измерительный щуп касается поверхности детали

Для автоматического установления рабочей системы координат и измерения размеров деталей на станки с ЧПУ устанавливается специальная система, состоящая из измерительного щупа, который крепится в шпинделе аналогично инструменту и инфракрасным датчикам, «висящим» на корпусе внутри рабочей зоны. Оператор станка может подвести щуп к детали, по определенной команде он коснется поверхности и определит ее координаты. Можно, например, автоматически измерить диаметр обработанного отверстия и найти его центр. Инфракрасные датчики работают как приемник – они получают сигнал от щупа в момент его касания с поверхностью детали и передают его в систему управления.