Так ли необходимо на токарном станке устройство цифровой индикации?

Устройство цифровой индикации SDS6-2V на 2 оси

Точность обработки деталей на металлорежущем оборудовании отслеживается с помощью оптоэлектронных датчиков оптической линейки, установленной на станине станка. Аналоговый сигнал с датчика поступает на устройство цифровой индикации (УЦИ), преобразуется в цифровой и визуализируется в виде числовых значений перемещения инструмента или детали по осям подач.

Устройство оптической линейки достаточно простое, но надежное, обеспечивающее высокую точность (до долей мкм) измерений. Ее основные элементы: прозрачная линейка с нанесенной микроскопической штриховкой и оптическая считывающая головка, перемещающаяся вдоль линейки. Считыватель при своем движении реагирует на череду рисок и промежутков, аналоговый сигнал по кабелю передается к устройству цифровой индикации. УЦИ преобразует количество пройденных линий в цифровую информацию и выводит на свой дисплей. Линейка имеет от одной до нескольких референтных точек для установки начала отсчета перемещения (нуля координат).

Оптические измерители (линейки) широко применяются как в новом оборудовании, так и при переоснащении и модернизации старого станочного парка. Экономический эффект при применении линейных оптических датчиков напрямую связан с повышением производительности металлообработки и упрощением работы оператора.

Все устройства цифровой индикации (УЦИ) в продаже от компании «Станкомашкомплекс» можно посмотреть по ссылке — /katalog-stankov/tokarnye/misc/.

Основные параметры оптической линейки

• Рабочая длина.
• Точность.
• Тип сигнала.
• Дискретность измерения.

Оптическая линейка KA600

Рабочая длина

Длина оптической линейки должна быть больше, чем паспортный ход станка. Учитывать следует не величину хода, а расстояние между жесткими упорами по измеряемой оси. Это предохранит выход из строя считывающего датчика (головки) по вине оператора либо при неисправности концевых выключателей оборудования. Рекомендуется рабочую длину электронно-цифровой линейки исходя из максимальной величины перемещения по оси +100 мм

Чем больше измеряемая длина — тем больше сечение и размер считывающей головки. Необходимо обеспечить минимальные деформации установленного внутрь корпуса измерительного стекла. Верно и обратное утверждение — чем меньше измеряемый ход оси — тем миниатюрнее может быть оптическая линейка и считывающая головка

Точность

Не стоит приобретать линейку, ориентируясь на ее высокий класс точности (доли микрон). Чем выше разрешение измерений, тем больше цена измерителя. Оптическая линейка не повысит точность станка, эта техническая характеристика зависит от паспортной точности и фактического состояния механики и люфтов опорных поверхностей. Внешние факторы тоже немаловажны: уровень вибрации при работе оборудования, температура и т. п. Без устранения всех негативных условий, без модернизации и соблюдения правил нормальной эксплуатации станков добиться даже паспортных показателей невозможно. И прецизионная измерительная система в виде оптической линейки высокого класса точности в этом случае не поможет.

Тип сигнала

Повышенная скорость передаваемого сигнала обеспечивается TTL логикой (тип сигнала — прямоугольные импульсы фаз A, B, Z с амплитудой 5В). Дискретность импульсов в несколько микрон (от 0,5 до 5) минимизирует погрешность измерения.

Возможно использование считывающей головки с RS-422 сигналом (присутствуют также фазы /А, /B, /Z).

Дискретность измерения

Величина чувствительности оптической линейки. Например обозначение дискретности 5 мкм обозначает, что электронная линейка передаст сигнал в УЦИ или ЧПУ (1 импульс фаз A или B) при перемещении равном или большем 5 мкм. Внутри этой зоны отследить положение оси затруднительно. Уменьшение дискретности измерения (повышение точности или сужение зоны нечувствительности) требует увеличения точности изготовления стекла и нанесения рисок, что приводит к увеличению стоимости. Большое количество импульсов в итоге может стать также ограничителем максимальной скорости перемещения по оси, т.е. принимающее сигналы устройство может воспринять не все импульсы, и позиция будет потеряна

Если сравнивать оптические и магнитные измерители (и те и другие применяются сегодня довольно активно), то у последних отсутствует нормирование класса точности показаний, как правило, измерительная погрешность магнитных линеек лежит в пределах от ±20 до ±40 мкм на метр.

Что выбрать: магнитную или оптическую линейку

При необходимой высокой точности (до 2-3 микрон на каждый метр перемещений) на металлорежущем оборудовании практически любого типа применяют оптоэлектронные измерители (линейки). Ориентируясь на финансовую выгоду, оборудование часто оснащают магнитными линейками, имеющими более низкую точность измерения. Но цена магнитного измерителя начинает выигрывать у стоимости оптической линейки только у моделей с рабочей длиной от полуметра.

Магнитные линейки:

1. Используют преимущественно на шлифовальных и расточных станках, экономически целесообразно применение при измерении длин от 3м
2. Не применяют на станках с погрешностью менее 10 мкм/м. Токарное, фрезерное, шлифовальное и другие типы металлорежущего оборудования в этом случае оснащают оптическими датчиками.

Магнитная линейка KA800M

KA-800 — серия линеек с магнитной лентой. Применяется на станках с перемещением узлов больше 3 метров. Система индикации SDS6 может одновременно работать как с оптическими так и с магнитными линейками

Оптические линейки

Серия КА оптических линеек от Guangzhou Lokshun CNC Equipment ltd учитывает практически все запросы как производителей металлорежущего оборудования, так и конечных потребителей. Серия отличается высокой дискретностью измерения (сигнал передается через каждые 1 или 5 мкм перемещения в зависимости от дискретности линейки), что сводит к минимуму позиционную ошибку. Оптические линейки снабжены корпусами, защищающими рабочие поверхности от металлической стружки, шлама, СОЖ.

• КА-200 — датчики линейных перемещений, обладают малым габаритным сечением (16х16 мм), устанавливаются в узких местах, используются для специфических измерений.
• КА-300 — оптическая линейка с рабочей длиной 70-1020 мм, отличается простотой и рациональностью конструкции, достаточной жесткостью. Наиболее популярный продукт.
• КА-500 — специальная линейка с оптической головкой для перемещений от 70 до 470 мм. Отличается компактностью, может монтироваться в ограниченных пространствах.
• КА-600 — несмотря на значительную длину измерителя, характеризуется достаточной жесткостью, достигаемой за счет установки дополнительных опор и фиксаторов в любых доступных местах по длине линейки. Благодаря этому, при рабочей длине от 1000 до 3000 мм обладает значительной сопротивляемостью вибрации.

  Для учета всех параметров и характеристик при выборе оптической линейки проконсультируйтесь со специалистом.

Получить консультацию

по инструменту, методам обработки, режимам или подобрать необходимое оборудование можно связавшись с нашими менеджерами или отделом САПР

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

 

Станочные предприятия выпускают преимущественно оборудование стандартной комплектации. Для мастеров, желающих улучшить требования по контролю и качеству исполнения работ на токарном станке, предоставляются отдельные комплектующие детали. К таким относятся устройство цифровой индикации и оптические линейки.

Для чего монтируют УЦИ, так ли это необходимо?

Для современного токарного оборудования параметры точности и качество исполнения работ являются самыми важными среди других показателей. Полноценное использование токарных работ, возможно на универсальных, фрезерных и расточных станках, это условие производится путем оснастки станочных устройств УЦИ и растровыми оптическими линейками. Дополнительная оснастка данных комплектующих требуется и необходима, если преследуются следующие цели:

• требуется отображение точных значений и расчетов;
• необходим контроль положения инструмента по отношению к осям (относительно «нуля заготовки»);
• требуется перемещение инструмента согласно установленным значениям, в обход промежуточных трансмиссионных и механических передач, которые отличаются
• естественным износом и люфтом, что приведет к погрешностям работ.

Монтаж УЦИ целесообразно делать на следующих типах станков:

• токарный;
• фрезерный;
• расточный;
• шлифовальный.

Оснащение токарника или фрезера новыми измерительными устройствами позволяет оператору работать с повышенной точностью и сниженной вероятностью совершения ошибок. Все УЦИ имеют дисплей, на которых отображаются полученные от датчиков данные, понятные, четкие и в доступной форме. Для ручной обработки полученных данных достаточно обладать простыми математическими расчетами.

СПРАВКА. Наилучший эффект токарных работ достигается при установке УЦИ на универсальные станки. Такое оборудование выйдет дешевле, чем полноценный комплекс с ЧПУ, что даст возможность воспользоваться всеми преимуществами, которые дают современные цифровые технологии.

Устройства цифровой индикации и оптические линейки

Дополнительные комплектующие на станки позволяют повышать качество работ. Из основных устройств на токарники и фрезера устанавливают:

1. УЦИ — отображает измерительные и счетные данные рабочих элементов станка, указывает действительное положение осей станка на экране в четкой и доступной форме, при этом учитывается полная и неполная выборка люфта. Данные системы не имеют люфтов и позволяют станку старого образца работать на уровне современного.
2. Оптическая линейка — с высокой точностью измеряет положение рабочих элементов относительно выбранной оси (чаще всего заготовки), а также угловые положения. Головки для считывания параметров на оптической линейке измеряют показания с помощью оптического сигнала, просчитывают риск, деления при этом нанесены на стеклянную направляющую с высокой точностью.

Важно!У линеек имеется цифровой TTL выход, что позволяет использовать их совместно с УЦИ.

Какие бывают линейки?

Оптические линейки классифицируются согласно основным параметрам:

1. По длине — должна быть больше паспортного хода станка (учитывать необходимо расстояние между упорами (жесткими) по измеряемым осям). Рекомендуемая минимальная рабочая длина по максимальной величине перемещения оси +100 мм.
2. По точности — не стоит при покупке ориентироваться на высокий класс точности линейки (в долях микрон), чем выше разрешение, тем выше цена деления. Сама по себе линейка не повысит точность работы, она предназначена для контроля и показа измеренных параметров, а точность достигается путем технических приборов, механических манипуляций. Если у станка наблюдаются косяки и растяжения, то никакая линейка не поможет.
3. По типу сигнала — скорость сигнала воспроизводится TTL логикой и измеряется в несколько микрон от 0,5 до 5 и позволяет минимизировать погрешности в измерениях. Наиболее лучший вариант линейки с сигналом RS-422.
4. По дискретности — это величина чувствительности измерительного прибора (показывается в микронах).

Обзор популярных моделей

Наиболее популярные модели среди токарей-операторов, следующие:

Оптические линейки
УЦИ

Рекомендации по выбору УЦИ

При выборе прибора необходимо ориентироваться на следующее:

• экран — лучше брать с ЖК дисплеем, все параметры будут точно отображены, в некоторых моделях корректируются расчеты;
• цена — УЦИ прибор недешевый (от 10 000 до 50 000 рублей), если в нем нет крайней необходимости, то можно приобрести магнитную или оптическую линейку;
• количество осей для оснастки;
• определение измеряемых величин.

УЦИ и оптические линейки на токарный станок позволяют контролировать исполнение работы станка. Оснащение токарника или фрезера новыми измерительными приборами позволит оператору работать с гораздо более высокой точностью и сниженной вероятностью совершения ошибок.

• Цена: $28,00

Неплохая электронная линейка с дисплеем может понадобиться для модернизации станка. В моем случае, данная линейка была приобретена для сверлильного станка. Все подробности в обзоре. Продавец уверяет, что данная линейка имеет следующие характеристики: Производитель: SHAHE Диапазон измерения: 0 — 150 мм Точность измерения: 0,01 мм Погрешность: +(-) 0,06 мм К упаковке нет претензий, продавцу плюс. Батареек нет, но об этом продавец предупреждает. Исполнение отличное, не заметил каких-то дефектов Инструкция присутствует Идет описание кнопок: On/Off — включить/отключить in/mm — переключение между мм и дюймами Zero — сброс в ноль ABS — передвинув линейку, допустим на 100 мм, можно нажать данную кнопку и с этого места будет отчет с нуля. Set — для дюймов, нажать и держать. Меняем дробные доли дюймов. Характеристики (их я написал выше) Небольшая инструкция для решения проблем возникших при включении устройства, которая гласит, что при любых поломках или проблемах необходимо изъять батарейки из устройства и поместить их обратно. Ремонт очень простой, надеемся и радуемся)) Изображения в инструкции, приведенные ниже, показывают наглядно, как можно установить прибор, используя подходящее крепление. Дополнительные элементы обнаруженные в посылке: Два болтика необходимы для крепления кронштейна 4 к сенсору линейки. Данный кронштейн прикручивают к подвижной части устройства.Дополнительная информация

Элементы 1 и 2 — дополнительные крепления для линейки. Элемент 3 — пластмассовый и необходим для крепления дисплея. Дисплей можно крепить 3 способами: 1 — на магниты (установлены на дисплее) 2 — на крепление горизонтально 3 — на крепление вертикально На фотографиях ниже видно как это происходит Дисплей с линейкой соединен достаточно длинным проводом. Мои замеры показали 188см. В датчик на линейки заходит глухо, к дисплею подключен через micro-usb Точность прибора проверял штангенциркулем. У меня получилось, что прибор врет на 0,1мм. Если расценивать диапазон погрешности как от -0,06 до +0,06, то получаем погрешность в 0,12мм, что соответствует заявленным характеристикам. В любом случае, погрешность в 0,1 мм вполне нормально за такую цену. Забыл сказать, что если не использовать прибор в течение 3 минут, то дисплей отключается автоматически. От нижнего края линейки до верхнего положения на дисплее отображается 161,66 мм.видео работыwww.youtube.com/watch?v=GRNuBuCL2FE Покупалось устройство для знакомого, поэтому вскрывать не буду. Постараюсь в дальнейшем выложить фотографии, как устройство прижилось на станке. Используемые источники:

• https://stankomach.com/o-kompanii/articles/opticheskaja-linejka.html
• https://vseostankah.com/tokarnye-stanki/utsi-tsifrovaya-linejka.html
• https://mysku.ru/blog/aliexpress/40038.html