Комплексные решения для обеспечения точности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ

Павлюченко И.Н., к.т.н., генеральный директор, ООО «НПК «Центр САПР-Запорожье»

НПК «Центр САПР-Запорожье» на протяжении 7 лет представляет в Украине металлообрабатывающее оборудование с ЧПУ немецкой компании SPINNER, которая производит большую номенклатуру токарных, фрезерных обрабатывающих центров. Некоторые модели станковможно увидеть и детально изучить не только на выставках, но и в постоянно действующем демонстрационном центре, расположенном в Запорожье. Наша задача - предложить заказчику оптимальную модель станка, комплектацию, и если необходимо – технологию, CAD/CAM-системы, обучить специалистов предприятия и, естественно, обеспечить сервисное обслуживание станков.

Для повышения производительности и обеспечения точности обрабатываемых деталей, мы предлагаем комплектовать станки измерительными системами немецкой компании BLUM-NOVOTEST. Контроль параметров и качества деталей в процессе их изготовления всегда был и есть очень актуальной задачей, поэтому стоит более подробно познакомиться с продукцией компании для рационального выбора и применения ее на предприятиях.

Основные направления BLUM-NOVOTEST:

  • измерительные компоненты для настройки и контроля параметров инструментов и деталей на токарных, фрезерных и шлифовальных станках с ЧПУ;
  • специализированные контрольно-измерительные технологии преимущественно для автомобильной промышленности и субпоставщиков, а также решение специальных контрольно-измерительных задач;
  • испытательные стенды NOVOTEST для сложных технологических узлов,используемых в автомобильной и авиакосмической промышленности, интеграция стендов в системы автоматизации различного уровня.

Рассмотрим измерительные компоненты для токарных, фрезерных и шлифовальных станков с ЧПУ.

Для настройки и контроля инструментов на станках с ЧПУ BLUMпроизводит лазерные бесконтактные измерительные системы и датчики касания. Лазерные бесконтактные системы можно разделить на 3 группы.

  • Первая - самая простая, предназначена для обнаружения поломки инструмента и для контроля отдельных режущих кромок. Выпускается в виде компактнойконструкции MicroCompact ЕС или одинарной системы MicroSingle EC (когда передатчик устанавливается отдельно от приемника). Как правило компактные системы имеют длину до 1 000 мм.
  • Вторая группа – Laser Control NT (Micro Single NT, Mini NT, Micro Compact NT, Nano NT, NT-H, NT-H 3D). Лазерная система NT включает в себя запатентованную конструкцию, которая имеет обратную логику при измерении лазерным лучом и работает надежно даже при наличии СОЖ и стружки. Встроенный микропроцессор производит измерения быстро, стабильно и точно. Система позволяет: выполнять контроль поломки инструмента, измерять длину и радиус инструмента, контролировать отдельные режущие кромки, выполнять осевую компенсацию, а также, в зависимости от модели, производить контроль формы инструмента и ее изменение в процессе работы, измерять биение осевого инструмента, производить измерение параметров токарных инструментов, сверл и геометрии режущей кромки. Также, как и предыдущая группа, данные устройства могут иметь компактную, микрокомпактную и одинарную конструкцию.
  • Третья группа – Combined MeasuringS ystems (комбинированные измерительные системы) - предназначена для измерения фрез и токарного инструмента (рис.1). Контактная часть включает в себя измерительный механизм Shark360 (рис. 2).

Рис. 1. Комбинированная лазерная система NT-H 3D

Конструкция Shark360 основана на применении цилиндроконической зубчатой передачи внутри измерительного устройства для соединения взаимодействующих деталей и оптоэлектронного генерирования сигнала, что исключает воздействие тангенциальных сил на результаты измерений и обеспечивает точный возврат щупа в исходное положение после его отклонения. Это гарантирует стабильность и точность измерений при использовании угловых наконечников.

Следующая категория устройств – это датчики касания или щупы для настройки и измерения инструмента, которые выпускаются в двух сериях:

  • серияZ (Z-Nano, Z-Nano IR, Z-Nano RC, Z Pico, Z-MT, Z-3D);
  • серияTC (TC53-20, TC54-20, TC63-20, TC64-20).

Щупы серии Z, кроме Z-3D, предназначены для измерения длины инструмента, контроля поломки инструмента и имеют линейный принцип работы (рис.3). Могут использоваться для фрез с малым диаметромсвыше 0,1мм, в некоторых моделях свыше 0,2мм. Передача сигнала осуществляется через кабельное соединение, а также посредством радиопередачи или инфракрасного излучения. Щуп Z-3D позволяет измерять также и диаметр инструмента. Конструкция включает измерительный механизмShark360.

Рис. 2. Технология Shark 360                       Рис. 3. Измерительный щуп ZNanolR

Щупы серии ТС (рис.4) также укомплектованы Shark360 и позволяют производить измерение диаметра режущего инструмента. Передача сигнала осуществляется посредством инфракрасного излучения или радиопередачи.

Для обеспечения точности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, используются контактные измерительные щупы, позволяющие выполнять измерения деталей на станке по управляющей программе. Компания BLUM-NOVOTEST выпускает ряд модификаций щупов, которые имеют различные возможности измерений и конструктивные особенности.

  • ТС50/52|ТС60/62 – многонаправленные высокоскоростные щупы (скорость измерений до 2000 мм/мин.), позволяющие производить дискретные измерения сложных поверхностей (контурные измерения) (рис. 5).
  • ТС51|ТС61 – двунаправленные высокоскоростные измерительные щупы, позволяющие производить измерения поднутрений вытягиванием (Z+) (рис.6). Это уникальные щупы, которые не имеют аналогов в мире.
  • ТС53|ТС63 – модульная серия, имеет широкий спектр возможностей, может использоваться как на фрезерных обрабатывающих центрах, так и на токарных. Конструкция включает механизм Shark360, имеет возможность измерения вытягиванием.
  • ТС54-10|ТС64-10 – серия, которая объединила технологию Shark360, многонаправленный измерительный щуп и измерение при вытягивании и надавливании. Идеально подходит для измерения инструмента и детали на токарных и фрезерных обрабатывающих центрах.
  • ТС76 – серия используется для быстрого и автоматического измерения инструмента и обрабатываемой детали на шлифовальных станках, токарных и фрезерных обрабатывающих центрах. Конструкция содержит механизм Shark360, что обеспечивает высокую точность и надежность.
  • ТС76-DIGILOG – цифро-аналоговый измерительный щуп, который обеспечивает высокую точность измерения в дискретном режиме и мгновенное аналоговое сканирование сложных поверхностей произвольной формы. Устройство использует усовершенствованный механизм Shark360Analog, в котором изменено формирование выходного сигнала оптоэлектронного устройства: электроника контролирует уровень затенения светового луча и преобразует его в аналоговый сигнал.  Новый принцип формирования выходного сигнала позволяет быстро сканировать сложные поверхности без большого количества точечных замеров. Используется на токарных, фрезерных и шлифовальных станках.
  • Измерительные системы серии BG и TG являются независимыми системами и позволяют дополнить возможности измерительных щупов ТС и произвести измерения диаметра, положения отверстия, измерения круглости, цилиндричности, концентричности и температур на обрабатывающих центрах и в автоматических линиях.
  • TG80 - система измерения температуры служит для определения температуры детали во время ее обработки на станке, позволяет рассчитывать компенсационные значения и напрямую влиять на дальнейший процесс обработки.
  • Для измерения детали на станке в процессе ее изготовления используются измерительные циклы программного обеспечения систем управления станка. Но они имеют ограничения, особенно при измерении сложных форм, которые требуют использования 3D-моделей. Поэтому, для упрощения подготовки измерительных программ, BLUM-NOVOTEST предлагает программный пакет FormControl, имеющий следующие возможности: контроль и измерение контуров, диаметров, позиционирования, округлости, цилиндричности, концентричности, качества обработки, линейных и угловых размеров.

Рис. 4. Измерительный щуп ТС54-20   Рис. 5. Измерительный щуп ТС52

В этой статье дан только краткий обзор измерительных устройств и их возможностей. Более детальную информацию можно получить в НПК «Центр САПР-Запорожье», который является официальным представителем компании BLUM-NOVOTEST в Украине.

 

ООО «НПК «Центр САПР-Запорожье»

Тел.: +038 (061)270 19 00

sales.ukraine@spinner-wzm.de

www.sapr-zp.com.ua