Для тех, кто хочет повысить производительность режущего инструмента, державка инструмента представляет собой наилучшую возможность для сбора данных. Державка инструмента-это самая близкая к заготовке деталь, и размещение в ней датчика дает ценную информацию о режущем инструменте. (Единственной более близкой частью к заготовке будет сам режущий инструмент, который является непрактичным местом для датчиков из-за его износа при обработке.) Наличие датчика ближе к месту обработке обеспечивает более точные данные о вибрации, чем датчики в других узлах станка. Например, хотя датчики в центре шпинделя бабки могут улавливать некоторые вибрации, они не смогут улавливать все вибрации, вызванные режущим инструментом, или они могут улавливать вибрации, которые не вызваны режущим действием. Находясь ближе к зоне резания датчик получает гораздо более чувствительную систему для отслеживания состояния инструмента.
Для этого компания Schunk разработала интеллектуальный держатель инструмента iTendo, который интегрирует датчик ускорения в центр оси вращения державки инструмента для обнаружения вибраций в процессе обработки. Смарт- держатель инструмента имеет 10-часовой срок работы от аккумулятора . Он может заряжаться в подставке в сменщике инструментов или выниматься из станка для зарядки.
Сенсорная державка для инструментов не заменит другие формы станочного контроля. Но она может дополнять данные, полученные из других источников, формируя более полную картину процесса механической обработки.
Использование данных
Как только державка iTendo соберет данные о вибрации, она используется несколькими способами.
В простейшей интеграции наладчики могут собирать и сохранять эту информацию. Затем данные могут быть переданы в приложение на компьютере или мобильном устройстве, которое преобразует необработанные данные вибрации в форму, которая преобразует отдельные частоты вибрации и их интенсивность в данные на графике. Фактической математической операцией является интеграционное транспонирование Фурье (IFT). Отсюда пользователи могут установить верхний и нижний пределы вибрации и сравнить их с фактическим выходом IFT.
Компания разрабатывает технологию, которая позволит державке инструмента посылать сигналы тревоги, когда вибрации выходят за установленные пределы, отмечая такие проблемы, как сломанные режущие инструменты и плохое качество обрабатываемой поверхности. Когда вибрация превысит установленный предел, ЧПУ сможет реагировать на сигнал державки инструмента, управляя шпинделем станка до тех пор, пока работа режущего инструмента не станет стабильной.
Износ инструмента трудно увидеть, но данные из iTendo могут дать пользователям гораздо более четкую картину, позволяя им продлить срок службы инструмента.
Продление срока службы инструмента, улучшение обработанной поверхности
Данные IFT могут дать пользователям ценную информацию об износе инструмента и помочь им продлить срок службы инструмента. Поскольку износ инструмента трудно заметить, наладчики должны использовать другие данные, например количество обработанных деталей. Но точные данные о вибрации могут дать наладчикам гораздо более четкую картину. Например сверло, которое ломается при обработке очень маленького отверстия. То, что происходит в отверстии, очевидно, невозможно увидеть, но мониторинг вибрации может показать доказательства, через полученные данные и графики, предполагающие причину поломки.
Вы можете немного увеличить стойкость режущего инструмента и избежать ситуаций, когда вы переходите через край, ломая инструмент и бракуя детали.
Данные IFT, собранные в результате вибрации державки инструмента дают ценную информацию о достижении и поддержании чистоты обработанной поверхности.
Державки инструмента совместимы с рядом процессов обработки, включая фрезерование, сверление, полировку и шлифование. Внутренние испытания показали, что iTendo может обнаруживать износ инструмента и оптимизировать качество поверхности фаски для резьбы М20.
Проблемы применения измерения вибрации в державке
Циклы нагрева и охлаждения, используемые в термоусадочных держателях инструментов, могут повредить датчики.
Поскольку пределы вибрации устанавливаются вручную, не большие размеры партий не дадут качественных статистических данных.
Совместимость станков
Самая базовая версия iTendo, в которой держатель инструмента используется для записи данных, не требует никакой интеграции со станком. Более продвинутые версии, такие как самонастраивающаяся система, потребуют интеграции с Siemens controls. Для такой интеграции потребуются новые станки с цифровыми и аналоговыми входами и выходами и возможностью обращения к ним в программе ЧПУ, а также возможность обмена информацией через OPC UA.
Сама державка инструмента совместима с интерфейсами шпинделя HSK-A63 диаметром 20 мм × длиной 130 мм. Компания работает над предложением других интерфейсов, таких как CAT40. Размер электроники не позволяет использовать более короткие держатели, но компания работает над модификациями и для этого.
Как у Вас с оценкой обработки по датчикам в узлах станка? Смотрите на график нагрузки?
