Опция: устройство цифровой индикации (УЦИ)

Альтернативные названия опции

• Цифровая система отображения положения
• Система цифровой индикации координат
• Электронная индикация перемещений
• Цифровая линейка (в разговорной практике)
• DRO (Digital Readout)
• Digital Position Indicator
• Electronic Readout System

Типичное УЦИ для установки на металлообрабатывающий станок

Рекомендация к использованию

Высокая. Рекомендуется использовать вне зависимости от задач производства, а именно:

• При модернизации станков без ЧПУ (например, фрезерных, токарных, шлифовальных), для увеличения точности и удобства работы.
• В тех случаях, когда требуется независимый контроль координат (резервная система контроля).
• Для опытного и единичного производства, где важен визуальный контроль перемещений.
• При работе с прецизионными деталями и когда требуется точная подача вручную.
• В учебных учреждениях и лабораториях для наглядного обучения

Токарный станок с установленной опцией УЦИ

Описание опции

Устройство цифровой индикации (УЦИ) представляет собой систему измерения и отображения координатных перемещений подвижных частей станка на цифровом экране. В состав УЦИ входят линейные или угловые масштабные линейки (оптические, магнитные, индуктивные), измерительные головки, кабели и цифровой индикатор (дисплей). Основная задача УЦИ — повысить точность и удобство контроля перемещений рабочих органов, особенно в координатах X, Y и Z.

УЦИ идеальны для оснащения универсальных станков. Они дешевле комплексов с ЧПУ, но позволяют пользоваться современными технологиями. УЦИ устанавливаются, обычно, на универсальные станки, где установка ЧПУ экономически не оправдывается.

УЦИ состоит из двух или трех основных узлов:

1. Электронный блок - основной узел устройства принимает и обрабатывает электрические сигналы с линейных или угловых датчиков о перемещении по координатам, обрабатывает и передает на индикацию.
2. Датчик (датчик положения, энкодер) - измерительный преобразователь перемещений - устанавливается на движущихся частях станков. Датчик - энкодер угла или линейка может быть оптическим, магнитным или индуктивным. Он выдает сигнал (электрические импульсы) число которых пропорционально пройденному расстоянию по оси координат (сигналы датчиков имеют стандарт SSI, BiSS или TTL, но есть модели с выходным сигналом типа HTL, 1Vpp, SSI и аналоговым).
3. Блок питания. В современных устройствах встраивается в электронный блок.

Общий принцип работы опции

Система работы УЦИ укрупненно выглядит следующим образом:

1. Линейка (энкодер), закрепленная вдоль какой-либо линейной оси станка, перемещается вместе с исполнительным звеном станка.
2. Измерительная головка (закрепленная не неподвижной части станка) фиксирует изменение положения линейки.
3. Измеренные перемещения передаются на цифровой дисплей.
4. Пользователь получает точное отображение абсолютного или относительного положения исполнительного звена станка - стола, инструментального суппорта.

Современные УЦИ поддерживают функции нуля, инкрементального и абсолютного измерения, отображения значений радиуса и диаметра, а также различные технологические режимы (отображение резьбы и пр.).

Элементы УЦИ, установленные на токарный станок (линейки)

Применение УЦИ на станках

• Токарные станки
• Фрезерные станки
• Шлифовальные станки
• Сверлильные и координатно-расточные станки
• Электроэрозионные станки
• Станки с ручным управлением или старые модели ЧПУ

Дисплей типичной УЦИ с описанием

Преимущества использования УЦИ на станках

• Существенное повышение точности позиционирования станка (по сравнению с универсальным). Например единицей точности универсального является цена деления лимба. Цена деления лимба поперечного перемещения универсального токарного станка - 0,05 мм; если на станок установить УЦИ с измерительной системой с дискретностью 0,005 мм точность станка станет сопоставима с 0,005 мм. Обычный универсальный станок становится – станком повышенной точности
• УЦИ исключает влияние механического износа (ходовых винтов, направляющих, подшипников) на точность измерений на станке: измерительные линейки (оптические, магнитные) устанавливаются непосредственно на исполнительный механизм (часть станка, которая перемещается). При этом полностью исключается из причин, влияющих на точность самого станка, такие факторы: износ ходовых винтов (люфты) и выработка направляющих. На информационном дисплее УЦИ отображается реальное перемещение механизма
• Удобство для оператора — нет необходимости постоянно сверяться с лимбами (может напрямую влиять на Тмаш. - машинное время)
• Ускорение наладки и контроля обработки. Широкий набор функций, которые облегчат труд оператора. Это и обнуление текущей координаты, и расчет радиуса, дуги окружности. По сути, наличие в УЦИ данных функций практически приближает наш станок к станку с ЧПУ
• Возможность использования как на новых, так и на модернизированных станках
• Простота установки и масштабируемость по числу осей
• Снижение вероятности ошибки из-за человеческого фактора

Рекомендации по использованию опции

• Не использовать без защитных кожухов при работе в агрессивной стружечной среде (особенно при подаче СОЖ)
• Периодически проверять корректность отсчёта и проводить поверку
• Устанавливать УЦИ с учётом полного хода осей
• Обязательно учитывать температурные условия — линейки могут иметь тепловое расширение.

Итоги

Устройство цифровой индикации - это простое и эффективное решение для станков, позволяющее существенно повысить точность, производительность и удобство при работе на данном оборудовании. Особенно полезна УЦИ на оборудовании без числового программного управления, где оператору требуется визуальный и оперативный контроль координат. Благодаря своей универсальности, доступности и простоте установки, цифровая индикация (УЦИ) остаётся одной из наиболее востребованных опций на универсальных станках.

Ну а если вам надо установить УЦИ на любой ваш универсальный станок - вы уже знаете кому надо написать (нам).