Medición láser de precisión en una rectificadora

No es raro ver láseres en uso en un taller mecánico. Los ejemplos incluyen interferómetros láser para la medición y calibración de sistemas de movimiento de máquinas herramienta; y sistemas de reglaje de herramientas láser para medir herramientas en una máquina y detectar herramientas rotas.

Recientemente, la tecnología láser se ha integrado para medir piezas de trabajo de precisión en algunos de los modelos de rectificadoras universales y externas de Studer (una marca de United Grinding). Durante los últimos 10 años, la empresa ha estado desarrollando esta tecnología que utilizó para la medición experimental de muelas abrasivas. Al darse cuenta de su potencial para rectificadoras, en 2020 Studer y el fabricante de láser agregaron lentes mejoradas y otros equipos necesarios adecuados para rectificar y finalmente lanzaron lo que llama LaserControl, tecnología de medición de procesos láser integrada en la máquina.

LaserControl ofrece muchos beneficios, como la medición precisa de piezas de trabajo que reduce los costos de producción, aumenta la capacidad de medir una variedad de tamaños de piezas, mejora la calidad de las piezas y emplea un software que registra todas las medidas. Además, los sistemas como estos son generalmente fáciles de usar y producen datos más rápidamente que sus contrapartes analógicas. Además, la medición láser es un método de medición sin contacto, por lo que no daña el material que se mide. Cuando no hay contacto, no hay desgaste ni daño, incluido el propio dispositivo de medición, como una sonda o un lápiz que se utiliza en un sistema analógico.

Con la forma de la letra "U" colocada de costado con el emisor y el receptor láser uno frente al otro en el extremo abierto (vea la foto a continuación), el indicador láser está conectado al cabezal de la rueda de la torreta de la máquina rectificadora, por lo que se puede mover en los ejes X y Z. . Entra en posición moviendo el eje X de la máquina y se aleja cuando la máquina está rectificando. El cabezal del láser se mueve sobre la pieza a la posición de medición hasta que el rayo láser se rompe en la periferia de la pieza, tomando la medida del primer lado y registrando la información de inicio. El cabezal del láser sigue avanzando sobre la pieza hasta que el rayo láser supera la pieza y ya no se rompe. Esto luego da la información sobre el tamaño de la pieza. (La escala de vidrio lineal de alta resolución de la máquina mide la distancia desde la interrupción del haz de medición hasta el haz de medición no interrumpido). Las mediciones se registran en una tabla en la pantalla del operador.

Con forma de letra "U" colocada en Con su lado con el emisor y el receptor láser uno frente al otro en el extremo abierto, el medidor láser está unido al cabezal de la muela de la torreta de la máquina rectificadora, por lo que se puede mover en los ejes X y Z. Créditos fotográficos:United Grinding/Studer

El proceso de medición puede tardar entre 10 y 60 segundos, según el tamaño de la pieza y el tipo de medición que se realice. El sistema tiene una repetibilidad de +/-1,5 micras.

Aunque extenso, el programa de software Studer fácil de usar para el sistema permite a los operadores de máquinas rectificadoras una programación de medición fácil que no requiere mucha habilidad. El software registra automáticamente los valores medidos después de cada ciclo de medición y los datos se pueden exportar a una hoja de cálculo para una evaluación posterior. Los datos se pueden imprimir si se desea.

Estos son algunos puntos clave sobre Studer LaserControl que es útil comprender antes de decidir si esta tecnología es ventajosa para su aplicación.

No como los típicos sistemas de medición en proceso. Muchos sistemas de medición en proceso medirán mientras la máquina está cortando/rectificando. Sin embargo, el sistema de circuito cerrado de LaserControl no mide mientras se lleva a cabo el proceso de rectificado, sino que mide después del rectificado o entre procesos de rectificado, interrumpiendo el rectificado cuando se realizan múltiples mediciones en una pieza de trabajo. Al dejar de esmerilar temporalmente, se evitan fluidos de esmerilado y emulsión que no son adecuados para el láser. Para limpiar el refrigerante, las virutas y otros residuos de mecanizado de la pieza de trabajo antes de la medición, el LaserControl aplica su sistema de soplado con boquillas de aire integradas inmediatamente antes de la medición.

Diseñado para medir múltiples tamaños de diámetro y piezas complejas. Debido a que el sistema está conectado a la torreta de la muela abrasiva, se puede mover alrededor de la pieza de trabajo. Por lo tanto, está diseñado para medir diámetros externos tan pequeños

El sondeo es una opción de medición en máquinas rectificadoras, pero el proceso corre el riesgo de dañar la sonda y el borde de corte de la herramienta que se está rectificando.

desde 1 milímetro hasta 100 milímetros, así como piezas complejas. Las medidas típicas incluyen no solo diámetros de piezas de trabajo grandes y no interrumpidos y contornos de longitud, sino también diámetros interrumpidos, como ejes con estrías o ranuras, filos de herramientas y canales de herramientas.

Configuración poco convencional. A diferencia de otros sistemas de medición, este sistema de medición láser no requiere una configuración mecánica. El operador de la máquina le dice al programa del sistema qué puntos medir en una pieza de trabajo a través del control de la máquina. Por lo tanto, el operador puede programar la máquina para medir cualquier punto de la pieza de trabajo que se necesite para la recopilación de datos. Esta configuración simple ahorra tiempo en comparación con una configuración física convencional que a menudo requiere una configuración más tediosa de un calibre en el diámetro o las longitudes que se medirán.

Especialmente útil para medir herramientas de corte en el DE. Aunque LaserControl presenta muchos beneficios para muchas aplicaciones de rectificado, no está diseñado para cada pieza de trabajo. Por ejemplo, no puede medir identificaciones y no es ideal para la producción de alto volumen porque incluso este proceso de medición en la máquina ralentiza los tiempos de ciclo. Sin embargo, es muy adecuado para la medición de OD en herramientas de corte de materiales muy duros con una complejidad de alta precisión. Las piezas aeroespaciales también suelen beneficiarse de este tipo de sistema de medición.

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