Стандартная номенклатура оснастки для различных типов металлорежущих станков: патроны, поворотные столы, магнитные плиты, люнеты, приспособления для закрепления инструмента, тиски, наконец – измерительные приборы и системы, от эффективности и надежности которых в значительной степени зависит точность обработки.

Измерительные системы современных металлорежущих станков выстраиваются на основе преобразователей линейных перемещений различных типов. Наибольшая сложность – оснащение габаритного оборудования, где требуется измерение перемещений более 3 м. Особенности измерительных систем различных типов приведены в таблице.

Один из самых простых и дешевых вариантов измерительной системы – монтаж кругового преобразователя в двигатель привода исполнительного элемента.

Главный недостаток: погрешность механической передачи от измеряемого кругового перемещения вала двигателя до линейного перемещения исполнительного узла.

Более точный способ. Чаще всего реализуется в карусельных и расточных станках. Линейное перемещение рейки, закрепленной на исполнительном узле, передается через шестерню, закрепленную на валу кругового датчика. Шестерня подпружинена для компенсации погрешности установки реек при монтаже. Погрешность обусловлена передачей от рейки к шестерне. Способ наиболее эффективен в тяжелых условиях эксплуатации. По стоимости шестерня-рейка более чем втрое дороже кругового датчика.

На основе самоклеящейся магнитной ленты.

Достоинства: простота монтажа, невысокая стоимость.

Недостатки: чувствительность к металлической стружке, высокая погрешность (±30 мкм лента, ±15 мкм измерительная головка).

Магнитные измерительные системы примерно в 5 раз дороже кругового датчика.

Фотоэлектрический принцип считывания информации позволяет обеспечить дискретность 1 мкм на длинах от 3 м и более; погрешность – ±10 мкм на 1 м измерения. Системы различных производителей могут иметь конструктивные отличия. Например, в преобразователях Givi Misure (Италия) в качестве носителя информации вместо стеклянной шкалы применяется лента из нержавеющей стали с нанесенными методом микрогравировки штрихами. Корпус сборный, с частями 3…3,5 м. Преимущества:

– возможность применения с длиной измерения до 40 м;

– высокая точность измерения;

– устойчивость к ударам и вибрациям;

– надежная защита от СОЖ и стружки.

– высокие требования к точности установки;

– сложный монтаж;

– высокая стоимость (в 11 раз дороже кругового датчика).

Константин Литвиненко

Таб. 1. Сравнительная характеристика станочных измерительных систем.

Специальное конструкторское бюро измерительных систем – “СКБ ИС” (г. С.-Петербург)

Оптоэлектронные линейные преобразователи ЛИР мод. 3-10. Длина измерения: 100–3 220 мм. Дискретность – до 0,1 мкм. Класс точности: до 4 (ЛИР-3), до 3 (ЛИР-7.10).

Precizika Metrology (до 2007 г. – Brawn&Sharpe-Precizika, Литва)

Фотоэлектрические преобразователи линейных и круговых перемещений. Номенклатура включает аналоги ВЕ 178 (“Инструментальный завод”, г. Орша, Беларусь), ROD (Heidenhain, Германия), ЛИР (СКБ ИС), TGM (Iskra) и др.

Givi Misure (Италия)

Закрытые линейные преобразователи до 40 м, магнитные линейные преобразователи с дискретностью до 1 мкм, системы шестерня-рейка.

Рис. 1. Оптоэлектронный линейный преобразователь ЛИР мод. 3-10