Электронная гитара для токарного станка представляет собой узел, который направлен на уменьшение или увеличение скорости вращения или подачи. Обеспечивают возможность смены частоты вращения дополнительные зубчатые колеса, их может быть несколько пар (от 1 до 3).

el-gitar-dly-tokar

Что это такое, функционал

Заводские токарные станки обычно довольно тяжело настраиваются для смены шага. Изменение подачи и нарезания резьбы получается выполнить только с помощью сменных шестерен. Задача требует большого количества времени — от получаса для замены и настройки деталей.

Важно!
Зачастую металлорежущие станки не позволяют нарезать левую резьбу, так как автоподача производится исключительно влево.

Блок для «электронных шестерен» позволяет:

  • менять направление нарезки;
  • изготавливать резьбу, шаг которой легко регулируется;
  • использовать синхронную и асинхронную подачу;
  • получать левую резьбу;
  • наглядно видеть угол наклона шпинделя (выполняет функцию делительной головки).

Конструкция

Электрогитары для станков состоят из:

  1. Сменных зубчатых колес (2–6 штук). Гитары с одной парой шестеренок встраиваются в цепи, работа которых не связана с точной настройкой. Две и три пары используют, когда необходима точная настройка кинематической цепи. Токарно-винторезные станки оборудуют набором колес, число присутствующих зубьев кратно 5. Обычно данный класс оборудования оснащен комплектом таких шестеренок, их количество составляет 22 штуки.
  2. Двух осей, на которые крепятся шестерни. Оси служат для вращения зубчатых колес.
  3. Шпинделя (или шпинделей), выполняющего функцию закрепления инструмента (сверла, развертки и др.).
  4. Энкодера, закрепляемого на шпинделе и измеряющего его вращение. Данную деталь можно достать из старого струйного принтера. Доставать лучше сразу с датчиком, его затем рекомендуется вставить в корпус из оргстекла.
  5. Блока управления, отвечающего за формирование сигналов.
  6. Кабелей.

Вращение, которое производит первая шестерня, сидящая на выходном валу передней бабки, передается на последующие зубчатые колеса, откуда импульс переходит на входной вал коробки подач.

На Aduino

Технические характеристики

  • синхронная подача: 0.01-0.25 мм/об;
  • асинхронная подача: 5–132 мм/мин;
  • произвольность шага: 0.001-4.500 мм;
  • точность угла поворота шпинделя — 0,05 градуса;
  • делитель шпинделя, с шагом в 0.1 градус, калькулятор деления;
  • наличие программных упоров (можно сохранить понравившиеся параметры для последующей работы);
  • ускоренная подача;
  • автоматическое нарезание резьбы;
  • многопроходный цикл точение/торцевание;
  • перемещение в масштабе с помощью РГИ.

Плюсы и минусы

Среди достоинств устройства следует выделить:

  1. Возможность более точной автоматизации производства. Человек здесь нужен только для проверки инструментов, их накладки, а также для установки и снятия заготовок. Таким образом, один мастер может работать сразу на нескольких токарных станках.
  2. Повышение производственной гибкости. При необходимости изготовления иной детали нужно всего лишь подкорректировать программу.
  3. Высокая точность работы станка, а также повторяемость обработки деталей. Благодаря этому токарный станок будет обрабатывать детали нужное количество раз и его производительность при этом не будет страдать в отличие от мастера, который устает в процессе работы.
  4. Возможность расчета времени обработки заготовок, т. к. на каждую отведено определенное количество времени. Это помогает планировать производство более регламентировано.
  5. Доступная стоимость деталей для сборки.

el-gitar-dly-tokar2

К недостаткам электронной гитары для токарного станка можно отнести:

  1. довольно высокую стоимость при покупке данного оборудования. Гораздо бюджетнее собрать приспособление самостоятельно. Однако и самостоятельная сборка, установка и настройка довольно непростой процесс. Новый станок с ЧПУ обойдется мастеру не менее, чем в 2 000 000 рублей.
  2. Сложность в подборе редуктора. Некоторые из-за высокочастотной подачи разгоняют станок так, что тот выходит за пределы номинала. Усилие также может превышать требуемое, поэтому рекомендуется учитывать работу используемого редуктора и других составляющих, они несомненно повлияют на качество работы.
  3. Если разрешение энкодера малое, есть вероятность возникновения проблем при работе с резьбой, шаг которой больше 10 мм.

Как правильно подключить?

План подключения электрической гитары, следующий:

  1. Перед началом подключения следует установить энкодер на шпиндель. Корпус устройства крепят к передней бабке (ПБ) латунными втулками (8 мм), энкодер крепят на втулке, которая поджимает задний подшипник шпинделя.
  2. Датчик удобно закрепить на шпинделе вместо шестеренки, а корпус датчика — на ПБ токарного станка.
  3. На вал подачи крепим шаговый двигатель. При желании можно убрать детали, предназначенные для крепления шестеренок.
  4. Для защиты электроники от летящей стружки прячем ее в кофр из оргстекла. Плату рекомендуется оборудовать USB разъемом, его удобно использовать для подключения датчика, а также кабелем, через него к электрогитаре можно подсоединить клавиатуру и кнопки. Макетная плата Ардуино легко позволяет включить все необходимые составляющие.
  5. На основании платы закрепляем отдельный выключатель питания и разъем, благодаря которому удастся подключить блок питания драйвера.
Важно!
Для защиты от перегревания систему следует оборудовать вентиляторами. Они обеспечат охлаждение, что поможет работать на токарном станке с подключением электронной гитары длительное время.
  1. Блок питания (для питания Ардуино хватит механизма на 12 вольт) устанавливается под блок управления. От него будут получать электроэнергию и вентиляторы, если они будут установлены.
  2. Управление можно облегчить, изготовив раздельную индикацию и кнопки.

el-gitar-dly-tokar1

Настройка электронной гитары:

  1. Для начала следует выполнить фазировку энкодера так, чтобы в момент прямого вращения шпинделя (на себя) угол увеличивался. В случае уменьшения угла следует поменять выходы А и В в энкодере местами.
  2. Далее, необходимо настроить количество рисок энкодера и подач.
  3. Вывести минимальные биения посадочного фланца.
  4. Выполнить настройку количества резьбы.

Электронная гитара для токарного станка довольно удобный инструмент для мастеров, которые ценят свое время и хотят добиться высокого качества и производительности труда. При грамотном подходе к сборке данного устройства удастся добиться превосходного эффекта в автоматизации производства.