NC4 бесконтактная система настройки инструмента
NC4 — лазерная система Renishaw для настройки инструмента вне контакта: передатчик и приёмник стоят в рабочей зоне, между ними идёт луч, и инструмент пересекает его на рабочих оборотах. Так измеряются длина и диаметр, проверяется биение и ловится сломанный инструмент. Конструкция двухосевая — по X или Y и по Z — и работает в любой ориентации, поэтому систему ставят и на вертикальные, и на горизонтальные центры, и на портальные машины, где контактный датчик не подходит.
Назначение и ключевые преимущества
Контактный датчик настройки касается инструмента и потому требует остановки шпинделя; лазерная система меряет на рабочих оборотах и не изнашивается от касаний. Это даёт две вещи, которых не даёт механика: скорость (замер идёт на подаче, без раскрутки и торможения) и контроль хрупкого или мелкого инструмента, который от касания просто ломается. Тот же луч служит для проверки целостности инструмента после смены — обычная команда перед обработкой ловит скол и выкрашивание.
- Измерение без касания: длина и диаметр снимаются на рабочих оборотах шпинделя, инструмент не нагружается.
- Мелкий инструмент: от 0.03 мм в диаметре при малом зазоре — сверла и фрезы, которые контактным датчиком не проверить.
- Обнаружение поломки по всему лучу: проверка идёт в любой точке луча, а не только в одной позиции над датчиком.
- Точность: типовая повторяемость ±0.1 мкм (2σ), паспортная ±1 мкм (2σ) при разнесении 1 м.
- Защита IPX8 при выключенном воздухе: клапан PassiveSeal закрывает окно, когда воздух снят, поэтому СОЖ и стружка внутрь не попадают.
- MicroHole вместо механики: в узле обдува нет движущихся частей, ломаться нечему, ресурс проверен более миллиона срабатываний.
- Отсев капель: режим drip rejection не принимает за инструмент капли СОЖ, падающие через луч.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип системы | бесконтактная лазерная, двухосевая (X или Y и Z), любая ориентация |
| Лазер | видимый красный, 670 нм, мощность менее 1 мВт |
| Корпус передатчика и приёмника | Ø30 × 35 мм, нержавеющая сталь |
| Разнесение передатчика и приёмника | до 5 м в раздельном исполнении |
| Повторяемость | типовая ±0.1 мкм (2σ), паспортная ±1 мкм (2σ) при разнесении 1 м |
| Минимальный инструмент | 0.03 мм на малом зазоре; при 0.5 м — 0.30 мм, при 4–5 м — до 1.0 мм по измерению |
| Обнаружение поломки | инструмент от 0.03 мм и крупнее, в любой точке луча |
| Защита | IPX8 при включённом и при выключенном воздухе |
| Питание | 12–24 В постоянного тока: 120 мА при 12 В, 70 мА при 24 В |
| Выходы | через интерфейс NCi-4: два сухих контакта, нормально открытый или закрытый, ток до 50 мА, напряжение до ±50 В |
| Пневматика | трубка Ø3 мм, давление от 3 до 6 бар, воздух по ISO 8573-1 класс 1.7.2 |
| Кабель | Ø6 мм, длина 12.5 м, две витые пары, два проводника и экран |
| Масса блока с кабелем | 0.5 кг |
| Температура | рабочая +5…+50 °C, хранение −10…+70 °C |
| Исполнения | фиксированные системы от 95 до 300 мм, другие длины под заказ; крепление M3 со штифтами или один винт M10 и M12 |
Расшифровка артикула
NC4 — семейство бесконтактных систем настройки инструмента Renishaw; буква C в индексе означает неконтактный принцип, число 4 — четвёртое поколение лазерных систем этого назначения. В состав входят передатчик с приёмником, интерфейс NCi-4, блок питания PSU3 (если на станке нет 12–24 В), фильтр-регулятор воздуха и циклы настройки. Исполнения: раздельная система из двух блоков на кронштейнах либо фиксированные F95, F115, F145, F230 и F300 — единый узел от 95 до 300 мм с регулировочным пакетом.
Линейка обновлена версией NC4+ Blue: синий лазер и зазор до 240 мм у F115, F145, F230 и F300, паспортная повторяемость ±0.5 мкм (2σ) у компактных исполнений и ±0.75 мкм у крупных. У NC4 паспорт — ±1 мкм (2σ) при разнесении 1 м и типовая ±0.1 мкм, поэтому выбор определяется зазором и задачей, а не только цифрой.
Совместимость и области применения
Система стыкуется с УЧПУ через интерфейс NCi-4 и работает с циклами Renishaw для бесконтактной настройки и обнаружения поломки. Тот же интерфейс имеет вспомогательное реле, которое переключает вход стойки между лазерной системой и шпиндельным датчиком, поэтому NC4 и измерительный зонд живут на одной машине без второго входа. Для управления по M-коду предусмотрены два входа: проверка поломки и режим защёлки.
| Исполнение | Где применяется | Особенность |
|---|---|---|
| Раздельная система | крупные центры и портальные машины | передатчик и приёмник на отдельных кронштейнах, разнесение до 5 м |
| Модульная фиксированная | универсальные обрабатывающие центры | единый узел с регулировочным пакетом, длина 225–300 мм |
| F95, F115, F145, F230, F300 | от компактных центров до машин с большой зоной | короткий узел и малый зазор у младших, увеличенный зазор и луч у старших |
Типовые применения: настройка длины и диаметра фрез, свёрл и метчиков, контроль биения оправки, проверка инструмента после смены из магазина, обнаружение скола у мелкого инструмента, высокоскоростные центры с HSK, где касание недопустимо. Систему ставят и на токарно-фрезерные машины, и на станки с горизонтальным шпинделем.
Правила монтажа и эксплуатации
Передатчик и приёмник ставятся так, чтобы луч проходил через зону, доступную инструменту в любой позиции магазина, и не перекрывался деталью или оснасткой. Блоки выставляются по высоте и по линии луча, фиксированное исполнение юстируется регулировочным пакетом. Кабель выводится вниз, воздух подводится трубкой Ø3 мм с давлением 3–6 бар: ниже клапан PassiveSeal не держит защиту, выше можно повредить узел.
Воздух должен соответствовать классу 1.7.2 по ISO 8573-1: влага и масло оседают на окнах и портят луч. При снятии воздуха защита сохраняется, но перед длительной остановкой линию лучше продуть. Луч красный, мощностью менее 1 мВт: юстировку ведут по индикатору и цифровому вольтметру.
Проверка простая: инструмент известного диаметра ставится в луч, система показывает ожидаемое значение, а после смены — подтверждает наличие. Если показания ушли, проверяют чистоту окон, давление воздуха и капли СОЖ в луче, для чего включают drip rejection. Окна протирают при каждом обслуживании станка.
FAQ: частые вопросы по NC4
- Чем NC4 отличается от контактного датчика настройки?
- Он не касается инструмента: измерение идёт лучом на рабочих оборотах. Отсюда скорость, отсутствие износа и возможность мерить инструмент от 0.03 мм, который от касания ломается.
- Чем NC4 отличается от NC4+ Blue?
- У NC4 красный лазер 670 нм и раздельные либо фиксированные блоки с разнесением до 5 м; у NC4+ Blue синий лазер, зазор до 240 мм и паспортная повторяемость ±0.5 или ±0.75 мкм (2σ) в зависимости от типоразмера.
- Зачем нужен интерфейс NCi-4?
- Он обрабатывает сигналы и выдаёт в стойку два сухих контакта с выбором нормально открытого или закрытого состояния, плюс входы M-кода.
- Какой минимальный диаметр инструмента?
- От 0.03 мм при малом зазоре. С разнесением минимум растёт: при 0.5 м это 0.30 мм, при 4–5 м — до 1.0 мм по измерению.
- Что будет, если пропадёт воздух?
- Клапан PassiveSeal закроет окно, и защита IPX8 сохранится — стружка и СОЖ внутрь не попадут. Измерения при этом не выполняются: обдув нужен, чтобы луч проходил через чистую зону.
- Можно ли поставить NC4 вместе со шпиндельным датчиком?
- Да. Вспомогательное реле в NCi-4 переключает вход стойки между лазерной системой и измерительным зондом, поэтому второй вход не требуется.
- Какая точность на практике?
- Типовая повторяемость ±0.1 мкм (2σ) на настроенной системе с малым зазором; паспортная величина — ±1 мкм (2σ), она проверяется на разнесении 1 м. Точность падает с ростом расстояния между блоками и при загрязнённых окнах.
Купить RENISHAW NC4
Система поставляется под заказ, срок — около 10 недель. Подбираем исполнение: раздельная система для больших зон, фиксированные F95–F300 для компактных центров; в комплект входят интерфейс NCi-4, при необходимости PSU3, фильтр-регулятор и циклы настройки. Скажите тип станка, максимальное расстояние между блоками и минимальный инструмент — этого хватит, чтобы выбрать длину узла.
