Магнитная стойка для индикатора своими руками

Самодельная стойка для индикатора часового типа

Всем доброго дня!

Речь пойдет о самодельной стойке для индикатора часового типа (далее — ИЧ). В мирской жизни ИЧ применяется, например, для измерения биения на конце вала шпинделя, для точной установки детали в токарный патрон, для параллельной установки направляющих… и для многого другого, на что только может хватить фантазии при использовании измерительного инструмента. Этот обзор, как и мой предыдущий, посвящается любителям самоделок.

Кому скучно читать, в конце будет видео с процессом изготовления.

Итак… Кто-то скажет, что стойку проще купить. Такую, например:

Да, не спорю, это наверно правильно, тем более что цена вопроса не такая уж и большая, а стойка это не расходник и покупается она, как правило, раз и на всю жизнь.
Почему я решил сделать ее сам? На это у меня есть три причины:

• во-первых, у меня остались кое-какие запчасти, от сборки первого фрезерного станочка с ЧПУ, и я уверен, что у того, кто сам собирал, допустим, 3D-принтер или лазерный гравер, просто обязаны остаться подобные запчасти;
• во-вторых, я не хочу ждать – до Хабаровска с бюджетной доставкой, минимум 2 недели с Запада, и 4 недели с КНР (так как посылки с Али едут в основном через Москву, и редко через Новосибирск, хотя могли бы просто через Амур-реку перекидывать нам )));
• ну, и в-третьих, хобби никто не отменял, почему бы не попытаться немного сэкономить, на том, что я могу изготовить сам, тем более кое-какие материалы, как я говорил, уже есть и их не нужно покупать.

Что у меня есть в наличии:

• два полированных вала длиной по 179 мм и диаметром 10 мм, в «интернетах» они известны как SFC10, один вал, имеет в торцах внутреннюю резьбу М4, пригодится для крепления к основанию;
  
• 3 опоры для валов диаметром 10 мм, SK10;
• 1 опора для вала диаметром 8 мм, SK8 (этот диаметр понадобится для крепления ИЧ);
  
• какая-то непонятная дюралюминиевая фигня толщиной 10 мм и диаметром 80 мм, которую я буду использовать в качестве основания стойки (если веса не хватит, что-нибудь придумаю).
  

Вот вообщем-то и все, что есть. Но, по-моему, этого более чем достаточно и я думаю, опытные читатели уже сложили Puzzle )).

Для начала подготовлю основу – нужно сделать посадочное отверстие глубиной 6 мм и диаметром 10 мм для вертикальной установки вала. Кто-то уже пытался просверлить (явно не по центру) эту дюралевую штуку, и хорошо, что у этого «кого-то» не получилось завершить начатое и всё испортить.

А теперь, я стрельну из пушки по воробьям и задействую свой самодельный фрезерный станок с ЧПУ (полагаю, что с прямыми руками можно вполне обойтись и дрелью… но мы то знаем, у кого откуда они растут…) А еще я расскажу про один лайфхак для ЧПУшников (это не ругательство)))), как точно найти центр круга, чтобы выставить «ноль» на станке. Для этого пришлось вспомнить каноническое уравнение окружности и немного математической эзотерики.

А еще вспомним школу ))) (сразу не заметил, второе слагаемое можно еще немного упростить, ну да ладно)

Вот такие получились формулы для расчета центра окружности по координатам трех известных точек, лежащих на ней.

Приложу заготовку, которую вы сможете применить, если захотите написать программку для автоматического вычисления.

Так вот, чтобы найти центр нужно закрепить круглую заготовку в произвольном удобном месте, а после этого коснуться фрезой заготовки в трех любых точках A(x1,y1), B(x2,y2), C(x3,y3) и записать их координаты.

Координаты точек подставляем в формулу и вуаля! В результате положение центра окружности известно, «едем» туда и обнуляемся. В целом, всё просто!
Процесс фрезерования (3-х заходная фреза по алюминию диаметром 2 мм, 0.2 мм съём за проход, смещение 1 мм, подачу не помню, но это и не важно):

После фрезеровки и сверловки выглядит это так:

Уже можно вставить вал в основание посмотреть, как это будет:

Держатели валов SK10 и SK8 также необходимо подвергнуть небольшой доработке – аккуратно спилить основания и спрятать подальше — авось еще куда пригодятся.

Для крепления держатели друг к другу сбоку нужно сделать отверстие с резьбой M4. Кстати, я тут вконец обленился и заставил сверлить фрезерный станок. Решил попробовать сделать это обычным сверлом диаметром 3.3 мм (под резьбу М4 со стандартным шагом), цанга у меня ER11 под 3.175 мм, боялся, что не влезет, но вроде прошло все удачно. Заглубление делал по 0.4 мм, обороты шпинделя опустил до 4 тысяч, в принципе меня всё устроило, можно применять и обычные сверла. Правда, думаю, что лучше использовать сверла с хвостовиками точно под размер цанги, так правильнее.

Индикатор я предполагаю фиксировать в опоре SK8, но для начала немного увеличу в ней пропил, чтобы было легче фиксировать винтом (хочу найти винты барашковые, чтобы закручивать руками)


Ну а теперь, когда все детали готовы можно приступать к сборке. Здесь я не буду подробно расписывать процесс, ничего сложного нет.

И, собственно, результат, как по мне – выглядит очень даже ничего.


Что хочется сказать об устойчивости конструкции, вес основания всё-таки маловат и стоит его чем-то утяжелить. Но с другой стороны, в основании имеется 4 отверстия, с помощью которых можно надежно зафиксировать стойку при эксплуатации, что я и сделал, при оценке биений на конце фрезы. Я прикрепил стойку двумя саморезами к «жертвенному столу» и осуществил сей процесс.

При оценке биений я запустил шпиндель на 88 об/мин, при полном обороте вала стрелка индикатора «гуляла» всего на 1 сотку.
Попутно подергал портал станка руками и достаточно сильно огорчился – все-таки с жесткостью надо что-то решать. Точные цифры не назову, ибо это сложно назвать измерением (динамометра, да и ручных весов, к сожалению, рядом не оказалось), но отклонение индикатора достигало 0,10 — 0,15 мм. В общем, есть над чем поразмыслить на досуге.

А пока всё. Всем, кто дочитал, спасибо! Надеюсь было не скучно.

Обещанное в начале видео (5 минут)

Источник

Рейтинг лучших штативов для индикаторов на 2021 год

Просмотрено: 3268

Время прочтения: 7 мин.

Инструментальный штатив предназначен для прочного крепления индикаторов измерительных приборов. Состоит из массивного металлического основания, в который помещен магнит. Комплектация зависит от вида штатива.

Магнитные штативы и стойки для индикаторных головок, отличаются наличием у стойки столика, в виде тарелочки, для размещения на ней измеряемых деталей. На штативах присутствует только измерительная головка. Пользователи часто ошибочно объединяют эти два понятия. Магнитные штативы выполняют одну функцию – измерительную, однако отличаются между собой мощностью, жесткостью, а также силой крепления. В статье собран рейтинг лучших штативов для индикаторных головок на 2021 год.

Где и как применяется

Без индикатора часового типа не обходится ни одно предприятие, а подвесная система всегда идет в тандеме со штативом, чаще магнитным. Так как именно магнитная система утяжеляет конструкцию и облегчает работу с измерительной стрелкой.

Прибор применяется для установления относительных измерений и отслеживания отклонений от нужных размеров заданной формы деталей. Индикатор показывает, насколько полученная деталь разнится с принятым эталоном. А в дальнейшем подгоняется или утилизируется. Такой прибор помогает крупным предприятиям значительно экономить бюджет, на закупке дорогих устройств и время. Держатели для прибора должны быть максимально неподвижными и отвечать требованиям ГОСТа по жесткости. Штативы либо объемные и тяжелые, либо намертво прикручиваются к плоской поверхности. Магнитная основа у таких стоек и штативов, притягивается к металлу и помогает избежать проблем с поиском удобного места и положения для прибора.

Индикаторы часового типа применяют в производстве приборов и деталей, машиностроении, металлообработке, для измерения отклонения в свойствах и качестве металлов, для настройки механизмов, для выяснения процента износа оборудования. При этом хороший штатив и стойка прослужат долго, при аккуратной эксплуатации. Частой смене подлежит навесное оборудование.

Порядок использования

• Циферблат устанавливается на отметку 0 — это исходное положение (эталон).
• Измерительный стержень поднимается с помощью «ушка», находящегося сверху ИЧТ и единовременно извлекается эталонная деталь из-под индикатора.
• Измеряемая деталь помещается между измерительной головкой, и основанием штатива (шариком из твердого металла).
• Измерительный стержень опускается.
• Снимаются показания отклонения размеров детали от эталонного замера на циферблате.

С 1970 года государственные стандарты качества на эти приборы не менялись, но корректировались в 1998 году. В советском документе качества присутствуют следующие обозначения:

• С – стойка магнитная;
• низкие магнитные штативы ШМ – IIН и высокие ШМ-IIВ.

Параметры для ШМ – IIН:

• высота колонки :250 мм и выше;
• вылет стержня: 200 мм;
• диаметр отверстия для головки: 8 мм;

Параметры для идеала зарубежных изделий отличаются не сильно.

Конструкция ШМ – IIН и ШМ-IIВ схожи:

• магнитная основа для колонки;
• стержень;
• устройство подводки индикатора;
• шарнир, сжимающийся пружиной.

Главные правила для введения штатива в эксплуатацию:

• конструкция изделия удовлетворяет условию: установленная головка индикатора устанавливается во всех положениях;
• нет ощутимой качки, при установке на поверочную плиту первого класса;
• усилие отрыва штатива от поверхности с шероховатостью 0,25 микрон – 30 кг;
• допускаемый прогиб штатива 5 м;
• перемещение микровинта тонкой установки не более 0,0100;
• полный ход более 3 мм.

Для немагнитных штативов жесткость вычисляется так: 0,1 кг / 0,005 мм = 20 м/ на 1 мм.

Для магнитных приспособлений, допуск на плоскостность не назначен. Гарантия на советские модели 18 месяцев.

СССР, Китай и Германия

Самые востребованные на рынке штативы делятся: по цене — дешевые, дорогие, по производителю -отечественные и зарубежные. Каждая модель в линейке той или иной фирмы так или иначе отличается характеристиками. Все же у каждого производителя есть отличительные черты. Для Китая – это низкая цена, для Германии – новые технологии, для советских штативов – убедительный вид конструкции и долговечность.

Китай

Китайские модели, все как один, определяет кулачковый механизм. Тяги давят на шарик, при помощи которого происходит фиксация к кронштейну. Такие штативы не советуют использовать в профессиональной деятельности, а обыватели дают совет: купили китайский штатив с AliExpress, сразу проверяйте на пригодность, путем прокрутки шарика, при помощи которого механизм крепится к платформе. Часто бывает, что заедает держатель, а на пластмассовых деталях изначально присутствуют заломы и заусенцы.

Китайские модели невысокой цены, от 850 до 1200 рублей, выполнены из алюминия, со стальным шариком и крепежом из пластика. Производитель рекомендует покупателю хранить прибор во включенном состоянии, во избежание размагничивания. В зависимости от цены и размеров, такие штативы выдерживают вес от 5 до 30 кг. Еще одной проблемой является невозможность установить индикатор в положенном месте, из-за неверного расположения винта, практически на всех китайских моделях. Однако, такие товары пользуются высоким спросом, благодаря невысокой цене. И вполне подходят для бытового использования.

Германия

У этой страны – производителя есть очень дорогие и модели по средней цене. Встречаются кулачковый механизм и удобное гибкое основание. А также именно производители из Германии выполнили совершенный гидравлический штатив для часового подвесного механизма. Изделие имеет точную тонкую подстройку, без погрешностей. В гидравлическую стойку заливается масло, посередине находится держатель для индикатора, который также зажимается винтом. По отзывам специалистов, этот штатив лучший для точных измерений. Цена варьируется 15 – 22 тыс. рублей.

Советский

Главный минус советских моделей — в отсутствии призмы, необходимой для крепления на круглую или изогнутую поверхность. Мощный корпус, магнитное основание, которое помогает сделать четкие измерения, благодаря тяге и правильному умеренному натяжению стержня, также является минусом – такая конструкция габаритная и увесистая, около 5-6 кг, когда вес гидравлической 2 кг. Если магнит исправен, такой штатив выдержит до 80 кг. В случае поломки, мастера советуют обратиться к специалисту, при ремонте не разрешается разбирать основу с магнитом, так как на производстве стойка также намагничивается, и есть вероятность испортить прибор. Монолитная советская конструкция настраивается по ГОСТу до 0,0100. Имеет высокую жесткость, а прогиб 5 микрон. При сильной вибрации система находит равновесие. Шкала входит в исходное положение. Средняя цена: 4 – 9 тыс. рублей.

В сравнительной таблице приведены показатели четырех механизмов: китайский с высотой 335 мм; китайский 175 мм, гидравлический (Германия) и советский клеммный. Из проведенных вычислений видно: что китайский штатив с высотой 335 мм, имеет самую высокую мощность магнита, не сильный прогиб и самую низкую жесткость. Из этого следует вывод, что: жесткость не влияет на погрешность измерения и мощность нагрузки.

При выборе штатива, учитывается факт отсутствия в комплекте подвески – часового механизма. Индикатор подбирают соответственно цены и качества штатива. Так на бюджетный тайванский штатив, не ставят дорогую немецкую подвеску.

Самодельный штатив

Этот мастер-класс по изготовлению штатива для индикаторов часового типа, поможет сэкономить на покупке дорогостоящего прибора. Составляющие штатива, часто просто можно найти дома или приобрести за небольшую цену. Для самодельной стойки понадобится:

• основа-держатель;
• 2 вала по 179 мм и диаметром 10 мм, если покупать, то SFC10, один вал, с резьбой М4 для крепления к основанию;
• опора для штатива окружностью 8 мм;
• опоры 3 шт.

Так как это изобретение не предполагает наличие магнита в основе, опора должна иметь внушительный вес, для предотвращения качки. Основу – держатель брать из тяжелого металла, не из алюминия и точно не из дерева.

• дрелью в основе проделывается углубление (отверстие) 6 мм и диаметром 10 мм, штатив будет устанавливаться вертикально, точно посередине;
• у держателей валов отпиливаются основания;
• чтобы закрепить держатели друг к другу, проделывается сбоку отверстие с резьбой M4. Углубление делается по 0,4 мм.
• индикатор фиксируется в опоре SK8 барашковыми винтами;
• после того, как все детали готовы, можно собрать штатив.

Для устойчивости конструкции, по бокам платформы, на которой держится вал, целесообразно высверлить отверстия, чтобы при необходимости закрепить изобретение на поверхности. Если все сделать правильно, то при измерениях стрелка индикатора будет «прыгать» максимум на 0,01, как и в обычных покупных среднестатистических приборах.

Топ 6 востребованных штативов для индикаторов на 2021 год

Приобрести сертифицированную продукцию, выбирая из многочисленных штативов, не просто по той причине, что для индикаторных конструкций проходить принудительную сертификацию не обязательно. Для того, чтобы выбрать качественную модель, стоит обратить внимание на рейтинг подобранных моделей, собранный на информации из отзывов покупателей.

Магнитный штатив для измерительного устройства с точной регулировкой предлагает Германия, а магазины – партнеры осуществляют интернет -продажи за 1590 – 2500 рублей. Индикатор крепится в отверстиях, диаметр которых 3/8,8 мм, или на опорной плите. Поверхности и основание магнитной коробки ровно выточенные и крепко присоединяются к плоскости из металла. Изготовлен для индикаторов, имеющих тип соединения «ласточкин хвост».

• регулировка 601-02-0;
• вес 1515 кг;
• диаметр стержня 12 мм;
• объем 0,00168 м3;
• длина, включая платформу 176 мм;
• диаметр отверстия 3/8,8 мм;
• размер магнита 60*50*55.

• соответствует ГОСТу;
• низкая цена;
• устойчивый корпус.

• сила магнита: 10-12 кг;
• короткий;
• не подходит для вертикальной плоскости.

Чешский магнитно-индикаторный шарнирный штатив Micron МСШ-32 со стандартным закручивающимся крепежом имеет основание 320 мм и усиление магнита 300, подходит для измерения приборов весом до 40 кг. Подходит стандартная подвеска часового типа.

• высота 320 мм;
• тип МСШ — 32;
• вес 2 кг;
• для головок 0,01 мм.

• производство и сборка чешская;
• тугое крепление;
• долговечность и прочность.

• высокая цена, 7-10 тыс. рублей;
• в некоторых положениях тяжело менять направление;
• выдерживает до 25 кг, не так как указано у фирмы.

Отличительная черта и плюс данной российской модели – наличие слотов для толстых и тонких шеек индикаторов. А также антикоррозионное окрашивание штатива порошковой краской. По отзывам покупателей эта модель, отлично подходит для проверки расхождения захвата испытательной машины.

• магнит — 600;
• длина — 570;
• крепление за ушко;
• ширина — 500.

• сильный магнит;
• надежное крепление;
• приемлемая цена.

• тяжелый — 1500 кг;
• пластиковая ручка зажима;
• сборка в Китае.

Российский производитель Ciriff в своей модели 014767 указывает на способность встроенного магнита поднимать вес до 80 кг (при наличии усиления магнита 785). Однако в эксплуатации, по отзывам покупателей, штатив показывает максимальную силу отрыва до 8 – 10 кг. Значительно разнятся показатели тяги с ГОСТом. Штатив внесен в Госреестр средств для измерений.

• длина основания: 63 мм;
• Размер основания 63 х 50 х 55 мм
• Вес 1,4 кг
• Размеры стоек 12 х 176 мм и 10х150 мм

• увесистая прочная конструкция;
• низкая цена;
• аккуратная сборка аппарата.

• магнит при отрыве держит не более 8 кг;
• большой лофт в держателе;
• короткие дуги.

Магнитный штатив с гибким основанием предполагает установку индикаторов с ценой деления от 0,01. Благодаря гнущемуся основанию, способно занимать необходимое положение. При этом стойка будет оставаться неподвижной. В остальном механизм работы схож с другими штативами магнитного типа. Производитель и сборка китайские. Гарантия от компании 1 год.

• основание — 58*50*55 мм;
• высота — 320 мм;
• вес — 1300 г;
• мощность магнита — 60 кг.

• не требует дополнительного крепления на вертикальных поверхностях;
• большой отрыв магнита;
• цена в пределах 2200-2500 руб.

• не достает до мелких измеряемых деталей;
• не пригоден для круглых поверхностей;
• недолговечное основание.

Индикаторный штатив индийского производства оснащен постоянными магнитами высокой мощности, способные притянуть массу от 50 до 60 кг. Плюс устройства, в легком контакте с неровными поверхностями, благодаря V-образному пазу.

• Размер базы: 50 х 70 х 55 мм;
• вылет 145 мм;
• винт: M 10 х 1,5;
• размер 50х70х55 мм;
• Высота — 258 мм.

• поставка выключаемая и хорошо держит;
• цена 2600-3000 рублей;
• качество сборки.

• хрупкие пластмассовые детали;
• того закрепляется;
• хлипкая упаковка товара, деформируется при перевозке.

Заключение

Ссылаясь на подборку информации о лучших штативах на 2021 год, стоит отметить, что большим спросом пользуются магнитные механизмы российского и китайского производства. Китайские штативы, чаще всего приобретаются на AliExpress и используются для измерений в бытовых условиях. Согласно отзывам покупателей, выделяются основные критерии выбора и пользования: определяют назначение штатива с акцентом на: цена – качество; понимание, что самые крепкие и надежные, изготовлены по ГОСТу, без применения больше 10% пластика и алюминия; обращают внимание на состояние и мощность магнита.

Источник