Эксцентриковая система позиционирования определяет положение и угол инструмента.

Компания Coventry Associates из Шрусбери, штат Массачусетс, разработала трехосную систему для различных операций механической обработки. Полностью электрическая система, получившая название «Эксцентрическая система позиционирования» (EPS), исключает использование пневматики и гидравлики, сокращает время настройки и цикла, потребляет меньше энергии и занимает небольшую площадь, сказал Крейг Гарднер, президент Coventry Associates.

EPS — это мехатронная система, состоящая из трех эксцентриковых поворотных столов. Контролируя вращение каждого поворотного стола, достигается точное положение и угол наклона инструмента. Точность позиционирования и адаптивность системы EPS обеспечиваются ЧПУ Siemens Sinumerik, как показано в этом видео.

EPS был включен в станок для внутреннего шлифования, где он продемонстрировал три явных преимущества. Он может обрабатывать или шлифовать любую форму без использования алмазных валков или специальных приспособлений для правки. Во-вторых, он может шлифовать, адаптивно контролируя нормальную силу шлифования, а не скорость подачи, что значительно повышает скорость съема материала. В-третьих, он в реальном времени компенсирует отклонения, которые приводят к изменению диаметра и/или конусности заготовки, улучшая как качество, так и производительность.

Гарднер сказал, что EPS «имеет потенциальное применение во всех шлифовальных и токарных операциях в станкостроительной промышленности». Он добавил, что EPS будет пригоден для любой операции обработки, требующей сочетания высокой точности позиционирования и контролируемого усилия.

Новый продукт компании Coventry, EPS SingleTool, предназначен для операций шлифования внутреннего диаметра подшипников с использованием одной шлифовальной головки. Можно использовать башмак или патронную головку с одноточечной или поворотной правкой для формирования любого контура. Потребляемая мощность составляет максимум 10 кВт. вес 630 кг, внешние размеры 305 х 660 х 560 мм.

Ковентри проверил эффективность позиционирования EPS SingleTool с помощью лазерного интерферометра для измерения его разрешения, точности, повторяемости и прямолинейности.

Благодаря уникальной кинематике EPS все движения представляют собой интерполированные по трем осям перемещения. Результаты этих измерений показаны в Таблице 1. Эти измерения демонстрируют современные возможности позиционирования с повторяемостью 52 нанометра.

Система также обладает высокой статической и динамической жесткостью, а также способностью шлифовать с большими усилиями и совершать быстрые движения, чтобы свести к минимуму время, необходимое для выполнения нешлифовальных движений.

На рисунке ниже (рисунок 4) показано отклонение X или «прямолинейность», достигнутая во время 3 перемещений вперед и назад (всего 6 проходов) по оси Z. Эти данные показывают, что разница между максимальным и минимальным значениями для всех 6 проходов составляла менее микрона на протяжении 200 мм хода.

Ковентри тесно сотрудничал с офисами Fraunhofer USA в Бостоне, штат Массачусетс, а также с двумя ключевыми партнерами, Saint Gobain Abrasives и Siemens Industry, Inc., для разработки первого приложения для шлифования внутреннего диаметра SingleTool.

Как объяснил Гарднер: «Наша бизнес-стратегия заключается в том, чтобы вывести EPS на рынок как аппаратное и программное решение, либо как полноценную машину для конечных пользователей, либо как платформу для производителей машин. Наше решение работает полностью на электричестве, без использования пневматики и гидравлики. Обычно мы видим разрешение менее 0,12 микрона с повторяемостью 0,05 микрона, а также линейную точность до 0,12 микрона с постоянной статической и динамической жесткостью до максимальной силы шлифования 3,34 кН. Быстрое движение, включая ускорение и замедление, отслеживает перемещение на 203 мм за 1,16 секунды».

Устройство крепления, которое крепится к шпинделю фрезерного, токарного станка или сверлильного станка. Он удерживает инструмент или заготовку за один конец, позволяя вращать его. Также может быть установлен на столе станка для удержания заготовки. Две или более регулируемые губки фактически удерживают инструмент или деталь. Может приводиться в действие вручную, пневматически, гидравлически или электрически. См. цангу.

Контроллер на базе микропроцессора, предназначенный для станка, который позволяет создавать или модифицировать детали. Программное числовое управление активирует сервоприводы станка и приводы шпинделя и управляет различными операциями обработки. См. DNC, прямое числовое управление; ЧПУ, числовое управление.