El sistema de posicionamiento excéntrico determina la posición y el ángulo de la herramienta.

Coventry Associates en Shrewsbury, Massachusetts, ha desarrollado un sistema de tres ejes para una variedad de operaciones de mecanizado. Llamado Sistema de Posicionamiento Excéntrico (EPS), el sistema totalmente eléctrico elimina la neumática y la hidráulica, reduce el tiempo de configuración y ciclo, utiliza menos energía y ocupa poco espacio, dijo Craig Gardner, presidente de Coventry Associates.

EPS es un sistema mecatrónico que consta de una pila de tres mesas giratorias excéntricas. Al controlar la rotación de cada mesa giratoria, se logra la posición y el ángulo precisos de una herramienta. La precisión de posicionamiento y el rendimiento adaptativo del sistema EPS son posibles gracias al CNC Siemens Sinumerik, como se ve en este vídeo.

El EPS se ha incorporado a una máquina rectificadora de diámetro interior donde ha demostrado tres ventajas distintas. Puede rectificar o rectificar cualquier forma sin necesidad de utilizar rodillos de diamante ni accesorios especiales para rectificar. En segundo lugar, puede rectificar controlando de forma adaptativa la fuerza de rectificado normal, en lugar de la velocidad de avance, lo que mejora drásticamente las tasas de eliminación de material. En tercer lugar, compensa en tiempo real las deflexiones que provocan la variación del diámetro de la pieza de trabajo y/o la variación del cono, mejorando tanto la calidad como el rendimiento.

Gardner dijo que el EPS "tiene aplicaciones potenciales en todas las operaciones de rectificado y torneado para la industria de máquinas herramienta". Añadió que el EPS será adecuado para cualquier operación de mecanizado que requiera una combinación de alta precisión de posicionamiento y fuerza controlada.

El producto de lanzamiento de Coventry, EPS SingleTool, está diseñado para operaciones de rectificado de diámetro interior de rodamientos, utilizando un solo cabezal de muela. Se puede utilizar un cabezal de trabajo de zapata o mandril, con una punta única o un rectificador giratorio para dar forma a cualquier contorno. El consumo de energía es de 10kW máximo. y el peso es de 630 kg, con unas dimensiones exteriores de 305 mm x 660 mm x 560 mm.

Coventry validó el rendimiento de posicionamiento de EPS SingleTool utilizando un interferómetro láser para medir su resolución, precisión, repetibilidad y capacidad de rectitud.

Debido a la cinemática única del EPS, todos los movimientos son movimientos interpolados en tres ejes. Los resultados de estas mediciones se muestran en la Tabla 1. Estas mediciones muestran una capacidad de posicionamiento de última generación con una repetibilidad de 52 nanómetros.

El sistema también tiene una alta rigidez estática y dinámica, así como la capacidad de rectificar con grandes fuerzas y realizar movimientos rápidos para minimizar el tiempo necesario para realizar movimientos que no sean de rectificación.

La siguiente figura (figura 4) muestra la desviación X o “rectitud” lograda durante 3 movimientos del eje Z hacia adelante y hacia atrás (6 pasadas en total). Estos datos muestran que la diferencia entre los valores máximo y mínimo para las 6 pasadas fue inferior a una micra en 200 mm de recorrido.

Coventry trabajó en estrecha colaboración con las oficinas de Fraunhofer USA en Boston, Massachusetts, además de dos socios clave, Saint Gobain Abrasives y Siemens Industry, Inc., para desarrollar la aplicación inicial de rectificado SingleTool ID.

Como explicó Gardner, “Nuestra estrategia comercial es llevar EPS al mercado como una solución de hardware y software, ya sea como una máquina completa para los usuarios finales o como una plataforma para los fabricantes de máquinas. Nuestra solución presenta un funcionamiento totalmente eléctrico, sin utilizar sistemas neumáticos ni hidráulicos. Normalmente vemos una resolución inferior a 0,12 micrones con una repetibilidad de 0,05 micrones, además de una precisión lineal de 0,12 micrones con una rigidez estática y dinámica constante hasta una fuerza de rectificado máxima de 3,34 kN. El movimiento rápido, incluida la aceleración y desaceleración, sigue un movimiento de 203 mm en 1,16 segundos”.

Dispositivo de sujeción de piezas que se fija a un husillo de fresado, torno o taladradora. Sostiene una herramienta o pieza de trabajo por un extremo, lo que permite girarla. También se puede instalar en la mesa de la máquina para sujetar una pieza de trabajo. En realidad, dos o más mordazas ajustables sujetan la herramienta o pieza. Puede ser accionado manual, neumática, hidráulica o eléctricamente. Ver collarín.

Controlador basado en microprocesador dedicado a una máquina herramienta que permite la creación o modificación de piezas. El control numérico programado activa los servos y accionamientos del husillo de la máquina y controla las distintas operaciones de mecanizado. Ver DNC, control numérico directo; NC, control numérico.

Eliminación de materiales indeseables de muelas abrasivas "cargadas" utilizando un diamante de una o varias puntas u otra herramienta. El proceso también deja al descubierto puntas abrasivas afiladas y no utilizadas. Ver carga; verdad.

Medida de la capacidad de un sistema de mecanizado para amortiguar la vibración de una entrada forzada. Si la rigidez dinámica de un sistema no es suficiente para amortiguar las vibraciones, se produce vibración. Ver rigidez estática; rigidez.

Tasa de cambio de posición de la herramienta en su conjunto, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Operación de mecanizado en la que se elimina el material de la pieza de trabajo mediante una muela abrasiva motorizada, piedra, correa, pasta, lámina, compuesto, lodo, etc. Toma varias formas: rectificado de superficies (crea superficies planas y/o cuadradas); rectificado cilíndrico (para formas cilíndricas y cónicas externas, filetes, socavados, etc.); rectificado sin centros; biselado; rectificado de hilos y formas; rectificado de herramientas y cortadores; molienda brusca; lapeado y pulido (pulido con granos extremadamente finos para crear superficies ultralisas); bruñido; y rectificado de discos.

Alimenta una muela abrasiva u otra herramienta abrasiva con el fin de eliminar metal y terminar piezas de trabajo con tolerancias estrechas. Proporciona superficies de pieza de trabajo lisas, cuadradas, paralelas y precisas. Cuando se requieren superficies y acabados ultrasuaves del orden de micras, se utilizan máquinas lapeadoras y bruñidoras (rectificadoras de precisión que procesan abrasivos con granos extremadamente finos y uniformes). En su función de “acabado”, la amoladora es quizás la máquina herramienta más utilizada. Hay varios estilos disponibles: amoladoras de banco y de pedestal para afilar brocas y taladros de torno; rectificadoras de superficie para producir piezas cuadradas, paralelas, lisas y precisas; amoladoras cilíndricas y sin centros; amoladoras de orificio central; formar amoladoras; rectificadoras de fresas y fresas frontales; rectificadoras de engranajes; amoladoras de plantilla; amoladoras de cinta abrasiva (de respaldo, de bastidor oscilante, de cinta rodante); rectificadoras de herramientas y cortadoras para afilar y reafilar herramientas de corte; trituradoras de carburo; rectificadoras manuales; y sierras de corte abrasivas.

Dimensión que define el diámetro interior de una cavidad o agujero. Ver OD, diámetro exterior.

Medida de longitud que equivale a la millonésima parte de un metro.

Usar un moldeador principalmente para producir superficies planas en planos horizontales, verticales o angulares. También puede incluir el mecanizado de superficies curvas, hélices, dentados y trabajos especiales que involucran formas extrañas e irregulares. A menudo se utiliza para prototipos o fabricación de tiradas cortas para eliminar la necesidad de costosos procesos o herramientas especiales.

1. Capacidad de un material o pieza para resistir la deflexión elástica. 2. La tasa de estrés con respecto a la deformación; cuanto mayor es la tensión necesaria para producir una deformación determinada, más rígido se dice que es el material. Ver rigidez dinámica; rigidez estática.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se introduce en ella una herramienta de corte, normalmente una herramienta de punta única, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (cortando a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creación de un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros diferentes en la misma pieza); biselar (biselar un borde o un hombro); revestimiento (cortar en un extremo); roscas giratorias (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de metales de gran volumen); y acabados (cortes finales de luz). Realizados en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.