偏心位置決めシステムがツールの位置と角度を決定します

マサチューセッツ州シュルーズベリーの Coventry Associates は、さまざまな機械加工作業用の 3 軸システムを開発しました。 コベントリー・アソシエイツのクレイグ・ガードナー社長によると、「偏心位置決めシステム（EPS）」と呼ばれるこの完全電気システムは、空気圧と油圧が不要で、セットアップとサイクル時間が短縮され、エネルギー消費が少なく、設置面積も小さいという。

EPS は、3 つの偏心回転テーブルの積み重ねで構成されるメカトロニクス システムです。 各回転テーブルの回転を制御することにより、ツールの正確な位置と角度が実現されます。 このビデオで見られるように、EPS システムの位置決め精度と適応パフォーマンスは、Siemens Sinumerik CNC によって実現されています。

EPS は ID 研削盤に組み込まれており、3 つの異なる利点が実証されています。 ダイヤモンドロールや特別なドレッシングアタッチメントを使用せずに、あらゆる形状のドレッシングや研削が可能です。 第二に、送り速度ではなく通常の研削力を適応的に制御することで研削できるため、材料除去率が大幅に向上します。 第三に、ワークピースの直径やテーパーの変動を引き起こすたわみをリアルタイムで補正し、品質とスループットの両方を向上させます。

Gardner 氏は、EPS は「工作機械業界のあらゆる研削および旋削作業に応用できる可能性がある」と述べました。 同氏は、EPS は高い位置決め精度と制御された力の組み合わせが必要なあらゆる加工作業に適したものになるだろうと付け加えました。

コベントリーの発売製品である EPS SingleTool は、単一砥石台を使用したベアリング内径研削作業用に設計されています。 シューまたはチャックのワークヘッドを使用して、シングルポイントまたはロータリードレッサーを使用して任意の輪郭を成形できます。 消費電力は最大10kWです。 重量は630kg、外形寸法は305mm×660mm×560mmです。

コベントリーは、レーザー干渉計を使用して EPS SingleTool の位置決め性能を検証し、分解能、精度、再現性、真直度能力を測定しました。

EPS のユニークな運動学により、すべてのモーションは 3 軸補間された動きになります。 これらの測定結果を表 1 に示します。これらの測定結果は、52 ナノメートルの再現性を持つ最先端の位置決め機能を示しています。

このシステムは、高い静的および動的剛性に加えて、大きな力で研削し、非研削動作に必要な時間を最小限に抑えるために素早い動作を行う能力も備えています。

下の図 (図 4) は、Z 軸の 3 往復 (合計 6 パス) の移動中に達成される X 偏差または「真直度」を示しています。 このデータは、6 つのパスすべての最大値と最小値の差が 200 mm の移動にわたって 1 ミクロン未満であることを示しています。

コベントリーは、マサチューセッツ州ボストンにあるフラウンホーファー USA オフィスに加え、2 つの主要パートナー、セント ゴバン アブレイシブズおよびシーメンス インダストリー社と緊密に連携して、最初のシングルツール ID 研削アプリケーションを開発しました。

Gardner 氏は次のように説明しています。「当社のビジネス戦略は、EPS をハードウェアおよびソフトウェアのソリューションとして、エンドユーザー向けの完全なマシンとして、またはマシンビルダー向けのプラットフォームとして市場に投入することです。 当社のソリューションは、空気圧や油圧を使用しない全電気操作を特徴としています。 通常、0.05 ミクロンの再現性で 0.12 ミクロン未満の分解能が得られ、最大研削力 3.34 kN までの一貫した静的および動的剛性で 0.12 ミクロンの線形精度が得られます。 加速と減速を含む急速な動きは、1.16 秒で 203 mm の動きを追跡します。」

フライス盤、旋盤、またはボール盤のスピンドルに取り付けるワーク保持装置。 工具やワークを一端で保持し、回転させることができます。 工作物を保持するために機械テーブルに取り付けることもできます。 2 つ以上の調整可能なジョーが実際に工具または部品を保持します。 手動、空気圧、油圧、または電気で作動させることができます。 コレットを参照してください。

部品の作成または変更を可能にする工作機械専用のマイクロプロセッサベースのコントローラ。 プログラムされた数値制御により、機械のサーボと主軸ドライブが作動し、さまざまな加工動作が制御されます。 DNC、直接数値制御を参照。 NC、数値制御。