Nova retificadora utiliza cinemática exclusiva

A fabricação é sobre a melhoria constante. Assim como as oficinas mecânicas trabalham arduamente para melhorar a velocidade de entrega das peças sem perder a qualidade, os OEMs têm milhares de pessoas dedicadas a melhorar os equipamentos de fabricação para facilitar o trabalho de seus clientes. Nesta onda de inovação, a abordagem mais comum é melhorar as soluções existentes para os problemas:aumentar a rigidez de uma mesa de cinco eixos, obter mais vida útil de uma fresa de topo ou melhorar a tecnologia atualmente em uso.

Mas então, às vezes também há tentativas de soluções inteiramente novas.

Um exemplo deste último é o Sistema de Posicionamento Excêntrico da Coventry Associates, uma retificadora totalmente nova que usa três mesas rotativas circulares umas sobre as outras, em vez de sistemas lineares de deslizamento. Essas mesas rotativas possuem centros de deslocamento em relação umas às outras, o que permite que elas juntas guiem com precisão a posição linear e angular do rebolo para aplicações de retificação ID, conforme mostrado no vídeo. Este design é totalmente elétrico, eliminando a necessidade de hidráulica e os custos de manutenção associados a ela.

Usando lógica circular

Ao colocar o rebolo nas mesas rotativas, o Coventry permite ao usuário controlar sua posição nos eixos X e Z, bem como em um eixo de rotação. Esse alto grau de controle permite passes precisos e complexos, e a falta de sistemas hidráulicos permitiu que a empresa criasse esse controle de movimento com uma área de 57×67 polegadas. “Na verdade, pegamos algumas bases antigas de retificadoras Heald tamanho 1 e construímos o EPS nelas”, diz o presidente da Coventry Associates, Craig Gardner. “Na verdade, essa base tem mais espaço do que precisamos, então podemos reduzir facilmente o espaço ocupado em 40% para atender às necessidades do cliente.” Além disso, Gardner diz que é escalável para tamanhos maiores.

“Com um envelope de trabalho que é aproximadamente o dobro de uma máquina Heald 2CF, esta máquina foi projetada para retificar rolamentos de até 24 polegadas de diâmetro”, diz Gardner. O EPS posiciona-se dentro de um círculo de 8,5 polegadas de diâmetro, permitindo que o movimento da máquina inscreva um retângulo com 3 polegadas de deslocamento X e 8 polegadas de deslocamento Z. A área de posicionamento restante pode ser usada para formar formas complexas em rebolos com o dressador de diamante. No entanto, Gardner antecipa que a empresa poderá fornecer mais soluções com o design EPS no futuro.

Apesar de seu pequeno tamanho, a máquina é relativamente rígida, de acordo com a empresa. “O tamanho compacto do EPS significa que temos um caminho de carga muito apertado”, diz Gardner. “O caminho de carga apertado nos dá um sistema com rigidez muito alta.”

Uma característica única do EPS é sua capacidade de moldar o rebolo sem ferramentas especiais ou rolos de diamante formados. Como a máquina mantém um alto grau de controle sobre a posição X, Z e angular da roda, ela pode moldar a roda com um dressador de disco diamantado giratório ou de ponto único padrão, movendo a roda ao longo do dressador para dar a forma desejada . Ao eliminar a necessidade de dressagem de rolos, o sistema não apenas elimina um custo associado à retificação, mas torna a oficina que o utiliza mais adaptável, pois não há necessidade de esperar que os rolos diamantados sejam feitos antes de iniciar a peça do cliente .

Além disso, o EPS não precisa necessariamente prender a roda nas mesas rotativas. A Coventry também desenvolveu uma versão MultiTool que coloca a peça nas mesas rotativas e possui três ou mais fusos de retificação estacionários ao seu redor. O sistema EPS alimenta a peça de trabalho nos fusos de retificação estacionários. “Essa abordagem permite que o usuário execute várias operações com uma única configuração”, diz Gardner. “Você pode, por exemplo, retificar o furo, a pista e a nervura de um cone de rolamento de rolos cônicos em uma configuração.” Essa abordagem libera os operadores de máquinas com relativamente pouca automação auxiliar.

Gardner recomenda o SingleTool EPS com um único rebolo para trabalhos de alta produção e baixo volume, enquanto ele prefere a configuração MultiTool para trabalhos de alta mistura e baixo volume.

Controles adaptáveis ​​para retificação de precisão

O CNC Sinumerik 840D da Siemens fornece controle de movimento. Gardner diz que a adaptabilidade figurou nesta escolha. “Para um sistema tão inovador como esse, precisávamos de um controle que oferecesse um alto grau de personalização”, diz ele. “O 840D nos forneceu as ferramentas necessárias para desenvolver software para nossa cinemática exclusiva.”

O software desenvolvido pela empresa foi o Maximizer Grinding Process, que inclui recursos como o Adaptive Force Control (AFC), que mantém a força normal constante durante a retificação. De acordo com a empresa, a retificação de força normal constante aumenta a taxa de remoção de metal e reduz o tempo do ciclo de retificação em até 30%. “Estudos mostraram que a taxa de remoção de metal é diretamente proporcional à força normal de retificação”, diz Gardner. “Você quer moer com a força de moagem normal mais alta que a potência do fuso permite, desde que você não esteja queimando a peça.”

Outro recurso importante do software Maximizer da Coventry é a compensação de deflexão em tempo real. Esse recurso compensa as deflexões do fuso e da máquina que resultam em variação de conicidade e tamanho de peça a peça. “Nossa compensação de deflexão em tempo real permite que nosso sistema mantenha as tolerâncias do medidor em processo sem um medidor em processo.” diz Gardner.

Parte do entusiasmo que muitos em Coventry sentem é que eles estão apenas explorando a gama de possibilidades disponibilizadas pelo EPS. “O que temos aqui é uma solução totalmente nova para algo tão básico quanto como você posiciona a ferramenta (no caso do SingleTool) ou a peça de trabalho (no MultiTool)”, diz Gardner. “Essa é uma mudança fundamental, o que significa que estamos apenas explorando a variedade de soluções que essa mudança de abordagem trará.”