BRPI0618840A2

BRPI0618840A2 - aparelho de entrega de ferramenta de corte de usinagem interna

Info

Publication number: BRPI0618840A2
Application number: BRPI0618840-0A
Authority: BR
Inventors: R. Wirtanen John; B. Peuterbaugh Robert
Original assignee: Joint Production Technology, Inc.
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2011-09-13
Also published as: CA2628523C; JP2009516596A; WO2007061682A2; WO2007061682A3; DE112006003145B4; JP5116688B2; DE112006003145T5; CN101312802B; US20070116533A1; CA2628523A1; US7422398B2; CN101312802A

Abstract

APARELHO DE ENTREGA DE FERRAMENTA DE CORTE DE USINAGEM INTERNA. Trata-se de um aparelho que pode entregar uma ferramenta de corte estática a uma posição localizada dentro de uma peça de trabalho a ser usinada. A ferramenta de corte pode ser usada para usinar ao menos uma superfície interna da peça de trabalho. A ferramenta de corte é operável em combinação com uma ferramenta de máquina controlada eletronicamente tendo ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel. Um corpo de ferramenta de corte pode ter ao menos um cortador e uma abertura adaptada para receber o fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente. Um carrinho móvel pode ser usado para suportar, de maneira liberável, o corpo da ferramenta e para transportar o corpo da ferramenta entre uma posição de origem, onde o corpo da ferramenta está espaçado do alinhamento coaxial com o fuso de acionamento/suporte móvel axialmente ad ferramenta de máquina controlada eletronicamente e uma posição pronta, onde a abertura do corpo da ferramenta está em uma posição alinhada coaxialmente com relação ao fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente. O carrinho pode ser usado para transferir o suporte do corpo da ferramenta de corte com relação ao fuso de acionamento/suporte móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente quando o carrinho está na posição pronta.

Description

APARELHO DE ENTREGA DE FERRAMENTA DE CORTE DE USINAGEM INTERNA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um aparelho de entrega de ferramenta de corte para entregar uma ferramenta de corte estática a uma posição localizada axialmente e radialmente dentro de uma peça de trabalho a ser usinada, a ferramenta para usinar ao menos uma superfície interna da peça de trabalho, onde a ferramenta é operável em combinação com uma ferramenta de usinagem controlada eletronicamente, como, por meio de exemplo e não de limitação, um controlador programável (PC) ou controlador numérico por composição (CNC) tendo ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel que pode ser engatado em uma abertura de acionamento formada na ferramenta de corte após a entrega da ferramenta de corte a um local predeterminado dentro da peça de trabalho.

ANTECEDENTES

As ferramentas de corte conhecidas para usinar superfícies internas de peças, como, caixas de diferencial, por meio de exemplo, e não de limitação, proporcionam uma braçadeira de suporte ou suspensor para carregar a ferramenta de corte até o local onde se deseja a usinagem de uma superfície na peça de trabalho. Quando na localização desejada, um fuso de acionamento/suporte engata a ferramenta de corte para executar a operação de usinagem, enquanto a ferramenta de corte ainda é suportada pela braçadeira de suporte ou suspensor. A entrega da ferramenta de corte no local desejado pela braçadeira de suporte ou suspensor requer grandes aberturas ou passagens na peça de trabalho e/ou formatos convolutos e/ou trajetórias de entrega para alcançar a localização necessária para usinar a superfície desejada sobre a peça de trabalho. As grandes aberturas ou passagens podem causar problemas estruturais com a peça de trabalho, que podem requerer engenharia especial da peça, aumentando assim o custo da mesma, ou podem requerer engenharia especial da braçadeira de suporte ou suspensor, aumentando assim o custo da máquina de entrega de ferramenta de corte.

SUMÁRIO

Seria desejável, na presente invenção, proporcionar um aparelho de entrega de ferramenta de corte para entregar uma ferramenta de corte estática a umâ posição localizada axialmente e radialmente dentro de uma peça de trabalho a ser usinada sem requerer grandes aberturas ou passagens formadas na peça de trabalho e/ou formato convoluto da braçadeira de suporte ou suspensor e/ou trajetórias convolutas de entrega de ferramenta. De acordo com a presente invenção, o aparelho de entrega de ferramenta de corte pode entregar uma ferramenta de corte a uma posição predeterminada, localizada radialmente e axialmente dentro da peça de trabalho a ser usinada e pode transferir a ferramenta de corte a ser suportada pelo fuso de acionamento/suporte durante a operação de usinagem. A posição relativa da peça de trabalho e/ou fuso de acionamento/suporte pode ser controlada por um controlador programável (PC) ou por uma máquina controlada por controlador numérico por computador (CNC) (referida genericamente aqui como uma máquina controlada eletronicamente ou ferramenta máquina) para engatar a ferramenta de corte com as superfícies desejadas da peça de trabalho a serem usinadas. A presente invenção descreve uma ferramenta para usinar ao menos uma superfície interna da peça de trabalho. A ferramenta, de acordo com a presente invenção, pode ser operada em combinação com um PC ou CNC, tendo ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel que pode ser engatado a uma abertura de acionamento formada na ferramenta de corte após a entrega da ferramenta de corte ao local predeterminado dentro da peça de trabalho. O porta-ferramenta, de acordo com a presente invenção, pode ser conectado, de modo liberável, à ferramenta de corte para movimento entre uma posição retraída ou de origem espaçada do alinhamento axial com o fuso de acionamento/suporte e uma posição estendida ou pronta em alinhamento axial e radial com o fuso de acionamento/suporte. Quando na posição pronto, o suporte da ferramenta de corte pode ser transferido para ou do fuso de acionamento/suporte. Quando da transferência para o fuso de acionamento/suporte, o fuso de acionamento/suporte é manipulado para engatar através de uma abertura de acionamento no corpo da ferramenta de corte. Quando da transferência a partir do fuso de acionamento/suporte, o fuso de acionamento/suporte é manipulado para desengatar da abertura de acionamento formada no corpo da ferramenta de corte. O porta-ferramenta pode incluir ao menos um elemento de avanço liberável para suportar o corpo da ferramenta de corte.

A presente invenção pode ser um módulo de automação integrado que se conecta a uma máquina ferramenta controlada eletronicamente, como, por meio de exemplo e não de limitação, um PC ou estação controlada por CNC e pode proporcionar ao menos um sensor/comutador/sinal opcional de volta à máquina ferramenta controlada eletronicamente, ou controlador de processador central, ou um controlador ligado em rede ou um controlador programável (PC). A estação CNC pode ter, tipicamente, uma máquina de torneamento CNC com dois eixos com subfuso. A máquina ferramenta, de acordo com a presente invenção, pode ser manual, de transferência, com indicador rotativo, de polimento, fresagem rotativa, cabeçote móvel ou qualquer combinação de configurações, incluindo múltiplos eixos ou eixo único com controle por PC ou CNC. A presente invenção pode se prender a um acessório com a flexibilidade de inserção de ferramenta com orientação radial para acomodar qualquer ângulo de atitude necessário para usinagem de peças. A presente invenção é projetada para ser rapidamente trocada para acomodar muitas peças diferentes. Famílias de peças ou famílias não relacionadas de peças podem todas ser usinadas através da flexibilidade de uma haste e/ou disposição de tampa de troca rápida de acessório. Outros métodos de fixação com troca rápida estão sujeitos à requisitos únicos de estação CNC. A presente invenção pode ser atuada por uma miríade de diferentes métodos, por meio de exemplo e não de limitação, incluindo uma combinação de engrenagem e cremalheira e pode ser acionada por intervenção manual do operador, ar, refrigerante, motor elétrico e/ou por meio hidráulico. A presente invenção pode automatizar a inserção do corpo da ferramenta de corte, por meio de exemplo e não de limitação, um cortador com assento esférico, um cortador de engrenagem lateral e/ou outras ferramentas em uma peça a ser usinada. Por meio de exemplo e não de limitação, a parte a ser usinada pode ser uma peça de trabalho ou corpo de caixa de engrenagem diferencial.

Em operação, a presente invenção pode incluir as etapas de processo de posicionar uma ferramenta de corte dentro de uma peça. A etapa de posicionamento pode começar com uma seqüência de etapas de avanço. Este ciclo pode posicionar axialmente e radialmente uma ferramenta de corte estática em uma posição predeterminada dentro da peça a ser usinada. Após a ferramenta ser posicionada, árvores ou fusos orientados radialmente de acionamento estático, são avançados no corpo da ferramenta de corte produzindo engate via ao menos um par de superfícies complementares que engatam entre si, por meio de exemplo e não de limitação, como uma pluralidade de chavetas ou mecanismos macho-fêmea. Após engatar o corpo da ferramenta de corte com as árvores, a braçadeira de suporte e/ou ao menos uma haste de suporte pode ser retraída a partir da abertura da ferramenta de corte correspondente para transferir o suporte do corpo da ferramenta de corte do porta-ferramenta para a árvore, e durante o processo de usinagem, deixando o corpo da ferramenta de corte nas árvores dentro da peça a ser usinada. A rotação dos fusos pode ser iniciada, iniciando a rotação da ferramenta e o processo de usinagem pode ser obtido. Após o término do processo de usinagem, pode ser iniciada uma seqüência de passos de retração. Este ciclo pode ser realizado em ordem inversa da seqüência de avanço para transferir o corpo da ferramenta de corte das árvores para ao menos uma braçadeira de suporte e/ou ao menos uma haste do porta-ferramenta para remoção da parte usinada. A presente invenção pode incluir ao menos um sensor e/ou comutador para determinar se* o corpo da ferramenta de corte está conectado a ao menos uma braçadeira de suporte e/ou ao menos uma haste do porta-ferramenta. 0 corpo da ferramenta de corte pode ser orientado em uma posição angular desejada com relação às árvores e entregue na mesma orientação para engate com a braçadeira de suporte ou haste do porta-ferramenta. A presente invenção pode incluir ao menos um sensor de sistema e/ou comutador para determinar se o corpo da ferramenta de corte está localizado apropriadamente na posição predeterminada dentro da parte a ser usinada. A presente invenção pode incluir cortadores de aberturas de pino cruzado localizados nas árvores de acionamento. A presente invenção pode incluir mancais para as árvores de acionamento localizadas no acessório da peça de trabalho. A presente invenção pode incluir mudança livre de ferramenta do corpo da ferramenta de corte e/ou ao menos uma haste de suporte e/ou ao menos um sensor/comutador. A presente invenção pode incluir uma mudança de ferramenta ou posição de inspeção além das posições de origem e de operação. A presente invenção pode incluir conexões de mudança rápida, por meio de exemplo e não de limitação, como uma configuração de espiga e haste. A presente invenção pode incluir, por meio de exemplo e não de limitação, sistema refrigerante ,através de ao menos uma barra guia. A presente invenção pode incluir uma montagem angular ajustável para ajuste angular manual e/ou automatizado do ângulo de entrega do corpo da ferramenta de corte com relação à parte a ser usinada. A presente invenção pode incluir ao menos um absorvedor de choque operável adjacente a ao menos uma extremidade de deslocamento do porta-ferramenta recíproco e ou ao menos um absorvedor d choque operável adjacente a cada extremidade de deslocamento do porta-ferramenta recíproco.

Outras aplicações da presente invenção se tornarão aparentes àqueles que são versados na técnica quando a seguinte descrição do melhor modo contemplado para praticar a invenção, for lida em conjunto com os desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

A descrição aqui faz referência aos desenhos anexos em que referências numéricas similares referem-se a partes similares em todas as diversas vistas e em que:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de um aparelho de acordo com a presente invenção, para entregar uma ferramenta estática a uma posição localizada dentro de uma peça de trabalho a ser usinada para usinar ao menos uma superfície interna da peça de trabalho em combinação com uma máquina controlada eletronicamente tendo ao menos uma árvore ou fuso de acionamento/suporte.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida detalhada de um carrinho móvel para suportar,de modo liberável, um corpo de ferramenta de corte para movimento entre uma posição de origem, uma posição pronta e/ou uma posição de serviço.

A Figura 3 é uma vista em elevação lateral do aparelho, de acordo com a presente invenção, com o carrinho em uma posição de mudança de ferramenta, inspeção ou serviço;

A Figura 4 é uma vista plana simplificada do aparelho, de acordo com a presente invenção, com o carrinho na posição pronta, e o fuso ou árvore da máquina controlada eletronicamente engatando através da abertura do corpo da ferramenta de corte;

A Figura 5 é uma vista em perspectiva simplificada do corpo da ferramenta de corte suportado nos fusos de acionamento/suporte da ferramenta de usinagem controlada por composição para usinar ao menos uma superfície interna de uma peça de trabalho mostrada em seção transversal parcial, por meio de exemplo e não de limitação, como uma caixa de diferencial.

A Figura 6 é uma vista plana detalhada de uma configuração de ao menos uma haste de montagem ou combinação de uma pinça de torno e botão retentor adjacente na extremidade externa, para montar de modo liberável a ferramenta de corte;

A Figura 7 é uma vista lateral detalhada da ao menos uma haste de montagem ou pinça de torno para receber, de modo liberável, a ferramenta de corte ilustrada, por meio de exemplo e não de limitação, em vista plana na Figura 6, mostrada com o botão retentor movido da extremidade externa para uma posição intermediária da haste ou pinça de torno de montagem; e

A Figura 8 é um fluxograma esquemático simplificado da operação do processo, de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Agora, com referência às Figuras 1 a 5, um aparelho 10, de acordo com a presente invenção, é bem adaptado para usinar uma superfície interna de uma parte, por meio de exemplo e não de limitação, como uma peça de caixa de diferencial, assento esférico, engrenagem lateral e/ou furo de eixo do orifício de pino. A operação de usinagem pode ser realizada seqüencialmente ou simultaneamente, conforme for desejado para a aplicação particular. Um aparelho de entrega de ferramenta de corte 10, de acordo com a presente invenção, pode entregar uma ferramenta de corte estática 12 a uma posição pronta localizada axialmente e radialmente dentro de uma peça de trabalho 14 a ser usinada. A ferramenta de corte 12 pode ser usada para usinar ao menos uma superfície interna 16 da peça de trabalho, conforme melhor visto na Figura 5. A ferramenta de corte 12 é operável em combinação com uma máquina PC ou controlada por CNC tendo ao menos um fuso ou árvore de acionamento/suporte axialmente móvel 18 que pode ser engatado a uma abertura de acionamento 20 formada na ferramenta de corte 12. A árvore 18 pode engatar dentro da abertura de acionamento 20 após a ferramenta de corte 12 ter sido entregue à posição pronta dentro da peça de trabalho 14, conforme melhor visto nas Figuras 5 a 7.

Tipicamente, máquinas CNC incluem um recesso de peça de trabalho 22 configurado especificamente para uma configuração particular da peça de trabalho a ser processada. Para fins de ilustração, um recesso de peça de trabalho 22 para uma caixa de diferencial 14 será descrito. O recesso de peça de trabalho 22 pode incluir uma superfície superior 24 para receber um flange 26 associado à peça de trabalho 14 e pode ser projetado para orientar a peça de trabalho 14 com uma abertura lateral 28 alinhada com uma abertura 30 formada na parede 32 do recesso da peça de trabalho 22. O recesso da peça de trabalho 22 inclui luvas que se estendem para fora 34, 36 em lados opostos do recesso 22, diametralmente opostos entre si. Uma abertura coaxial 38 se estende através de cada uma das camisas 34, 3 6 que se estendem para fora permitindo a passagem das árvores ou fusos de acionamento 40, 42 da máquina CNC.

O aparelho de entrega de ferramenta de corte 1 pode incluir uma armação 44 montada na periferia externa das camisas 34, 3 6 que se estendem para fora. A armação 44 pode ser ajustada, manualmente ou automaticamente, em uma posição angular desejada com relação a um eixo geométrico longitudinal da abertura coaxial 38. As camisas 34, 36 que se estendem para fora podem ser dotadas ao menos de um par coplanar de superfícies planas 4 6 que podem ser engatadas por superfícies planas 50, 52 associadas à armação 44 para simplificar o alinhamento adequado e a orientação da armação 44 com relação ao recesso da peça de trabalho 22. Pares coplanares adicionais de superfícies planas podem ser proporcionados em diferentes orientações angulares com relação ao eixo geométrico longitudinal da abertura 3 8 através do recesso da peça de' trabalho 32 de modo a orientar a armação 44 em diferentes posições angulares com relação ao eixo geométrico longitudinal da abertura 3 8 e camisas 34, 36 que se estendem para fora ou camisas 34, 36 e girar com relação ã parede 32 do recesso 22. A armação 44 suporta ao menos um trilho guia 54 melhor visto nas Figuras 1 e 3. Na configuração ilustrada, dois trilhos guia 54 são proporcionados conectados à armação 44 para guiar o movimento recíproco do carrinho 5 6 entre uma posição pronta ilustrada na Figura 4 e uma posição de origem espaçada radialmente do eixo geométrico longitudinal ad abertura coaxial 38 através do recesso da peça de trabalho 22. 0 carrinho 56 pode deslizar, de modo operável, em movimento guiado ao longo dos trilhos guia 54 em resposta à atuação de um acionador 58 para mover o carrinho 56 entre a posição de origem e a posição pronta. Por meio de exemplo e não de limitação, o acionador 58 pode incluir uma configuração de cremalheira 60 e pinhão 62 para acionar o carrinho 56 entre a posição de origem e a posição pronta. Alternativamente, o acionador 5 8 pode ser energizado por qualquer configuração adequada, por meio de exemplo e não de limitação, como cilindros operados por fluido, cilindros hidráulicos, cilindros pneumáticos, motores elétricos, solenóides, motores hidráulicos, motores pneumáticos ou similares.

Conforme melhor visto na Figura 2, o carrinho 56 inclui uma montagem de ferramenta de corte ou haste 64 localizada em uma extremidade externa de um Conjunto de Braço Articulável rotativo 66. O Conjunto de Braço Articulável 66 pode ser girado em torno de um eixo geométrico para posicionar a braçadeira em uma posição de serviço, conforme está ilustrado na Figura 3, para remoção e/ou substituição da ferramenta de corte 12 montada na montagem de ferramenta de corte 64 e uma posição de trabalho montada em linha com uma direção de deslocamento do carrinho 56 entre a posição de origem e a posição pronta de modo a passar a ferramenta de corte (proximidade) 12 através da abertura 30 formada na parede 32 do recesso da peça de trabalho 22 e através da abertura da parede lateral 28 da peça de trabalho 14 em alinhamento com o eixo geométrico longitudinal da abertura coaxial 38. Um segundo acionador 68 pode ser proporcionado para girar o Conjunto de Braço Articulado 66 entre a posição de serviço e a posição de trabalho. 0 segundo acionador 68 pode ser qualquer dispositivo de acionamento adequado conhecido daqueles que são versados na técnica, por meio de exemplo e não de limitação, como um motor elétrico, um motor hidráulico, um motor pneumático, um solenóide, um cilindro hidráulico, um cilindro pneumático ou similar. Um sensor/comutador 7 0 pode ser proporcionado adjacente à montagem ou haste de ferramenta de corte 64 na extremidade externa do Conjunto de Braço Oscilante 66 para perceber a presença da ferramenta de corte 12 engatada, de maneira operável, com a montagem ou haste de ferramenta de corte 64. Por meio de exemplo e não de limitação, o sensor/comutador 7 0 pode tomar a forma de um comutador de palheta magnético, um sensor/comutador de pressão eletrônico, ou passagem pneumática associada a um monitor de pressão ou similar. 0 carrinho 56 pode incluir uma abertura de guia 72 para engate deslizante com cada trilho guia 54 suportado pela armação 44. O conjunto de braço oscilante 66 pode ser montado em um eixo 74 para rotação em torno de um eixo geométrico longitudinal do eixo 74 em resposta à atuação do segundo acionador 68. 0 Conjunto de Braço Oscilante 66 pode ser movido através de um arco angular entre a posição de trabalho, a posição de mudança de ferramenta e a posição de serviço mostrada na Figura 3.

Agora, com referência às Figuras 6 e 7, a montagem ou haste de ferramenta d corte 66 pode incluir uma pinça de torno 76 com ou sem um botão de retenção-cortador 78 localizado ao longo da pinça de torno 76. Opcionalmente, ao menos uma haste de montagem ou pinça de torno para receber a ferramenta de corte pode incorporar, por meio de exemplo e não de limitação, um mecanismo para segurar a ferramenta de corte, como o botão de retenção 78, ou um encaixe por interferência ou atrito, ou um encaixe com material de mola ou elástico ou lingüetas extensíveis e retrateis, dedos mecânicos, cunhas, ferramentas de aperto, garras, ou esferas tensionadas por mola, ou magnetos ou vácuo e qualquer combinação dos mesmos ou similares. 0 botão de retenção-cortador 78 pode ser posicionado adjacente a uma extremidade externa da pinça para torno 76, conforme está ilustrado na Figura 6, ou pode estar localizado em qualquer outra posição desejada, por meio de exemplo e não de limitação, como genericamente a meio caminho ao longo do comprimento longitudinal da pinça de torno 76, conforme está ilustrado na Figura 7. O botão de retenção-cortador 78, engata e interage, de maneira operável, através da abertura de montagem 80 na ferramenta de corte 12. A ferramenta de corte 12 também pode incluir um dispositivo de retenção tensionado para interação com o botão 78 para permitir a inserção da pinça de torno 76 através da abertura de montagem 80 da ferramenta de corte 12 e para reter a ferramenta de corte 12 em associação com o Conjunto de Braço Oscilante 66 durante o movimento entre a posição pronta, a posição de origem, a posição de serviço, a posição de mudança de ferramenta e a posição de trabalho até a liberação. Por meio de exemplo e não de limitação, um mecanismo de retenção tensionado por mola pode ser proporcionado para reter a ferramenta de corte 12 na pinça de torno 76 localizada em uma extremidade externa do Conjunto de Braço Oscilante 66. O dispositivo de retenção tensionado por mola pode interagir com o botão 78 através de carne em ângulo ou curvo ou superfícies de cilindro que permitem que a pinça de torno 76 seja inserida através da abertura de montagem 80 e seja removida da abertura de montagem 80 em resposta a uma força predeterminada direcionada longitudinalmente para inserir ou retirar a pinça de torno 76 com relação à abertura de montagem 80.

Agora, com referência à Figura 8, o aparelho 10, de acordo com a presente invenção, pode operar de modo a entregar uma ferramenta de corte estática 12 a uma posição pronta localizada axialmente e radialmente dentro de uma peça de trabalho 14 a ser usinada. O processo de operação pode incluir posicionar uma parte ou peça de trabalho 14 a ser usinada em um recesso dé' peça de trabalho 22, manualmente ou com equipamento automatizado, conforme está ilustrado na etapa 100 da Figura 8. O processo continua até a etapa 102, onde o carrinho 5 6 pode ser avançado para mover a ferramenta de corte estática 12 até uma posição pronta dentro da parte 14 posicionada no recesso de peça de trabalho 22. Quando a ferramenta de corte estática 12 estiver na posição pronta dentro da peça de trabalho 14, ao menos uma arvore ou fuso 40, 42 alinhada radialmente, pode ser avançada para engate dentro da abertura de acionamento alinhada coaxialmente 20 formada na ferramenta de corte 12, conforme é mostrado na etapa 104. Na etapa 106, com a arvore de acionamento 40, 42 engatada operavelmente dentro da abertura de acionamento 20 da ferramenta de corte 12, o carrinho 56 pode ser retraído até a posição de origem deixando a ferramenta de corte estática 12 suportada independentemente pela arvore 40, 42. Então, o processo continua até a etapa 108 onde a ferramenta de corte 12 é girada com a arvore d acionamento 40, 42 para usinar ao menos uma superfície interna 16 da parte 14 localizada no recesso da peça de trabalho 22. Deve-se reconhecer que a arvore de acionamento 40, 42 pode mover a ferramenta de corte 12 longitudinalmente para engate com uma superfície interna 16 da peça de trabalho 14 a ser usinada. O movimento da ferramenta de corte 12 não é impelido pelo engate continuado com o Conjunto de Braço Oscilante 66, como era a prática em configurações de suporte conhecidas anteriores, referidas com freqüência como suspensor, braçadeira de suporte ou eixo de retenção. Eliminar o contato continuado com o Conjunto de Braço Oscilante 66 ou suspensor, permite que a ferramenta de corte 12 seja manobrada para qualquer posição desejada sem requerer aberturas ampliadas especialmente projetadas através da peça de trabalho 14 a ser usinada e simplifica o processamento da peça de trabalho, de acordo com a presente invenção. O processo continua até a etapa 110 onde a rotação da ferramenta de corte 12 é interrompida após a usinagem da parte 14 estar completa. Ao interromper a rotação da ferramenta de corte 12, a ferramenta de corte 12 é retornada para a posição pronta localizada axialmente e radialmente dentro da peça de trabalho 14 e está localizada em uma orientação angular apropriada para ser engatada pelo carrinho 56 com a abertura de montagem 80 em alinhamento coaxial com a pinça de torno 76 da ao menos uma montagem ou haste de ferramenta de corte 64 associada ao Conjunto de Braço Oscilante 66. O carrinho 56 é avançado para engatar a ferramenta de corte 12 suportada na arvore 40, 42 na posição pronta, tal que a pinça de torno 76 engata operavelmente através da abertura de montagem 8 0 na ferramenta de corte 12 e é retida pelo botão de retenção- cortador 78 na etapa 112. O processo, de acordo com a presente invenção, retrai então a arvore 40, 42 para fora de engate com a abertura de acionamento 20 formada na ferramenta de corte 12, deixando a ferramenta de corte estática 12 suportada independentemente pelo carrinho 56 na etapa 114. Na etapa 116, o carrinho 56 é retraído para mover a ferramenta de corte estática 12 para fora da parte

14 através da abertura de parede lateral 2 8 da peça de trabalho 14 e abertura 3 0 na parede 3 2 do recesso da peça de trabalho 22 até o carrinho alcançar a posição de origem. Na posição de origem, a ferramenta de corte 12 é espaçada radialmente do eixo geométrico longitudinal da arvore de

acionamento 40, 42. A peça de trabalho usinada 14 é então removida do recesso de peça de trabalho 22 na etapa 118. 0 ciclo então pode ser repetido para múltiplas partes usando peças de trabalho de carregamento e descarregamento automatizadas ou manuais para processamento.

Caso se deseje mudança automatizada de configuração de peça de trabalho, um acionador de orientação de armação 82 pode ser proporcionado de modo a girar a armação 44 em torno do eixo geométrico longitudinal da arvore de acionamento 40, 42 ou abertura coaxial 38 de modo a alinhar ou orientar a entrega da ferramenta de corte 12 através de diferentes configurações de aberturas de parede laterais 28 formadas na peça de trabalho 14 a ser processada. A ferramenta de máquina PC ou CNC ou controlada eletronicamente pode ser programada para orientar operavelmente a armação para alinhamento e entrega apropriada da ferramenta de corte estática 12 a diferentes configurações de peça de trabalho. A mudança entre diferentes configurações de peça de trabalho pode ser minimizada por meio de pré-programação da ferramenta de máquina PC ou CNC ou controlada eletronicamente para diferentes configurações e permitindo o ajuste automático de armação e entrega da ferramenta de corte estática 12 às peças de trabalho com diferentes configurações 14 sem interrupção de produção.

O Conjunto de Braço Oscilante rotativo 66 pode ser acionado através de um arco angular a partir da posição de trabalho, onde a ferramenta de corte 12 pode ser movida entre a posição de origem e a posição pronta, até uma posição de serviço ou de mudança de ferramenta, conforme está ilustrado na Figura 3. A atuação do segundo acionador 68 para girar o Conjunto de Braço Oscilante 66 ocorre quando o carrinho 56 está na posição de origem. O Conjunto de Braço Oscilante 66 pode ser girado para fora da trajetória de movimento entre a posição de origem e a posição pronta de modo a posicionar a ferramenta de corte 12 em um local que se estende para fora com relação à armação 44, permitindo fácil acesso para manutenção ou troca de ferramenta de corte 12. Quando nesta posição, a ferramenta de corte 12 pode sofrer manutenção por meio da remoção de toda a ferramenta de corte 12 ou por meio da remoção e/ou substituição de cortadores que podem ser substituídos individualmente localizados na ferramenta de corte 12. Diferentes tamanhos e configurações de ferramenta de corte 12 podem ser montados na pinça de torno 76, conforme requerido para as operações de usinagem particulares a serem realizadas em diversas configurações de peças de trabalho 14. Ao menos um sensor/comutador 70 pode fornecer um sinal à ferramenta de máquina PC ou CNC ou controlada eletronicamente para impedir a operação ad máquina se a ferramenta de corte 12 não estiver assentada e retida apropriadamente pelo botão de retenção-cortador 78 na pinça de torno 76, durante uma operação de manutenção ou durante operação onde a ferramenta de corte 12 está sendo transferida entre suporte independentes pelo Conjunto de Braço Oscilante 66 ou arvore 40, 42.

Agora, com referência à Figura 4, o aparelho 10, de acordo com a presente invenção, pode incluir um ou mais absorvedores de choque 84 localizados para engatar, de modo operável, entre o carrinho de ferramenta e a armação. Ao menos um absorvedor de choque 84 pode ser localizado de modo operável adjacente a ao menos uma extremidade de deslocamento do porta-ferramenta recíproco ou carrinho 56 com relação à armação 44. De preferência, ao menos um absorvedor de choque 84 está localizado adjacente a cada extremidade de deslocamento do carrinho de ferramenta recíproco 56 com relação à armação 44 de modo a desacelerar o carrinho 56 enquanto ele se aproxima do limite de deslocamento. Por meio de exemplo e não de limitação, um absorvedor de choque adequado é vendido comercialmente como um Absorvedor de Choque de Compensação, junto a McMaster Carr, localizada em Elmhurst, Illinois. Estes absorvedores de choque contêm fluido hidráulico para dissipar energia para desacelerar cargas em movimento rápido de modo a trazer a velocidade até zero e podem ajustar automaticamente cargas de impacto e velocidade. Deve ser reconhecido, por aqueles que são versados na técnica, que outros dispositivos e métodos de absorção de choque podem ser usados sem que se afaste do conceito inventivo e escopo da presente invenção.

Embora a invenção tenha sido descrita em conjunto com o que é presentemente considerado como a modalidade mais prática e preferida, deve-se entender que a invenção não deve ser limitada às modalidades descritas, mas pelo contrário, destina-se a cobrir diversas modificações e arranjos equivalentes inclusos no conceito inventivo e escopo das reivindicações anexas, escopo este que deve estar de acordo com a interpretação mais ampla de modo a abranger todas tais modificações e estruturas equivalentes, conforme é permitido pela lei.

Claims

1. Aparelho para entrega de uma ferramenta estática a uma posição localizada dentro de uma peça de trabalho a ser usinada, a ferramenta para usinar ao menos uma superfície dentro da peça de trabalho, a ferramenta operável em combinação com uma ferramenta de máquina controlada eletronicamente tendo ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel, caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo de ferramenta tendo ao menos um cortador e uma abertura adaptada para receber o fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente; um carrinho para suportar de modo liberável o corpo da ferramenta para movimento entre uma posição de origem, onde o corpo da ferramenta é espaçado do alinhamento coaxial com o fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente e uma posição pronta, onde a abertura do corpo da ferramenta está em posição alinhada coaxialmente com relação ao fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente; e um acionamento para mover o carrinho entre a posição de origem e a posição pronta.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma trava liberável para reter o corpo da ferramenta suportado no carrinho, quando na posição travada e para liberar o corpo da ferramenta do carrinho quando na posição liberada.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um sensor/comutador para detectar se o corpo da ferramenta é suportado no carrinho na posição travada.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma armação adaptada para ser fixada, de modo liberável, a um acessório para suportar a peça de trabalho a ser processada.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um acionamento para mover o carrinho da posição de origem para uma posição de serviço.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o acionamento move o carrinho em um arco fora de alinhamento com uma trajetória de movimento entre a posição de origem e a posição pronta.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: o corpo da ferramenta separado do carrinho e suportado por ao menos um fuso de acionamento/suporte para movimento a partir da posição pronta até uma posição de corte para usinar ao menos uma superfície interna da peça de trabalho a ser processada.

8. Aparelho para entregar uma ferramenta de corte estática a uma posição localizada dentro de uma peça de trabalho a ser usinada, a ferramenta de corte para usinar ao menos uma superfície dentro da peça de trabalho, a ferramenta de corte operãvel em combinação com uma ferramenta de máquina controlada eletronicamente tendo ao menos um fuso de acionamento/suporte móvel axialmente, caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo de ferramenta de corte tendo ao menos um cortador e uma abertura adaptada para receber o fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente; e um meio de carrinho móvel para suportar, de maneira liberãvel, o corpo da ferramenta e para transportar o corpo da ferramenta entre uma posição de origem, onde o corpo da ferramenta é espaçado de alinhamento coaxial com o fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da máquina controlada eletronicamente e uma posição pronta, onde a abertura do corpo da ferramenta está em uma posição alinhada coaxialmente com relação ao fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente, sendo que o meio de carrinho para transferir suporte do corpo de ferramenta de corte com relação ao fuso de acionamento/suporte móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente quando o meio de carrinho está na posição pronta.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meios de acionamento para mover o meio de carrinho entre a posição de origem e a posição pronta.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meio de trava liberável para reter o corpo de ferramenta suportado no meio de carrinho quando na posição travada e para liberar o corpo de ferramenta do meio de carrinho quando na posição liberada.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meio sensor/comutador para detectar se o corpo de ferramenta é suportado e orientado radialmente e axialmente corretamente no meio de carrinho na posição travada.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meio de fixação para suportar a peça de trabalho a ser processada; meio de armação para suportar, de maneira liberável, o meio de carrinho móvel do meio de fixação.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: ao menos uma fixação, cada uma da ao menos uma fixação sendo intercambiável com relação à ferramenta de máquina controlada eletronicamente para usinar diferentes configurações de peças de trabalho a serem processadas; e uma armação suportada de modo liberável e ajustável com relação a cada uma da ao menos uma fixação, a armação suportando o carrinho móvel para movimento entre a posição de origem e a posição pronta.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: meio de acionamento para mover o carrinho da posição de origem para uma posição de serviço, em que o meio de acionamento move o carrinho em um arco fora de alinhamento com uma trajetória de movimento entre a posição de origem e a posição pronta.

15. Processo para usinar ao menos uma superfície dentro de uma peça de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: transferir um corpo de ferramenta de corte estática, carregada, separável, de um carrinho móvel localizado em uma posição dentro de uma peça de trabalho a ser usinada, o corpo da ferramenta tendo ao menos um cortador e definindo uma abertura adaptada para receber ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel de uma ferramenta de máquina controlada eletronicamente para suportar o corpo da ferramenta independentemente do carrinho móvel após a transferência; e usinar ao menos uma superfície dentro da peça de trabalho com o corpo da ferramenta suportado por, e acionado em combinação com, o ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta da máquina controlada eletronicamente enquanto o corpo da ferramenta é suportado por ao menos um fuso de acionamento/suporte independente de e separado do carrinho móve1.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a etapa de transferência compreende adicionalmente as etapas de: suportar, de maneira liberável, o corpo de ferramenta com o carrinho móvel; transportar o corpo da ferramenta com o carrinho móvel entre uma posição de origem, onde o corpo da ferramenta é espaçado do alinhamento coaxial com o ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente e uma posição pronta, onde a abertura do corpo da ferramenta está em posição coaxialmente alinhada com relação ao menos um fuso de acionamento/suporte axialmente móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente; e transferir o suporte do corpo da ferramenta de corte entre o carrinho e o ao menos um fuso de acionamento/suporte móvel da ferramenta de máquina controlada eletronicamente, quando o carrinho está na posição pronta.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: mover o meio de carrinho entre a posição de origem e a posição pronta com o meio de acionamento.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: segurar o corpo da ferramenta suportado no meio de carrinho quando na posição travada com o meio de trava liberável; e liberar o corpo da ferramenta do meio de carrinho quando o meio de trava liberável está na posição liberada.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: detectar se o corpo da ferramenta é suportado no meio de carrinho na posição travada com o meio e sensor/comutador.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: suportar a peça de trabalho a ser processada com o meio de fixação; suportar, de maneira liberável, o meio de carrinho móvel a partir do meio de fixação com o meio de armação.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: suportar cada configuração diferente de peça de trabalho a ser processada em ao menos uma fixação, cada uma de ao menos uma fixação sendo intercambiável com relação à ferramenta de máquina controlada eletronicamente; e suportar o carrinho móvel para movimento entre a posição de origem e a posição pronta com uma armação suportada de maneira liberável e ajustável com relação a cada uma da ao menos uma fixação.

22. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: mover o carrinho da posição de origem para uma posição de serviço com meio de acionamento, em que o meio de acionamento move o carrinho em um arco fora de alinhamento com uma trajetória de movimento entre a posição de origem e a posição pronta.