MÉTODO E MÁQUINA DE RETIFICAÇÃO PARA PERFILAR UMA
FERRAMENTA DE RETIFICAÇÃO [001] A invenção se refere a um método para perfilar uma ferramenta de retificação, que na seção axial apresenta, pelo menos, um perfil em formato de dente, no qual o perfil em formato de dente apresenta um primeiro flanco e um segundo flanco disposto em oposição ao primeiro flanco que formam o limite do perfil do formato em dente, no qual uma ferramenta de perfilar em formato de discos é usada para perfilar uma ferramenta de retificação, apresentando a ferramenta de perfilar em formato de discos uma primeira área abrasiva e uma segunda área abrasiva, na qual a ferramenta de retificação, que apresenta uma velocidade relativa entre as áreas abrasivas e o perfil em formato de dente, é conduzida em relação à ferramenta de retificação, de modo que é obtido um formato desejado de flancos, no qual a primeira área abrasiva é designada para o primeiro flanco e a segunda área abrasiva é designada para o segundo flanco. Além disso, a invenção se refere a uma máquina de retificação para efetuar o método.
[002] Na fabricação de engrenagens, o processo final tem uma relevância importante. Durante o processo final de fabricação, os flancos do dente são submetidos a um processo de retificação, por meio do qual são realizados seus contornos exatos. Sendo que nisso, muitas vezes são desejadas correções que vão além das formas evolventes do dente que influenciam positivamente a operação da engrenagem.
[003] Um método eficiente para a fabricação de engrenagens é uma retificação produtiva por meio de um parafuso de retificação. Aqui, a engrenagem a ser processada
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2/12 está em contato com o parafuso de retificação, de modo que através do material abrasivo do parafuso de retificação pode ser removido um excedente dos flancos de dente.
[004] Para assegurar uma qualidade suficiente da engrenagem, as áreas operacionais da engrenagem do parafuso de retificação (por exemplo, o perfil em formato de dente do parafuso de retificação) depois um determinado número de ferramentas retificadas, devem ser novamente colocadas no formato desejado. Para isso é necessário um procedimento de retificação para o qual pode ser utilizado um procedimento de retificação de perfil ou então um procedimento de retificação de linha por linha. Na retificação de perfil a ferramenta de retificação apresenta um contato de linha com os flancos em formato de dente da ferramenta de retificação, enquanto que na retificação de linha por linha apresenta-se um contato pontual.
[005] Sem dúvida, a retificação de linha por linha requer um tempo de retificação mais longo, em comparação com o caso da retificação de perfil. A vantagem da retificação de linha por linha, de qualquer modo, é que as modificações de perfil podem ser realizadas sem grandes despesas.
[006] Na técnica é conhecida a perfilagem do contorno do flanco de perfis de formatos de dente de linha por linha com um disco de retificação apropriado, o qual especialmente apresenta uma região circular ou em forma de arco em uma seção axial, que é provida de material de elevada resistência mecânica. Isso deve ser realizado inicialmente para um flanco e então para o outro flanco oposto.
[007] Uma desvantagem desse método consiste no fato de ser necessário um respectivo tempo para sua execução, de tal
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3/12 forma que o processo de retificação fica dispendioso, de modo correspondente.
[008] Um objeto da presente invenção consiste, adicionalmente, em desenvolver um método do tipo mencionado acima, de modo que seja possível efetuar a operação de perfilagem da ferramenta de retificação com a mesma qualidade em tempo menor. Sendo que, deve-se manter o principio da perfilagem de linha por linha, para que a flexibilidade em relação à modificação de perfil permaneça. Além disso, devese propor uma máquina de retificação correspondente.
[009] A solução para este objeto, de acordo com a invenção, é caracterizada pelo fato de que, pelo menos, sobre uma parte da altura do perfil do formato de dente - de preferência, a altura total do perfil - a ferramenta de perfilar em formato de disco seja conduzida de modo tal que a primeira área abrasiva entre em contato com o primeiro flanco e a segunda área abrasiva entre em contato com o segundo flanco simultaneamente, através do qual a ferramenta de perfilar em formato de disco e/ou ferramenta de retificação, girem, em relação à outra, em torno de um eixo geométrico disposto perpendicular ao eixo geométrico de rotação da ferramenta de retificação, de modo que ambos os flancos sejam simultaneamente perfilados.
[010] Portanto, a idéia de acordo com a invenção está baseada no fato de que a ferramenta de retificação - que se encontra no intervalo do dente - assim, é girada em torno de eixo geométrico transversal, de um modo que é estabelecido simultaneamente o contato de perfilagem no lado anterior e posterior da ferramenta de perfilar. Com isso, ambos os flancos do perfil em formato de dente podem ser perfilados
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4/12 ao mesmo tempo, o que permite uma redução considerável de tempo de retificação.
[011] De preferência, a ferramenta de retificação em forma de discos gira em torno de um eixo geométrico, no qual o eixo geométrico de rotação da ferramenta de perfilar e o eixo geométrico de rotação da ferramenta de retificação - na condição não provida de eixo geométrico central da ferramenta de retificação em relação à ferramenta de perfilar - definem um plano, no qual situa-se o eixo geométrico, em torno do qual a ferramenta de retificação em forma de discos e/ou a ferramenta de perfilar são giradas.
[012] De acordo com uma modalidade da invenção, a ferramenta de perfilar em forma de discos é girada relativamente à ferramenta de retificação (parafuso de retificação), que se gira mas não é provida de eixo geométrico central. Da mesma maneira, alternativamente, pode estar previsto que o parafuso de retificação gire em torno de eixo geométrico central relativa à ferramenta de perfilar.
[013] De preferência, a ferramenta de retificação é umo parafuso de retificação de uma só rosca ou múltiplas roscas para retificar uma engrenagem pelo processo de retificação produtivo.
[014] Na perfilagem existe, de preferência, um contato essencialmente pontual entre os flancos da ferramenta de retificação e as áreas abrasivas da ferramenta de perfilagem. Nisso pode estar previsto que, a perfilagem seja efetuada através da execução de uma série de etapas de perfilagem, nas quais a condução da ferramenta de perfilar
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5/12 relativa à ferramenta de retificação em direção axial é sempre efetuada em constante avanço radial.
[015] De preferência, a ferramenta de perfilar em forma de discos gira durante o processo de perfilar em torno de um eixo geométrico de rotação.
[016] O método proposto é especificamente econômico se for efetuado em um parafuso de retificação pré-perfilada para criar modificações de perfil nos flancos do parafuso de retificação.
[017] Também a área de base e/ou da ponta do perfil em formato de dente é efetuada, de preferência, pelo rotação de uma ferramenta de perfilar em torno de um eixo geométrico, que pode ser perpendicular ao eixo geométrico de rotação da ferramenta de perfilar.
[018] Alternativamente, a região da ponta do perfil em formato de dente pode ser perfilado usando uma régua de perfilar.
[019] Assim, a região da ponta do parafuso de retificação pode ser perfilada com uma ferramenta topológica de perfilar ou com uma régua de perfilar. Se a retificação da região da base do dente da engrenagem não for efetuada, o parafuso de retificação pode ser perfilado no diâmetro externo de um modo reto ou linear. Sendo que nisso, uma modalidade preferida da invenção sugere usar uma ferramenta de perfilar que seja uma régua de perfilar (ou espaçador de perfilar) através da qual a largura total do parafuso de retificação é simultaneamente perfilado. Isso exigiría somente uma parte do tempo que seria necessária para usar a ferramenta topológica de perfilagem.
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6/12 [020] Assim, ao perfilar a área de base e/ou ponta do parafuso de retificação, o parafuso de retificação ou a ferramenta de perfilar é, de acordo com uma possível solução, girada em torno de um eixo geométrico de rotação, conforme o modo explicado. A perfilagem da região da ponta pode então ser efetuada usando somente um flanco da ferramenta de perfilar.
[021] A máquina de retificação sugerida para efetuar o método apresenta uma ferramenta de retificação em forma de parafuso de retificação, que está disposto em uma haste de retificação que é girada em torno de um eixo geométrico de rotação, bem como apresenta uma ferramenta de perfilar em formato de discos, que está disposta em uma haste de perfilar que são girados em torno de um eixo geométrico de rotação, no qual estão dispostas guias lineares para movimentar a ferramenta de perfilar relativamente ao parafuso de retificação em uma direção axial (e para ajustar a ferramenta de perfilar em direção axial a uma distância dos eixos geométricos). De acordo com a invenção, estão previstos recursos de giro, por eixo geométrico central, acionados por motor elétrico para girar a ferramenta de perfilar e/ou o parafuso de retificação em torno de um eixo geométrico de rotação do parafuso de retificação do eixo geométrico perpendicularmente disposto, pelo qual é ajustado o ângulo de rotação por um controle de máquina, pelo menos, dependendo da distância momentânea dos eixos geométricos (na direção X) da ferramenta de perfilar relativa ao parafuso de retificação A invenção se refere a um método para perfilar uma ferramenta de retificação (1), que na seção axial apresenta, pelo menos, um perfil em formato de dente (2), no qual o perfil em
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7/12 formato de dente (2) apresenta um primeiro flanco (3) e um segundo flanco (4) disposto em oposição ao primeiro flanco (3) que formam o limite do perfil do formato em dente (2), no qual uma ferramenta de perfilar em formato de discos (5) é usada para perfilar uma ferramenta de retificação (2), apresentando a ferramenta de perfilar em formato de discos (5) uma primeira área abrasiva (6) e uma segunda área abrasiva (7), na qual a ferramenta de perfilar (5), que apresenta uma velocidade relativa entre as áreas abrasivas (6, 7) e o perfil em formato de dente (2), é conduzida em relação à ferramenta de retificação (1) , de modo que é obtido um formato desejado de flancos (3, 4), no qual a primeira área abrasiva (6) é designada para o primeiro flanco (3) e a segunda área abrasiva (7) é designada para o segundo flanco (4) . Para permitir uma perfilagem mais rápida e assim mais econômica da ferramenta de retificação, a invenção é caracterizada pelo fato de que, pelo menos, sobre uma parte da altura (X) do perfil em formato de dente (2) a ferramenta de perfilar em formato de discos (5) é conduzida de modo tal que, simultaneamente, a primeira área abrasiva (6) entra em contato com o primeiro flanco (3) e a segunda área abrasiva (7) entra em contato com o segundo flanco (4), através do qual a ferramenta de retificação em formato de disco (5) e/ou a ferramenta de retificação (1) são providas de eixo geométrico central relativamente uma à outra em torno de um eixo geométrico (A) disposto perpendicularmente ao eixo geométrico de rotação (C) da ferramenta de perfilar (1), de modo que ambos os flancos (3, 4) são simultaneamente perfilados.
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8/12 [022] De preferência, os recursos de rotação giram a ferramenta de perfilar e/ou o parafuso de retificação em torno do eixo geométrico, que está em um plano, os quais são definidos pelo eixo geométrico de rotação do parafuso de retificação e pelo eixo geométrico de rotação da ferramenta de perfilar em formato de discos.
[023] Com o método sugerido torna-se possível reduzir consideravelmente o tempo para o processo e para obter a mesma qualidade da perfilagem, pois, pelo menos, sobre uma parte da altura do perfil em formato de dente da ferramenta (parafuso de retificação) ambos os flancos opostos do perfil em formato de dente podem ser simultaneamente perfilados. Até agora isso não era possível.
[024] Com isso, reduzem-se os tempos de perfilagem na ponta pela metade. Assim, consideravelmente, aumenta-se a eficiência do custo do processo.
[025] De preferência, a invenção é utilizada para a perfilagem de parafusos de retificação para efetuar o método produtivo de engrenagens.
[026] Nos desenhos ilustra-se uma modalidade da invenção.
[027] A Figura 1 apresenta uma seção axial de um parafuso de retificação durante o processo de perfilar com uma ferramenta de perfilar, de acordo com o atual nível da técnica; e [028] A Figura 2 apresenta uma representação correspondente àquela da Figura 1 durante a perfilagem, de acordo com a invenção.
[029] Na Figura 1 está representada a já conhecida perfilagem de linha por linha de uma ferramenta de
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9/12 retificação (1) em forma de um parafuso de retificação. 0 parafuso de retificação (1) apresenta em seção axial um perfil em formato de dente (2), que é definido ou limitado por dois flancos (3 e 4) . A primeiro flanco (3) bem como o segundo flanco (4) apresentam em seção axial uma forma consideravelmente linear, certamente as correções estão superpostas em relação à forma consideravelmente linear para obter um contraperfil correspondente na engrenagem retificada acabada. Ambos os flancos (3 e 4) estão dispostos - conforme pode ser visualizado - em oposição um ao outro.
[030] Para assegurar que o perfil em formato de dente (2) apresente a forma precisa prevista é necessário um processo de perfilagem para o qual está disposta uma ferramenta de perfilar em formato de discos (5). A ferramenta de perfilar (5), em seção axial, apresenta o formato delineado de acordo com a Figura 1, isto é, uma primeira área abrasiva (6) e uma segunda área abrasiva (7) que estão previstas para uma atuação em conjunto com o primeiro flanco (3) e o segundo flanco (4), respectivamente.
[031] Durante o processo de perfilagem, o parafuso de retificação (1) gira em torno do eixo geométrico de rotação (C) e a ferramenta de retificação (5) de rotação simétrica em torno do eixo geométrico de rotação (B) . Quando é estabelecida a rotação em torno do eixos geométricos de rotação (B, C), a área de trabalho da ferramenta de perfilar (5) que está provida com as áreas abrasivas (6, 7), é enfiada na rosca do parafuso de retificação (1), isto é, a ferramenta de perfilar (5) é movimenada em direção axial (Y) dependendo do passo da rosca e do número de rotações do parafuso de retificação (1). Sendo que nisso, inicialmente
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10/12 o primeiro flanco (3) e, então, o segundo flanco (4) são perfilados linha por linha. Isto é, após a respectiva passagem axial da ferramenta de perfilar (5) , é movida em relação ao parafuso de retificação (1) , radialmente em direção da coordenada de avanço (X), até que o perfil (2) em formato de dente tenha sido retificado sobre toda sua altura. [032] Na solução de acordo com a invenção - para isso, vide Figura 2 - utiliza-se um outro processo. Mantém-se o principio de que a perfilagem é efetuada de linha por linha, isto é, que após a respectiva passagem axial em direção (Y) efetua-se um avanço em direção radial (X).
[033] No entanto, agora está previsto um eixo geométrico de rotação adicional em torno do qual a ferramenta de perfilar (5) gira em relação ao parafuso de retificação (1) (ou o parafuso de retificação (1) em relação à ferramenta de perfilar (5)) , quer dizer o eixo geométrico (A) . Neste caso trata-se de um eixo geométrico de rotação, que - enquanto ainda não houver um giro em torno do eixo geométrico central entre o parafuso de retificação (1) em relação à ferramenta de perfilar (5) - de preferência, situa-se no mesmo plano que é definido pelo eixo geométrico de rotação (C) do parafuso de retificação (1) e o eixo geométrico de rotação (B) da ferramenta de perfilar (5) no estado montado, enquanto ainda não tiver sido girado e estiver perpendicularmente sobre o eixo geométrico de rotação (C) ou o eixo geométrico de rotação (B) respectivamente paralelo para isso.
[034] Precisamente, o eixo geométrico (A) é o eixo geométrico de rotação em torno da conexão mais curta (distância dos eixos geométricos) entre os eixos geométricos
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11/12 de rotação (C) do parafuso de retificação (1) e o eixo geométrico de rotação (B) da ferramenta de perfilar (5).
[035] Na Figura 2 a seção axial da ferramenta de perfilar (5) é apresentada com linha tracejada quando os eixos geométricos de rotação (C e B) estão dispostos paralelos entre si, isto é, quando ainda não houve nenhuma conexão em engaste giratório. Então, a ferramenta de perfilar apresenta as áreas abrasivas (6 e 7), mostradas em linhas tracejadas, que são necessárias para perfilar linha por linha.
[036] Agora, a fixação por eixo geométrico central do eixo geométrico de rotação (A) é efetuada para um definido avanço radial (X) de modo que a primeira área abrasiva (6) entre em contato com o primeiro flanco (3) e, simultaneamente, a segunda área abrasiva (7) entre em contato com o segundo flanco (4). Como pode ser visualizado pela Figura 2, fica estabelecido um primeiro ponto de contato (Pi) entre a primeira área abrasiva (6) e o primeiro flanco (3) e, simultaneamente, um segundo ponto de contato (P2) entre a segunda área abrasiva (7) e o segundo flanco (4). Assim, a ferramenta de perfilar (5) em formato de discos apresenta-se em formato elíptico, conforme a Figura 2, devido ao ângulo giratório.
[037] Portanto, para cada posição radial (X) é necessário outro ângulo giratório em torno do eixo geométrico de rotação (A) para estabelecer esta condição. Isso é controlado por um controle de máquina não apresentado no qual o perfil a ser gerado fica armazenado.
[038] A vantagem é que para cada passagem axial em direção (Y) é perfilada uma altura dos dois flancos (3 e 40, isto é, em uma só passagem o perfil em formato de dente (2)
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12/12 é perfilado em ambos os flancos (3, 4) . Com isso, pode ser economizada aproximadamente a metade do tempo, o que torna o processo de perfilagem muito mais econômico.
[039] Na perfilagem opcional da área da ponta do perfil em formato de dente (2) por meio de uma régua de perfilagem ou uma barra de perfilagem, uma barra equipada com uma borda de perfilagem reta é alimentada perpendicular ao eixo geométrico da ferramenta de retificação (1) para perfilar toda a região da ponta em uma só etapa de processo, no qual a régua permanece paralela ao eixo geométrico (C) . Para isso, de preferência, o comprimento da régua é de, pelo menos, a largura da ferramenta de retificação (1).
[040] Lista das Referências Numéricas (1) Ferramenta de retificação (parafuso de retificação) (2) Perfil em formato de dentes (3) Primeiro flanco do perfil em formato de dentes (4) Segundo flanco do perfil em formato de dentes (5) Ferramenta de perfilar em formato de discos (6) Primeira área abrasiva da ferramenta de perfilar (7) Segunda área abrasiva da ferramenta de perfilar (X) Coordenada radial de avanço (direção da altura do perfil) (Y) Coordenada axial de avanço (A) Eixo geométrico central (eixo geométrico giratório) da ferramenta de perfilar (B) Eixo geométrico de rotação da ferramenta de perfilar (C) Eixo geométrico de rotação da ferramenta de retificação (Pi) Primeiro ponto de contato (P2) Segundo ponto de contato