BRPI1102769A2 - porta-ferramenta equipado com um meio de amortecimento e comportando um dispositivo de prevenÇço contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento - Google Patents
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Abstract
PORTA-FERRAMENTA EQUIPADO COM UM MEIO DE AMORTECIMENTO E COMPORTANDO UM DISPOSITIVO DE PREVENÇçO CONTRA UM AQUECIMENTO EXCESSIVO DO MEIO DE AMORTECIMENTO. A presente invenção tem como objeto um porta-ferramenta (1) na forma de uma cabeça de alargador, de um mandril de pinça, de um porta-fresa ou assemelhados, equipado com um meio de amortecimento (2) na forma de um corpo alongado, disposto em um alojamento da extremidade (3) do porta-ferramenta (1), com uma forma e tamanho correspondentes. Porta-ferramenta caracterizado por comportar um dispositivo (4) de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio amortecimento (2). A invenção é mais particularmente aplicável no campo de acessórios de máquinas ferramentas, numericamente controladas (CNC), centros de usinagem e células e oficinas flexíveis.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção "PORTA-FERRAMENTA EQUIPADO COM UM MEIO DE AMORTECIMENTO E COMPORTANDO UM DISPOSITIVO DE PREVENÇÃO CONTRA UM AQUECIMENTO EXCESSIVO DO MEIO DE AMORTECIMENTO"
A presente invenção refere-se ao campo de acessórios de máquinas ferramentas, numericamente controladas (CNC), centros de usinagem e células e oficinas flexíveis, e tem como objeto um porta-ferramenta equipado com um meio de amortecimento, e que comporta um dispositivo de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento.
O porta-ferramenta tem uma tendência, devido a sua composição, à vibração, o que é prejudicial para seu devido funcionamento. Esta tendência à vibração é mais significativa, uma vez que a velocidade de trabalho das máquinas ferramentas atuais está constantemente aumentando.
Para evitar esses inconvenientes, foi proposto equipar o porta- ferramenta com um dispositivo para o amortecimento das oscilações, tornando possível uma adaptação de sua rigidez às condições de trabalho.
Para este propósito, atualmente são conhecidos, através de US-A-3 447 402, FR-A-2 173 957, EP-A-O 571 490 e EP-A-1 248 692, dispositivos que consistem essencialmente em uma massa de amortecimento montada em um alojamento axial e mantida neste último por ação sobre as extremidades.
Além disso, é conhecido na FR-A-2 929 868, um porta-ferramenta que é provido com um meio de amortecimento na forma de um corpo alongado colocado em um alojamento da extremidade do porta-ferramenta, onde este meio de amortecimento é do tipo unicamente com absorção radial e suas extremidades se estendem no alojamento sem restrição. Então, é possível anular os efeitos da vibração devido à força de corte e velocidade de usinagem com um porta-ferramenta de projeto e implementação simples.
A montagem das ferramentas de corte no porta-ferramenta é atualmente executada com mais freqüência por ajuste com interferência, ou seja, por aquecimento preliminar da extremidade do porta-ferramenta que acomoda a ferramenta de corte e, instalando e posicionando a ferramenta, geralmente por meio de uma máquina automática.
Esta montagem por ajuste com interferência causa um aquecimento significativo da extremidade correspondente do porta-ferramenta. O resultado é que toda a parte frontal do dito porta-ferramenta é aquecida e que todos os elementos constituintes desta parte frontal sofrem um grande aumento de temperatura. Tal aumento de temperatura pode ter efeitos negativos sobre os elementos elásticos que equipam a massa de amortecimento, a saber uma deterioração das características mecânicas desses elementos elásticos e até mesmo a destruição dos mesmos.
A presente invenção tem por objeto sanar estes inconvenientes, propondo um porta-ferramenta equipado com um meio de amortecimento, que é protegido contra um aquecimento excessivo, durante a montagem de uma ferramenta por ajuste com interferência. Para este fim, o porta-ferramenta, tal como uma cabeça de alargador,
mandril de pinça ou porta-fresa, que é equipado com um meio de amortecimento na forma de um corpo alongado disposto em um alojamento da extremidade do porta- ferramenta, com forma e tamanho correspondentes, é caracterizado por comportar um dispositivo de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio amortecimento. A invenção será melhor compreendida, usando a descrição abaixo, que se refere às incorporações preferidas, fornecidas como meio de exemplos não Iimitantes e explicadas com referência aos desenhos esquemáticos que acompanham, em que:
A figura 1 é uma vista em corte longitudinal de um porta-ferramenta equipado com um meio de amortecimento e que comporta um dispositivo de prevenção contra um aquecimento excessivo de acordo com a invenção;
A figura 2 é uma vista análoga à da Figura 1 de uma primeira variação da incorporação da invenção, e
As figuras 3 e 4 são vistas análogas às das figuras 1 e 2 de uma segunda variação da incorporação da invenção, respectivamente, de uma posição de operação depois da montagem por ajuste com interferência de uma ferramenta e de uma posição de prevenção contra aquecimento excessivo durante a montagem por ajuste com interferência.
As figuras de 1 a 3 dos desenhos que acompanham, mostram, a título de exemplo, um porta-ferramenta sob a forma de uma cabeça de alargador 1, que é provido de um meio de amortecimento 2 sob a forma de um corpo alongado disposto em um alojamento da extremidade 3 do porta-ferramenta 1, com forma e tamanho correspondentes.
De acordo com a invenção, o porta-ferramenta 1 comporta um dispositivo 4 de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento 2.
De um modo conhecido, o corpo alongado que forma o meio de amortecimento 2 é disposto no alojamento da extremidade 3 perto da luva 5 para acomodar uma cabeça de alargador, um porta-fresa ou assemelhados. Nas incorporações mostradas nos desenhos que acompanham, o meio de amortecimento 2 é do tipo unicamente com absorção radial e é provido de ao menos um meio elasticamente deformável, ao menos próximo a cada extremidade, onde dito meio elasticamente deformável se estende entre o envoltório do meio de amortecimento 2 e a parede do alojamento 3 do porta-ferramenta sendo apertado entre a parede do alojamento 3 e o meio de amortecimento 2.
De acordo com uma primeira incorporação da invenção, o dispositivo 4 de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento 2 vantajosamente consiste em um tampão de isolamento térmico 41 que se estende a frente da extremidade do meio de amortecimento 2 ao lado deste último, situado próximo à luva 5 de recebimento de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados. Tal tampão de isolamento térmico 41 pode ser constituído em qualquer material que tenha um elevado coeficiente de isolamento, ou seja, por exemplo, a base de fibras de vidro que são imersas em uma resina ou então a base de mica e de resina. Assim, durante o aquecimento, para efeitos da montagem por ajuste com interferência da ferramenta previamente centralizada na luva 5, uma parcela relativamente significativa do calor liberado é transmitida para a luva 5 e através desta para a unidade do porta-ferramenta 1, de tal forma que também ocorre o aquecimento do alojamento 3 do meio de amortecimento 2.
A provisão do tampão de isolamento térmico 41 que forma o dispositivo 4 torna possível isolar dito alojamento 3 contra o calor que é proveniente diretamente da luva 5 e mais particularmente o calor na forma de ar muito quente que se encontra no orifício central 51 da dita luva 5. Segue que os elementos do meio de amortecimento 2, ou seja, as partes elasticamente deformáveis que são utilizadas para amortecimento, estão protegidos contra um aquecimento excessivo.
A figura 2 dos desenhos que acompanham mostra uma variação da incorporação da invenção, na qual o dispositivo 4 de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento 2 consiste em um receptáculo 42 para alojamento do meio de amortecimento 2, este receptáculo estando inserido no alojamento 3 do porta-ferramenta 1 e sendo fechado por uma parede 42', ao menos, em seu lado voltado na direção da luva 5 de recepção de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados.
Nesta incorporação, o receptáculo 42 também é igualmente vantajosamente feito de um material com elevado poder de isolamento térmico.
As figuras 3 e 4 dos desenhos que acompanham mostram uma segunda variação da incorporação da invenção, na qual o dispositivo 4 de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento 2 consiste essencialmente na provisão de um alojamento 3 do meio de amortecimento 2 com um comprimento que seja maior do que o comprimento do dito meio de amortecimento 2, onde a prevenção contra um aquecimento excessivo é realizada por um deslocamento do meio de amortecimento 2 de uma posição de operação (figura 3), em que o meio de amortecimento 2 está colocado e é mantido em uma das extremidades do alojamento 3, próximo da luva 5 de recepção de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados, para uma posição de prevenção contra um aquecimento na qual o meio de amortecimento 2 é colocado e mantido na extremidade oposta do alojamento 3. A manutenção do meio de amortecimento 2 em suas duas posições extremas pode ser assegurada por meio de dois parafusos de pressão 43 cooperantes, cada um em uma das posições do meio de amortecimento 2, com um sulco mediano circular 21 de dito meio de amortecimento 2.
Esta manutenção do meio de amortecimento 2 em suas duas posições extremas também pode ser assegurada por um dispositivo com duas bolas retráteis cooperantes, cada uma em uma das posições do meio de amortecimento 2, com o sulco mediano circular 21 de dito meio de amortecimento 2. Tal dispositivo não foi mostrado nos desenhos que acompanham, com seu projeto sendo perfeitamente acessível a uma pessoa versada na arte.
Como mostram as figuras de 1 a 4 dos desenhos que acompanham, o meio de amortecimento 2 é montado no alojamento 3 do porta-ferramenta 1 pela superfície traseira deste último, ou seja, do lado oposto da luva 5 de recepção de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados, e ser mantido no dito alojamento 3 por meio de um plugue 6.
Também é possível, de acordo com outra característica da invenção, não mostrada nos desenhos que acompanham, realizar a montagem do meio de amortecimento 2 no porta-ferramenta 1 através de sua superfície frontal, sendo mantido firme no local por meio de um plugue que também é introduzido por sua superfície frontal.
Deste modo, o plugue para o fechamento do alojamento 3 pode simultaneamente constituir um dispositivo adicional de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento 2.
Graças à invenção, é possível produzir um porta-ferramenta equipado com um meio de amortecimento e que comporta um dispositivo de prevenção contra um aquecimento excessivo do dito meio de amortecimento tornando possível a implementação de ferramentas montadas por ajuste com interferência, preservando as porções frágeis do meio de amortecimento 2, em particular os elementos elasticamente deformáveis, contra a deterioração devido ao calor que é liberado durante a montagem por ajuste com interferência.
Bem entendido, a invenção não é limitada às incorporações que são descritas e ilustradas nos desenhos que acompanham. Modificações são possíveis, em particular do ponto de vista da composição dos vários elementos ou pela substituição de equivalentes técnicos, sem, no entanto, se afastar do escopo de proteção da invenção.
Claims (8)
1. "PORTA-FERRAMENTA EQUIPADO COM UM MEIO DE AMORTECIMENTO E COMPORTANDO UM DISPOSITIVO DE PREVENÇÃO CONTRA UM AQUECIMENTO EXCESSIVO DO MEIO DE AMORTECIMENTO", onde o porta- ferramerita (1), na forma de uma cabeça de alargador, de um mandril de pinça, de um porta-fresa ou assemelhados, equipado com um meio de amortecimento (2) na forma de um corpo alongado, disposto em um alojamento de extremidade (3) do porta-ferramenta (1), com forma e tamanho correspondentes, caracterizado por comportar um dispositivo (4) de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio amortecimento (2).
2. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo (4) de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento (2) consistir em um tampão de isolamento térmico (41) que se estende a frente da extremidade do meio de amortecimento (2) ao lado deste último, situado próximo à luva (5) de recepção de uma cabeça de alargador, um de porta- fresa ou assemelhados.
3. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo (4) de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento (2) consistir em um receptáculo (42) para alojamento do meio de amortecimento (2), este receptáculo estando inserido no alojamento (3) do porta- ferramenta (1) e sendo fechado por uma parede (42'), ao menos em seu lado voltado na direção da luva (5) de recepção de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados.
4. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo (4) de prevenção contra um aquecimento excessivo do meio de amortecimento (2) consistir na provisão de um alojamento (3) do meio de amortecimento (2) com um comprimento que seja maior do que o comprimento do dito meio de amortecimento (2), onde a prevenção contra um aquecimento excessivo é realizada através de um deslocamento do meio de amortecimento (2) de uma posição de operação, em que o meio de amortecimento (2) está colocado e é mantido em uma das extremidades do alojamento (3), próximo da luva (5) de recepção de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados, para uma posição de prevenção contra um aquecimento na qual o meio de amortecimento (2) está colocado e é mantido na extremidade oposta do alojamento (3).
5. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela manutenção do meio de amortecimento (2) em suas duas posições extremas ser assegurada por meio de dois parafusos de pressão (43) cooperantes, cada um em uma das posições do meio de amortecimento (2), com um sulco mediano circular (21) de dito meio de amortecimento (2).
6. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela manutenção do meio de amortecimento (2) em suas duas posições extremas ser assegurada por um dispositivo com duas bolas retráteis cooperantes, cada uma em uma das posições do meio de amortecimento (2), com o sulco mediano circular (21) de dito meio de amortecimento (2).
7. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo meio de amortecimento (2) ser montado no alojamento (3) do porta-ferramenta (1) pela superfície traseira deste último, ou seja, do lado oposto da luva (5) de recepção de uma cabeça de alargador, de um porta-fresa ou assemelhados, e ser mantido no dito alojamento (3) por meio de um plugue (6).
8. PORTA-FERRAMENTA (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo meio de amortecimento (2) ser montado no porta- ferramenta (1) através de sua superfície frontal, sendo mantido firme no local por meio de um plugue que também é introduzido por sua superfície frontal.
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