ES2199490T3 - Instalacion de alineacion. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN EQUIPO DE ALINEACION PARA EL AJUSTE DE POSICION RELATIVA DE UN SOPORTE DE HERRAMIENTA (10) CONTRA LA RECEPCION SOPORTE DE HERRAMIENTA (12) EN MAQUINAS HERRAMIENTAS EN FORMA DE UN MOVIMIENTO DE GIRO CON UNA PIEZA DE ALINEACION (30), QUE ACTUA CONJUNTAMENTE CON UNA PIEZA DE AJUSTE (32). PARA ELLO LA PIEZA DE AJUSTE (32) ESTA PROVISTA CON UNA CARCASA DE RECEPCION (40), EN DONDE SE APLICA UNA PIEZA DE GUIA (36) PARA LA PIEZA DE ALINEACION (30) CONTRA EL EFECTO DE UN ACUMULADOR DE FUERZA (34) DESPLAZABLE LONGITUDINALMENTE Y DE MODO QUE LA PIEZA DE GUIA (36) PUEDE SER CONTROLADA A TRAVES DE UNA PIEZA DE ACCIONAMIENTO (38), CONSIGUIENDOSE UN EQUIPO DE ALINEACION, QUE SE MONTA DE MANERA CONSTRUCTIVAMENTE SENCILLA Y CON UN PRECIO ADECUADO Y ADEMAS PERMITE EN ESTA MEDIDA DE MANERA SENCILLA Y SEGURA DE FUNCIONAMIENTO EL EQUIPAMIENTO DESEADO.

Description

Instalación de alineación.

La invención se refiere a una instalación de alineación para el ajuste de posición relativo de un porta-herramientas con relación a un alojamiento de porta-herramientas en máquinas-herramienta, en forma de un movimiento basculante con una pieza de alineación, que coopera con una pieza de ajuste.

Los porta-herramientas como cabezas de husillo, con herramientas de mecanización accionables, se montan en los llamados revólveres de máquinas giratorias para hacer posible, por ejemplo, una mecanización excéntrica de piezas giratorias sobre una máquina giratoria como máquina-herramienta. El punto de corte entre las cabezas de husillo y el disco de herramienta del revólver de herramienta queda con ello determinado por la DIN 69880-11 (edición de septiembre de 1994, página 305 y siguientes). En este tipo de cabezas de husillo, en las que el eje de herramienta de la herramienta de corte accionable es idéntico al eje central del taladro de alojamiento conforme a la norma DIN citada anteriormente, que está alineado en paralelo al eje Z de la máquina giratoria, no es necesaria una alineación para la herramienta de corte. Sin embargo, se necesita una alineación en cabezas de husillo en las que el eje de herramienta no es idéntico al eje central del taladro de alojamiento, según la norma DIN citada. En estos casos es necesario, para una mecanización precisa, alinear primero la punta de herramienta sobre el eje Z de la máquina-herramienta, en especial de la máquina giratoria, lo que también es aplicable en el caso de que, en el llamado giro de contra-husillo, los ejes centrales de los taladros de alojamiento estén dispuesto en forma de estrella sobre el disco de herramienta del revólver de herramienta, por medio de lo cual las herramientas de mecanización interior deben alinearse en primer lugar en paralelo al eje de giro de la máquina giratoria.

Con ayuda del taladro de alojamiento según la citada norma DIN puede centrarse un porta-herramientas, por ejemplo en forma de una cabeza de husillo, y precisamente en una dirección axial, pero no con relación a otro eje que discurra verticalmente a ésta. Por ello ya se han propuesto diferentes instalaciones de alineación. En una clase de una instalación de alineación conocida según el documento DE 39 29 802 C1 (EP-A-0416 610), que describe el estado de la técnica venidero conforme al preámbulo de la reivindicación 1, el porta-herramientas presenta dos tornillos de ajuste, enfrentados diametralmente entre sí, como piezas de ajuste que actúan conjuntamente sobre una pieza de alineación, que está dispuesta en el alojamiento de porta-herramientas para el porta-herramientas. Esta solución tiene el inconveniente de que cada porta-herramientas debe regularse en la posición de inserción, cada vez que se inserta en el alojamiento de porta-herramientas subordinado, por medio de los tornillos de graduación o ajuste, ya que con la extracción e inserción repetida del porta-herramientas se producen variaciones en la instalación de alineación, que conducen a imprecisiones. De igual forma el proceso de alineación por medio de dos tornillos de ajuste, dispuestos separados entre sí, no posee una manipulación precisamente sencilla y consume tiempo de forma correspondiente.

Para eliminar los inconvenientes de este estado de la técnica sí se ha propuesto ya, en el documento DE 195 48 151 A1, prever como instalación de alineación tanto en el porta-herramientas como en el alojamiento de porta-herramientas piezas de alineación respectivamente subordinadas, que encajan unas en otras sin juego al unirse entre sí como elementos de unión positiva de forma; tan solo el encaje mutuo con ajuste preciso y libertad de juego exige una elevada complejidad de tratamiento al fabricar la instalación de alineación conocida, de tal manera que esta solución resulta muy cara.

Mediante el documento DE 31 50 355 C2 se conoce una aplicación de porta-herramientas, en especial para barras taladradas con un porta-herramientas en forma de eje para una aplicación de corte, con un manguito de ajuste atornillado sobre una rosca exterior del porta-herramientas, que hace contacto con una brida en uno de los lados de un anillo con reborde fijo y con un anillo elástico colocado encima del manguito de ajuste, que por un lado se apoya en el otro lado del anillo con reborde y, por otro lado, en un tope en forma de reborde del manguito de ajuste. Por medio del anillo elástico se consigue una libertad de juego axial entre las piezas constructivas. Con esta instalación de ajuste axial conocida no puede conseguirse un ajuste de posición relativo en forma de un movimiento basculante para porta-herramientas. Además de esto, la instalación conocida tiene una estructura complicada y, a causa de la multitud de piezas, es cara de fabricar. Asimismo es difícil su manipulación.

Partiendo de este estado de la técnica, la invención se ha impuesto la misión de crear una instalación de alineación, que sea de estructura constructivamente sencilla y por ello económica y, a pesar de ello, haga posible en gran medida la alineación deseada de forma sencilla y con seguridad de funcionamiento. Una misión con este objetivo es resuelta con una instalación de alineación con las particularidades de la reivindicación 1.

Por medio de que, conforme a la parte características de la reivindicación 1, la pieza de ajuste está dotada de una carcasa de alojamiento, en la que se guía en contra de la acción de un acumulador de fuerza, de forma desplazable longitudinalmente, una pieza de guiado para la pieza de alineación y pudiéndose activar la pieza de guiado a través de una pieza de accionamiento, puede materializarse con pocos componentes constructivos, de estructura constructivamente sencilla, una instalación de funcionamiento seguro, pudiéndose prescindir de ajustes muy precisos y costosos entre la pieza de alineación y la pieza de ajuste. Aparte de esto puede llevarse a cabo, a través de una única pieza de accionamiento, eficazmente el proceso de ajuste y alineación, lo que facilita claramente la manipulación de la instalación de alineación, en especial en el funcionamiento posterior en las máquinas de mecanización.

Con la instalación de alineación conforme a la invención puede ejecutarse, en el mismo sentido de accionamiento y en la misma dirección de accionamiento, el movimiento de ajuste por basculamiento para el ajuste de posición relativo entre porta-herramientas y alojamiento de porta-herramientas, de tal manera que es posible una alineación precisa, en el sentido correspondiente, del eje de accionamiento con los ejes básicos de la máquina-herramienta, por ejemplo el
eje Z.

En una forma de ejecución preferida de la instalación de alineación conforme a la invención están dispuestas, la pieza de alineación fijamente en el alojamiento de porta-herramientas y la pieza de ajuste fijamente en el porta-herramientas. Además se ha previsto de forma preferida que la pieza de ajuste esté configurada como colisón, que presenta un punto de ataque para la pieza de alineación. De este modo el colisón junto con la pieza de alineación puede asumir una posición estacionaria y la pieza de ajuste, con la carcasa de alojamiento, se mueve junto con el porta-herramientas alrededor del grupo constructivo con este fin estacionario. La previsión de piezas constructivas de máquinas básicas, como colisones sometidos a la presión de un muelle y guiados en carcasas, se ha descrito para una instalación de cambio de herramienta en el documento DE 33 18 603 A1.

Ha demostrado ser especialmente seguro para el funcionamiento que el acumulador de fuerza esté formado al menos por un muelle de compresión, en especial un muelle de platillo, que encaje en uno de los lados del colisón, mientras que en su otro lado encaje la pieza de accionamiento en forma de un tornillo de accionamiento.

Otras configuraciones ventajosas de la instalación de alineación son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

A continuación se explica con más detalle una forma de ejecución de la instalación de alineación conforme a la invención, con base en el dibujo.

Aquí muestran en una representación de principio y no a escala, la

figura 1 un corte longitudinal a través de un porta-herramientas dispuesto en un alojamiento de porta-herramientas, en forma de una cabeza de husillo angular;

la figura 2 un corte parcial I-I según la línea de corte I-I en la figura 1 y además una vista en planta sobre la cabeza de husillo angular según la figura 1;

la figura 3 en representación aumentada, la instalación de alineación representado en corte en las figuras 1 y 2.

La instalación de alineación sirve para el ajuste de posición relativo de un porta-herramientas 10 con relación a un alojamiento de porta-herramientas 12 en máquinas-herramienta (no representado), en especial máquinas giratorias. En el porta-herramientas 10 se trata de una llamada cabeza de husillo angular con un primer eje de accionamiento 14 que, para el accionamiento de una herramienta de corte no representada con más detalle, acciona un segundo eje de accionamiento 16 que discurre perpendicularmente al mismo. La citada herramienta de corte puede insertarse, de modo y forma usuales y por ello no descritos con más detalle, a través del alojamiento de herramienta 18, que puede accionarse por medio de los ejes de accionamiento 14, 16 para un proceso de mecanización. El primer eje de accionamiento 14 se guía de forma giratoria en un eje de porta-herramientas 20, que está dotado por el lado exterior del perímetro, de modo y forma usuales, de un dentado 22. Si el porta-herramientas 10 está insertado a través de su eje de porta-herramientas 20 en el alojamiento circular subordinado del alojamiento de porta-herramientas 12, el dentado correspondiente de una pieza de apriete 24, conforme a una posición según la figura 2, engrana con su dentado correspondiente 26 en el dentado 22 del eje de porta-herramientas 20 e inmoviliza de este modo la cabeza de husillo angular en el alojamiento de porta-herramientas 12. Para liberar la pieza de apriete 24 se desplaza ésta hacia atrás en su eje longitudinal 28, por medio de lo cual los dentados 22, 26 se desengranan mutuamente y el porta-herramientas 10 queda libre.

Para una mecanización giratoria el primer eje de accionamiento 14 puede discurrir a lo largo del llamado eje Z de la máquina giratoria y, de este modo, el segundo eje de accionamiento 16 está situado con un ángulo recto respecto al mismo. Por el contrario, para el giro del contra-husillo la disposición del porta-herramientas 10 es tal, que el segundo eje de accionamiento 16 está alineado en paralelo al eje Z de la máquina giratoria y el primer eje de accionamiento 14 discurre con relación al mismo en una dirección vertical, transversalmente al eje Z. En ambos casos, sin embargo, la punta de herramienta de la herramienta de corte y con ello el segundo eje de accionamiento 16 están alineados exactamente con relación al citado eje Z, para evitar imprecisiones de mecanización. Para esto se ha previsto que la instalación de alineación presente una pieza de alineación 30, que coopera con una pieza de ajuste designada como un todo con el 32. Como muestra en especial la figura 3, la pieza de ajuste 32 presenta una pieza de guiado 36, que puede moverse en contra de la acción de un acumulador de fuerza 34, para la pieza de alineación 30, pudiéndose activar la pieza de guiado 36 a través de una pieza de accionamiento 38.

Como muestra en especial la figura 1, con ello la pieza de alineación 30 está dispuesta fijamente en el alojamiento de porta-herramientas 12 y la pieza de ajuste 32, a su vez, fijamente en el porta-herramientas 10. La pieza de ajuste 32 está dotada de una carcasa de alojamiento 40, en la que se guía con desplazamiento longitudinal la pieza de guiado 36 en forma de un colisón 42, que presenta un punto de ataque para la pieza de alineación 30, El acumulador de fuerza 34 está formado al menos por un muelle de platillo o paquetes de muelles de platillo dispuesto unos tras otros. Estos encajan, como muestra en especial la figura 3, con uno de sus extremos en uno de los lados 44 del colisón 42 y, con su otro extremo, se apoyan en el lado interior de la carcasa de alojamiento 40. Para formar una superficie de apoyo definida para el acumulador de fuerza 34 en forma del paquete de muelles de platillo, el colisón 42 presenta en el extremo subordinado un apéndice 46, quedando agarrada la prolongación de tipo apéndice al menos parcialmente por el paquete de muelles de platillo. El apéndice 46 presenta sin embargo, en cualquier caso, una distancia tal desde el interior de la carcasa de alojamiento 40, que el recorrido elástico libre del paquete de muelles de platillo no se ve impedido. Aparte de esto existe a través del apéndice 46 una posibilidad de tope con respecto a la carcasa de alojamiento 40, en caso de que el acumulador de fuerza 34 esté sometido a un esfuerzo excesivo o
falle.

Por el otro lado 48 del colisón 42 encaja la pieza de accionamiento 38 en forma de un tornillo de accionamiento 50, que está dotado de una escotadura de hexágono interior para el encaje de una herramienta de accionamiento no representada con más detalle, por ejemplo en forma de una llave macho hexagonal. El tornillo de accionamiento 50 se guía con su rosca exterior 52 en una rosca interior 54 de la carcasa de alojamiento 40, de forma que puede atornillarse y desatornillarse, y choca como pieza constructiva separada con una pieza de tope 56 en el otro lado 48 del colisón 42 que, bajo el efecto del acumulador de fuerza 34, está presionado contra la pieza de tope 56 del tornillo de accionamiento 50. La rosca interior 54, que desemboca con su extremo libre en el ambiente exterior, está entallada de tal modo longitudinalmente en la carcasa de alojamiento 40, que se alcanza el recorrido de basculamiento total previsto para el segundo eje de accionamiento 16 y, con ello, para el porta-herramientas 10.

El colisón 42 muestra como punto de ataque un taladro central 58, cuyo diámetro es mayor que el diámetro de la pieza de alineación 30 en forma de un pivote de alineación 60 que, como muestra en especial la figura 1, se aloja con ajuste preciso en un taladro de ajuste 62 en el alojamiento de porta-herramientas 12. En el interior del taladro central 58 está prevista a su vez una superficie de tope 64 para el pivote de alineación 60, formando la superficie de tope 64 prevista con este fin parte de un tornillo de tope 66, que atraviesa centralmente el paquete de muelles de platillo y está atornillado al colisón 42. El extremo libre del tornillo de tope 66 se guía suelto en la pared de la carcasa de alojamiento 40 y puede fijarse por lo demás, a través de una unión usual con Loctite, dentro de la rosca interior del colisón 42. En el extremo libre del tornillo de tope 66 se dispone además de un punto de ataque para una herramienta de accionamiento (no representada), con el que puede apretarse el tornillo de tope 66 dentro del colisón 42, para de este modo reducir el espacio libre dentro del taladro central 58 del colisón 42.

Para que en un proceso de ajuste de este tipo, el colisón 42 no pueda girarse dentro de su guía 68 en la carcasa de alojamiento 40, se ha previsto una protección contra torsiones 70 (véase la figura 3). La protección contra torsiones 70 presenta un llamado tornillo prisionero 72, que encaja en la carcasa de alojamiento 40, atornillándose con su extremo frontal libre en una ranura longitudinal 74 del colisón 42. Por medio de esto, por un lado se obtiene una protección contra torsiones 70 eficaz y, por otro lado, sigue garantizándose la capacidad de desplazamiento longitudinal de la carcasa de alojamiento 40 con relación al colisón 42. También el tornillo prisionero 72 puede inmovilizarse permanentemente a través de una unión usual con Loctite en el interior de la carcasa de alojamiento 40. La carcasa de alojamiento 40 presenta en la región del ataque del tornillo prisionero 72, hacia los dos lados, un alargamiento 76 de tipo brida que es atravesado respectivamente por un tornillo inmovilizador 78, que sirve para inmovilizar posteriormente la pieza de ajuste 32 en el porta-herramientas 10 (véase la figura 2). Para poder conseguir para esta inmovilización una determinada compensación de tolerancias, se ha previsto que los tornillos de inmovilización 78 encajen respectivamente en taladros 80 aumentados dentro de los alargamientos 76 de tipo brida. Con ello puede variarse de esta forma la distancia entre los tornillos de inmovilización 78.

Como muestra asimismo la figura 1, la pieza de alineación 30 sobresale, centrada en su posición, por encima de la verdadera superficie de apoyo 82 del alojamiento de porta- herramientas 12 y puede solaparse para un ataque con la pieza de ajuste 32, en prolongación de la superficie de apoyo 84 del porta-herramientas 10. La superficie de apoyo 82 y la superficie de apoyo 84 están mecanizadas de tal forma, que existe un contacto preciso de caras paralelas entre el porta-herramientas 10 y el alojamiento de porta-herramientas 12. Asimismo la pieza de ajuste 32 encaja lateralmente en un apéndice 86 que resalta del porta-herramientas 10, presentando el apéndice 86 una altura que es insignificantemente mayor que la altura constructiva de la pieza de ajuste 1, según se mira en la dirección de la pieza de alineación 30.

Para dejar claro la instalación de alineación conforme a la invención, éste se describe de aquí en adelante con más detalle con base en un proceso de ajuste práctico. En primer lugar con el tornillo de tope 66, para ajustar el diámetro, el taladro central 58 del colisón 42 se ajusta al diámetro del pivote de alineación 60. Después de esto se inmoviliza la carcasa de alojamiento 40 en el porta-herramientas 10, en especial sobre su apéndice 86 que resalta, a través del tornillo de inmovilización 78. Debido a que el diámetro del pivote de alineación 60 de tipo clavija tiene una tolerancia muy estrecha, el ajuste básico de este tipo se realiza, con preferencia, una vez en el fabricante de la herramienta. Para el funcionamiento posterior sobre el emplazamiento puede corregirse después de nuevo el ajuste básico de este tipo, dado el caso, cuando aparecen desgastes del pivote de alineación 60 ó cuando varía el ajuste angular.

El porta-herramientas 10 se inserta después en la abertura de alojamiento del alojamiento de porta-herramientas 12, por ejemplo de una galga de preajuste, y se tensa a través de la pieza de apriete 24 aprox. con entre el 10% y el 25% de la fuerza máxima de apriete. Sin embargo, también es posible realizar el ajuste en la máquina indirectamente. A continuación se ajustan el porta-herramientas 10 y con ello los dos ejes de accionamiento 14, 16 en su posición angular, por medio de que con el tornillo de accionamiento 50 se desplaza el colisón 42 en contra de la fuerza del paquete de muelles de platillo (acumulador de fuerza 34). Por medio de esto el porta-herramientas 10 puede girar en primer lugar alrededor del primer eje de accionamiento 14 y arrastrar de tal modo el segundo eje de accionamiento 16 en una dirección de basculamiento que, según se mira en dirección visual en la figura 1, está situada perpendicularmente sobre el plano del dibujo. En la figura 2 se ha indicado la posibilidad de desvío del segundo eje de accionamiento 16 en los dos sentidos, alrededor de su posición central, por medio de las flechas 88 vueltas la una hacia la otra.

La fuerza del paquete de muelles está dimensionada con ello de tal modo, con preferencia, que en cualquier caso es mayor que las fuerzas de mecanización, que actúan sobre el ajuste angular, de la herramienta de corte del porta-herramientas 10. Por ese motivo permanece entonces el colisón 42 en su posición inmovilizada sobre el pivote de alineación 60 y, al accionar el tornillo de accionamiento 50, se mueven la carcasa de alojamiento 40 y con ello el apéndice 86 que resalta, así como el porta-herramientas 10, un trayecto predeterminado alrededor del primer eje de accionamiento 14. Si con ello se aprieta el tornillo de accionamiento 50 en el sentido de las agujas del reloj, bascula el segundo eje de accionamiento 16 igualmente en sentido horario y a la inversa, de tal manera que el operador encuentra un accionamiento en el sentido correspondiente para el ajuste angular.

Claims (10)

1. Instalación de alineación para el ajuste de posición relativo de un porta-herramientas (10) con relación a un alojamiento de porta-herramientas (12) en máquinas-herramienta, en forma de un movimiento basculante con una pieza de alineación (30), que coopera con una pieza de ajuste (32), caracterizada porque la pieza de ajuste (32) está dotada de una carcasa de alojamiento (40), en la que se guía en contra de la acción de un acumulador de fuerza (34), de forma desplazable longitudinalmente, una pieza de guiado (36) para la pieza de alineación (30) y porque la pieza de guiado (36) puede activarse a través de una pieza de accionamiento (38).

2. Instalación de alineación según la reivindicación 1, caracterizada porque están dispuestas, la pieza de alineación (30) fijamente en el alojamiento de porta-herramientas (12) y la pieza de ajuste (32) fijamente en el porta-herramientas (10).

3. Instalación de alineación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la pieza de ajuste (36) está configurada en forma de un colisón (42), que presenta un punto de ataque para la pieza de alineación (30).

4. Instalación de alineación según la reivindicación 3, caracterizada porque el acumulador de fuerza (34) está formado al menos por un muelle de compresión, en especial un muelle de platillo, que encaja en uno de los lados (44) del colisón (42), y porque en su otro lado (48) encaja la pieza de accionamiento (38) en forma de un tornillo de accionamiento (50).

5. Instalación de alineación según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el colisón (42) muestra como punto de ataque un taladro central (58), cuyo diámetro es mayor que el diámetro de la pieza de alineación (30) en forma de un pivote de alineación (60).

6. Instalación de alineación según la reivindicación 5, caracterizada porque en el interior del taladro central (58) del colisón (42) está prevista una superficie de tope (64) para el pivote de alineación (60).

7. Instalación de alineación según la reivindicación 6, caracterizada porque la superficie de tope (64) forma parte de un tornillo de tope (66), que atraviesa el muelle de compresión y partes del colisón (42).

8. Instalación de alineación según una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada porque para el colisón (42) dentro de su guía en la carcasa de alojamiento (40), se ha previsto una protección contra torsiones (70).

9. Instalación de alineación según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizada porque la pieza de alineación (30) sobresale, centrada en su posición, por encima de la superficie de apoyo (82) del alojamiento de porta-herramientas (12) y puede solaparse con la pieza de ajuste (32), en prolongación de la superficie de apoyo (84) del porta-herramientas (10).

10. Instalación de alineación según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el porta-herramientas (10) es una cabeza de husillo angular, que puede inmovilizarse de forma desmontable, a través de una pieza de apriete (24), en el alojamiento de porta-herramientas (12).