ES2243593T5 - Procedimiento para fabricar moldes para correas dentadas. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para fabricar moldes para correas dentadas, en el que mediante una herramienta con arranque de virutas en el contorno de una pieza, que antes del mecanizado es sustancialmente cilíndrico, se incorpora una matriz del dentado deseado para la correa dentada, caracterizado porque como herramienta con arranque de virutas se emplea al menos una muela (9) rotatoria con un contorno perfilado, correspondiendo el perfil del contorno (10) al perfil de una ranura de diente completa del molde de correas dentadas deseado.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar moldes para correas dentadas.
Los moldes para correas dentadas son, generalmente, rodillos tubulares de acero, dentados de forma rectilínea en su contorno exterior y necesarios como macho interior para la fabricación de correas dentadas, por ejemplo, a partir de goma de perbunán o plástico. El material calentado de la correa dentada se introduce a presión en el dentado del molde para correas dentadas. De esta forma, el dentado de los moldes para correas dentadas forma la matriz del dentado de correa dentada.
Es conocido fabricar moldes para correas dentadas mediante fresado a partir de piezas en bruto cilíndricas. Los requisitos relativos a la exactitud de las geometrías del dentado de correas dentadas han aumentado enormemente. Así, la superficie de los dientes debe ser lo más lisa posible, es decir, a ser posible, no debe presentar huellas de estrías de fresado existentes en los moldes para correas dentadas. Por consiguiente, para fresar moldes para correas dentadas, generalmente, es necesario someter la superficie del molde para correas dentadas a un tratamiento posterior.
Además, ha aumentado la variedad de geometrías de dentados, que deben satisfacer los requisitos de una alta capacidad y una marcha suave.
La presente invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento del tipo mencionado al principio, que además de una alta precisión geométrica permita una alta calidad superficial del molde para correas dentadas.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.
Por consiguiente, la matriz para las correas dentadas no se fresa, sino que se produce lijando con muelas de perfil especial con un movimiento de lijado paralelo respecto al eje central longitudinal de la pieza. De esta manera, se consigue una calidad de la superficie de la pieza acabada, que permite prescindir de un tratamiento posterior. Por ranura de diente se entiende la zona completa desde la cabeza de un diente hasta la cabeza del diente contiguo. Por lo tanto, el lijado de dos ranuras de diente contiguas hace que se produzca un diente completo del molde para correas dentadas, es decir, se lija también el diámetro exterior del molde para correas dentadas. Para la geometría de la ranura de diente del molde para correas dentadas se debe tener en cuenta la contracción del material de la correa dentada durante el enfriamiento en el procedimiento de fabricación.
El uso de muelas perfiladas permite además generar de una manera sencilla unas subestructuras finísimas en el perfil de diente, por ejemplo, un subperfil en forma de ondas en la zona de los flancos de diente. Para ello, por ejemplo, existe la posibilidad de incorporar en el perfil canales que se extiendan paralelamente respecto al eje del molde para correas dentadas. Unas correas dentadas con subperfiles de este tipo se describen en el documento DE19908672C1.
El procedimiento de rectificación es necesario debido al desgaste paulatino de la muela.
El procedimiento según la invención se realiza de tal modo que el perfil del contorno se produce y/o se rectifica en un elemento rectificador de perfil con una zona rectificadora perfilada en forma de canto. En este caso, se puede prescindir del control CNC para la rectificación, porque la zona rectificadora perfilada define un perfil fijo. Esto puede resultar ventajoso, especialmente, si han de fabricarse grandes cantidades de piezas con geometrías de dentado idénticas.
Finalmente, el procedimiento según la invención también puede realizarse de tal modo que la rectificación de la muela rotatoria y el lijado subsiguiente de la pieza se realicen en un solo movimiento traslacional rectilíneo de la muela respecto a la pieza. Esto se puede conseguir mediante el posicionamiento adecuado del elemento rectificador de perfil. Una vez realizado un posicionamiento y ajuste de alta precisión del elemento rectificador de perfil respecto a la pieza, la extensión del perfil de la zona rectificadora del elemento rectificador define el recorrido de corte exactamente para cada procedimiento de lijado, es decir, la zona rectificadora tiene que encontrarse exactamente en la alineación del recorrido de corte deseado. Después de lijar la geometría de una ranura de diente en la pieza, la pieza se hace girar en un ángulo correspondiente a la división del círculo primitivo de la geometría de dentado. La muela se acerca a la pieza para la nueva rectificación a través de la zona rectificadora del elemento rectificador y a continuación de un movimiento traslacional rectilíneo, para el siguiente procedimiento de lijado. Suponiendo que la zona rectificadora no se había desgastado en una medida considerable, después de la rectificación, la muela se encuentra siempre a la altura relativa correcta respecto a la pieza. Posibles fenómenos de desgaste en la zona rectificadora pueden compensarse mediante un ajuste manual o por automatizado.
El movimiento relativo entre la muela y la pieza se puede conseguir mediante un movimiento de la muela respecto a un bastidor de máquina o un movimiento de un portaherramientas.
El procedimiento según la invención puede realizarse con un dispositivo que comprenda un portapiezas, medios de giro con los que al menos una pieza sustancialmente cilíndrica, sujeta en el portapiezas pueda hacerse girar de forma controlada, en ángulos predeterminados, alrededor de su eje central longitudinal, y una herramienta con arranque de virutas que pueda desplazarse respecto al portapiezas. La al menos una herramienta es una muela y están previstos medios de rectificación para rectificar un determinado perfil del contorno de la al menos una muela, pudiendo rectificarse el perfil del contorno de la muela de tal modo que corresponda al perfil de una ranura de diente completa del dentado de correa dentada deseado.
Asimismo, el dispositivo puede estar configurado de tal forma que los medios de rectificación comprendan al menos un elemento de rectificación de perfil con una zona de rectificación perfilada, siendo el perfil de la zona rectificadora el contraperfil de al menos una parte del perfil del contorno deseado de la al menos una muela, siendo el elemento de rectificación de perfil un cuerpo duro de rectificación, compuesto por ejemplo de diamante, con una zona rectificadora en forma de canto.
Esta variante tiene la ventaja de que no es necesario ningún control CNC aparatoso para el movimiento de los medios de rectificación. El elemento rectificador de perfil es recomendable, especialmente, cuando no se requieren variaciones de la forma de perfil.
Debe asegurarse siempre que la muela, por una parte, sea lo suficientemente estable para poder lograr una buena abrasión con una alta calidad superficial en la pieza. Por otra parte, el material de la muela debe ser aún tan blando que no se desgasten los medios empleados para la rectificación.
Finalmente, el dispositivo también puede esta configurado de manera que al menos un elemento de rectificación de perfil se pueda posicionar y ajustar respecto al portapiezas de tal forma que, visto en la dirección del eje central longitudinal de al menos una herramienta sujetada, la proyección del perfil de la zona rectificadora en un lado frontal de la herramienta corresponda al perfil de la sección transversal del corte deseado durante un procedimiento de lijado.
Con una disposición de este tipo es posible guiar la muela rotatoria con un solo movimiento traslacional rectilíneo, en primer lugar, a lo largo del cuerpo duro perfilado, alcanzando durante ello la rectificación deseada del perfil del contorno de la muela, y realizar a continuación el procedimiento de lijado en la pieza. Un ajuste de la muela hasta el eje central longitudinal de la pieza en la dirección radial, por tanto, ya no es necesario para el procedimiento de lijado, Además, carece totalmente de importancia qué porción del diámetro de la muela se eliminó durante el procedimiento de rectificación, porque el perfil del canto de rectificación o el perfil del rodillo perfilado se encuentra exactamente en la alineación del corte deseado durante el procedimiento de lijado.
A continuación, la invención se describe con la ayuda de figuras.
Muestran esquemáticamente
la figura 1 un dispositivo de lijado en alzado lateral,
la figura 2 detalles de una muela y de una forma de correa dentada durante el procedimiento de lijado,
la figura 3 detalles de una muela durante una rectificación que no se encuentra bajo el alcance de protección de la patente,
la figura 4 otro dispositivo de lijado con diamante perfilado inmóvil, y
la figura 5 detalles de un diamante perfilado.
La figura 1 muestra un dispositivo de lijado con un bastidor 1 de máquina, en el que está montada una mesa de lijado 2 desplazable horizontalmente. La mesa de lijado 2 lleva un portapiezas 3, en el que está sujeta la pieza en bruto 4 en forma de cilindro para un molde para correas dentadas, entre un aparato parcial 16 y un contrasoporte 17. A través de un arrastrador de giro 5, la pieza en bruto 4 se puede hacer girar de una manera controlada alrededor de un eje de giro 7 horizontal, mediante un plato giratorio 6. El eje de giro 7 constituye al mismo tiempo en la pieza en bruto 4 el eje central longitudinal de la propia pieza en bruto 4. El portapiezas 3 comprende un sistema de medición directa de alta precisión, no representado aquí en detalle, que permite un ajuste exacto del ángulo de giro. Por encima del portapiezas 3, a un portamuelas 8 va fijada de forma giratoria una muela 9. El portamuelas 8 se puede desplazar de forma controlada y con una alta precisión, en sentido vertical. Para obtener un molde para correas dentadas a partir de la pieza en bruto 4, en el contorno de la pieza en bruto 4 ha de realizarse el contraperfil del dentado de la correa dentada, siendo el dentado rectilíneo y constante en la dirección del eje central longitudinal de la pieza en bruto 4. El contorno forma ahora, visto en sección transversal, la matriz para el dentado de la correa dentada.
La muela 9 presenta, en su contorno un perfil 10 que se puede ver en una representación aumentada en la figura 2. El perfil del contorno 10 de la muela 9 corresponde al perfil deseado de una ranura de diente del molde para correas dentadas. Para fabricar el molde para correas dentadas, la pieza en bruto 4 se desplaza mediante la mesa de lijado 2 con la muela 9 bajada, de tal manera que la muela 9 corte en la pieza en bruto 4, a lo largo de toda longitud de la pieza en bruto 4, la matriz para un diente completo de la correa dentada. A continuación, la pieza en bruto 4 se hace girar en un ángulo a predeterminado y se genera la siguiente matriz de diente. Durante cada procedimiento de lijado se lija también el diámetro exterior de la pieza en bruto 4, de modo que en un molde acabado para correas dentadas quede lijada la superficie exterior completa.
Dado que la muela 9 se desgasta en el transcurso de su uso, el perfil del contorno 10 de la muela 9 se vuelve a rectificar antes de cada procedimiento de lijado. Esto se realiza con la ayuda del proceso con control CNC que se describe a continuación y que no forma parte del objeto de la patente. El perno rectificador 11 se puede desplazar, por una parte, respecto al eje de giro de la muela tanto en la dirección axial como en la radial. Además, el perno rectificador 11 presenta un eje de giro de rectificación 12 que se extiende sustancialmente de forma perpendicular respecto a la dirección axial y la dirección radial y a través del punto central de un diamante 13 redondo en la punta del perno rectificador 11. Estando dotado de este tipo de grados de libertad, con el perno rectificador 11 se puede incorporar prácticamente cualquier perfil en el contorno de la muela 9. En particular, es posible incorporar finas subestructuras en el perfil del contorno 10. Se pueden alcanzar unas precisiones de hasta +/- -0,01 mm. Para poder alcanzar esta precisión, puede resultar conveniente prever una velocidad de avance variable del perno rectificador 11, de modo que, por ejemplo, en zonas de pequeños radios en el perfil del contorno 10 se trabaje con una menor velocidad de avance. Además, puede definirse un radio virtual del diamante para el control CNC. De esta manera, por ejemplo, se puede corregir fácilmente una desviación constante de la línea ideal en el transcurso del perfil, sin tener que modificar toda la programación del CNC.
Para el proceso de rectificación, la muela se limpia permanentemente con la ayuda de un par de toberas pulverizadoras 14 (figura 1) que alcanza ambos flancos del perfil del contorno 10 de manera suficientemente uniforme.
Durante el proceso de lijado se emplea otro par de toberas pulverizadoras 15 que limpien la muela 9 con alta presión evitando su obstrucción. El par de toberas 15 está dispuesto directamente cerca de la muela 9.
Para conseguir que el conjunto del proceso sea más rentable, puede resultar ventajoso preparar la pieza en bruto 4 con fresadoras conocidas para reducir el desgaste de la muela 9.
La figura 4 muestra una estructura alternativa de un dispositivo de lijado. Las piezas que se corresponden en las diferentes figuras están provistas de las mismas referencias. En la figura 4, la pieza en bruto 4a es más corta que en la figura 1. El portapiezas 3 presenta en sus aparatos parciales 16 y 17 la misma distancia que en la figura 1. Sin embargo, está previsto un adaptador de longitud 18 provisto de puntales 20. Con la ayuda de uno o varios adaptadores de longitud 18 también se puede evitar en el caso de diferentes longitudes de piezas en bruto 4a, un desajuste de los aparatos parciales 16 y 17 del portapiezas 3 para mantener una alta precisión de distancia, conseguida de forma complicada.
En el contrasoporte 17 está dispuesto un diamante perfilado 19 que sirve para rectificar la muela 9 y que en la figura 5 está representado a escala ampliada. El diamante perfilado 19 presenta un canto rectificador 21, cuyo perfil corresponde al perfil de la ranura de diente deseada del molde para correas dentadas. Antes de un procedimiento de lijado, la mesa de lijado 2 se pone en una posición de partida, en la que la muela 9 está posicionada en la figura 4 a la izquierda del diamante perfilado 19. Entonces, el portamuelas 8 se rebaja de tal modo que durante un desplazamiento de la mesa de lijado 2 hacia la izquierda (en la figura 4), el contorno exterior de la muela 9 rotatoria sea provisto del contraperfil correspondiente por el canto rectificador 21 del diamante perfilado 9. De esta manera, el contorno exterior de la muela 9 recibe el perfil de una ranura de diente completa del molde deseado para correas dentadas.
El diamante perfilado 19 está orientado de tal forma que mediante otro desplazamiento de la mesa de lijado 2, la muela 9 alcance la pieza 4a sin modificación vertical de la posición, en la posición de trabajo correcta, realizando en un solo procedimiento de lijado la matriz para un diente completo de la correa de dientes, incluyendo el pie del diente. Después, el portamuelas 8 se levanta y la mesa de lijado 2 se vuelve a desplazar a la posición de partida. El portamuelas 8 se vuelve a rebajar, pero debido al desgaste dado durante el procedimiento de lijado, en un trayecto menor que antes de la pasada anterior. De esta manera, el contorno de la muela 9 se vuelve a rectificar antes de cada lijado. Puesto que la posición del canto rectificador 21 respecto al eje de giro 7 se ha mantenido inalterada, además queda garantizado que la muela 9 vuelva a alcanzar la pieza 4a en la posición de trabajo correcta y que las matrices de los dientes de correa dentada, lijadas en la pieza 4a, sean exactamente iguales en cuanto a la geometría y la altura de los dientes. De esta manera, con la muela 9 se lija el contorno completo del molde para correas dentadas, incluyendo el diámetro exterior.
El diamante perfilado 19 está dispuesto de tal forma que su posición se puede modificar en la dirección vertical, para que puedan compensarse posibles desgastes o para que sea posible una adaptación a diferentes diámetros de piezas.
LISTA DE REFERENCIAS Bastidor de máquina Mesa de lijado Portapiezas
5 Pieza en bruto Arrastrador giratorio Plato giratorio Eje de giro Portamuelas
10 Muela Perfil del contorno Perno rectificador Eje de giro de rectificación Diamante
15 Par de toberas de pulverización Tobera Aparato parcial Contrapieza Adaptador de longitud
20 Diamante perfilado Puntal Canto rectificador
DOCUMENTOS INDICADOS EN LA DESCRIPCIÓN
En la lista de documentos indicados por el solicitante se ha recogido exclusivamente para información del lector, y no es parte constituyente del documento de patente europeo. Ha sido recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u omisiones.
Documentos de patente indicados en la descripción
● DE 19908672 C1 [0008]

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para fabricar moldes para correas dentadas, en el que mediante una herramienta con arranque de virutas en el contorno de una pieza, que antes del mecanizado es sustancialmente cilíndrico, se incorpora una matriz del dentado deseado para la correa dentada, caracterizado porque como herramienta con arranque de virutas se
    5 emplea al menos una muela (9) rotatoria con un contorno perfilado, correspondiendo el perfil del contorno (10) al perfil de una ranura de diente completa del molde para correas dentadas deseado, y porque el perfil del contorno se produce y/o se rectifica en un cuerpo duro de rectificación (19) con una zona rectificadora (21) perfilada en forma de canto.
  2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la rectificación de la muela (9)
    rotatoria y el lijado subsiguiente de la pieza (4, 4a) se realizan en un solo movimiento traslacional rectilíneo de la muela 10 (9) respecto a la pieza (4, 4a).
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