ES2287330T3 - Soporte magnetico para el anclaje de piezas ferromagneticas para mecanizado mediante maquina herramienta con eje de herramienta horizontal. - Google Patents
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Abstract
Soporte magnético (1) para el anclaje de una pieza férrea a ser mecanizada por una máquina herramienta con un eje de herramienta horizontal, comprendiendo dicho soporte magnético (1) un plato base (3), una espalda vertical paralelepipédica (5) que se extiende desde el plato base (3), una primera pluralidad de conductores magnéticos (15) dispuestos en una matriz y que pueden ser polarizados magnéticamente para definir una primera superficie de anclaje magnético en una primera cara lateral (4) de dicha espalda (5), caracterizado porque dicho plato base (3) y dicha espalda (5) son formados a partir de un único bloque monolítico ferromagnético, y porque en dicho bloque monolítico ferromagnético, en dicha primera cara lateral (4) de dicha espalda (5), se dispone un primer hueco (7) para alojar dicha primera pluralidad de conductores magnéticos (15).
Description
Soporte magnético para el anclaje de piezas
ferromagnéticas para mecanizado mediante máquina herramienta con eje
de herramienta horizontal.
La presente invención se refiere a un soporte
magnético para el anclaje de una pieza férrea para ser mecanizada
mediante una máquina herramienta con eje de herramienta horizontal.
Tal soporte magnético se da a conocer en
EP-A-0345554, documento que
describe, de manera conjunta, el contenido de los preámbulos de las
reivindicaciones independientes 1 y 5.
Este soporte magnético comprende notoriamente un
plato base accionado para atravesar la bancada de la máquina
herramienta para llevar la pieza a mecanizar al área de trabajo y
para retirar la pieza mecanizada del área de trabajo, y una espalda
vertical paralelepipédica acoplada al plato base y por lo menos una
superficie magnética vertical que puede ser polarizada para llevar
a cabo el anclaje de la pieza.
Cada superficie de anclaje magnético de que
dispone el soporte está compuesta de una pluralidad de conductores
magnéticos dispuestos en una matriz y cada uno es alimentado por un
correspondiente imán permanente y reversible rodeado por una bobina
de inducción eléctrica capaz de cambiar la dirección de polarización
del imán permanente de modo que se pueda conmutar la superficie
magnética de la condición de activado a la condición de desactivado
y viceversa.
La superficie magnética está rodeada y protegida
por una corona ferromagnética que es parte del circuito magnético
generado por los imanes permanentes reversibles tanto en la
condición de activado como en la condición de desactivado de la
superficie magnética.
La corona ferromagnética, en cuyo interior se
colocan los conductores magnéticos con los respectivos imanes
permanentes reversibles y, si es necesario, con otros imanes
permanentes secundarios que también alimentan a los conductores
magnéticos, se coloca en una correspondiente cara lateral de la
espalda del soporte magnético.
El soporte magnético debe tener una estabilidad
y rigidez estructural para garantizar que el mecanizado de la pieza
pueda ser llevado a cabo manteniendo una precisión de mecanizado
extrema.
No obstante, por ejemplo, cuando el mecanizado
de la pieza se mueve a la parte del vértice del soporte magnético,
la acción de la herramienta sobre la pieza puede provocar ligeras
flexiones o una deformación temporal de la estructura del soporte
magnético y el movimiento de la posición relativa entre la zona de
trabajo y la herramienta inducido de esta manera puede comprometer
la precisión de mecanizado.
Claramente las ligeras flexiones estructurales
que puedan producirse en el interior de la estructura del soporte
principalmente se originan en las áreas de unión, formadas por
soldadura o por medio de tornillos de apriete, o de otra manera
conocida, entre el plato base y la espalda, y entre la espalda y la
corona ferromagnética colocada sobre la espalda.
El objetivo de la presente invención es por lo
tanto proporcionar un soporte magnético y un procedimiento para la
producción de un soporte magnético para el anclaje de una pieza
férrea a mecanizar por una máquina herramienta con eje de
herramienta horizontal, en la que el soporte magnético tiene una
estabilidad y rigidez intrínsecas para permitir un mecanizado de la
pieza extremadamente completo y preciso.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un soporte magnético y un procedimiento para la
producción de un soporte magnético, que presenten un coste
reducido.
Estos objetivos son alcanzados mediante un
soporte magnético según la reivindicación 1 y mediante un
procedimiento de producción de un soporte magnético según la
reivindicación 5.
El soporte magnético se obtiene mediante el
mecanizado de una barra redonda o cuadrada o, de manera más general,
mediante el mecanizado de una chapa ferromagnética, preferentemente
de acero, con el fin de conformar el plato base, la espalda y un
hueco para cada una de las superficies de anclaje provistas.
La producción de un soporte magnético a partir
de un bloque monolítico permite mejorar considerablemente la
estabilidad y rigidez estructural debido a la eliminación de las
áreas de unión entre el plato base y la espalda vertical y entre la
espalda vertical y la corona ferromagnética de las superficies de
anclaje magnético de un aparato tradicional.
El soporte magnético de la presente invención es
por lo tanto adecuada para la utilización en el mecanizado de
piezas de gran precisión.
Estos aspectos ventajosos podrán entenderse de
manera más clara mediante la descripción de una forma de realización
preferente de la invención que a continuación sigue, que debe
interpretarse como un ejemplo no limitativo del principio
reivindicado con carácter más general. La descripción se refiere a
las figuras adjuntas, entre las que:
La Figura 1 ilustra una vista frontal de un
soporte magnético según una forma de realización preferente de la
presente invención con la superficie de anclaje magnético
activada.
La Figura 2 muestra una vista en elevación
lateral del soporte magnético de la Figura 1 parcialmente seccionado
en la condición de activación de una superficie magnética; y
La Figura 3 muestra una vista en elevación
lateral del soporte magnético de la Figura 1 parcialmente seccionado
en la condición de desactivación de una superficie magnética.
Con relación a las figuras, el soporte magnético
1 para el anclaje de una pieza férrea 2 a ser mecanizada por una
maquina herramienta con eje de herramienta horizontal comprende un
plato base 3 que puede realizarse para atravesar la bancada de la
máquina herramienta para llevar la pieza férrea a mecanizar hacia la
sección de trabajo y para retirar la pieza férrea mecanizada hacia
la sección de descarga, y una espalda vertical 5 con forma de
paralelepípedo que se extiende en sentido ascendente desde el plato
base 3. El plato base 3 y la espalda 5 están formados en una única
pieza mediante el mecanizado de un único bloque monolítico
ferromagnético, preferentemente de acero.
En una cara lateral vertical 4 de la espalda 5
se dispone un hueco rectangular 7 de la espalda 5, que define una
parte posterior 9 y una pared lateral 11 (adicionalmente a cualquier
pared intermedia que se extiende de manera vertical u horizontal),
cual hueco 7 sirve para alojar una pluralidad de conductores
magnéticos 15 dispuestos en una matriz y que definen una superficie
de anclaje magnético 13.
Debe tenerse en cuenta que el hueco 7 se forma
mediante el mecanizado por arranque de viruta del mismo bloque
monolítico ferromagnético que forma el plato base 3 y la espalda 5
del soporte magnético 1.
Tal como se ha indicado anteriormente, en el
hueco de la espalda 5 se fijan los conductores magnéticos 15,
cuales conductores tienen una forma de paralelepípedo con un eje
horizontal ortogonal con respecto a la cara lateral 4 de la espalda
5, teniendo las bases de los extremos de los conductores 15 con
respecto a dicho eje una forma cuadrada.
Entre la base interna de cada conductor
magnético 15 y la parte posterior 9 de la corona ferromagnética 7
se interpone un imán permanente reversible primario 7, teniendo el
eje horizontal de polarización magnética (indicado por la dirección
de la flecha representada en los imanes permanentes 17) dirigido de
manera ortogonal con respecto a la base interna del conductor 15,
cual imán permanente primario 17 está rodeado por una bobina
eléctrica 19 que puede ser alimentada por una corriente eléctrica en
una dirección o en la dirección opuesta de modo que se pueda
invertir la dirección (indicada por la punta de la flecha
representada en los imanes permanentes primarios 17) de la
polaridad magnética del imán permanente primario 17.
Entre cada una de las caras laterales de cada
conductor magnético 15 y la cara lateral opuesta de los conductores
magnéticos 15 adyacentes o la pared lateral opuesta 11 del hueco 7,
si el conductor magnético 15 es periférico con respecto a la
disposición matricial de los conductores magnéticos 15, se interpone
un imán permanente secundario 21. El eje de la polarización
magnética (indicado por la dirección de la flecha representada en
los imanes permanentes 21) de cada imán permanente secundario 21 es
ortogonal con respecto a la cara lateral de los conductores
magnéticos 15, mientras que la dirección de polarización magnética
(indicada por la punta de la flecha representada en los imanes
permanentes 21) de cada imán secundario 21 es tal que a cada
conductor magnético 15 se le suministran unos polos magnéticos del
mismo signo.
En el caso de los conductores magnéticos
periféricos 15 en la disposición matricial de los conductores
magnéticos 15, los imanes permanentes secundarios 21 dispuestos en
los lados periféricos de los conductores magnéticos 15 están en
contacto directo con la pared lateral 11 del hueco 7.
En el interior de los huecos 7 se vierte una
resina epoxi 23 u otro material no magnético para rellenar los
espacios entre los conductores magnéticos 15 adyacentes, entre los
conductores magnéticos 15 y la pared lateral 11 del hueco 7, y
entre los conductores magnéticos 15 y la parte posterior 9 del hueco
7.
El número de referencia 25 en las Figuras 2 y 3
indica un canal formado en la parte inferior de la espalda 5 para
el tendido del cableado eléctrico requerido para alimentar las
bobinas 19 de los imanes permanentes reversibles 17.
En la condición de desactivado de la superficie
magnética 13 cada imán permanente primario 17 suministra al
correspondiente conductor magnético 15 un polo magnético de signo
opuesto a los polos magnéticos suministrados al mismo conductor
magnético 15 mediante los imanes permanentes secundarios 21 que lo
rodean. En esta situación, el flujo magnético generado por los
imanes permanentes primarios 17 y por los imanes permanentes
secundarios 21 se cierra completamente a través del hueco 7 sin
influir sobre la superficie magnética 13, tal como es ilustrado por
la línea de flujo magnético indicado por una línea de puntos en la
Figura 3. Con el fin de llevar a cabo lo indicado anteriormente,
solamente resulta necesario garantizar que el flujo magnético
generado en conjunto por los cuatro imanes permanentes secundarios
21 de cada conductor magnético 15 sea igual al flujo generado por
el imán permanente primario 17.
En la condición de activado de la superficie
magnética 13 el imán permanente primario 17 y los imanes permanentes
secundarios 21 que rodean cada conductor magnético 15 suministran
el mismo polo al conductor magnético 15. Cada conductor magnético
15 se polariza de modo que la superficie de anclaje magnético 13 se
activa, definiendo una matriz de polos en la que cada polo tiene
lateralmente unos polos de signo opuesto a su signo, y diagonalmente
unos polos del mismo signo que su signo ("N" significa polo
norte y "S" significa polo sur en la Figura 1). En esta
situación el flujo magnético generado por los imanes permanentes
reversibles primarios 17 y por los imanes permanentes secundarios
21 se cierra completamente a través de la pieza férrea 2, tal como
es ilustrado por las líneas de flujo indicadas por una línea a
trazos en la Figura 2.
La sección de acceso de la pared lateral y de la
parte posterior del hueco 7 debe ser suficiente para mantener sin
dispersión el flujo magnético generado por los imanes primarios y
secundarios. De este modo, adicionalmente a la optimización de la
potencia del anclaje magnético en la condición de activado de la
superficie de anclaje magnético, de manera ventajosa el soporte
magnético se vuelve completamente inerte en la condición de
desactivado de la superficie de anclaje magnético.
Debe entenderse que la distribución de las
polaridades de los polos de la superficie de anclaje magnético pude
diferenciarse con respecto a la distribución ilustrada en la
presente memoria con una disposición diferente de los imanes
permanentes que generan el circuito magnético.
Por ejemplo una distribución en grupos de polos
de la misma polaridad resulta posible de modo que se varía la
profundidad de penetración del campo magnético a través de las
piezas a anclar.
Aunque por motivos de simplicidad se ha descrito
un soporte magnético con una única superficie de anclaje magnético,
debe entenderse que por el mismo principio puede proporcionarse un
soporte magnético que presente hasta cinco superficies de anclaje
magnético que pueden ser activadas de manera independiente, es
decir, una por cada cara lateral vertical del soporte magnético más
una sobre la cara horizontal superior del soporte.
Claims (6)
1. Soporte magnético (1) para el anclaje de una
pieza férrea a ser mecanizada por una máquina herramienta con un
eje de herramienta horizontal, comprendiendo dicho soporte magnético
(1) un plato base (3), una espalda vertical paralelepipédica (5)
que se extiende desde el plato base (3), una primera pluralidad de
conductores magnéticos (15) dispuestos en una matriz y que pueden
ser polarizados magnéticamente para definir una primera superficie
de anclaje magnético en una primera cara lateral (4) de dicha
espalda (5), caracterizado porque dicho plato base (3) y
dicha espalda (5) son formados a partir de un único bloque
monolítico ferromagnético, y porque en dicho bloque monolítico
ferromagnético, en dicha primera cara lateral (4) de dicha espalda
(5), se dispone un primer hueco (7) para alojar dicha primera
pluralidad de conductores magnéti-
cos (15).
cos (15).
2. Soporte magnético (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque también comprende por
lo menos una segunda pluralidad de conductores magnéticos
dispuestos en una matriz y que pueden ser polarizados magnéticamente
para definir por lo menos una segunda superficie de anclaje
magnético en una segunda cara lateral de dicha espalda (5),
formándose en dicha segunda cara lateral de dicha espalda (5) un
segundo hueco para alojar dicha segunda pluralidad de conductores
magnéticos.
3. Soporte magnético (1) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicho bloque
monolítico es de acero ferromagnético.
4. Soporte magnético (1) según la reivindicación
1, caracterizado porque dicha primera pluralidad de
conductores magnéticos (15) tiene una forma de paralelepípedo con
un eje horizontal, ortogonal a dicha cara lateral (4) de dicha
espalda (5), y porque se proporciona una primera pluralidad de
imanes permanentes reversibles primarios (17), estando cada uno de
dichos imanes permanentes reversibles (17) rodeado por una
correspondiente bobina de inducción eléctrica (19) e interpuesto
entre la parte posterior de dicho hueco y la base axialmente
interna de un correspondiente conductor magnético (15) de dicha
primera pluralidad de conductores magnéticos (15), teniendo cada uno
de dichos imanes permanentes reversibles (17) el eje de
polarización horizontal, ortogonal a la base axialmente interna de
dicho correspondiente conductor magnético (15).
5. Procedimiento para la producción de un
soporte magnético (1) para el anclaje de una pieza ferromagnética a
ser mecanizada en una maquina herramienta con un eje de herramienta
horizontal, caracterizado porque proporciona las siguientes
fases de mecanizado de un bloque monolítico ferromagnético:
- -
- la formación a partir de dicho bloque monolítico de un plato base (3);
- -
- la formación a partir de dicho bloque monolítico de una espalda vertical paralelepipédica (5) que se extiende desde el plato base (3); y
- -
- la formación a partir de dicho bloque monolítico de por lo menos un primer hueco (7) para alojar una correspondiente primera pluralidad de conductores magnéticos (15) dispuestos en una matriz y que pueden ser polarizados magnéticamente para definir una primera superficie de anclaje magnético en una primera cara lateral (4) de dicha espalda (5).
6. Procedimiento para la formación de un soporte
magnética (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque
el mismo también comprende la siguiente fase:
- -
- la formación a partir de dicho bloque monolítico de por lo menos un segundo hueco para el alojamiento de una correspondiente segunda pluralidad de conductores magnéticos dispuestos en una matriz y que pueden ser polarizados magnéticamente para definir por lo menos una segunda superficie de anclaje magnético para piezas férreas en una segunda cara lateral de dicha espalda.
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