ES2323788T3 - Maquina talladora del dentado de ruedas conicas para biselar y/o desbarbar cantos en los dientes de una rueda conica y procedimiento correspondiente. - Google Patents
Maquina talladora del dentado de ruedas conicas para biselar y/o desbarbar cantos en los dientes de una rueda conica y procedimiento correspondiente. Download PDFInfo
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Abstract
Máquina (20) talladora del dentado de ruedas cónicas para biselar y/o desbarbar cantos en los dientes de una rueda cónica (1; 31), en donde la máquina (20) talladora de dentados presenta un husillo (30) de pieza de trabajo que recibe coaxialmente a la rueda dentada (1; 31), un carro (18) que recibe a una cabeza portacuchillas (7) con varias cuchillas de varilla (3, 4), y al menos cinco ejes numéricamente controlables (X, Y, Z, C, 17, 32) que son activados por medio de un controlador programable (29), en donde - uno de los ejes forma un eje (32) del husillo (30) de pieza de trabajo, - otro eje forma un eje (17) del husillo de herramienta de la cabeza portacuchillas (7) y - los al menos cinco ejes numéricamente controlables (X, Y, Z, C, 17, 32) están concebidos y dispuestos de modo que el husillo (30) de pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1; 31) pueda ser inclinado con relación a la cabeza portacuchillas por efecto de la regulación de al menos uno de los ejes, caracterizada porque - al mismo tiempo que el husillo (30) de pieza de trabajo gira alrededor del eje (32) del mismo y la cabeza portacuchillas (7) gira alrededor del eje (17) del husillo de herramienta, las cuchillas de varilla (3, 4) penetran sucesivamente en espacios interdentales de dientes contiguos y realizan un movimiento de biselado o de desbarbado con respecto al canto, - el eje (32) del husillo de pieza de trabajo y/o el eje (17) del husillo de herramienta son regulables de modo que se pueda agrandar la inclinación relativa (alfa) entre el husillo (30) de pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1; 31) y la cabeza portacuchillas (7), y - se puede utilizar la misma cabeza portacuchillas (7) para la mecanización del dentado de la rueda cónica (1; 31) y para el biselado y/o el desbarbado de los cantos en los dientes de la rueda cónica (1; 31).
Description
Máquina talladora del dentado de ruedas cónicas
para biselar y/o desbarbar cantos en los dientes de una rueda cónica
y procedimiento correspondiente.
La presente invención concierne a máquinas
talladoras de dentados y al desbarbado y/o el biselado de los cantos
de los dientes de ruedas cónicas.
En la fabricación de ruedas cónicas con dentado
arqueado se labran los huecos interdentales predominantemente con
una cabeza portacuchillas desde el diámetro pequeño hasta el
diámetro grande del cuerpo de la rueda. En el extremo exterior de
los dientes se origina entonces debido a la mecanización de arranque
de virutas una rebaba, en particular principalmente en el flanco
cóncavo, puesto que este flanco forma en general un ángulo agudo
con la superficie dorsal del diente de la rueda cónica. Si solamente
se quitara la rebaba en este sitio, permanecería un canto de perfil
muy afilado. A causa del gran riesgo de lesiones, pero también a
causa de deformaciones dañinas durante el temple de las ruedas
cónicas, estos cantos se rompen frecuentemente por medio de un
bisel.
Cuando este ángulo no es tan agudo debido a que
la rueda cónica tiene, por ejemplo, un pequeño ángulo de espiral, es
suficiente que se desbarbe el canto.
Para este biselado y/o desbarbado de ruedas
cónicas se conocen dispositivos que se han desarrollado para
máquinas convencionales de tallado mecánico del dentado de ruedas
cónicas. Ya durante el fresado de las ruedas cónicas en el
procedimiento parcial discontinuo se desbarban los extremos de
diente después de cada hueco interdental. Ahora bien, en el
procedimiento continuo se realizan en una operación separada el
biselado y/o el desbarbado después de haber tallado el dentado. Una
máquina talladora de dentados de esta clase es conocida por la
solicitud de patente japonesa JP 07 024635.
Se utilizan frecuentemente también dispositivos
desbarbadores que están dispuestos por separado. En estos
dispositivos se acepta el inconveniente de la sujeción adicional de
la pieza de trabajo para disponer de más sitio en las proximidades
de dicha pieza de trabajo que en el caso de una máquina talladora de
dentados, puesto que entonces los útiles de desbarbado pueden
ajustarse de forma más universal y más sencilla a las respectivas
dimensiones de la pieza de trabajo. Además, en una máquina talladora
de dentados se pueden tallar en el mismo tiempo más dentados de
ruedas cónicas cuando éstas tampoco tengan que desbarbarse allí.
En el documento DE 197 44 486 A1 se describe un
dispositivo de desbarbado de esta clase en el que se utilizan para
el desbarbado dos fresas diferentes que tienen cada una de ellas un
accionamiento de giro propio. Estas fresas están dispuestas sobre
un soporte común y, mientras está parada la rueda cónica, trabajan
con un único movimiento de avance radial. Es desventajoso aquí el
hecho de que las fresas tienen que estar alineadas una con otra y
cada fresa necesita una forma de perfil especial de sus filos que ha
de estar adaptada a la respectiva rueda cónica que se ha de
desbarbar.
Se desprende del documento DE 298 01 318 U1 otro
equipo de biselado separado para ruedas cónicas que trabaja con un
fresolín accionado a rotación. En este caso, el husillo de fresado
se puede mover según tres ejes, a saber, movimiento horizontal,
movimiento vertical y movimiento basculable, con respecto al
portapiezas de trabajo controlable alrededor de su eje, y está
previsto un controlador para acoplar los cuatro movimientos
axiales, con lo que el fresolín es conducido a lo largo de una
trayectoria programada. Aparte de los inconvenientes que están
ligados a un dispositivo de desbarbado separado, se agrega en este
equipo el inconveniente de que, a pesar del gran gasto técnico de
la máquina, no se pueden biselar los extremos exteriores de los
dientes de piñones de vástago esbeltos.
En un dispositivo de desbarbado conocido que se
utiliza directamente en una máquina talladora de dentados, se
emplea una fresa de lamas de varios pasos cuyo eje de giro se ajusta
de modo que el filo de la lama se mueva a lo largo del canto de
perfil a biselar de un diente de rueda cónica. En este caso, no se
trabaja en el modo de procedimiento parcial, sino con un giro
constante de la pieza de trabajo, de modo que cada lama siguiente
encaja sucesivamente en el siguiente hueco de la rueda cónica. Sin
embargo, el inconveniente decisivo es que no todas las ruedas
cónicas pueden ser desbarbadas en su máquina talladora de dentados
con una fresa de lamas. Se considera como otro inconveniente el
hecho de que tienen que utilizarse fresas de lamas especiales.
Además, se tiene que prever sitio en la máquina para una fresa de
lamas.
En el documento de patente alemán 11 85 039 A se
describe una máquina talladora de dentados que emplea un útil
denominado acero de cepillar que está fijado a un pistón accionado
por un medio de presión. Un inconveniente importante de este
dispositivo conocido consiste en que el acero de cepillar puede
mecanizar cada extremo de diente solamente con un corte que se
puede ajustar ciertamente en la dirección de dicho acero, pero que
después es en sí rectilíneo. Sin embargo, el canto de perfil a
desbarbar es una curva de fuerte curvatura espacial que resulta de
la intersección de dos superficies, a saber, del flanco de rueda
cónica ya curvado de todos modos con un redondeamiento adyacente
del pie y de la superficie dorsal del diente de la rueda cónica.
Esta última es en general una superficie cónica que puede rebajarse
adicionalmente una vez más y/o que puede estar redondeada en la
cabeza del diente. Esto quiere decir que con el dispositivo conocido
no se puede biselar correctamente el canto del perfil. Se puede
ajustar a lo sumo una dirección promediada y el dispositivo tiene
que cepillar entonces en varios cortes una cantidad considerable de
material para desbarbar la altura completa del diente. Se puede
formar entonces fácilmente una rebaba secundaria que igualmente es
poco deseable. Además, apenas se puede evitar que se origine por el
cincel mortajador una marcada entalladura en el redondeamiento del
pie que perjudique la capacidad portante del piñón cónico. Otro
inconveniente es el coste con el que puede ajustarse a mano un
dispositivo mortajador rectilíneo a las respectivas dimensiones de
la pieza de trabajo.
Otros inconvenientes afectan también al
dispositivo de desbarbado que trabaja en un eje según el documento
japonés JP 10-180542 A, el cual se utiliza también
en la máquina talladora de dentados. En este caso, el útil
mortajador consiste en una palanca acodada que está apoyada de forma
giratoria en su vértice. Su ala corta está realizada en forma de un
filo recto, mientras que en el ala más larga ataca nuevamente un
pistón accionado por un medio de presión. El sujetador para la
palanca acodada y el pistón ha de alinearse exactamente como en el
dispositivo según el documento DE 11 85 039 A de modo que el filo
conducido en forma de arco de círculo se mueva en una dirección
promediada a lo largo del canto del perfil de la rueda cónica
estacionaria. Este dispositivo no puede utilizarse tampoco para el
desbarbado de ruedas cónicas ni especialmente de piñones cónicos.
Además, es desventajoso el hecho de que se necesita un útil
mortajador especial.
Por tanto, la invención se basa en el problema
de configurar una máquina talladora del dentado de ruedas cónicas
de modo que se puedan biselar y/o desbarbar ruedas dentadas cónicas
de clases muy diferentes con un reducido coste en utillaje, así
como proporcionar un procedimiento correspondiente.
Otro problema de la invención consiste en
configurar una máquina talladora del dentado de ruedas cónicas de
modo que el más largo período de tiempo de permanencia de la pieza
de trabajo en la máquina talladora de dentados, condicionado por el
desbarbado, sea relativamente corto.
Según la invención, este problema se resuelve
por el hecho de que se prevé una máquina talladora del dentado de
ruedas cónicas que, entre otras cosas, está diseñada para biselar
y/o desbarbar cantos en los dientes de una rueda cónica. La máquina
talladora de dentados presenta un husillo de pieza de trabajo que
recibe coaxialmente la rueda cónica. Está previsto un carro que
recibe una cabeza portacuchillas de forma de plato con varias
cuchillas de varilla. La máquina talladora de dentados tiene en
total al menos cinco ejes numéricamente controlables que pueden
activarse por medio de un controlador programable, formando uno de
los ejes un eje del husillo de pieza de trabajo. Otro eje sirve
como eje de husillo de herramienta de la cabeza portacuchillas de
forma de plato. Los ejes numéricamente controlables están
concebidos y dispuestos de modo que, mediante la regulación de al
menos uno de los ejes, el husillo de pieza de trabajo junto con la
rueda cónica puede ser inclinado con relación a la cabeza
portacuchillas de modo que, al mismo tiempo que el husillo de pieza
de trabajo gira alrededor del eje del mismo y la cabeza
portacuchillas gira alrededor del eje del husillo de herramienta,
las cuchillas de varilla penetren sucesivamente en espacios
interdentales de dientes contiguos y realicen un movimiento de
biselado o de desbarbado con respecto al canto. El eje de husillo de
pieza de trabajo y/o el eje de husillo de herramienta se pueden
regular de modo que se pueda agrandar la inclinación relativa entre
el husillo de pieza de trabajo junto con la rueda cónica y la cabeza
portacuchillas. La misma cabeza portacuchillas es adecuada para la
mecanización del dentado de la rueda cónica y para el biselado y/o
el desbarbado.
Los problemas se resuelven según la invención
por medio de una máquina talladora de dentados según la
reivindicación 1 y un procedimiento según la reivindicación 7.
Ejecuciones ventajosas de la máquina talladora de dentados según la
invención forman los objetos de las reivindicaciones 2 a 6 y
ejecuciones ventajosas del procedimiento según la invención forman
los objetos de las reivindicaciones 8 a 11.
Las ventajas esenciales de la invención
consisten en que con los seis ejes (ejes NC) numéricamente
controlables por medio de un controlador programable se pueden
alcanzar con los filos de las cuchillas de varilla cantos de perfil
de ruedas cónicas casi conformados de cualquier manera. Por tanto, a
pesar de un canto de perfil curvado, se puede producir un bisel y/o
se puede realizar un desbarbado. Se puede evitar una rebaba
secundaria, ya que, con una inclinación de fuerte pendiente
correspondiente de las cuchillas de varilla con respecto a la rueda
cónica, no tienen que cepillarse grandes cantidades de material para
desbarbar la completa altura de los dientes.
Es ventajoso también el hecho de que, según la
invención, el biselado o desbarbado se efectúa en un proceso
continuo, lo que conduce a tiempos de mecanización sensiblemente más
cortos que en el caso de procesos discontinuos.
Hasta ahora, la utilización de ejes NC propios
para el movimiento del carro de una desbarbadora se ha considerado
como no rentable en comparación con soluciones de desbarbado
puramente mecánicas o impulsadas por un medio de presión. Una
ventaja especial del dispositivo según la invención es que no tienen
que proporcionarse ejes NC adicionales, sino que se utilizan para
el desbarbado los ejes numéricamente controlables ya existentes.
Otra ventaja de la invención consiste en que no tienen que
utilizarse útiles de desbarbado especiales que tengan que montarse
y tratarse de una manera especial. Además, según la invención, se
suprime el cambio de equipo que resulta costoso en tiempo y que
conduce a errores de manejo. De este modo, no se originan en la
máquina de tallado de dentados pérdidas de tiempo apreciables para
el desbarbado. Por otra parte, según la forma de ejecución, no se
necesita un dispositivo de recogida o de succión especial para las
virutas que se producen durante el desbarbado o el biselado.
Según la invención, se pueden modificar de
manera ventajosa máquinas talladoras de dentados como las que se
utilizan en numerosas empresas industriales y talleres de
fabricación.
En lo que sigue se describen con más detalle
ejemplos de realización de la invención haciendo referencia a los
dibujos. Muestran:
La figura 1, una vista en perspectiva de una
máquina talladora de dentados según la presente invención;
La figura 2, una vista en planta y un alzado
lateral esquemáticos de la zona de mecanización de la máquina
talladora de dentados durante el fresado de un dentado; y
La figura 3, una vista en planta y un alzado
lateral esquemáticos de la zona de mecanización de la máquina
talladora de dentados durante el desbarbado o el biselado.
Se describe en relación con las figuras 1, 2 y 3
una forma de realización posible de la invención. En la figura 1 se
mecaniza un piñón cónico, mientras que en las figuras 2 y 3 se
mecaniza una corona dentada.
La figura 1 muestra en una representación en
perspectiva la constitución básica de una máquina CNC 20 para la
fabricación de ruedas dentadas 31 dotadas de un dentado arqueado.
Una máquina 20 de esta clase puede ser diseñada o reacondicionada
según la invención para hacer posible un desbarbado o biselado de la
rueda cónica 31 por medio de las mismas cuchillas de varilla que se
emplean también para la fabricación del dentado de la rueda cónica
31.
La máquina CNC 20 puede estar constituida de la
manera siguiente. Sobre una bancada de máquina 21 va guiada en
forma horizontal y lineal una carcasa de máquina 11 a lo largo de un
eje de coordenadas recto X (primer eje). Un primer carro 18 es
trasladable en altura por medio de una transmisión de husillo 16 a
lo largo de un eje de coordenadas recto Z (segundo eje) sobre una
guía 10 que está montada en una superficie lateral de la carcasa 19
de la máquina. Sobre la bancada 21 de la máquina va guiado
horizontal y linealmente sobre una guía 13 un soporte 14 de un
husillo de pieza de trabajo con un segundo carro 21 a lo largo de un
eje de coordenadas recto Y (tercer eje) que forma ángulo recto con
el eje X. Sobre el carro 12 se encuentra un dispositivo de
basculación 28 con un eje vertical C (cuarto eje). La guía 10 del
primer carro 18 y el eje Z están inclinados con respecto a la
vertical.
El primer carro 18 lleva un husillo de
herramienta 11 montado de forma giratoria alrededor de un eje 17 de
dicho husillo (quinto eje). El husillo de herramienta 11 lleva una
herramienta, aquí, a título de ejemplo, una cabeza portacuchillas 7
con varias cuchillas de varilla. Un husillo de pieza de trabajo 30
va guiado horizontalmente sobre la bancada 21 de la máquina y puede
ser desplazado linealmente y basculado por medio del segundo carro
12 y del dispositivo de basculación 28. El dispositivo de
basculación 28 lleva el husillo 30 de pieza de trabajo, el cual es
giratorio alrededor de un eje 32 de dicho husillo (sexto eje). El
husillo 30 de pieza de trabajo lleva una pieza de trabajo 31, en el
presente ejemplo un piñón cónico dotado de un dentado arqueado. El
dispositivo de basculación 28 es basculable en forma
horizontalmente guiada alrededor del eje C para bascular la pieza
de trabajo 31 hasta una posición de mecanización y para poder
realizar eventualmente movimientos durante el biselado y/o el
desbarbado según la invención.
Por tanto, la máquina 20 presenta en conjunto
seis ejes numéricamente controlados. Para poder materializar el
desbarbado según la invención se prefieren máquinas con al menos
cinco ejes numéricamente controlados.
Sin embargo, se pueden reacondicionar o equipar
también otras máquinas CNC talladoras de dentados de conformidad
con la invención, prefiriéndose máquinas con seis ejes numéricamente
controlados. Existe también la posibilidad de emplear máquinas con
dos cabezas portacuchillas que se utilizan para un fresado de
desbaste-acabado de dentados y para aprovechar
entonces una de las dos cabezas portacuchillas para el
desbarbado.
Por debajo del primer carro 18 está vaciada
ventajosamente la bancada 21 de la máquina y está dispuesto un
acumulador de virutas 35 al que llegan sustancialmente por efecto de
la fuerza de la gravedad las virutas que se producen durante el
biselado y/o el desbarbado.
La zona superior del segundo carro 12, que no
está ocupada por el dispositivo de basculación 28, presenta
preferiblemente una cubierta 36 que está orientada de manera que
desciende hacia el acumulador de virutas 35. Asimismo, la máquina
20 tiene un revestimiento 37 que está sólidamente unido con la
bancada 21 de dicha máquina y que está dispuesto entre la carcasa
19 de la máquina y el segundo carro 12. El revestimiento 37 está
unido con la carcasa 12 de la máquina a través de un fuelle de
pliegues 38. El revestimiento 37 y el fuelle de pliegues 38 están
orientados también de manera que descienden hacia el acumulador de
virutas 35. El revestimiento 37 lleva unido un blindaje 39 que
rodea al dispositivo de basculación 28 en forma de semicírculo y que
está fijado sobre el segundo carro 12.
Detalles de la técnica del fresado de ruedas
cónicas con una máquina de seis ejes pueden encontrarse, por
ejemplo, en la patente alemana DE19646189 C2.
Un controlador CNC 29 someramente representado
cuida de que los seis ejes numéricamente controlados realicen los
movimientos necesarios para el desbarbado o el biselado una vez que
ha concluido el proceso de tallado del dentado. Para hacer posible
un desbarbado o un biselado se agranda la inclinación relativa entre
la cabeza portacuchillas 7 de forma de plato y la superficie
frontal de la rueda cónica 1, tal como puede deducirse de las
figuras 2 y 3. En la parte superior de la figura 2 se muestra la
vista en planta de una cabeza portacuchillas 7 de forma de plato
con varias cuchillas de varilla 3 y 4. Las cuchillas de varilla 3, 4
están solamente insinuadas en la parte superior de la figura 2, ya
que éstas se encuentran en el lado de la cabeza portacuchillas 7 que
queda vuelto hacia la pieza de trabajo 1. Las cuchillas de varilla
3 y 4 están dispuestas alternado sobre una cabeza portacuchillas,
mecanizando la cuchilla de varilla 3, por ejemplo, el flanco convexo
1.1 de un diente y mecanizando la cuchilla de varilla 4, por
ejemplo, el flanco cóncavo 1.2 de un diente. En la parte inferior
de la figura 2 se muestra el alzado lateral esquemático. En este
alzado lateral se puede apreciar que las cuchillas de varilla 3, 4
están enchufadas en la cabeza portacuchillas 7 y, debido a la ligera
inclinación relativa entre la cabeza portacuchillas 7 y un corte
radial de la rueda cónica 1 en el lado derecho, penetran en los
huecos interdentales y forman allí los flancos de diente convexos y
cóncavos. La posición de montaje de la cabeza portacuchillas 7 y de
la rueda cónica 1 en la máquina 20 talladora de dentados puede
apreciarse con ayuda del eje 32 del husillo de pieza de trabajo y
el eje 17 del husillo de herramienta. Típicamente, la proyección
del eje 32 del husillo de pieza de trabajo sobre el eje 17 del
husillo de herramienta encierra un ángulo \alpha entre 0 y 70
grados, tal como se insinúa en la figura 2.
Para el desbarbado o el biselado se varía la
posición relativa del eje 32 del husillo de pieza de trabajo con
respecto al eje 17 del husillo de herramienta, tal como se muestra
en la figura 3. En este caso, se ajusta un ángulo \alpha más
grande que se desvía -preferiblemente en una diferencia angular
comprendida entre 10 y 60 grados- del ángulo que se empleó para el
fresado de la misma rueda dentada cónica. En la parte superior de
la figura 3 se muestra la vista en planta de una cabeza
portacuchillas 7 de forma de plato con varias cuchillas de varilla
3 y 4 que se utilizan para el desbarbado. Las cuchillas de varilla 3
y 4 penetran una tras otra en huecos interdentales consecutivos,
tal como se muestra en la parte inferior de la figura 3, barriéndose
solamente una zona extrema de los huecos interdentales debido a la
posición oblicua extrema (inclinación). En este caso, según una
primera forma de realización, se ajusta la inclinación y se mueven
los ejes de modo que solamente se desbarben los flancos de diente
cóncavos, ya que, como se ha descrito al principio, estos flancos
forman en general un ángulo agudo con la superficie dorsal del
diente de la rueda cónica. Cortan entones solamente las cuchillas
de varilla que se utilizan para la fabricación de los flancos
cóncavos. En esta forma de realización se salta durante el
desbarbado por encima de cada segunda cuchilla de varilla, es decir
que no se presenta contacto alguno entre ésta y el flanco de
diente.
En otra forma de realización se pueden elegir
los ajustes de la máquina de modo que la varilla de cuchilla 3
elimine eventuales rebabas presentes en un flanco convexo y la
cuchilla de varilla 4 elimine eventuales rebabas presentes en un
flanco cóncavo.
Preferiblemente, el husillo 30 de pieza de
trabajo y el husillo 11 de herramienta están dispuestos de modo
que, durante el tallado del dentado y el desbarbado o el biselado,
la pieza de trabajo 31 y la herramienta 7 se encuentren
sustancialmente sobre la zona de la máquina 20 en la que se pueden
recoger sin problemas las virutas producidas. Si se utiliza una
máquina según la figura 1, es de mencionar entonces que las virutas
que se producen durante el biselado o el desbarbado llegan
sustancialmente por efecto de la fuerza de la gravedad al acumulador
de virutas 35.
Según la invención, se emplea para el biselado
y/o el desbarbado la misma herramienta 7 que se empleó ya también
para la mecanización con arranque de virutas de la pieza de trabajo
31. Para hacer posible el biselado o el desbarbado se inclina
fuertemente el husillo de pieza de trabajo 30 junto con la rueda
cónica 31 con relación a la cabeza portacuchillas mediante la
regulación de al menos uno de los ejes de la máquina 20, tal como se
muestra en la figura 3. Durante la rotación coordinada simultánea
del husillo 30 de pieza de trabajo alrededor del eje 32 de dicho
husillo y de la cabeza portacuchillas 7 alrededor del eje 17 del
husillo de herramienta, las cuchillas de varilla 3, 4 de la cabeza
portacuchillas 7 encajan sucesivamente en huecos interdentales de
dientes contiguos y realizan allí un movimiento de biselado o de
desbarbado con respecto a los cantos de la rueda cónica 31. Para
hacer posible una rotación coordinada del husillo 30 de pieza de
trabajo y de la cabeza portacuchillas 7 se acoplan al menos estos
dos movimientos de rotación por medio del controlador 29.
En el caso más sencillo, es suficiente un
movimiento de giro alrededor del eje vertical C, tal como puede
ilustrarse con ayuda de la máquina 20 en la figura 1. Mediante un
giro del soporte 14 del husillo de pieza de trabajo alrededor del
eje C se puede regular la inclinación entre la rueda cónica 31 y la
cabeza portacuchillas 7. Si se realizan entonces movimientos de
rotación de la rueda cónica 31 alrededor del eje 32 del husillo de
pieza de trabajo y de la cabeza portacuchillas 7 alrededor del eje
17 del husillo de herramienta con velocidades de rotación adecuadas,
se efectúa así el desbarbado según la invención.
En el caso de formas geométricas más complicadas
de la rueda dentada, se pueden regular también otros ejes.
Eventualmente, la regulación de los ejes puede efectuarse por vía
dinámica para asegurar que las cuchillas de varilla entren en
contacto y sean activas solamente en la zona extrema de los dientes
que se han de desbarbar. Preferiblemente, se acoplan por medio del
controlador 29 una parte de los movimientos axiales o bien todos
los movimientos de los seis ejes numéricamente controlados.
En otra forma de realización se efectúa el
desbarbado en una primera pasada. Durante el desbarbado se ajusta
la inclinación relativa de la cabeza portacuchillas 7 con respecto a
la pieza de trabajo 1 de modo que las cuchillas de varilla eliminen
solamente rebabas que sobresalgan de los cantos de los dientes. En
otra pasada se produce entonces un bisel. A este fin, el
controlador programable 29 controla los ejes de modo que las
cuchillas de varilla mecanicen en el ángulo deseado los cantos de
diente que se han desbarbado previamente. Se puede evitar así una
rebaba secundaria, ya que, con una inclinación correspondiente de
fuerte pendiente de las cuchillas de varilla con respecto a la
rueda cónica, no tienen que arrancarse virutas de grandes cantidades
de material para desbarbar la altura completa de los dientes.
Una ventaja de la invención es que las cuchillas
de varilla no necesitan una forma especial del perfil de los filos
para que puedan ser utilizadas en el desbarbado o biselado según la
invención. Por tanto, antes del biselado o del desbarbado no se
tienen que sujetar nuevas herramientas ni se tiene que transferir a
otra máquina la pieza de trabajo que se quiere desbarbar. Según la
invención, se puede mecanizar y biselar o desbarbar con la misma
sujeción de la pieza de trabajo. Resultan así enormes ahorros de
tiempo.
Se considera también como una ventaja de la
invención el hecho de que se puede ajustar mediante movimientos
relativamente pequeños y cortos un posicionamiento relativo de la
herramienta y de la pieza de trabajo que haga posible un biselado o
desbarbado. Se puede realizar así con relativa rapidez la transición
de la fabricación de la pieza de trabajo al biselado o al
desbarbado.
El canto de perfil a desbarbar es en ruedas
cónicas con dentado de forma arqueada una curva de fuerte curvatura
espacial que resulta de la intersección de dos superficies, a saber,
del flanco ya de todos modos curvado con un redondeamiento de pie
adyacente y de la superficie dorsal del diente de la rueda cónica.
Este canto de perfil con curva de fuerte curvatura puede biselarse
o desbarbarse de manera ventajosa con un dispositivo según la
invención, ya que los seis ejes de la máquina se pueden controlar de
modo que los filos de las cuchillas de varilla se pueden mover
libremente dentro de ciertos límites con respecto al canto del
perfil.
Preferiblemente, la máquina talladora de
dentados está diseñada del modo que se muestra en la figura 1. Esta
disposición de los seis ejes hace posible que la zona en la que se
encuentra el sitio de acoplamiento de la pieza de trabajo 31 y la
herramienta 7 sea lo bastante grande como para hacer posible una
fuerte inclinación de la rueda cónica 31 con respecto a la
herramienta 7 de forma de plato, sin que se produzcan estorbos o
colisiones.
La máquina 20 talladora de dentados está
equipada con un controlador programable 29 que hace posible que se
realice el ajuste de los ejes de modo que pueda llevarse a cabo una
operación de desbarbado o de biselado.
En una forma de realización preferida se diseña
el controlador programable de modo que estén acoplados para
movimiento al menos dos de los seis ejes numéricamente controlados.
Se prefiere especialmente el acoplamiento de cinco o incluso seis
de los ejes numéricamente controlados.
En otra forma de realización preferida se diseña
el controlador programable de modo que éste controle el desarrollo
del movimiento para que las cuchillas de varilla penetren solamente
en la zona extrema de los espacios interdentales.
En la figura 1 se ha insinuado un cable que está
provisto de un número 27. En lugar de prever el controlador 29 en
la máquina 20 talladora de dentados, se puede trasladar al exterior
todo el controlador o bien una parte del mismo. En este caso, la
información del controlador sería transferida a la máquina 20
talladora de dentados a través del cable 27.
La invención puede utilizarse de manera
especialmente ventajosa en una máquina talladora de dentados dotada
de control CNC de conformidad con el documento DE19646189 C2.
Claims (11)
1. Máquina (20) talladora del dentado de ruedas
cónicas para biselar y/o desbarbar cantos en los dientes de una
rueda cónica (1; 31), en donde la máquina (20) talladora de dentados
presenta un husillo (30) de pieza de trabajo que recibe
coaxialmente a la rueda dentada (1; 31), un carro (18) que recibe a
una cabeza portacuchillas (7) con varias cuchillas de varilla (3,
4), y al menos cinco ejes numéricamente controlables (X, Y, Z, C,
17, 32) que son activados por medio de un controlador programable
(29), en donde
- -
- uno de los ejes forma un eje (32) del husillo (30) de pieza de trabajo,
- -
- otro eje forma un eje (17) del husillo de herramienta de la cabeza portacuchillas (7) y
- -
- los al menos cinco ejes numéricamente controlables (X, Y, Z, C, 17, 32) están concebidos y dispuestos de modo que el husillo (30) de pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1; 31) pueda ser inclinado con relación a la cabeza portacuchillas por efecto de la regulación de al menos uno de los ejes,
caracterizada porque
- -
- al mismo tiempo que el husillo (30) de pieza de trabajo gira alrededor del eje (32) del mismo y la cabeza portacuchillas (7) gira alrededor del eje (17) del husillo de herramienta, las cuchillas de varilla (3, 4) penetran sucesivamente en espacios interdentales de dientes contiguos y realizan un movimiento de biselado o de desbarbado con respecto al canto,
- -
- el eje (32) del husillo de pieza de trabajo y/o el eje (17) del husillo de herramienta son regulables de modo que se pueda agrandar la inclinación relativa (\alpha) entre el husillo (30) de pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1; 31) y la cabeza portacuchillas (7), y
- -
- se puede utilizar la misma cabeza portacuchillas (7) para la mecanización del dentado de la rueda cónica (1; 31) y para el biselado y/o el desbarbado de los cantos en los dientes de la rueda cónica (1; 31).
2. Máquina (20) talladora del dentado de ruedas
cónicas según la reivindicación 1, caracterizada porque el
controlador programable (29) está concebido de modo que, según la
rueda cónica (1; 31) que se quiere desbarbar, sea posible inclinar
el husillo (30) de la pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1;
31) con relación a la cabeza portacuchillas (7) de tal manera que
las cuchillas de varilla (3, 4) no encajen en los flancos de diente
ya producidos.
3. Máquina (20) talladora del dentado de ruedas
cónicas según la reivindicación 1, caracterizada porque el
controlador programable (29) está concebido de modo que acople para
movimiento al menos dos de los seis ejes numéricamente
controlables.
4. Máquina (20) talladora del dentado de ruedas
cónicas según la reivindicación 1, caracterizada porque el
controlador programable (29) está concebido de modo que controle el
desarrollo del movimiento para que las cuchillas de varilla (3, 4)
solamente penetren en la zona extrema de los espacios
interdentales.
5. Máquina (20) talladora del dentado de ruedas
cónicas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizada porque el biselado y/o el desbarbado son un
proceso continuo en el que una primera cuchilla de varilla (3)
penetra en un primer hueco interdental de la rueda cónica (31; 1) y
realiza el movimiento de desbarbado, y una segunda cuchilla de
varilla (4) penetra en un segundo hueco interdental de la rueda
cónica (31; 1) y realiza el movimiento de desbarbado.
6. Máquina (20) talladora del dentado de ruedas
cónicas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizada porque la rueda cónica consiste en un piñón
(31) de dentado arqueado o una corona dentada (1) de dentado
arqueado.
7. Procedimiento para biselar y/o desbarbar
cantos en los dientes de una rueda cónica (1; 31) en una máquina
(20) talladora del dentado de ruedas cónicas con al menos cinco ejes
numéricamente controlables (X, Y, Z, C, 17, 32), en la que la rueda
cónica (1; 31) está montada de forma giratoria en un husillo (30) de
pieza de trabajo con un eje (32) del mismo y una cabeza
portacuchillas (7) con varias cuchillas de varilla (3, 4) está
montado en forma giratoria alrededor de un eje (17) de husillo de
herramienta, caracterizado porque el procedimiento comprende
los pasos siguientes, que se ejecutan a continuación de una
mecanización del dentado de la rueda cónica (1, 31):
- -
- regulación del eje (32) del husillo de pieza de trabajo y/o del eje (17) del husillo de herramienta para agrandar la inclinación relativa (\alpha) entre el husillo (30) de pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1; 31) y la cabeza portacuchillas (7),
- -
- realización de una rotación coordinada del husillo (30) de pieza de trabajo alrededor del eje (32) del mismo y de la cabeza portacuchillas (7) alrededor del eje (17) del husillo de herramienta para hacer que las cuchillas de varilla (3, 4) de la cabeza portacuchillas (7) encajen sucesivamente en espacios interdentales de dientes contiguos de la rueda cónica (1; 31) y para ejecutar allí un movimiento de biselado o de desbarbado con respecto a cantos de la rueda cónica (1; 31),
en donde al menos dos de los al menos cinco ejes
numéricamente controlables (X, Y, Z, C, 17, 32) están acoplados para
movimiento a fin de lograr la rotación coordinada, y
en donde la mecanización del dentado de la rueda
cónica (1, 31) y el biselado y/o el desbarbado de los cantos en los
dientes de la rueda cónica (1; 31) se ejecutan con la misma cabeza
portacuchillas (7).
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque las cuchillas de varilla (3, 4) están
dispuestas alternándose en la cabeza portacuchillas (7),
utilizándose una parte de las cuchillas de varilla (3) para
mecanizar flancos convexos (1.1) de los dientes y utilizándose otra
parte de las cuchillas de varilla (4) para mecanizar flancos
cóncavos (1.2) de los dientes, y
- -
- desbarbándose, al ejecutar la rotación coordinada, únicamente los flancos cóncavos (1.2) y cortando entonces solamente las cuchillas de varilla (4) que se utilizaron para producir los flancos cóncavos (1.2).
9. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque las cuchillas de varilla (3, 4) están
dispuestas alternándose en la cabeza portacuchillas (7),
utilizándose una parte de las cuchillas de varilla (3) para
mecanizar flancos convexos (1.1) de los dientes y utilizándose otra
parte de las cuchillas de varilla (4) para mecanizar flancos
cóncavos (1.2) de los dientes, y
- -
- desbarbándose, al ejecutar la rotación coordinada, los flancos cóncavos (1.2) por medio de las cuchillas de varilla (4) que se utilizaron para producir los flancos cóncavos (1.2), y
- -
- desbarbándose, al ejecutar la rotación coordinada, los flancos convexos (1.1) por medio de las cuchillas de varilla (3) que se utilizaron para producir los flancos convexos (1.1).
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque, en el caso de
formas geométricas más complicadas de la rueda cónica (1; 31), se
regulan más de dos de los al menos cinco ejes numéricamente
controlables (X, Y, Z, C, 17, 32) y esta regulación de los ejes se
efectúa por vía dinámica a fin de asegurar que las cuchillas de
varilla (3, 4) entren en contacto y pasen a ser activas únicamente
en la zona extrema de los dientes que se deben desbarbar.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque
- -
- en un primer paso se ajusta la inclinación relativa (\alpha) entre el husillo (30) de pieza de trabajo junto con la rueda cónica (1; 31) y la cabeza portacuchillas (7) de modo que las cuchillas de varilla (3, 4) retiren solamente rebabas que sobresalgan de los cantos de los dientes, y
- -
- en un segundo paso se controlan los ejes de modo que se produzca un bisel debido a que las cuchillas de varilla (3, 4) mecanizan en un ángulo deseado los cantos de diente que se desbarbaron en el primer paso.
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