ES2334327T3 - Procedimiento para la optimizacion del funcionamiento de una maquina herramienta mediante el ajuste de su temperatura. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la optimización del funcionamiento de una máquina (1) de mecanización de al menos una pieza (2) por eliminación de material (3) por medio de al menos un útil de corte (4), comprendiendo esta máquina (1), por una parte, un cierto número de elementos constitutivos (5, 6) entre los que figura una estructura (5) tal como una bancada (5) y unos órganos motores (6) que proceden unas acciones de arrastre y desplazamiento de al menos uno de los elementos (2, 4) que constituyen el útil (4) y la pieza mecanizada (2) y, por otra parte, utilizando una instalación (7) de lubrificación y de refrigeración del útil (4) y de la pieza (2) por medio de un fluido (8) denominado a continuación líquido (8) de lubrificación, de acuerdo con este procedimiento, . al menos de una manera empírica, se determina al menos un valor (T1) de temperatura del lúquido de lubrificación (8), denominado valor (T1) de consigna en el que la máquina herramienta (1) funciona de una manera estable, es decir, produce piezas (2) de una calidad elevada y constante, . durante la utilización de la máquina herramienta (1) para la producción de piezas (2), . por una parte, se modifica la temperatura del líquido de lubrificación (8) en vistas a ajustarla al valor (T1) de la temperatura de consigna, y . por otra parte, se modifica el valor de la temperatura de al menos uno de los elementos constitutivos (5, 6) de la referida máquina (1) en vistas a conducir su temperatura a un valor próximo al de la temperatura del líquido de lubrificación (8), caracterizándose dicho procedimiento porque para modificar el valor de la temperatura de al menos uno de los elementos constitutivos (5, 6) de la máquina (1) y situarlo en un valor próximo al valor (T1) de la temperatura de consigna: - se confina al menos parcialmente la máquina (1) en un recinto (9) que presenta al menos dos aberturas (90, 91) de sección apropiada para permitir la entrada y después la salida de un flujo de aire (0), - actuando a nivel de al menos una de las aberturas (90, 91) se hace circular por el interior del recinto (9) un flujo de aire (10) en el que se ha previamente modificado el valor de la temperatura para ajustarlo a un valor sensiblemente igual al valor (T1) de la temperatura de consigna.
Description
Procedimiento para la optimización del
funcionamiento de una máquina herramienta mediante el ajuste de su
temperatura.
La invención hace referencia a un procedimiento
para la optimización del funcionamiento de una máquina herramienta
(véase, por ejemplo, el documento
GB-A-2114924).
Por máquina herramienta se designa una máquina
para la mecanización de al menos una pieza por eliminación de
material por medio de al menos un útil de corte.
La invención se refiere igualmente a una
instalación para la puesta en práctica de dicho procedimiento y a la
máquina cuyo funcionamiento resulta optimizado mediante la puesta en
práctica del expresado procedimiento.
La invención se encamina a la optimización del
funcionamiento de una máquina para la mecanización de al menos una
pieza por eliminación de material por medio de al menos un útil de
corte, comprendiendo esta máquina, por una parte, un cierto número
de elementos constitutivos entre los que figura una estructura, tal
como una bancada, y unos órganos motores que desarrollan unas
acciones de arrastre y de desplazamiento de al menos uno de los
elementos constituidos por el útil y la pieza que se trata de
mecanizar y, por otra parte, utilizando una instalación de
lubrificación y de refrigeración del útil y de la pieza por medio de
un fluido, que en lo sucesivo de denominará líquido de
lubrificación.
La invención se refiere más en particular,
aunque no exclusivamente, a un procedimiento para la optimización
del funcionamiento de un torno o máquina para tornear.
En el ámbito de las máquinas herramienta, cuando
se desea que una máquina de mecanización funcione de una manera
estable, es decir, cuando interesa que esta máquina produzca piezas
de una calidad elevada y constante, es ya conocido climatizar el
local en el que la máquina en cuestión se halle instalada y/o
estabilizar la temperatura del liquido de lubrificación.
Estas soluciones presentan unas ventajas pero no
proporcionan unos resultados totalmente satisfactorios.
Un resultado que la invención se encamina a
obtener consiste en un procedimiento de optimización del
funcionamiento de una máquina herramienta que subsane los indicados
inconvenientes.
Al indicado efecto, la invención tiene por
objeto un procedimiento de acuerdo con el cual:
- -
- al menos de una manera empírica, se determina al menos un valor de temperatura del líquido de lubrificación, denominado valor de consigna, con el que la máquina de mecanización funciona de una manera estable, es decir, produce piezas de una calidad elevada y constante,
- -
- durante la utilización de la máquina de mecanización para la producción de piezas,
- -
- por una parte, se modifica la temperatura del líquido de lubrificación en vista a ajustarla al valor de la temperatura de consigna, y
- -
- por otra parte, se modifica el valor de la temperatura de al menos uno de los elementos constitutivos de la indicada máquina de tal manera que se conduzca su temperatura a un valor próximo al correspondiente a la temperatura del líquido de lubrificación.
El procedimiento en cuestión se caracteriza
porque para modificar el valor de la temperatura de al menos uno de
los elementos constitutivos (5, 6) de la máquina y conducirla a un
valor próximo al valor de la temperatura de consigna:
- -
- se confina al menos parcialmente la máquina en un recinto que comprende al menos dos aberturas de sección apropiada para permitir la entrada y después la salida de un flujo de aire,
- -
- actuando a nivel de al menos una de las aberturas, se hace circular a través del recinto un flujo de aire en el que se ha modificado previamente el valor de la temperatura para ajustarlo a un nivel sensiblemente igual al de la temperatura de consigna.
La invención tiene igualmente por objeto una
instalación para la puesta en práctica del procedimiento en
cuestión, según la reivindicación 10, así como la máquina cuyo
funcionamiento resulta optimizado.
La invención será más fácilmente comprendida a
través de la lectura de la descripción que sigue, realizada a título
de ejemplo no limitativo, haciendo referencia al dibujo anexo que
representa esquemáticamente:
- Figura 1: una vista en sección de una
instalación para la puesta en práctica del procedimiento que
constituye objeto de la invención.
Haciendo referencia al dibujo, en el mismo puede
verse una máquina 1 para la mecanización de al menos una pieza 2 por
extracción de fragmentos 3 de material por medio de al menos un útil
de corte 4.
Por ejemplo, la máquina 1 puede hallarse
constituida por un torno, pero ello no debe considerarse limitativo
y, por otra parte, no puede deducirse de manera flagrante del
dibujo.
De una manera clásica, la máquina 1:
- -
- por una parte, comprende un cierto número de elementos constitutivos 5, 6, entre los que figura al menos una estructura 5, tal como una bancada 5, y unos órganos motores 6 que desarrollan unas acciones de arrastre y de desplazamiento de al menos uno de los elementos 2, 4, que se hallan constituidos por el útil 4 y la pieza mecanizada 2, y
- -
- por otra parte, se utiliza una instalación 7 de lubrificación y de refrigeración del útil 4 y de la pieza 2 por medía de un fluido 8, denominado en lo que sigue líquido 8 de lubrificación.
Para optimizar el funcionamiento de la máquina 1
de mecanización:
- -
- al menos de una manera empírica, se determina al menos un valer T1 de temperatura del líquido 8 de lubrificación, denominado valor T1 de consigna, en el que la máquina de mecanización 1 funciona de una manera estable, es decir, produce unas piezas 2 de una calidad elevada y constante.
- -
- durante la utilización de la máquina 1 de mecanización para la producción de piezas 2,
- .
- por una parte, de modifica la temperatura del líquido 8 de lubrificación en vistas a ajustarla al valor T1 de la temperatura de consigna, y
- .
- por otra parte, se modifica el valor de la temperatura de al menos uno de los elementos constitutivos 5, 6 de la referida máquina 1 en vistas a conducir su temperatura a un valor próximo al correspondiente a la temperatura del líquido 8 de lubrificación.
De una manera destacable, para modificar el
valor de la temperatura de la máquina 1 y situarlo en un valor
próximo al valor T1 de la temperatura de consigna:
- -
- se confina al menos parcialmente la máquina 1 en un recinto 9 que presenta al menos dos aberturas 90, 91 de sección apropiada para permitir la entrada y después la salida de un flujo 10 de aire,
- -
- actuando a nivel de al menos una de las aberturas 90, 91 se hace circular a través del recinto 9 un flujo de aire 10 en el que se ha modificado previamente el valor de la temperatura para ajustarle a un valor sensiblemente igual al valor T1 de la temperatura de consigna.
El respeto a este procedimiento permite obtener
el resultado esencial de la invención, a saber, la optimización del
funcionamiento de una máquina 1 de mecanización mediante la
reducción de los diferentes gradientes de temperatura que existen en
esta máquina 1 entre, por una parte, la temperatura del líquido 8 de
lubrificación y, por otra parte, la temperatura de cada uno de los
diferentes elementos 5, 6 constitutivos de dicha máquina 1.
La observación de este procedimiento permite
igualmente acelerar de una manera notable el alcance de la
temperatura óptima de funcionamiento de la máquina herramienta
1.
De una manera igualmente destacable, para
modificar el valor de la temperatura del flujo 10 de aire inyectado
en el recinto y de ajustarlo a un valor sensiblemente igual al valor
T1 de consigna, se le obliga a intercambiar calorías con el líquido
8 de lubrificación.
La observación de estas etapas del procedimiento
permite obtener la optimización del funcionamiento de una máquina de
mecanización, sin necesidad de recurrir a una solución onerosa.
De una manera asimismo destacable, para
modificar el valor de la temperatura de la máquina 1 y conducirlo a
un valor próximo al valor T1 de consigna, se hace además circular el
líquido 8 de lubrificación en contacto con al menos uno de los
elementos constitutivos 5, 6 de la máquina 1.
De una manera preferente, se hace circular el
líquido de lubrificación 8 por el interior de al menos uno de los
elementos 5, 6 constitutivos de la máquina 1.
De una manera destacable, para modificar el
valor de la temperatura del líquido 8 de lubrificación, en vistas a
ajustarlo al valor T1 de la temperatura de consigna, se lleva a cabo
al menos una de las operaciones consistentes en aportar o retirar
calorías al líquido 8 de lubrificación.
La invención hace igualmente referencia a una
instalación 11 para la puesta en práctica del procedimiento.
Esta instalación 11 para la puesta en práctica
del procedimiento que constituye objeto de la invención destaca por
comprender:
- -
- un primer dispositivo 12 para, al menos de una manera empírica, determinar al menos un valor T1 de temperatura del líquido de lubrificación 8, denominado valor de consigna T1, en el que la máquina herramienta 1 funciona de una manera estable, es decir, en el que produce unas piezas 2 de una calidad elevada y constante,
- -
- un segundo dispositivo 13 para modificar la temperatura del líquido 8 de lubrificación en vistas a ajustarlo al valor T1 de la temperatura de consigna, cuando se utiliza la máquina 1 de mecanización para la producción de piezas 2, y
- -
- un tercer dispositivo 14 para, cuando se utiliza la máquina 1 para la producción de piezas 2, modificar el valor de la temperatura de esta máquina 1 en vistas a conducirlo a un valor próximo al correspondiente a la temperatura del líquido 8 de lubrificación,
- -
- un recinto 9 en el que queda alojada, al menos parcialmente, la máquina 1, comprendiendo este recinto 9 al menos dos aberturas 90, 91 de sección apropiada para permitir el paso de un flujo de aire 10,
- -
- un segundo aparato 15 denominado de ajuste de la temperatura del flujo de aire 10 a un valor sensiblemente igual al valor T1 de la temperatura de consigna,
- -
- un tercer aparato 16 denominado de puesta en circulación del flujo de aire 10 por el interior del recinto 9 a través de al menos una de las aberturas 90, 91 y a través del primer aparato 14.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta instalación destaca igualmente por el hecho
de que el primer dispositivo 12 comprende unas sondas de temperatura
conexionadas a un aparato registrador.
El técnico en la materia se halla en condiciones
de examinar por sí mismo el o los registros y de determinar la
temperatura del líquido de lubrificación en la que la máquina
produce de manera estable unas piezas de una cualidad constante.
Esta instalación destaca igualmente por el hecho
de que el segundo dispositivo 13 comprende al menos uno de dos
elementos 13A y 13B, que son:
- -
- un recipiente 13A de recogida de los fragmentos 3 de material extraídos de la pieza 2 y del líquido 8 de lubrificación,
- -
- un primer aparato 13B consistente en un aparato térmico que permita aportar o retirar calorías al líquido de lubrificación 8 para situar su temperatura en el valor T1 de consigna.
\vskip1.000000\baselineskip
Se comprende, en consecuencia, que el líquido de
lubrificación 8:
- -
- puede adquirir calorías a través del contacto con los fragmentos 3 de material desprendidos de las piezas 2 y/o
- -
- puede adquirir o perder calorías por su paso a través de un primer aparato 138 consistente en un aparato térmico que permite que permite estabilizar la temperatura del líquido de lubrificación 8 en un valor próximo a la temperatura de consigna T1.
\vskip1.000000\baselineskip
De una manera asimismo destacable, el segundo
aparato 15, denominado de ajuste de la temperatura del flujo 10 de
aire en un valor sensiblemente igual al valor T1 correspondiente a
la temperatura de consigna, consiste en un intercambiador térmico 15
que permite, por otra parte, la circulación del líquido de
lubrificación 8.
El tercer aparato 16, denominado de puesta en
circulación del flujo de aire 10, consiste en un ventilador.
De una manera igualmente destacable, el tercer
dispositivo 14 comprende al menos un tramo 17 de una conducción que,
por una parte, permite la circulación del líquido de lubrificación 8
y, por otra parte, atraviesa al menos uno de los elementos 5, 6
constitutivos de la máquina.
Estas últimas particularidades técnicas permiten
reforzar la eficacia del procedimiento que constituye objeto de la
invención acelerando el proceso de termalización de la máquina.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se dirige exclusivamente a ayudar al lector y no forma
parte del documento de patente europea. Incluso si en su concepción
se ha observado el máximo cuidado, no pueden excluirse errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
sentido.
GB 2114924 A (0001)
Claims (10)
1. Procedimiento para la optimización del
funcionamiento de una máquina (1) de mecanización de al menos una
pieza (2) por eliminación de material (3) por medio de al menos un
útil de corte (4), comprendiendo esta máquina (1), por una parte, un
cierto número de elementos constitutivos (5, 6) entre los que
figura una estructura (5) tal como una bancada (5) y unos órganos
motores (6) que proceden unas acciones de arrastre y desplazamiento
de al menos uno de los elementos (2, 4) que constituyen el útil (4)
y la pieza mecanizada (2) y, por otra parte, utilizando una
instalación (7) de lubrificación y de refrigeración del útil (4) y
de la pieza (2) por medio de un fluido (8) denominado a continuación
líquido (8) de lubrificación,
de acuerdo con este procedimiento,
- .
- al menos de una manera empírica, se determina al menos un valor (T1) de temperatura del lúquido de lubrificación (8), denominado valor (T1) de consigna en el que la máquina herramienta (1) funciona de una manera estable, es decir, produce piezas (2) de una calidad elevada y constante,
- .
- durante la utilización de la máquina herramienta (1) para la producción de piezas (2),
- ..
- por una parte, se modifica la temperatura del líquido de lubrificación (8) en vistas a ajustarla al valor (T1) de la temperatura de consigna, y
- ..
- por otra parte, se modifica el valor de la temperatura de al menos uno de los elementos constitutivos (5, 6) de la referida máquina (1) en vistas a conducir su temperatura a un valor próximo al de la temperatura del líquido de lubrificación (8),
caracterizándose dicho procedimiento
porque para modificar el valor de la temperatura de al menos uno de
los elementos constitutivos (5, 6) de la máquina (1) y situarlo en
un valor próximo al valor (T1) de la temperatura de consigna:
- -
- se confina al menos parcialmente la máquina (1) en un recinto (9) que presenta al menos dos aberturas (90, 91) de sección apropiada para permitir la entrada y después la salida de un flujo de aire (0),
- -
- actuando a nivel de al menos una de las aberturas (90, 91) se hace circular por el interior del recinto (9) un flujo de aire (10) en el que se ha previamente modificado el valor de la temperatura para ajustarlo a un valor sensiblemente igual al valor (T1) de la temperatura de consigna.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para modificar el valor de la
temperatura del flujo de aire (10) inyectado en el recinto y
ajustarlo a un valor sensiblemente igual al correspondiente al valor
(T1) de consigna, se le hace intercambiar calarías con el líquido de
lubrificación (8).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque para modificar el valor de la
temperatura de la máquina (1) y conducirlo a un valor próximo al
correspondiente a la temperatura de consigna (T1), se hace además
circular el líquido de lubrificación (8) en contacto con al menos
uno de los elementos constitutivos (5, 6) de la máquina.
4. Procedimiento según una cualesquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para modificar
el valor de la temperatura del líquido de lubrificación (8), en
vistas a ajustarlo al valor (T1) de la temperatura de consigna, se
realiza al menos una de las operaciones consistentes en aportar o
retirar calorías del líquido de lubrificación
(8).
(8).
5. Instalación para la puesta en práctica del
procedimiento según una cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizada porque comprende
- -
- un primer dispositivo (12) para determinar, al menos de una manera empírica, al menos un valor (T1) de temperatura del líquido de lubrificación (8), denominado valor de consigna (T1), en el que la máquina (1) de mecanización funciona de una manera estable, es decir, produce piezas (2) de una calidad elevada y constante,
- -
- un segundo dispositivo (13) para modificar, durante la utilización de la máquina (1) de mecanización para la producción de piezas (2), el valor de la temperatura de esta máquina (1) en vistas a ajustarlo al valor (T1) de la temperatura de consigna, y
- -
- un tercer dispositivo (14) para modificar, durante la utilización de la máquina de mecanización (1) para la producción de piezas (2), el valor de la temperatura de esta máquina (1) en vistas a conducirlo a un valor próximo al correspondiente a la temperatura del líquido (8) de lubrificación,
- -
- un recinto (9) en el que se halla alojada, al menos parcialmente, la máquina (1), presentando este recinto (9) al menos dos aberturas (90, 91) de sección apropiada para permitir la circulación de un flujo de aire (10).
- -
- un segundo aparato (15) denominado de ajuste de la temperatura del flujo de aire (10) a un valor sensiblemente igual al valor (T1) de la temperatura de consigna,
- -
- un tercer aparato (16) denominado de puesta en circulación del flujo de aire (10) por el interior del recinto (9) a través de al menos una de las aberturas (90, 91) y a través del primer aparato (14).
6. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque el primer dispositivo (12) comprende
unas sondas de temperatura conexionadas a un aparato
registrador.
7. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizado porque el segundo dispositivo (13) comprende al
menos uno de dos elementos (13A, 13B) que son:
- -
- un recipiente (13A) de recogida de los fragmentos de material (3) arrancados de la pieza (2) y del líquido de lubrificación.
- -
- un primer aparato (13B) consistente en un aparato térmico que permite aportar o retirar calorías del líquido (8) de lubrificación para situar su temperatura en el valor (T1) de consigna.
8. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque el segundo aparato (15), denominado de
ajuste de la temperatura del flujo de aire (10) a un valor
sensiblemente igual al valor (T1) correspondiente a la temperatura
de consigna, consiste en un intercambiador térmico (15) que permite
por otra parte la circulación del líquido de lubrificación (8).
9. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque el tercer dispositivo (14) comprende al
menos un tramo (17) de conducto que, por una parte, permite la
circulación del líquido de lubrificación (8) y, por otra parte,
atraviesa al menos uno de los elementos constitutivos (5, 6) de la
máquina (1).
10. Máquina cuyo funcionamiento resulta
optimizado, comprendiendo una instalación según una de las
reivindicaciones 5 a 9.
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