ES2645281T3 - Dispositivo de mecanizado vibratorio - Google Patents

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ES2645281T3
ES2645281T3 ES14733273.8T ES14733273T ES2645281T3 ES 2645281 T3 ES2645281 T3 ES 2645281T3 ES 14733273 T ES14733273 T ES 14733273T ES 2645281 T3 ES2645281 T3 ES 2645281T3
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Ugo Masciantonio
George Moraru
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Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Amvalor SAS
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Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Amvalor SAS
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Abstract

Dispositivo de mecanizado que comprende un bastidor, un árbol de transmisión (3) que discurre a lo largo de un eje (A) y apto para ser acoplado a una herramienta cortante, y un mecanismo de arrastre (1) del árbol de transmisión, comprendiendo dicho mecanismo un primer órgano de engranaje (13) acoplado al árbol de transmisión (3) y apto para arrastrar en su giro el árbol de transmisión alrededor de su eje con respecto al bastidor, un segundo órgano de engranaje (17) en unión helicoidal con el árbol de transmisión (3) y apto para actuar la traslación del árbol de transmisión (3) a lo largo de su eje (A) con respecto al bastidor según un movimiento de avance, en función de la velocidad relativa de giro de dichos órganos de engranaje primero y segundo, y medios de generación de oscilaciones axiales aptos para generar un movimiento de avance oscilante del árbol de transmisión a lo largo de su eje, estando dicho segundo órgano de engranaje (17) dotado de movimiento de traslación con respecto a dicho bastidor a lo largo del eje (A), caracterizado por que dichos medios de generación de oscilaciones axiales comprenden un actuador electromecánico (20) montado a referencia fija, relacionado con dicho bastidor, siendo apto dicho actuador electromecánico (20) para ser acoplado axialmente a dicho segundo órgano de engranaje (17) para hacerlo oscilar en sentido de traslación, en orden a superponer una componente de oscilación axial a dicho movimiento de avance.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de mecanizado vibratorio
La presente invencion se refiere al ambito de los dispositivos de mecanizado de piezas, tal como los dispositivos de taladrado y, mas en particular, a aquellos que integran un movimiento de avance de la herramienta cortante, por ejemplo de la broca.
Un dispositivo de este tipo es bien conocido por un experto en la materia, especialmente por el ejemplo que de el da el documento de patente FR 2907695, que describe una maquina, a la cual se denomina unidad de taladrado, que incluye las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion independiente 1, especialmente un mecanismo de arrastre dotado de un pinon de arrastre montado solidario en giro sobre un husillo portaherramientas para arrastrar en su giro este ultimo, facultando al propio tiempo un movimiento axial, y de un pinon de avance acoplado al husillo portaherramientas mediante una union helicoidal para provocar una traslacion del husillo a lo largo de su eje, en un movimiento de avance, en funcion de la velocidad relativa de giro de los pinones de arrastre y de avance.
A diferencia de las maquinas de control numerico u otros medios de taladrado que utilizan motores electricos, las unidades de taladrado generalmente poseen tan solo un motor (neumatico o electrico), que se encarga, con interposicion del mecanismo de arrastre, de poner en rotacion la herramienta alrededor de su eje y, simultaneamente, de su avance o su retroceso por traslacion a lo largo de su eje. Al estar relacionados mecanicamente los arrastres en sentido de traslacion y de giro, los parametros de operacion de las unidades de taladrado quedan inmovilizados por la eleccion de los pinones y constantes a todo lo largo del ciclo de taladrado. En particular, la relacion entre la velocidad de giro y la velocidad de avance queda impuesta cinematicamente, dando asi un avance por vuelta constante, que, por tanto, no puede ser adaptado optimamente en funcion de los materiales taladrados. De este modo, si bien una maquina de este tipo generalmente resulta satisfactoria, su utilizacion para perforar taladros profundos y/o apilamientos de multiples materiales puede resultar ser delicada.
En efecto, en este contexto, la evacuacion de virutas formadas en el taladrado puede resultar dificil. El atascamiento de las virutas puede provocar la rotura o un acentuado desgaste de la herramienta taladradora, la degradacion del estado de las superficies generadas, mas en particular en las operaciones de taladrado de apilamientos de materiales diferentes, o un acusado descenso de la productividad, especialmente por la limitacion impuesta de parametros de corte tales como la velocidad de giro o la velocidad de avance.
Consiste un remedio a este inconveniente en provocar la fragmentacion de estas virutas mediante variacion de su espesor, merced a un taladrado discontinuo. Asi pues, se dota a la maquina de taladrado descrita en el citado documento de patente de un sistema de desplazamiento del pinon de avance con respecto al bastidor de la maquina, que se materializa en forma de un conjunto de leva / seguidor de leva, siendo un primero de estos elementos solidario en su giro del husillo y siendo el otro solidario en su giro del pinon de avance, permitiendo imponer, en el taladrado, un movimiento oscilatorio al movimiento de avance del husillo a lo largo de su eje. De este modo, en el avance de la herramienta taladradora, estas oscilaciones axiales hacen variar el espesor de las virutas, permitiendo, por ende, su fragmentacion y su evacuacion. De ello resulta, no obstante, un rozamiento en correspondencia con la leva, que genera un calentamiento, desgaste y ruido. Adicionalmente, la frecuencia de las oscilaciones es funcion de la velocidad relativa de giro entre el pinon de avance y el husillo portaherramientas, y no siempre permite obtener las frecuencias de oscilacion optimas para una correcta fragmentacion de las virutas, ya que el numero de oscilaciones por vuelta permanece constante. Consecuentemente, tal maquina no podra adaptarse a configuraciones multiples de mecanizado, por ejemplo al taladrado con brocas de dos aristas o de una sola arista, para las cuales los numeros de oscilaciones por vuelta deben ser diferentes. Adicionalmente, las arquitecturas propuestas por la antedicha patente no permiten poder mandar un paro de la puesta en oscilacion en funcion de las particularidades del proceso de mecanizado. Ahora bien, tal paro se puede hacer necesario, por ejemplo si la misma herramienta tiene que realizar un taladrado seguido de la realizacion de un chaflan, precisando este ultimo de un movimiento de avance sin oscilaciones superpuestas. Son tambien imposibles con principios conocidos otras optimizaciones de la asistencia vibratoria en la fragmentacion de las virutas, como por ejemplo la variacion en tiempo real, durante la operacion de taladrado, de la amplitud o de la frecuencia de las oscilaciones impuestas, o la generacion de formas de oscilaciones diferentes de una sinusoide, como por ejemplo una forma de oscilacion en dientes de sierra.
Asi pues, es una finalidad de la presente invencion proponer un dispositivo de mecanizado mejorado, especialmente un dispositivo de taladrado que permita una fragmentacion de las virutas en el taladrado por superposicion de oscilaciones axiales al movimiento de avance de la herramienta, que este exento de una al menos de las limitaciones anteriormente apuntadas y, en particular, que sea simple en su puesta en practica, ocupe poco espacio y cuyas caracteristicas de oscilacion sean adaptables con facilidad.
Al tal efecto, la presente invencion tiene por objeto un dispositivo de mecanizado que comprende un bastidor, un arbol de transmision que discurre a lo largo de un eje y apto para ser acoplado a una herramienta cortante, y un mecanismo de arrastre del arbol de transmision, comprendiendo dicho mecanismo un primer organo de engranaje acoplado al arbol de transmision y apto para arrastrar en su giro el arbol de transmision alrededor de su eje con respecto al bastidor, un segundo organo de engranaje en union helicoidal con el arbol de transmision y apto para
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actuar la traslacion del arbol de transmision a lo largo de su eje con respecto al bastidor segun un movimiento de avance, en funcion de la velocidad relativa de giro de dichos organos de engranaje primero y segundo, y medios de generacion de oscilaciones axiales aptos para generar un movimiento de avance oscilante del arbol de transmision a lo largo de su eje.
De acuerdo con la invencion, dicho segundo organo de engranaje esta dotado de movimiento de traslacion con respecto a dicho bastidor a lo largo del eje, comprendiendo dichos medios de generacion de oscilaciones axiales un actuador electromecanico montado a referencia fija, relacionado con dicho bastidor, siendo apto dicho actuador electromecanico para ser acoplado axialmente a dicho segundo organo de engranaje para hacerlo oscilar en sentido de traslacion, en orden a superponer una componente de oscilacion axial a dicho movimiento de avance.
De acuerdo con otras caracteristicas ventajosas del dispositivo de mecanizado conforme a la invencion, consideradas aisladamente o en combinacion:
- dicho actuador electromecanico se halla apoyado por uno de sus extremos en un tope anular de apoyo axial fijado a dicho bastidor;
- dicho tope anular de apoyo axial comprende medios elasticos de amortiguamiento por mediacion de los cuales dicho extremo de dicho actuador electromecanico se halla apoyado en dicho tope anular de apoyo axial;
- se pueden prever medios de acoplamiento axial de dicho segundo organo de engranaje con un extremo libre oscilante de dicho actuador electromecanico, permitiendo limitar los rozamientos entre el extremo libre oscilante de dicho actuador electromecanico montado fijo de giro alrededor del eje y dicho segundo organo de engranaje arrastrado giratoriamente alrededor del eje;
- dichos medios de acoplamiento axial comprenden un medio de rodamiento que incluye un camino de rodadura fijo, conformado en un anillo fijo postizo al arbol de transmision y destinado a ser asociado al extremo libre de dicho actuador electromecanico, y un camino de rodadura giratorio, destinado a ser asociado a dicho segundo organo de engranaje, estando dispuestos unos elementos giratorios entre dichos caminos de rodadura fijo y giratorio;
- dicho camino de rodadura giratorio esta conformado, bien directamente en dicho segundo organo de engranaje, o bien en un anillo giratorio postizo al segundo organo de engranaje;
- dicho segundo organo de engranaje esta en union a corredera en la direccion del eje con un soporte, recibiendo dicho soporte un movimiento de giro y estando en union por pasador con respecto a dicho bastidor;
- dicha union a corredera entre dicho segundo organo de engranaje y dicho soporte en la direccion del eje esta realizada por medios de guia elasticos;
- dicho dispositivo puede comprender un pivote deslizante entre dicho segundo organo de engranaje y dicho bastidor;
- se puede prever un mecanismo de recuperacion elastica del segundo organo de engranaje en una posicion axial nominal con respecto al bastidor, estando adaptado el mecanismo de recuperacion elastica para facultar los movimientos del segundo organo de engranaje con respecto al bastidor en la direccion del eje por efecto de dicho actuador, al propio tiempo que solicita al segundo organo de engranaje en una direccion axial opuesta a la direccion del movimiento de avance del arbol;
- dicho actuador electromecanico puede ser un actuador piezoelectrico o magnetostrictivo o electrostrictivo.
Otras particularidades y ventajas de la invencion se desprenderan de la descripcion que a continuacion se hace de una forma particular de realizacion de la invencion, dada a titulo indicativo pero no limitativo, con referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:
la figura 1 es un esquema que ilustra la cinematica de un mecanismo de arrastre de una unidad de taladrado llamado de avance programado, en el que se puede aplicar la invencion; y
la figura 2 es un esquema similar a la figura 1, que detalla la organizacion de la parte de guia del arbol segun una forma de realizacion de la invencion, para combinar el movimiento de avance del arbol de transmision de salida con un movimiento oscilatorio a lo largo del eje.
La figura 1 ilustra una estructura cinematica tradicional de un dispositivo de taladrado que presenta un mecanismo de arrastre 1 que constituye un mecanismo de arrastre llamado de avance programado, que une mecanicamente un arbol de transmision de entrada 2 a un arbol de transmision de salida 3, al que esta destinada a acoplarse una herramienta cortante, en este caso concreto, una herramienta taladradora. El arbol 2 del mecanismo de arrastre esta
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acoplado a un motor impulsor o a un conjunto motor/reductor. El conjunto de estos elementos se halla alojado, al menos parcialmente, en un bastidor del dispositivo de taladrado, y el arbol de transmision de salida 3 es recibido en el bastidor con capacidad de movimiento giratorio alrededor de su eje A y con posibilidad de traslacion a lo largo de este eje A.
De acuerdo con el ejemplo de realizacion de la figura 1, el mecanismo de arrastre 1 comprende un primer medio de engranaje 11, que permite transformar el movimiento de giro del arbol de entrada 2 en un movimiento de giro del arbol de salida 3. Este primer medio de engranaje incluye, por ejemplo, una primera rueda impulsora 12 fijada sobre el arbol de entrada 2 que engrana en un primer organo de engranaje 13 acoplado al arbol de salida 3, al objeto de que el organo de engranaje 13 gire con el arbol de salida 3, al propio tiempo que faculta un desplazamiento de traslacion del mismo a lo largo de su eje A con respecto al primer organo de engranaje 13, siendo la union entre el primer organo de engranaje 13 y el arbol de transmision de salida 3, por ejemplo, una union a corredera 14, pudiendo incluir el arbol de transmision de salida 3 unas acanaladuras en las que engarzan correspondientes nervaduras del primer organo de engranaje 13.
De manera acorde con los mecanismos de arrastre tradicionales de avance mecanico programado, el mecanismo de arrastre 1 comprende un segundo medio de engranaje 15, que permite transformar el movimiento de giro del arbol de transmision de entrada 2 en un movimiento de avance del arbol de transmision de salida 3. Este segundo medio de engranaje 15 puede comprender, por ejemplo, una segunda rueda impulsora 16 acoplada al arbol de entrada 2 y que permite engranar un segundo organo de engranaje 17 acoplado al arbol de salida 3. El segundo organo de engranaje 17 esta acoplado al arbol de transmision de salida 3 por mediacion de una union helicoidal 18, que permite transformar el movimiento de giro del segundo organo de engranaje 17 con relacion al arbol de transmision de salida 3 en un correspondiente movimiento de traslacion del arbol de transmision de salida 3 a lo largo de su eje A con respecto al bastidor, de modo que el arbol de transmision de salida 3 avanza a lo largo del eje A con respecto al bastidor en funcion de la velocidad relativa de giro de los organos de engranaje primero y segundo 13 y 17. En efecto, la union helicoidal va a transformar el movimiento de giro relativo entre el segundo organo de engranaje 17 y el arbol de transmision de salida 3 en un movimiento de traslacion. La cuidadosa eleccion de las dos relaciones de transmision u1 y u2, respectivamente entre el segundo organo de engranaje 17 y la segunda rueda impulsora 16 y entre el primer organo de engranaje 13 y la primera rueda impulsora 12, permitira obtener un avance de pequeno valor (unas centesimas de milimetro), al propio tiempo que se pone en practica una union helicoidal de paso relativamente considerable y facil de realizar (unos milimetros).
Como variante, los movimientos de giro de los organos de engranaje 13 y 17 pueden ser proporcionados asimismo por dos cadenas cinematicas paralelas, mas complejas que las anteriormente presentadas, pero que reciben el movimiento de arrastre del mismo motor o pareja motor/reductor.
Anteriormente se ha explicado que las virutas que se forman a lo largo del taladrado de un material pueden ser evacuadas mas facilmente si estas ultimas se fragmentan al mismo tiempo que se van formando. Convencionalmente, se pretende hacer posible esta fragmentacion imprimiendo a la herramienta taladradora acoplada al arbol de transmision de salida 3 un movimiento de avance oscilante, superponiendo al movimiento de avance generado por el segundo organo de engranaje 17, con interposicion de la union helicoidal con el arbol de salida 3, un movimiento oscilante.
La solucion propuesta por la presente invencion para generar el movimiento de avance oscilante se puede aplicar en todo dispositivo de mecanizado que comprende un mecanismo de arrastre del arbol de transmision que presenta una cadena cinematica tal y como se describe con referencia a la figura 1, aunque puede aplicarse, de manera mas amplia, independientemente de la eleccion de la cadena cinematica disenada para transmitir los movimientos al arbol de transmision de salida 3 y, en particular, disenada para transmitir los dos movimientos de giro, respectivamente, al primer y al segundo organo de engranaje 13 y 17. Asi pues, la solucion que se describe a continuacion se puede aplicar en toda cadena cinematica que pone en practica un arbol de transmision de salida acoplado al primer organo de engranaje apto para provocar el giro del arbol alrededor de su eje en el interior de un bastidor, dejandolo libre de traslacion, bastidor que aloja un mecanismo de arrastre que comprende un segundo organo de engranaje acoplado al arbol mediante una union helicoidal, al objeto de provocar el avance automatico del arbol a lo largo de su eje con relacion al bastidor por efecto del arrastre giratorio del arbol, y ello cualquiera que sea la manera en que se realiza la diferencia entre la velocidad de giro w1 del segundo organo de engranaje y la velocidad de giro w2 del primer organo de engranaje.
Tal como se ilustra en la figura 2, el segundo organo de engranaje 17, acoplado al arbol de transmision de salida 3 por mediacion de la union helicoidal 18, es movil axialmente en el interior del bastidor segun el eje A. Para conseguir esto, el segundo organo de engranaje 17, arrastrado en su giro con relacion al bastidor, se halla en union a corredera de eje A con un soporte 19, el cual, a su vez, se halla en union por pasador con respecto al bastidor. Esta union a corredera tiene la particularidad de tener que asegurar una carrera de pequena amplitud, igual a la amplitud de las oscilaciones que quedaran impuestas, tipicamente del orden de la decima de milimetro, preferiblemente de 0,1 a 0,2 mm. De este modo, aunque se pueda realizar esta por medios convencionales para una union a corredera (cojinete liso, patines con elementos rodantes, etc.), tambien se puede realizar por medios de guia elasticos, que se pueden equiparar a una union a corredera de pequena carrera. Como variante, se puede
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establecer, entre el segundo organo de engranaje 17 y el bastidor, un pivote deslizante en la direccion del eje A, de modo que el segundo organo de engranaje 17 destinado a imprimir el movimiento de avance al arbol de transmision de salida 3 esta dotado de movimiento de traslacion con respecto al bastidor a lo largo del eje A. Por otro lado, el arbol de transmision de salida 3 es solidario, en sentido de traslacion, del segundo organo de engranaje 17, debido a la union helicoidal 18 entre ellos, determinando el segundo organo de engranaje 17 el elemento tuerca de esta union helicoidal 18 que se enrosca en un tramo roscado del arbol de salida 3.
De conformidad con la invencion, los medios de generacion de oscilaciones axiales destinados a permitir un movimiento de avance oscilante del arbol de transmision de salida 3 a lo largo de su eje A comprenden un actuador electromecanico 20, por ejemplo de tipo piezoelectrico, cuyas oscilaciones, originadas por una tension variable que se le aplica, estan orientadas a lo largo del eje A. El actuador 20 puede ser asimismo de tipo magnetostrictivo o electrostrictivo, o con puesta en practica de cualquier otro tipo de medio y fenomenos fisicos, por ejemplo, electrohidraulico o electroneumatico, capaces de proporcionar una oscilacion generada por una senal de mando exterior.
El actuador electromecanico 20, de forma tubular, esta ensartado en el arbol de transmision de salida 3 por detras del segundo organo de engranaje 17 que constituye el elemento tuerca de la union helicoidal 18 con el arbol de transmision de salida 3, y esta destinado a ser acoplado axialmente al segundo organo de engranaje 17 para hacerlo oscilar en sentido de traslacion a lo largo del eje A, cuando es gobernado, en orden a superponer una componente de oscilacion axial al movimiento de avance del arbol imprimido por el segundo organo de engranaje 17.
El actuador electromecanico 20 ventajosamente esta montado a referencia fija, relacionado con el bastidor, en otras palabras, es no giratorio alrededor del eje A del arbol de salida 3 con relacion al bastidor, lo cual simplifica en gran manera su alimentacion electrica, evitando asi tener que poner en practica soluciones complejas y costosas, por ejemplo de tipo colector giratorio basado en contactos deslizantes. Para conseguir esto, el actuador electromecanico 20 se halla apoyado por uno de sus extremos 21 en un tope anular de apoyo axial 30 fijado al bastidor, con el fin de dejar el actuador 20 a referencia fija. El tope anular de apoyo axial 30 puede comprender medios elasticos de amortiguamiento (no representados), interpuestos entre el propio tope y el extremo 21 del actuador electromecanico 20 destinado a quedar apoyado en el tope 30.
Por delante del actuador electromecanico 20 montado fijo de giro alrededor del eje A, un extremo libre oscilante 22 del actuador 20, que esta situado en oposicion al extremo 21 apoyado axialmente en la cuna 30 fijada al bastidor, esta destinado a ser acoplado al segundo organo de engranaje 17 para hacerlo oscilar en sentido de traslacion a lo largo del eje A a traves de la union a corredera 19, en orden a superponer una componente de oscilacion axial al movimiento de avance uniforme del arbol 3 segun el eje A, generado a partir del movimiento de giro relativo entre el segundo organo de engranaje 17 y el arbol de transmision de salida 3.
El segundo organo de engranaje 17 preferiblemente esta montado con posibilidad de movimiento axial con respecto al bastidor en la direccion del eje A por mediacion de un mecanismo de recuperacion elastica (no representado) del segundo organo de engranaje 17 en una posicion axial nominal con respecto al bastidor. El mecanismo de recuperacion elastica asociado a la union a corredera o al pivote deslizante esta adaptado para facultar los movimientos del segundo organo de engranaje 17 con respecto al bastidor en la direccion del eje A por efecto del actuador 20, al propio tiempo que solicita al segundo organo de engranaje 17 en una direccion axial opuesta a la direccion del movimiento de avance del arbol 3. De este modo, el segundo organo de engranaje 17 esta solicitado para acoplarse con el extremo libre oscilante 22 del actuador 20 por el mecanismo de recuperacion elastica.
El acoplamiento entre el extremo libre oscilante 22 del actuador electromecanico 20 y el segundo organo de engranaje 17 puede recaer en unos medios de acoplamiento axial 40, que permiten limitar los rozamientos entre el extremo libre oscilante 22 del actuador 20, montado fijo de giro alrededor del eje A, y el segundo organo de engranaje 17, arrastrado en su giro alrededor del eje A. Estos medios de acoplamiento axial 40 se pueden llevar a la practica en forma de un medio de rodamiento 41 que incluye un camino de rodadura fijo, conformado en un anillo fijo postizo al arbol de salida 3 con capacidad de movimiento con respecto al bastidor a lo largo del eje A y destinado a ser asociado al extremo libre oscilante 22 del actuador electromecanico 20, y un camino de rodadura giratorio, destinado a ser fijado al segundo organo de engranaje 17, en tanto que entre los caminos de rodadura fijo y giratorio van dispuestos unos elementos giratorios. El camino de rodadura giratorio puede estar conformado, bien directamente en el segundo organo de engranaje, o bien en un anillo giratorio postizo al segundo organo de engranaje.
El dispositivo de mecanizado segun la invencion asegura un mejor dominio de las oscilaciones axiales combinadas con el movimiento de avance del arbol, especialmente debido al hecho de que el actuador electromecanico puesto en practica es pilotable en tiempo real por unos medios de mando que reaccionan a un simple ajuste de las caracteristicas de su alimentacion electrica. Asi pues, es posible graduar a la vez la amplitud y la frecuencia de las oscilaciones, inclusive durante una operacion de taladrado en curso, cosa que es particularmente ventajosa para la puesta en practica de un proceso de taladrado adaptativo, especialmente para tener en cuenta los diferentes materiales atravesados en una misma operacion o la configuracion particular del proceso de mecanizado, como por ejemplo en el caso de una operacion combinada que realiza, con una sola herramienta, un taladrado seguido de un
achaflanado. El dispositivo de mecanizado segun la invencion tambien permite, merced al pilotaje del actuador electromecanico, introducir otra forma de oscilaciones que no sea senoidal, por ejemplo de forma en dientes de sierra, lo cual, combinado con la posibilidad de graduacion adaptativa en tiempo real de las caracteristicas de frecuencia y de amplitud de las oscilaciones impuestas, permite prolongar la vida util de la herramienta cortante, por 5 ejemplo de la herramienta taladradora en el ambito de la aplicacion al taladrado.
Finalmente, la solucion segun la invencion tal y como se acaba de describir, para combinar el movimiento de avance del arbol de transmision de salida con un movimiento oscilatorio a lo largo de su eje, facilmente se podra adaptar a todo tipo de unidad de mecanizado, toda vez que no dejan de ser factibles operaciones distintas al taladrado y por cuanto que los medios puestos en practica para generar las oscilaciones axiales unicamente intervienen en la parte 10 de guia del arbol, independientemente de la cadena cinematica que proporciona los dos movimientos de giro, respectivamente, al primer organo de engranaje 13 para el arrastre giratorio del arbol alrededor de su eje y al segundo organo de engranaje 17 para el arrastre en sentido de traslacion del arbol a lo largo de su eje. De este modo, la solucion propuesta podra ser utilizada, por ejemplo, en el diseno de un medio de mecanizado de tipo electrohusillo, brindando asi la ventaja de la integracion del movimiento de avance en dicho medio de mecanizado y 15 de la asistencia vibratoria.

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de mecanizado que comprende un bastidor, un arbol de transmision (3) que discurre a lo largo de un eje (A) y apto para ser acoplado a una herramienta cortante, y un mecanismo de arrastre (1) del arbol de transmision, comprendiendo dicho mecanismo un primer organo de engranaje (13) acoplado al arbol de transmision (3) y apto para arrastrar en su giro el arbol de transmision alrededor de su eje con respecto al bastidor, un segundo organo de engranaje (17) en union helicoidal con el arbol de transmision (3) y apto para actuar la traslacion del arbol de transmision (3) a lo largo de su eje (A) con respecto al bastidor segun un movimiento de avance, en funcion de la velocidad relativa de giro de dichos organos de engranaje primero y segundo, y medios de generacion de oscilaciones axiales aptos para generar un movimiento de avance oscilante del arbol de transmision a lo largo de su eje, estando dicho segundo organo de engranaje (17) dotado de movimiento de traslacion con respecto a dicho bastidor a lo largo del eje (A), caracterizado por que dichos medios de generacion de oscilaciones axiales comprenden un actuador electromecanico (20) montado a referencia fija, relacionado con dicho bastidor, siendo apto dicho actuador electromecanico (20) para ser acoplado axialmente a dicho segundo organo de engranaje (17) para hacerlo oscilar en sentido de traslacion, en orden a superponer una componente de oscilacion axial a dicho movimiento de avance.
  2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho actuador electromecanico (20) se halla apoyado por uno de sus extremos (21) en un tope anular de apoyo axial (30) fijado a dicho bastidor.
  3. 3. Dispositivo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que dicho tope anular de apoyo axial (30) comprende medios elasticos de amortiguamiento, por mediacion de los cuales dicho extremo de dicho actuador electromecanico se halla apoyado en dicho tope anular de apoyo axial.
  4. 4. Dispositivo segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por comprender medios de acoplamiento axial (40) de dicho segundo organo de engranaje (17) con un extremo libre oscilante (22) de dicho actuador electromecanico (20), permitiendo limitar los rozamientos entre el extremo libre oscilante (22) de dicho actuador electromecanico (20) montado fijo de giro alrededor del eje (A) y dicho segundo organo de engranaje (17) arrastrado en su giro alrededor del eje (A).
  5. 5. Dispositivo segun la reivindicacion 4, caracterizado por que dichos medios de acoplamiento axial (40) comprenden un medio de rodamiento (41) que incluye un camino de rodadura fijo, conformado en un anillo fijo postizo al arbol de transmision (3) y destinado a ser asociado al extremo libre (22) de dicho actuador electromecanico (20), y un camino de rodadura giratorio, destinado a ser asociado a dicho segundo organo de engranaje (17), estando dispuestos unos elementos giratorios entre dichos caminos de rodadura fijo y giratorio.
  6. 6. Dispositivo segun la reivindicacion 5, caracterizado por que dicho camino de rodadura giratorio esta conformado, bien directamente en dicho segundo organo de engranaje (17), o bien en un anillo giratorio postizo al segundo organo de engranaje (17).
  7. 7. Dispositivo segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que dicho segundo organo de engranaje (17) esta en union a corredera en la direccion del eje (A) con un soporte (19), recibiendo dicho soporte un movimiento de giro y estando en union por pasador con respecto a dicho bastidor.
  8. 8. Dispositivo segun la reivindicacion 7, caracterizado por que dicha union a corredera entre dicho segundo organo de engranaje (17) y dicho soporte (19) en la direccion del eje (A) esta realizada por medios de guia elasticos.
  9. 9. Dispositivo segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por comprender un pivote deslizante entre dicho segundo organo de engranaje (17) y dicho bastidor.
  10. 10. Dispositivo segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por comprender un mecanismo de recuperacion elastica del segundo organo de engranaje (17) en una posicion axial nominal con respecto al bastidor, estando adaptado el mecanismo de recuperacion elastica para facultar los movimientos del segundo organo de engranaje (17) con respecto al bastidor en la direccion del eje (A) por efecto de dicho actuador (20), al propio tiempo que solicita al segundo organo de engranaje (17) en una direccion axial opuesta a la direccion del movimiento de avance del arbol (3).
  11. 11. Dispositivo segun una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por que dicho actuador electromecanico (20) puede ser un actuador piezoelectrico o magnetostrictivo o electrostrictivo.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10232446B2 (en) * 2015-11-16 2019-03-19 Apex Brands, Inc. Adaptive drilling with piezo-electric feed oscillator
EP3743241A4 (en) * 2018-01-23 2021-11-10 Quantum Impact, LLC METHOD AND DEVICE FOR MACHINING A WORKPIECE
FR3097147B1 (fr) 2019-06-14 2021-06-11 Mitis Broche à actionneurs piézoélectriques
CN111805284B (zh) * 2020-07-06 2022-03-15 重庆华中数控技术有限公司 分体传动的五轴高精度加工系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH676097A5 (en) * 1988-10-27 1990-12-14 Maho Hansen Ag Ultrasonic machine - has tube supplying flushing liquid protruding into axial bore through rotary tool
US8915158B2 (en) * 2006-06-02 2014-12-23 MicroZeus, LLC Methods and systems for micro transmissions
FR2907695B1 (fr) * 2006-10-27 2009-06-26 Cooper Power Tools Sas Soc Par Procede de percage d'un alesage et machine correspondante.
FR2915121B1 (fr) * 2007-04-17 2009-10-09 Cooper Power Tools Sas Soc Par Machine d'usinage.

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