ES2974211T3 - Cilindro portaherramientas y unidad abrasiva para el mecanizado superficial de materiales pétreos o cerámicos - Google Patents

Abstract

Se describe un cilindro portaherramientas (100; 300) para soportar herramientas abrasivas, diseñado para ser unido a un cabezal (71) de una máquina herramienta para el mecanizado superficial de materiales cerámicos y/o pétreos, en el que dicho cabezal (71) está configurado para girar alrededor de un primer eje (x) sustancialmente paralelo a una superficie a mecanizar y coincidente con el eje de simetría central de dicho cilindro (100; 300), comprendiendo dicho cilindro (100; 300) una superficie superior (120; 320) , una superficie inferior (130; 330), y una superficie lateral (160; 360) paralela al primer eje (x) y sobre la que se forman una pluralidad de asientos (111; 311) diseñados para alojar dichas herramientas abrasivas mediante un acoplamiento de cola de milano, caracterizado porque dichos asientos (111; 311) tienen un primer estrechamiento que se extiende perpendicularmente y alejándose del primer eje (x), y un segundo estrechamiento paralelo al primer eje (x). La invención se refiere además a una unidad abrasiva que comprende un cilindro de dicho tipo y a una máquina que comprende dicha unidad abrasiva. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cilindro portaherramientas y unidad abrasiva para el mecanizado superficial de materiales pétreos o cerámicos La invención se refiere a una máquina-herramienta para el mecanizado de superficies lapeadas, en particular la máquina-herramienta que comprende un cilindro portaherramientas y una unidad abrasiva utilizada para el mecanizado de elementos de material cerámico y/o pétreo, y especialmente para su pulido o lapeado superficial. Por lo tanto, la invención se refiere al campo de las herramientas de máquina. Tal herramienta de mecanizado se divulga por ejemplo en el documento WO 2020/065689 A1que constituye la base del preámbulo de la reivindicación 1.

Las unidades abrasivas conocidas actualmente constan de un cuerpo de soporte que suele tener dos caras principales; una se utiliza para fijarse a un extremo de un árbol de accionamiento, y la otra tiene una superficie abrasiva, que entra en contacto con la pieza de trabajo para el mecanizado propiamente dicho.

La cara abrasiva puede existir, por ejemplo, en forma continua o en forma de una pluralidad de elementos abrasivos contiguos y salientes.

El cuerpo abrasivo se fija al árbol mediante un soporte denominado "pie" integrado en un extremo del propio árbol; la combinación de estos elementos forma la cabeza de rectificado que realiza el rectificado sobre la pieza de trabajo. El segundo extremo del árbol está articulado a un eje que es sustancialmente paralelo a la superficie a mecanizar, y alrededor del cual el propio árbol puede oscilar.

La cara abrasiva del cuerpo de soporte describe así una trayectoria correspondiente a un arco de círculo tangente, al menos en parte, a la superficie a mecanizar.

El lapeado y rectificado se realiza mediante pasadas sucesivas de la cara abrasiva del cabeza de rectificado sobre la superficie de la pieza de trabajo.

La pieza de trabajo suele colocarse en una cinta transportadora, que la arrastra a lo largo de un plano tangencial a la cara abrasiva de la herramienta.

En este caso, el árbol alrededor del cual se mueve la cabeza oscilante realiza un movimiento adicional, conocido como pivotamiento, que sirve para ampliar el área de trabajo de las herramientas.

Este movimiento consiste en una traslación alterna del eje de oscilación perpendicular a la dirección de movimiento de la pieza de trabajo y dentro del plano paralelo al de la propia pieza de trabajo.

Además, con referencia a la figura 13, algunas máquinas de rectificado y lapeado conocidas disponen que una pluralidad de herramientas abrasivas 1, cada una de las cuales oscila alrededor de un eje x paralelo a la superficie de la pieza de trabajo, están montadas radialmente sobre un soporte 70 que gira alrededor de un eje z perpendicular a la pieza de trabajo.

Ejemplos de herramientas abrasivas utilizadas en este tipo de máquinas son los fickerts.

El cuerpo de soporte del fickert tiene un acoplamiento de cola de milano con doble conicidad, que tiene una primera conicidad paralela a la cara abrasiva, y una segunda conicidad perpendicular a ella y en la dirección de la cara abrasiva.

El acoplamiento de cola de milano permite insertar el fickert en la cabeza mediante un deslizamiento radial desde el centro hacia el exterior del soporte.

La fijación debe realizarse desde el centro hacia el exterior para evitar que el fickert se deslice durante el mecanizado debido a la fuerza centrífuga generada por la rotación del soporte alrededor del eje z perpendicular a la pieza de trabajo.

Por consiguiente, cuando el fickert está montado en la cabeza, el primer cono también está orientado radialmente hacia fuera, mientras que el segundo está orientado hacia la pieza de trabajo.

Los inconvenientes típicos de las herramientas anteriores están relacionados principalmente con la eficacia del mecanizado y la velocidad con la que se lleva a cabo.

En particular, los siguientes son actualmente inconvenientes significativos a efectos de mecanizado:

la frecuencia de los cambios de herramienta y la rapidez con que pueden realizarse;

la capacidad de arranque del cabeza de la herramienta y la uniformidad del mecanizado;

la cantidad de piezas que pueden mecanizarse y su aspecto final.

De hecho, los fickerts se desgastan en poco tiempo y se sustituyen con bastante frecuencia, ya que cada cabeza abrasivo aborda un área bastante grande de la pieza de trabajo durante un largo período de tiempo.

El procedimiento de sustitución de los fickerts fijados a los cabezales es lento y no muy fácil, ya que se retiran deslizándolos en sentido contrario a la corredera de fijación, es decir, de fuera hacia dentro.

Una posible solución que permite invertir la dirección de deslizamiento puede ser utilizar bridas de bloqueo u otros medios de interferencia que impidan que el fickert se deslice hacia fuera.

Sin embargo, el ahorro en términos de tiempo sería inútil si se considera el tiempo necesario para desmontar y montar los medios de interferencia que mantienen cada fickert en su lugar.

En consecuencia, el número de piezas mecanizadas está limitado por los tiempos prolongados necesarios para realizar el mecanizado y por el tiempo necesario para sustituir los fickerts y mantener las máquinas.

Además, debido al tamaño del soporte y a la forma en que las varillas oscilantes están montadas en él, el radio de curvatura de la herramienta no puede caer por debajo de una longitud mínima, aproximadamente 20 cm.

Además, el movimiento de las herramientas se debe también a la rotación del soporte 70 alrededor del eje z perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo, que es el componente predominante entre los dos.

Las propias herramientas describen una trayectoria bastante amplia orientada paralelamente a la superficie, y no pueden adaptarse a las protuberancias y depresiones más pequeñas de la superficie de la pieza de trabajo.

En consecuencia, las superficies de los materiales mecanizados pueden presentar defectos heterogéneos debido a la falta de versatilidad y adaptabilidad de los cabezales.

Esto es particularmente notable cuando se mecanizan crestas en la superficie, que son efectivamente cortadas por la acción de las herramientas, y las depresiones, que no pueden ser efectivamente alcanzadas simplemente deslizando las herramientas a través de la superficie.

El estado de la técnica pertinente comprende los documentos US4484560A, GB1182498A, SU1104008A1, US5076023A y WO2020/065689A1.

Actualmente, la tecnología no ha cambiado y tiende a aplicar la configuración de cabeza de rectificado único o múltiple en todos los casos.

El objetivo principal de la invención es proporcionar una herramienta de mecanizado que comprenda un cilindro portaherramientas y una unidad abrasiva para el mecanizado de superficies de materiales cerámicos y/o pétreos que tenga, debido a las mayores velocidades y energía cinética de la herramienta, mayores capacidades de eliminación y eficiencia de procesamiento que la técnica anterior.

Otro objetivo de la invención es aumentar la uniformidad y la calidad de las superficies de los materiales mecanizados. Otro objetivo de la invención es proporcionar un cilindro portaherramientas y una unidad abrasiva que permitan alcanzar mayores velocidades en la línea de producción y, por tanto, una mayor productividad.

Otro objetivo es proporcionar un cilindro portaherramientas y una unidad abrasiva que sean capaces de alojar herramientas abrasivas del mismo tipo que se utilizan actualmente en la cabeza oscilante, lo que resulta en una versatilidad y facilidad de instalación considerables.

Finalmente, es un objeto de la invención proporcionar una herramienta de mecanizado que comprende un cilindro portaherramientas y una unidad abrasiva para el mecanizado superficial de materiales cerámicos y/o pétreos que disminuye las paradas de máquina debidas a cambios de herramienta debido a que la cabeza soporta un mayor número de herramientas abrasivas que la técnica anterior.

La herramienta de mecanizado inventiva comprende un cilindro portaherramientas para alojar herramientas abrasivas, diseñado para ser acoplado a un cabeza de una herramienta de mecanizado para el mecanizado superficial de materiales cerámicos y/o pétreos, en el que la cabeza está configurada para girar alrededor de un primer eje sustancialmente paralelo a una superficie a mecanizar y coincidente con el eje de simetría central del cilindro, el cilindro comprende una superficie superior, una superficie inferior y una superficie lateral paralelas al primer eje y en las que están formados una pluralidad de asientos destinados a alojar las herramientas abrasivas mediante un acoplamiento de cola de milano, en particular los asientos tienen una primera conicidad que se extiende perpendicularmente y alejándose del primer eje, y una segunda conicidad paralela al primer eje.

Además, la segunda conicidad puede extenderse hacia la superficie inferior del cilindro, o hacia la superficie superior del cilindro.

El cilindro puede comprender además una cavidad provista de una abertura y configurada para alojar la cabeza de la herramienta de mecanizado, y al menos un orificio pasante en su superficie superior.

La cavidad puede tener una pared lateral interna y una pared inferior, opuestas a la abertura y con un diámetro menor que la abertura, en particular la pared lateral interna puede comprender una primera porción cónica, que parte de la pared inferior y cuyo diámetro aumenta en dirección de la abertura, y una segunda porción cilíndrica de diámetro constante, contigua a la primera porción y que termina en la abertura.

La herramienta de mecanizado inventiva también comprende una unidad abrasiva que comprende un cilindro portaherramientas de los tipos descritos, en el que la cabeza de la herramienta de mecanizado tiene una superficie superior y al menos un orificio para insertar medios de fijación al cilindro.

La unidad abrasiva puede comprender una placa diseñada para hacer contacto con las herramientas abrasivas insertadas en los asientos y provista de un orificio pasante, coaxial con el orificio del cilindro y el orificio del cabeza, para alojar medios de fijación a la cabeza.

Además, en la unidad abrasiva, la cabeza de la herramienta de mecanizado puede tener una superficie superior y al menos un orificio para insertar medios de fijación; en particular, la unidad puede comprender un espaciador, diseñado para interponerse entre la pared inferior de la cavidad del cilindro y la superficie superior del cabeza de la herramienta de mecanizado, y que comprende una cara superior diseñada para hacer con contacto con la pared inferior del cilindro, una cara inferior diseñada para hacer contacto con la superficie superior de la cabeza y que tiene un diámetro mayor que la cara superior, una superficie lateral, diseñada para hacer contacto con la primera porción de la pared lateral interna del cilindro, un primer orificio, coaxial al orificio del cilindro, para alojar medios de fijación al cilindro, y al menos un segundo orificio, para alojar medios de fijación a la cabeza.

En este caso, la unidad abrasiva puede comprender una placa diseñada para hacer contacto con la superficie superior del cilindro y provista de un orificio pasante, coaxial con el orificio del cilindro y el primer orificio del espaciador, para alojar medios de fijación al espaciador.

La invención se describirá ahora a modo de ejemplo no limitativo según algunas de sus realizaciones preferidas, con ayuda de las figuras adjuntas, en las que:

La figura 1 es una vista en planta de una primera realización de un cilindro portaherramientas que forma parte de la herramienta de mecanizado según la invención;

La figura 2 es una vista frontal del cilindro portaherramientas de la figura 1 ;

La figura 3A es una vista frontal en sección transversal del cilindro portaherramientas de las figuras 1 y 2;

La figura 3B es una vista frontal en sección transversal de una realización alternativa del cilindro portaherramientas de las figuras 1 y 2;

La figura 4 es una sección de una brida para fijar las herramientas al cilindro portaherramientas de la figura 1;

La figura 5 es una vista en planta de la brida de la figura 4;

La figura 6 es una vista en planta de una segunda realización de un cilindro portaherramientas que forma parte de la herramienta de mecanizado según la invención;

La figura 7 es una vista frontal del cilindro portaherramientas de la figura 6;

La figura 8 es una vista frontal en sección transversal del cilindro portaherramientas de la figura 6;

Las figuras 9A-9B-9D son vistas en perspectiva de medios de fijación para el cilindro portaherramientas de la figura 6;

La figura 9C es una vista en perspectiva de un cabeza portaherramientas que puede acoplarse al cilindro portaherramientas mostrado en los dibujos anteriores;

Las figuras 10A-10B-10C son vistas en sección de los medios de fijación de las figuras 9A-9B-9D;

La figura 10D es una vista en sección transversal de una realización alternativa de los medios de fijación del cilindro portaherramientas de la figura 10C;

Las figuras 11A y 11B son una vista en sección general de una unidad abrasiva que comprende los elementos mostrados en las figuras 6-11B;

La figura 12 es una representación en perspectiva de un soporte giratorio con cinco cabezas portacilindro;

La figura 13 es una representación en perspectiva de un soporte giratorio según la técnica anterior.

Las figuras 1-3B muestran un cilindro portaherramientas 100 diseñado para sujetar herramientas, por ejemplo fickerts utilizados para rectificar.

Dicho cilindro 100 está configurado para acoplarse a una cabeza giratoria (por ejemplo del tipo mostrado en las figuras 9C y 11A y 11B) de una herramienta de mecanizado, que gira alrededor de un primer eje x.

En la figura 12 se muestra otro ejemplo de cabezales giratorios 71, en el que una pluralidad de cabezas 71 están dispuestas sobre un soporte 70.

Este eje x coincide sustancialmente con el eje central de simetría del cilindro 100.

El cilindro 100 tiene una pluralidad de caras 110 a lo largo de su superficie lateral 160, dispuestas simétricamente con respecto al mismo eje x, y que se extienden desde la superficie superior o base 120 a la superficie inferior o base 130 del cilindro 100.

La superficie lateral 160, o las caras 110, están dispuestas sustancialmente paralelas al eje x.

Además, según una realización preferida de la invención, el cilindro 100 es al menos parcialmente hueco en su interior; su superficie inferior 130 tiene una abertura 131 para acceder a una cavidad 132, configurada para recibir y alojar la cabeza giratoria de una herramienta de mecanizado.

El cilindro 100 se fija a la cabeza giratoria por medios de fijación convencionales.

Según una realización preferida, dichos medios de fijación son uno o más tornillos o pernos, que pueden insertarse en los primeros orificios 140 apropiados.

Los orificios 140 pueden estar formados, por ejemplo, dentro de la cavidad 132 del cilindro 100, a una distancia de la abertura 131 tal que permita alojar la cabeza giratoria de la herramienta de mecanizado dentro de la misma cavidad interior 132 (visible en la sección de la figura 3).

En cada cara 110 de la superficie lateral 160 del cilindro 100, se forma un asiento 111 para alojar una herramienta abrasiva, como un fickert o similar.

Según una realización preferida, cada herramienta abrasiva se inserta en cada asiento 111 por deslizamiento. Las herramientas pueden ser de cualquier tipo, ya que el asiento puede ser moldeado para acomodar diferentes tipos de herramientas en términos de tamaño y forma.

En consecuencia, cada asiento 111 tendrá un extremo superior abierto 112 y un extremo inferior 113, que comprende una pared de tope para el fickert, o herramienta elegida, una vez insertada.

Preferentemente, los asientos 111 según esta primera realización se utilizan para fijar fickerts por medio de un accesorio de cola de milano.

Los asientos 111 tienen una primera conicidad transversal (visible en la figura 1), que procede hacia el exterior y perpendicular al eje x, y una segunda conicidad longitudinal (visible en la figura 2), que procede hacia el extremo inferior 113, o hacia la superficie inferior 130 del cilindro 100, y paralela al eje x.

En otras palabras, la primera conicidad se extiende perpendicularmente y alejándose del eje x.

La orientación de la primera conicidad impide que la fuerza centrífuga debida a la rotación de la cabeza 71 alrededor del eje x provoque el desprendimiento del fickert, mientras que la orientación de la segunda conicidad permite insertar y extraer más rápidamente los fickerts de los asientos 111.

Por esta razón, una vez que los fickerts u otras herramientas abrasivas están en posición en los asientos 111, deben fijarse mediante una brida especial 200, mostrada en las figuras 4 y 5.

La brida 200 se fija utilizando medios de fijación convencionales.

Según una realización preferida, dichos medios de fijación son tornillos o pernos, que pueden insertarse en los segundos orificios 150 del cilindro 100 y pasar a través de los terceros orificios 240 de la brida.

Por lo tanto, las herramientas abrasivas quedan bloqueadas por debajo por las paredes de tope del extremo inferior 113 de los asientos y por encima por la brida 200.

Ventajosamente, el uso de la brida 200 hace que el conjunto sea más seguro y sólido durante su uso.

Operativamente, cuando se acciona, el cilindro gira alrededor del eje x, puesto en movimiento por la cabeza 71 de una herramienta de mecanizado.

La velocidad de rotación puede variar en función de las necesidades.

La cabeza está dispuesta con su eje x paralelo a la superficie a mecanizar, de forma que las herramientas abrasivas, conectadas al cilindro giratorio, realizan la eliminación de material en pasadas consecutivas.

Para facilitar la extracción del cilindro 100 de la culata 71, por ejemplo en caso de agarrotamiento con la culata 71, se forman orificios adicionales 250 en la superficie superior 120.

Estos orificios 250 son roscados y pasantes, de modo que insertando tornillos, de una longitud adecuada superior a la carrera de los orificios 250, el cilindro 100 puede separarse del cabeza 71.

Como se ha mencionado anteriormente, una herramienta de mecanizado puede estar equipada con una pluralidad de cabezales giratorios con igual número de cilindros, con el fin de aumentar la superficie mecanizada y reducir el desgaste de las herramientas abrasivas individuales, como se muestra en la figura 12.

En este caso, la herramienta de mecanizado comprende al menos un soporte 70, provisto de una pluralidad de cabezales 71 que giran alrededor de su eje x.

Cada eje x se encuentra en un plano esencialmente paralelo a la superficie de la pieza de trabajo a mecanizar (no mostrada).

El propio soporte 70 gira alrededor de un segundo eje z, que es sustancialmente perpendicular a la superficie a mecanizar.

Ventajosamente, los movimientos de rotación del soporte 70 alrededor del eje z, y de los cabezales 71 alrededor de cada eje x, se producen de tal manera que la velocidad tangencial de las herramientas montadas en los cabezales se suma a la velocidad de arrastre, es decir, la velocidad tangencial del mismo punto girando alrededor del eje z.

Un ejemplo de tal configuración se representa en la figura 12 por los vectores vx y vz de las direcciones de velocidad angular.

Respectivamente, los vectores vx y vz se refieren a las direcciones de las velocidades angulares del soporte 70 alrededor del eje z, y de las cabezas 71 alrededor de cada eje x.

Con esta configuración, también es posible triplicar la velocidad tangencial de las herramientas sobre la superficie de la pieza de trabajo en comparación con los cabezales oscilantes convencionales.

Al triplicar la velocidad, la energía cinética de las propias herramientas es ventajosamente nueve veces mayor que en la técnica anterior.

Además, dado que el movimiento de las herramientas sobre la superficie de la pieza de trabajo se debe a la composición de las rotaciones alrededor de los dos ejes z y x, de forma diferente a la técnica anterior en la que se produce una oscilación (compárese con la configuración de la figura 13), la aproximación y el enganche que cada herramienta realiza con la superficie le permite tanto adaptarse a las depresiones de la superficie de la pieza de trabajo, como evitar cortar los relieves, sino más bien igualarlos.

El grado de brillo del producto final es mayor y la cantidad de esmalte que debe utilizarse es menor que en la técnica anterior.

La uniformidad del mecanizado se debe también al hecho de que la abrasión de la pieza de trabajo tiene lugar en una pluralidad de direcciones en su superficie, evitando así dejar más marcas en una dirección que en otras.

Además, este nuevo método de mecanizado permite mecanizar más piezas, es decir, una al lado de la otra en filas paralelas, de lo que es posible con la técnica anterior.

De hecho, el movimiento de balanceo, de manera convencional, puede combinarse con los dos movimientos ya descritos simplemente desplazando el eje de rotación z del soporte 70, pero manteniéndolo paralelo a sí mismo. Por ejemplo, el soporte 70 puede trasladarse periódicamente en el tiempo entre una primera posición, indicada por el vector vz1, y una segunda posición, indicada por el vector vz2.

Los vectores vz durante la traslación permanecen paralelos entre sí a lo largo del tiempo, indicando que el soporte 70 se traslada paralelamente a la superficie de la pieza de trabajo.

Gracias a la nueva configuración aquí descrita, la velocidad tangencial de las herramientas sobre la superficie de la pieza de trabajo puede superar los 30 m/s.

Preferentemente, las velocidades respectivas de rotación del soporte 70 alrededor del eje z (revolución) y de los cabezales 71 alrededor de cada eje x (rotación) son de aproximadamente 420-450 rpm y aproximadamente 1500 rpm. La configuración del soporte 70 equipado con una pluralidad de culatas 71 se ha descrito para la primera realización del cilindro 100, pero se entiende que también puede utilizarse, con las mismas ventajas, con la segunda realización ilustrada a continuación.

Las figuras 6-8 muestran una segunda realización de un cilindro portaherramientas 300 diseñado para soportar herramientas, por ejemplo fickerts utilizados para rectificar.

Este cilindro 300 está configurado para acoplarse a un cabeza 71 de una herramienta de mecanizado, que gira alrededor de un eje x.

Este eje x es sustancialmente coincidente con el eje central de simetría del cilindro 300.

El cilindro 300 tiene una pluralidad de caras 310 a lo largo de su superficie lateral 360, dispuestas simétricamente con respecto al mismo eje x, y que se extienden desde la superficie superior o base 320 hasta la superficie inferior o base 330 del cilindro 300.

La superficie lateral 360, o las caras 310, están dispuestas sustancialmente paralelas al eje x.

En cada cara 310 hay un asiento 311, diseñado para acoplar una herramienta abrasiva, provisto de un extremo superior 312 y un extremo inferior 313.

Preferentemente, los asientos 311 según esta segunda realización se utilizan para fijar fickerts por medio de un accesorio de cola de milano.

Los fickerts se insertan simplemente deslizando la conexión de cola de milano en cada asiento 311 en la dirección del centro hacia afuera.

Los asientos 311 tienen una primera conicidad transversal (visible en la figura 6), que procede hacia fuera y perpendicular al eje x, y una segunda conicidad longitudinal (visible en la figura 7), que procede hacia el extremo superior 312, o hacia la superficie superior 312 del cilindro 300, y paralela al eje x.

En otras palabras, la primera conicidad se extiende perpendicularmente y alejándose del eje x.

La orientación del primer cono impide que la fuerza centrífuga debida a la rotación de la cabeza 71 alrededor del eje x provoque el desprendimiento del fickert.

Además, según una realización preferida de la invención, el cilindro 300 es al menos parcialmente hueco en el interior; su superficie inferior 330 tiene una abertura 331, configurada para recibir y alojar la cabeza giratorio 71 de una herramienta de mecanizado dentro de una cavidad 332.

La cavidad 332 tiene una pared lateral interna 333 y una pared inferior 334, situadas en una posición opuesta a la abertura 331 y cerca de la superficie superior 320 del cilindro 300.

El diámetro de la pared inferior 334 es menor que la abertura 331.

En efecto, la pared lateral 333 de la cavidad 332 comprende una primera porción cónica 335 y una segunda porción cilíndrica 336.

La primera porción cónica 335 comienza en la pared inferior 334 y su diámetro aumenta a medida que avanza hacia la abertura 331.

En un punto intermedio de la pared lateral 333, entre la abertura 331 y la pared inferior 334, la primera porción 335 termina, cruzándose con la segunda porción 336, que continúa con un diámetro constante igual al de la abertura 331, hasta la superficie inferior 330 del cilindro 300, o hasta la abertura 331 misma.

Las figuras 9A-9D, 10A-10C muestran secciones de otros componentes para fijar el cilindro 300 a la culata 71, a saber, una placa 8 y un espaciador 9.

Juntos, el cilindro 300 y el espaciador 9, y opcionalmente la placa 8, forman una unidad abrasiva que puede acoplarse a un cabeza 71 de una herramienta de mecanizado.

La placa 8 tiene una superficie superior 81, una superficie inferior 82 y un orificio pasante central 83 (figuras 9A, 10A).

El espaciador 9 comprende una cara superior 91, una cara inferior 92, una superficie lateral 90, un primer orificio 93 en posición central y al menos un segundo orificio 94 adyacente al primer orificio 93 (figuras 9B, 10B).

Preferentemente, la placa 8 y el espaciador 9 tienen forma circular.

El diámetro de la cara inferior 92 es mayor que el diámetro de la cara superior 91, de modo que la superficie lateral 90 tiene un perfil cónico.

Según otras realizaciones, los diámetros de la cara inferior 92 y de la cara superior 91 son idénticos, haciendo así que la superficie lateral 90 sea la de un cilindro recto.

El número de segundos orificios puede variar, por ejemplo cinco orificios pasantes pueden ser provistos simétricamente dispuestos en la superficie superior 91 del espaciador 9 con respecto al primer orificio 93.

Preferentemente, el primer orificio 93 está formado en una porción central que sobresale de la superficie superior 91, para facilitar el centrado de los componentes durante la fijación, como se ilustra a continuación.

En la superficie inferior 92 del espaciador 9, se forma un asiento o rebaje 95, que es complementario en forma a una porción de la cabeza 71 de la figura 9C.

La cabeza 71, mostrada en las figuras 9C, 10C y en el montaje de la figura 11A, tiene una superficie superior 711, que comprende una porción saliente 710 y orificios 714 diseñados para la inserción de medios de fijación (no mostrados), por ejemplo tornillos.

Preferentemente, el número y disposición de los orificios 714 corresponden al número y disposición de los orificios 94 en el espaciador 9.

Además, en la cabeza 71 se forma un hombro 713 que tiene un diámetro igual al de la cara inferior 92 del espaciador 9.

La porción saliente 710 de la cabeza 71 está configurada para ser insertada dentro del asiento 95 del espaciador 9, como se muestra en las figuras 10B y 11A, 11B.

El hombro 713 de la cabeza 71 hace contacto con la porción de corona circular de la cara inferior 92 del espaciador 9.

Posteriormente, el espaciador 9 y la cabeza 71 se fijan insertando los medios de fijación 10 en los respectivos orificios 94, 714.

De este modo, el conjunto formado por la cabeza 71 y por el espaciador 9 puede ser introducido en el interior de la cavidad 332 del cilindro portaherramientas 300 a través de la abertura 331.

La cara superior 91 del espaciador 9 hace contacto con la pared inferior 334, mientras que la superficie lateral 90 hace contacto con la primera porción cónica 335 de la pared lateral 333.

La superficie cónica del espaciador 9 es más ventajosa que la situación en la que dos superficies cilíndricas, o rectas de otro modo, deben acoplarse entre sí, facilitando la inserción y extracción del cilindro 300 de la cabeza 71.

Esta segunda realización también proporciona orificios roscados y pasantes 350 para la inserción de tornillos de liberación en el caso de que el cilindro 300 se agarre con la cabeza 71.

En este punto, la placa 8 se coloca en la cara superior 320 del cilindro 300 y se fija al espaciador 9, insertando medios de fijación adecuados en los orificios 83 y 93, por ejemplo, un tornillo o un perno 10.

De este modo, el cilindro 300 queda aprisionado entre la placa 8 y el espaciador 9, y puede ser girado por la cabeza 71.

Este diseño del cilindro portaherramientas 300 también puede utilizarse en una configuración de cabeza múltiple mediante el soporte 70 de la figura 12.

La orientación del segundo conicidad de los asientos 311, en esta segunda realización, se invierte con respecto a la primera realización.

Ventajosamente, esta orientación del segundo cono evita que los fickerts insertados se deslicen hacia fuera como resultado de la fuerza centrífuga desarrollada por la rotación del soporte 70 alrededor del eje z.

Las figuras 10D y 11B son vistas frontales en sección transversal de una realización alternativa de la cabeza 71, sustancialmente similar a la descrita anteriormente, pero provista de un cojinete 715, preferentemente del tipo de rodillo cilíndrico, que sirve de soporte.

El espaciador 9, los cilindros 100, 300 y sus diversas realizaciones, así como la placa 8, pueden utilizarse igualmente, como se muestra en el montaje de la figura 11B.

La descripción e ilustraciones anteriores de la unidad abrasiva se refieren a la segunda realización del cilindro portaherramientas, pero con los mismos componentes también es posible acoplar un cilindro según la primera realización, convenientemente adaptado para recibir el espaciador en su cavidad.

De hecho, la invención proporciona una tercera realización del cilindro portaherramientas (mostrado en sección en la figura 3B) comprendido en la herramienta de mecanizado inventiva, en la que el cilindro tiene las mismas características que la primera realización, pero la forma de la cavidad 332 es como se describe para la segunda realización.

Esto permite aprovechar la facilidad de fijación de las herramientas, que pueden retirarse e insertarse sin retirar el cilindro de la culata 71, y la facilidad de fijación del propio cilindro a la culata mediante el acoplamiento cónico.

Según otra realización preferida, las herramientas insertadas en los asientos se mantienen en su lugar no por una brida 200 asegurada por medios de fijación insertados en los orificios 150 (figuras 1, 3-5), sino por una placa 8 de anchura adecuada, que puede asegurarse fácilmente por medio del orificio central 340 de manera similar a la descrita para la segunda realización.

Tal placa mantiene las herramientas en su lugar sobre el cilindro, y al mismo tiempo fija el propio cilindro sobre la cabeza giratoria 71.

De este modo, pueden combinarse las siguientes ventajas:

inserción y extracción fácil y rápida de las herramientas en los asientos del cilindro, y del propio cilindro a la cabeza giratoria;

fijación fácil y rápida de las herramientas al cilindro y del propio cilindro a la culata.

La invención descrita puede modificarse y adaptarse de varias maneras sin apartarse por ello del ámbito del concepto inventivo definido por las reivindicaciones.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta de mecanizado para el lapeado de superficies de materiales cerámicos y/o pétreos, que comprende

al menos una cabeza (71) configurada para girar alrededor de un primer eje (x) sustancialmente paralelo a una superficie a mecanizar, y montado sobre

un soporte (70) configurado para girar alrededor de un segundo eje (z) perpendicular al primer eje (x) y a la superficie a mecanizar,

un cilindro portaherramientas (100; 300) diseñado para fijarse a la al menos una cabeza (71) de modo que gire alrededor del primer eje (x), y que tenga

un eje de simetría central coincidente con el primer eje (x),

una superficie superior (120; 320), una superficie inferior (130; 330), y

una superficie lateral (160; 360) paralela al primer eje (X), estando caracterizada la herramienta de mecanizado por que en la superficie lateral (160; 360) del cilindro portaherramientas se han formado una pluralidad de asientos (111; 311) destinados a alojar herramientas abrasivas para operaciones de lapeado, en la que

los asientos (111; 311) alojan las herramientas abrasivas mediante un acoplamiento de cola de milano y tienen una primera conicidad que se extiende perpendicularmente y alejándose del primer eje (x), y una segunda conicidad paralela al primer eje (x).

2. La herramienta de mecanizado según la reivindicación 1, caracterizada por que la segunda conicidad se extiende hacia la superficie inferior (130) del cilindro (100).

3. La herramienta de mecanizado según la reivindicación 1, caracterizada por que la segunda conicidad se extiende hacia la superficie superior (320) del cilindro (300).

4. La herramienta de mecanizado según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada por que comprende

una cavidad (132; 332) provista de una abertura (131; 331) y configurada para alojar dicha cabeza de herramienta de mecanizado (71), y por que comprende al menos un orificio (250; 340, 350) que atraviesa su superficie superior (120; 320).

5. La herramienta de mecanizado según la reivindicación 4, caracterizada por que la cavidad (132; 332) tiene una pared lateral interior (133; 333) y una pared inferior (134; 334), opuestas a la abertura (131; 331) y con un diámetro menor que la abertura (131; 331), en la que

la pared lateral interior (133; 333) comprende una primera porción cónica (135; 335), que comienza en la pared inferior (134; 334) y cuyo diámetro aumenta en la dirección de la abertura (131; 331), y una segunda porción (136; 336), cilíndrica de diámetro constante, que es contigua a la primera porción (135; 335) y termina en la abertura (131; 331).

6. La herramienta de mecanizado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cabeza (71) de la herramienta de mecanizado tiene una superficie superior (711) y al menos un orificio (714) para insertar medios de fijación a dicho cilindro (100).

7. La herramienta de mecanizado según la reivindicación 6, caracterizada por que comprende una placa (8) diseñada para hacer contacto con las herramientas abrasivas insertadas en los asientos (111) y provista de un orificio pasante (83), coaxial al orificio del cilindro (300) y al orificio (714) del cabeza (71), para alojar medios de fijación al cabeza (71).

8. La herramienta de mecanizado según la reivindicación 5, en la que

la cabeza (71) de la herramienta de mecanizado tiene una superficie superior (711) y al menos un orificio (714) para insertar medios de fijación, caracterizada por que comprende

un espaciador (9), diseñado para interponerse entre la pared inferior (334) de la cavidad (332) del cilindro (300) y la superficie superior (711) del cabeza (71) de la herramienta de mecanizado, y que comprende

una cara superior (91) diseñada para hacer contacto con la pared inferior (334) del cilindro (300),

una cara inferior (92), diseñada para hacer contacto con la superficie superior (711) de la cabeza (71) y que tiene un diámetro mayor que la cara superior (91),

una superficie lateral (90), destinada a entrar en contacto con la primera porción (335) de la pared lateral interior (333) del cilindro (300),

un primer orificio (93), coaxial con el orificio (340) del cilindro (300), para alojar medios de fijación al cilindro (300), y

al menos un segundo orificio (94), para alojar medios de fijación a la cabeza (71).

9. La herramienta de mecanizado según la reivindicación 8, caracterizada por que comprende una placa (8) diseñada para hacer contacto con la superficie superior (320) del cilindro (300) y provista de un orificio pasante (83), coaxial al orificio (340) del cilindro (300) y al primer orificio (93) del espaciador (9), para alojar medios de fijación al espaciador