ES2140958T5 - Estructura logica de una maquina-herramienta de fabricacion a gran velocidad del tipo porta-broca. - Google Patents
Estructura logica de una maquina-herramienta de fabricacion a gran velocidad del tipo porta-broca.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA MAQUINA HERRAMIENTA DE MECANIZADO DE GRAN VELOCIDAD DE TIPO PORTAHUSILLOS CUYO PUESTO DE ACCIONAMIENTO P1 OBEDECE A UNA ESTRUCTURA LOGICA QUE PERMITE LOS DESPLAZAMIENTOS (FLECHAS X, Y Y Z) DE UN CARRO PORTAHUSILLO (100) A LO LARGO DE TRES EJES X, Y Y Z. SEGUN LA INVENCION, LA ESTRUCTURA LOGICA DEL PUESTO DE ACCIONAMIENTO P1 ESTA CONSTITUIDA POR UN BASTIDOR FIJO DOTADO DE UN CHASIS-SOPORTE (200) COLOCADO EN EL PLANO VERTICAL P(X, Y) Y UN PAR DE RAILES HORIZONTALES TRANSVERSALES PARALELOS (210 Y 200) QUE PERMITEN, EN UN MOVIMIENTO HORIZONTAL TRANSVERSAL A LO LARGO DEL EJE X, UN DESPLAZAMIENTO (FLECHA X) DE UNA PLANCHA VERTICAL (300); ESTA ULTIMA CONFORMA EL MARCO-SOPORTE Y VA BORDEADA LATERALMENTE POR UN SEGUNDO PAR DE RAILES VERTICALES LATERALES PARALELOS (310 Y 320) COLOCADOS PERPENDICULARMENTE AL PRIMER PAR DE RAILES HORIZONTALES TRANSVERSALES (210 Y 220) PARA PERMITIR, EN UN MOVIMIENTO VERTICAL A LO LARGO DEL EJE Y, EL DESPLAZAMIENTO (FLECHA Y) DE UN CABEZAL(400), QUE ES ATRAVESADO POR EL CARRO PORTAHUSILLO (100) AL EVOLUCIONAR SIGUIENDO UN MOVIMIENTO HORIZONTAL LONGITUDINAL (FLECHA Z) A LO LARGO DEL EJE Z NORMAL A LOS EJES X E Y. APLICACIONES: MECANIZADO A GRAN VELOCIDAD.
Description
Estructura lógica de una
máquina-herramienta de fabricación a gran velocidad
del tipo porta-broca.
La presente invención trata en el campo de las
máquinas-herramientas y consiste más
particularmente en las adaptaciones que permitan asegurar en las
mejores condiciones, los desplazamientos a gran velocidad según tres
ejes X, Y y Z, de un fluyente llevando el órgano móvil de
fabricación.
La fabricación a gran velocidad de piezas en una
máquina-herramienta se opera en general a partir de
herramientas rotativas instaladas en el extremo del fluyente,
montado móvil según tres ejes en los que dos, X, Y se colocan en un
plano P(x, y) paralelo al plano de fabricación de las piezas
y en el que el tercero Z se coloca en un plano P(x, z)
perpendicular al mismo plano de fabricación de dichas piezas.
Para una mejor lectura de la descripción que
sigue, el plano de fabricación de las piezas será supuestamente
vertical, lo cual representa la mayoría de los casos de realización
de esta categoría de máquinas-herramientas en el
campo de fabricación llamado de gran velocidad, de forma que el
plano P(x, y) de los dos primeros ejes X e Y se considera
vertical y el plano P(x, z) del tercer eje Z se considera
horizontal.
Una máquina-herramienta de
fabricación a gran velocidad comporta en general tres puestos de
trabajo principales, a saber:
- -
- un puesto de fabricación propiamente dicho conteniendo la herramienta de arrastre en rotación al extremo del fluyente y dando forma a la pieza a fabricar.
- -
- un puesto de arrastre situado después del puesto de fabricación y constituido por un conjunto de órganos asegurando principalmente los desplazamientos X, Y, y Z del fluyente, el cual asegura igualmente el movimiento de rotación de la herramienta llevada al extremo.
- -
- Y un puesto de mando colaborando con el puesto de arrastre en función de un programa de instrucciones preestablecidas para organizar y asumir las diferentes fases de fabricación de dicha pieza.
En dichas máquinas-herramientas,
la estructura lógica de la máquina se construye esencialmente
alrededor del puesto de arrastre y preferentemente en función de la
disposición de los raíles que guían los desplazamientos rectilíneos
alternativos del fluyente según los tres ejes X, Y, y Z. La
concepción tradicional de la estructura de tal máquina consiste en
disponer:
- -
- dos raíles de guía paralelos en el plano horizontal P(x, z) para autorizar los desplazamientos horizontales transversales de dicho fluyente según el eje X.
- -
- dos raíles de guía paralelos en el plano vertical P(x, y) para autorizar los desplazamientos verticales de dicho fluyente según el eje Y perpendicularmente al eje X.
- -
- Y dos raíles de guía paralelos en el plano horizontal P(x, z) perpendicularmente a los raíles de los desplazamientos transversales según el eje X, para autorizar los desplazamientos horizontales longitudinales de dicho fluyente según el eje Z, perpendicularmente a los ejes X e Y.
Los desplazamientos transversales X y
longitudinales Z del fluyente están incluidos en el contexto de la
invención con respecto al eje longitudinal de la máquina a lo largo
de la cual se alinean los tres puestos de trabajo.
Si cualquier arreglo no es objeto actualmente de
ninguna evolución en el campo de las
máquinas-herramientas, es por que los órganos
móviles se accionan generalmente en su movimiento de traslación por
motores eléctricos rotativos cooperando con correas y engranajes
para convertir los movimientos giratorios en movimientos lineales.
Además, el problema de la acumulación en el suelo de las
máquinas-herramientas no siendo únicamente la
principal preocupación de los constructores, este arreglo de
estructura lógica de tres ejes no ha sido jamás aplazado a causa de
que además de ofrecer un apoyo más confortable de la estructura en
el suelo, principalmente cuando los órganos componentes de la
máquina-herramienta tales como las cajas de
herramientas, los motores, etc... son voluminosos y pesados.
Un nuevo concepto de máquinas ha sido el de
proponer máquinas en las cuales los dos raíles horizontales
autorizando los desplazamientos (flecha X) a lo largo del eje X se
dispongan paralelamente uno debajo del otro en el plano P(x,
y). Las máquinas-herramientas descritas en la
patente europea n° 0 614 724 y en la patente alemana n° 37 04 952
proponen una estructura lógica en la cual:
- -
- dos raíles de guía transversales dispuestos paralelamente en el plano vertical ''P(x,y) autorizan los desplazamientos horizontales transversales (flecha X) de dicho fluyente según el eje X,
- -
- dos raíles de guía laterales dispuestos paralelamente en el mismo plano vertical P(x, y), autorizando los desplazamientos verticales (flecha Y) de dicho fluyente según el eje Y, perpendicularmente al eje X.
Las dos estructuras difieren en que la descrita
por la patente europea no comporta raíles o correderas que permitan
mover su herramienta perpendicularmente al plano P(x, y) es
decir según el eje Z. También, está el porta piezas que comporta
una cinemática que le permite ir y venir perpendicularmente al
plano de movimiento del fluyente.
La estructura propuesta por la patente alemana n°
37 04 952, propone un movimiento de la herramienta según el eje Z
pero de una forma particularmente no adecuada para la fabricación a
gran velocidad y todo ello debido a muchas razones. Por una parte,
la herramienta se encuentra en una extremo de un brazo telescópico
según el eje Z que, medio utilizado por un recorrido de fabricación
particularmente grande, fácil de poner en marcha por una
herramienta y un arrastre normal, es mucho más difícilmente
aplicable para el movimiento de una electrobroca
porta-herramientas debido a su peso (y dicho
voladizo, en consecuencia), las conexiones hidráulicas y eléctricas
siguiendo sus movimientos y recorridos mucho más cortos que le son
ordenados. Por otra parte, este brazo telescópico no autoriza el
movimiento en Z y no ocupa más espacio de la estructura lógica que
sobre un solo semi plano o semi eje Z lo cual tiene como
consecuencia aumentar el volumen de una máquina utilizando tal
estructura.
Otra diferencia existente entre las dos
estructuras lógicas citadas reside en el hecho de que la propuesta
por la patente n° 614 724 adopta como medio de arrastre motores
lineales con el fin de asegurar los desplazamientos según los dos
ejes X e Y para el fluyente y según el eje Z para el
porta-piezas. Estas últimas se adaptan
particularmente para suministrar los movimientos rápidos y precisos
exigidos para la fabricación de hoy en día. No obstante, el fluyente
de la estructura lógica de esta patente está fijo con respecto al
eje Z y es el módulo porta-piezas el que, mediante
motores lineales, se desplaza o se aleja del fluyente y de su
herramienta. La ausencia de movimiento sobre el eje Z es
particularmente limitada para dicha máquina.
Una concepción de máquina se describe en la
patente americana n° 4 752 160 que pone en marcha tres pares de
raíles colocados perpendicularmente los unos respecto a los otros,
con el fin de autorizar el desplazamiento de la herramienta según
los dos ejes X e Y, de un puesto de trabajo a otro alineados a lo
largo del eje X, a ambos lados de un puesto de mando.
El desplazamiento de la herramienta se autoriza
según el modo de realización ilustrado de dos formas. Por una
parte, la estructura lógica portando la herramienta y autorizando
su desplazamiento según el eje Y se desplaza sobre una porción
central de raíles situada de cara al puesto de mando que está
montado suelto con respecto a las longitudes restantes para
desplazar la herramienta hacia el puesto de mando según el eje Z
pero únicamente sobre ésta porción de longitud suelta del eje X.
Por otro lado, el fluyente porta- herramientas se desplaza según el
eje Z por medio de guías sobre las cuales se desliza, arrastrado
por un dispositivo atornillado de cojinetes movido por un motor
unido a dicha guía.
Aunque proponiendo una estructura cinemática
autorizando un desplazamiento de la herramienta sobre tres ejes,
ésta última presenta muchos inconvenientes, a saber:
- -
- la estructura lógica asegura una conducción sobre cuatro guías para los movimientos según el eje Y y el eje Z y sus cuatro guías exigen que la estructura lógica adopte para estos dos movimientos una geometría paralelepipédica que aumenta el peso de la estructura y aumenta su volumen. La elección como medios de movimientos de un dispositivo del tipo atornillado de cojinetes demanda en efecto la presencia de un número importante de conducciones para evitar los atascos y ganar en precisión.
- -
- Esta elección de accionadores tiene no solamente el inconveniente de obligar a la estructura lógica de aumentar en peso sino que además no responde a las necesidades inherentes a la fabricación rápida. Además, los movimientos entre las diferentes fabricaciones (movimientos de cambio de herramientas o de recambio de las mismas) deben ser ultra rápidos lo cual no autoriza esta estructura lógica debido a su gravedad. Además un engranaje del tipo atornillado de cojinete no aporta siempre la precisión exigida hoy a las fabricaciones.
La solicitante ha llevado las investigaciones que
tengan por objeto el estudio de un nuevo concepto de realización de
estructura lógica del armazón de una
máquina-herramienta a gran velocidad que utiliza
conceptos clásicos de mecánica en su realización, con criterios
específicos de adaptación a la instalación de órganos ligeros y
rápidos. Debido a ello, la presente invención integra criterios
originales que constituyen un principio de concepción de dicha
máquina en la que resultan nuevas ventajas entre las cuales la
adecuación de la máquina tiene su destino particular de fabricación
a gran velocidad para un modo de disposición preferido mediante
raíles de conducción de los movimientos de traslación de los
órganos móviles según los tres ejes de desplazamiento X, Y y Z.
Para respetar los objetivos investigados de una
fabricación a gran velocidad, se ha inventado pues una
máquina-herramienta autorizando los desplazamientos
de un órgano móvil según tres ejes X,Y y Z, y definida según la
reivindicación 1.
La combinación inédita tal que reivindicada
ofrece numerosas ventajas como las que siguen:
- -
- un aumento notable de la rigidez de la estructura lógica,
- -
- un acercamiento de las masas móviles con respecto a un plano vertical,
- -
- una ocupación del suelo extremadamente reducida,
- -
- una posibilidad de aligerar la estructura de los elementos-soportes de las conducciones,
- -
- etc...
Además, la disposición de los dos raíles de
conducción longitudinales paralelos en el plano horizontal
P(x, z) y autorizando los desplazamientos horizontales
longitudinales de dicho fluyente según el eje Z están situados a
ambos lados del plano vertical P(x, y) de los ejes X e Y, lo
que permite tener el centro de gravedad de las masas móviles y
sobre el eje Z lo más cerca del plano vertical P(x, y).
Esta máquina-herramienta está a
tal efecto constituida por una estructura compuesta por un
chasis-soporte abierto por su centro dispuesto en un
plano vertical P(x, y) por un par de raíles transversales
horizontales paralelos autorizando, entre sí y según un movimiento
horizontal transversal a lo largo del eje X, un deslizamiento de
una mesa vertical abierta por su centro formando un
cuadro-soporte. Esta mesa vertical está rodeada
lateralmente por un par de raíles verticales paralelos colocados
perpendicularmente al primer par de raíles transversales y sobre
los cuales se desliza, entre ellos y según un movimiento vertical a
lo largo del eje Y, un soporte. Este soporte está bordeado
lateralmente por un tercer par de raíles horizontales
longitudinales colocados a ambos lados del plano vertical
P(x, y) perpendicularmente al primer par de raíles
horizontales transversales y al segundo par de raíles verticales
laterales paralelos para autorizar, entre sí y según un movimiento
horizontal (flecha Z) llevado por el eje Z, el deslizamiento
(flecha Z) de dicho fluyente porta-broca, a ambos
lados del plano P(x, y). La arquitectura particular de esta
máquina está en obtener una configuración general simétrica
permitiendo principalmente:
- -
- disponer de libre acceso y/o salida a derecha e izquierda de la máquina,
- -
- enlazarse a varias máquinas lateralmente,
- -
- ocupar una superficie de suelo reducida del orden de 1600 mm. en anchura autorizando una integración de la máquina en una unidad de transferencia de un paso de 800 mm.,
- -
- etc...
Según un modo de realización preferencial de la
invención, la mesa vertical y el soporte asegurando el aguante de
dos pares de raíles de conducción según los dos ejes X y Z se
trabajan con el aluminio que, estableciendo un producto muy
equilibrado entre el aligeramiento de las masas móviles y la rigidez
del conjunto de la estructura móvil, permite obtener aceleraciones
elevadas de las masas móviles.
La arquitectura particular de los tres pares de
raíles guiando la movilidad de los órganos a lo largo de los tres
ejes X, Y, y Z de la estructura lógica de esta
máquina-herramienta es además particularmente
indicada para la adopción de motores lineales en lugar de los
motores rotativos, para accionar los desplazamientos rectilíneos
alternativos de dichos órganos móviles según los tres ejes X, Y, y
Z, permitiendo una disposición muy apretada de los raíles de
conducción y de los mismos motores lineales.
Siempre respetando los inconvenientes de la
fabricación a gran velocidad, otro objetivo de la invención es el
de limitar al máximo las dilataciones y contracciones de los
materiales debidos a los cambios de temperaturas.
Aunque los aspectos principales de la invención
considerados como novedad se hayan expresado aquí en su forma más
elemental, más detalles concernientes a un modo de realización
preferencial de una máquina-herramienta de
fabricación del tipo porta-broca respetando los
conceptos fundamentales de la invención, serán mejor comprendidos
en la descripción adjunta y en los dibujos que la acompañan
ilustrando este modo de realización. Sobre los dibujos:
La figura 1 es una vista en perspectiva de dicha
máquina con la pieza a fabricar colocada en el plano vertical.
La figura 2 es una vista en perspectiva
parcialmente fragmentada del puesto de arrastre de dicha máquina,
despojada de su cobertura.
La figura 3 es una vista de perfil del mismo
puesto de arrastre.
La figura 4 es una vista en perspectiva de dicha
máquina conteniendo los medios para limitar los cambios de
temperaturas en la estructura lógica.
Como se puede ver en el dibujo de la figura 1, el
puesto de arrastre P1 de una máquina-herramienta de
fabricación a gran velocidad referenciada M en su conjunto está
situada entre un puesto de fabricación P2 no representado compuesto
por la herramienta arrastrada en rotación para trabajar la pieza a
fabricar y un puesto de mando P3 colaborando con el puesto de
arrastre P2 en función de un programa de instrucciones
preestablecidas para organizar y asumir las diferentes fases de
fabricación de dicha pieza.
El puesto de arrastre P1 está representado sobre
el dibujo de la figura 2 despojado de sus piezas de cobertura con
el fin de poner de manifiesto la estructura lógica de los
diferentes órganos necesarios para su funcionamiento y
principalmente de aquellos que aseguren los desplazamientos
rectilíneos alternativos (flechas de doble sentido X, Y, y Z) del
fluyente 100, el cual asegura el movimiento de rotación de la
herramienta llevado a cabo.
Siguiendo la invención, la estructura lógica de
este puesto de arrastre P1 está constituido por un
chasis-soporte 200 (que aparece parcialmente en el
dibujo de la figura 3) formando el armazón del puesto P1. Este
chasis-soporte 200 está provisto por dos largueros
transversales 210a y 220a destinados a soportar dos raíles
transversales horizontales paralelos 210 y 220 y delimitando entre
sí una apertura de paso 230 a través de dicho armazón. Estos dos
raíles transversales 210 y 220 son, siguiendo el concepto
fundamental de la invención, dirigidos en un plano vertical
P(x, y) para autorizar, según un movimiento horizontal
transversal llevado por el eje X, un deslizamiento (simbolizado por
la flecha en doble sentido X) de una mesa vertical 300. Esta última
formando un cuadro-soporte está bordeada
lateralmente de dos montantes laterales 310a, 320a destinados a
soportar un par de raíles laterales paralelos 310 y 320 aunque
liberando entre sí una apertura de paso 330 a través de dicho
cuadro-soporte 300 y comunicando con la apertura
230 del armazón 200. Este par de raíles laterales 310 y 320 de la
mesa 300 está colocado perpendicularmente al primer par de raíles
transversales 210 y 220 del armazón 200, para autorizar, según un
movimiento vertical llevado por el eje Y, el deslizamiento
(simbolizado por la flecha de doble sentido Y) de un soporte móvil
referenciado 400. Así, este soporte 400 puede evolucionar en el
plano vertical P(x, y) según dos movimientos de los cuales
uno (flecha X) está infundido por la movilidad de la mesa vertical
300 a lo largo de los raíles transversales 210 y 220 solidarios del
chasis soporte 200 y el otro (flecha Y) está infundido por la
movilidad del soporte 400 a lo largo de los raíles laterales 310 y
320 asociados a dicha mesa 300.
El soporte 400 está además atravesado por el
fluyente porta broca 100 el cual se desliza (flecha en doble
sentido Z) por ella, según un movimiento horizontal longitudinal
llevado por el eje Z, a lo largo de los dos raíles longitudinales
horizontales 410 y 420 proveyendo el interior del soporte 400 y a
los cuales está suspendido dicho fluyente 100.
Una disposición particular de la invención
consiste en colocar el soporte 400 en las aperturas centrales 230 y
330 del chasis-soporte 200 y de la mesa vertical 300
respectivamente como se evidencia en el dibujo de la figura 3, de
forma que el fluyente 100 pueda evolucionar a lo largo del eje Z
por ambos lados del plano vertical P(x, y). Así, la
movilidad del fluyente 100 según los tres movimientos que ilustran
las flechas X, Y, y Z, se pone en práctica con un acercamiento
máximo de las masas móviles (fluyente 100, soporte 400, mesa
vertical 300) con respecto al plano vertical P(x, y) que
delimitan los dos pares de raíles 210, 220 y 310, 320.
Otro objetivo de la invención es el de trabajar
la mesa vertical 300 y el soporte 400 con aluminio lo cual permite
aumentar el aligeramiento de estas dos masas móviles guardando una
rigidez suficiente del conjunto de la estructura móvil.
Otro objetivo de la invención es el asegurar la
movilidad de los diferentes desplazamientos rectilíneos
alternativos (flechas X, Y, y Z) de los órganos móviles (mesa 300,
soporte 400 y fluyente 100) por medio de motores lineales 500
convenientemente dispuestos (uno ó dos por desplazamiento) para
autorizar en las mejores condiciones la cinemática de dichos
órganos.
Por ejemplo, la mesa 300 está preferentemente
accionada (flecha X) a lo largo de los raíles transversales 210 y
220 por medio de un solo motor lineal 500 instalado a nivel del raíl
inferior 210, sobre el larguero transversal inferior 210a. En
efecto, los raíles 210 y 220 son solidarios al armazón fijo 200, un
motor puede ser suficiente para imprimir los desplazamientos a lo
largo del eje X. De preferencia el raíl superior 220 que sirve de
conducción está montado sin apoyo positivo sobre el talón en el
larguero transversal superior 220a del armazón 200, para autorizar
las diferencias de dilatación entre el acero del raíl 220 y el
aluminio de la mesa 300.
El soporte 400 en sí mismo está accionado (flecha
Y) a lo largo de los raíles 310 y 320 de la mesa 300 por medio de
dos motores lineales 500 montados opuestos sobre los dos montantes
laterales 320a y 320b de dicha mesa 300 a ambos lados de la
apertura central 330. Con el fin de facilitar los movimientos
ascendentes a lo largo del eje Y del soporte 400, un gato
hidráulico para equilibrar 340 (cf. Fig.3) se encaja oportunamente
en una suela 350 (cf. Fig.2) asociada al travesaño de encima de la
mesa 300, para compensar las fuerzas de gravedad de la masa móvil
de dicho soporte incluyendo el fluyente y la broca.
En fin, el fluyente 100 está accionado (flecha Z)
a lo largo de los raíles longitudinales 410 y 420 del soporte 400
mediante dos motores lineales 500 igualmente colocados
diametralmente opuestos y por debajo de dichos raíles de
conducción, equilibrando así las fuerzas de atracción magnética y
las deformaciones térmicas sobre el eje Z central del fluyente 100
sobre el cual se encuentran alineados el centro de gravedad, la
resultante del empuje del motor y la resultante del empuje de la
herramienta rotativa en el extremo del fluyente 100. Además, según
una disposición particular de la invención, los raíles de
conducción longitudinales 410 y 420 y los bloques secundarios 510 de
los motores lineales 500 asociados al soporte 400 se extienden
sobre toda la longitud de éste último mientras que las correderas
110 y 120 y los bloques primarios 520 de los motores lineales
asociados al fluyente 100 no se extienden más que sobre una porción
trasera 100a de éste último. Esta disposición es particularmente
ventajosa, puesto que permite tener una estructura en voladizo
constante es decir que debido a la disposición de los raíles y de
los motores lineales la carga es siempre la misma a nivel de los
raíles contrariamente a las disposiciones de los otros dispositivos
de deslizamiento sobre raíles que tienen un voladizo progresivo y
proporcional al curso del fluyente lo cual es difícilmente numerable
y repercute entonces sobre la calidad de precisión de la
fabricación.
Como se ilustra en el dibujo de la figura 4, la
porción delantera 100b de dicho fluyente 100 es bruta de órganos de
arrastre y pasa a través de un tablero telescópico vertical 600
siguiendo las evoluciones del fluyente 100 y separando el puesto de
arrastre P1 del puesto de fabricación P2. El hecho de que la parte
100b del fluyente 100 se desplace hacia el puesto de fabricación P2
esté bruta de órganos de guía permite disminuir la acumulación del
órgano móvil 100 en dicho puesto asegurando así más espacio para
los otros elementos ligados al mismo como por ejemplo la pieza a
fabricar, la mesa porta-piezas, el almacén de
herramientas. La ausencia de órganos de arrastre permite evitar que
las virutas y los líquidos de enfriamiento o de evacuación de las
virutas no estén en contacto con dichos órganos los cuales, como
los motores lineales son muy sensibles.
Según una elección particularmente escogida por
el solicitante, dicha porción delantera 100b del fluyente 100 es de
forma cilíndrica y pasa por un orificio circular 610 manejado en el
tablero telescópico 600. Esta disposición tiene como consecuencia
el simplificar considerablemente el dispositivo de estanqueidad
necesario para enlazar el fluyente 100 con el tablero telescópico
vertical 600. Así, según un modo de realización particularmente
ventajoso de la invención, la estanqueidad del enlace de
deslizamiento realizada entre el fluyente 100 y el tablero
telescópico vertical 600 está asegurada por una junta circular (no
representada).
La simetría y la verticalidad de la estructura
lógica, objetivo de la presente invención, tienen como ventaja el
mejorar la rigidez del conjunto, siempre para obtener una rigidez
de estructura óptima, la cual comporta un juego de placas 700
enlazadas entre sí y colocadas alrededor de dicha estructura lógica
de manera que forma un recinto estanco de protección térmica. En
efecto, los cambios de temperatura tienen consecuencias nefastas
para la precisión de la fabricación. Los cuadernos de las cargas de
las máquinas-herramientas de fabricación a gran
velocidad demandan una precisión del orden de una micra, y es
particularmente necesario el crear un sistema adiabático con el fin
de evitar cualquier dilatación o contracción de los materiales que
constituyen la estructura lógica, por mínimas que sean.
Según un modo de realización preferencial de la
invención, las placas 700 formando el recinto de protección térmica
están pintadas en su superficie exterior con una pintura de color
blanco reflectando al máximo la luz con el fin de disminuir la
absorción de cantidad de calor por dichas placas y limitar así los
cambios de temperatura.
Preferentemente, para paliar los cambios de
temperatura relacionados con los elementos internos de la
estructura donde en condiciones de temperatura que sobrepasen las
capacidades de aislamiento del recinto, la cual comporta medios (no
representados) para aportar y extraer cantidades de calor de forma
que se mantenga una temperatura constante en el interior del
mismo.
Se comprende que la máquina que aquí se describe
y representa, lo ha sido en vistas a una divulgación más que a una
limitación. Bien entendido que, diversos arreglos, modificaciones y
mejoras pueden ser aportados en el ejemplo siguiente, en el cuadro
de la invención como se define en las reivindicaciones.
Así, como se precisa al inicio de la presente
memoria, el plano de fabricación de las piezas puede ser colocado
horizontalmente de forma que el plano P(x, y) de los dos
primeros ejes X e Y está considerado horizontal y el plano
P(x, z) del tercer eje Z está considerado vertical. En el
caso de la figura, el equilibrado será operacional sobre el
fluyente móvil verticalmente.
Con el fin de permitir una mejor comprensión de
los dibujos, se enumera una lista de referencias con sus leyendas
respectivas:
| M | Máquina-herramienta del tipo porta-broca |
| P1 | Puesto de arrastre |
| P2 | Puesto de fabricación |
| P3 | Puesto de mando |
| 100 | Fluyente porta-broca |
| 100a | Porción trasera del fluyente porta-broca |
| 100b | Porción delantera del fluyente porta-broca |
| 110,120 | Corredizos del fluyente porta-broca |
| 200 | Chasis-soporte |
| 210a,220a | Travesaños transversales del armazón |
| 210,220 | Raíles de conducción transversales del armazón |
| 230 | Apertura de paso en el chasis 200 |
| 300 | Mesa vertical formando cuadro-soporte |
| 310a,320a | Montantes laterales de la mesa 300 |
| 310,320 | Raíles de conducción laterales de la mesa 300 |
| 330 | Apertura de paso en la mesa 300 |
| 340 | Gato de equilibrado |
| 350 | Plantilla de retención del gato de equilibrado V |
| 400 | Soporte |
| 410,420 | Raíles de conducción longitudinales del soporte 400 |
| 500 | Motores lineales |
| 510 | Bloques secundarios de los motores lineales |
| 520 | Bloques primarios de los motores lineales |
| 600 | Tablero telescópico |
| 610 | Orificio de paso del fluyente |
| 700 | Placas que constituyen el recinto de protección térmica |
| Flecha X | Movimiento a lo largo del eje X |
| Flecha Y | Movimiento a lo largo del eje Y |
| Flecha Z | Movimiento a lo largo del eje Z |
Claims (9)
1. Máquina-herramienta de
fabricación a gran velocidad del tipo porta-broca en
la cual el puesto de arrastre (P1) utiliza una estructura lógica
autorizando los desplazamientos de un fluyente
porta-broca (100) a lo largo de los tres ejes X, Y y
Z, del tipo de la cual está constituida por un armazón fijo
compuesto por un chasis-soporte (200) colocado en un
plano vertical P(x, y) de un par de raíles horizontales
transversales paralelos (210 y 220) autorizando entre sí, según un
movimiento horizontal transversal a lo largo del eje X, un
deslizamiento de una mesa vertical (300) formando
cuadro-soporte, dicha mesa vertical (300) está
bordeada lateralmente por un segundo par de raíles verticales
laterales paralelos (310 y 320) colocados perpendicularmente al
primer par de raíles horizontales transversales (210 y 220) para
autorizar entre sí, según un movimiento vertical llevado por el eje
Y, el deslizamiento de un soporte (400), dicha estructura lógica
evolucionando en el interior de un recinto de protección térmica
compuesto por medios para aportar y extraer cantidades de calor de
forma que conserve una temperatura constante en el interior de la
misma, caracterizada por el hecho de que dicho soporte está
bordeado lateralmente por un tercer par de raíles horizontales
longitudinales (410 y 420) colocados a ambos lados del plano
vertical P(x, y) perpendicularmente al primer par de raíles
horizontales transversales (210 y 220) y al segundo par de raíles
verticales laterales paralelos (310 y 320) para autorizar, entre sí
y según un movimiento horizontal a lo largo del eje Z, el
deslizamiento de dicho fluyente porta-broca (100)
por ambos lados del plano P(x, y) Y por el hecho de que
dicho fluyente (100) se acciona a lo largo de dos raíles
horizontales longitudinales (410 y 420) y del soporte (400) por
medio de dos motores lineales (500) colocados diametralmente
opuestos y por debajo de dichos raíles de conducción longitudinales
(410 y 420) a los cuales dicho fluyente se mantiene suspendido.
2. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1. caracterizada por el hecho de que dicho
chasis soporte (200) comprende de dos travesaños transversales
(210a y 220a) que, destinados a soportar dichos dos raíles
horizontales transversales (210 y 220) de conducción de la mesa
(300) a lo largo del eje X, delimitan entre sí una apertura de paso
(230) del recinto (400) a través de dicho
chasis-soporte (200) y por el hecho de que dicha
mesa (300) comprende dos montantes laterales (310a y 320a) que,
destinados a soportar dichos dos raíles verticales laterales (310 y
320) de conducción del soporte (400) a lo largo del eje Y,
delimitan entre sí una apertura de paso (330) del recinto (400) a
través de dicha mesa (300).
3. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que un gato
de equilibrado (340) está acertadamente encajado en una plantilla
(350) asociada a la traviesa alta de la mesa (300), para compensar
las fuerzas de gravedad de la masa móvil de dicho recinto (400)
incluyendo el fluyente (100) y la broca.
4. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la
movilidad de los diferentes desplazamientos rectilíneos
alternativos de la mesa (300), del recinto (400) y del fluyente
(100) está asegurada por medio de dos motores lineales (500) para
cada uno de los desplazamientos.
5. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha
mesa (300) está accionada a lo largo de los dos raíles horizontales
transversales (210 y 220) por medio de un solo motor lineal (500)
instalado a nivel de del travesaño inferior (210a) portador del
raíl inferior (210), el raíl superior (220) sirve de guía siendo
montado sin apoyo positivo sobre el talón del travesaño transversal
superior (220a).
6. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la
porción anterior (100b) de dicho fluyente (100) está bruta de
órganos de arrastre y pasa a través de un tablero telescópico (600)
siguiendo las evoluciones del fluyente y separando el puesto de
arrastre del puesto de fabricación
7. Máquina-herramienta según la
reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que dicho
recinto (400) se acciona a lo largo de los dos raíles verticales
laterales (310 y 320) de dicha mesa (300) por medio de dos motores
lineales (500) montados en oposición sobre los dos montantes
laterales (320a y 320b) de dicha mesa (300), por ambas partes de
dicha apertura central (330) y por el hecho de que dichos raíles de
conducción longitudinales (410 y 420) y los bloques secundarios
(510) de los dos motores lineales (500) del recinto (400) se
extienden sobre toda la longitud del recinto (400) así como las
correderas (110 y 120) fluyentes a lo largo de los raíles y los
bloques primarios (520) de los mismos motores lineales están
asociados a dicho fluyente (100) sobre una porción trasera (100a)
de éste último.
8. Máquina-herramienta según la
reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que dicha
porción delantera (100b) del fluyente (100) es de forma cilíndrica
y pasa por un orificio circular manejado en el tablero telescópico
(600).
9. Máquina-herramienta según la
reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que la
estanqueidad del enlace de deslizamiento realizado entre el
fluyente (100) y el tablero telescópico (600) está asegurada por una
junta circular.
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