ES2219755T3

ES2219755T3 - Maquina herramienta para la mecanizacion cortante con un husillo de trabajo dispuesto horizontalmente.

Info

Publication number: ES2219755T3
Application number: ES97910343T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Horn; Dietrich Geiger
Original assignee: Cross Hueller GmbH
Current assignee: Cross Hueller GmbH
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: WO1998013170A1; EP0928235A1; DE59711726D1; AU4777797A; US6273653B1; DE19639527C1; EP0928235B1; KR20000029933A; BR9712095A; ATE269186T1

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA MAQUINA-HERRAMIENTA PARA EL PROCESO DE CORTE DE PIEZAS, QUE TIENE AL MENOS UN HUSO DE TRABAJO ORIENTADO HORIZONTALMENTE, PREFERENTEMENTE PARA TRATAMIENTOS DE GRAN VELOCIDAD Y/O GRAN PRECISION. EL CITADO HUSO DE TRABAJO SE DESPLAZA SOBRE Y/O DENTRO UN PORTAHERRAMIENTA A MODO DE BASTIDOR, COLOCADO VERTICALMENTE SOBRE UN SOPORTE DE LA MAQUINA QUE TIENE CORREDERAS QUE SE MUEVEN A LO LARGO DE EJES X-, YY Z. SEGUN LA INVENCION, EL PORTAHERRAMIENTA A MODO DE BASTIDOR (3) LLEVA UN PORTAPIEZA DE TRABAJO (2) SIMILAR A UN BASTIDOR ASOCIADO, QUE SE COLOCA TAMBIEN VERTICALMENTE SOBRE EL SOPORTE DE LA MAQUINA (1). EL PORTAPIEZA DE TRABAJO (2) Y EL PORTAHERRAMIENTA (3) VAN INTERCONECTADOS COMO UNA UNICA UNIDAD ESTABLE POR UNO O VARIOS MEDIOS DE CONEXION (8) EN LA ZONA DE SU TRAVIESA HORIZONTAL SUPERIOR (4, 6).

Description

Máquina herramienta para la mecanización cortante con un husillo de trabajo dispuesto horizontalmente.

El invento se refiere a una máquina herramienta según el preámbulo de la reivindicación 1.

Una máquina herramienta semejante se describe en el documento DE-A-3333480, que se considera como el estado más próximo de la técnica.

Se conoce por el documento US-A-4,987,668 una máquina herramienta del mismo género, habiéndose dispuesto el porta-útil perpendicularmente sobre un montante de la máquina y el husillo dispuesto horizontalmente puede moverse en las direcciones X e Y. El porta-pieza se ha dispuesto asimismo sobre el montante de la máquina y puede desplazarse tanto en dirección Z, como puede girar también alrededor de un eje perpendicular. No es posible, en este caso, desplazabilidad alguna del husillo de trabajo en la dirección Z o bien no se ha previsto.

En el documento EP-0 232 548 A2 se ha descrito una estación de mecanizado, en especial para piezas a trabajar comparativamente grandes, con una unidad de mecanizado, que presenta preferiblemente un láser, habiéndose dispuesto asimismo la unidad de mecanizado en un montante perpendicular en forma de marco y pudiendo moverse en las direcciones X, Y y Z. En determinados casos de aplicación, por ejemplo, en un mecanizado de alta velocidad y/o alta precisión, se ha demostrado que, al desplazar la unidad de mecanizado en dirección Z, actúan elevadas fuerzas de aceleración y mecanizado sobre el porta-útil. Eso puede conducir a inexactitudes durante el mecanizado y requiere una construcción muy estable y cara del porta-útil, en especial, con un gran espacio de trabajo y una elevada velocidad de avance o bien aceleración. Además, en el caso de centros de mecanización conocidos hasta ahora por conexión de agentes de refrigeración, por diferentes temperaturas de los agentes refrigerantes y por modificaciones de la temperatura de la nave, se llega frecuentemente a notables desplazamientos entre el sector del útil y el sector de la pieza a trabajar.

Por el documento DE 38 32 975 C1, se conoce un autómata giratorio de múltiples husillos con carcasa de marco, que se compone de una bancada de máquina inferior, un montante del husillo con un tambor de husillo cambiable, un montante de accionamiento para los accionamientos de los útiles de mecanizado y un travesaño superior entre los montantes del husillo y de accionamientos. El área de trabajo está atravesada además por un tubo central, sobre el cual se ha dispuesto un carro longitudinal y que está apoyado, por un lado, en el tambor del husillo y, por otro, en el montante de accionamientos. No se ha previsto, en este caso, desplazabilidad alguna del husillo con ayuda de carros en los ejes X, Y y Z. Además, sólo se pueden mecanizar piezas a trabajar relativamente pequeñas.

Se le plantea por tanto al invento el problema de proponer una máquina herramienta del género mencionado, en la que no existan esos problemas y sea posible un posicionamiento exacto de la unidad de mecanizado con respecto a la pieza a trabajar.

La solución de ese problema se ha reproducido en las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones 2 a 5 subordinadas contienen formas de realización eficientes para ello.

Según el invento, se disponen sobre una bancada de máquina un porta-útil perpendicular, en forma de marco, y, enfrentado paralelamente, un porta-pieza también perpendicular, en forma de marco, y los travesaños superiores horizontales básicamente a la misma altura de dichos dos soportes se unen por medio de una o varias traviesas preferiblemente horizontales formando una unidad estable. De ese modo, se ha establecido también en dirección Z una formación de tipo marco, que evita incluso con elevadas fuerzas de aceleración y mecanizado un movimiento relativo entre el porta-útil y el porta-pieza. Al mismo tiempo, es posible, por consiguiente, un posicionamiento preciso entre el útil y la pieza a trabajar. El porta-pieza puede configurarse asimismo, análogamente al porta-útil, en forma de marco en la direcciones X e Y, de modo que la pieza a trabajar se pueda posicionar sencillamente dentro de ese marco. La pieza a trabajar puede ser movida a través del marco en dirección Z y, dado el caso, ser transportada en la máquina herramienta en dirección X o Y hacia adentro o afuera de ella.

La traviesa de unión entre el porta-útil y el porta-pieza se puede disponer, en especial, descentradamente, es decir, en uno o en ambos lados longitudinales de modo que el espacio directamente sobre el lugar de mecanizado que libre, por ejemplo, para cargar o descargar la pieza a trabajar. Una disposición descentrada por un lado de una traviesa de unión puede tener la ventaja de que se posibilite, desde el lado opuesto, un mejor acceso al espacio de mecanizado.

La traviesa de unión se puede configurar también en forma de horquilla, encajando dos patillas de la horquilla en extremo superior del montante lateral perpendicular del porta-útil o del porta-pieza y estando unida la patilla opuesta con un travesaño superior del porta-pieza o bien del porta-útil. Gracias a ello, se posibilitan construcciones adecuadas al tamaño y a la forma de la pieza a trabajar, a los dispositivos de cambio de útil y de los restantes requerimientos.

Por ejemplo, para poder mecanizar piezas a trabajar en la dirección Z desde ambos lados simultáneamente, también es posible según el invento disponer porta-útiles a ambos lados entre un porta-pieza, porta-útiles que están unidos asimismo por medio de traviesas de unión con el porta-pieza.

El invento se explica más detalladamente, a modo de ejemplo, a base de las figuras 1 a 4 adjuntas. Las figuras se muestran, en cada caso, en representación en perspectiva:

Figura 1 un travesaño 8 de unión entre el porta-pieza 2 y el porta-útil 3, que se han dispuesto sobre la bancada 1 de la máquina;

Figura 2 como detalle, un porta-pieza 2 con un travesaño 8 de unión en forma de horquilla fijado a ella;

Figura 3 como detalle, un porta-útil 3; y

Figura 4 los mecanismos para el desplazamiento del husillo 15 de trabajo en el porta-útil 3.

En la figura 1, se representa, sobre una bancada 1 de máquina, un porta-útil 3 compuesto de costados 5 perpendiculares y travesaños 4 horizontales y, paralelamente al mismo, opuestamente un porta-pieza 2 formado por pilares 7 perpendiculares y una traviesa 6 superior. Los travesaños 4 horizontales y la traviesa 6 superior están unidos mutuamente por medio de un travesaño 8 de unión.

Según la figura 2, el travesaño 8 de unión se ha configurado en forma de horquilla y con una patilla 8c fijada en la traviesa 6 superior, mientras que los extremos de las dos patillas 8a y 8b pueden estar unidos con el travesaño 4 horizontal. La patilla 8c puede fijarse, de acuerdo con las circunstancias de espacio y los requerimientos de fijación, centrada o descentradamente o también en un extremo de la traviesa 6.

A partir de la figura 4, se puede observar de qué modo se puede desplazar el husillo 15 de trabajo en el interior del porta-útil 3 en forma de marco. Para ello, se puede desplazar, en primer lugar, un carro 10 de X, en forma de marco, en guías 9 horizontales en dirección X. Adicionalmente, se puede desplazar el carro 12 de Y, nuevamente en forma de marco, en guías 11 perpendiculares en dirección Y. Además, el carro 14 de Z, en forma de pinola, se puede desplazar con un husillo de trabajo motorizado integral en las guías 13 horizontales en dirección Z. El porta-útil 3, el carro 10 de X y el carro 12 de Y se pueden hacer de forma hueca y estar dotados de una refrigeración periférica.

Lista de signos de referencia

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 (1) \+ Bancada de la máquina\cr  (2) \+ Porta-útil\cr  (3) \+
Porta-pieza a trabajar\cr  (4) \+ Travesaño
horizontal de (3)\cr  (5) \+ Costado perpendicular de (3)\cr  (6) \+
Traviesa superior de (2)\cr  (7) \+ Montantes perpendiculares de
(2)\cr  (8) \+ Travesaño de unión entre (2) y (3)\cr  (8a, 8c) \+
Patilla de (8) unida con (4) y (5)\cr  (8c) \+ Patilla de (8) unida
con (2) y (6)\cr  (9) \+ Guías en (3/10)\cr  (10) \+ Carro de X\cr 
(11) \+ Guías en (3/10)\cr  (12) \+ Carro de Y\cr  (13) \+ Guías
(12/14)\cr  (14) \+ Carro de Z\cr  (15) \+ Husillo motorizado,
husillo de
trabajo\cr}

Claims

1. Máquina herramienta para la mecanización cortante de piezas a trabajar con, al menos, una bancada (1) de máquina, un porta-útil (3) en forma de marco, dispuesto perpendicularmente sobre la bancada de la máquina, con un travesaño (4) superior horizontal, y un husillo de trabajo dispuesto horizontalmente, preferiblemente para el mecanizado a alta velocidad y/o el mecanizado de alta precisión, que puede desplazarse en y/o dentro del porta-útil con carros de X, Y y Z, caracterizado porque al porta-útil (3) en forma de marco está asociado un porta-pieza (2) en forma de marco con una traviesa (6) superior horizontal, que se ha dispuesto asimismo perpendicularmente a la bancada (1) de la máquina, y por que el porta-pieza (2) y el porta-útil (3) están unidos en la región de su traviesa (4, 6) superior horizontal por medio de uno o varios travesaños (8) de unión formando una unidad estable.

2. Máquina herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque el travesaño (8) de unión se ha dispuesto de forma descentrada.

3. Máquina herramienta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el travesaño (8) de unión se ha dispuesto en la región de uno de ambos lados de la bancada (1) de la máquina.

4. Máquina herramienta según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el travesaño (8) de unión se ha configurado en forma de horquilla y una patilla (8a, 8b) está unida, en cada caso, con el extremo superior del costado (7) perpendicular del porta-útil (3) y una patilla (8c), con una traviesa (6) superior del porta-pieza (2).

5. Máquina herramienta según, al menos, una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se han dispuesto porta-útiles (3), en cada caso, en dirección Z a ambos lados de un porta-pieza (2) y se han unido con él por medio de traviesas (6) de unión.