ES2271981T3 - Maquina herramienta. - Google Patents
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Abstract
SE DESCRIBE UNA MAQUINA DE HERRAMIENTA, EN PARTICULAR UNA MAQUINA DE TORNEAR, CUYO BASTIDOR DE MAQUINA LLEVA CUATRO MONTANTES (12) QUE SOPORTAN UNA PARTE SUPERIOR DE BASTIDOR (14) HORIZONTAL EN FORMA DE TECHO. EN LA CARA INFERIOR DE LA PARTE SUPERIOR DE BASTIDOR (14) ESTAN DISPUESTOS LOS CARROS Y (28) Y CARROS Z (32) CONDUCIDOS HORIZONTALMENTE, COLGANTES. LOS CARROS Z (32) SOPORTAN COLGANDO UN HUSILLO DE TRABAJO HORIZONTAL (34). EN LA PARTE INFERIOR DEL BASTIDOR (10) ESTA SITUADO UN CARRO X (40) CONDUCIDO VERTICALMENTE.
Description
Máquina herramienta.
La invención se refiere a una máquina
herramienta, especialmente un torno.
Se conoce a partir del documento DE 34 16 660 C2
un torno, en el que el husillo de trabajo está dispuesto vertical y
está guiado en la dirección vertical Z en un carro X. El carro X se
puede desplazar en dirección horizontal. Las herramientas están
dispuestas debajo del husillo de trabajo colgado. Las guías X están
montadas en la pared frontal vertical de un montante de máquina. A
través del movimiento horizontal en dirección X y a través del
movimiento vertical en dirección Z se puede desplazar el husillo de
trabajo entre la estación de carga y descarga y la estación de
mecanización, de manera que las piezas de trabajo pueden ser
recibidas y cedidas a través del husillo de trabajo propiamente
dicho en la estación de carga y descarga (el llamado principio
"Pick-up"). La disposición de la guía X en la
pared frontal vertical del montante de la máquina limita la
libertad de este concepto de máquina herramienta con relación al eje
Y.
Se conoce a partir del documento DE 196 51 474
A1 un concepto similar de máquina herramienta, en el que, sin
embargo, el husillo de trabajo está dispuesto con eje horizontal en
el carro desplazable en dirección vertical. También aquí las guías
X están dispuestas en paredes frontales verticales del montante de
la máquina, de manera que resultan las limitaciones
correspondientes.
La invención tiene el cometido de poner a
disposición un concepto de máquina herramienta, que combina una
gran libertad en los tres ejes de movimiento y una alta flexibilidad
en la adaptación a las diferentes tareas de mecanización.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la
invención por medio de una máquina herramienta con las
características de la reivindicación 1.
Las formas de realización y los desarrollos
ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones
dependientes.
La máquina herramienta de acuerdo con la
invención se basa en el concepto de configurar el montante de la
máquina con una parte superior horizontal del montante que está
soportada por cuatro columnas de montante, en cuyo lado inferior
están dispuestos colgando carros Y y carros Z. El husillo de trabajo
está montado horizontal y colgando en el carro Z. El eje X está
separado totalmente del eje Y y del eje Z y se realiza a través de
carros X guiados en el montante de la máquina.
La disposición colgada de los carros Y y Z en el
lado inferior de la parte superior del montante en forma de tejado,
que solamente está soportada en las cuatro esquinas por las columnas
de montante, posibilita que la máquina herramienta se pueda
construir abierta en todos los cuatro lados. De esta manera es
posible una gran libertad en el movimiento del husillo de trabajo
en las direcciones Z e Y horizontales. El recorrido de la carrera
en estas direcciones horizontales no está limitado a través de
ninguna parte de los montantes de la máquina. En particular, es
posible también desplazar el husillo de trabajo hasta el canto
exterior de la parte superior del montante, pudiendo proyectarse
también partes del soporte del husillo a través de los lados
laterales más allá del contorno exterior del montante de la máquina.
También en el caso de recorridos de carrera horizontales grandes en
la dirección Y y en la dirección Z es posible una estructura
compacta economizadora de espacio del montante de la máquina y, por
lo tanto, de toda la máquina herramienta.
La posibilidad dada a través de la disposición
colgada del eje Y y del eje Z en la parte superior del montante de
configurar la máquina herramienta abierta en todas las cuatro
superficies laterales, da como resultado, además, una alta
flexibilidad en la configuración de la máquina herramienta y en la
adaptación a diferentes tareas de mecanización. En particular, la
alimentación de piezas de trabajo y la retirada de las mismas se
pueden configurad con gran libertad de construcción. También la
facilidad de acceso al espacio de trabajo para las personas de
servicio se puede configurar con una libertad correspondientemente
grande.
El concepto de máquinas herramientas permite una
configuración variable múltiple de la máquina herramienta en un
sistema modular. En el concepto de máquinas herramientas se pueden
combinar diferentes grupos estructurales de máquinas y se pueden
integrar. El husillo de trabajo horizontal posibilita la
configuración como torno horizontal para las más diferentes tareas
de torneado hasta una mecanización completa de la pieza de trabajo.
El husillo de trabajo horizontal puede estar configurado también
como husillo de fresado o husillo de perforación. Para la
mecanización de torneado es posible, además, montar en el carro Z,
en caso necesario, cabezales móviles y, dado el caso, lunetas.
El movimiento Y se puede utilizar, en virtud del
recorrido de carrera móvil para desplazamiento de una manera
preferida en una marcha rápida a una zona de carga y descarga
lateral, para que, en un sistema de "dic-up",
las piezas de trabajo se puedan transportar a la posición de trabajo
y se puedan retirar de nuevo después de la mecanización. De esta
manera se pueden ahorrar dispositivos de carga costosos.
Si se utiliza la carrera Y solamente para el
proceso de carga y descarga, entonces es suficiente para el avance
Y un accionamiento hidráulico sencillo con colocación de las
posiciones de fin de carrera. Sin embargo, el eje Y puede estar
configurado también como eje NC, de manera que en combinación con el
eje Z y el eje X controlados por NC, es posible una mecanización
completa por todos los lados en casi todas las técnicas de
mecanización por arranque de virutas.
La disposición simétrica de las guías del carro
del eje Y y del eje Z en la parte superior del montante y el apoyo
simétrico de esta parte superior del montante proporcionan una alta
rigidez del sistema y, por lo tanto, una alta precisión de
mecanización.
A través de la disposición separada del carro X
en la parte inferior del montante de la máquina, éste no perjudica
la accesibilidad y la variabilidad así como la estructura compacta
de la máquina herramienta. La disposición colgada del carro Y, del
carro Z y del husillo de trabajo posibilita una caída libre de las
virutas hacia abajo, siendo posible una obturación sencilla fiable
del carro X.
La configuración de la máquina herramienta se
puede adaptar de una manera flexible a las diferentes tareas de
mecanización. La máquina herramienta puede estar equipada con uno o
varios husillos de trabajo. Si están previstos varios husillos de
trabajo, entonces se pueden procesar de una manera idéntica al mismo
tiempo piezas de trabajo tensadas en los husillos de trabajo.
También es posible transferir las piezas de trabajo desde un
husillo de trabajo al siguiente y realizar diferentes procesos de
mecanización en los husillos de trabajo individuales. Si están
presentes varios husillos de trabajo, entonces éstos pueden estar
dispuestos en un carro Y común o pueden presentar carros X
separados. También puede variar el número de los carros X. En el
caso más sencillo, solamente está presente un carro X. Sin embargo,
si la máquina herramienta presenta dos o más husillos de trabajo,
entonces de una manera preferida están previstos también al menos
dos carros X, para poder mecanizar las piezas de trabajo al mismo
tiempo en el empotramiento en los husillos de trabajo. Si los
husillos de trabajo están colocados opuestos entre sí, entonces
resulta una posibilidad de transmisión especialmente sencilla para
la pieza de trabajo desde el empotramiento en un husillo de trabajo
hacia el empotramiento en el otro husillo de trabajo. También
pueden estar dispuestos en cada caso dos husillos de trabajo en
paralelo entre sí en un carro Y común, para mecanizar dos piezas de
trabajo en paralelo de una manera idéntica o para mecanizar las dos
piezas de trabajo una detrás de otra a través de la misma
herramienta. Si se mecanizan dos piezas de trabajo en paralelo en
dos husillos de trabajo dispuestos adyacentes entre sí, entonces un
carro Z común puede llevar a cabo la carrera Z para ambos husillos
de trabajo y un carro X común puede llevar a cabo la carrera X para
las dos piezas de trabajo. Para poder evitar diferencias en la
mecanización, por ejemplo como consecuencia de un desgaste
diferente de la pieza de trabajo o similar, sin embargo, en este
caso está presente de una manera preferida todavía,
respectivamente, una carrera de corrección Z y una carrera de
corrección Z, para poder compensar las diferencias en la carrera de
trabajo para las herramientas mecanizadas en paralelo.
La posibilidad de configuración múltiple y la
gran libertad en la facilidad de acceso permiten una manipulación
sencilla de las piezas de trabajo, que es adecuada especialmente
también para una automatización de los ciclos de trabajo.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de ejemplos de realización representados en
el dibujo. En este caso:
Las figuras 1a, b, c muestran una primera forma
de realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a),
en una vista lateral (b) y en una vista en planta superior (c).
Las figuras 2a, b, c muestran una segunda forma
de realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a),
una vista lateral (b) y una vista en planta superior (c).
Las figuras 3a, b, c muestran una tercera forma
de realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a),
una vista lateral (b) y una vista en planta superior (c).
Las figuras 4a, b, c muestran una cuarta forma
de realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a),
una vista lateral (b) y una vista en planta superior (c).
Las figuras 5a, b, c muestran una quinta forma
de realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a),
una vista lateral (b) y una vista en planta superior (c).
Las figuras 6a, b, c muestran una sexta forma de
realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a), una
vista lateral (b) y una vista en planta superior (c), y
Las figuras 7a, b, c muestran una séptima forma
de realización de la máquina herramienta en una vista frontal (a),
una vista lateral (b) y una vista en planta superior (c).
La máquina herramienta presenta un montante de
máquina fundido, por ejemplo de hierro fundido o de hormigón de
polímero. El montante de la máquina está constituido por una parte
inferior de montante 10 esencialmente en forma de paralelepípedo,
en cuyas cuatro esquinas están fundidas columnas verticales de
montantes 12. En la parte superior sobre las columnas de montantes
12 está colocada una parte superior de montante 14 y está enroscada
con las columnas de montante 12. La parte superior del montante 14
cubre en forma de tejado toda la superficie del montante de la
máquina. El lado inferior de la parte superior del montante 14 está
configurado como placa plana horizontal 16, en cuyo lado superior
están formadas integralmente unas nervaduras de refuerzo 18. Puesto
que la parte superior del montante 14 solamente está apoyada en las
cuatro esquinas a través de las columnas de montante 12, el espacio
interior de la máquina entre la parte inferior del montante 10 y la
parte superior del montante 14 son libremente accesibles desde todos
los cuatro lados.
La parte inferior del montante 10 presenta un
túnel 20 continuo en el lado del fondo en la dirección longitudinal,
en el que se puede insertar un transportador de virutas 22. En la
zona central, que sirve como espacio de trabajo, del montante de la
máquina, en la parte inferior del montante 10, está configurada una
caja de virutas 24, que desemboca para la caída libre de las
virutas verticalmente hacia abajo en el túnel 20.
En el lado inferior de la parte superior del
montante 14 están colocadas guías Y 26 que se extienden
horizontalmente, en las que se pueden desplazar en suspensión los
carros Y 28. En el lado inferior del carro Y 28 están montadas unas
guías Z 30 que se extienden horizontalmente, que se extienden en
ángulo recto con relación a las guías Y 26. En las guías Z 30 se
pueden desplazar de forma suspendida unos carros Z 32, que llevan un
husillo de trabajo horizontal 34 con su motor de accionamiento.
En la parte inferior del montante 10 están
dispuestas guías X verticales 38, sobre las que se pueden desplazar
verticalmente carros X 40.
Este concepto de máquina herramienta general se
puede completar de múltiples maneras de una forma sencilla en el
sistema modular con grupos estructurales de máquinas conocidos en
sí. De esta manera, se pueden fabricar con un montante unitario de
máquina y un concepto de máquina máquinas herramientas para las más
diferentes tareas de mecanización. A continuación se describen y
explican algunos ejemplos a este respecto.
Las figuras 1a, b, c muestran una forma de
realización de la máquina herramienta para el torneado de piezas de
trabajo de forma ondulada.
En el lado inferior de la parte superior del
montante 14 está colocada una guía Y que se extiende sobre toda la
anchura y que está constituida por dos carriles perfilados. En la
guía Y 26 está dispuesto suspendido, por medio rodamientos, un
carro Y 28, que lleva en su lado inferior una guía Z 30 que se
extiende bajo un ángulo de 90º con respecto a la guía Y 26 y que
está constituida por dos carriles perfilados paralelos. En la guía
Z 30 está alojado de forma desplazable un carro Z 32, cuya longitud
corresponde esencialmente a la anchura del carro Y 28. En la parte
inferior en el carro Z 32 está alojado, suspendido en un extremo, un
husillo de trabajo horizontal 34 con un motor de accionamiento 36.
En el extremo opuesto del carro Z 32 está alojado un cabezal móvil
42, cuyo eje está alineado con el eje del husillo de trabajo 34.
En la parte inferior del montante 10 está
alojado en una guía X 38 de una manera desplazable verticalmente un
carro X 40, que lleva un revólver de herramienta 44 con eje
horizontal del revólver. El revólver de herramienta 44 lleva
herramientas de torno en su periferia.
Detrás del espacio de trabajo, debajo del cual
se encuentra la caja de virutas 24 y en el que se encuentra el
revólver de herramienta 44, está prevista una estación de carga y
descarga en el montante de la máquina. A través del lado trasero
abierto del montante de la máquina conducen dos trayectorias de
transporte 46 y 48 hacia la estación de carga y descarga. Las
trayectorias de transporte 46 y 48 se extienden horizontalmente, en
ángulo recto con respecto al eje del husillo de trabajo 34 y están
desplazadas en paralelo entre sí en la dirección de este eje. La
máquina herramienta de la figura 1 trabaja de la siguiente
manera:
Las piezas brutas de las piezas de trabajo se
alimentan a prismas de alojamiento de la trayectoria de transporte
46 de la máquina herramienta. El carro Z 32 se desplaza en dirección
Z por medio de un accionamiento controlado por NC, de manera que el
husillo de trabajo 34 y el cabezal móvil 42 llegan a la posición Z
que corresponde a la trayectoria de transporte 46. El carro Y 28 se
desplaza a través de un accionamiento hidráulico en la medida de la
carrera Y que se identifica en la figura 1b, de manera que el
husillo de trabajo 34 y el cabezal móvil 42 se encuentran en la
posición de carga sobre la trayectoria de transporte 46. Una pieza
bruta de pieza de trabajo es recibida a través de una instalación
de elevación desde la trayectoria de transporte 46 y es levantada
entre el husillo de trabajo 34 y el cabezal móvil 42. Después de la
sujeción de la pieza bruta entre el husillo de trabajo 34 y el
cabezal móvil 42, se desplaza el carro Y 28 de retorno a la posición
de trabajo. El motor de accionamiento 36 acciona el husillo de
trabajo 34 y la pieza de trabajo 50, la pieza de trabajo es
mecanizada a través de la herramienta de torno del revólver de
herramienta 44, siendo realizado el avance Z a través de un control
NC del carro Z 32 y siendo realizado el avance X a través de un
control NC del carro X 40. Tan pronto como la pieza de trabajo 50
ha sido mecanizada acabada, se lleva el carro Z 32 a la posición Z
de la segunda trayectoria de transporte 48. El carro Y 28 ejecuta la
carrera Y identificada en la figura 1b, de manera que la pieza de
trabajo 50 llega a la posición de descarga a través de la
trayectoria de transporte 48. La pieza trabajo 50 se puede
depositar sobre la trayectoria de transporte 48 y se puede
descargar.
La alimentación de las piezas de trabajo 50 a
través de la trayectoria de transporte 46 y la descarga de las
piezas de trabajo 50 a través de la trayectoria de transporte 48 se
llevan a cabo desde el lado trasero del montante de la máquina. El
operador tiene acceso libre desde el lado frontal opuesto del
montante de la máquina y visión libre al espacio de trabajo. Las
líneas de alimentación para el accionamiento de los carros y de los
husillos de trabajo así como para los medios de refrigeración y de
lubricación, etc. se pueden alimentar a través de los lados derecho
e izquierdo abiertos. Toda la superficie de base del montante de la
máquina se puede aprovechar para la carrera Y y para la carrera Z,
de manera que resulta una estructura compacta de la máquina con una
relación favorable entre la necesidad de superficie de base y el
recorrido de desplazamiento. La anchura del montante de la máquina
se puede aprovechar para la carrera Y, de manera que la estación de
carga y descarga y el espacio de trabajo se pueden aprovechar de una
manera óptima en el montante de la máquina. Como se muestra en la
figura 1a, es posible un aprovechamiento completo de la longitud del
montante de la máquina para la carrera Z. Esto está condicionado
porque el motor de accionamiento 36 se puede desplazar durante el
movimiento del carro Z a la posición derecha de fin de carrera en la
figura 1a a través del lado abierto del montante de la máquina.
Las figuras 2a, b, c muestran una reproducción
de la máquina herramienta para el torneado de piezas de trabajo
cortas 50 en forma de brida en dos empotramientos.
Cuando existe coincidencia con la descripción
anterior, se hace referencia a ésta.
En la configuración de la máquina herramienta de
acuerdo con la figura 2, en el lado inferior de la parte superior
del montante 14 están montadas dos guías Y 26a y 26b, que se
extienden paralelas entre sí y están desplazadas una de la otra en
la dirección Z. Cada una de las guías Y 26a, 26b lleva un carro Y
28a y 28b, respectivamente. En el carro Y 28a y 28b está dispuesto
en cada caso un carro Z 32a y 32b, respectivamente, con un husillo
de trabajo horizontal 34a y 34b, respectivamente. En la parte
inferior del montante 10 están dispuestas dos guías 38a y 38b con
un carro 40a y 40b, respectivamente, que llevan revólver de
herramienta 44.
A la posición de mecanización del husillo de
trabajo 34a y del carro X 40a está asociada una trayectoria de
transporte 46 configurada como canal de admisión de la estación de
carga y descarga, mientras que una trayectoria de transporte 48,
configurada como canal de salida, está asociada a la posición de
trabajo del segundo husillo de trabajo 34b y del carro 40b.
El modo de trabajo de la máquina herramienta en
la forma de realización de la figura 2 es el siguiente:
Las piezas brutas de las piezas de trabajo 50
son alimentadas a través de la cita transportadora y son llevadas a
la posición de carga en el montante de la máquina. El husillo de
trabajo 34a es desplazado por medio del carro Y 28a y del carro Z
32a a la posición de carga, de manera que la pieza de trabajo 50 es
recibida y puede ser retenida en el husillo de trabajo 34a. El
husillo de trabajo 34a es conducido entonces a la posición de
trabajo en el revólver de la herramienta 44 del carro X 40a. A
través del accionamiento del husillo de trabajo 34a y del control
NC de la carrera Z del carro Z 32a y de la carrera X del carro X 40a
se procesa la pieza de trabajo 50 desde un lado extremo.
Después de la terminación de esta primera
mecanización de torneado se alinean los husillos de trabajo 34a y
34b a nivel entre sí y se mueven por medio del carro Z 32a y 32b uno
hacia el otro, de manera que la pieza de trabajo 50 puede ser
transferida desde el primer empotramiento en el husillo de trabajo
34a al segundo empotramiento en el husillo de trabajo 34b. A
continuación se lleva a cabo la segunda mecanización de torneado
del segundo extremo de la pieza de trabajo 50 a través del control
NC del carro Z 32b y del carro X 40b. Una vez concluida la segunda
mecanización de torneado, entonces se lleva la pieza de trabajo 50
mecanizada acabada por medio del carro Z 32b y del carro Y 28b a la
posición de descarga y se deposita sobre la trayectoria de
transporte de descarga 48.
Las figuras 3a, b, c muestran una tercera forma
de realización, que sirve para la mecanización de torneado paralela
con preferencia idéntica de dos piezas de trabajo.
En esta forma de realización, la parte superior
del montante 14 presenta solamente una guía Y 26 con un carro Y 28.
En el lado inferior del carro Y 28 está colocada una guía 30, en la
que están guiados, sin embargo, suspendidos los carros Z 32a y 32b.
Cada uno de los carros Z 32a, 32b lleva un husillo de trabajo 34a o
bien 34b. A ambos husillos de trabajo 34a y 34b está asociado en
cada caso un carro 40a y 40b, respectivamente, con un revólver de
herramienta 44.
Para la alimentación y descarga de las piezas de
trabajo 50, dos trayectorias de transporte 46a y 46b configuradas
como canales de admisión conducen a la estación de carga y descarga
y dos trayectorias de transporte 48a y 48b configuradas como
canales de salida descargan las piezas de trabajo mecanizadas
acabadas. Las trayectorias de transporte 46a y 48a se extienden en
paralelo una sobre la otra en una posición Z que corresponde a la
posición de mecanización del husillo de trabajo 34a. Las
trayectorias de transporte 46b y 48b se extienden en paralelo una
sobre la otra en una posición Z que corresponde a la posición de
mecanización del husillo de trabajo 34b. Como se puede deducir a
partir de las figuras 3b y 3c, las trayectorias de transporte 46a y
48a así como las trayectorias de transporte 46b y 48b presentan en
cada caso posiciones de transferencia, que están desplazadas una
con respecto a la otra en la dirección Y.
La máquina herramienta de la figura 3 trabaja de
la siguiente manera:
El carro Y 28 es desplazado en dirección Y hasta
la posición de transferencia, identificada con "carrera de
carga" en la figura 3b, de la trayectoria de transporte de
alimentación 46a y 46b, respectivamente. En esta posición se
transfieren las piezas brutas de las piezas de trabajo 50
alimentadas a través de las trayectorias de transporte 46a y 46b y
se empotran en los husillos de trabajo 34a y 34b. Entonces se
desplaza el carro Y 28 a la posición de trabajo. Las piezas de
trabajo 50 empotradas en los husillos de trabajo 34a y 34b son
torneadas al mismo tiempo, siendo desplazados los carros Z 32a y 32b
y los carros X 40a y 40b bajo control NC. Cuando las piezas de
trabajo 50 están mecanizadas acabadas, se desplaza el carro Y 28 de
nuevo a la estación de carga y descarga, de manera que los husillos
de trabajo 34a y 34b llegan con las piezas de trabajo 50 sobre la
posición de transferencia de las trayectorias de transporte de
descarga 48a y 48b, respectivamente, de manera que las piezas de
trabajo 50 mecanizadas acabadas se pueden depositar sobre estas
trayectorias de transporte 48a y 48b, respectivamente.
En las figuras 4a, b, c se muestra una cuarta
forma de realización de la máquina herramienta, en la que dos
piezas de trabajo del tipo de brida se pueden mecanizar en paralelo
en dos empotramientos.
En esta forma de realización, la máquina
herramienta presenta en la parte superior del montante 14 dos guías
Y 26a y 26b con carros Y 28a y 28b. Cada uno de los carros Y 28a y
28b lleva un caro Z 32a y 32b, respectivamente. La mecanización de
torneado se lleva a cabo a través de husillos de trabajo 34a y 34b
así como carros X 40a y 40b con revólveres de herramienta 44
respectivos.
A la estación de carga y descarga conducen
trayectorias de transporte 46a y 46b, mientras que las trayectorias
de transporte 48a y 48b se alejan desde la estación de carga y
descarga. Las trayectorias de transporte 46a, 46b, 48a, 48b
corresponden a la forma de realización descrita en la figura 3.
Si en dos husillos de trabajo 34a y 34b deben
procesarse idénticamente piezas de trabajo en paralelo, entonces la
máquina herramienta trabaja de la misma manera que se ha explicado
con la ayuda del ejemplo de realización de la figura 3. Si deben
mecanizarse piezas de trabajo en dos empotramientos, entonces las
piezas brutas de las piezas de trabajo son alimentadas sobre la
trayectoria de transporte de alimentación 46a y son recibidas por
el primer husillo de trabajo 34a y son mecanizadas en el primer
empotramiento. Después de la primera mecanización en el husillo de
trabajo 34a se transfieren las piezas de trabajo al segundo husillo
de trabajo 34b, como se describe con la ayuda del ejemplo de
realización de la figura 2, y se tornea allí en el segundo
empotramiento. Después de la terminación de la segunda mecanización
de torneado, el husillo de trabajo 34b cede las piezas de trabajo
mecanizadas acabadas 50 a la trayectoria de transporte de descarga
48b asociada al segundo husillo de trabajo 34b.
En la figura 5a, b, c se muestra otra forma de
realización de la máquina herramienta, en la que están previstos
cuatro husillos de trabajo 34, con el fin de reducir especialmente
los tiempos adicionales. En el ejemplo de realización representado,
la mecanización de piezas de trabajo 50 del tipo de bridas se
muestra en dos empotramientos.
En la forma de realización representada en la
figura 5, en el lado inferior de la parte superior del montante 14
están previstas dos guías Y 26a, 26b con carros Y 28a, 28b. En la
parte inferior, en los carros 28a, 28b están guiadas en cada caso
los carros Z 32a, 32b, respectivamente, suspendidos en las guías 30a
y 30b respectivas. Los carros 32a, 32b llevan en cada caso un motor
de accionamiento 36a y 36b así como dos husillos de trabajo 34a1 y
34a2 o bien 34b1 y 34b2 que están dispuestos paralelos entre sí y
que pueden ser accionados de forma conmutable a través del motor de
accionamiento 36a y 36b respectivo. A las dos mecanizaciones está
asociado en cada caso un carro X 40a y 40b respectivo, que recibe
en el ejemplo representado un bloque de soporte de pieza de trabajo
52.
De acuerdo con la disposición de dos husillos de
trabajo respectivos en cada carro Z 32a, 32b, la estación de carga
y descarga está equipada con una posición de transferencia doble.
Las piezas brutas de las piezas de trabajo se alimentan a través de
una trayectoria de transporte 46b configurada con canal de admisión
y son descargadas después de la mecanización a través de una
trayectoria de transporte 48a configurada como canal de salida.
La máquina herramienta mostrada en la figura 5
trabaja de la siguiente manera:
Sobre la trayectoria de transporte 46b se
alimentan las piezas brutas de las piezas de trabajo, llegando en
cada caso dos piezas brutas de las piezas de trabajo a la posición
de transferencia de la estación de carga y descarga. El carro Z 32b
es desplazado por medio de la carrera Z y de la carrera Y a la
posición de carga, donde las dos piezas brutas de las piezas de
trabajo son tensadas en los husillos de trabajo 34b1 34b2. A
continuación se desplaza el carro Z 32b a la posición mostrada en
extracto en la figura 5b, en la que el husillo de trabajo 34b2 se
encuentra sobre el bloque de soporte de la herramienta 52b del carro
X 40b. El motor de accionamiento 36b acciona el husillo de trabajo
34b2, y se tornea la pieza de trabajo 50 empotrada en este husillo
de trabajo. Después de la terminación de la mecanización de
torneado se desplaza el carro Y 28b adicionalmente, de manera que
el segundo husillo de trabajo 34b1 llega sobre el bloque de soporte
de la herramienta 52b del carro X 40b. Esta posición se indica con
puntos y trazos en la figura 5b. En esta posición se mecaniza
mediante torneado la segunda pieza de trabajo empotrada en el
husillo de trabajo 34b1. A continuación se conducen los carros Z
32a y 32b en alineación y se mueven axialmente uno hacia el otro, de
manera que las dos piezas de trabajo 50 pueden ser transferidas
desde los husillos de trabajo 34b1 y 34b2 del carro 32b a los
husillos de trabajo 34a1 y 34a2 del carro Z 32a y pueden ser
empotradas allí en el segundo empotramiento opuesto. De una manera
correspondiente se lleva a cabo ahora la mecanización de las dos
piezas de trabajo de una manera consecutiva en los husillos de
trabajo 34a1 y 34a2 a través del bloque de soporte de la herramienta
52a del carro 40a. Una vez que ha terminado la mecanización de
torneado de las dos piezas de trabajo en el segundo empotramiento,
se desplaza el carro Z 32a a la posición de descarga y cede las
piezas de trabajo 50 mecanizadas acabadas a la trayectoria de
transporte de descarga 48a.
En esta forma de realización, los carros Z 32a y
32b solamente tienen que desplazarse una vez para dos piezas de
trabajo 50 respectivas a la posición de carga y descarga, con lo que
se reducen los tiempos adicionales.
Las figuras 6a, b, c muestran una sexta forma de
realización de la máquina herramienta con cuatro husillos de
trabajo, pudiendo mecanizarse en cada caso dos piezas de trabajo del
tipo de brida al mismo tiempo en paralelo en dos
empotramientos.
En el lado inferior de la pieza superior del
montante 14 están previstas dos guías Y 26a, 26b con carros Y 28a,
28b. En la parte inferior en los carros Y está dispuesto en cada
caso un caro Z 32a, 32b desplazable en guías Z 30a, 30b en ángulo
recto con respecto a las guías Y 26a, 26b. En el lado inferior de
los carros Z 32a o bien 32b están dispuestos en cada caso
adyacentes un carro de corrección X 54a o bien 54b y un carro de
corrección Z 56a o bien 56b. En el carro de corrección X 54a o bien
54b está alojado un primer husillo de trabajo 34a1 o bien 34b1 y en
el carro de corrección 56a o bien 56b está alojado un segundo
husillo de trabajo 34a2 o bien 34b2. Los dos husillos de trabajo
34a1 y 34a2 o bien 34b1 y 34b2 están dispuestos paralelos al eje y
horizontales en dirección Z. El carro de corrección X 54a o bien 54b
está guiado de forma desplazable en el carro Z 32a o bien 32b
verticalmente en dirección X. A tal fin sirven guías de corrección X
58a o bien 58b, que están dispuestas verticalmente en el carro Z
32a o bien 32b y que guían el carro de corrección 54a o bien 54b.
Un accionamiento de corrección X 60a o bien 60b dispuesto en el
carro Z 32a o bien 32b sirve para el desplazamiento del carro de
corrección X 54 en dirección X vertical frente al carro Z 32a o bien
32b.
El carro de corrección Z 56a o bien 56b está
alojado horizontalmente en dirección Z en el carro Z 32a o bien
32b. A tal fin, sirven guías de corrección 62a o bien 62b, que están
colocadas en el lado inferior del carro Z 32a o bien 32b y que
conducen el carro de corrección Z 56a o bien 56b. Un accionamiento
de corrección Z 64a o bien 64b colocado en el carro Z 32a o bien
32b sirve para el desplazamiento del carro de corrección Z 56a o
bien 56b frente al carro Z 32a o bien 32b.
En la parte inferior del montante 10 está
dispuesto un carro Z desplazable verticalmente que está asocia los
husillos de trabajo 34a1 y 34a2 o bien 34b1 y 34b2 está asociado a
los husillos de trabajo 34a1 y 34a2 o bien 34b1 y 34b2. El carro X
40a o bien 40b lleva un revólver de herramienta 44a o bien 44b con
eje de giro horizontal. El revólver de herramienta 44a o bien 44b
lleva en cada posición de conmutación dos herramientas de
mecanización que están dispuestas paralelas entre sí y a una
distancia de los husillos de trabajo 34a1 y 34a2 o bien 34b1 y
34b2. En el ejemplo de realización representado, el revólver de
herramienta 44a o bien 44b está configurada de forma esencialmente
cuadrada y presenta cuatro posiciones de conmutación, estando
dispuestas dos herramientas en cada lado del revólver de la
herramienta 44a o bien 44b.
La máquina herramienta de la figura 6 trabaja de
la siguiente manera.
Para la mecanización de piezas de trabajo en
forma de brida se alimentan las piezas brutas de las piezas de
trabajo a través de una trayectoria de transporte 46 a una posición
de transferencia de la estación de carga y descarga. En la posición
de transferencia (posición Pick-up) se colocan en
cada caso dos piezas de tubo adyacentes entre sí paralelas al eje.
El carro Y 28b se desplaza a la posición de transferencia y recibe
estas dos piezas brutas, que se tensan en los husillos de trabajo
34b1 y 34b2 en un primer empotramiento. El carro Y 28b se desplaza
a la posición de mecanización, en la que las piezas brutas de las
piezas de trabajo están asociadas a herramientas del revólver de la
herramienta. A continuación se lleva a cabo la mecanización de
torneado de las piezas de trabajo al mismo tiempo y en paralelo a
los husillos de trabajo 34b1 y 34b2 a través de las herramientas
del revólver de la herramienta 44b. La mecanización se realiza en
este caso bajo control NC, en el que el accionamiento del carro Z
32b provoca la carrera Z y el accionamiento del carro X 40b provoca
la carrera X de la mecanización de torneado. Para compensar
diferentes propiedades de corte de la herramienta que se emplea en
el husillo de trabajo 34a1 y de la herramienta que se emplea en el
husillo de trabajo 34a2, por ejemplo como consecuencia de diferente
desgaste de la herramienta, están previstos el carro de corrección
X 54b y el carro de corrección Z 56b. La carrera Z para la
mecanización de torneado en el husillo de trabajo 34b1 se determina
a través del carro Z 32b. Para el husillo de trabajo 34b2 se puede
corregir esta carrera Z del carro Z 32b adicionalmente a través del
carro de corrección 56b bajo control NC. La carrera X para la
mecanización de torneado se determina a través del carro X 40b para
la mecanización en el husillo de trabajo 34b2. Para la mecanización
de torneado en el husillo de trabajo 34b1, esta carrera X
predeterminada a través del carro X 40b se puede corregir
adicionalmente a través del carro de corrección X 54b bajo control
NC. De esta manera, se pueden corregir las desviaciones de
mecanización entre los dos husillos de trabajo 34b1 y 34b2 tanto en
la dirección del eje Z como también en la dirección del eje X.
Después de la terminación de la mecanización de
las piezas de trabajo en el empotramiento en los husillos de
trabajo 34b1 y 34b2 se transfieren las piezas de trabajo a los
husillos de trabajo 34a1 y 34a2 y se tensan allí. En este segundo
empotramiento se mecanizan las piezas de trabajo de una manera
correspondiente desde su lado frontal axial correspondiente.
Después de la terminación de la mecanización en este segundo
empotramiento se conducen las piezas acabadas de las piezas de
trabajo por medio del carro Y 28a a la posición de cesión de la
estación de carga y descarga y se depositan allí sobre la
trayectoria de transporte 48 configurada como canal de salida.
En esta sexta forma de realización de la máquina
herramienta se mecanizan en cada ciclo de procesamiento,
respectivamente, dos piezas de trabajo. De este modo se duplica el
rendimiento de piezas acabadas y se reduce a la mitad el ciclo de
mecanización por cada pieza de trabajo. De esta manera es posible
fabricar piezas de trabajo del tipo de brida, por ejemplo anillos
de rodadura para rodamientos con un ciclo de 8 a 10 segundos por
pieza de trabajo.
Las figuras 7a, b, c muestran una variación de
la máquina herramienta de la figura 6. La forma de realización de
la figura 7 coincide en gran medida con la forma de realización de
la figura 6. Sin embargo, en oposición al ejemplo de realización de
la figura 6, en el carro X 40a y 40b, en lugar del revólver de la
herramienta 44a o bien 44b está colocado en cada caso un bloque de
soporte de la herramienta 52a o bien 52b. Por lo demás, la
mecanización se lleva a cabo de la misma manera que se ha descrito
para el ejemplo de realización de la figura 6.
En los ejemplos de realización anteriores, las
máquinas herramientas están diseñadas en cada caso para una
mecanización de torneado. De una manera correspondiente, está
previsto un avance controlado por NC solamente para los ejes X y
los ejes Z. La carrera Y, que se lleva a cabo en cada caso sólo
entre la posición de mecanización y la posición de carga y
descarga, se puede realizar con un accionamiento hidráulico sencillo
entre topes de fin de carrera.
En el caso de que deba realizarse una
mecanización completa de las piezas de trabajo 50, también el avance
Y puede estar equipado con un control NC. Entonces se pueden
realizar también mecanizaciones no simétricas rotatorias.
En lugar de husillos de trabajo 34 con medios
tensores de la pieza de trabajo para la mecanización de torneado,
los husillos de trabajo 34 pueden estar configurados también como
husillos de perforación o husillos de fresado. En este caso, el
carro X asociado, respectivamente, está configurado para el
empotramiento de la pieza de trabajo. Otras posibilidades de
combinación de grupos estructurales conocidos de máquinas de
mecanización se deducen por el técnico de una manera sencilla.
Claims (20)
1. Máquina herramienta, con un montante de
máquina, que presenta cuatro columnas de montante (12) y una parte
superior de montante horizontal (14) que está soportada por las
columnas del montante (12), con al menos un carro Y (28) guiado
horizontalmente de forma suspendida en el lado inferior de la parte
superior del montante (14), con al menos un carro Z (32) guiado
horizontalmente de forma suspendida en el lado inferior de al menos
un carro Y (28), con al menos un husillo de trabajo horizontal (34)
dispuesto de forma suspendida en al menos un carro Z (32) y con al
menos un carro X (40) guiado verticalmente en una parte inferior
(10) del montante de la máquina.
2. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque los carros Y (28) y
los carros Z (32) están guiados en cada caso de forma suspendida en
guías Y (26) o bien en guías Z (30), que están configuradas como
guías de carriles perfilados de rodamientos que se pueden cargar a
tracción.
3. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los carros Z (32)
están guiados bajo 90º con relación a la guía de los carros Y
(28).
4. Máquina herramienta de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parte
superior del montante (14) está configurada en forma de tejado y
cubre toda la superficie básica del montante de la máquina.
5. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizada porque la parte superior del
montante (14) está configurada como placa horizontal plana (16), en
cuyo lado superior están formadas integralmente nervaduras de
refuerzo (18) y que está atornillada con las columnas de los
montantes (12).
6. Máquina herramienta de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el lado de
mando y el lado de carga y descarga son lados opuestos entre sí del
montante de la máquina.
7. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque las líneas de
alimentación para el accionamiento de los carros (28, 32, 40) y los
motores de accionamiento (36) de los husillos de trabajo (34) están
guiados en los lados perpendiculares al lado de mando en el montante
de la máquina.
8. Máquina herramienta de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
trayectorias de transporte (46, 48) para la alimentación y descarga
de las piezas de trabajo (50) conducen hacia una estación de carga
y descarga dentro del montante de la máquina y porque los carros Y
(28) se pueden desplazar entre esta estación de carga y descarga y
el espacio de trabajo, para recibir y descargar las piezas de
trabajo (50) en la estación de carga y descarga.
9. Máquina herramienta de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque para la
mecanización por torneado de las piezas de trabajo (50), los carros
Z (32) y los carros X (40) se pueden desplazar bajo control NC y
porque los carros Y (28) se pueden desplazar, bajo accionamiento por
presión de fluido entre posiciones de fin de carrera que
corresponden a la posición de mecanización y la posición de carga y
descarga.
10. Máquina herramienta de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque para la
mecanización completa de las piezas de trabajo (50), los carros
carro Z (32), los carros Y (28) y los carros X (40) se pueden
desplazar bajo control NC.
11. Máquina herramienta de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque para la
mecanización de torneado de piezas de trabajo (50) en forma
ondulada, en el carro Z (32) frente al husillo de trabajo (34) y
alineado axialmente con éste están dispuestos un cabezal móvil (42)
y, en caso necesario, al menos una luneta.
12. Máquina herramienta de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque para la
mecanización de torneado de piezas de trabajo (50) en forma de
brida, el husillo de trabajo (34) está equipado con medios tensores
de la pieza de traba-
jo.
jo.
13. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizada porque están previstos dos
carros Z (32a, 32b) con al menos un husillo de trabajo (34a, 34b),
respectivamente, porque los husillos de trabajo (34a, 34b) están
dispuestos con ejes paralelos y con medios tensores dirigidos uno
hacia el otro y porque a cada carro Z (32a, 32b) está asociado un
carro X (40a, 40b).
14. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizada porque los dos carros (32a,
32b) están guiados en un carro Y común (28).
15. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizada porque cada uno de dos
carros Z (32a, 32b) está guiado en un carro Y (28a o bien 28b)
especial, estando guiados los carros Y (28a, 28b) en paralelo y
distanciados entre sí.
16. Máquina herramienta de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en al
menos un carro Z (32) están dispuestos al menos dos husillos de
trabajo (34a1, 34a2; 34b1, 34b2) adyacentes paralelos al eje,
porque a al menos dos husillos de trabajo (34a1, 34a2; 34b1, 34b2)
está asociado en cada caso un carro X (40a, 40b), que lleva un
número de herramientas que se emplean en cada caso al mismo tiempo,
que corresponde al número de los husillos de trabajo (34a1, 34a2;
34b1, 34b2), y porque la carrera de movimiento relativo entre los
husillos de trabajo (34a1, 34a2; 34b1, 34b2) y las herramientas es
la dirección del eje Z y/o del eje X se puede corregir de forma
controlada.
17. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 16, caracterizada porque al menos dos husillos
de trabajo (34a1 o bien 34a2; 34b1 o bien 34b2) están alojados en
cada caso en carros de corrección (54a, 54b, 56a, 56b) separados,
que están dispuestos guiados en la dirección del eje X y/o en la
dirección del eje Z en el carro Z (32a, 32b).
18. Máquina herramienta de acuerdo con la
reivindicación 17, caracterizado porque en al menos un carro
Z (32a, 32b) están dispuestos dos husillos de trabajo (34a1, 34a2;
34b1, 34b2), estando alojado uno de los husillos de trabajo (34a1;
34b1) en un carro de corrección X (54a; 54b), que está guiado en
guías de corrección X verticales (58a, 58b) en el carro Z (32a,
32b), y el otro husillo de trabajo (34a2, 34b2) está alojado en un
carro de corrección Z (56a, 56b), que está guiado en el carro Z
(32a, 32b) en guías de corrección Z horizontales (62a, 62b).
19. Máquina de herramienta de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al
menos un carro X (40) lleva un revólver de la herramienta (44).
20. Máquina herramienta de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque al menos un
husillo de trabajo (34) es un husillo de perforación o un husillo
de fresado y porque al menos un carro X (40) presenta medios de
sujeción de la pieza de trabajo.
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