ES2316885T3 - Soporte de piezas para piezas de trabajo. - Google Patents

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Abstract

Soporte de piezas de trabajo para la mecanización de fresado y mecanización de torneado de piezas de trabajo en forma de barras, con - una carcasa (16) extendida alargada, - un husillo (19) cilíndrico hueco alojado de forma giratoria en la carcasa (16) para el alojamiento fijo contra giro de una pieza de trabajo en forma de barra, - un accionamiento directo eléctrico (17, 18) para el husillo (19), cuyo rotor (18) está fijado sobre el husillo (19) y cuyo estator (17) está fijado en la carcasa (16), - medios tensores previstos en la pieza extrema del lado de trabajo del husillo (19) para la fijación de una pieza de trabajo en forma de barra en el husillo (19), - una disposición de conexión (27) prevista en la parte trasera de la carcasa para la alimentación de energía y de aceite a presión y - una instalación de fijación (32, 33) configurada compacta para la fijación del husillo (19) en la carcasa (16), que está dispuesta en la pieza extrema (22) del lado de trabajo de la carcasa (16) delante de un alojamiento delantero del husillo (21) y que presenta una cámara de presión (32) con una pared (33) deformable hidráulicamente para la fijación, caracterizado porque - la cámara de presión (32) está dispuesta coaxialmente el eje del husillo y está configurada como cámara anular estrecha extendida alargada y - la pared (33) deformable hidráulicamente forma la pared periférica radialmente interna de la cámara de presión (32), que rodea directamente el husillo (19) y en el caso de impulsión de la cámara de presión (32) con aceite a presión llega a través de abombamiento radialmente hacia dentro a apoyo de presión fijo en la superficie periférica exterior del husillo (19).

Description

Soporte de piezas para piezas de trabajo.
La invención se refiere a un soporte de piezas de trabajo para la mecanización por fresado y torneado de piezas de trabajo en forma de barras de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.
Se conoce a partir del documento EP 0 358 531 A un soporte de piezas de trabajo para la mecanización por fresado y torneado de piezas de trabajo, que contiene un husillo de trabajo cilíndrico entero y macizo alojado de forma giratoria en una carcasa. En el extremo del lado de trabajo de este husillo de trabajo se encuentra un mandril de sujeción, en el que se puede tensar una pieza de trabajo corta. Como accionamiento giratorio para el husillo de trabajo o bien de la pieza de trabajo sirve un motor eléctrico, cuyo estator está fijado en la carcasa y cuyo rotor está fijado directamente sobre el husillo de la pieza de trabajo. En la pieza extrema del husillo de la pieza de trabajo, que está alejada del extremo del lado de trabajo está previsto un freno de disco como dispositivo de fijación, con el que se puede fijar el husillo de la pieza de trabajo por medio de una unidad de control en posiciones angulares predeterminadas. Un disco de freno de este dispositivo de fijación está fijado sobre el husillo cilíndrico entero y dos asientos con tacos de freno están fijados en la carcasa.
En el documento DE 11 12 873 B se describe un soporte de piezas de trabajo de una máquina herramienta, que presenta un husillo de piezas de trabajo cilíndrico entero y, por lo tanto, macizo que está alojado de forma giratoria en una carcasa de cabezal de husillo. En el extremo frontal del lado de trabajo del husillo está previsto un mandril de sujeción para la fijación de una pieza de trabajo en forma de disco, por ejemplo de una corona diferencial cónica. Para fijar el husillo de piezas de trabajo junto con la pieza de trabajo en forma de disco en una posición angular predeterminada en la carcasa del cabezal de husillo, está prevista una instalación de fijación o bien una instalación de sujeción en un extremo de la carcasa del cabezal de husillo, que contiene dos anillos tensores. Cada anillo tensor presenta una pestaña radial interior de pared fina. Ambas pestañas radiales encajan opuestas entre sí en una ranura circunferencial profunda, que está configurada en la sección extrema delantera del husillo de piezas de trabajo. Estas dos pestañas anulares de pared fina delimitan en la ranura circunferencial una cámara de presión radial cerrada herméticamente, que puede ser impulsada con aceite a presión. A través de la presión interior hidráulica en esta cámara de presión son presionadas las pestañas radiales de pared fina contra las superficies radiales adyacentes de la ranura circunferencial, de manera que a través del arrastre por fricción se retiene fijamente el husillo de piezas de trabajo en la carcasa. Esta instalación de sujeción requiere un gasto de fabricación y de montaje considerable debido a la pluralidad de partes necesarias de los anillos tensores y la ranura circunferencial que debe conformarse en el husillo.
En la figura 1 se representa una máquina herramienta conocida para la mecanización preferida por fresado y para la mecanización por torneado de piezas de trabajo en forma de barras. Esta máquina herramienta contiene un montante de desplazamiento 1 relativamente ancho en una bandeja de fondo 2, sobre cuyo lado superior están montados carriles de guía horizontales 3. En estos carriles de guía 3 se desliza un carro 4, que lleva carriles 5 que se extienden transversalmente a los carriles de guía 3, en los que se puede desplazar con motor un cabezal de husillo vertical 6 en un segundo eje horizontal de coordenadas. En el lado frontal de este cabezal de husillo 6 está alojado una cabeza de husillo 7 de forma giratoria alrededor de un eje paralelo al segundo eje de coordenadas. En esta cabeza de husillo 7 se encuentra un husillo de trabajo 8, que puede ser accionado de una manera convencional por medio de un motor, en el que se pueden empotrar de una manera opcional herramientas fresadoras, taladradoras o también de torneado manualmente o por medio de cambiadores de herramientas.
En la pared frontal delantera del montante 1 está guiada, en carriles de guía verticales 9, una consola de forma desplazable en el eje vertical de coordenadas, que lleva, además de una superficie de sujeción 11, desplazado lateralmente con respecto al espacio de trabajo, un soporte de piezas de trabajo 12 para piezas de trabajo en forma de barras.
Se conocen soportes de piezas de trabajo 12 del tipo representado en la figura 1 y sirven para el soporte de fijación de piezas de trabajo en forma de barras, que se insertan, por ejemplo, por medio de un cargador de barras -no representado- la mayor parte de las veces de forma automática en la abertura trasera 13 y se fijan con la ayuda de medios tensores adecuados.
En los soportes de piezas de trabajo convencionales para mecanización por fresado y mecanización por torneado de piezas de trabajo en forma de barras, por ejemplo en una máquina herramienta representada en la figura 1, una instalación de fijación está dispuesta en el extremo trasero del husillo de piezas de trabajo cilíndrico entero, con la que se fija el husillo de la pieza de trabajo para la realización de determinados trabajos de taladrado y fresado en posiciones angulares predeterminadas en la carcasa. Las instalaciones de fijación conocidas contienen una disposición de sujeción, que trabaja de acuerdo con el principio de los frenos de disco, cuyos discos están dispuestos radialmente distantes sobre el husillo hueco y desplazables axialmente de forma alternativa en una escotadura correspondiente de la carcasa y, en caso necesario, son presionados fijamente unos contra los otros por medio de un pistón hidráulico. Estas instalaciones de fijación son costosas en cuanto a la construcción y requieren un cierto espacio, de manera que se prolonga, en general, el soporte de las piezas de trabajo. Un inconveniente esencial desde el punto de vista de la técnica de esta instalación de fijación reside todavía en que el husillo hueco solamente se fija la mayoría de las veces en su extremo trasero en la carcasa. Cuando deben fresarse o taladrarse, por ejemplo, barras de piezas de trabajo de diámetro mayor de 100 mm y más, con una potencia de sujeción relativamente alta, se puede girar el husillo hueco, que rodea la barra de pieza de trabajo respectiva con juego, de una manera elástica en ciertos límites, puesto que el arrastre de fuerza que procede de la mecanización es introducido desde el extremo delantero mecanizado de la barra a través de las pinzas de sujeción en el husillo hueco y a través de la instalación de fijación, dispuesta en el extremo del husillo hueco, en la carcasa. Estas torsiones del husillo hueco pueden conducir a errores de posición de la pieza de trabajo durante su mecanización.
El cometido de la invención es crear un soporte de piezas de trabajo para mecanización por fresado y mecanización por torneado de piezas de trabajo en forma de barras, que garantiza una exactitud de mecanización mejorada también en el caso de material de barra más grueso y de fuerzas de sujeción relativamente grandes y posibilita una reducción de las dimensiones longitudinales con un gasto de construcción reducido.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de las características indicadas en la reivindicación 1 de la patente.
La configuración compacta de la instalación de fijación posibilita su disposición en la pieza extrema del lado de trabajo de la carcasa sin prolongación del soporte de piezas de trabajo. Entre el empotramiento de la pieza de trabajo en forma de barra y la instalación de fijación existe solamente una distancia axial corta, de manera que los pares de torsión generados sobre el husillo durante la mecanización de fresado del extremo sobresaliente de la barra son introducidos por una vía corta a través de la instalación de fijación activada en la carcasa. De esta manera, se excluyen los fenómenos de torsión del husillo, como aparecen en la disposición conocida de la instalación de fijación en el extremo trasero del husillo.
Se pueden conseguir solicitaciones cuidadosas de los cojinetes delanteros del husillo porque la instalación de fijación se dispone delante del alojamiento delantero del husillo.
La instalación de fijación presenta al menos un elemento de fijación que rodea al menos parcialmente el husillo, que actúa directamente sobre la superficie periférica del husillo. Esto posibilita la utilización de husillos sencillos cilíndricos huecos, sin que deban configurarse o fijarse partes de la instalación de fijación sobre el cuerpo del husillo. En este caso, el elemento de fijación debería disponerse en una parte de carcasa y debería ser móvil o deformable bajo una fuerza de accionamiento adecuada en la dirección de la superficie periférica del husillo.
De acuerdo con la invención, el elemento de fijación contiene una cámara de presión extendida alargada y coaxial en forma de anillo, configurada en una parte de la carcasa, en la que desemboca al menos un canal de aceite a presión y que se limita radialmente hacia dentro por una pared deformable. Cuando la cámara de presión es impulsada con aceite a presión, se produce un abombamiento de esta pared interior y su apriete a presión fija en la superficie periférica del husillo. En este caso, la pared interior deformable puede estar configurada como componente de la parte de la carcasa o también, por decirlo así, como casquillo de dilatación.
A continuación se describe en detalle un ejemplo de realización de la invención con la ayuda de las figuras 2 y 3 del dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra una máquina herramienta con un soporte de piezas de trabajo para barras de piezas de trabajo.
La figura 2 muestra un soporte de piezas de trabajo en sección axial esquemática con una instalación de fijación de acuerdo con la invención.
La figura 3 muestra un fragmento ampliado A de la figura 2.
La máquina herramienta según la figura 1 así como la estructura básica del soporte de piezas de trabajo se han descrito ya anteriormente. Como se deduce a partir de las figuras 2 y 3, en la parte extrema izquierda 22 de la carcasa 16 está fijado un anillo de cierre 30 por medio de tornillos 31. Este anillo de cierre 30, que forma una parte de la carcasa, contiene una cámara anular 32 estrecha extendida alargada coaxial al eje del husillo, que se limita radialmente hacia dentro por una pared fina 33 y, por lo tanto, deformable elásticamente. Esta cámara de presión 32 está cerrada herméticamente en el extremo por medio de un anillo de obturación 34 y está conectado por medio de un canal 35 en una alimentación de aceite a presión. A través de la impulsión de la cámara de presión 32 se abomba elásticamente la pared fina 33 radialmente hacia dentro y llega de esta manera a apoyo fino a presión en la superficie periférica exterior del husillo 19. De esta manera se realiza la fijación fija y exacta del husillo 19 en la carcasa del husillo 16.
La invención no está limitada al ejemplo de realización representado. Así, por ejemplo, la cámara de presión se puede limitar en lugar de por la pared 33 realizada como parte del anillo de cierre 30, también por decirlo así por un casquillo de dilatación, que es deformable elásticamente y se fija de forma hermética al líquido en la cámara de presión. Además, existe también la posibilidad de disponer la cámara de presión 32 en lugar de coaxialmente al eje del husillo, inclinada entre una parte de la carcasa y una superficie correspondiente del husillo.

Claims (5)

1. Soporte de piezas de trabajo para la mecanización de fresado y mecanización de torneado de piezas de trabajo en forma de barras, con
-
una carcasa (16) extendida alargada,
-
un husillo (19) cilíndrico hueco alojado de forma giratoria en la carcasa (16) para el alojamiento fijo contra giro de una pieza de trabajo en forma de barra,
-
un accionamiento directo eléctrico (17, 18) para el husillo (19), cuyo rotor (18) está fijado sobre el husillo (19) y cuyo estator (17) está fijado en la carcasa (16),
-
medios tensores previstos en la pieza extrema del lado de trabajo del husillo (19) para la fijación de una pieza de trabajo en forma de barra en el husillo (19),
-
una disposición de conexión (27) prevista en la parte trasera dela carcasa para la alimentación de energía y de aceite a presión y
-
una instalación de fijación (32, 33) configurada compacta para la fijación del husillo (19) en la carcasa (16), que está dispuesta en la pieza extrema (22) del lado de trabajo de la carcasa (16) delante de un alojamiento delantero del husillo (21) y que presenta una cámara de presión (32) con una pared (33) deformable hidráulicamente para la fijación,
caracterizado porque
-
la cámara de presión (32) está dispuesta coaxialmente el eje del husillo y está configurada como cámara anular estrecha extendida alargada y
-
la pared (33) deformable hidráulicamente forma la pared periférica radialmente interna de la cámara de presión (32), que rodea directamente el husillo (19) y en el caso de impulsión de la cámara de presión (32) con aceite a presión llega a través de abombamiento radialmente hacia dentro a apoyo de presión fijo en la superficie periférica exterior del husillo (19).
2. Soporte de piezas de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared periférica radialmente interna de la cámara de presión (32) es componente de un anillo de cierre (30) de la carcasa (16).
3. Soporte de piezas de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared periférica interior de la cámara de presión (32) es un casquillo de dilatación.
4. Soporte de piezas de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte delantera (20) en el lado de trabajo del husillo (19) está ensanchada frente a su parte trasera de husillo y está alojada en cojinetes de bolas (21) en la pieza extrema delantera (22) de la carcasa (16).
5. Soporte de piezas de trabajo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque en la pieza extrema (22) del lado de trabajo de la carcasa (16) está fijado un anillo de cierre (30), que rodea la parte delantera (20) ensanchada del husillo (19) y que contiene la cámara de presión (32) así como un canal (35) para la alimentación de aceite a presión.
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