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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