ES2328475T3 - Cabezal de husillo para una maquina fresadora universal. - Google Patents
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Abstract
Cabezal de husillo para una máquina fresadora universal con una parte de máquina (10) desplazable en un montante de la máquina, con: - una carcasa (12) que se puede montar de forma giratoria alrededor de un primer eje (13) en la parte de la máquina (10), - un primer husillo de trabajo (14) accionado directamente, dispuesto paralelamente al eje en la carcasa (12), para la realización de trabajos de desbaste y de acabado en una pieza de trabajo (4) empotrada sobre una mesa de pieza de trabajo (3), caracterizado porque - en el lado extremo de la carcasa (12), opuesto al primer husillo de trabajo (14), está dispuesta una segunda unidad de husillo (15) desplazable alrededor de dos ejes, que contiene en una carcasa de husillo (22) un segundo husillo de trabajo (23) con motor de accionamiento propio para la mecanización fina de la pieza de trabajo (4) empotrada.
Description
Cabezal de husillo para una máquina fresadora
universal.
La invención se refiere a un cabezal de husillo
para una máquina fresadora universal del tipo indicado en el
preámbulo de la reivindicación independiente 1 de la patente así
como a una máquina fresadora universal equipada con tal cabezal de
husillo. Un cabezal de husillo de este tipo se representa en el
prospecto "MAHOMA 1000C
Universal-Fräs-und Bohrmaschine"
de MAHO Werkzeugmaschinenbau Babel & Co. (Pfrontel (DE), Junio
1984).
Recientemente, se pretende la mecanización
compleja de piezas de trabajo en un dispositivo de sujeción para
elevar la potencia de producción y la exactitud. Ya se conocen
diferentes máquinas fresadoras universales, en las que se pueden
mecanizar también piezas de trabajo relativamente grandes y
voluminosas a través de la utilización de mesas redondas accionadas
giratorias a través de fresado y torneado. Además, desde hace mucho
tiempo es habitual realizar trabajos de desbaste y también de
acabado en una pieza de trabajo en la misma máquina, debiendo
montarse y sustituirse a tal fin, sin embargo, las diferentes
herramientas en un único husillo de trabajo, lo que implica
naturalmente ciertas pérdidas de tiempo.
Además, se conocen máquinas fresadoras
universales, por ejemplo a partir del documento DE 299 07 810 U, que
presentan en una consola común dos cabezales de fresa y de husillo,
respectivamente. La consola tiene la forma de un prisma rectangular
isósceles y está alojada con su superficie de hipotenusa sobre una
superficie de soporte de 45º de forma giratoria alrededor de su eje
medio. Sobre sus dos superficies de catetos rectangulares entre sí
está montado fijamente un cabezal de fresa. A través de un
movimiento giratorio motor de la consola alrededor de su eje de 45º
se puede lleva uno o el otro cabezal de fresa a la posición de
mecanización, en la que la herramienta de fresa o de taladro
empotrada en su husillo de trabajo respectivo mecaniza por arranque
de virutas la pieza de trabajo en el mismo dispositivo de sujeción.
La consola necesaria para la sustitución de los husillos de fresa
limita el espacio de trabajo libre y requiere un sobregasto
considerable de construcción y de costes.
En el documento DE 296 23 999 U1 se describe un
cabezal de husillo giratorio de varios ejes accionado directamente
para máquinas fresadoras, que presenta una horquilla giratoria
alrededor de un primer eje con dos brazos de horquilla distanciados
entre sí. En los brazos de horquilla están configurados taladros
alineados entre sí, en los que está alojado de forma giratoria un
husillo de trabajo sobre dos pivotes diametralmente distanciados.
Para la rotación de la horquilla alrededor del primer eje y para la
articulación del husillo de trabajo en los taladros de la horquilla
sirve en cada caso un accionamiento directo realizado como motor
eléctrico.
Además, se conoce a partir del documento DE 88
09 972 U un dispositivo -de otro tipo- para el posicionamiento de
una pieza de trabajo, que presenta un plato de cuatro garrar que
recibe la pieza de trabajo. A través de unidades de accionamiento
que se pueden combinar entre sí debe desmontarse y ampliarse
modularmente este dispositivo de posicionamiento, de tal manera que
el plato de cuatro garras es giratorio con motor alrededor de un
primer eje, es basculante con motor alrededor de un segundo eje y/o
puede ser giratorio con motor alrededor de un tercer eje.
El cometido de la invención es crear un cabezal
de husillo para una máquina fresadora universal, que posibilita una
mecanización compleja también de piezas de trabajo engorrosa y de
volumen grande en un dispositivo de sujeción con pérdidas de tiempo
reducidas.
Este cometido se soluciona según la invención a
través de las características indicadas en la reivindicación 1.
A través de la invención se incrementa
considerablemente la zona de trabajo de la máquina herramienta
equipada con el cabezal de husillo. El primer husillo de trabajo
integrado en la carcasa del husillo está diseñado para la
realización de los diferentes trabajos de fresado y de taladrado y
está dimensionado también para la operación de desbaste. De una
manera correspondiente, con este husillo de trabajo se pueden
realizar los tipos de mecanización que se producen normalmente con
potencia de arranque de virutas respectiva alta. De la misma manera
son posibles trabajos de desbaste y de acabado grosero. La previsión
de una segunda unidad de husillo desplazable en dos ejes en el lado
trasero de la carcasa del husillo amplía la zona de trabajo de una
máquina herramienta, puesto que ahora también se pueden realizar
trabajos de acabado finos, grabados, taladros finos y similares de
manera sencilla y sin cambio previo de herramienta. A través de la
posibilidad de ajuste del segundo husillo de trabajo en dos ejes
perpendiculares entre sí se pueden realizar de una manera sencilla
taladros inclinados y ranuras inclinadas, recesos así como a través
de la regulación continua del ángulo también se pueden mecanizar
superficies abombadas en la pieza de trabajo.
Objeto de la invención es, además, una máquina
fresadora universal de acuerdo con la reivindicación 8 con un
cabezal de husillo configurado de la manera mencionada anteriormente
y con una mesa redonda para el alojamiento de piezas de trabajo
engorrosas y voluminosas, que dispone de un accionamiento giratorio
potente, con el que se puede desplazar la pieza de trabajo en
rotación con varios 100 rpm. Esto posibilita adicionalmente la
realización de determinados trabajos de torneado en la pieza de
trabajo después del empotramiento de una herramienta de torno con
preferencia en el primer husillo de trabajo más potente. No
obstante, además, se pueden realizar también con el segundo husillo
trabajos de fresado en la pieza de trabajo giratoria.
Los desarrollos y configuraciones convenientes
de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
Para la obtención de una flexibilidad alta con
buena rigidez, la segunda unidad de husillo presenta un cabezal de
horquilla montado giratorio en el lado trasero de la carcasa de
husillo, entre cuyas horquillas está alojado de forma articulable
un husillo de trabajo accionado directamente. De manera conveniente,
este husillo de trabajo puede ser un husillo de alta velocidad
(husillo HS) con número de revoluciones mayor de 20.000 rpm.
De manera más conveniente, el cabezal de
horquilla está diseñado constructivamente de tal forma que su eje
de giro está desplazado paralela y lateralmente al eje del husillo
de trabajo montado en la carcasa, de tal forma que, con una
alineación paralela al eje de los dos husillos de trabajo, los dos
ejes de los husillos están alineados entre sí, es decir, que
coinciden.
Los husillos de trabajo están conectados
normalmente en dos sistemas de alimentación, alimentación de energía
y aclarado y, en concreto, a través de dos conductos de manguera
flexibles. De acuerdo con una configuración conveniente de la
invención, en el cabezal de horquilla solamente está conectada una
única manguera de alimentación flexible, de manera que la conexión
en el segundo sistema de alimentación se realiza a través de un paso
interno del cabezal de horquilla hacia la carcasa del husillo.
Para poder ajustar la regulación angular del
husillo de trabajo en las horquillas y también la posición giratoria
del cabezal de horquilla en la carcasa del husillo y especialmente
para poder establecer fijamente también en una medida suficiente
las posiciones ajustadas, de acuerdo con otra configuración
conveniente de la invención, en el cabezal de horquilla está
previsto un motor eléctrico y un engranaje como accionamiento
giratorio del segundo husillo de trabajo así como en la carcasa
está previsto otro motor eléctrico como accionamiento directo para
la rotación del cabezal de horquilla.
Otras particularidades y ventajas de la
invención se deducen a partir de la descripción siguiente del
cabezal de husillo de acuerdo con la invención en una máquina
fresadora universal con la ayuda del dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra una máquina fresadora
universal con el cabezal de husillo de acuerdo con la invención en
representación esquemática en perspectiva.
La figura 2 muestra diferentes posiciones de
funcionamiento del cabezal de husillo en representación esquemática
en perspectiva, respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
La máquina fresadora universal representada en
la figura 1 contiene sobre una infraestructura 1 una bancada de
máquina 2 continua de alta resistencia, sobre la que está dispuesta
de forma desplazable con motor una mesa redonda 3 con pieza de
trabajo cilíndrica 4 tensada encima en la dirección de la flecha 5.
Sobre la infraestructura 1 se apoya, además, un montante 6 en tipo
de construcción de pórtico, en cuyo lado delantero dirigido hacia
la pieza de trabajo 4 está dispuesto un carro 7 desplazable con
motor en guías verticales 8. En carriles horizontales delanteros 9
de este carro vertical 7 está guiado un carro horizontal 10, en cuyo
lado delantero está fijado un cabezal de husillo 11 de forma
giratoria con motor alrededor de un eje horizontal 12. Este cabezal
de husillo 11 tiene una carcasa 13, en la que está alojado un
primer husillo de trabajo 14 junto con un motor de accionamiento
directo. En la parte inferior, ampliada en la figura 1, de la
carcasa de husillo 13 se encuentra un accionamiento giratorio para
un cabezal de horquilla 15, que está montado de forma giratoria
alrededor de un eje 16 en el lado extremo de la carcasa opuesto al
primer husillo de trabajo 14.
Como se deduce especialmente a partir de la
figura 2b, el cabezal de horquilla 15 está fijado sobre un disco
giratorio 17 en la pared trasera de la carcasa, que rodea un paso de
giro -no representado- para un primer tipo de conductos de
alimentación. El cabezal de horquilla 15 contiene una parte de
carcasa 18 y dos horquillas extremas 19, 20, respectivamente, con
una abertura 21, en las que está alojada una carcasa de husillo 22
sobre dos pivotes de cojinete de forma articulada alrededor del eje
de pivote. En esta carcasa de husillo 22 se encuentra el segundo
husillo de trabajo 23 junto con su motor de accionamiento -no
representado-. En uno de los lados de la parte de la carcasa 18 del
cabezal de horquilla 15 está prevista una conexión 25 para una
única manguera de alimentación flexible 26. Como se deduce a partir
de las figuras 2a, 2b, en el otro lado del cabezal de horquilla 15
en una parte estrecha de la carcasa 27 se encuentra un motor de
accionamiento eléctrico, que hace girar a través de un engranaje
cubierto por una tapa lateral 28 el segundo husillo de trabajo 23
con su carcasa 22 alrededor de los pivotes 21 y lo fija en la
posición del husillo deseada en cada caso con momento de retención
suficientemente alto.
Como se muestra de forma esquemática en la
figura 2, el cabezal de husillo de acuerdo con la invención puede
realizar en diferentes posiciones una pluralidad de operaciones de
mecanización. En la posición de funcionamiento según la figura 2a,
el primer husillo 14 especialmente potente está preparado para el
funcionamiento, es decir, que después del montaje de una
herramienta correspondiente se pueden realizar especialmente
trabajos de desbaste en la pieza de trabajo 4. Para la realización
de diferentes trabajos finos en la pieza de trabajo 4 se gira el
cabezal de husillo alrededor de su eje horizontal 12 en torno a
180º, de manera que entonces el cabezal de husillo se encuentra con
el segundo husillo de trabajo 23 en su posición preparada para el
funcionamiento. Para un movimiento giratorio libre de colisión del
cabezal de husillo 11 es esencial que los diferentes componentes
del cabezal de horquilla no sobresalgan o solamente en una medida no
esencial sobre la carcasa del husillo 12, como se puede deducir,
por ejemplo a partir de las figuras 1 y 2a.
La invención no está limitada al ejemplo de
realización representado. Así, por ejemplo, el cabezal de husillo
de acuerdo con la invención puede estar configurado también, en caso
de empleo en una llamada máquina de consola, con mesa de pieza de
trabajo desplazable verticalmente como cabezal horizontal y puede
estar dispuesto, por ejemplo, sobre el lado superior de un montante
giratorio alrededor de un eje vertical. Además, también son
posibles diferentes variantes del cabezal de horquilla, por ejemplo
la supresión de una u otra horquilla 19, 20, de manera que la
carcasa 22 del husillo fino solamente está retenido en un lado y
está alojado de forma giratoria. Por último, como accionamiento
giratorio para el husillo fino 23 se puede utilizar también un
llamado accionamiento directo, en el que el estator está fiado en
al menos una de las horquillas 19, 20 y el rotor de un motor
eléctrico de este tipo está fijado sobre el pivote respectivo de la
carcasa de husillo 22. A través de un accionamiento directo de este
tipo se puede suprimir el engranaje cubierto por la tapa 28. Como
otra variante, la manguera de alimentación puede estar conectada
-como se indica en líneas de trazos en la figura 2c- en el pivote
21 de la carcasa de husillo fino 22.
Claims (8)
1. Cabezal de husillo para una máquina fresadora
universal con una parte de máquina (10) desplazable en un montante
de la máquina, con:
- -
- una carcasa (12) que se puede montar de forma giratoria alrededor de un primer eje (13) en la parte de la máquina (10),
- -
- un primer husillo de trabajo (14) accionado directamente, dispuesto paralelamente al eje en la carcasa (12), para la realización de trabajos de desbaste y de acabado en una pieza de trabajo (4) empotrada sobre una mesa de pieza de trabajo (3),
caracterizado
porque
- -
- en el lado extremo de la carcasa (12), opuesto al primer husillo de trabajo (14), está dispuesta una segunda unidad de husillo (15) desplazable alrededor de dos ejes, que contiene en una carcasa de husillo (22) un segundo husillo de trabajo (23) con motor de accionamiento propio para la mecanización fina de la pieza de trabajo (4) empotrada.
2. Cabezal de husillo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la segunda unidad de
husillo (12) está montada de forma giratoria alrededor de un eje de
giro (16) y en cuyas horquillas (19, 20) está alojada de forma
giratoria con motor la carcasa de husillo (22) del segundo husillo
de trabajo (23).
3. Cabezal de husillo de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el eje de giro (16)
del cabezal de horquilla (15) se extiende paralelo al eje del
primer husillo de trabajo (14) montado en la carcasa (12) y está
deslazado lateralmente a éste.
4. Cabezal de husillo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando los
dos husillos de trabajo (14, 23) están alineados paralelos al eje,
sus ejes coinciden.
5. Cabezal de husillo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el
cabezal de horquilla (15) está conectada una manguera de
alimentación flexible (26, 26a).
6. Cabezal de husillo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cabezal
de horquilla (15) presenta un motor eléctrico y un engranaje como
accionamiento giratorio del segundo husillo de
trabajo (23).
trabajo (23).
7. Cabezal de husillo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje de
articulación del segundo husillo de trabajo (23), el eje de giro
(16) del cabezal de horquilla (15) y el eje de giro (13) de la
carcasa (12) se extienden en planos rectangulares entre sí.
8. Máquina fresadora universal con
- -
- una mesa redonda (3) alojada de forma giratoria sobre una bancada de máquina (2) de alta resistencia, para el alojamiento de una pieza de trabajo (4) engorrosa y voluminosa,
- -
- un accionamiento giratorio potente para la mesa redonda (3), que puede desplazar en rotación la pieza de trabajo (4) empotrada para la realización de trabajos de torneado con varios 100 rpm,
- -
- un montante de máquina (6) con carros (7, 10) delanteros desplazables con motor en dos ejes de coordenadas y
- -
- un cabezal de husillo (11) giratorio con motor en el carro delantero (10) alrededor del eje de giro horizontal (13) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
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