ITUB20156914A1 - Utensile ad espansione con sistema di accoppiamento a un mandrino di macchina utensile e macchina utensile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: UTENSILE AD ESPANSIONE CON SISTEMA DI ACCOPPIAMENTO A UN MANDRINO DI MACCHINA UTENSILE E MACCHINA UTENSILE

Il presente trovato riguarda un sistema atto a consentire l'accoppiamento standardizzato di utensili ad espansione, in particolare utensili ad espansione ad espansione, a mandrini di centro di lavoro.

Altresì l'invenzione si estende al centro di lavoro, configurato per ricevere l'utensile ad espansione avente detto sistema o elemento di attacco e comandare l'asta regolatrice.

Attualmente gli utensili ad espansione, in particolar modo gli utensili levigatori, sono fissi ovvero non è possibile posizionarli su centri di lavoro con cambio utensile di tipo tradizionale.

Uno scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione della tecnica un sistema per l'attacco di un utensile ad espansione a un centro di lavoro, nell'ambito di una soluzione semplice razionale e dal costo piuttosto contenuto.

Tali ed altri scopi sono raggiunti grazie alle caratteristiche dell'invenzione riportante nella rivendicazione indipendente 1. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell'invenzione.

In particolare, una forma di attuazione della presente invenzione rende disponibile un dispositivo di attacco configurato per essere accoppiato e trattenere la porzione di estremità non lavorante di un utensile ad espansione, mentre dall'altra sua estremità detto dispositivo di attacco è conformato in modo da presentare un attacco a porzione conica, unificata.

Grazie a questa soluzione, è possibile allestire un centro di lavoro idoneo per operare sia con strumentazione di levigatura ad espansione che con utensili rodatori (ma anche altre lavorazioni) attraverso un cambio utensile automatico e con attacco ad elemento conico secondo le norme ISO standard.

Altro aspetto dell'invenzione è quello di rendere disponibile in detto dispositivo o elemento di attacco, un associato gruppo di comando dell'asta di regolazione degli elementi taglienti, attraverso un pistone e perni scorrevoli al suo interno.

Grazie a questa soluzione, una volta montato sul centro di lavoro, l'utensile ad espansione può essere direttamente gestito dal centro di lavoro medesimo mediante asta che va a premere sul gruppo di comando incorporato.

Altro vantaggio è che la lavorazione può essere effettuata sia con mandrino in rotazione che con mandrino fermo, in quanto l'ulteriore azionamento assiale è svincolato dal gruppo rotante del mandrino.

In buona sostanza, mediante una linea mandrino ed elemento di attacco come quelli descritti e rivendicati e applicati ad un centro di lavoro, si permette un'ampia possibilità di soluzioni nel campo della super finitura di un foro, permettendo la sua applicabilità su un sistema di cambio utensile su centri di lavoro, assolutamente standard.

Altro aspetto della invenzione è quello di rendere disponibile una regolazione ad anello chiuso nella macchina utensile, vale a dire un sistema di misura pneumatico configurato per raccogliere le misurazioni della lavorazione effettuata in modo che quest'ultimo invii in feedback detti dati raccolti a una unità di elaborazione del centro di lavoro controllo numerico.

Grazie a questa soluzione è possibile correggere automaticamente la corsa secondo l'asse Z della macchina, e dell'espansione dell'utensile.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal sistema di attacco di utensile ad espansione, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno.

Figura 1: illustra una sezione di una porzione di un mandrino macchina utensile solidalmente associato a un elemento di supporto di un utensile ad espansione, nello specifico un utensile levigatore

Figura 2: illustra il dettaglio del solo elemento porta utensile e sistema di aggancio e comando "a dito" degli elementi taglienti di detto utensile ad espansione.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Con particolare riferimento alla figura si illustra e indica con 1 una porzione di macchina utensile a utensile mobile, nota anche come centro di lavoro a controllo numerico, a più assi, dove un utensile ad espansione, nello specifico un utensile levigatore 2, è montato su di un mandrino 4 mediante un elemento 3. Con il termine mandrino si intende un albero della macchina utensile usato per afferrare e centrare l'utensile ad espansione.

Genericamente, un utensile levigatore è costituito da una pluralità di listelli abrasivi di espansione, inseriti in una corrispondente feritoia di un codolo cilindrico, cavo. I listelli di espansione sono regolabili in posizione radiale tramite aste 13 o spintori con porzione d'estremità conica. Il codolo è trattenuto da un corpo 9 cilindrico cavo al cui interno passa lo spintore 5 di comando assiale.

La presente invenzione si riferisce per l'appunto all'elemento 3 di comando, che predispone l'aggancio a detto corpo cilindrico per la sua rotazione assiale.

Specificamente, detto elemento di comando, funge da elemento porta utensile ed è un corpo definente una prima porzione conica 6 che si protende da una seconda porzione cilindrica 7.

L'insieme delle due suddette porzioni costituisce un corpo che si sviluppa secondo la medesima direzione, vale a dire corrispondente a quella dell'asse AA di rotazione della macchina utensile, una volta accoppiato l'elemento e il relativo utensile ad espansione in configurazione operativa.

La porzione conica 6 reca misure unificate, ad esempio secondo la norma UNI ISO40 DIN69871; tale porzione conica essendo quindi preposta ad essere accoppiata con il corrispondente mandrino della macchina utensile.

La porzione cilindrica 7 reca una filettatura di estremità 8 con la quale è possibile avvitare un corpo cilindrico 9 dell'utensile ad espansione 2 e in tal modo comandarne la sua rotazione.

In aggiunta, detta prima porzione cilindrica 7 comprende, assialmente disposto, un alloggiamento ospitante un pistone 10 scorrevole in relativa cavità interna; il pistone 10 porta solidalmente due perni assiali 11, 12, reciprocamente disposti sulle sue due facce 10a, 10b opposte.

Di detti due perni 11, 12 assiali:

- il perno 11 è rivolto verso la porzione conica e fuoriesce in un secondo alloggiamento ricavato in detta porzione conica, passando per un foro corrispondente praticato nella sezione di separazione di detti alloggiamenti; - il perno 12 è rivolto verso la porzione cilindrica all'asta 13 di comando dell'utensile ad espansione, asta che consente la regolazione radiale dei suoi elementi abrasivi.

Ancora, il perno 11 viene ad essere ospitato in una cavità corrispondente di un tirante 14 avvitato nell'alloggiamento stesso.

Si precisa che, come indicano le figure, alloggiamenti, pistone e perni sono disposti lungo l'asse del mezzo di comando oggetto della invenzione.

L'alloggiamento della porzione cilindrica 6 è chiudibile mediante filettatura alla quale si avvita un bicchierino 15 che funge anche da elemento di riscontro per una molla elastica 16 anch'essa disposta all'interno della cavità e agente sulla faccia 10b del pistone 10; grazie a tale molla 16 il pistone 10 viene mantenuto (in configurazione non operativa) contro la sezione 17 di separazione degli alloggiamenti.

Da quanto finora esposto ne consegue che pistone 10 e relativa asta 13 di comando dell'utensile ad espansione 2 sono comandabili in spostamento assiale tramite il perno 11, a sua volta azionato da un sistema di comando del centro di lavoro.

Precisamente, in configurazione di lavoro, l'elemento porta utensile 3 resta solidale al mandrino 6 e viene posto in rotazione da quest'ultimo, mentre una morsa 20 provvede a trattenere il tirante 14 di supporto della porzione conica 6; una corrispondente porzione di un'asta 21 di comando è preposta a premere sul perno e spostare assialmente il gruppo indicato in precedenza, comandando la regolazione degli elementi taglienti.

L'azione della molla contrasta il pistone e riporta il tutto in configurazione iniziale.

Incorporato nella macchina utensile, un sistema di misura pneumatico, un misuratore a tampone, configurato per raccogliere le misurazioni della lavorazione effettuata; detto sistema di misura quest'ultimo invia in feedback detti dati a un elaboratore o unità di elaborazione dati del centro di lavoro controllo numerico, detta unità configurata per correggere automaticamente il campo di lavoro, vale a dire la corsa secondo l'asse Z della macchina, e dell'espansione dell'utensile.

Il misuratore a tampone configurato in modo da effettuare l'azzeramento iniziale su anello di riferimento e quindi effettuare analisi e quindi correzione sul diametro del foro lavorato e/o da lavorare.

Claims (4)

1. RIVE N DICAZION I 1. Un elemento (3) porta utensile ad espansione (2), costituito da una prima porzione conica (6) che si protende da una seconda porzione cilindrica (7) ed in cui l'insieme di dette due porzioni (6, 7) costituisce un corpo che si sviluppa secondo una medesima direzione assiale (AA); l'elemento caratterizzato dal fatto che: a. Detta porzione conica (6) ha misure unificate, così da essere predisposta per l'accoppiamento con un corrispondente mandrino conico della macchina utensile, b. Detta porzione cilindrica (7) comprende, assialmente, un alloggiamento ospitante un pistone (10) scorrevole in relativa cavità e che porta solidalmente due perni assiali (11, 12), reciprocamente disposti sulle sue due facce opposte; o Un perno (11) è rivolto verso la porzione conica e fuoriesce in un secondo alloggiamento ricavato in detta porzione conica, passando per un foro corrispondente praticato nella sezione di separazione di detti alloggiamenti; il perno (11) viene ad essere ospitato in una cavità corrispondente di un tirante avvitato nell'alloggiamento stesso, o Un perno (12) è rivolto verso l'uscita e comprende una parte filettata per l'avvitamento con l'asta (13) di comando dell'utensile ad espansione (2) e di regolazione radiale dei suoi elementi abrasivi; detto perno (11) comandabile da asta (21), dove detta asta (21) di un centro di lavoro, in configurazione operativa.
2. 2. Elemento (3) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'alloggiamento della porzione cilindrica è chiudibile con un bicchierino, il bicchierino funge anche da elemento di riscontro per una molla elastica disposta all'interno e agente sulla faccia inferiore del pistone; detta molla mantiene il pistone contro la sezione di separazione degli alloggiamenti, quando in configurazione non operativa; detta porzione cilindrica comprendente altresì una filettatura di estremità per l'avvitamento con il corrispondente corpo cilindrico dell'utensile ad espansione.
3. 3. Utensile ad espansione comprendente un sistema di fissaggio secondo la rivendicazione 1, atto a lavorare su qualsiasi centro di lavoro a controllo numerico.
4. 4. Un centro di lavoro a controllo numerico caratterizzato dal fatto di comprendere almeno: a. un mandrino per accoppiamento con elemento (3) ad attacco conico, b. un sistema di presa di detto attacco conico, c. un sistema di comando (21) assiale dell'utensile ad espansione associato a detto elemento (3) ad attacco conico.