Máquina de mecanizado.

Máquina de mecanizado (1) para el mecanizado de al menos una pieza de trabajo (2, 202), en la que la pieza de trabajo

(2, 202) está retenida de forma directa o indirecta mediante un dispositivo de sujeción (4) en la máquina de mecanizado (1) sobre o en una mesa portapiezas (3, 203) giratoria alrededor de al menos un eje, para el mecanizado de la pieza de trabajo (2, 202) está previsto un útil de mecanizado no giratorio o accionado de forma rotativa por un husillo de útil, el útil de mecanizado está retenido de forma directa o indirecta por un dispositivo de sujeción de útil en una recepción de útil y el dispositivo de sujeción de útil comprende al menos un elemento de sujeción de útil que coopera de forma directa o indirecta con el útil de mecanizado, en la que la mesa portapiezas (3, 203) está configurada móvil de forma rotatoria alrededor de dos ejes de giro (20, 210, 11, 211) y móvil longitudinalmente a lo largo de al menos uno, en particular tres ejes espaciales (10, 210, 11, 211), caracterizada porque en la mesa portapiezas (3, 203) está previsto al menos un motor eléctrico (5, 205, 5a, 205a), cuya fuerza (F) generada, par de fuerzas y/o momento angular actúa para la fijación directa o indirecta de la pieza de trabajo (2, 202) y está previsto un control de fuerza de sujeción a través de la corriente de motor absorbida por el motor eléctrico (5, 205, 5a, 205a).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/000990.

Solicitante: GROB-WERKE GMBH & CO. KG.

Inventor/es: GROB,BURKHART, HÖBEL,ALFRED.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Elementos componentes de la estructura general de... > B23Q1/48 (con pares de translación y pares de rotación (B23Q 1/46 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > B23Q1/00 (Elementos componentes de la estructura general de un tipo de máquina, y más especialmente los elementos fijos más grandes (B23Q 37/00 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Dispositivos que permiten mantener, soportar o posicionar... > B23Q3/06 (Medios de fijación de la pieza)

PDF original: ES-2498265_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Máquina de mecanizado

La invención se refiere a una máquina de mecanizado para el mecanizado de una o varias piezas de trabajo, estando retenida la pieza de trabajo de forma directa o indirecta por un dispositivo de sujeción en la máquina de mecanizado sobre o en una mesa portapiezas no giratoria o giratoria en particular alrededor de al menos un eje.

Además, la invención también comprende una máquina de mecanizado para el mecanizado de una o varias piezas de trabajo con un útil de mecanizado no giratorio o en particular accionado de forma rotatoria por un husillo de útil, estando retenido el útil de mecanizado de forma directa o indirecta por un dispositivo de sujeción de útil en una

recepción de útil.

Las máquinas de mecanizado genéricas son, por ejemplo, parte de líneas de mecanizado más complejas, en particular con arranque de viruta, o también están realizadas en centros de mecanizado utilizables preferiblemente de forma flexible. Las máquinas de mecanizado genéricas presentan en general una elevada velocidad de rotación de los útiles de mecanizado con arranque de viruta. Las otras fuerzas que aparecen durante el mecanizado también son realmente apreciables, por lo que para un mecanizado exacto de la pieza de trabajo se necesita una fijación segura, exacta en posición de la pieza de trabajo a sujetar. La fijación se realiza en este caso por el dispositivo de sujeción que debe desviar de forma segura las fuerzas de trabajo considerables.

En este caso se conoce fijar la pieza de trabajo de forma directa o indirecta en la mesa portapiezas o en los elementos de la mesa portapiezas, para lo que sirve un dispositivo de sujeción. En el caso de una fijación directa de la pieza de trabajo, el dispositivo de sujeción actúa directamente sobre la pieza de trabajo, en el caso de una fijación indirecta la pieza de trabajo está sujeta, por ejemplo, sobre un soporte portapiezas o un palé y el dispositivo de sujeción coopera de manera apropiada con el soporte portapiezas o el palé. Por ello, de un dispositivo de sujeción para la pieza de trabajo se espera, por un lado, una exactitud de posición lo más elevada posibles, por otro lado, una estabilidad elevada, es decir, una fuerza de sujeción elevada, a fin de garantizar un mecanizado lo más libre de desechos posibles y muy exacto.

Pero el mismo perfil de requisitos también se establece en un útil de mecanizado enganchado para la recepción de útil de la máquina de mecanizado.

Una máquina de mecanizado semejante se conoce, por ejemplo, por el documento de patente DE 2 26 4 942 U.

En el estado de la técnica se conoce retener o sujetar tanto la pieza de trabajo a mecanizar (de forma directa o indirecta), como también el útil de mecanizado que sirve para el mecanizado (de forma directa o indirecta) mediante medios hidráulicos.

Los medios de sujeción hidráulicos tienen la ventaja de que con ellos se pueden desarrollar fuerzas elevadas en espacios proporcionalmente pequeños.

Sin embargo, es desventajoso que el tendido de las líneas hidráulicas que deben soportar una presión correspondientemente elevada (varios 1 de bares), por un lado, sea costoso y también correspondientemente propenso a fallos. La mesa portapiezas se puede posicionar para finalidades de mecanizado en el espacio a lo largo de al menos un eje espacial, en general a lo largo de varios ejes espaciales. La línea hidráulica debe estar configurada por ello de forma suficientemente flexible para poder seguir estos movimientos en el espacio. Pero con frecuencia la mesa portapiezas también se puede girar en el espacio y en estas posiciones pivotadas también se debe garantizar un suministro hidráulico fiable, lo que en el caso de elementos rotativos mencionados sólo se puede conseguir con un coste considerable tanto en la construcción como también en el mantenimiento.

Alternativamente se conoce el uso de sujeciones de útil neumáticas en las que no se pueden conseguir fuerzas de retención tan elevadas.

En este caso también existe el problema de que las consultas de posición, por ejemplo pieza sujeta o útil de mecanizado sujeto, sólo se pueden consultar de forma indirecta a través de la presión o a través de otros dispositivos costosos.

Finalmente es considerable el coste técnico en aparatos para el tendido de una disposición hidráulica, dado que junto a un montaje de tubos también son necesarios un grupo de bombeo correspondiente, así como válvulas y el control de las válvulas.

Partiendo de este estado de la técnica el objetivo de la invención es proponer una mejora para la sujeción de diversos elementos, por ejemplo pieza de trabajo o útil de trabajo, en las máquinas de mecanizado.

Para resolver este objetivo se parte de una máquina de mecanizado según se describe al inicio y se propone que en la mesa portapiezas esté previsto un motor eléctrico, cuya fuerza generada, par de fuerzas y/o momento angular actúe de forma directa o indirecta sobre la pieza de trabajo. En lugar de un accionamiento hidráulico o neumático se usa ahora un motor eléctrico que acciona el dispositivo de sujeción o bien el motor eléctrico coopera con un elemento de sujeción del dispositivo de sujeción. Pero la artimaña no sólo está limitada a la sujeción de una pieza de trabajo, sino que también se puede usar de la misma manera para un dispositivo de sujeción de piezas de trabajo. En este caso el dispositivo de sujeción de piezas de trabajo comprende al menos un elemento de sujeción de piezas de trabajo que coopera de forma directa o indirecta con el útil de mecanizado, esta previsto un motor eléctrico para la generación de la fuerza de sujeción el cual está en conexión operacional con el elemento de sujeción de piezas de trabajo; y un control de fuerza de sujeción que se realiza a través de la corriente del motor absorbida por el motor eléctrico. La propuesta permite, en caso de necesidad, suprimir toda la unidad hidráulica de una máquina de mecanizado. En particular la propuesta hace posible que se puedan usar las líneas eléctricas a manipular de forma mucho más sencilla, que se deben conducir en la mesa portapiezas igualmente móviles longitudinalmente o diseñadas de forma rotativa, lo que se puede realizar de forma mucho más sencilla a través de líneas de medio, dispositivo de arrastre de cable correspondientes, etcétera.

Pero básicamente como siempre se abre la posibilidad en casos especiales de realizar así y todo una sujeción hidráulica de la pieza de trabajo (de forma directa o indirecta) o del útil de mecanizado (de forma directa o indirecta). En lugar de prever un grupo hidráulico central, el motor eléctrico acciona de forma descentralizada, por ejemplo, en la recepción de útil o en la mesa portapiezas, una bomba hidráulica correspondiente que luego, por su lado, pone a disposición el medio hidráulico con el nivel de presión correspondiente de manera apropiada para los elementos de sujeción que actúan de forma hidráulica.

Una ventaja considerable de la máquina de mecanizado es que ésta se puede usar de forma muy flexible en este área y el motor eléctrico pone a disposición una fuente de fuerza universal que es capaz de conducir la fuerza y par de fuerzas al respectivo lugar necesario a través de componentes mecánicos conocidos, como engranaje, cadenas, disposición de piñones, ruedas dentadas, engranaje cónico, etcétera. Pero con la ayuda del motor eléctrico también es posible, por ejemplo, accionar una bomba hidráulica o neumática u otros elementos y usar esta reserva de fuerza o energía luego de manera apropiada en la máquina de mecanizado según la invención.

El concepto propuesto no sólo abre sorprendentemente una mejora considerable del dispositivo de sujeción, sino... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina de mecanizado (1) para el mecanizado de al menos una pieza de trabajo (2, 22), en la que la pieza de trabajo (2, 22) está retenida de forma directa o indirecta mediante un dispositivo de sujeción (4) en la máquina de mecanizado (1) sobre o en una mesa portapiezas (3, 23) giratoria alrededor de al menos un eje, para el mecanizado de la pieza de trabajo (2, 22) está previsto un útil de mecanizado no giratorio o accionado de forma rotativa por un husillo de útil, el útil de mecanizado está retenido de forma directa o indirecta por un dispositivo de sujeción de útil en una recepción de útil y el dispositivo de sujeción de útil comprende al menos un elemento de sujeción de útil que coopera de forma directa o indirecta con el útil de mecanizado, en la que la mesa portapiezas (3, 23) está configurada móvil de forma rotatoria alrededor de dos ejes de giro (2, 21, 11, 211) y móvil longitudinalmente a lo largo de al menos uno, en particular tres ejes espaciales (1, 21, 11, 211), caracterizada porque en la mesa portapiezas (3, 23) está previsto al menos un motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a), cuya fuerza (F) generada, par de fuerzas y/o momento angular actúa para la fijación directa o indirecta de la pieza de trabajo (2, 22) y está previsto un control de fuerza de sujeción a través de la corriente de motor absorbida por el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a).

2. Máquina de mecanizado (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la fuerza (F) y/o el par de fuerzas del motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) se puede transmitir a la pieza de trabajo (2, 22) y/o el dispositivo de sujeción (4) a través de un engranaje (54), una cadena, una disposición de piñones, al menos una rueda dentada (43), un engranaje cónico (56) o similares y/o el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) está configurado integrado de forma fija en la mesa portapiezas (3, 23).

3. Máquina de mecanizado (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la mesa portapiezas (3, 23) presenta una consola (3) o un portal, estando dispuesta la consola (3) o el portal en un carro o una columna (12) de la máquina de mecanizado (1, 21) y/o estando configurada la mesa portapiezas (3, 23) móvil de forma rotatoria alrededor de un primer eje de giro horizontal (1, 21) y un segundo eje de giro vertical (11, 211).

4. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) está dispuesto como accionamiento central (55) que actúa sobre varios elementos de sujeción (4, 4, 4a) del dispositivo de sujeción (4) y/o una fuerza de sujeción aplicable en el elemento de sujeción (4, 4, 4a) y/o la pieza de trabajo (2, 22) se puede limitar a través de un acoplamiento a fricción y/o se puede mantener mediante un engranaje (54) autoblocante, un motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) autoblocante o un freno.

5. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) y el dispositivo de sujeción (4) está previsto un engranaje (54) con una multiplicación que aumenta el par de fuerzas y/o el dispositivo de sujeción (4) comprende al menos un elemento de sujeción (4, 4, 4a) que coopera de forma directa o indirecta con la pieza de trabajo (2, 22) y el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a), que está en conexión operativa con el elemento de sujeción (4, 4, 4a), está previsto para la generación de la fuerza de sujeción.

6. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de sujeción (4) con elementos de sujeción (4, 4, 4a) individuales está configurado como tornillo de banco y/o mandril de tres o más mordazas y/o los elementos de sujeción (4, 4, 4a) presentan garras de sujeción (41, 41) que sobresalen en particular lateralmente.

7. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de sujeción (4, 4, 4a) presenta un accionador de husillo para un movimiento longitudinal de las garras de sujeción (41, 41).

8. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un soporte portapiezas (2) que porta la pieza de trabajo (2, 22) o un palé (2a, 2) se puede retener con el dispositivo de sujeción (4) y/o el útil de mecanizado (31) se puede posicionar relativamente respecto a la pieza de trabajo (2, 22) dispuesta sobre la mesa portapiezas (3, 23).

9. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el útil de mecanizado (31) está dispuesto, en particular sujeto de forma fija en un husillo de útil (36) que por lo demás se puede poner en rotación, y se puede hacer avanzar contra la pieza de trabajo (2, 22) y/o el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) está previsto para una rotación de la pieza de trabajo (2, 22), en particular para el mecanizado de rectificado o torneado rotatorio en la pieza de trabajo (2, 22).

1. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está previsto un árbol motor (5, 25) accionado por el motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a).

11. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el árbol motor

(5, 25) está en conexión operativa de forma directa con el elemento de sujeción (4, 4, 4a) a través de un engranaje (54) y un medio de transmisión de fuerza (53).

12. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el árbol motor

(5, 25) presenta un accesorio adaptador (51, 251) para la conexión opcional del árbol motor (5, 25) con un

medio de transmisión de fuerza (53) para el dispositivo de sujeción (4) y/o los elementos de sujeción (4, 4, 4a) o para la conexión de árbol motor (5, 25) con un mandril de torno (6, 26) que sirve para la recepción directa o indirecta de la pieza de trabajo (2, 22) para el mecanizado de rectificado y/o torneado rotatorio en la pieza de trabajo (2, 22).

13. Máquina de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a cada elemento de sujeción (4, 4, 4a) se le asocia cada vez un motor eléctrico (5, 25, 5a, 25a) como accionamiento de giro (13).