MAQUINA PARA EL MECANIZADO DE ALTA PRECISION POR BRUÑIDO.

Máquina para el mecanizado de alta precisión de piezas de trabajo por bruñido con un husillo de bruñido (7) montado en una carcasa de husillo (8) y accionable por medio de un electromotor (9),

cuyo movimiento de elevación es producido por un motor lineal (18), cuya parte no móvil está dispuesta en el armazón (16) de la máquina y en cuya parte móvil, el carro de rodadura 12, está dispuesta la carcasa (8) de husillo, y en la que en el husillo de bruñido (7) está dispuesta una barra (11), que gira conjuntamente con él y es desplazable axialmente en el husillo de bruñido (7) por medio de un servomotor (10) que sirve para el ensanchamiento de una herramienta de bruñido (5) dispuesta en el husillo de bruñido (7), caracterizada porque el electromotor (9) está formado por un estator (25) integrado en la carcasa (8) de husillo y un rotor (26) giratorio en el estator (25), y porque el rotor (26) está dispuesto por fuera sobre el husillo de bruñido (7), y además en el extremo de la carcasa (8) de husillo una carcasa de acoplamiento (51) está unida coaxialmente con bridas a ella y de igual forma al servomotor (10)

Máquina para el mecanizado de alta precisión por bruñido.

La invención se refiere a una máquina para el mecanizado de alta precisión de piezas de trabajo por bruñido o rectificado de alta precisión según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se pueden considerar máquinas bruñidoras en las que una herramienta de bruñido cubierta con una capa correspondiente (por ejemplo de diamante o corindón) es introducida en una perforación y al mismo tiempo girada y movida alternativamente de manera que la superficie interior de la perforación es mecanizada. Para tener en cuenta el desgaste de las herramientas de bruñido, éstas están realizadas entre otras formas de manera que presenten bandas de bruñido dotadas de una capa abrasiva, que puedan ser ajustadas en dirección radial por medio de una barra de ensanchamiento que gira con la herramienta de rectificado pero es desplazable axialmente dentro de la misma.

Se pueden considerar también máquinas en las que una pieza de trabajo deba ser ajustada en la pieza de trabajo en una dirección que sea igual a la dirección axial del movimiento de giro de la herramienta. Éstas pueden ser tanto herramientas de bruñido (por ejemplo los llamados "mandriles de bruñido"), así como herramientas de lapear. Pero también pueden ser herramientas de rectificación de alta precisión, para por ejemplo someter superficies de asiento de válvula ya previamente rectificadas a un mecanizado de alta precisión posterior, en el que con una definición muy precisa sólo son reducidos unos pocos milímetros y al mismo tiempo debe conseguirse una mejora de la superficie superior.

En las máquinas bruñidoras hasta ahora el movimiento de elevación del carro de rodadura que lleva al husillo de bruñido se realiza en general por medio de un accionamiento hidráulico, mientras que el movimiento de giro del husillo de bruñido, y con ello también el de la herramienta de bruñido alojada en su interior, es provocado por un electromotor común. Con el bruñido por los movimientos de giro y elevación simultáneos de la herramienta de bruñido se produce en la superficie que se está mecanizando un modelo con estrías cruzadas típico para este mecanizado de rectificación, que es importante para las propiedades de sustentación y lubricación de la pieza de trabajo mecanizada, así como para la precisión de la adaptación de otros componentes (por ejemplo émbolos). En el mecanizado de pequeñas perforaciones con diámetros de sólo unos pocos milímetros y aumento simultáneo de la velocidad de giro de la herramienta de bruñido para reducir el tiempo de mecanizado, la velocidad de elevación debe ser aumentada correspondientemente. Los accionamientos hidráulicos empleados para la generación del movimiento de elevación llegan así a sus límites de funcionamiento inmanentes al sistema en cuanto a velocidad y reversibilidad. Esto es aún más válido si las elevaciones son pequeñas, como es el caso cuando la profundidad de mecanizado de las perforaciones se sitúa en el rango de unos pocos milímetros.

Una máquina bruñidora del tipo mencionado al principio es ya conocida por el documento DE 196 461 42 A1. En la estructura allí mostrada la conducción de la pieza móvil del motor lineal en la dirección vertical es cargada con un momento de flexión debido a la estructura clásica de la máquina bruñidora, ya que el accionamiento del husillo de bruñido está formado por un electromotor dispuesto junto a la carcasa del husillo de bruñido y el dispositivo de ajuste por un motor dispuesto igualmente desplazado hacia el eje del husillo de bruñido.

Otros accionamientos de máquinas-herramienta por motores lineales han sido dados a conocer por el documento DE 101 12 883 Al, que se refiere a una máquina de mecanizado de lentes, por el documento DE 100 28 791 A1 y el EP 0 893 196 A2, ambos referidos a una máquina rectificadora de pórtico con accionamiento del pórtico, así como el DE 195 31 507 A1 que se refiere a una máquina para la rectificación de muñones de cigüeñales. En ellos no se presenta el problema del aumento de la frecuencia de elevación en el bruñido de perforaciones con diámetro pequeño, como se tiene debido a la relación entre el número de revoluciones y la velocidad de elevación en el bruñido. Se refieren también todos al desplazamiento horizontal de una unidad, en el que la unidad de bruñido no tenga que elevar su peso en la dirección de elevación.

La invención se propone, por tanto, el objeto de conseguir una simplificación de toda la estructura que posibilite una velocidad de elevación y una frecuencia de elevación más altas, de manera que puedan ser mecanizadas también perforaciones pequeñas y cortas con alta velocidad de giro de la herramienta de bruñido de forma más precisa y más rápida que antes.

La forma de llevar a cabo este objeto se realiza con los rasgos indicados en el preámbulo de la reivindicación 1.

Por la invención resulta una estructura que permite elevar la frecuencia de elevación y la velocidad de elevación en comparación con las disposiciones conocidas y con ello mecanizar también perforaciones muy pequeñas de forma más rápida y más exacta. Si se utiliza una herramienta de bruñido con bandas de bruñido ajustables radialmente se obtiene la simplificación de que también la barra de ensanchamiento para el ajuste radial de las bandas de bruñido, que es accionada por una biela de empuje dispuesta en la máquina bruñidora, puede ser realizada de forma mucho más sencilla que antes. Para este fin el servomotor está unido con bridas coaxialmente a la carcasa de acoplamiento, que a su vez está dispuesta en la prolongación lineal de la carcasa de husillo.

Por tanto, la invención se puede emplear para realizar con exactitud movimientos de ajuste de una herramienta de rectificación muy pequeños definidos con precisión, por ejemplo para el mecanizado de un asiento de válvula. Tal máquina está definida en la reivindicación 3.

A continuación se describirán en detalle ejemplos de realización de la invención con referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:

Fig. 1, una vista esquemática de una máquina bruñidora que está realizada como ejemplo de realización de la invención;

Fig. 2, una representación de la carcasa 8 de husillo de bruñido, el husillo de bruñido 7, el carro de rodadura 12 y el carril de rodadura 14, con el que está dispuesto el soporte 15 que lleva el carril de rodadura 14 en el armazón 16 de la máquina;

Fig. 3, una vista en la dirección de la flecha III-III en la Fig. 2;

Fig. 4, un corte a través de la carcasa 8 de husillo;

Fig. 5, un corte a través de la carcasa de acoplamiento 51 unida por bridas a la carcasa 8 de husillo;

Fig. 6, un corte a través de la carcasa de acoplamiento 51 en el caso de un segundo ejemplo de realización de la invención que es adecuado especialmente para movimientos de ajuste pequeños en la dirección axial;

Fig. 7, una vista en la dirección de la flecha VII-VII en la Fig. 6, y

Fig. 8, una representación esquemática de una pieza de trabajo 301 y una herramienta 300 correspondiente a ella, como puede ser empleada con el ejemplo de realización según las figuras 6 y 7.

La Fig. 1 muestra una máquina bruñidora. Sobre una plataforma de mecanizado 1 está sujeta una pieza de trabajo 2 cuya perforación 3 debe ser bruñida. La herramienta de bruñido 4, que está alojada en un cono 6 en el extremo del husillo de bruñido 7, es movida arriba y abajo con el husillo de bruñido 7. Con ello es realizada de forma conocida la elevación del proceso de bruñido, como parte del procedimiento de bruñido. El desplazamiento axial del husillo de bruñido 7 sirve para la generación de esta elevación. La herramienta de bruñido 4 presenta bandas de bruñido 5 graduables radialmente. El husillo de bruñido 7 es accionado por un electromotor 9 que está integrado en la carcasa 8 de husillo. En el extremo superior de la carcasa 8 de husillo (en la Fig. 1) se une a ella coaxialmente y con bridas una carcasa de acoplamiento 51 y ésta se une de igual forma a un servomotor 10. El servomotor 10 sirve para el desplazamiento axial de una barra de ensanchamiento 11 que está dispuesta en la herramienta de bruñido 4 y que produce un ajuste radial de las bandas de bruñido 5 por el husillo de bruñido 7 que gira.

La carcasa 8 de husillo está dispuesta sobre un carro de rodadura 12 en el que está integrada la pieza primaria 13 de un motor lineal 18. La pieza primaria 13, junto con la pieza secundaria 17 que está...

1. Máquina para el mecanizado de alta precisión de piezas de trabajo por bruñido con un husillo de bruñido (7) montado en una carcasa de husillo (8) y accionable por medio de un electromotor (9), cuyo movimiento de elevación es producido por un motor lineal (18), cuya parte no móvil está dispuesta en el armazón (16) de la máquina y en cuya parte móvil, el carro de rodadura 12, está dispuesta la carcasa (8) de husillo, y en la que en el husillo de bruñido (7) está dispuesta una barra (11), que gira conjuntamente con él y es desplazable axialmente en el husillo de bruñido (7) por medio de un servomotor (10) que sirve para el ensanchamiento de una herramienta de bruñido (5) dispuesta en el husillo de bruñido (7), caracterizada porque el electromotor (9) está formado por un estator (25) integrado en la carcasa (8) de husillo y un rotor (26) giratorio en el estator (25), y porque el rotor (26) está dispuesto por fuera sobre el husillo de bruñido (7), y además en el extremo de la carcasa (8) de husillo una carcasa de acoplamiento (51) está unida coaxialmente con bridas a ella y de igual forma al servomotor (10).

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque el eje de salida (50) del servomotor (10) se aplica en una pieza de acoplamiento (49) y gira ésta, de manera que la pieza de acoplamiento (49) presenta un empujador (47) provisto de una rosca exterior (56') que se aplica en la rosca interior (56) de un manguito de ajuste (53) que al girar la pieza de acoplamiento (49) debido a la aplicación de las dos roscas (56, 56') es desplazado axialmente y al que está unido otro manguito (52) desplazable axialmente en la carcasa de engranaje (51) pero no giratorio, en el que está dispuesta giratoria una biela de empuje (110) que constituye con la barra (11) una unidad y junto con ésta con el giro del servomotor (10) es desplazada en la dirección axial.

3. Máquina para el mecanizado de alta precisión de piezas de trabajo por rectificado de alta precisión con un husillo de herramienta (7) montado en una carcasa (8) de husillo y accionable por medio de un electromotor (9), cuyo movimiento de desplazamiento es producido por un motor lineal (18), cuya parte no móvil está dispuesta en el armazón (16) de la máquina y en cuya parte móvil, el carro de rodadura (12), está dispuesta la carcasa (8) de husillo, y en el que en el husillo de herramienta (7) está dispuesta una barra (11) que sirve como soporte de un cuerpo de rectificado que gira conjuntamente y está dispuesto en el husillo de bruñido (7) desplazable axialmente por medio de otro electromotor (10), caracterizada porque el electromotor (9) mencionado en primer lugar está formado por un estator (25) integrado en la carcasa (8) de husillo y un rotor (26) giratorio en el estator (25), porque el rotor (26) está dispuesto por fuera sobre el husillo (7) y porque en el extremo de la carcasa (8) de husillo una carcasa de acoplamiento (25) está unida a ella con bridas coaxialmente y de igual forma con ayuda de una placa de apriete (210) a otro motor lineal (200), cuyo rotor (201) está unido fijamente a un manguito de ajuste (253), en el que la biela de empuje (120) está dispuesta giratoria pero no desplazable axialmente respecto a éste.