CENTRO DE RECTIFICACIÓN Y PROCEDIMIENTO PARA LA RECTIFICACIÓN SIMULTÁNEA DE VARIOS COJINETES Y SUPERFICIES EXTREMAS DE EJES CIGÜEÑALES.

Centro de rectificación y procedimiento para la rectificación simultánea de varios cojinetes y superficies extremas de ejes cigüeñales El invento se refiere a un centro de rectificación para rectificar ejes cigüeñales que presentan cojinete principal y cojinete de elevación, en donde varios cojinetes principales y de elevación así como superficies extremas, en especial de una brida, deben ser rectificados en esencia al mismo tiempo. Este tipo de centros de rectificación encuentran aplicación para el pre-rectificado y/o el rectificado fino de ejes cigüeñales en grandes series. Aquí se trata a menudo de ejes cigüeñales para motores de cuatro cilindros en serie en la industria del automóvil, en los cuales a menudo hay situados dos cojinetes de elevación en la misma posición angular respecto del eje longitudinal del eje cigüeñal. Para aumentar la productividad estos dos cojinetes de elevación son rectificados simultáneamente (en paralelo en el tiempo). Una forma de proceder como ésta está descrita por ejemplo en el documento EP 1 044 764 A2 y en el EP 1 088 621 A2. El rectificado simultaneo de los cojinetes principales de ejes cigüeñales es conocido desde hace tiempo, por ejemplo, por el documento US 3 487 588. Allí el husillo de rectificar para los cojinetes principales presenta un numero de discos de rectificar que es igual al numero de cojinetes principales. Los discos de rectificar se encuentran sobre un eje común. Una nueva representación para esto se encuentra en el documento DE 101 44 644 A1. En el centro de rectificación según el documento EP 1 044 764 A2 para rectificar simultáneamente dos cojinetes principales de un eje cigüeñal se utiliza un disco de pre-rectificado y un disco de rectificar de acabado final cada uno de los cuales está solidamente montado mediante su correspondiente husillo de rectificar sobre un carro cruceta propio. Ambos carros cruceta pueden desplazarse independientemente uno de otro en la dirección longitudinal (dirección Z) del eje cigüeñal y pueden ser aproximados en dirección hacia el eje cigüeñal (dirección X). Por medio de un correspondiente control de los carros cruceta y de los husillos de rectificar es posible el mecanizado simultaneo de dos cojinetes de elevación en un solo apriete, en donde un cojinete de elevación está en prerectificado y el otro está en rectificado final. En todo esto se produce un control continuo del proceso de rectificación por medio de los correspondientes dispositivos de medida En el documento EP 1 088 621 A2 se describe un procedimiento y un dispositivo para el rectificado simultaneo de como mínimo dos cojinetes de elevación de un eje cigüeñal, en el que existe una concordancia importante constructiva y de funcionamiento con el centro de rectificación mostrado en el documento EP 1 044 764 A2. A ambas instalaciones es común que se utiliza un único carro cruceta para cada uno de los husillos de rectificar utilizados. Cada uno de estos carros cruceta utilizados exige un control separado para todo el proceso de rectificación y una vigilancia y corrección continuas según los datos de medida de los datos en tiempo real emitidos por los cabezales de medida relativos a la redondez y a la dimensión del cojinete rectificado. La construcción del centro de rectificación con dos carros cruceta separados, solo para la construcción de dos cojinetes, exige mucho espacio y una inversión considerable en componentes y en controles. En el documento WO2005/080048 está descrita una máquina de mecanizar para mecanizar piezas de taller en la cual existen dispositivos para rectificar y/o para tornear. El dispositivo para rectificar presenta un disco para rectificar perfilado inclinado respecto del eje Z mediante el cual la pieza de taller puede ser rectificada a plano así como también exteriormente en cilindro. La pieza de taller es torneada y rectificada en el mismo apriete. En el documento WO2004/069472 A1 se conoce un centro de rectificación para rectificar ejes cigüeñales que presentan cojinete principal, cojinete de elevación y superficies finales. El centro de rectificación posee una primera y una segunda estación de rectificado cada una de las cuales está equipada con uno o dos discos de rectificar para el rectificado previo o el rectificado final de cojinetes principales o cojinetes de elevación. Una de las estaciones de rectificado, como mínimo, puede estar provista además con otro disco perfilado, cuyo husillo de rectificar está dispuesto con un ángulo respecto de los husillos de rectificar para el cojinete principal y para el cojinete de elevación. Este otro disco de rectificar sirve preferentemente para rectificar superficies en los extremos de ejes cigüeñales. En la estación descrita en el documento WO2004/069472 A1 es una desventaja que el husillo de rectificar con el disco de rectificar perfilado junto con el otro husillo de rectificar está situado en un caballete de husillo giratorio y debe ser girado a la posición de trabajo por un camino relativamente largo. Esto lleva a un alargamiento del ritmo de trabajo. En el documento WO 2005/000507 A1 se describe una máquina herramienta para una mecanización con arranque de viruta, en la que dos husillos de herramienta paralelos uno a otro pueden ser regulados en tres direcciones uno respecto a otro. La regulación en uno o dos ejes se realiza aquí mediante unos casquillos excéntricos giratorios y enclavables. Estos pueden ser accionados mecánica, eléctrica o hidráulicamente mediante los correspondientes dispositivos de regulación y permiten ajustes exactos en el rango de algunos milímetros. Partiendo de este estado de la técnica es misión del invento presentar un centro de rectificación para rectificar ejes cigüeñales en el que se reduzca esencialmente la inversión y el espacio requerido y con el que sea posible el rectificado simultaneo de cojinete principal, cojinete de elevación y superficies extremas de manera especialmente rápida y racional con una alta calidad. La solución a esta misión viene dada por un centro de rectificación con las características de la reivindicación 1. 2 El espacio requerido y la inversión en la construcción quedan reducidos de manera ventajosa por un centro de rectificación acorde con el invento porque en un centro de rectificación se agrupan dos estaciones para el rectificado simultáneo (sincrónico) de cómo mínimo dos cojinetes. En la primera estación se pueden rectificar junto con el cojinete principal también partes periféricas concéntricas de los extremos del lado muñón y del lado brida del eje cigüeñal, en concreto por la cara plana y/o en diámetro, y en concreto mediante un disco rectificador perfilado inclinado respecto del eje Z de la herramienta referido a su eje de rotación; Preferentemente este disco rectificador está situado en la primera estación. Puesto que en la primera estación pueden ser rectificados todos los cojinetes principales existe respecto de la segunda estación una reserva de tiempo que puede ser utilizada. Las bridas de los extremos, especialmente la bridas del cigüeñal serán rectificadas como mínimo en paralelo en el tiempo con los cojinetes principal y de elevación. Cuando ambas estaciones con dirección de eje común están situadas en el eje de cigüeñal que va a ser rectificado se consigue también muy fácilmente el cambio de los ejes de cigüeñal de una a la otra estación. Pero además se obtienen numerosas ventajas por la disposición de dos husillos de rectificar para la mecanización de cojinetes de elevación sobre un mismo carro cruceta. Esta ventajas adicionales hay que verlas especialmente en una simplificación del control del proceso de rectificación así como en la disminución del numero de componentes y del espacio requerido. El control del rectificado conjunto de dos cojinetes de elevación se produce según el invento de tal manera que el avance y la vigilancia / corrección del arranque y de la redondez del cojinete rectificado se realiza en principio sólo mediante el control del movimiento del conjunto carro cruceta del cojinete de elevación. En esta fase se produce el arranque principal para ambos cojinetes de elevación. Solo cuando se ha alcanzado aproximadamente la medida nominal se controla al primer husillo de rectificar y al segundo husillo de rectificar de manera diferente acorde con el movimiento. El primer husillo de rectificar del cojinete de elevación que está rígidamente unido con el carro cruceta del cojinete de elevación respecto de la dirección de aproximación del disco rectificador es controlado mediante el control del carro cruceta del cojinete de elevación de tal manera que después de la emisión de los valores de 25 dimensión y redondez mediante un dispositivo de medida, de que se han alcanzado los valores exigidos para el proceso de rectificado referido. Preferiblemente las bridas... [Seguir leyendo]

1. Centro de rectificación para rectificar ejes cigüeñales (22) que presentan cojinete principal (23), cojinete de elevación (24) y superficies finales (48), el cual presenta: - una primera estación (3) para rectificar el cojinete principal (23) y - una segunda estación (4) para rectificar el cojinete de elevación (24 - 27), así como - un disco de rectificar (45) perfilado el cual está accionado por un husillo de rectificar (46) el cual está situado con un ángulo respecto de los husillos de rectificar (9 o 14,15) de los cojinetes principal e intermedios (23 o 24 - 27), caracterizado porque - un grupo de discos de rectificar (10) de cojinete principal está situado axialmente sobre un husillo de rectificar (9) de cojinete principal situado sobre un carro cruceta (6) de cojinete principal de tal manera que en paralelo en el tiempo en un tiempo T1 se rectifican un numero de cojinetes principal (23) correspondiente con el numero de discos de rectificar (10) de cojinete principal, - en la segunda estación dos discos de rectificar (17,18) de cojinete de elevación rectifican por parejas dos cojinetes de elevación (24 27) del eje cigüeñal (22) en un tiempo T2 y - con su correspondiente husillo de rectificar (14,15) de cojinete de elevación se apoyan sobre un carro cruceta (11) de cojinete de elevación de tal manera que el primer husillo de rectificar (14) de cojinete de elevación está situado solidamente fijo en la dirección de aproximación (eje X) sobre el carro cruceta (11) de cojinete de elevación y el segundo husillo de rectificar (15) puede ser regulado ligeramente en la dirección de aproximación (eje Z) respecto del primer husillo (14) de rectificar solamente en el sentido de un eje de corrección (4) de dimensión y redondez y - las superficies finales del eje cigüeñal (22) pueden ser rectificadas mediante el disco de rectificar (46) perfilado. 2. Centro de rectificación según la reivindicación 1, en el que ambos husillos de rectificar (14,15) de cojinete de elevación que se encuentran en el carro cruceta (11) de cojinete de elevación pueden ser regulados uno hacia el otro en dirección axial (eje Z). 3. Centro de rectificación según la reivindicación 1 o 2, en el que el segundo husillo de rectificar (15) de cojinete de elevación de la segunda estación (4) puede ser aproximado al eje cigüeñal (22) por medio de un eje NC activo en márgenes muy estrechos para corrección de dimensión y redondez independientemente del movimiento del carro cruceta (11) de cojinete de elevación. 4. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual los discos de rectificar (10) de cojinete principal del husillo de rectificar (9) de cojinete principal de la primera estación (3) pueden ser aproximados radialmente para rectificar el cojinete principal y pueden ser desplazados axialmente para rectificar las caras planas (28) de las paredes laterales (49) del eje cigüeñal (22). 5. Centro de rectificación según la reivindicación 4, en el que el desplazamiento axial de los discos de rectificar (10) de cojinete principal se lleva a cabo por medio del carro cruceta (6) de cojinete principal. 6. Centro de rectificación según la reivindicación 4, en el que el desplazamiento axial de los discos de rectificar (10) de cojinete principal se lleva a cabo porque los discos de rectificar (10) de cojinete principal están situados pudiendo desplazarse axialmente sobre el husillo de rectificar (9) de cojinete principal. 7. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el eje cigüeñal (22) puede desplazarse axialmente en la dirección longitudinal del eje cigüeñal para rectificar sus lados planos (28) de las paredes laterales (49) por medio de los discos de rectificar (10) de cojinete principal 8. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que T1 se corresponde aproximadamente con T2. 9. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el carro cruceta (11) de cojinete secundario esta construido de tal manera que se puede generar un movimiento de elevación por oscilación de los discos de rectificar (17,18) de cojinete secundario. 10. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la primera y la segunda estación (3 o 4) presenta un cabezal de husillo (7,12,13) de trabajo y un cabezal móvil (8) y los correspondientes cabezales de husillo (7,12,13) y cabezales móviles (8) de la primera y de la segunda estación (3 o 4) están construidos de tal manera que el eje cigüeñal (22) que presenta un eje longitudinal de cojinete principal y como mínimo un eje longitudinal (29 o 30) puede ser hecho girar centrado alrededor del eje longitudinal (29) de cojinete principal. 11. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que está previsto un dispositivo de medida (20) para la medida en continuo de la dimensión y/o la redondez y suministra una señal para el control del movimiento del husillo de rectificar (14 o 15) en el eje de aproximación (eje Z) o en el eje de corrección de la dimensión y la redondez. 9   12. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el disco de rectificar (45) para rectificar las superficies finales (48) presenta un perfilado tal que se puede rectificar una brida final (47) y/o un muñón del eje cigüeñal (22) con sus superficies axiales y radiales, y esta situado sobre una cara del eje cigüeñal (22) situada opuesta a la cara del disco de rectificar (10) de cojinete principal o discos de rectificar (27,28) de cojinete secundario. 13. Centro de rectificación según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el disco de rectificar (45) para rectificar una brida final (47) y/o un muñón del eje cigüeñal (22) con sus superficies axiales y radiales por medio de su perfilado está situado sobre la cara de los discos de rectificar de cojinete principal o de los discos de rectificar de cojinete de elevación. 14. Procedimiento para el rectificado de cojinetes principales (23) y/o partes centrales así como cojinetes de elevación (24 a 27) y bridas finales (48) de ejes cigüeñales (22) en una célula de rectificar con dos estaciones (3, 4) con los siguientes pasos de procedimiento: a) en la primera estación (3) se rectifican los cojinetes principales (23) del eje cigüeñal (22) y/o partes centrales con un juego de discos de rectificar (10) de cojinete principal, discos que se encuentran sobre un eje común de un husillo de rectificar (9) de cojinete principal; b) el eje cigüeñal (22) es llevado a la segunda estación (4); c) en la segunda estación (4) se rectifican al mismo tiempo con dos discos de rectificar (17,18) de cojinete de elevación, los cojinetes de elevación (24 y 27; 25 y 26) los cuales presentan la misma posición angular respecto del eje de rotación del eje cigüeñal (22); d) el movimiento de aproximación de cada ambos discos de rectificar (17,18) de cojinetes de elevación, que se encuentran (17,18) en husillos de rectificar (14,15) de cojinetes de elevación que están situados sobre un carro cruceta (11) de cojinete de elevación, es controlado individualmente por ordenador, en donde el primer disco de rectificar (17) de cojinete de elevación está situado sobre el carro cruceta (11) de cojinete de elevación fijo en su posición en la dirección de aproximación (eje X) y es aproximado por medio de aquél, mientras que el movimiento de aproximación del segundo disco de rectificar (18) respecto del primer disco de rectificar (17) solo se produce después de recibir una señal de desviación en el movimiento de aproximación del primer disco de rectificar (17); e) en la célula de rectificar se mecanizan siempre dos ejes cigüeñales simultáneamente, siendo el tiempo de rectificado T1 en la primera estación (3) aproximadamente igual al tiempo de rectificado T2 en la segunda estación (4); f) como mínimo una de las superficies finales (48) será rectificada como mínimo parcialmente en paralelo en el tiempo con los cojinetes principales y/o cojinetes intermedio. 15. Procedimiento según la reivindicación 14 en el que el segundo husillo de rectificar (15) de cojinete de elevación con el segundo disco de rectificar (18) puede ser acercado mediante un eje NC activo en estrechos márgenes para la corrección de dimensión y redondez. 16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que los discos de rectificar (10) de cojinete principal del husillo de rectificar (9) de cojinete principal son acercados radialmente para rectificar el cojinete principal (23) y son desplazados axialmente para rectificar las caras planas (28) en las paredes laterales (49) del eje cigüeñal (22). 17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que los discos de rectificar (10) de cojinete principal son desplazados axialmente, además el carro cruceta (6) de cojinete principal es desplazado axialmente. 18. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que los discos de rectificar (10) de cojinete principal son desplazados axialmente, además son desplazados axialmente sobre el husillo de rectificar (9) de cojinete principal. 19. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que las caras planas (28) de las paredes laterales (49) del eje cigüeñal (22) son rectificadas mediante los discos de rectificar (10) de cojinete principal, en donde el eje cigüeñal es desplazado axialmente.   11   12   13   14   Corte parcial B-B Corte parcial A-A   16   17   18   19