Procedimiento para apoyar una pieza de trabajo rotatoria durante la rectificación y luneta hidrodinámica.

Procedimiento para el apoyo y centrado dinámico de una pieza de trabajo rotatoria durante la mecanización en una máquina herramienta,

en particular en una máquina rectificadora, en el que la pieza de trabajo está expuesta en una zona parcial axial a una presión de fluido que actúa por todos los lados en dirección radial, caracterizado porque su magnitud es controlada en función del número de revoluciones respectivo entre un valor mínimo predeterminado y un valor máximo predeterminado.

Procedimiento para apoyar una pieza de trabajo rotatoria durante la rectificación y luneta hidrodinámica La invención se refiere a un procedimiento para el apoyo y centrado hidrodinámico de una pieza de trabajo durante la mecanización en una máquina herramienta / máquina rectificadora.

Para el apoyo de piezas de trabajo rotatorias durante la mecanización de rectificación es habitual emplear lunetas de centrado. Este apoyo es necesario para evitar una flexión de la pieza de trabajo bajo la acción de las fuerzas que actúan en dirección transversal desde el disco abrasivo. A tal fin se emplean cuerpos de apoyo, que contactan con la pieza de trabajo en varios lugares y la centran con respecto al eje de rotación. El apoyo se realiza la mayoría de las veces de una manera de auto-centrado por medio de tres soportes dispuestos en la periferia del asiento de cojinete a apoyar. Tales lunetas se conocen, por ejemplo, a partir del documento DE-OS 1 577 369.

Los soportes de tales lunetas están recubiertos normalmente en los puntos de contacto para la prevención de desgaste y de mellas de rodadura visibles con CBN (boro nitruro centrado cúbicamente) o PKD (diamante policristalino) . Puesto que las lunetas contactan con la pieza de trabajo en los soportes, resulta forzosamente en el lugar de apoyo una llamada mella de rodadura. La mella de rodadura se basa en un alisamiento de los picos de la rugosidad de la superficie y visible óptimamente. Esta modificación de la calidad de la superficie puede tener una influencia eventualmente desfavorable sobre la película de lubricante en el cojinete. Además, se modifica la porción de soporte en esta zona del asiento de cojinete. Una modificación de la medida del asiento de cojinete es, en efecto, con frecuencia sólo reducida en la zona de la mella de rodadura, pero con frecuencia no es ya admisible en los asientos de cojinete a medida que se incrementan constantemente los requerimientos técnicos. El rectificado posterior del asiento de cojinete que es necesario por este motivo después de la inserción de las lunetas conduce a una elevación no deseadas del tiempo de rectificación y, por lo tanto, de los costes de las piezas.

Por lo demás, una luneta, que apoya el asiento de cojinete en tres puntos, tiene el inconveniente de que configurada forma ovalada de onda corte que se produce sobre el asiento de cojinete durante la mecanización en adelante sobre el asiento de cojinete y no se puede compensar, al menos parcialmente. Estos dos efectos no se pueden prevenir totalmente en las lunetas conocidas.

Otra variante de lunetas son las llamadas lunetas hidrostáticas, como se describen en los documentos DE-OS 1 627 998 y EP 1 298 335 B1 (traducción alemana: DE 602 10 187 T2) . En estas lunetas, el asiento de cojinete es apoyado por un cojinete hidrostático, en el que varias bolsas hidrostáticas distribuidas alrededor de la periferia interior del cojinete son impulsadas con un fluido que está bajo presión. De esta manera se genera en el asiento de cojinete del árbol una presión hidrostática, que apoya y centra el árbol. Por medio de una instalación de regulación se regula la presión del fluido. Un inconveniente especial de este tipo de lunetas es que el asiento de cojinete no se puede mecanizar durante el apoyo, puesto que está rodeado alrededor por la luneta. Esta variante requiere, además, una configuración especial de la cáscara de apoyo con bolsas de apoyo y ranuras de descarga, lo que conduce a una fabricación costosa y cara.

De acuerdo con el documento DE 102 32 394 B4 a nombre de Edwin Junker Maschinenfabrik GmbH (solicitante) , para el apoyo de una pieza de trabajo rotatoria durante una mecanización de rectificación se coloca al menos un cuerpo acolchado, que puede ser impulsado con fluido a presión, desde el lado opuesto al disco abrasivo, apoyado en la pieza de trabajo. La fuerza de ajuste puede ser influenciada en este caso neumática o hidráulicamente. Entre el cuerpo acolchado y la pieza de trabajo se puede introducir, en determinadas formas de realización, un fluido como agente a presión y agente lubricante. Un inconveniente de este tipo de apoyo reside en el apoyo unilateral de la pieza de trabajo y en la construcción costosa.

La invención tiene el cometido de indicar un procedimiento para el apoyo de una pieza de trabajo rotatoria durante la mecanización de rectificación, que evita los inconvenientes del estado de la técnica.

Este cometido se soluciona por medio de un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1. Otras configuraciones del procedimiento se indican en las reivindicaciones 2 a 9.

De acuerdo con la reivindicación 1, en el procedimiento de acuerdo con la invención, la zona parcial axial a apoyar de la pieza de trabajo está expuesta a una presión que actúa en dirección radial, es decir, sobre el eje longitudinal de la pieza de trabajo y, por lo tanto, sobre el eje de rotación, cuya magnitud se controla en función del número de revoluciones presente en cada caso entre un valor mínimo y un valor máximo. En concreto, esto significa que el asiento de cojinete de la pieza de trabajo rotatoria, utilizado para el apoyo por medio de una luneta, por ejemplo un árbol de engranaje, cigüeñas o árbol de levas, es impulsado en la luneta con una presión de apriete, cuyo valor absoluto se puede controlar. El fluido, que se emplea para la generación de la presión de apriete, puede ser, por ejemplo, el aceite refrigerante o lubricante utilizado para la rectificación. Se conduce con preferencia a través de un taladro transversal (es decir, un taladro, que está desplazado lateralmente con respecto al eje de la luneta) , cuyo orificio desemboca en el intersticio anular entre la luneta y el asiento de cojinete) hacia el intersticio anular y forma allí un cojinete hidrodinámico. Este cojinete, que está bajo presión con el número de revoluciones de mecanización, apoya la pieza de trabajo por todos los lados en la zona de la luneta. De esta manera se evita, por una parte, un contacto directo entre la luneta y la superficie del asiento de cojinete, de manera que no se puede producir ningunas mella de rodadura. Por otra parte, se ha mostrado de manera sorprendente que se realiza un centrado dinámico, dependiente de la presión, de la pieza de trabajo en la zona del asiento de cojinete.

La presión del fluido, que se alimenta a través del orificio del taladro transversal al intersticio anular, es controlada en la realización del procedimiento entre un valor mínimo durante el arranque de la pieza de trabajo y un valor máximo. El valor máximo está presente de acuerdo con la invención cuando se alcanza el número de revoluciones de mecanización y se mantiene esencialmente en este valor durante el tiempo de mecanización de rectificación. En este caso, está en el marco de la invención que durante la rectificación con número de revoluciones de mecanización variable de la pieza de trabajo la presión del fluido sigue el número de revoluciones real de la mecanización. No obstante, en este caso también se puede mantener constante. Es decisivo que la zona de presión cubierta de manera correspondiente sea esencialmente más alta que la presión del fluido presenta al comienzo del arranque.

El valor mínimo de la presión resulta a partir del requerimiento de una película cerrada de lubricante en el intersticio anular entre la luneta y el asiento de cojinete de la pieza de trabajo. Esto significa que el valor mínimo debería ser > 0. No obstante, como valor mínimo de la presión debería incluirse aquí también un valor de cero. En el funcionamiento es decisivo que durante el arranque la presión del fluido se forme rápidamente. Esta película de lubricante debe garantizarse ya a ser posible durante el arranque de la pieza de trabajo desde el estado parado, puesto que en otro caso se produce un contacto directo no deseado entre las partes metálicas. No obstante, al principio la presión no debe ser demasiado alta, puesto que esto impulsaría el asiento de cojinete de forma asimétrica, lo que conduciría de la misma manera a un contacto entre dichas partes. Además, una presión del fluido demasiado alta en el asiento de cojinete impide el arranque de la pieza de trabajo, puesto que actúa como un freno, dado que la pieza de trabajo en el asiento de cojinete correspondiente puede tener entonces en la cáscara de cojinete en el lado de la cáscara de cojinete opuesto al taladro de alimentación un contacto con esta cáscara de cojinete.

Durante el proceso de arranque, en el que el árbol alcanza un número creciente de revoluciones, se eleva la presión del... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el apoyo y centrado dinámico de una pieza de trabajo rotatoria durante la mecanización en una máquina herramienta, en particular en una máquina rectificadora, en el que la pieza de trabajo está expuesta en una zona parcial axial a una presión de fluido que actúa por todos los lados en dirección radial, caracterizado porque su magnitud es controlada en función del número de revoluciones respectivo entre un valor mínimo predeterminado y un valor máximo predeterminado.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque durante el arranque de la pieza de trabajo la presión del fluido tiene su valor mínimo.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la presión del fluido se eleva a medida que se incrementa el número de revoluciones.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la presión del fluido se eleva esencialmente lineal con el número de revoluciones.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la presión del fluido se eleva progresivamente de forma no lineal con el número de revoluciones, de tal manera que la subida se realiza de forma más empinada con número de revoluciones más elevado que con número de revoluciones más bajo.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la presión del fluido alcanza esencialmente su valor máximo con el número de revoluciones de mecanización y se mantiene esencialmente en este valor durante la mecanización.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la presión del fluido se ajusta por medio de una instalación de control.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se calcula el número de revoluciones respectivo de la pieza de trabajo y se alimenta a la instalación de control para la presión del fluido.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la instalación de control detecta también la presión del fluido actual respectiva y la compara con un valor predeterminado dependiente del número de revoluciones.