Máquina de herramienta con una mesa portapieza.

Máquina herramienta con un armazón de máquina y una mesa portapieza,

caracterizada por que la mesa (5)portapieza está sujeta por uno de sus lados (14) al armazón (2) de máquina por medio de un dispositivo (4) desujeción, presentando el dispositivo (4) de sujeción por lo menos dos elementos (6, 7) de sujeción mutuamentedistanciados en el mencionado lado (14) de la mesa (5) portapieza, los cuales elementos de sujeción se han situadoen diferentes posiciones (9, 10) en altura de manera que se han configurado unos elementos (6, 7) de sujeciónsuperior e inferior, respectivamente, y habiéndose provisto de al menos un piezoactuador (24) a por lo menos unelemento (6, 7) de sujeción para su modificación longitudinal y, por consiguiente, para su correspondiente influenciaen la posición de la mesa portapieza.

Máquina de herramienta con una mesa portapieza La invención se refiere a una máquina herramienta con un armazón de máquina y una mesa portapieza.

En máquinas herramientas del tipo mencionado al principio, pueden aparecer deformaciones y, por ello, desviaciones en la geometría de las máquinas herramientas debido a diversas cargas de la pieza de trabajo y de la mecanización. Estas desviaciones de la geometría pueden aminorar la exactitud de la pieza de trabajo. La demanda de piezas de trabajo extremadamente precisas y/o de automatización más acusada y/o de productividad mejorada hacen necesaria una eliminación, aunque cuando menos una reducción de dichas variaciones de geometría. Alternativa o adicionalmente, pueden aparecer vibraciones indeseadas durante la mecanización. Dichas vibraciones afectan al rendimiento de la mecanización de la máquina herramienta y aminoran la precisión así como el acabado superficial de las piezas de trabajo.

A partir del documento DE 10 2006 049 867 A1, se conoce una máquina herramienta, que presenta un dispositivo de fijación de la pieza de trabajo para sujetar una pieza de trabajo sobre una masa portapieza. El dispositivo de fijación puede moverse por medio de piezoactuadores para reducir las vibraciones existentes durante el proceso de mecanización. Para ello, existe sobre la mesa portapieza una llamada piezomesa, configurada en forma de marco, encontrándose en el interior del marco el dispositivo de fijación de la pieza de trabajo. Un piezoactuador vela por la situación en altura del dispositivo de fijación de la pieza de trabajo y cuatro piezoactuadores más sitúan el dispositivo de fijación de la pieza de trabajo con respecto al marco. Adicionalmente a la disposición de apoyos activa por medio de pizoactuadores, se ha previsto una disposición de apoyos pasiva, que se realiza de modo que un tubo telescópico actúa paralelamente a cada piezoactuador. Para llevar a cabo movimientos de ajuste de los piezoactuadores, se ha previsto una regulación, que registra desviaciones de la posición del dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo con respecto a la piezomesa, montada fijamente sobre la mesa portapieza, y se regula convenientemente para evitar vibraciones. De todo ello resulta que se asocia un piezodispositivo a la conocida máquina herramienta para situar un dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo con el fin de evitar vibraciones. Aunque las desviaciones de la geometría de una máquina herramienta mencionadas al principio no se ven afectadas por ello. Las posibilidades de aplicación de una disposición conocida de ese tipo son, por ello, limitadas y requieren, en función del tamaño y del peso de la pieza de trabajo, formas de realización adecuadas de la piezomesa y de los piezoactuadores junto con los tubos telescópicos.

Se le plantea al invento la misión de crear una máquina herramienta del tipo mencionado al principio, con la que se puedan elaborar piezas de trabajo de gran exactitud con acabado superficial de primera clase sin que sean necesarios dispositivos adaptados adicionales sobre la pieza de trabajo.

Esta misión se resuelve según la invención por que la mesa portapieza esté fijada al armazón de máquina por uno de sus lados mediante un dispositivo de fijación, presentando el dispositivo de fijación por lo menos dos elementos de sujeción en el lado mencionado de la mesa portapiezas, que queden mutuamente distanciados y se dispongan en diferentes posiciones en altura, de modo que se configure un elemento de sujeción superior y otro inferior, y estando provisto por lo menos uno de los elementos de sujeción de al menos un piezoactuador para su modificación longitudinal y, por consiguiente, para la correspondiente influencia en la situación de la mesa portapieza. Debido a la configuración según la invención, se puede modificar o conservar la posición de la mesa portapieza mediante el por lo menos un piezoactuador. Si las cargas de la pieza de trabajo y/o del mecanizado diesen lugar a deformaciones y, con ello, a las correspondientes desviaciones en la geometría de la máquina, entonces se podría compensar la modificación resultante de ello en la pieza de trabajo modificando convenientemente la situación de la mesa portapieza o por lo menos podría compensarse parcialmente. También es posible compensar vibraciones incidentes o bien por lo menos compensarlas parcialmente, siempre que la mesa portapieza se mantenga en una posición deseada mediante el piezoelemento por “vibraciones antagónicas”. Puesto que la mesa portapieza está sujeta por uno de sus lados al armazón de máquina, el lado opuesto a dicho lado de la mesa portapieza no está apoyado en el armazón de máquina y se inclina, por ello, bajo carga por flexibilidad, por lo que influencia la posición de la mesa portapieza y, por consiguiente, se modifica la posición de una pieza de trabajo que se encuentre sobre la mesa portapieza. Por la disposición de por lo menos dos elementos de sujeción, que quedan mutuamente distanciados y que se diferencian por su posición en altura, se puede influenciar la posición del conjunto de la mesa portapieza, modificándose por lo menos uno de los elementos de sujeción en su longitud por medio del por lo menos un piezoactuador. Una modificación longitudinal de uno de los elementos de sujeción con respecto al otro elemento de sujeción da lugar a un movimiento oscilante correspondiente del lado de la mesa portapieza, en el que se encuentra la fijación al armazón de la máquina, con la consecuencia de que la superficie de la mesa de la mesa portapieza, que queda transversalmente, en especial formando ángulo recto con el mismo, sufre una corrección de posición correspondiente. De aquí estará claro que con solo escasos medios y sin medidas adicionales, específicas de la pieza de trabajo, se crea una máquina herramienta con la que es posible un acabado de la pieza de trabajo de alta precisión con perfecto acabado superficial.

En un perfeccionamiento de la invención, se prevé que uno de los elementos de sujeción, en especial, el elemento de sujeción superior, constituye un apoyo fijo, y el otro elemento de sujeción, en espacial, el elemento de sujeción inferior, presenta el piezoactuador. El movimiento de oscilación mencionado anteriormente por activación del piezoactuador es posible, a pesar de la configuración de uno de los elementos de sujeción como apoyo fijo, que presenta, en especial, una rigidez elevada, ya que un apoyo de ese tipo presenta siempre una cierta elasticidad y permite, por ello, el movimiento de oscilación. El apoyo fijo puede ser alternativamente también un cojinete giratorio con eje de giro definido.

Según un perfeccionamiento de la invención, se prevé que los elementos de sujeción presenten respectivamente una guía lineal que se extienda de modo preferiblemente horizontal y respectivamente un miembro de sujeción, siendo conducido el elemento de sujeción desplazablemente a lo largo de de guía lineal. La guía lineal puede configurarse preferiblemente como carril guía, que se extienda en línea recta. Por la movilidad de los miembros de sujeción a lo largo de guías lineales, la mesa portapieza puede desplazarse en el armazón de la máquina, de modo preferiblemente horizontal. También en el caso de la movilidad, se ha configurado preferiblemente uno de los elementos de sujeción como apoyo fijo y el otro provisto del piezoactuador. Apoyo fijo no significa, pues, que no sea posible modificación alguna de posición a lo largo de la guía lineal, sino que el apoyo se ha construido rígidamente,

o sea, sin holgura, aunque presente una suficiente flexibilidad (elasticidad) para permitir modificaciones de apoyo producidas por el piezoactuador en el otro elemento de sujeción.

Según un perfeccionamiento de la invención, se ha previsto que el piezoactuador se disponga entre la guía lineal y el armazón de máquina y/o que el miembro de sujeción presente el piezoactuador. Si el piezoactuador se encuentra entre la guía lineal y el armazón de la máquina, se puede desplazar pues la guía lineal, por lo que también se desplaza entonces el correspondiente miembro de sujeción y, por consiguiente, también la mesa portapieza. Si el piezoactuador se encontrase en el miembro de sujeción, entonces la guía lineal no modifica su posición respecto del armazón de máquina, aunque el miembro de sujeción modifica su longitud, por lo que la posición de la mesa portapieza se modifica en correspondencia.

Resulta ventajoso, según un perfeccionamiento de la invención, que la guía lineal se disponga directamente en el armazón de máquina. La guía lineal realizada preferiblemente como carril guía recto se fija, con ello, directamente en el armazón de máquina o se configura alternativamente... [Seguir leyendo]

1. Máquina herramienta con un armazón de máquina y una mesa portapieza, caracterizada por que la mesa (5) portapieza está sujeta por uno de sus lados (14) al armazón (2) de máquina por medio de un dispositivo (4) de sujeción, presentando el dispositivo (4) de sujeción por lo menos dos elementos (6, 7) de sujeción mutuamente distanciados en el mencionado lado (14) de la mesa (5) portapieza, los cuales elementos de sujeción se han situado en diferentes posiciones (9, 10) en altura de manera que se han configurado unos elementos (6, 7) de sujeción superior e inferior, respectivamente, y habiéndose provisto de al menos un piezoactuador (24) a por lo menos un elemento (6, 7) de sujeción para su modificación longitudinal y, por consiguiente, para su correspondiente influencia en la posición de la mesa portapieza.

2. Máquina herramienta según la reivindicación 1, caracterizada por que uno de sus elementos (6, 7) de sujeción, en especial, el elemento (6) de sujeción superior, constituye un apoyo fijo, y por que el otro elemento (6, 7) de sujeción, en especial, el elemento (7) de sujeción inferior, presenta el piezoactuador (24) .

3. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que los elementos (6, 7) de sujeción presentan respectivamente una guía (18) lineal, que discurre preferiblemente horizontal, y respectivamente un miembro (15) de sujeción, siendo conducido desplazablemente el miembro (15) de sujeción a lo largo de la guía (18) lineal.

4. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el piezoactuador

(24) se ha dispuesto entre la guía (18) lineal y el armazón (2) de máquina y/o por que el miembro (15) de sujeción presenta el piezoactuador (24) .

5. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la guía (18) lineal se ha dispuesto directamente en el armazón (2) de máquina.

6. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el miembro (15) de sujeción presenta dos elementos (32, 33) portantes mutuamente precargados elásticamente, entre los cuales se ha dispuesto el piezoactuador (24) inmovilizado entre ellos.

7. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el miembro (15) de sujeción presenta un componente (17) portante, hecho de una pieza, compuesto, en especial, de material macizo, que presenta por lo menos una escotadura (23) , en la que se encuentra el piezoactuador (24) especialmente sin holgura.

8. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el componente

(17) portante se compone de metal, en especial, de acero.

9. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que uno de los elementos (33, 32) portantes o el lado (22) del componente (17) portante se ha fijado en la mesa (5) portante, en especial, directa o indirectamente.

10. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el otro de los elementos (32, 33) portantes o el otro lado (21) del componente (17) portante se ha fijado al armazón (2) de máquina, en especial, directa o indirectamente.

11. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el miembro (15) de sujeción presenta un carro (16) guía, que puede desplazarse a lo largo de la guía (18) lineal y en el que se ha fijado el otro elemento (32, 33) portante o el otro lado (21) del componente (17) portante.

12. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la mesa (5) portapieza se alza separándose a modo de balcón del armazón (2) de máquina.

13. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la mesa (5) portapieza es una mesa (11) fija.

14. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la mesa (5) portapieza es una mesa (28) giratoria, que presenta una base (29) unida con el dispositivo (4) de sujeción, en la cual se ha apoyado giratoriamente un sistema (30) de mesa.

15. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que en cada una de las posiciones (9, 10) de altura se han dispuesto varios elementos (6, 7) de sujeción, que están provistos respectivamente sin o por lo menos con un piezoactuador (24) .

16. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el piezoactuador

(24) se activa de por lo menos un sensor (27) , en especial, de un sensor de deformaciones y/o un sensor de posición y/o un sensor de velocidad y/o un sensor de aceleración de la máquina (1) herramienta.

17. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el sensor (27) es una tira de medición de extensión.

18. Máquina herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por una unidad de mando y/o de regulación, que activa el piezoactuador (24) en función de las informaciones suministradas por el sensor (27) .