Método para supervisar el contacto de un soporte de herramienta.

Método para supervisar el contacto entre una superficie de soporte (38) en un soporte de herramienta (18,

33),preferiblemente un soporte de herramienta SK o HSK (33), y una superficie de acoplamiento (39) en un husillo deherramienta (12) de una máquina herramienta (10), método en el que el soporte de herramienta (18, 33) esarrastrado al husillo de herramienta (12) por medio de una varilla de fijación axialmente desplazable (27), donde sefacilita al menos un sensor de distancia (56) que detecta la posición axial corriente de la varilla de fijación (27), ydonde un valor real dependiente de la posición axial corriente de la varilla de fijación (27) se determina y usa con elfin de hacer una declaración acerca del contacto, donde un manguito indicador (48) que tiene una superficie decubierta circunferencial (55) que apunta radialmente hacia fuera está conectado a la varilla de fijación (27), siendodetectada la posición axial de dicho manguito indicador (55) mediante el al menos único sensor de distancia (56),caracterizado porque el manguito indicador (48) tiene una superficie de cubierta cilíndrica (55), y el valor real sedetermina como una función de un solapamiento (58) del sensor de distancia (56) por la superficie de cubierta (55).

Método para supervisar el contacto de un soporte de herramienta La presente invención se refiere a un método para supervisar el contacto entre una superficie de soporte en un soporte de herramienta, preferiblemente un soporte de herramienta SK o HSK, y una superficie de acoplamiento en un husillo de herramienta de una máquina herramienta, método en el que el soporte de herramienta es arrastrado al husillo de herramienta por medio de una varilla de fijación axialmente desplazable, donde se facilita al menos un sensor de distancia que detecta la posición axial corriente de la varilla de fijación, y donde un valor real dependiente de la posición axial corriente de la varilla de fijación se determina y usa con el fin de hacer una declaración acerca del contacto, donde un manguito indicador que tiene una superficie de cubierta circunferencial que apunta radialmente hacia fuera está conectado a la varilla de fijación, siendo detectada la posición axial de dicho manguito indicador mediante el al menos único sensor de distancia.

La invención también se refiere a una máquina herramienta incluyendo un husillo de herramienta, al que un soporte de herramienta, preferiblemente un soporte de herramienta SK o HSK, es arrastrado por medio de una varilla de fijación axialmente desplazable, y un control de secuencia para la operación de la máquina herramienta, donde una superficie de soporte está dispuesta en el soporte de herramienta, y esta superficie de soporte, cuando el soporte de herramienta está fijado en posición en el husillo de herramienta, está en contacto con una superficie de acoplamiento dispuesta en el husillo de herramienta, y se facilita al menos un sensor de distancia que detecta la posición axial corriente de la varilla de fijación, donde un valor real dependiente de la posición axial corriente medida de la varilla de fijación se determina y usa por el control de secuencia con el fin de hacer una declaración acerca del contacto, y donde un manguito indicador que tiene una superficie de cubierta circunferencial que apunta radialmente hacia fuera está conectado a la varilla de fijación, la posición axial de dicho manguito indicador puede ser detectada mediante el al menos único sensor de distancia.

Dicha máquina herramienta y el método son conocidos por EP 1 938 922 A1.

Una máquina herramienta conocida por DE 197 26 942 A1 tiene un husillo de herramienta que está montado rotativamente en un alojamiento de husillo y en cuyo extremo delantero un receptáculo para soportes de herramienta está dispuesto en el centro.

Dichos soportes de herramienta están estandarizados como norma; tienen un ahusamiento pronunciado o una espiga o eje hueco ahusado que está diseñado de manera que sea complementario del receptáculo de herramienta en el husillo. Junto al ahusamiento pronunciado o ahusamiento de eje hueco en su parte inferior hay un aro engrosado en el que se ha dispuesto una ranura de agarre para un cambiador de herramienta automático. Debajo del aro se extiende una espiga de retención, a la que se puede fijar herramientas.

En el lado de la espiga hueca ahusada, una superficie de soporte está dispuesta en el aro engrosado, y esta superficie de soporte, cuando el soporte de herramienta está fijado en posición en el receptáculo de herramienta, entra en contacto completo, es decir, a contacto con una superficie de acoplamiento que está dispuesta en el extremo delantero del husillo de herramienta.

En este caso, el soporte de herramienta HSK es arrastrado al receptáculo de herramienta mediante una varilla de arrastre que actúa en la espiga hueca ahusada, reteniéndose la superficie de cubierta cónica de la espiga hueca ahusada contra la superficie de cubierta cónica del receptáculo de herramienta.

El asiento a medida justa o ajustado del soporte de herramienta HSK en el receptáculo de herramienta es efectuado mediante el contacto completo entre la superficie de soporte y la superficie de acoplamiento. Se puede ver fácilmente que las virutas de cualquier tipo que llegan a la superficie de soporte y/o a la superficie de acoplamiento durante el cambio de herramienta afectan adversamente al contacto completo y por ello al asiento correcto del soporte de herramienta en el receptáculo de herramienta. En un soporte de herramienta SK (ahusamiento pronunciado) , el asiento ajustado es asegurado por el contacto entre la superficie ahusada del soporte de herramienta SK y la superficie ahusada interna del receptáculo de herramienta, que actúan como superficie de soporte y superficie de acoplamiento en el sentido de la presente solicitud.

Una viruta metálica que haya entrado entre la superficie de soporte y la superficie de acoplamiento puede dar lugar por lo tanto a que el soporte de herramienta sea incapaz de ser arrastrado completamente al receptáculo de herramienta o que el eje del soporte de herramienta no esté en alineación con el eje de rotación del husillo de herramienta, de tal manera que la herramienta no funcione concéntricamente, sino que más bien se balancee.

Tales fallos de fijación deterioran la exactitud con la que la máquina herramienta conocida puede maquinar piezas. Las virutas de metal pueden alcanzar fácilmente dimensiones de muchos cientos de micras; pero también es posible que las virutas de metal originen un fallo de fijación de 10 μm o menos.

Sin embargo, dado que la máquina herramienta conocida se facilita para maquinado de precisión en el que las

superficies son maquinadas con una exactitud de 10 μm o menos, dicha viruta de metal da lugar por lo tanto inevitablemente a un pobre resultado de trabajo y posiblemente incluso a rechazos.

Con el fin de mejorar la exactitud de maquinado de la máquina herramienta conocida, en DE 197 26 942 se ha propuesto lavar el soporte de herramienta con refrigerante, al introducir el soporte de herramienta en el receptáculo de herramienta o sacarlo como pieza de sustitución, con el fin de evitar así que virutas de metal lleguen a estar en el soporte de herramienta, en particular en su superficie de soporte.

Sin embargo, se ha hallado que, a pesar del gran éxito que se puede lograr mediante el lavado del soporte de herramienta al introducirlo o quitarlo como pieza de sustitución, la posibilidad de que se adhieran virutas de metal en la superficie de soporte o en la superficie de acoplamiento en el husillo de herramienta no puede ser descartada completamente en casos raros, perturbando entonces dichas virutas de metal el contacto y dando lugar a pobres resultados de trabajo.

Frente a estos antecedentes, hay que supervisar por lo tanto la calidad del contacto entre la superficie de soporte en el soporte de herramienta y la superficie de acoplamiento en el husillo de herramienta con el fin de emitir una señal de alarma en caso de contacto con fallo, de tal manera que se puedan iniciar medidas automáticas o manuales con el fin de limpiar el extremo delantero del husillo de herramienta antes de continuar el maquinado de la pieza fijada.

El solicitante de la presente invención conoce máquinas herramienta en las que el contacto completo es verificado mediante “detección de presión dinámica”. En esta detección de presión dinámica, se utiliza una característica de diseño de una cierta máquina herramienta en la que pasos de aire comprimido se abren en la superficie de acoplamiento en el extremo delantero del husillo de herramienta de manera que sean capaces de liberar el soporte de herramienta con aire comprimido durante el cambio de herramienta. Si el soporte de herramienta está fijado completamente en posición en el receptáculo de herramienta, estos pasos de aire comprimido son cerrados por el contacto estrecho, es decir, el contacto completo entre la superficie de soporte y la superficie de acoplamiento, de tal manera que ya no pueda escapar aire comprimido de los pasos. La presión que se acumula en el proceso es registrada como una medida de la calidad del contacto completo. Es desventajoso aquí que solamente se alcance una baja velocidad de medición a pesar de altos esfuerzos de diseño periférico.

En vista de los requisitos impuestos a las modernas máquinas herramienta con respecto a la exactitud y la velocidad, las exactitudes y/o las velocidades de medición alcanzables en la técnica anterior son inadecuadas.

Con el fin de obviar este problema, DE 199 37 447 A1 propone detectar la posición axial corriente de la varilla de fijación y determinar un valor real de manera que sea capaz de hacer una declaración acerca del contacto. El diseño se selecciona de tal forma que un disco de medición se fija al extremo de la varilla de fijación que sobresale hacia arriba más allá del husillo de trabajo, y encima de dicho disco de medición... [Seguir leyendo]

1. Método para supervisar el contacto entre una superficie de soporte (38) en un soporte de herramienta (18, 33) , preferiblemente un soporte de herramienta SK o HSK (33) , y una superficie de acoplamiento (39) en un husillo de herramienta (12) de una máquina herramienta (10) , método en el que el soporte de herramienta (18, 33) es arrastrado al husillo de herramienta (12) por medio de una varilla de fijación axialmente desplazable (27) , donde se facilita al menos un sensor de distancia (56) que detecta la posición axial corriente de la varilla de fijación (27) , y donde un valor real dependiente de la posición axial corriente de la varilla de fijación (27) se determina y usa con el fin de hacer una declaración acerca del contacto, donde un manguito indicador (48) que tiene una superficie de cubierta circunferencial (55) que apunta radialmente hacia fuera está conectado a la varilla de fijación (27) , siendo detectada la posición axial de dicho manguito indicador (55) mediante el al menos único sensor de distancia (56) , caracterizado porque el manguito indicador (48) tiene una superficie de cubierta cilíndrica (55) , y el valor real se determina como una función de un solapamiento (58) del sensor de distancia (56) por la superficie de cubierta (55) .

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque un valor cero para una posición axial individual cero de la varilla de fijación (27) se determina para cada soporte de herramienta (18, 33) , y porque se deriva una evaluación del contacto del valor cero y del valor real.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque el valor cero se determina para cada soporte de herramienta respectivo (18, 33) cuando se fija primero en posición en la máquina herramienta (10) con contacto sin fallo.

4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque, para determinar el valor cero, el contacto sin fallo se determina mediante un sistema de medición (59) que comprueba una herramienta de corte (19) , soportada por el soporte de herramienta fijo, en concreto con respecto a su longitud, posición, concentricidad o posible balanceo.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque un contacto es evaluado como sin fallo si la diferencia entre el valor real y un valor nominal derivado del valor cero y/o un valor real determinado de antemano durante el contacto sin fallo es menor que un valor umbral predeterminado.

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque el valor nominal es el valor cero.

7. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque el valor nominal se deriva del valor cero y al menos un valor real determinado de antemano durante el contacto sin fallo.

8. Máquina herramienta incluyendo un husillo de herramienta (12) , al que un soporte de herramienta (18, 33) , preferiblemente un soporte de herramienta SK o HSK (33) , es arrastrado por medio de una varilla de fijación axialmente desplazable (27) , y un control de secuencia (52) para la operación de la máquina herramienta (10) , donde una superficie de soporte (38) está dispuesta en el soporte de herramienta (33) , y esta superficie de soporte (38) , cuando el soporte de herramienta (33) está fijado en posición en el husillo de herramienta (12) , está en contacto con una superficie de acoplamiento dispuesta en el husillo de herramienta (12) , y se facilita al menos un sensor de distancia (56) que detecta la posición axial corriente de la varilla de fijación (27) , donde un valor real dependiente de la posición axial corriente medida de la varilla de fijación (27) se determina y usa por el control de secuencia (52) con el fin de hacer una declaración acerca del contacto, y donde un manguito indicador (48) que tiene una superficie de cubierta circunferencial (55) que apunta radialmente hacia fuera está conectado a la varilla de fijación (27) , la posición axial de dicho manguito indicador (55) puede ser detectada mediante el al menos único sensor de distancia

(56)

caracterizada porque el manguito indicador (48) tiene una superficie de cubierta cilíndrica (55) , y el sensor de distancia (56) mide su solapamiento (58) por la superficie de cubierta (55) , de tal manera que el valor medido pueda ser determinado como una función del solapamiento (58) del sensor de distancia (56) por la superficie de cubierta (55) .

9. Máquina herramienta según la reivindicación 8, caracterizada porque se facilita un sistema de medición (59) que mide una herramienta de maquinado (19) soportada por el soporte de herramienta fijo (18, 33) , en particular su longitud, posición, concentricidad o posible balanceo.