Módulo de mecanizado.

Módulo de mecanizado, en particular módulo de mecanizado de 5 ejes (1) para el mecanizado de piezas de trabajo conformadas preferiblemente de manera tridimensional,

que se componen preferiblemente, al menos por segmentos, de madera, de plástico o similares, con:

un cabezal de herramienta (10) para la disposición de al menos una cuchilla, y una disposición palpadora (22), que presenta un elemento palpador (23) con una superficie de contacto (24) para el apoyo del módulo de mecanizado (1), durante el uso, contra una pieza de trabajo (30), caracterizado porque el elemento palpador(23) está montado de manera que puede girar alrededor de un eje (28), porque este eje (28) discurre esencialmente de manera coaxial a un eje de rotación (12) del cabezal de herramienta (10), y porque la superficie de contacto (24) presenta, al menos por segmentos, forma de casquete.

Módulo de mecanizado.

Campo técnico 5

La presente invención se refiere a un módulo de mecanizado, en particular a un módulo de mecanizado de 5 ejes para el mecanizado de piezas de trabajo conformadas preferiblemente de manera tridimensional, que se componen preferiblemente, al menos por segmentos, de madera, de plástico o similares.

Estado de la técnica

En particular, en la industria del mueble se procesan piezas de trabajo curvadas con una forma tridimensional. Éstas se utilizan entonces, por ejemplo, como piezas de madera conformadas para frontales de mueble, piezas de mueble así como piezas de madera conformadas para todos los fines de aplicación posibles. Tales piezas de trabajo 15 conformadas espacialmente presentan superficies de pieza de trabajo cóncavas aunque también convexas, que generalmente se mecanizan por medio de máquinas de mecanizado de 5 ejes. Para conseguir superficies atractivas, generalmente se realiza en primer lugar un mecanizado por fresado y a continuación un recubrimiento por medio de una lámina.

Sin embargo, si estas piezas de trabajo presentan tolerancias de fabricación o diferencias de medida que no se tienen en cuenta en el mecanizado por fresado, no se consigue la calidad deseada en el mecanizado por fresado. Si, por ejemplo, una pieza de trabajo cóncava, en la que debe crearse en el canto exterior un radio por medio de un mecanizado por fresado, presenta tolerancias o diferencias de medida que no se tienen en cuenta en la máquina fresadora de 5 ejes, el radio en la pieza de trabajo se fresa con una fresa perfiladora de radios correspondiente, en 25 función de la diferencia de medida, con demasiada profundidad o con una profundidad demasiado reducida. La consecuencia es una calidad de producto insuficiente en transiciones de radio ajustadas de manera insuficiente o escalones en la superficie del producto.

Los módulos palpadores con levas palpadoras tienen la desventaja de que el módulo palpador debe utilizarse de 30 manera orientada al eje, es decir, la leva palpadora siempre debe discurrir en paralelo al canto de la pieza de trabajo. Un módulo palpador de este tipo sólo puede utilizarse en un cabezal de 5 ejes cartesiano, porque en un cabezal de 5 ejes en cardán la orientación paralela de la leva palpadora con respecto al canto de la pieza de trabajo no siempre es viable.

El documento EP 0 610 732 A1 da a conocer en la figura 4 un cabezal de herramienta con un elemento palpador, que presenta una superficie de contacto plana.

Como documento adicional, el documento EP 1 640 112 A1 da a conocer un dispositivo de conexión para un cabezal de mecanizado de múltiples ejes. Un cabezal de mecanizado de este tipo tiene una carcasa de husillo que 40 puede girar alrededor de un primer eje con un husillo motorizado, que presenta un alojamiento para herramientas o módulos de mecanizado situado en el lado frontal libre de la carcasa de husillo.

Exposición de la invención 45

Por tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un módulo de mecanizado del tipo mencionado anteriormente, que permita realizar un mecanizado por fresado en superficies de pieza de trabajo tridimensionales, que presentan tolerancias o diferencias de medida. A este respecto deberán poderse mecanizar superficies de pieza de trabajo tanto cóncavas como también convexas. El módulo de mecanizado deberá poder utilizarse tanto en módulos de mecanizado con cabezal de 5 ejes como también en módulos de mecanizado con cabezal de 5 ejes en 50 cardán. Con ello deberá posibilitarse crear una buena calidad de superficie y una estabilidad dimensional de manera económica.

Según la invención, este objetivo se soluciona mediante un módulo de mecanizado con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se encuentran configuraciones y mejoras ventajosas de la 55 invención.

Un módulo de mecanizado según la invención, en particular un módulo de mecanizado de 5 ejes para el mecanizado de piezas de trabajo conformadas preferiblemente de manera tridimensional, que se componen preferiblemente, al menos por segmentos, de madera, de plástico o similares, presenta un cabezal de herramienta para la disposición 60 de al menos una cuchilla. A este respecto, el cabezal de herramienta está accionado preferiblemente de manera giratoria y de manera especialmente preferible es un cabezal de fresado. Según la invención, está prevista además en el módulo de mecanizado una disposición palpadora, que presenta un elemento palpador con una superficie de contacto para el apoyo del módulo de mecanizado, durante el uso, contra una pieza de trabajo.

El elemento palpador se guía durante el mecanizado de una pieza de trabajo con su superficie de contacto preferiblemente deslizándose sobre la pieza de trabajo y, a este respecto, se apoya deslizándose contra la pieza de trabajo. De este modo, el cabezal de herramienta se mantiene a una distancia definida con respecto a la pieza de trabajo. Esto ofrece la ventaja de que, en caso de diferencias de la pieza de trabajo con respecto a una geometría teórica, es posible a pesar de ello por ejemplo un mecanizado de superficie, ya que el cabezal de herramienta se desplaza en relación con la pieza de trabajo. De este modo, al generar los programas NC pueden ignorarse hasta 5 cierto punto las tolerancias en la geometría de la pieza de trabajo. Estas tolerancias se compensan por el módulo de mecanizado por medio de la disposición palpadora.

Según la invención, la superficie de contacto del elemento palpador presenta, para el apoyo del módulo de mecanizado contra la pieza de trabajo, al menos por segmentos la forma de un casquete. Debido a la superficie de 10 contacto así abombada es posible guiar el módulo de mecanizado por medio de la disposición palpadora a lo largo de superficies de pieza de trabajo planas, convexas así como también cóncavas. A este respecto, el radio de curvatura del casquete es preferiblemente menor que el radio más pequeño de una superficie de pieza de trabajo conformada de manera cóncava, para permitir el palpado completo de la superficie de pieza de trabajo. La superficie de contacto abombada en forma de casquete del elemento palpador permite que el elemento palpador se deslice 15 bien sobre la superficie de pieza de trabajo que debe palparse.

La configuración de la superficie de contacto como casquete con simetría de revolución permite a este respecto una geometría de palpado constante independientemente de una rotación de la disposición palpadora alrededor del eje de simetría de la superficie de contacto. De este modo, usando el módulo de mecanizado según la invención puede 20 conseguirse una geometría de palpado constante en un cabezal de 5 ejes en cardán (cabezal de ejes inclinados) .

A diferencia de los módulos palpadores que utilizan una o varias levas palpadoras para el palpado de la geometría de superficie de pieza de trabajo, en el módulo de mecanizado según la invención se suprime la necesidad de orientar una leva palpadora siempre en paralelo al canto de la pieza de trabajo. El módulo de mecanizado según la 25 invención permite mecanizar con alta precisión también superficies de pieza de trabajo prefabricadas conformadas de manera cóncava o convexa, que presentan tolerancias o diferencias de medida. De manera especialmente preferible el mecanizado es un mecanizado por fresado. Sin embargo, el cabezal de herramienta puede estar previsto según la invención de igual modo para otros procedimientos de mecanizado, por ejemplo un mecanizado por rectificado o un mecanizado por aserrado. 30

Según una forma de realización preferida de la presente invención, la superficie de contacto presenta al menos parcialmente forma de uno de: segmento esférico, segmento hiperboloide, segmento elipsoide, segmento paraboloide o una combinación de los mismos. Ha resultado ser ventajoso que el radio de curvatura de la superficie de contacto sea lo más grande posible allí donde la superficie de contacto toca la pieza de trabajo. De este modo se 35 obtiene un deslizamiento óptimo del elemento palpador sobre la superficie de pieza de trabajo. Al mismo tiempo, la geometría de la superficie de contacto es tal que también puede palpar superficies de pieza de trabajo cóncavas con un contacto en un punto. Para implementar un radio lo más grande posible de la superficie de contacto en el punto de contacto con la pieza de trabajo y, al mismo tiempo, evitar una colisión de la superficie de contacto con la pieza de trabajo en puntos que no deben constituir el punto de contacto, también pueden combinarse entre sí las formas 40 mencionadas. A este respecto, por ejemplo un segmento esférico que debe constituir el punto de contacto... [Seguir leyendo]

1. Módulo de mecanizado, en particular módulo de mecanizado de 5 ejes (1) para el mecanizado de piezas de trabajo conformadas preferiblemente de manera tridimensional, que se componen preferiblemente, al menos por segmentos, de madera, de plástico o similares, con: 5

un cabezal de herramienta (10) para la disposición de al menos una cuchilla, y una disposición palpadora (22) , que presenta un elemento palpador (23) con una superficie de contacto (24) para el apoyo del módulo de mecanizado (1) , durante el uso, contra una pieza de trabajo (30) , caracterizado porque el elemento palpador (23) está montado de manera que puede girar alrededor de un eje (28) , porque este eje (28) 10 discurre esencialmente de manera coaxial a un eje de rotación (12) del cabezal de herramienta (10) , y porque la superficie de contacto (24) presenta, al menos por segmentos, forma de casquete.

2. Módulo de mecanizado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de contacto (24) presenta al menos parcialmente forma de uno de: segmento esférico, segmento hiperboloide, segmento 15 elipsoide, segmento paraboloide o una combinación de los mismos.

3. Módulo de mecanizado (1) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento palpador (23) presenta un anillo palpador (25) , en el que está configurada una parte esencial de la superficie de contacto (24) . 20

4. Módulo de mecanizado (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque la superficie de contacto (24) en el anillo palpador (25) presenta al menos parcialmente una extensión radial de menos de 10 mm, en particular menos de 5 mm, por ejemplo 1 mm.

5. Módulo de mecanizado (1) según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, caracterizado porque el anillo palpador (25) está unido con almas (27) que se extienden radialmente.

6. Módulo de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disposición palpadora (22) está montada de manera flexible en el módulo de mecanizado (1) . 30

7. Módulo de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está previsto al menos un sensor (40) , que está configurado para detectar una fuerza de compresión de la superficie de contacto (24) contra la pieza de trabajo (30) y/o un cambio de posición del elemento palpador (23) o de la disposición palpadora (22) , es decir una diferencia de medida. 35

8. Módulo de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de mecanizado (1) está configurado para inyectar un fluido a presión entre el elemento palpador (23) y la pieza de trabajo (30) .

9. Módulo de mecanizado (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque en la superficie de contacto (24) están previstos uno o varios orificios de salida de fluido (29) para la evacuación del fluido a presión.

10. Módulo de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie de contacto (24) está recubierta al menos parcialmente, en particular recubierta con PTFE. 45

11. Módulo de mecanizado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de mecanizado (1) está configurado con una cinemática de mecanizado en cardán.