Dispositivo para pulir superficies de piezas de trabajo.

Dispositivo para pulir superficies de piezas de trabajo con

- un asiento (4) de herramienta,

que puede sujetarse en un husillo de trabajo de una máquina 5 herramienta controlada por programa,

- una herramienta (10) de pulido fijada en el asiento (4) de herramienta, que tiene un árbol (15) de herramienta y un cabezal (16) de pulido dispuesto en su extremo libre, y

- una alimentación de medio de pulido al cabezal (16) de pulido, que tiene pasos (28) para el medio de pulido,

- en el que el árbol (15) de herramienta tiene una cámara (22) a la que puede aplicarse una presión a través de un canal (18), cámara que está llena al menos parcialmente con el medio 15 de pulido y está unida con el cabezal (16) de pulido,

caracterizado porque

- la cámara (22) cilíndrica en el árbol (15) de herramienta puede unirse a través del canal (18) 20 con la alimentación de medio de presión de la máquina herramienta,

- un émbolo (31) de desplazamiento está dispuesto en la cámara (22) cilíndrica de manera que puede deslizarse axialmente, pudiendo aplicarse el medio de presión de la máquina herramienta a un lado frontal del mismo y que con su otro lado frontal actúa sobre el medio de pulido que se encuentra en la cámara (22), y porque

- el cabezal (16) de pulido fijado al extremo libre del árbol (15) de herramienta esta en comunicación con la cámara (22) a través de un canal (25), a través del cual se presiona el medio de pulido por el émbolo (31) de desplazamiento fuera de la cámara (22) hacia el cabezal (16) de pulido.

Dispositivo para pulir superficies de piezas de trabajo.

La invención se refiere a un dispositivo para pulir superficies de piezas de trabajo 5 preferiblemente metálicas, que presenta una herramienta de pulido que puede moverse en varios ejes con un cabezal de pulido fijado a la misma.

Aunque se conocen un gran número de máquinas de pulido con herramientas de esmerilado y/o pulido para pulir las más diversas piezas de trabajo, hasta ahora las superficies 10 mecanizadas por arranque de virutas de moldes fabricados en centros de mecanizado y fresadoras controladas por programa se pulen manualmente para darles brillo. En el caso de moldes de gran volumen para prensas, los trabajos de pulido que van a realizarse a mano estén asociados con una inversión de tiempo extremadamente alta. Puesto que, además, los moldes presentan a menudo superficies complejas con curvaturas. cantos y convexidades, 15 hasta ahora no era posible un pulido automatizado de toda la superficie incluidas sus zonas criticas por medio de la fresadora controlada por programa. El pulido de moldes de prensado y de fundición que va a realizarse manualmente, o también empleando máquinas manuales, en su mayor parte en varias fases hasta el abrillantado requiere una inversión de tiempo extremadamente alta y requiere un personal muy cualificado y experimentado. 20

Para pulir superficies de vidrio simplemente convexas en la fabricación de lentes ópticas se conoce por el documento DE 103 14 625 B3 efectuar una erosión de material controlada en la superficie de la pieza de trabajo mediante esmerilado o pulido por medio de una herramienta de pulido accionada de manera giratoria. La herramienta de pulido tiene un árbol de 25 herramienta, que se fija través de un asiento de herramienta en un husillo de una máquina de pulido especial o de un robot. En el árbol de herramienta está montado un cabezal cilíndrico hueco, en cuya cámara abierta hacia fuera está alojado un elemento de pulido cilíndrico de manera que puede moverse longitudinalmente. Al lado trasero interior del elemento de pulido movido en rotación y de manera oscilante se aplica una suspensión de pulido, que presiona el 30 elemento de pulido con su superficie de pulido cilíndrica anular contra la superficie convexa de la pieza de trabajo de vidrio. La suspensión de pulido llega a través de un intersticio anular entre el elemento de pulido y la pared de la cámara hasta la superficie de vidrio que va a pulirse. Este dispositivo no puede utilizarse en fresadoras y centros de mecanizado controlados por programa y no puede mecanizar las convexidades cerradas frecuentes en los moldes de 35 prensado con la precisión requerida.

Además, por el documento DE 10 2006 017 664 A1 se conoce un procedimiento y un dispositivo para la fabricación de moldes, con el que se fresa un molde tridimensional a partir de un bloque de material por medio de una máquina de mecanizado y, a continuación, se alisa 40 la superficie del molde en varias operaciones de mecanizado por medio del husillo de trabajo que puede moverse en cinco ejes mediante esmerilado y pulido. Las herramientas utilizadas para el pulido presentan un cabezal de forma aproximadamente esférica, que está fijado al extremo libre de un vástago que puede moverse longitudinalmente. El cabezal de pulido consiste en un material adecuado, deformable dentro de unos limites, por ejemplo de fieltro, 45 fibras de tejido, plástico; etc. El cabezal de pulido se comprime mediante un elemento de resorte incorporado con una compresión predefinida contra la superficie de molde que va a alisarse de la respectiva pieza de trabajo, pudiendo ajustarse la magnitud de esta compresión mediante el control de la máquina. No obstante, en estas operaciones de pulido surgen problemas con el suministro eficaz del medio de pulido al área de superficie que va a 50 mecanizarse.

El objetivo la invención es crear un sistema para el pulido automatizado de superficies de piezas de trabajo en particular mecanizadas por arranque de virutas por medio de una fresadora controlada por programa, que pueda integrarse en los flujos de trabajo de la fresadora y garantice una optimización de las operaciones de pulido así como un suministro regulado del medio de pulido al área de superficie que va a mecanizarse. 5

Para alcanzar el objetivo mencionado anteriormente, según la reivindicación 1 es un objeto de la invención un dispositivo para pulir piezas de trabajo mecanizadas por arranque de virutas, que presenta una herramienta de pulido intercambiable colocándola en el husillo de trabajo de la máquina de mecanizado con un cabezal de pulido dispuesto en el lado de extremo en la 10 misma, teniendo el árbol de herramienta de la herramienta de pulido una cámara a la que puede aplicarse una presión, cámara que está llena al menos parcialmente con medio de pulido y está unida con el cabezal de pulido, presentando este cabezal de pulido pasos para el medio de pulido desplazado fuera de la cámara. La herramienta de pulido de varias piezas que puede moverse a través del husillo de trabajo por la máquina herramienta en varios ejes, en 15 particular en cinco ejes, tiene un árbol y un cabezal de pulido dispuesto en su extremo libre. El árbol de herramienta puede montarse en un asiento de herramienta, por ejemplo un denominado mandril cónico, que se sujeta en el husillo de trabajo de la fresadora controlada por CNC de manera convencional. El cabezal de pulido accionado en rotación en intervalos de número de revoluciones predefinidos de unas 1000 rpm a través del husillo de trabajo consiste 20 preferiblemente en un material deformable resistente al desgaste y se mueve por medio del husillo de trabajo con una ligera compresión prácticamente constante sobre la superficie de la pieza de trabajo que va a mecanizarse.

Un aspecto esencial de la invención puede verse en que la herramienta de pulido, o también 25 una serie de diferentes herramientas de pulido, esté integrada en el sistema de funcionamiento de una fresadora controlada por programa que trabaja preferiblemente en cinco ejes, de modo que tras finalizar los trabajos de lijado o acabado puede realizarse un pulido dado el caso en varias etapas en la pieza de trabajo con la misma sujeción y sin interrupción en el tiempo. En el sistema de mecanizado según la invención existe la posibilidad de disponer varias 30 herramientas de pulido con los asientos de herramienta correspondientes en un almacén de herramientas diseñado de manera correspondiente e intercambiarlas cuando sea necesario por medio del intercambiador de herramientas propio de la máquina de manera convencional colocándolas en o quitándolas del husillo de trabajo. Puesto que los trabajos de pulido, que por ejemplo consisten en pulido previo y abrillantado, requieren un tiempo considerable, conviene 35 realizar el pulido de piezas de trabajo más grandes durante el turno de noche.

Según la invención, en el árbol de herramienta esta configurado un canal de medio de presión que se comunica con la alimentación de medio de presión de la máquina herramienta, canal que conduce o bien hasta el extremo del árbol o bien hasta una cámara en el árbol que forma 40 una unidad de émbolo y cilindro. Al émbolo de esta unidad de émbolo y cilindro se le aplica a través del canal longitudinal medio de presión de la máquina herramienta y presiona contra un contenido de medio de pulido, con el que está llena la cámara del cilindro. Mediante la presión ejercida sobre el émbolo que puede deslizarse longitudinalmente en la cámara, el medio de pulido mas o menos viscoso se empuja hacia fuera a través de perforaciones que desembocan 45 por el lado de extremo en el árbol de herramienta en el cabezal de pulido. De esta manera se alimenta el medio de pulido al cabezal de pulido. Para que el medio de pulido pueda llegar en cantidad suficiente y ajustable a la superficie exterior del cabezal de pulido, el cabezal de pulido presenta pasos para el medio de pulido, pudiendo presentar para ello el cabezal de pulido una porosidad adecuada o perforaciones pasantes finas. Mediante las fuerzas centrifugas que 50 actúan por la rotación del cabezal de pulido se consigue una distribución uniforme del medio de pulido por la superficie del cabezal.

En una variante especialmente conveniente para la puesta en práctica del dispositivo según la invención, la unidad de émbolo y cilindro esta configurada en forma de un cartucho intercambiable, que puede introducirse en la cámara del árbol de herramienta. Este cartucho consiste preferiblemente en un plástico adecuado, económico, y su cámara de cilindro por debajo del émbolo esta llena de una cantidad predefinida de medio de pulido. El medio de 5 pulido puede tener una viscosidad y tamat1º de grano seleccionados de manera controlada... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para pulir superficies de piezas de trabajo con

- un asiento (4) de herramienta, que puede sujetarse en un husillo de trabajo de una máquina 5 herramienta controlada por programa,

- una herramienta (10) de pulido fijada en el asiento (4) de herramienta, que tiene un árbol (15) de herramienta y un cabezal (16) de pulido dispuesto en su extremo libre, y

- una alimentación de medio de pulido al cabezal (16) de pulido, que tiene pasos (28) para el medio de pulido,

- en el que el árbol (15) de herramienta tiene una cámara (22) a la que puede aplicarse una presión a través de un canal (18) , cámara que está llena al menos parcialmente con el medio 15 de pulido y está unida con el cabezal (16) de pulido,

caracterizado porque

- la cámara (22) cilíndrica en el árbol (15) de herramienta puede unirse a través del canal (18) 20 con la alimentación de medio de presión de la máquina herramienta,

- un émbolo (31) de desplazamiento está dispuesto en la cámara (22) cilíndrica de manera que puede deslizarse axialmente, pudiendo aplicarse el medio de presión de la máquina herramienta a un lado frontal del mismo y que con su otro lado frontal actúa sobre el medio de 25 pulido que se encuentra en la cámara (22) , y porque

- el cabezal (16) de pulido fijado al extremo libre del árbol (15) de herramienta esta en comunicación con la cámara (22) a través de un canal (25) , a través del cual se presiona el medio de pulido por el émbolo (31) de desplazamiento fuera de la cámara (22) hacia el cabezal 30 (16) de pulido.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las herramientas (10) de pulido pueden intercambiarse sacándolas de un almacén por medio de un intercambiador de herramientas y colocándolas en el husillo (1) de trabajo de la fresadora controlada por 35 programa.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el árbol (15) de herramienta esté configurado de una pieza y, para un acceso a la cámara (22) , está unido con el asiento (4) de herramienta de manera separable. 40

4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el árbol (15) de herramienta consiste en una parte (12) de árbol interior a la máquina, que puede fijarse en el asiento (4) de herramienta, y una parte (11) de árbol exterior que tiene la cámara (22) con el contenido de medio de pulido, a cuyo extremo exterior está fijado el cabezal (16) de pulido, estando unidas 45 las dos partes (11, 12) de árbol de manera separable entre sí.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el canal (25) que conduce al cabezal (16) de pulido está dispuesta una servoválvula (26) .

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal (25) axial que discurre en el árbol (15) de herramienta termina en un espacio (27) de presión en forma de embudo, desde el que varias perforaciones (28) pasantes en el cabezal (16) de pulido discurren hasta su lado exterior.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la cámara (22) en el árbol (15) de herramienta está dispuesto un cartucho (30) intercambiable 5 preferiblemente de plástico.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cabezal (16) de pulido consiste al menos parcialmente en un elastómero o un material compuesto de fibras. 10

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cabezal (16) de pulido consiste en un material permeable para el medio de pulido tal como fieltro, esponja, cepillo metálico o tiene perforaciones (28) para el paso del medio de pulido.

10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el cabezal (16) de pulido consisto en un elemento de núcleo de elastómero dado el caso reforzado con fibras, que está revestido con una o varias capas (29a, 29b) de un material de fibras aislante y de un tejido sintético muy resistente.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio de presión introducido en la camera (22) es el líquido lubricante de refrigeración o el aire a presión de la máquina herramienta.