BR112015016279B1 - Método e dispositivo para a determinação de um eixo de usinagem - Google Patents

Abstract

método e dispositivo para a determinação de um eixo de usinagem. para determinar um eixo de usinagem de uma peça bruta girável, uma peça de referência com faces de apoio concêntricas em relação ao seu eixo de referência de desequilíbrio, sendo depois integrada uma peça bruta a ser trabalhada em um dispositivo medidor (10) e com um sensor (36) serão medidas áreas de superfícies não usinadas da peça de referência e da peça bruta e os dados da posição medidos e serão memorizadas por um computador (40) como superfície parcial de referência e como superfície parcial de peça bruta em uma memória de dados (41). o computador (40) calcula deflexões entre a superfície parcial bruta e a superfície parcial de referência e a partir destes desvios calculam um efeito de desequilíbrio que é expresso pela posição do eixo de suporte principal de uma peça aceita. pelo somatório de uma defasagem com a posição do eixo de suporte principal, que foi determinado empiricamente com base de desequilíbrios reais, medidos relativamente ao eixo de peças anteriormente produzidas, sendo assim, calculado o eixo de usinagem.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método para a determinação da posição de um eixo usinagem de uma peça bruta girável, especialmente um eixo virabrequim que apresenta áreas na peça bruta a serem usinadas por desbaste de material e áreas que permanecem sem ser trabalhas e cuja distribuição de massa nominal é conhecida, com o auxílio de um dispositivo de medição que está em condições de medir a posição espacial de pontos da superfície da peça de trabalho.

[002] O método para medir a posição do eixo de inércia e massade trabalho de uma peça determinada para rotação através de uma máquina de centragem de massa passou a ser conhecido do documento DE 28 23 219 C2. No caso, a peça a ser trabalhada é integrada em uma máquina em uma posição de início predeterminada pelo seu formato geométrico, sendo girado ao redor de um eixo de giro do encaixe. Enquanto a peça a trabalhar estiver girando, a deficiência de calibragem existente será medida e será determinada a posição do eixo de inércia de massa da peça a ser trabalhada com relação ao eixo de giro dado. Em outro passo, a posição da peça a ser trabalhada será alterada de tal maneira que o respectivo eixo de giro e o eixo de inércia de massa coincidem. Nesta posição, serão aplicadas perfurações de centragem ou meios de centragem análogos na peça a ser trabalhada que servem para o encaixe da peça a ser trabalhada nos processos de usinagem sequenciais.

[003] A partir da patente europeia EP 0 268 724 B1 passou a serconhecido um método para a centragem balanceada de peças a serem trabalhadas parcialmente com remoção de aparas, especialmente eixos virabrequim sendo que neste processo, a peça a ser trabalhada, antes da usinagem, será transversalmente posicionada com relação ao seu eixo de giro, no sentido de uma redução da deficiência de calibragem, recebendo perfurações de centragem que determinam a posição de centragem balanceada. Para a determinação da grandeza e da direção do deslocamento transversal da peça a ser trabalhada, não serão consideradas as deficiências de calibragem, resultantes das áreas da peça a ser trabalhada, sendo apenas aproveitadas as deficiências de calibragem resultantes pelas áreas das peças que permanecem intactas. O eixo de giro com os percursos de centragem, resultante do deslocamento transversal da peça trabalhada, se movimenta, portanto, com balanceamento apenas com relação às partes da peça que não são trabalhadas. Como a usinagem da peça está voltada para o eixo de giro determinada pela perfuração de centragem, se consegue um balanceamento prévio. As áreas das peças que não usinadas, com relação as suas formas externas existentes, serão medidas, por meio de sensores, alinhados para diferentes pontos de referência selecionados pela superfície da peça, sendo estes valores processados em um computador, que compara estas formas reais com as formas teóricas de uma peça ideal, calculando o deslocamento da peça de trabalho na dependência do respectivo desvio das formas real e teórica e levando em conta os acréscimos de material previstos. O método reconhecido requer conjuntos de medição bastante complexa a fim de poder realizar a medição das áreas da peça não usinada com a necessária precisão.

[004] Além disso, passou a ser conhecido da patente europeiaEP 2 184 595 A1 um método para a determinação da posição de perfurações de centragem, produzidas em uma árvore virabrequim, nos quais a face externa do eixo virabrequim será medida, sendo registrados dados tridimensionais de formas e baseado nestes dados de formas será ocupado uma posição da perfuração de centragem no eixo virabrequim, baseado na ocupação da posição da perfuração de cen- tragem como grandeza de referência, sendo simulada uma usinagem predeterminada do eixo virabrequim para depois ser determinada uma forma correspondente da usinagem simulada do eixo virabrequim. Em seguida, em um passo decisório de balanceamento será testado se a extensão da deficiência de calibragem do eixo virabrequim na forma obtida após a usinagem simulada está situada ou não dentro de uma faixa admissível predeterminada e em um passo decisório de perfuração de centragem será designada a posição ocupada da posição de centragem como uma posição de perfuração válida quando o valor da deficiência de calibragem estiver situado dentro da faixa admissível.tragem como grandeza de referência, sendo simulada uma usinagem predeterminada do eixo virabrequim para depois ser determinada uma forma correspondente da usinagem simulada do eixo virabrequim. Em seguida, em um passo decisório de balanceamento será testado se a extensão da deficiência de calibragem do eixo virabrequim na forma obtida após a usinagem simulada está situada ou não dentro de uma faixa admissível predeterminada e em um passo decisório de perfuração de centragem será designada a posição ocupada da posição de centragem como uma posição de perfuração válida quando o valor da deficiência de calibragem estiver situado dentro da faixa admissível.

[005] A invenção tem como objeto propor um método da espécieinicialmente citada que possibilita a determinação exata dos pontos de centragem para a determinação de um eixo de usinagem de uma peça bruta a ser trabalhada e que resulta em uma deficiência de calibragem mínima da referida peça bruta a ser trabalhada. Além disso, o método deverá poder ser realizado de forma simples e rápida, não sendo necessário para a sua realização de dispositivos complexos e dispendiosos para a determinação dos pontos de centragem, pelas peças brutas a serem trabalhadas devem poder ser alcançados tempos de cadências reduzidos.

[006] A invenção também com objeto disponibilizar um dispositivovantajoso para a realização do método.

[007] A tarefa mencionada será solucionada com relação ao método com as características indicadas na reivindicação 1. Ampliações vantajosas do método são indicadas nas reivindicações 2 a 9.

[008] Com relação ao dispositivo, a tarefa será solucionada pelascaracterísticas indicadas na reivindicação 10. Modalidades vantajosas do dispositivo são indicadas nas reivindicações 11 a 19.

[009] De acordo com a invenção o método para determinar a posição dos pontos de centragem frontais para um eixo de usinagem de uma peça bruta girável, apresentando áreas da peça a serem usinadas por desbaste de material e a não serem usinadas, e cuja distribuição de massa nominal é conhecida, com o auxílio de um dispositivo de medição que está em condições de medir a posição espacial dos pontos superficiais da peça, abrangendo os seguintes passos:integrar uma peça de referência nos pontos de encaixe do dispositivo medidor,medir a posição de numerosos pontos de áreas superfícies que não são usinadas na peça de referência, relativamente a um eixo de referência de deficiência de calibragem, determinado no dispositivo medidor, com o auxílio do dispositivo medidor,memorizar os dados de posição medidos dos numerosos pontos de áreas superficiais não trabalhadas da peça referencial, como superfície parcial referencial, sendo a memorização feita em uma memória de computador,retirar a peça referencial do dispositivo medidor e integrar uma peça bruta a ser trabalhada nos pontos de encaixe do dispositivo medidor,medir a posição dos inúmeros pontos de áreas de superfície que não são trabalhadas da peça bruta, com o auxílio do dispositi- vo medidor,memorizar os dados de posição medidos dos numerosos pontos de áreas de superfícies não usinadas da peça bruta como superfície parcial bruta na memória de dados do computador,calcular um efeito de deficiência de calibragem resultante do desvio entre a superfície parcial da peça bruta e a superfície parcial de referência, relativamente ao eixo da deficiência de calibragem a partir dos dados da posição memorizados,expressar o efeito de deficiência de calibragem pela posição do eixo de suporte principal de uma peça integrada com distribuição de massa nominal ecalcular o eixo de usinagem da peça bruta a ser trabalhada pela adição de uma defasagem para a posição do eixo de suporte principal.

[0010] A defasagem pode adotar um valor próximo ao nulo e emseguida pode ser determinada de forma empírica com base em desequilíbrios medidos relativamente ao eixo da peça a ser usinada abrangendo várias peças produzidas de acordo com o método com eixo de usinagem determinado, sendo a memorização feita no computador. De preferência, pode ser expressa a localização do eixo de usinagem através da posição dos pontos de centragem, que são calculados como pontos de inserção do eixo de usinagem através de planos frontais das peças brutas a serem trabalhadas, que estão alinhados ortogonalmente com o eixo de desequilíbrio.

[0011] A defasagem empiricamente determinada considera umdesequilíbrio da peça de referência com relação ao eixo do desequilíbrio determinado no dispositivo medidor e alterações que se verificam na peça bruta pela usinagem sequencial com o método e reage contra essas influências no sentido de uma redução do desequilíbrio da peça de trabalho acabada.

[0012] O método de acordo com a invenção tem a vantagem defornecer resultados bastante precisos porque somente objetos de medição de reduzida divergência recíproca, ou seja, a peça de referência e uma peça bruta de trabalho serão medidas no emprego do mesmo método de medição e os dados de posição dos dois objetos de medição, obtidos nas medições, serão reciprocamente comparados, sendo que somente a diferencia entre os dados da posição obtidos são integrados no cálculo sequencial. Baseado na comparação dos dados da posição, influências e distorções resultantes do processo da medição dos valores de medição subjacentes, bem como desvios de pontos zero podem ser compensados e, portanto, não pode prejudicar de uma maneira significativa a precisão da medição. Como, além disso, a peça de referência e a peça bruta da peça somente podem ser reciprocamente diferenciadas pelas tolerâncias de produção convencionais, a comparação dos dados de posição fornece valores diferenciados relativamente pequenos, de maneira que também imprecisões que se apresentam na medição podem ter efeitos apenas em uma medida muito reduzida.

[0013] Na prática, ficou, todavia, que o método de acordo com ainvenção conduz a resultados bastante vantajosos. Resultam círculos de difusão menores na máquina de balanceamento final para o balanceamento das peças já acabadas de ser usinadas. O di positivo medidor precisará somente realizar a medição em sentido linear, fornecendo valores de medição reprodutíveis para idênticas posições de medição na peça de referência e na peça bruta de trabalho. Menores desvios da grandeza absoluta dos valores de medição exercem efeitos apenas muito reduzidos de maneira que é dispensável calibragem exata do dispositivo medidor como seria necessária para o cálculo do volume da peça de trabalho. A ponderação através de vários pontos medidores reduz as exigências de precisão do dispositivo medidor em caráter adicional. Portanto, poderão ser usados dispositivos medidores de custo vantajoso, por exemplo, sistemas medidores-3D que operam segundo processo de corte de luz laser para o método.

[0014] Outra modalidade vantajosa do método de acordo com ainvenção poderá residir na determinação de um efeito de desequilíbrio parcial nominal para cada ponto de referência discreto escolhido no caso de um desvio nominal reduzido suposto entre a superfície da peça e o ponto de referência, sendo memorizado como coeficiente de influência do ponto de referência e o efeito de desequilíbrio parcial real será determinado para cada ponto de referência discreto pela multiplicação do coeficiente de influência do ponto de referência e do desvio medido entre a superfície parcial da peça e o ponto de referência.

[0015] Desta maneira, podem ser antecipadamente calculados para cada ponto de referência discreto os fatores de influenciação dos pontos de referência depois da medição da peça de referência e memorização da superfície parcial da peça, de maneira que na subsequente determinação dos efeitos de desequilíbrio das peças brutas de material, precisarão ser multiplicados apenas os desvios medidos nos pontos de referência com os correspondentes coeficientes de influência. O esforço de cálculo, em conexão a medição das superfícies parciais de peças brutas, será desta forma, bastante reduzido.

[0016] O efeito de desequilíbrio parcial nominal para cada pontode referência discreto poderá ser expresso de acordo com a invenção como uma deflexão da posição do eixo de inércia principal de uma peça de trabalho acolhida com uma distribuição de massa nominal, por exemplo, como alterações de excentricidade do eixo de inércia principal nos planos de centragem. O somatório dos efeitos de desequilíbrio parciais dos diferentes pontos de referência conduzirá então, diretamente a determinação de uma posição de eixo de inércia principal que somente terá de ser corrigido ainda pela adição de uma defasagem empiricamente determinada.

[0017] Como peça de trabalho de referência poderá ser selecionada uma peça bruta aleatória de uma série de peças brutas semelhantes a serem medidas. Será, todavia, vantajoso que como peça de referência seja solucionada uma peça bruta, na qual a forma áreas não trabalhadas da peça esteja situada no centro dos desvios de forma resultantes da produção. Desta maneira, permanecem relativamente reduzidas as dimensões entre a superfície parcial de referência e as superfícies parciais da peça bruta das peças a serem medidas, o que contribui para a precisão da determinação dos pontos de centragem. Além disso, é vantajoso que a peça de referência seja produzida de uma peça bruta que possui um desequilíbrio muito reduzido.

[0018] Para produzir a peça de referência, de acordo com a invenção, em uma peça bruta escolhida, pela centragem do desequilíbrio poderá ser determinada a posição ótima para o eixo de usinagem e eventualmente depois da aplicação das correspondentes perfurações de centragem, por meio de uma usinagem sequencial da peça bruta poderão ser previstas faces de apoio concêntricas em relação ao eixo de usinagem para integração no dispositivo medidor. Preferencialmente, as faces de apoio podem receber uma superfície dura, resistente a desgaste. A peça de referência produzida desta maneira poderá ser integrada com suas faces de apoio em uma máquina de balanceamento, sendo medida a posição do seu eixo de inércia principal. No caso de uma deflexão da posição do eixo de inércia principal do eixo de re-ferência de desequilíbrio, determinado pela integração no dispositivo medidor, então esta deflexão da posição, ou seja, o desequilíbrio correspondente a este desvio, conforme o método de acordo com a invenção terá de ser somado com a posição calculada do eixo de inércia principal, por exemplo, pela inserção na defasagem a ser somada.

[0019] De acordo com a invenção, um dispositivo vantajoso para a realização do método, abrange uma peça de referência, um dispositivo medidor com pontos de inserção para receber a peça de referência ou uma peça bruta a ser trabalhada, um dispositivo exploratório para medir a posição de vários pontos de áreas de superfície da peça de referência que não são usinadas bem como da peça bruta e com um eixo de desequilíbrio alocado ao conjunto exploratório, um computador com uma memória de dados para memorizar dados de posição medidos de vários pontos das áreas de superfície que permanecem não trabalhadas como superfície referencial da peça de referência e como superfície parcial da peça bruta, estando o computador programado para calcular a partir dos dados de memorização visados um efeito de desequilíbrio resultante do desvio entre a superfície parcial da peça bruta e a superfície parcial de referência, relativamente ao eixo de desequilí-brio, expressar o efeito de desequilíbrio pela posição do eixo de suporte principal de uma peça acolhida, em forma de uma distribuição de massa nominal, somando com a posição do eixo de suporte principal uma deflexão, que foi determinada e memorizada empiricamente com base nos valores de desequilíbrio reais de peças anteriormente produzidas e medidas relativamente ao eixo de usinagem. De acordo com a invenção, o computador poderá também estar programado para o cálculo de pontos de centragem como pontos de transfixação do eixo de usinagem através de um eixo de referência de desequilíbrio por planos frontais da peça bruta alinhados em sentido ortogonal para com o eixo de referência de desequilíbrio. O cálculo dos pontos de centragem da peça bruta pode, todavia, também ser feita em um computador de uma perfuratriz de centragem para a perfuração de perfurações de centra- gem que determinam o eixo de usinagem na peça bruta a ser trabalhada.

[0020] Em seguida, a invenção será explicada mais detalhadamente com em exemplos de execução apresentados no desenho. As Figuras mostram:Fig. 1 um dispositivo de acordo com a invenção,Fig. 2 o dispositivo de acordo com a Fig. 1 na medição de uma peça de referência eFig. 3 uma vista de uma peça de referência.

[0021] O dispositivo medidor 10 apresentado na Fig. 1 apresentadois alojamentos de apoio 12, 14 dispostos reciprocamente distanciados em uma estrutura da máquina 11. Em cada um dos dois alojamentos de apoio 12, 14 está giravelmente montado um fuso que em uma extremidade que se salienta do alojamento de apoio 12, 14, extremidade esta voltada na direção do centro da estrutura da máquina 11, possui um cabeçote de fuso 16, 18 na forma de um disco cilíndrico. Em lados, reciprocamente opostos dos cabeçotes de fuso 16, 18 estão dispostos encaixes 20, 22, providos de um dispositivo fixador, destinados aos pinos de apoio ou flanges de apoio da peça. Os encaixes 20, 22 podem ser configurados de diferentes formas, podendo ter prismas reguláveis em sentido radial ou podem ser configurados como mordaças múltiplas ou torque tensor. Através de motores 24, 26, ambos os fusos podem ser acionados de forma girável. Os motores 24, 26, estão de tal modo interacoplados mecanicamente ou através de um circuito elétrico que podem ser movimentados em sincronismo. O motor 26 possui um indicador de ângulo de giro que registra a posição do angulo de giro do cabeçote do fuso acionado pelo motor 26. Os fusos e cabeçotes de fusos 16, 18 estão alinhados em sentido recíproco coaxial.

[0022] Ao lado dos alojamentos de apoio 12, 14, na estrutura damáquina 11 está preso um trilho condutor 30 no qual está posicionado em forma móvel um carro 32 paralelo para com o eixo comum dos fusos. O carro 32 contém um motor de acionamento pelo qual pode ser movimentado ao longo do trilho condutor 30. Através de um sistema medidor de percurso, poderá ser medida a respectiva medição do car- ro. No carro 32 está montado um retentor 34, girável ao redor de um eixo 35. O eixo 35 encontra-se em um plano perpendicular para com o eixo de giro dos fusos. No retentor 34, está preso um conjunto sensor 36 que está em condições de realizar um registro tridimensional óptico de um corpo. O conjunto do sensor 36 opera de acordo com o processo de corte com luz laser. Sua faixa de medição 37 é demonstrada por uma superfície. Um conjunto transferidor de dados 38, indicado com uma seta dupla, une o conjunto sensor 36 com um computador 40 eletrônico programável e em uma memória de dados 41 nele acoplado. O conjunto transferidor de dados 38 poderá ser configurado sem fio ou também ligado a cabo. Além disso, o computador 40 está configurado para controlar os motores 24, 26, bem como o acionamento do carro 32 e do retentor 34 e para receber e processar o sinal do indicador do ângulo de giro do motor 26.

[0023] Ao invés do conjunto sensor 36 girável mostrado, de acordocom a invenção também podem estar presos no carro 32 dois ou mais sensores fixos, voltados simultaneamente para diferentes direções na peça trabalhada, de maneira que cada sensor pode abranger outro lado da peça a ser trabalhada. Isto está vinculado com custos maiores, porém, apresenta a vantagem de não ser necessário reproduzir o angulo de giro de um conjunto de sensor e a medição requer menos tempo.

[0024] No dispositivo medidor 10 apresentado, o eixo de referênciade desequilíbrio para o cálculo dos efeitos do desequilíbrio é determinado pelo eixo de giro comum dos cabeçotes de fuso 16, 18. A área da medição 37 do conjunto sensor 36 se estende e se movimenta preferencialmente em um plano no qual está situado o eixo de giro. Um registro óptico das superfícies da peça pode, todavia, também ser feito sem giro das peças através de vários sensores. Neste caso, o eixo de referência de desequilíbrio pode ser formato por uma reta, na qual se entrecruzam os centros ou planos centrais das áreas de medição dos sensores.

[0025] A Fig. 2 apresenta o dispositivo medidor 1 durante um processo de medição. Nos encaixes 20, 22 nos cabeçotes dos fusos 16, 18 encontra-se uma peça de trabalha de referência 50 na forma de um eixo manivela com pinos de apoio 52, pinos de manivela 53 e braços de manivela 54. Em um eixo virabrequim desta espécie são usinados com remoção de material apenas os pinos de apoio 52 e os pinos de manivela 53. As superfícies dos braços da manivela 54 permanecem sem usinagem. Na peça de referência 50, somente os pinos de apoio 52 nas duas extremidades são usinados, recebendo faces de apoio cilíndricas 56 que servem para o alinhamento da peça de referência 50 nos encaixes 20, 22 do dispositivo medidor 10 e determinam o eixo de referência de desequilíbrio para a peça de referência 50. Uma usina- gem dos outros pinos de apoio 52 e dos pinos de manivela 53 não é necessária, porém, não seria prejudicial.

[0026] Os encaixes 20, 22 do dispositivo medidor são configuradosde tal maneira que pela inserção da peça de referência 50 com rãs faces de apoio 56, o eixo de apoio da peça de referência 50 coincide com o eixo de giro dos fusos e dos cabeçotes de fuso 16, 18, determinantes no dispositivo medidor do eixo de referência de desequilíbrio. Com o auxílio do conjunto de sensor 36 poderá ser medida a posição das faces de apoio 56 e das faces externas cilíndricas dos cabeçotes de fuso 16, 18 e por meio de cálculo e comparação da posição dos seus eixos poderá ser testada a centragem da peça de referência 50 nos encaixe s20, 22. Se o teste revelar um desvio de posição entre o eixo de referência de desequilíbrio e o eixo de apoio da peça de referência 50, então com o auxílio de meios de regulagem, previstos nos encaixes 20, 22, poderá ser corrigida a posição da peça de referência 50.

[0027] Após a integração e fixação da peça de preferência 50 nodispositivo medidor 10, poderão ser medidas as áreas de superfície não usinadas da peça de referência 50. Para tanto, a peça de referência 50 será lentamente girada pelo acionamento dos motores 24, 26. Simultaneamente, o conjunto de sensor 36 com o auxílio do carro 32 será movimentado em uma primeira posição angular mostrada, por exemplo, na Fig. 2, ao longo de em uma primeira direção na peça de referência 50, sendo registrada pela área de medição 37 a circunferência e um lado dos braços de manivela. Em seguida, o sensor será girado para uma segunda posição de ângulo simétrica, em relação à primeira posição de ângulo e um plano radial, sendo movimentada na direção contrária ao longo da peça de referência 50, sendo que além da circunferência, será registrada o outro lado dos braços da manivela. Durante os movimentos, serão medidas as posições de vários pontos das áreas superficiais não usinadas dos braços de manivela 54 e os dados da medição serão transferidos para o computador. O computador 40 calculará a partir dos dados da medição o sensor 36 e de dados de ângulo de giro a eles alocados do indicador de ângulo de giro calculará dados de posição tridimensionais e os memoriza como superfície parcial de referência na memória de dados 41.

[0028] N forma descrita, poderá em seguida ser integrada uma peça bruta no dispositivo medidor 10, sendo medido e o resultado da medição poderá ser memorizado na memória 41 como superfície parcial bruta.

[0029] Baseado nos dados da posição memorizados da superfícieparcial de referência e da superfície parcial da peça bruta poderá então ser calculada a posição ótima de cada um dos pontos de centra- gem para a aplicação de perfurações de centragem na peça bruta a ser usinada. O programa do computador 40 compara, para tanto, uma variedade de pontes de referência discretos da superfície do compo- nente de referência com a superfície da peça bruta, sendo que para cada ponto de referência será calculado o menor desvio da superfície parcial bruta com relação ao ponto de referência. Caso, por exemplo, a superfície parcial da peça bruta é saliente ou elevada em referência a um ponto de referência, então o volume do ponto elevado poderá ser calculado, por exemplo, como uma pequena pirâmide ou uma tampa esférica, sendo calculado a partir do volume e dos dados existentes sobre a peça bruta determinando assim, a massa sua posição de ponto de gravidade e, portanto, seu efeito parcial de desequilíbrio, isto é, poderá ser calculada a alteração do desequilíbrio que foi produzida pela deflexão deste ponto da superfície parcial da peça bruta em comparação com a superfície parcial de referência.

[0030] O mesmo cálculo será realizado para todos os pontos dereferência selecionados e os efeitos parciais de desequilíbrio assim determinados, serão depois somados para um efeito de desequilíbrio global. O efeito de desequilíbrio global calculado poderá ser recalculado para a posição do eixo de suporte principal de uma peça integrada, a qual possui a distribuição de massa nominal da peça bruta.

[0031] A posição calculada do eixo de inércia não se adapta, todavia, como um eixo de usinagem para a peça bruta porque alterações da peça bruta ainda precisam ser levadas em conta pelo subsequente processo de usinagem, deslocamento de pontos zero e um desequilíbrio eventualmente existente da peça bruta de referência. Portanto, mostrou ser vantajoso, que seja adicionada a posição do eixo de inércia principal uma defasagem, a qual, baseado em desequilíbrios medidos relativamente ao eixo de usinagem, determina peças produzidas das peças brutas do mesmo tipo, tendo sido memorizadas no computador. Depois da adição da defasagem, estará determinada a posição do eixo de usinagem, podendo ser calculadas as posições de pontos de centragem como pontos de transfixação do eixo de usinagem atra- vés de planos ortogonais para com o eixo de referência de desequilíbrio, situados em lados frontais a serem usinados da peça bruta.

[0032] Os dados da posição dos pontos de centragem serão transferidos para uma perfuratriz de centragem dentro da qual a peça bruta será inserida depois de ser retirado do dispositivo medidor, visando produzir as perfurações de centragem nos pontos, para tanto, calculados. A configuração da perfuratriz de centragem de preferência é configurada de tal maneira que posição espacial da peça bruta com relação aos eixos de encaixe do dispositivo medidor e da perfuratriz de centragem sejam sempre idênticas.

[0033] A Fig. 3 apresenta um exemplo de uma peça de referência60 que é produzida de uma peça bruta selecionada entre uma série de peças do mesmo tipo. Na seleção da peça bruta para a peça de referência 60 será vantajoso que as dimensões da peça bruta estejam situadas no campo intermediário das tolerâncias de produção válidas para que os desvios possíveis das peças brutas a serem comparadas com a peça de referência 60 não sejam demasiados grandes. A peça de referência 60 é usinada somente nos pinos de apoio 62 terminais porque estes servem para inserção no dispositivo medidor 10. Todos os demais segmentos da peça de referência 60 não são usinados. Para a usinagem dos pinos de apoio a peça de referência 60 foi equilibrada a fim de que seja logrado em referência ao eixo de usinagem um desequilíbrio original mínimo. Como o eixo de usinagem da peça de referência 60 deve na maior extensão possível coincidir precisamente com o eixo de referência de desequilíbrio no dispositivo medidor 10, será conveniente que os pinos de apoio 62 possuam uma superfície resistente a desgaste para que o encaixe da peça de referência 60 no dispositivo medidor 10 possa ser bem reproduzido. Sobre os pinos de montagem 62 antes usinados, são prensados anéis 63 temperados, os quais, após a compressão serão esmerilhados para o diâmetro no minal. No dispositivo medidor 10, poderão ser registradas as faces de apoio cilíndricas 64 dos anéis pelo sensor 36, sendo calculados os seus pontos centrais nos planos de centragem a fim de registrar a posição do eixo de referência de desequilíbrio. O eixo de referência de desequilíbrio para o cálculo do efeito de desequilíbrio das diferentes peças brutas a serem comparadas com a peça de referência 60 é, portanto, permanentemente determinada pela peça de referência 60.

[0034] Após a produção da peça de referência 60, será medido oseu desequilíbrio em relação ao eixo de usinagem por meio de uma máquina de balanceamento. O valor de desequilíbrio deverá então ser integrado no cálculo nos pontos de centragem, por exemplo, sendo somado com a deflexão. Alternativamente, a peça de referência 60 também poderá ser balanceada por desbaste de material na área dos pinos de montagem e manivela de maneira que poderá ser dispensada a consideração de um valor de desequilíbrio no cálculo.

[0035] A peça de referência 60 pode vantajosamente também serusada para ajuste de ponto zero de uma perfuratriz de centragem para perfurar ecas brutas. Para tanto, além dos anéis 63 temperados, nas faces frontais dos pinos de apoio 62 também podem ser adicionalmente configurados faces medidoras cilíndricas coaxiais 65 que no ajuste da perfuratriz de centragem poderão ser mais bem explorados com um medidor com mostrador. As faces de medição 65 podem ser formadas por pinos de ajuste 66 que são prensados dentro de segmentos cilíndricos de perfurações centrais.

[0036] A invenção não está restrita aos exemplos de execução descritos. Assim, poderá, por exemplo, a peça de trabalho estar retida fixamente no encaixe do dispositivo medidor e o sensor poderá ser conduzido ao redor da peça fixada. Ao invés de um sensor podem também, além disso, estar dispostos vários conjuntos sensores ao redor da peça trabalhada que podem ser deslocados ao longo da peça fixa.

Claims (18)

1. Método para determinar um eixo de usinagem de uma peça bruta girável que apresenta áreas da peça a serem usinadas com remoção de material e a não serem usinadas e cuja distribuição de massa nominal é conhecida, com o auxílio de um dispositivo medidor (10) que está em condições de medir a posição espacial e pontos de superfície da peça, caracterizado pelo fato de que, apresenta os seguintes passos:integrar uma peça de referência (50, 60) nos pontos de encaixe do dispositivo medidor (10),medir a posição de pontos múltiplos de áreas superficiais da peça de referência (50, 60) relativamente a um eixo de referência de desequilíbrio determinado no dispositivo medidor (10), com o auxílio do dispositivo medidor (10),memorizar os dados de posição medidos dos pontos múltiplos de áreas de superfície não trabalhadas da peça de referência (50, 60) como superfície parcial de referência sendo a memorização feita em uma memória de dados (41) de um computador (40),retirar a peça de referência (50, 60) do dispositivo medidor (10),integrar uma peça bruta a ser trabalhada nos pontos de inserção do dispositivo medidor (10),medir a posição de pontos múltiplos de áreas de superfícies da peça bruta que não são usinadas, com o auxílio do dispositivo medidor (10),memorizar os dados de posição medidos dos pontos múltiplos de áreas de superfície não usinadas da peça bruta como superfície parcial bruta sendo a memorização feita na memória de dados (41) do computador (40),calcular um efeito de desequilíbrio resultante do desvio en- tre a superfície parcial da peça bruta e a superfície de referência relativamente ao eixo de referência de desequilíbrio a partir dos dados de posição memorizados,expressar o efeito de desequilíbrio pela posição do eixo de suporte principal de uma peça de trabalha integrada com distribuição nominal de massa,calcular o eixo de usinagem pela adição de um desvio na posição do eixo de suporte principal; ea defasagem é determinada de forma empírica com base em desequilíbrios medidos relativamente ao eixo da peça a ser usinada abrangendo várias peças produzidas de acordo com o método com eixo de usinagem determinado a partir de peças brutas do mesmo tipo e armazenado no computador.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a posição do eixo de usinagem é expressa pela posição de pontos de centragem que são calculados como pontos de transfixação do eixo de usinagem por planos frontais da peça bruta, alinhados em sentido ortogonal para o eixo de referência do desequilíbrio.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, são escolhidos pontos de referência discretos da superfície parcial de referência, sendo determinado para cada ponto de referência discreto um efeito de desequilíbrio parcial baseado na deflexão entre a superfície parcial bruta e o ponto de referência e o efeito de desequilíbrio resultante será determinado por meio de somatório através dos efeitos de desequilíbrio parcial de todos os pontos de referência.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, é determinado um efeito de desequilíbrio parcial nominal para cada ponto de referência discreto com uma reduzida defle- xão nominal dada entre a superfície parcial da peça bruta e o ponto de referência, sendo memorizado como coeficiente de influência do ponto de referência e o efeito de desequilíbrio parcial real para cada ponto de referência discreto será determinado pela multiplicação do coeficiente de influência do ponto de referência e da deflexão medida entre a superfície parcial da peça bruta e o ponto de referência.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que, o efeito de desequilíbrio parcial nominal para cada ponto de referência discreto é expresso como deflexão de posição do eixo de suporte principal de uma peça integrada com distribuição de massa nominal.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a peça de referência (50, 60) é produzida por usinagem de uma peça bruta de material que possui um desequilíbrio muito pequeno.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a forma das áreas de peças de referência (50, 60) que não são usinadas está situada no centro dos desvios de forma resultantes da produção.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, o eixo de referência de desequilíbrio do dispositivo medidor (10) é registrado através da medição da posição de fáceis de apoio (56) da peça de referência (50) através do dispositivo medidor (10).

9. Dispositivo para a determinação do eixo de usinagem de uma peça bruta girável, caracterizado pelo fato de que apresenta áreas na peça a serem usinadas com desbaste de material e a não serem usinadas e cuja distribuição nominal de massa é conhecida, abrangendouma peça de referência (50, 60), um dispositivo medidor com pontos de inserção para receber a peça de referência (50, 60) ou uma peça bruta com um conjunto exploratório para medir a posição de pontos múltiplos de áreas superficiais que permanecem sem usinagem da peça de referência (50, 60) e da peça bruta e com um eixo de referência de desequilíbrio alocado ao conjunto exploratório,um computador (40) com uma memória de dados (41) para a memorização de dados de posição medidos de pontos múltiplos de áreas de superfície não usinadas como superfície parcial de referência da peça de referência (50, 60) e como superfície parcial bruta da peça bruta a ser trabalhada,estando o computador (40) programado para calcular a partir dos dados de posição memorizados um efeito de desequilíbrio resultante do desvio entre a superfície parcial da peça bruta e a superfície parcial de referência relativamente ao eixo de referência de desequilíbrio,para expressar o efeito de desequilíbrio pela posição do eixo de inércia principal de uma peça integrada com distribuição de massa nominal,calcular o eixo de usinagem pela adição de uma deflexão em relação à posição do eixo de suporte principal; ea defasagem é determinada de forma empírica com base em desequilíbrios medidos relativamente ao eixo da peça a ser usinada abrangendo várias peças produzidas de acordo com o método com eixo de usinagem determinado a partir de peças brutas do mesmo tipo e armazenado no computador.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, o computador está programado para calcular pontos de centragem como pontos de transfixação do eixo de usina- gem por planos frontais da peça bruta do material, alinhados em senti- do ortogonal para com o eixo de referência de desequilíbrio.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, ca-racterizado pelo fato de que o conjunto exploratório (10) apresenta um conjunto sensor (36) que capta de forma óptica, sem contato, três formas dimensionais.

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que, os pontos de inserção estão dispostos em um fuso giratório e o conjunto exploratório do dispositivo medidor (10) é móvel na direção do eixo de giro no fuso.

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que, o fuso apresenta uma face anelar coaxial situada na área de registro do conjunto exploratório.

14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que o conjunto exploratório é girável ao redor de um eixo (35) oblíquo em relação ao eixo de giro do fuso.

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que, o conjunto exploratório está montado em um carro (32), o qual está montado em forma móvel em um trilho condutor (30) em paralelo para com o eixo de referência de desequilíbrio.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que, o dispositivo exploratório apresenta pelo menos dois sensores que estão presos no carro (32) estando dispostos de tal maneira que captam a peça de dois lados contrários.

17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 16, caracterizado pelo fato de que, a peça de referência (60) possui faces de apoio (64) providas de uma superfície a prova de desgaste.

18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 17, caracterizado pelo fato de que, a peça de referência (60) apresenta nos lados frontais para faces medidoras concêntricas (65) para determinação do eixo de referência de desequilíbrio.

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