BR112016017435B1 - máquina de abrasão para transformação de peças de trabalho sobre superfícies planas e dentro de uma perfuração, método para execução de tal máquina - Google Patents

Abstract

MÁQUINA DE ABRASÃO PARA TRANSFORMAÇÃO DE PEÇAS DE TRABALHO SOBRE SUPERFÍCIES PLANAS E DENTRO DE UMA PERFURAÇÃO, MÉTODO PARA EXECUÇÃO DE TAL MÁQUINA A invenção se refere a uma máquina de abrasão para transformação completa de peças de trabalho sobre duas superfícies planas e dentro de uma perfuração central em uma ou na mesma máquina, como também a um método, que executa a máquina de abrasão. A máquina de abrasão possui um cabeçote de fuso de peça de trabalho e dois cabeçotes de fuso de abrasão, em que o primeiro cabeçote de fuso de abrasão possui dois fusos de abrasão cada um com um disco de retificação para abrasão da primeira e segunda superfície plana como também não plana e o segundo cabeçote de fuso de abrasão possui um fuso de abrasão com um disco de retificação para abrasão da perfuração central da peça de trabalho. A máquina de abrasão é configurada, que a primeira superfície externa plana e eventualmente a superfície externa existente não plana, como também a perfuração são submetidas à abrasão sobre um lado da peça de trabalho. A fixação é liberada por meio do cabeçote de fuso de abrasão, de modo que a segunda superfície externa (...).

Description

[0001] São conhecidas máquinas de abrasão e método para uma tal abrasão, particularmente de partes de engrenagem para a caixa de transmissão ou partes de flange, em que, no caso dessas máquinas de abrasão e métodos conhecidos certamente são executados dentro de várias operações ou sub-operações em uma máquina de abrasão; uma transformação completa de tais peças de trabalho em uma máquina de abrasão ou na mesma, porém, não é conhecida.

[0002] A partir do DE 10 2012 012 331 A1 são conhecidas máquinas de rotação e máquinas de abrasão, por meio das quais é executada uma transformação cilíndrica externa e da uma transformação da superfície de extremidade das peças de trabalho.

[0003] No caso da máquina de rotação conhecida são descritos dois cabeçotes de ferramenta situados de modo oposto, os quais apóiam várias ferramentas diferentes e executam a transformação externa na peça de trabalho. A peça de trabalho é mantida por um primeiro fuso de peça de trabalho, em que nesta posição a transformação externa e a estação terminal situada de modo oposto a estação de fixação da peça de trabalho podem ser transformadas. A partir do primeiro fuso de peça de trabalho, uma peça de trabalho pode ser entregue em um segundo fuso de peça de trabalho situado de modo oposto ao primeiro, um assim chamado contra- fuso, de modo que o segundo pode ser transformado, primeiramente o lado fixado de extremidade da peça de trabalho. Se a fixação no contra-fuso não permite uma transformação na região do lado de extremidade, a peça de trabalho a ser transformada pode ser mantida de modo central por meio de um ponto morto, o qual é levado a um dos suportes de ferramentas ou cabeçotes de fuso de ferramenta. Neste caso, a fixação se mantém por meio do primeiro cabeçote de fuso de ferramenta.

[0004] No caso da máquina descrita de abrasão, um ponto morto separado é disposto de modo oposto ao cabeçote de fuso de peça de trabalho. Um cabeçote de fuso de abrasão com um rebolo pode submeter à abrasão a transformação cilíndrica externa e, com o seu lado frontal, eventualmente, pode submeter à abrasão também os lados planos nos flanges da peça de trabalho, no entanto, não pode na extremidade direta, a qual é mantida por meio do ponto morto. Um segundo cabeçote de ferramenta é disposto situado de modo oposto em relação ao cabeçote de fuso de abrasão e é configurado como unidade multifuncional. Essa unidade multifuncional apóia, por exemplo, uma luneta e sensores de medição, a fim de executar medições durante o processo. Além disso, a unidade multifuncional apóia uma unidade de retificação, de modo que o rebolo, o qual se encontra situado de modo oposto ao cabeçote de fuso de abrasão, pode ser retificado. O cabeçote móvel e o cabeçote de fuso de abrasão são, aqui, configurados como unidades separadas. O ponto morto situado no cabeçote móvel serve somente para a centralização no caso, que previamente um assim chamado centro foi inserido na peça de trabalho. Um dispositivo de abrasão interna não é descrita para a máquina de rotação e nem mesmo para a máquina de abrasão.

[0005] No DE 10 2005 018 959 B3 são descritos um método e uma ferramenta de abrasão para a abrasão plana e a abrasão cilíndrica interna de uma peça de trabalho na forma de uma engrenagem. Aqui, a abrasão cilíndrica interna da perfuração e uma abrasão plana subsequente de pelo menos uma superfície plana ocorrem sobre um lado da engrenagem com um ou o mesmo rebolo, o qual é de tal modo perfilado, que duas regiões cônicas diferentes são providas para as respectivas tarefas de abrasão. Uma região cônica dianteira submete à abrasão a perfuração interna da engrenagem, enquanto que uma região de tipo flange colocada atrás da região cônica é utilizada para uma superfície plana externa na engrenagem. O fuso de abrasão é aqui de tal modo colocado obliquamente em relação ao ângulo do cone, que as superfícies da perfuração interna são submetidas à abrasão de modo coaxial em relação ao eixo médio da engrenagem. Correspondente ao ângulo de cone da segunda região de abrasão para as superfícies planas, um tal ângulo de ajuste é escolhido para o rebolo perfilado, que a superfície plana pode ser submetida à abrasão de modo perpendicular em relação ao eixo médio da engrenagem. Por meio de tal rebolo perfilado, as superfícies internas da perfuração e as superfícies planas podem ser submetidas à abrasão somente uma após a outra em um lado externo da engrenagem. Condições de fixação e equipamentos para a abrasão também dos lados planos da engrenagem situados de modo oposto aos lados planos submetidos à abrasão não são descritos.

[0006] No DE 197 53 797 C2 é descrito um disposto para a abrasão de peças de trabalho com um suporte de peça de trabalho e com pelo menos uma ferramenta de abrasão. A peça de trabalho pode ser também uma engrenagem, na qual é executada igualmente a transformação de suas superfícies de extremidade. A peça de trabalho é fixada em um dispositivo de tensão do suporte de ferramenta, e ali ocorrem os procedimentos de transformação um atrás do outro para o diâmetro interno, como também para os contornos externos, isto é, os lados planos. Após a abrasão completa dos lados planos que se encontram em um lado da engrenagem, como também do diâmetro interno, a peça de trabalho é descarregada por meio de um equipamento de entrega a partir da máquina. Uma abrasão também do lado plano oposto não é descrita no caso desta máquina conhecida.

[0007] Ademais, no DE 36 28 977 A1 é conhecido uma máquina de abrasão para a abrasão cilíndrica interna, abrasão plana e abrasão cilíndrica externa. No caso dessa máquina conhecida de abrasão, um cabeçote de fuso de peça de trabalho com uma placa de fixação para a peça de trabalho a ser submetida à abrasão é provido como um equipamento próprio de tensão.

[0008] A abrasão das perfurações, das superfícies cilíndricas externas e das superfícies externas planas é realizada por meio de rebolos respectivos, os quais podem ser levados para o engate de abrasão sobre cabeçotes separados de fuso de abrasão com controle CNC. Uma abrasão dos lados planos e dos lados planos opostos em uma ou na mesma peça de trabalho não é descrita. O arranjo de dois cabeçotes independentes de fuso de abrasão tem uma conseqüência positiva, que é possível simultaneamente tanto os contornos externos, como também uma abrasão interna da perfuração.

[0009] As máquinas conhecidas de abrasão e o método para a produção de peças correspondentes de trabalho nessas máquinas de abrasão têm em comum, que as peças de trabalho a serem submetidas à abrasão em uma máquina não podem ser transformadas por completo.

[0010] Porque uma transformação completa de abrasão das peças de trabalho anteriormente descritas não é possível em uma ou na mesma máquina de abrasão no caso das máquinas conhecidas de abrasão, outras máquinas ou pelo menos outras estações correspondentes de abrasão precisam ser disponibilizadas para a transformação completa de tais peças de trabalho. A desvantagem deste conceito é que, desse modo, uma sequência separada de trabalho é necessária e a peças de trabalho, para isso, precisam ser levadas para uma outra máquina de ferramenta ou uma outra estação. Para isso, são necessários equipamentos adicionais de transporte. Além disso, resulta-se a desvantagem, desse modo, que as peças de trabalho, até o carregamento para a segunda máquina, respectivamente a segunda estação, devem ser submetidas novamente a outras temperaturas de ambiente e, com isso, às influências modificadas do ambiente e, então, também se dilatam, eventualmente, de modo diferente por meio de condições térmicas diferentes de ambiente, o que pode ter influência direta sobre a precisão subsequente da produção.

[0011] Ademais, no DE 195 13 963 A1 é descrita uma máquina de rotação controlada de modo numérico, por meio da qual as peças de trabalho podem ser transformadas interna e externamente de modo simultâneo em um fuso de peça de trabalho e em um contra-fuso. Em um assim chamado fuso de peça de trabalho, como também no contra-fuso, a peça de trabalho a ser transformada é fixada e pode ser provida com uma perfuração interna com uma respectiva ferramenta de perfuração, em que, simultaneamente, pode ser submetida à abrasão externa por meio de ferramentas, as quais são dispostas sobre um apoio de ferramenta. Durante a transformação total, a peça de trabalho permanece em uma ou na mesma fixação na respectiva placa de fixação e não pode ser transformada, portanto, na região de tensão.

[0012] No DE 603 03 672 T2 é descrito uma máquina de ferramenta, por meio da qual, em uma ferramenta, podem ser transformadas superfícies externas cilíndricas e planas como também perfurações. Ademais, uma série de cabeçotes de fuso de ferramenta e um cabeçote de fuso de peça de trabalho são providos, de modo que diferentes trabalhos possam ser executados na peça de trabalho. Igualmente, uma transformação completa não é possível, porque a peça de trabalho permanece fixada na placa de fixação, durante os diversos procedimentos de transformação a serem executados no cabeçote de fuso de peça de trabalho.

[0013] No DE 38 17 161 A1 é descrita uma máquina de abrasão cilíndrica com controle numérico para a abrasão de peças de trabalho de placas e de pontas. Por meio dessa máquina conhecida de abrasão cilíndrica, abrasão interna, abrasão externa e abrasão plana podem ser executadas entre as pontas e com as pontas e a placas. No caso da transformação das assim chamadas peças de trabalho de suprimento, essas peças de trabalho permanecem fixadas na placa de fixação durante a transformação da peça de trabalho. Durante a abrasão das assim chamadas peças de trabalho de pontas, as superfícies externas da peça de trabalho podem ser transformadas, essencialmente, por completo, no entanto, uma transformação de perfurações no caso desse aperto não é possível.

[0014] Nos conceitos conhecidos de abrasão é também desvantajoso que, para o planejamento do processo, resultam grandes dificuldades e são necessárias despesas elevadas para a monitoração das etapas respectivas de transformação. Isso resulta em custos elevados, porque, eventualmente, por exemplo, precisa existir o dobro de instrumentos de medição.

[0015] Em resumo, deve-se notar que nas máquinas conhecidas de abrasão ou nos métodos realizados nessas, desvantagens existentes se resultam em que as peças de trabalho estão sujeitas a certas limitações em relação a uma produção precisa e, por outro lado, na produção, precisam ser produzidas de modo dispendioso e, com isso, com custos elevados de produção.

[0016] Em contrapartida, a tarefa da presente invenção consiste em disponibilizar uma máquina de abrasão de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e um método assim executado, com os quais as peças de trabalho com uma perfuração central e superfícies externas com ambos os lados planos e/ou não planos, particularmente engrenagens para a caixa de transmissão, podem ser submetidas à abrasão com precisão e de modo econômico por completo em uma máquina individual de abrasão.

[0017] Essa tarefa é solucionada por meio de uma máquina de abrasão com as características de acordo com a reivindicação 1 e por meio de um método com as características de acordo com a reivindicação 11. Desenvolvimentos apropriados são definidos nas respectivas reivindicações dependentes.

[0018] Com a uma máquina de abrasão de acordo com a invenção é executada uma transformação completa de peças de trabalho, as quais possuem pelo menos uma perfuração central, como também superfícies externas planas e não planas em ambos os lado de extremidade da peça de trabalho como, por exemplo, eixos flangeados ou engrenagens para a caixa de transmissão. A máquina de abrasão de acordo com a invenção possui um primeiro cabeçote de fuso de peça de trabalho, sobre o qual é disposto um rebolo externo para a transformação das superfícies externas correspondentes da peça de trabalho, um segundo cabeçote de fuso de abrasão, o qual apóia um rebolo interno para a transformação da superfície interna da perfuração, e um cabeçote de fuso de peça de trabalho para a tensão da peça de trabalho. A peça de trabalho a ser submetida à abrasão é fixada em uma placa de fixação do cabeçote de fuso de peça de trabalho, de modo que a peça de trabalho pode ser submetida à abrasão nas superfícies externas não cobertas por meio da placa de fixação e nas superfícies internas da perfuração. Isto é, que tanto as superfícies externas planas, como também as não planas, as quais apontam na direção sobre o segundo cabeçote de fuso de abrasão, e a perfuração podem ser submetidas à abrasão. No cabeçote de fuso de peça de trabalho, a peça de trabalho é de tal modo fixado, que ela é estabelecida, em relação ao seu arranjo espacial, sobre um eixo médio da placa de fixação na sua primeira posição de tensão. De acordo com a invenção, é disposto um equipamento de tensão no ou sobre o segundo cabeçote de fuso de abrasão, isto é, o segundo cabeçote de fuso de abrasão apóia um tal equipamento de tensão. O equipamento de tensão é conectado firmemente com o segundo cabeçote de fuso de abrasão, quando pode ser conduzido de modo controlado separadamente em relação à pelo menos um eixo CNC em relação ao cabeçote de fuso de abrasão. Para a máquina de abrasão de acordo com a invenção, o rebolo interno apoiado a partir do cabeçote de fuso de abrasão é a ferramenta de transformação e, de acordo com a invenção, as ferramentas de transformação e o meio de tensão são conectados um com o outro a uma unidade fixa no sentido de uma unidade de combinação.

[0019] Em princípio, assim como já aparece inicialmente desvantajoso, colocar um equipamento adicional de tensão em um cabeçote de fuso de abrasão, porque o cabeçote de fuso de abrasão se representa tal como um componente altamente complexo e caro ou como um componente com um custo relativamente caro, o qual, a saber, sempre então, quando o equipamento de tensão é eficaz, não pode ser utilizado para a sua tarefa real, a abrasão. Isso significa, quando quer alcançar o tempo baixo de ciclo, é necessário prover pelo menos dois cabeçotes de fuso de abrasão, a fim de poder executar determinadas seções a serem submetidas à abrasão pelo menos temporariamente e simultaneamente. Devido à alta precisão, a qual é hoje exigida durante a abrasão e deve ser alcançada, são construídos cabeçotes de fuso de abrasão correspondentemente complexos e com elevada estabilidade. Agora foi mostrado que essa elevada estabilidade necessária para o equipamento de tensão pode ser usado como tal, sem que deva ser provido um segundo equipamento de tensão necessariamente possuindo uma alta estabilidade de modo igual. O equipamento de tensão se beneficia, por assim dizer, a partir da estabilidade interna e da rigidez do cabeçote de fuso de abrasão. Desse modo, surge também, na combinação da ferramenta e o meio de tensão, um componente trabalhado com alta precisão, por meio do qual aumenta, ademais, a precisão da produção de peças complexas de trabalho e essa peça de trabalho pode ser transformadas por completo nessas máquinas individuais com referência a sua perfuração central, como também às superfícies externas planas e não planas sobre ambos os lados.

[0020] O segundo cabeçote de fuso de abrasão apoiando o equipamento de tensão pode ser agora de tal modo conduzido em relação ao eixo médio desse equipamento de tensão, que o equipamento de tensão pode ser introduzido na perfuração já submetida à abrasão da peça de trabalho e a peça de trabalho, com isso, pode ser fixada em uma segunda posição de tensão. Nesta segunda posição de tensão, o eixo médio do equipamento de tensão e o eixo médio da placa de fixação alinham-se um com o outro, em que ambas as posições de tensão existem pelo menos temporariamente de modo simultâneo. Depois que esta primeira posição de tensão é solucionada e então a segunda posição de tensão representa a fixação individual, uma segunda superfície externa plana e/ou não plana é submetida à abrasão por meio do rebolo externo, em que a referida superfície externa aponta na direção do cabeçote de fuso de peça de trabalho. Enquanto que a primeira e a segunda posição de tensão são de tal modo realizadas, que os seus eixos médios alinham-se um com o outro e, após a liberação da primeira posição de tensão, o posicionamento espacial da peça de trabalho a ser submetida à abrasão é preservada com elevada precisão, uma elevada precisão de abrasão pode ser alcançada, e ainda para o primeiro lado plano e o lado plano aposto, o qual é entendido como a segunda superfície externa plana, a qual aponta para o cabeçote de fuso de peça de trabalho.

[0021] Preferencialmente, o equipamento de tensão é um mandril de tensão, o qual pode ser conduzido na direção axial com o controle CNC e é, particularmente, acionado de modo rotatório. Mas também podem ser concebidas também modalidades técnicas, nas quais o mandril de tensão não deve ser deslocado ao longo do seu eixo longitudinal e possui somente um acionamento de rotação. A mobilidade axial, a qual então ocorre no mandril de tensão ou por meio do segundo cabeçote de fuso de tensão por meio do eixo Z2, serve para introduzir o mandril de tensão para a relação ideal de fixação tanto quanto na perfuração central da peça de trabalho, que essa é fixada de modo confiável e sem o surgimento de fixações oblíquas, de modo que o eixo médio gerado no fuso de peça de trabalho por meio do dispositivo local de tensão permanece mantido após a entrega ao mandril de tensão para a peça de tensão.

[0022] Preferencialmente, o mandril de tensão é configurado como um elemento de expansão hidráulica. Um tal elemento de expansão hidráulica possui uma região podendo aplicar pressão com um fluido hidráulico, em que a região pode ser deformada sob o efeito de uma pressão elevada do fluido hidráulico, que as superfícies externas do mandril de tensão aplicam com uma tal força nas superfícies internas da perfuração, que a peça de trabalho é fixada firmemente na perfuração. A vantagem de um mandril de tensão atuando hidrostaticamente reside, entre outras, no fato de que gera a fixação em um curto período de tempo e em um mesmo curto período de tempo também pode ser solucionada novamente. Ademais, o elemento de tensão de expansão hidráulica possui um bom valor em referência a precisão de tensão. Além do mais, a extensão da força de fixação pode ser controlada por meio da quantidade de pressão do fluido hidráulico.

[0023] Preferencialmente, o primeiro cabeçote de fuso de abrasão possui duas unidades de fuso de abrasão com respectivos rebolos, por meio dos quais pelo menos a primeira e a segunda superfície externa plana podem ser submetidas à abrasão. As unidades de fuso de abrasão podem ser conduzidas com controle CNC na direção de eixo X1 e Z1, de modo que, no plano X1-Z1, cada posição pode ser aproximada com elevada precisão respectiva as condições de abrasão. Adicionalmente, o cabeçote de fuso de abrasão pode possuir um eixo B, o qual é igualmente controlado por CNC e, com o qual, os respectivos rebolos podem ser girados para dentro sobre os respectivos fusos de abrasão na posição de engate de abrasão. Uma vantagem desse arranjo de dois fusos de abrasão sobre o primeiro cabeçote de fuso de abrasão reside no fato de que podem ser alcançadas uma elevada flexibilidade em relação às superfícies externas a serem submetidas à abrasão no caso da otimização dos gastos de abrasão e o aumento simultâneo da precisão de produção por meio da modificação no caso dos respectivos rebolos.

[0024] De acordo com uma outra modalidade exemplificativa, o primeiro cabeçote de fuso de abrasão é provido com um fuso de retificação, o qual, preferencialmente, possui um disco de retificação de diamante para a retificação do rebolo interno. A vantagem reside no fato de que os dois cabeçotes de fuso de abrasão providos para a máquina de abrasão de acordo com a invenção, no que diz respeito, trabalham juntos, como o um cabeçote de fuso de abrasão (o primeiro) com o fuso de retificação ali disposto, o rebolo do outro cabeçote de fuso de abrasão (o segundo) pode retificar, a fim de poder alcançar, após o respectivo desgaste do rebolo, novamente as condições desejadas de abrasão para uma precisão elevada de abrasão.

[0025] Preferencialmente, o segundo cabeçote de fuso de abrasão pode ser conduzido com controle CNC com a unidade de fuso de abrasão ali disposta para a abrasão das superfícies internas da perfuração na direção de eixo X2 e Z2. Com isso, a segunda unidade de fuso de abrasão pode ser de tal maneira conduzida juntamente com o equipamento de tensão ou o mandril de tensão no plano X2-Z2, que cada ponto necessário pode ser aproximado na peça de trabalho.

[0026] Preferencialmente, o cabeçote de fuso de peça de trabalho possui dois fusos de peça de trabalho cada um com uma placa de fixação, os quais são dispostos um com o outro e situados de modo oposto a 180 graus. O respectivo fuso de peça de trabalho pode ser articulado por meio de uma unidade de rotação no cabeçote de fuso de peça de trabalho a partir de uma primeira posição, na qual pelo menos a primeira superfície externa plana e eventualmente também a superfície externa não plana, como também a superfície interna da perfuração da peça de trabalho a ser submetida à abrasão podem ser submetidas à abrasão, para uma segunda posição, na qual a próxima peça de trabalho é carregada. Uma nova peça de trabalho ainda a ser submetida à abrasão pode ser carregada no cabeçote de fuso de peça de trabalho, o qual, em seguida, na posição de abrasão, é articulado em torno de 180 graus.

[0027] Ademais, preferencialmente, ambos os cabeçotes de fuso de abrasão são dispostos cada um sobre um carro cruzado, de modo que pode correr um movimento confiável com controle CNC em um plano X1-Z1 e X2-Z2.

[0028] Uma vez que dois cabeçotes de fuso de abrasão estão presentes no caso da máquina de abrasão de acordo com a invenção e a primeira unidade de fuso de abrasão apóia o rebolo externo e a segunda unidade de fuso de abrasão apóia o rebolo interno, ainda preferencialmente esses dois rebolos podem ser levados de tal modo controlado no engate de abrasão, que pelo menos a primeira superfície externa plana e a perfuração são submetidas à abrasão pelo menos temporariamente ao mesmo tempo. Com isso, o tempo de ciclo para a produção da peça de trabalho pode ser reduzido, em que, através da abrasão paralela das superfícies internas da perfuração e das superfícies externas planas e não planas por meio, particularmente, de um rebolo perfilado, por meio dos respectivos rebolos podem ser compensadas, pelo menos de um certo modo, as forças introduzidas de abrasão, de modo que a precisão dos resultados de abrasão pode ser elevada.

[0029] De acordo com um segundo aspecto da invenção, o método para a abrasão completa de peças de trabalho, particularmente de engrenagens para a caixa de transmissão, é executado com uma perfuração central e superfícies externas planas e não planas em uma máquina de abrasão anteriormente descrita. No caso do método de acordo com a invenção, uma peça de trabalho é fixada, primeiramente, em um cabeçote de fuso de peça de trabalho. Nesta posição de tensão, primeiramente, as primeiras superfícies externas na peça fixada de trabalho são submetidas à abrasão por completo com o rebolo externo e pelo menos as superfícies internas pelo menos temporariamente simultâneas são submetidas à abrasão por completo com um rebolo interno na perfuração central da peça de trabalho. Em seguida, um equipamento de tensão, o qual com um cabeçote de fuso de abrasão apoiando o rebolo interno formam uma unidade firme, é inserido na perfuração da peça de trabalho e a peça de trabalho é tensionada firmemente pelo menos temporariamente e simultaneamente para a fixação no cabeçote de fuso de peça de trabalho. A tensão firme é de tal modo executada por meio do equipamento de tensão, que os eixos médios da placa de fixação do cabeçote de fuso de peça de trabalho e do equipamento de tensão alinham-se um como outro sobre o cabeçote de fuso de abrasão. Desse modo, a posição da peça de trabalho no espaço é mantida a partir da primeira posição de tensão sobre o cabeçote de fuso de ferramenta, e mesmo assim então, quando a fixação é posteriormente resolvida. Após a solução da fixação por meio do cabeçote de fuso de peça de trabalho, então as segundas superfícies externas são submetidas à abrasão por completo, as quais se situam no lado oposto na peça de trabalho e, primeiramente, não podem ser submetidas à abrasão devido à fixação no cabeçote de fuso de peça de trabalho. A combinação de um equipamento de tensão com um cabeçote de fuso de abrasão oferece aqui uma tensão de alta precisão, isto é, a entrega de uma peça de trabalho fixada primeiramente com o cabeçote de fuso de peça de trabalho para uma segunda fixação planejada na perfuração central da peça de trabalho por meio do equipamento de tensão. Com isso, uma transformação completa de abrasão de tais peças de trabalho pode ser realizada em uma ou na mesma máquina de abrasão com o método de acordo com a invenção.

[0030] Preferencialmente, o equipamento de tensão é controlado de modo hidráulico a partir da sua posição de liberação para a sua posição de tensão e vice-versa. O controle hidráulico do equipamento de tensão para a finalidade da tensão, como também para a finalidade da solução a partir de uma posição de tensão tem a vantagem de que isso é executado somente por meio da pressão do fluido hidráulico e, desse modo, em um curto período de tempo, uma tensão como também uma solução podem ser executadas.

[0031] Ainda preferencialmente, o equipamento de tensão é controlado de modo mecânico, elétrico ou eletromagnético a partir da sua posição de liberação para a sua posição de tensão e vice-versa. O modo do princípio físico do controle do equipamento de tensão depende aqui do respectivo caso de uso, em que as vantagens dos respectivos princípios físicos de controle são conhecidas aqui proporcionalmente pelo relevante versado na técnica.

[0032] Preferencialmente, o cabeçote de fuso de peça de trabalho articula a partir de uma posição, na qual um equipamento de tensão mantém a peça de trabalho em uma posição de abrasão, para uma posição de carregamento, depois que a peça de trabalho foi submetida à abrasão completa, isto é, em relação às primeiras e as segundas superfícies eternas, como também a perfuração, a partir da qual - porque o cabeçote de fuso de peça de trabalho, preferencialmente, possui dois equipamentos de tensão - uma nova peça de trabalho a ser submetida à abrasão é articulada de volta para uma posição de abrasão. Desse modo, o ciclo de tempo é economizado, porque com a articulação para dentro de uma peça de trabalho a ser submetida à abrasão para a posição de abrasão, isto é, para a primeira posição de tensão, nenhum outro tempo de inatividade surge para a tensão da próxima peça de trabalho.

[0033] De acordo com uma outra modalidade preferencial da invenção, as segundas superfícies externas planas são submetidas à abrasão no método de corte por penetração linear. Isto é, sobre todas as coisas, vantagem, quando a superfície plana oposta não possui colares ou recessos, os quais possuem superfícies não planas e, preferencialmente, podem ser submetidas à abrasão com um rebolo perfilado. A abrasão por meio de um método de corte por penetração linear é, desse modo, preferencialmente, executada, que diferentes rebolos para as superfícies externas são utilizados sobre um lado da peça de trabalho e para as superfícies externas sobre o outro lado da peça de trabalho. Preferencialmente, a primeiras superfícies externas planas e não planas são submetidas à abrasão por meio de um rebolo perfilado. O rebolo perfilado possibilita uma abrasão simultânea de todas as primeiras superfícies externas a serem submetidas à abrasão, com que o tempo de ciclo pode ser economizado igualmente durante a produção da peça de trabalho.

[0034] De acordo com uma outra modalidade preferencial da invenção, o lubrificante de arrefecimento é alimentado ao rebolo interno por meio do interior do cabeçote de fuso de peça de trabalho. Com isso, é possível executar de modo ideal o processo de abrasão nas superfícies internas da perfuração, sem que as alimentações do lubrificante de arrefecimento sejam perturbadoras na região do fuso de abrasão ou no rebolo interno.

[0035] O método é, preferencialmente, de tal modo configurado que o rebolo interno, primeiramente submete a perfuração previamente à abrasão e, em seguida, submete à abrasão completa. Com isso, o rebolo interno possui duas regiões de abrasão, as quais engatam uma após a outra na superfície interna da perfuração. Desse modo, são dispensadas uma conversão ou uma sincronização de um pré-rebolo interno a ser utilizado e a utilização subsequente de um rebolo completo.

[0036] Outras vantagens, características e possibilidades de uso da presente invenção são explicadas detalhadamente agora com base nos desenhos. Os desenhos ilustram:

[0037] Figura 1: uma vista superior sobre a máquina de abrasão de acordo com a invenção na representação gráfica de base;

[0038] Figura 2: uma vista parcial de seção do plano de seção A-A para o cabeçote de fuso de peça de trabalho a partir da Figura 1;

[0039] Figura 3: na representação gráfica de base, o engate mútuo de um rebolo perfilado do primeiro cabeçote de fuso de abrasão e do rebolo interno do segundo cabeçote de fuso de abrasão;

[0040] Figura 4: uma posição do segundo cabeçote de fuso de abrasão, na qual o equipamento de tensão é orientado em relação ao eixo médio do equipamento de tensão do cabeçote de fuso de peça de trabalho e é um pouco antes da introdução na perfuração da peça de trabalho;

[0041] Figura 5: uma posição do segundo cabeçote de fuso de abrasão subsequente a posição de acordo com a Figura 4 no caso do equipamento de tensão levado na perfuração da peça de trabalho e que se encontra na posição de tensão;

[0042] Figura 6: a peça de trabalho tensionada na perfuração por meio do equipamento de tensão, em que a peça de trabalho é submetida uma abrasão do lado plano oposto no método de corte por penetração linear;

[0043] Figura 7: uma representação gráfica ampliada da abrasão do lado plano oposto por meio de um rebolo de corte por penetração linear;

[0044] Figura 8: uma abrasão do lado plano oposto por meio do método de corte por penetração oblíqua ou por meio do rebolo de corte por penetração oblíqua;

[0045] Figura 9: uma abrasão interna da perfuração da peça de trabalho por meio de um rebolo interno com região de abrasão prévia e região de abrasão completa durante alimentação simultânea do lubrificante de arrefecimento por meio do cabeçote de fuso de peça de trabalho para a posição de abrasão; e

[0046] Figura 10: uma abrasão interna da perfuração com um rebolo interno com uma região de abrasão prévia e uma região de abrasão completa durante a abrasão prévia no método de abrasão por descascamento e a abrasão completa no método de abrasão de corte por penetração.

[0047] Na Figura 1, na representação gráfica de base, é representada uma vista superior da máquina de abrasão de acordo com a invenção, a qual executa também o método de acordo com a invenção. Sobre a base da máquina 1 são dispostos um primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2, um segundo cabeçote de fuso de abrasão 17 e um cabeçote de fuso de peça de trabalho 9, os quais existem um com o outro em uma relação definida. O primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2 apóia um primeiro fuso de abrasão 3, no qual um rebolo 3.1 é disposto. No primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2 é prendido um outro fuso de abrasão 4, o qual admite um outro rebolo 4.1. O rebolo 4.1 é perfilado e serve para a abrasão das primeiras superfícies externas planas 14.1, como também das superfícies externas não planas 14.4 de uma peça de trabalho 14, a qual é fixada em um equipamento de tensão 12 de um primeiro fuso de peça de trabalho 10, o qual desloca por rotação a peça de trabalho 14 por meio de um eixo C1 com controle CNC. O rebolo perfilado 4.1 é engatado por abrasão na peça de trabalho 14 por meio dos eixos X1 e Z1 com controle CNC da primeira unidade de fuso de abrasão 2.

[0048] Além disso, o primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2 possui um eixo B correndo de modo vertical no plano do desenho, de modo que o rebolo perfilado 4.1 ou o rebolo 3.1 pode ser engatado na peça de trabalho por meio de um movimento de articulação em torno do eixo B do cabeçote de fuso de abrasão 2. O rebolo 3.1 é provido para a abrasão da segunda superfície externa plana 14.2 na peça de trabalho. Na representação gráfica ilustrada na Figura 1, a segunda superfície externa plana 14.2 é fixada dentro do equipamento de tensão 12 do fuso de peça de trabalho 10 e, portanto, não pode ser submetida à abrasão durante a fixação.

[0049] O rebolo perfilado 4.1 é agora de tal modo configurado e pode ser engatado por abrasão ao contorno externo a ser submetido à abrasão, que pelo menos parcialmente de modo simultâneo o rebolo interno 19.1, o qual é disposto no segundo cabeçote de fuso de abrasão 17 com o fuso de abrasão 19, pode ser introduzido na perfuração 14.3 da peça de trabalho 14, de modo que a perfuração 14.3 da peça de trabalho pode ser submetida à abrasão completa, sem que o ciclo de tempo, desse modo, seja perdido. Em contrapartida, com esse fim, no caso das máquinas de abrasão ou métodos de acordo com o estado da técnica, as operações de abrasão são executadas sucessivamente nas superfícies externas e nas superfícies internas.

[0050] O segundo cabeçote de fuso de abrasão 17 é configurado como uma unidade de combinação, enquanto sobre o cabeçote de fuso de abrasão é montado um equipamento adicional de tensão 20, o qual pode ser conduzido com o cabeçote de fuso de abrasão no plano X2- Z2, por um lado, por meio dos eixos CNC X2 e Z2, em que, adicionalmente, o equipamento de tensão 20 pode submeter um deslocamento axial 21 ao longo de um eixo médio 20.1.

[0051] Depois que as superfícies externas planas 14.1 e não planas 14.2, como também as superfícies internas da perfuração 14.3 são submetidas à abrasão completa, o cabeçote de fuso de abrasão 17 é conduzido em relação ao seu eixo médio tanto quanto para a direção X2, que o eixo médio 20.1 do equipamento de tensão 20 alinha-se com o eixo médio 10.1 do fuso de peça de trabalho 10 do cabeçote de fuso de peça de trabalho 9. Nesta posição do cabeçote de fuso 17, o equipamento de tensão 20 é introduzido na perfuração 14.3 e admite a peça de trabalho na forma de uma fixação. Aqui, ao longo de um curto período definido de tempo relativo, a peça de trabalho é tensionada tanto no equipamento de tensão 12 do cabeçote de fuso de peça de trabalho 9, como também com a fixação por meio do equipamento de tensão 20. Depois da fixação bem sucedida da peça de trabalho 14 por meio do equipamento de tensão 20, o equipamento de tensão 20 do cabeçote de fuso de peça de trabalho 9 é solucionado e o segundo cabeçote de fuso de abrasão 17 é conduzido. Desse modo, a segunda superfície externa plana 14.4 é liberada, de modo que, por meio do primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2, o rebolo 3.1 pode atingir a posição de abrasão. O rebolo 3.1 é configurado como rebolo plano, de modo que a segunda superfície externa plana 14.2 é gerada no modo do método de corte por penetração linear. Assim, é possível submeter uma peça de trabalho à abrasão completa, particularmente na forma de uma engrenagem para a caixa de transmissão, em uma ou na mesma máquina de abrasão em relação aos lados externos dianteiros como também traseiros e às superfícies internas da perfuração. Por isso, pode ser assegurado que as partes individuais submetidas à abrasão são fabricadas uma com a outra na peça de trabalho com tolerâncias pequenas de medida, posição e forma.

[0052] O cabeçote de fuso de peça de trabalho 9 é agora de tal modo configurado, que são disponibilizados dois fusos, os quais são dispostos em um arranjo de 180° de modo oposto ao cabeçote de fuso de peça de trabalho 9. No desenho sobre o lado direito é provido o cabeçote de fuso de peça de trabalho 9 com o seu eixo médio 10.1 e com o equipamento de tensão 12 ali fixado. Sobre o lado esquerdo na Figura 1 é provido o segundo fuso de peça de trabalho 11 com o seu eixo médio 11.1 e o equipamento de tensão 13. Enquanto o fuso de peça de trabalho com o seu equipamento de tensão 12 fixou uma peça de trabalho 14 agora submetida à abrasão ou também submetida à abrasão completa, uma peça de trabalho 15 ainda não submetida à abrasão é agora fixada com o segundo fuso de peça de trabalho 11, isto é, com o seu equipamento de tensão 13. A peça de trabalho 15 pode ser acionada por meio do segundo fuso de peça de trabalho 11 por meio de um eixo C2 com controle CNC. O cabeçote de fuso de peça de trabalho 9 é agora de tal modo disposta de modo articulável, que a peça de trabalho 15 recentemente admitida primeiramente na posição de carga pode ser levada para uma posição de abrasão. Isso ocorre devido ao arranjo duplo do fuso de peça de trabalho no cabeçote de fuso de peça de trabalho 9 em um curto período de tempo. Desse modo, é alcançado que os tempos inativos sejam minimizados na máquina de abrasão.

[0053] No cabeçote de fuso de peça de trabalho 9 é fixado, adicionalmente, um fuso de retificação 16 com um rebolo de retificação 16.1, por meio dos quais os rebolos 3.1 e 4.1 do primeiro cabeçote de fuso de abrasão podem ser retificados. O primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2 possui um outro fuso de retificação 5 com um rebolo de retificação de diamante 6, por meio do qual o rebolo interno 19.1, o qual também é designado como mandril de abrasão, pode ser retificado.

[0054] Além da base de máquina 1 da máquina de abrasão, a alimentação das partes de tubo para a máquina de abrasão e o descarregamento das partes completas a partir do mandril de tensão 20 e a partir da máquina de abrasão ocorre com um sistema de manuseamento não representado completamente automático a partir/para a faixa de alimentação ou descarregamento 22, a qual é disposta na Figura 1 à esquerda ao lado da base de máquina 1 da máquina de abrasão. A fim de alimentar as peças de trabalho da máquina de abrasão ou descarregar a partir da máquina, depois que as referidas peças de trabalho foram submetidas à abrasão completa, equipamentos especiais de manuseamento são providos, os quais aqui não são descritos à parte, uma vez que esses não têm um significado especial para a presente invenção. Por meio do arranjo dos dois fusos de peça de trabalho 10, 11 no cabeçote de fuso de peça de trabalho 9, é possível executar, no tempo inativo, o carregamento com peças de trabalho de tubo 15 recentemente providas para a abrasão. A articulação das peças de trabalho de tubo a partir da posição de carregamento dura, com o cabeçote presente de fuso de peça de trabalho 9, por exemplo, menos do que 2 segundos. O carregamento na placa de fixação 13 nesse ponto não é crítico em relação ao tempo necessário para isso, como isso, em todos os casos, pode ser realizado em um tempo mais curto do que o tempo de abrasão necessário para a abrasão completa da peça de trabalho 14. Em todo o caso, um carregamento em uma placa de fixação com tensão e com os respectivos movimentos de manuseamento ocorrem, geralmente, em um tempo em cerca de 8 segundos. Uma vez que isso acontece no tempo secundário, isto é, em um tempo, no qual peça de trabalho 14 é trabalhada, o templo de ciclo total para uma peça de trabalho pode ser ainda reduzida, o que tem efeito econômico sobre os custos de produção das peças de trabalho.

[0055] A Figura 2 mostra em uma seção parcial ao longo do plano A-A de acordo com a Figura 1, como o arranjo dos dois fusos de peça de trabalho 10, 11 é executado no cabeçote de fuso de peça de trabalho 9. Ambos os fusos de peça de trabalho 10, 11 podem ser articulados por meio de uma unidade de rotação 23 a partir de uma posição de abrasão, a qual, na Figura 2, corresponde ao arranjo da peça de trabalho 14, para uma posição de carregamento, a qual, na Figura 2, corresponde a peça de trabalho 15. Ambos os fusos de peça de trabalho 10, 11 podem então ser levados alternativamente para a posição de transformação. É demonstrado de modo esquemático no caso dessa vista de seção parcial A-A do cabeçote de peça de trabalho da base de máquina 1. Desse modo, que o fuso de peça de trabalho 10, isto é, na Figura 2, o fuso inferior de peça de trabalho, é disposto perto da base de máquina durante o engate de abrasão para a abrasão dos contornos internos e externos da peça de trabalho 14, a transição de calor da máquina de abrasão é amplamente eliminada, e a rigidez do componente completo é igualmente maior por meio do efeito de alavanca. Desse modo, durante a transformação de abrasão, uma grande precisão pode ser alcançada em relação às precisões de medida e forma que podem ser alcançadas ao máximo. Como já mostrado no contexto com a descrição da Figura 1, durante a transformação de abrasão na peça de trabalho 14, um carregamento do fuso de peça de trabalho 11 ou do equipamento de tensão 13 é realizado com uma nova peça de trabalho de tubo 15. Isso significa que o carregamento acontece durante a transformação de abrasão. Os movimentos de carregamento são de tal modo programados, que o ciclo de carregamento não coincide, por exemplo, com o instante do alcance da dimensão final na peça de trabalho 14. Por meio dessa programação especial é possível uma outra otimização da qualidade alcançável na peça de trabalho 14 na máquina de abrasão. O carregamento e o descarregamento da peça de trabalho são executados então no assim chamado tempo inativo. A fim de realizar um procedimento real de abrasão na peça de trabalho 14, precisa ser realizado um procedimento de articulação da peça de trabalho 15 em apenas em um curto período de tempo na posição da peça de trabalho 14 de acordo com a Figura 2. A peça de trabalho 15 é, por assim dizer, a peça de trabalho 14, quando a transformação de abrasão é admitida na peça de trabalho ou quando essa foi completamente concluída. Desse modo, o tempo real para o carregamento e o descarregamento não intervém para o tempo de ciclo, mas somente o tempo de articulação a partir da posição de carregamento para a posição de abrasão.

[0056] Na Figura 3 é representada uma vista parcial ampliada da região da máquina de abrasão de acordo com a Figura 1, a qual ilustra o cabeçote de fuso de peça de trabalho 10 com a peça de trabalho 14 fixada, na qual o rebolo 4.1 engata com o mesmo e o rebolo interno 19.1 engata igualmente no segundo cabeçote de fuso de abrasão 19 para a abrasão da superfície interna da perfuração 14.3. Durante a transformação - como representado nesta Figura - a peça de trabalho 14 é fixada firmemente na placa de fixação 12. Para o alinhamento exato e para a determinação da posição longitudinal na placa de fixação, a peça de trabalho 14 se encosta a um anel de batente 24 na placa de fixação. Com um tal plano de referência, agora a peça de trabalho 14 acionada com o controle CNC de modo rotatório e fixada firmemente por meio do fuso de peça de trabalho 10 na placa de fixação 12 é submetida à abrasão em relação ao seu contorno externo na forma das primeiras superfícies externas planas 14.1 e das superfícies externas não planas 14.4 por meio do rebolo externo perfilado 4.1 no fuso de abrasão 4. Ao mesmo tempo, a perfuração 14.3 da peça de trabalho 14 é submetida à abrasão com o rebolo interno 19.1, o qual é acionado de modo rotatório por meio do fuso de abrasão 19 fixado no segundo cabeçote de fuso de abrasão 17. Ambas as etapas de transformação podem ser executadas pelo menos parcialmente ou também completamente simultaneamente. O último corresponde evidentemente somente, se os tempos de transformação para ambos os procedimentos de transformação possuem aproximadamente a mesma duração. A transformação simultânea das superfícies externas 14.1 e 14.4, como também da perfuração 14.3 resulta em um tempo reduzido de transformação ou de tempos de ciclo e, com isso, resulta em custos reduzidos de peças de trabalho. Uma vez que tanto os acionamentos para o rebolo externo 4.1, como também para o rebolo interno 19.1 ocorrem com controle CNC, a transformação de ambos os procedimentos pode ser executada parcialmente ou completamente deslocando-as uma após a outra, desde que isto seja vantajoso para uma peça definida de trabalho. Embora isto aumente o tempo de ciclo, as considerações tecnológicas de abrasão podem ser completamente vantajosas para determinadas peças de trabalho.

[0057] Na Figura 3, durante a abrasão, é ilustrada a direção de alimentação do rebolo interno 19.1 ou do pino abrasivo na direção da seta 30. Em princípio, também pode ser vantajoso executar a direção de alimentação na direção contrária. Isso depende fortemente da configuração construtiva da máquina de abrasão. Por meio dessa medida, os valores de rigidez e os desvios de temperatura podem ser explorados a partir da máquina de abrasão, de modo que os resultados de abrasão são otimizados ainda mais em relação à precisão.

[0058] Na mesma carcaça, na qual o fuso de abrasão 19 é fixado no segundo cabeçote de fuso de abrasão 17, é fixado também um equipamento de tensão 20, preferencialmente na forma de um mandril de tensão, o qual é ilustrado na região de cabeçote de fuso 17 representada na vista parcial. O mandril é acionado automaticamente de modo deslocável axialmente (21) e de modo rotatório. Devido à possibilidade que também o segundo cabeçote de fuso de abrasão 17 pode ser configurado de modo móvel ao longo ao longo dos seus eixos X2 e Z2, o mandril de tensão 20 pode ser alinhado com a direção alinhada do seu eixo médio 20.1 em relação ao eixo médio 10.1 do fuso de peça de trabalho 10 e, nesta posição, pode realizar uma fixação idêntica em relação à posição do local da peça de trabalho na área para a fixação por meio do fuso de peça de trabalho 10 com a placa de fixação 12. Dessa maneira, uma elevada precisão da transformação da peça de trabalho é possível, porque para cada uma de ambas as fixações, o mesmo local da peça de trabalho é reduzido em relação ao eixo médio no estado fixado.

[0059] A abrasão tanto com o rebolo interno 19.1, como também com o rebolo externo 4.1 ocorre, na maioria das vezes, com revestimento CBN, em que, preferencialmente, é utilizado revestimento CBN em cerâmica. Evidentemente outros meios de abrasão também são possíveis como, por exemplo, corindo ou outras ligações de revestimentos CBN, em que os respectivos revestimentos ideais de abrasão são escolhidos conforme a tarefa de transformação.

[0060] No mandril de tensão 20 representado na Figura 3, mais precisamente no seu lado esquerdo, é sugerido um elemento de tensão 25, o qual é de moto automático aberto ou fechado, isto é, tensionado por meio do programa de abrasão na sua região de extremidade, a qual é provida para a fixação real da peça de trabalho 14 na perfuração 14.3. Neste caso é ilustrado um elemento de tensão de expansão hidráulica. Um tal elemento de tensão de expansão hidráulica é expandido por meio da aplicação de tensão com um fluído hidráulico para a ativação da fixação. Para o aliviamento, a pressão do fluído hidráulico é correspondentemente reduzido. Evidentemente outros elementos de tensão também são possíveis como, por exemplo, pinças de tensão ou até mesmo uma placa de fixação interna, isto é, uma placa mecânica.

[0061] Na Figura 4 é encerrada a transformação completa bem sucedida das superfícies externas planas e não planas 14.1 e 14.4, como também das superfícies internas da perfuração 14.3 da peça de trabalho 14, e o cabeçote de fuso de abrasão 17 foi de tal modo conduzido ao longo dos seus eixos com controle CNC, que o rebolo interno 19.1 é de tal modo disposto de modo paralelo em relação ao eixo médio 10.1 do fuso de peça de trabalho, que o mandril 20 se encontra diretamente antes da perfuração 14.3 da peça de trabalho 14, a fim de poder ser introduzido, no final, em relação ao seu deslocamento axial 21 com a finalidade de tensão na sua perfuração 14.3. A geometria do fuso de peça de trabalho 10, como também do fuso de abrasão 19 é aqui de tal modo escolhida para o rebolo interno 19.1, que não existem contornos de interferência entre o cabeçote de fuso de peça de trabalho e o fuso de abrasão 19 ou o rebolo interno 19.1.

[0062] A fim de obter uma melhor distribuição do lubrificante de arrefecimento no caso do rebolo interno 19.1 ou do pino de abrasão durante uma alimentação do lubrificante de arrefecimento por meio do fuso de peça de trabalho 10, é vantajoso prover o pino de abrasão com uma projeção cônica 19.2.

[0063] Na Figura 5 é agora ilustrado o momento em relação à Figura 4, no qual o mandril de tensão 20 é introduzido na perfuração 14.3 após o seu deslocamento axial 21 e a peça de trabalho 14 é ali mantida fixada. A fixação é aqui de tal modo realizada, que o eixo médio do mandril de tensão 20.1 alinha-se exatamente com o eixo médio 10.1 do fuso de peça de trabalho 10. Neste momento, a peça de trabalho é, assim por dizer, duas vezes fixada, tanto com a placa fixação 12 do fuso de peça de trabalho 10, como também com o mandril de tensão 20 do cabeçote de fuso de abrasão 17. Somente quando ocorre a fixação completa da peça de trabalho 14 na perfuração 14.3 por meio do mandril de tensão 20, a placa de fixação 12 pode ser resolvida pela peça de trabalho 14 e o cabeçote de fuso de abrasão 17 pode ser conduzido ao longo do seu eixo com controle CNC, isto é, na Figura 5 para a direita.

[0064] A conversão e a entrega da peça de trabalho 14 pela placa de fixação 12 sobre o mandril de tensão 20 pode ocorrer no caso do fuso estacionário ou rotatório de peça de trabalho 10. No caso de uma conversão com um fuso rotatório de peça de trabalho 10 então o mandril de tensão 20 deve rotacionar com uma velocidade rotacional igual e com uma direção de rotação no mesmo sentido. Por isso, o tempo de conversão pode ser otimizado.

[0065] Quando o cabeçote de fuso de abrasão 17 foi conduzido com a peça de trabalho 14 (ver Figura 6), a segunda superfície externa plana 14.2 pode ser submetida à abrasão com o rebolo externo 3.1, o qual é mantido sobre o fuso associado de abrasão 3 e é acionado a partir desse, uma vez que a peça de trabalho 14, daqui em diante, é fixada completamente e de modo confiável e preciso com o mandril de tensão 20 na perfuração interna da peça de trabalho por meio do elemento de tensão de expansão de hidrogênio 25. Quando a peça de trabalho é fixada com o mandril de tensão 20 e esse desloca a peça de trabalho em rotação, o que é sugerido por meio da seta indicada de modo circular sobre o lado direito, igualmente no caso do rebolo externo acionado 3.1, a segunda superfície externa plana 14.2 é submetida à abrasão. O rebolo interno 19.1 é conduzido com o seu fuso de abrasão 19 nesta posição, por assim dizer, para o lado e sai do engate.

[0066] O mandril de tensão é de tal modo configurado, que os seus erros de concentricidade, em geral, possuem somente poucos μm. Desse modo, depois desse método e com essa máquina de abrasão, podem ser produzidas peças de trabalho com elevada precisão em uma única máquina de abrasão sobre uma ou a mesma máquina de abrasão, no sentido de uma transformação completa da peça de trabalho de ambos os lados.

[0067] Conforme a configuração da peça de trabalho 14, também é possível que, sobre o lado plano oposto 14.3, as superfícies não planas podem ser submetidas à abrasão. Em um tal caso, por exemplo, ao invés do rebolo de corte por penetração linear 3.1, é utilizado um rebolo perfilado, isto é, no modo do rebolo externo 4.1 representado na Figura 3.

[0068] Na Figura 7 é representada, em uma representação gráfica ampliada, a situação de transformação de acordo com a Figura 6, em que a segunda superfície externa plana 14.2 é adicionalmente deduzida. Com o rebolo plano 3.1, ambas as partes da superfície externa plana 14.2 podem ser submetidas à abrasão de modo confiável.

[0069] Na Figura 8 é ilustrada a posição para a abrasão da segunda superfície externa plana 14.2 em analogia com a Figura 6, no entanto, por meio de um rebolo externo 3.1, o qual é utilizado no método de corte por penetração oblíqua. Esse rebolo externo 3.1 é disposto então abaixo do arranjo correspondente com o seu fuso de abrasão 3 sobre o primeiro cabeçote de fuso de abrasão 2 (aqui não ilustrado). Com um tal arranjo, superfícies externas não planas adicionais podem também ainda ser submetidas à abrasão no lado plano aposto, isto é, eventualmente seções cilíndricas ou cônicas na peça de trabalho sobre o seu segundo lado, para o qual é utilizado o rebolo externo representado 3.1 ou um rebolo perfilado de acordo com a sua modalidade apresentada na Figura 3, no entanto, sob um outro arranjo ou alimentação de modo angular. Se o lado plano oposto é transformado no modo de uma abrasão de corte por penetração linear ou de uma abrasão de corte por penetração oblíqua, depende da tarefa exigida de abrasão e, obviamente, também da geometria da peça de trabalho 14. A máquina de abrasão de acordo com a invenção pode ser adaptada, para esse efeito, correspondente de modo individual à peça de trabalho e a tarefa de abrasão, sem que a construção de base representada na Figura 1 seja de outra maneira configurada.

[0070] Na Figura 9 é ilustrada uma outra modalidade preferencial da máquina de abrasão durante a abrasão da perfuração 14.3 da peça de trabalho 14 por meio do rebolo interno 19.1. Para maior clareza, o rebolo externo 4.1 (ver Figura 3) foi aqui omitido. O rebolo interno 19.1 é configurado como um mandril de abrasão e possui duas regiões de abrasão 19.1.1 e 19.1.2 com diferentes revestimentos de abrasão. O primeiro revestimento conducente de abrasão 19.1.1 serve como uma pré-abrasão das superfícies internas da perfuração 14.3 e o segundo revestimento subsequente de abrasão 19.1.2 serve para a abrasão completa da perfuração. Uma vez que o diâmetro do segundo revestimento de abrasão 19.1.2 é maior do que o do primeiro revestimento de abrasão 19.1.1, após o término da pré-abrasão por meio do primeiro revestimento de abrasão 19.1.1, o cabeçote de fuso de abrasão 17 é deslocado com o fuso de abrasão 19 transversal em relação ao eixo médio correspondente ao eixo X2 e essa segunda região de abrasão 19.1.2 é levada para dentro da perfuração para a abrasão completa. A primeira região de abrasão 19.1.1 se sobressai então no espaço livre dentro do fuso de peça de trabalho 10.

[0071] Normalmente deve ser o rebolo de pré-abrasão o tal, o qual é extraído o mais afastado do armazenamento do fuso. Tais rebolos internos de dois níveis 19.1 são então utilizados, sobretudo, quando a perfuração 14.3 da peça de trabalho 14 possui, por exemplo, dimensões elevadas de abrasão ou as dimensões de abrasão articulam fortemente a partir da pré-transformação. Essa pré-abrasão pode ser vantajosa, conforme o caso, qual substância deve ser cortada.

[0072] Aqui também é utilizado um revestimento de abrasão 19.1.2 para a abrasão completa com revestimento CBN em cerâmica, de modo que são alcançadas correspondentemente boas qualidades da superfície e uma elevada precisão. Para a pré-abrasão pode ser igualmente submetido à abrasão com revestimento CBN em cerâmica; no entanto, pode ser utilizado também um revestimento de abrasão 19.1.1 com revestimento CBN coberto de modo galvânico. Rebolos com revestimentos CBN cobertos de modo galvânico possuem, normalmente, elevados desempenhos de corte, desse modo, eles são particularmente bem adequados para os procedimentos de pré-abrasão. No caso de um tal rebolo interno de dois níveis 19.1, a otimização do processo de abrasão e a precisão alcançável são possíveis no caso da mesma execução técnica da máquina.

[0073] É necessário que o lubrificante de arrefecimento 26 seja alimentado no rebolo 19.1 que se encontra engatado durante a abrasão. De acordo com essa modalidade exemplificativa, o lubrificante de arrefecimento 26 é alimentado ao longo do interior do fuso de peça de trabalho 10 e é alimentado ao engate real de abrasão. A fim de obter uma melhor distribuição do lubrificante de arrefecimento 26, a parte dianteira, isto é a região de pré-abrasão 19.1.1 do rebolo interno 19.1, pode possuir uma saliência cônica para a melhor distribuição do lubrificante de arrefecimento 26. No entanto, uma tal saliência cônica não precisa ser disponibilizada. A vantagem de uma tal elevação cônica 27 na extremidade dianteira do rebolo interno 19.1 consiste em uma baixa turbulência do lubrificante de arrefecimento 26 durante a alimentação na posição de abrasão, com que o abastecimento da zona de abrasão com o lubrificante de arrefecimento e, com isso, as condições de abrasão são melhorados. Como resultado, isto tem uma conseqüência positiva para a precisão dos resultados de abrasão e para a propriedade das superfícies na peça de trabalho submetida à abrasão completa.

[0074] Na Figura 10 é ilustrada uma outra modalidade preferencial análoga em relação à modalidade representada na Figura 9, na qual o rebolo interno 19.1 é igualmente provido de dois níveis com uma primeira região conducente de abrasão 19.1.1 e uma segunda região subsequente de abrasão 19.1.2. A primeira região conducente de abrasão 19.1.1 possui um diâmetro maior do que a segunda região subsequente de abrasão 19.1.2. A primeira região de abrasão 19.1.1 é configurada claramente mais estreita do que a segunda região de abrasão 19.1.2, uma vez que, com a região de pré-abrasão 19.1.1, uma dimensão relativamente grande é polida de modo de abrasão por descascamento, em que é utilizada, de acordo com a finalidade, como revestimento de abrasão CBN. Quando a pré-abrasão é terminada, o rebolo interno 19.1 é conduzido tão longe na perfuração com a sua segunda região 19.1, que a perfuração pode ser submetida à abrasão completa de modo de abrasão cilíndrica interna, particularmente também de modo de abrasão de corte por penetração. Aqui a primeira região de abrasão 19.1.1 é conduzida tão longe no espaço livre dentro do fuso de peça de trabalho 10, que a segunda região de abrasão 19.1.2 pode ser alimentada ao longo do eixo X2 do fuso de abrasão 10 na superfície interna a ser submetida à abrasão da perfuração 14.3.

[0075] A região dianteira de abrasão 19.1.1 do rebolo interno 19.1 possui igualmente uma elevação cônica 27, a qual serve a distribuição uniforme do lubrificante de arrefecimento 26 para as respectivas posições de engate de abrasão.

[0076] As setas indicadas na placa de fixação 12 na ruptura de tensão devem expressar que a placa de fixação mantém a peça de trabalho 14 no estado fixado, contanto que as superfícies a serem submetidas à abrasão sejam transformadas.

[0077] No caso dessa modalidade de pré-abrasão, o tempo de abrasão na peça de trabalho pode ser de tal modo otimizado por meio da pré-abrasão com a primeira região de abrasão 19.1.1 com a direção de deslocamento do rebolo interno 19.1 na direção da placa de fixação 12 na peça fixada de trabalho 14, que o “movimento de introdução” do pino de abrasão 19.1 já é utilizado para a pré-abrasão. Essa modalidade permite que, com a dimensão muito baixa de abrasão, pode ser submetida à abrasão completa com a segunda região de abrasão 19.1.2 do rebolo interno 19.1. Desse modo o tempo de abrasão total para a perfuração 14.3 pode ser otimizado por completo.

[0078] Por meio da integração de um cabeçote de fuso de abrasão, aqui para a abrasão interna, e um equipamento de tensão em uma única unidade de dispositivo, as vantagens do fuso de abrasão de qualquer maneira exigindo uma elevada estabilidade são utilizadas para o equipamento de tensão exigindo uma elevada precisão para ambas as partes da unidade combinada. Lista dos números de referência 1 Base de máquina 2 Primeiro cabeçote de fuso de abrasão 3 Unidade de fuso de abrasão 3.1 Rebolo externo 4 Unidade de fuso de abrasão 4.1 Rebolo externo 5 Fuso de retificação para o mandril de abrasão (abrasão da perfuração) 6 Disco de retificação de diamante 7 Eixos com controle CNC X1/Z1 8 Eixo B 9 Cabeçote e fuso de peça de trabalho 10 Fuso de peça de trabalho 10.1 Eixo médio 11 Fuso de peça de trabalho 11.1 Eixo médio 12 Placa de fixação 13 Placa de fixação 14 Peça de trabalho 14.1 Primeira superfície externa plana 14.2 Segunda superfície externa plana 14.3 Perfuração 14.4 Superfície externa não plana 15 Peça de trabalho 16 Fuso de retificação para o rebolo de abrasão (abrasão externa) 16.1 Disco de retificação 17 Segundo cabeçote de fuso de abrasão 18 Eixos com controle CNC X2/Z2 19 Unidade de fuso de abrasão 19.1 Rebolo de abrasão interno/Pino de abrasão 19.1.1 Primeira região de abrasão 19.1.2 Segunda região de abrasão 19.2 Saliência cônica 20 Mandril de tensão 20.1 Eixo médio 21 Deslocamento axial 22 Faixa de alimentação e de descarregamento 23 Unidade de rotação 24 Anel de batente 25 Elemento de tensão 26 Lubrificante de arrefecimento 27 Elevação dianteira cônica do rebolo interno 30 Direção de alimentação

Claims (22)

1. Máquina de abrasão para a transformação completa de peças de trabalho (14) com uma perfuração central (14.3), superfícies externas planas (14.1, 14.2) e não planas (14.4), a qual possui um primeiro cabeçote de fuso de abrasão (2) com um rebolo externo (3.1, 4.1) para a transformação das superfícies externas (14.1, 14.2, 14.4), um cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) para exercer tensão nas peças de trabalho (14, 15) e um segundo cabeçote de fuso de abrasão (17) com um rebolo interno (19.1) para a transformação da superfície interna de perfuração (14.3), em que a peça de trabalho (14) pode ser fixada em uma placa de fixação (12) do cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) para a transformação deste a partir de pelo menos uma primeira superfície externa plana (14.1) apontando na direção do segundo cabeçote de fuso de abrasão (17) e da perfuração (14.3) sobre um eixo médio (10.1) em uma primeira posição de tensão, a máquina de abrasão caracterizada pelo fato de que o segundo cabeçote de fuso de abrasão (17) suporta um equipamento de tensão (20), o qual pode ser de tal modo conduzido em relação ao seu eixo médio (20.1), que esse pode ser inserido na perfuração já polida (14.3) da peça de trabalho (14) e a peça de trabalho (14) pode ser ali fixada com o equipamento de tensão (20) na sua segunda posição de tensão, na qual o eixo médio (20.1) do equipamento de tensão (20) na segunda posição de tensão alinha-se com o eixo médio (10.1) da placa de fixação (12) na primeira posição de tensão e ambas as posições de tensão existem pelo menos temporariamente ao mesmo tempo, em que, por meio do rebolo externo (3.1) na segunda posição de tensão após a primeira posição liberada, pode ser submetida à abrasão pelo menos uma segunda superfície externa plana (14.2) apontando na direção do cabeçote de fuso de peça de trabalho (9).

2. Máquina de abrasão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o equipamento de tensão (20) pode ser conduzido de modo axial, particularmente com o controle CNC.

3. Máquina de abrasão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o equipamento de tensão (20) é um mandril de tensão, o qual é acionado de modo rotacional

4. Máquina de abrasão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o mandril (20) possui um elemento de expansão hidráulica.

5. Máquina de abrasão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o primeiro cabeçote de fuso de abrasão (2) possui duas unidades de fuso de abrasão (3, 4) com respectivos rebolos (3.1, 4.1) para a transformação da primeira (14.1) e da segunda superfície externa plana (14.2), em que as unidades de fuso de abrasão (3, 4) podem ser conduzidas na direção de eixo X1 e Z1 (7) e o cabeçote de fuso de abrasão (2) pode ser conduzido com o controle CNC em torno de um eixo B (8).

6. Máquina de abrasão, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o primeiro cabeçote de fuso de abrasão (2) possui um fuso de retificação (5) com disco de retificação de diamante (6) para a retificação do rebolo interno (19.1).

7. Máquina de abrasão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a unidade de fuso de abrasão (19) disposta sobre o segundo cabeçote de fuso de abrasão (17) pode ser conduzida com o controle CNC na direção de eixo X2 e Z2 (18).

8. Máquina de abrasão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) possui dois fusos de peça de trabalho (10, 11) cada um com uma placa de fixação (12, 13), os quais são dispostos um com o outro e situados de modo oposto e, por meio de uma unidade de rotação (23), podem ser articulados a partir de uma primeira posição, na qual pelo menos a primeira superfície externa plana (14.1) e a perfuração (14.3) da peça de trabalho (14) a ser submetida à abrasão podem ser submetidas à abrasão, para uma segunda posição, na qual a peça de trabalho já submetida à abrasão se encontra em uma posição de carregamento.

9. Máquina de abrasão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o primeiro e o segundo cabeçote de fuso de abrasão (2, 17) são dispostos cada um sobre um carro cruzado.

10. Máquina de abrasão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o rebolo interno (19.1) e externo (3.1, 4.1) podem ser levados de tal modo controlado no engate de abrasão, que pelo menos a primeira superfície externa plana (14.1) e a perfuração (14.3) são submetidas à abrasão pelo menos temporariamente ao mesmo tempo.

11. Método para a abrasão completa de peças de trabalho (14, 15) com uma perfuração central (14.3), superfícies externas planas (14.1, 14.2) e não planas (14.4) em uma máquina de abrasão com as características conforme as reivindicações de 1 a 10, o método caracterizado pelo fato de que uma peça de trabalho (14) fixada em um cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) é, primeiramente, submetida à abrasão por completo, essencialmente, em suas primeiras superfícies externas (14.1, 14.4) por meio de um rebolo externo (3.1, 4.1) e, pelo menos temporariamente e simultaneamente, na perfuração (14.3) por meio de um rebolo interno (19.1), em seguida, um equipamento de tensão (20) disposto sobre um cabeçote de fuso de abrasão (17) suportando o rebolo interno (19.1) é inserido na perfuração (14.3) e a peça de trabalho (14) é igualmente apertada pelo menos temporariamente e simultaneamente por meio do cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) para a fixação, de tal modo que os eixos médios (10.1, 20.1) da placa de fixação (12) do cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) e do equipamento de tensão (20) alinham-se um como outro sobre o cabeçote de fuso de abrasão (17), depois a fixação é resolvida por meio do cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) e, posteriormente, as segundas superfícies externas (14.2), as quais são essencialmente situadas de modo oposto as primeiras superfícies externas (14.1), são submetidas à abrasão.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o equipamento de tensão (20) é controlado de modo hidráulico a partir da sua posição de liberação para a sua posição de tensão e vice- versa.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o equipamento de tensão (20) é controlado de modo mecânico, elétrico ou eletromagnético a partir da sua posição de liberação para a sua posição de tensão e vice-versa.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o cabeçote de fuso de peça de trabalho (9) articula uma peça carregada de trabalho (15) para uma posição de abrasão.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 14, caracterizado pelo fato de que as primeiras superfícies externas planas e não planas (14.1, 14.4) são submetidas à abrasão essencialmente simultaneamente por meio de um rebolo perfilado (4.1).

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 15, caracterizado pelo fato de que as segundas superfícies externas planas (14.2) são submetidas à abrasão no método de corte por penetração linear.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 15, caracterizado pelo fato de que as segundas superfícies externas planas (14.2) e adicionalmente as superfícies externas não planas são submetidas à abrasão essencialmente simultaneamente por meio do rebolo (3.1) no método de corte por penetração oblíqua.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 17, caracterizado pelo fato de que o lubrificante de arrefecimento (26) é alimentado ao rebolo interno (19.1) por meio do interior do cabeçote de fuso de peça de trabalho (9).

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 18, caracterizado pelo fato de que lubrificante de arrefecimento é distribuído ao rebolo interno (19.1) por meio da modalidade cônica na extremidade do rebolo interno (19.1) na perfuração.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 19, caracterizado pelo fato de que o rebolo interno (19.1) submete à abrasão a perfuração (14.3) previamente com uma primeira região de abrasão (19.1.1) e submete à abrasão por completo com a segunda região de abrasão (19.1.2).

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o rebolo interno (19.1) com a primeira região de abrasão (19.1.1) submete à abrasão a perfuração (14.3) previamente por meio da abrasão de corte por penetração.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o rebolo interno (19.1) com a primeira região de abrasão (19.1.1) submete à abrasão a perfuração (14.3) previamente por meio da abrasão por descascamento.

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