MÁQUINA COM FERRAMENTA DE PERFILAR EM FORMA DE DISCO Ξ RÉGUA DE PERFILAR PARA RETIFICAR DENTES DE UMA ENGRENAGEM
[01] O modelo de utilidade refere-se a uma máquina com ferramenta de perfilar em forma de disco e régua de perfilar para retificar dentes de uma engrenagem, onde um parafuso de retificação (!) com um perfil em formato de dentes (2), que está disposto de modo giratório sobre uma baste de retificação, de modo que pode ser girado em torno de um eixo geométrico de rotação {C> durante a retificação e um dispositivo de perfilar (3), com o qual uma parte das áreas de formação (4, 5) do parafuso de retificação (1) pode ser perfilada, no qual o dispositivo de perfilar (3) apresenta uma haste de perfilar (6), que é portadora de uma ferramenta de perfilar em formato de discos (7) de modo que pode ser girada em torno de um eixo geométrico de rotação (B) e adicionaImente uma ferramenta de retificação da extremidade dos dentes disposta no dispositivo de perfilar (3), sendo o dispositivo de perfilar (3) e a haste de perfilar {6} dispostas sobre uma peça corrediça que possibilita o avanço da ferramenta de retificação da extremidade dos dentes na área externa da circunferência ¢10) do parafuso de retificação (1), onde a máquina com a ferramenta de perfilar da extremidade dos dentes é uma régua de perfilar (8) de formato retangular em seção transversal, que apresenta uma borda de perfilar (9) reta, cuja forma corresponde ao comprimento (L) igual ou superior a largura (B) do parafuso de retificação (1), e por o dispositivo de perfilar (3) em uma área frontal (11) apresentar duas superfícies de contato (12, 23) para a régua de perfilar (8), e contendo ainda um dispositivo de fixaçao (14).
[02] Na fabricação dé engrenagens, o processo final tem uma relevância importante. Durante o processo final de fabricação, os flancos do dente são retificados, por meio do qual são realizados seus contornos exatos. Sendo que nisso, muitas vezes desejam-se correções que vão além das formas evolventes do dente que influenciam positivamente a operação da engrenagem, [03] Um método eficiente para a fabricação de engrenagens é uma retificação produtiva por meio de um parafuso de retificação (1). Aqui, a engrenagem a ser processada está em contato com o parafuso de retificação (1), de modo que, através do material abrasivo do parafuso de retificação (1), pode-se remover um excedente dos flancos de dente.
[04] Para assegurar uma qualidade suficiente da engrenagem, as áreas operacionais da engrenagem do parafuso de retificação (1) [isto é, perfil em formato de dentes (2) do parafuso de retificação (1 ) após um determinado número de ferramentas terem sido retificadas, devem ser novamente colocadas no formato desejado, Para isso é necessário um procedimento de retificação para o qual pode ser utilizado um procedimento de retificação de perfil ou então um procedimento de retificação de linha por linha. Na retificação de perfil a ferramenta de retificação apresenta um contato de linha com os flancos em formato de dente da ferramenta de retificação, enquanto que na retificação de linha por linha apresenta-se um contato pontual.
[05] Sendo que nisso, a ferramenta de perfilar prevista para a perfilagem do parafuso de retificação (1) não deve somente perfilar o perfil em formato de dentes, portanto a rosca, do parafuso de retificação (1). Também é necessário, pelo menos, em determinados intervalos de tempo, perfilar a área da circunferência do parafuso de retificação (1), portanto o seu envoltório. Para isso, a ponta dos dentes do parafuso de retificação (1) ou seu perfil de retificação é respectivamente perfilado.
[06] Para perfilar a ponta dos dentes, basicamente pode-se utilizar a ferramenta de perfilar em formato de discos (7). No entanto, com isso podem ocorrer algumas desvantagens.
[07] É indiferente, se a perfilagem das áreas de formação (4 e 5) do parafuso de retificação (1) for efetuada através do processo de perfilagem do perfil ou do processo de perfilagem pontual, a perfilagem da ponta dos dentes é uma etapa adicional de trabalho, no qual a ferramenta em formato de discos (7) - pelo menos no caso de um parafuso cilíndrico de retificação - é conduzida na direção do eixo geométrico de rotação (C) do parafuso de retificação (1) para perfilar o envoltório do parafuso de retificação (1). Isso requer o respectivo tempo que reduz a eficácia da produtividade do processo de retificação, Além disso, uma ferramenta de perfilar em formato de discos (7) não pode ser aplicada da melhor maneira possível para perfilar o envoltório do parafuso de retificação (1).
[08] Portanto, o objeto do presente modelo de utilidade consiste, adicionalmente, em desenvolver uma máquina com ferramenta de perfilar do tipo mencionado acima, de modo que a perfilagem do parafuso de retificação (lí possa ser efetuada mais rapidamente e mesmo assim com exatidão, no qual a meta é obter um alto grau de flexibilidade para o processo de perfilar.
[09] A solução deste objeto, de acordo com o modelo de utilidade, é caracterizada pelo fato de que a máquina com ferramenta de perfilar compreende, adicionalmente, uma barra de perfilar que apresenta uma borda de perfilar (9), cuja forma, pelo menos, parcialmente, corresponde ao envoltório ideal do parafuso de retificação (1).
[010] De preferência, a barra de perfilar é fixada ao dispositivo de perfilar (3)* No entanto, isso não é obrigatório, Ela pode estar montada em qualquer lugar de uma sala de máquinas, contanto que ali seja possível a entrada no parafuso de retificação £1).
[011] De preferência, a barra de perfilar apresenta um comprimento que, pelo menos, seja a largura (B) do parafuso de retificação £1}. Porque, neste caso, através de uma só entrada da régua de perfilar (8), em uma só etapa de processo em um curto espaço de tempo, é possível perfilar toda a região da ponta do parafuso de retificação (1), [012] Peste caso, a régua de perfilar (8) pode apresentar uma borda reta de perfilar, o que é recomendável no caso de um parafuso cilíndrico de retificação. Basicamente, também é possível que a régua de perfilar £8) apresente uma borda em forma curvada, pois isso oferece um parafuso de retificação £1) globoidical.
[013] O dispositivo de perfilar (3) e/ou a haste de retificação pode estar dispostas sobre uma peça corrediça, que permite movimentar a borda de perfilar (9) para a área da circunferência externa do parafuso de retificação (1), Nisso, a peça corrediça pode permitir o movimento da borda de perfilar £9), enquanto a mesma está direcionada na direção do eixo geométrico de rotação (A), isto é, a borda de perfilar (9) fica disposta paralela ao eixo geométrico de rotação (C) do parafuso de retificação (1).
[014] De preferência, a régua de perfilar (8) pode apresentar um formato retangular em sua seção transversal. O dispositivo de perfilar (3) pode apresentar, pelo menos, duas superfícies de contato (12, 13) para a régua de perfilar (8) em uma região do lado frontal. Além disso, ela pode apresentar um dispositivo para a fixação da régua de perfilar (8).
[015] De preferência, a régua de perfilar (8) consiste em diamante policristalino (PKD).
[016] A ferramenta de perfilar em formato de discos (7) pode apresentar um tipo de perfil, de modo que durante a perf ilagem das áreas de formação (4 e 5) do parafuso de retificação (1) apresenta-se um contato consideravelmente pontual entre a ferramenta de perfilar e o parafuso de retificação (1).
[017] Assim, o modelo de utilidade propõe, adicional mente, à ferramenta de perfilar e:m formato de discos (7), uma régua de perfilar (8), na qual a região da ponta do perfil em formato de dentes (2) é perfilado.
[018] Isso somente requer uma fração de tempo, que seria requerido por uma ferramenta de perfilagem topográfica para perfilar a ponta do perfil.
[019] De preferência, a ferramenta de retificação é um parafuso de retificação (1) de rosca simples ou de rosca múltipla para a retificação de uma engrenagem pelo método produtivo.
[020] Com a máquina com ferramenta de perfilar proposta torna-se possível reduzir consideravelmente o tempo para o processo de perfilar e, ao mesmo tempo, obter a mesma qualidade, visto que toda a ponta do perfil em formato de dentes (2) do parafuso de retificação (1) pode ser perfilada em um intervalo de tempo muito curto por meio da régua de perfilar (8) ou da barra de perfilar através de uma só entrada em direção radial ao parafuso de retificação (1). Assim, é consideravelmente aumentada a eficiência do custo do processo de perfilagem.
[0211 Pos desenhos está ilustrada uma modalidade do modelo de utilidade* [022] A Figura 1 apresenta uma seção axial através de um parafuso de retificação (1) durante a perfilagem de seu perfil em formato de dentes (2) com uma ferramenta de perfilar em formato de dentes.
[023J A Figura 2 apresenta uma seção axial através de um parafuso de retificação (1) durante a perfilagem da ponta do perfil era forraato de dentes (2) do parafuso de retificação (1) por meio de uma régua de perfilar (8).
[024] A Figura 3 apresenta uma vista era perspectiva de um dispositivo de perfilar (3) para perfilar tanto o perfil em formato de dentes (2) bem como a ponta do parafuso de retificação (1) e [025] A Figura 4 apresenta uma seção do dispositivo de perfilar {3) de acordo com a Figura 3, no qual o plano da seção está perpendicular ao eixo· geométrico de rotação (A) da haste de perfilar (6).
[026] A figura 5 apresenta uma seção axial através de um parafuso de retificação (1) durante a perfilagem de seu perfil em formato de dentes (2) com uma ferramenta de perfilar em formato de dentes, ilustrando a ação dos dois discos de perfilar adjacentes.
[027] Na Figura 1 pode ser visualizada a perfilagem. já conhecida de linha por linha de uma ferramenta de retificação 1, na forma de um parafuso de retificação (1). O parafuso de retificação (1) apresenta u:m perfil em formato de dentes (2) em seção axial, o qual é definido ou limitado por dois flancos (4 e 5), que formam as áreas de formação {4 e 5) na perfilagem. O primeiro flanco Í4) e também o segundo flanco (5) apresentam uma forma substancialmente linear em uma seção axial, certamente as correções estão superpostas em relação a forma consideravelmente linear para obter um contra perfil correspondente na engrenagem retificada acabada. Ambos os flancos {4 e 5) estão dispostos - conforme pode ser visualizado - em oposição um ao outro.
[028] Para assegurar que o perfil em formato de dentes ¢2) apresente uma forma exata prevista é necessário um processo de perfilagem, para o qual está disposta uma ferramenta de perfilar em formato de discos (7). A ferramenta de perfilar (7), em seção axial, apresenta o formato delineado de acordo com a Figura 1, isto é, uma primeira área abrasiva 15 e uma segunda área abrasiva 16 que estão previstas para uma atuação em conjunto com o primeiro flanco (4) e o segundo flanco (5), respectivamente.
[029] Durante o processo de perfilagem o parafuso de retificação (1) gira em torno do eixo geométrico de rotação (C) e a ferramenta de retificação ¢7) de rotação simétrica em torno do eixo geométrico de rotação (A), Quando é estabelecida a rotação em torno do eixos geométricos de rotação (A), (C) , a área de trabalho da ferramenta de perfilar (7) , que está provida com as áreas abrasivas (15, 16), é "enfiada" na rosca do parafuso de retificação (1), isto é, a ferramenta de perfilar (7) é movimentada em direção axial (Y) dependendo do passo da rosca e da velocidade de rotação do parafuso de retificação (1) . Sendo que nisso, inicialmente o primeiro flanco (4) e então o· segundo flanco (5) são perfilados linha por linha, Isto é, após a respectiva passagem axial da ferramenta de perfilar (7), é movida em relação ao parafuso de retificação (1), radialmente em direção da coordenada de entrada (X) , até que o perfil em formato de dente (2) tenha sido retificado sobre toda sua altura.
[030] Enquanto a ponta do perfil em formato de dentes (2), isto é, a área da circunferência externa (10) do parafuso de retificação (1), podería ser, basicamente, perfilada por meio da ferramenta de perfilar em formato de discos (7), o modelo de utilidade visualiza uma outra solução.
[031] Como pode ser visualizado na Figura 2, a perfilagem da área externa da circunferência (10), isto é, a área de envoltório do parafuso de retificação (1) é efetuada por meio de uma régua de perfilar (8) que apresenta uma borda de perfilar (9) . A borda de perfilar (9) está em formato reto na modalidade apresentada - que corresponde à forma cilíndrica do parafuso de retificação (1), Para parafusos globoidais também podería ser considerado um formato arqueado da borda de perfilar (9). A perfilagem da ponta da engrenagem ocorre pelo avanço da régua de perfilar (8) na direção (X) por um valor definido, de modo que toda a ponta do parafuso de retificação (1) fica perfilado com uma só etapa de processo.
[032] Para tornar isso possível, o comprimento (L) da régua de perfilar (8) é, pelo menos, igual à largura (B) do parafuso de retificação Cl), isto é, a régua de perfilar (8) cobre toda a largura (B) do parafuso.
[033] Os pormenores do dispositivo podem ser visualizados na Figura 3 e 4.
[034] 0 dispositivo de perfilar (3) apresentado nas duas Figuras 3 e 4 está montado na máquina com ferramenta de perfilar e - mais especificamente - está montado sobre uma peça corrediça de modo que pode ser movimentado nas direções (X) e (Y) relativas ao parafuso de retificação (1). No entanto, alternativamente ou adicionalmente, também é possível que o parafuso de retificação (1) esteja disposto sobre uma peça corrediça. Decisiva é a possibilidade de um movimento de translação entre o parafuso de retificação Cl) e as ferramentas de perfilar.
[035] Para perfilar o perfil em formato de dentes C2) do parafuso de retificação (1), o dispositivo de perfilar (3) apresenta uma haste de perfilar C6), que mantém a ferramenta de perfilar em formato de discos (7), pelo qual a mesma pode girar durante a perfilagem era torno do eixo geométrico (B) . Na Figura 3 está representada uma ferramenta de perfilar (7), que apresenta dois discos de perfilar dispostos de modo adjacente (em distinção à representação esquemática de acordo com a Figura 1).
[036] Além da haste de perfilar (6) com a ferramenta de perfilar em formato de discos C7)r o dispositivo de perfilar (3) apresenta, além disso, a régua de perfilar C8) que apresenta a borda de perfilar (9). Como pode ser melhor visualizado na Figura 4, a régua de perfilar (8) está instalada em uma região do lado frontal ¢11) do dispositivo de perfilar (3) . A mesma é mantida por um dispositivo de fixação (14) que fixa a régua de perfilar (8), depois da mesma ser alinhada a duas superfícies de contato (12 e 13) do dispositivo de perfilar (3), [037] Portanto, durante a perfilagem da área da ponta do perfil em formato de dentes (2) , por meio da régua de perfilar (8), a região da ponta é completamente perfilada por um movimento de entrada da barra perpendicular ao eixo geométrico da ferramenta de retificação (1) em um só etapa de processo, no qual a régua de perfilar (8) ou borda de perfilar (9) permanece paralela ao eixo geométrico (C).
[038] De preferência, a régua de perfilar (8) consiste de diamante policristalino (PDK). A mesma é uma massa entremeada de partículas de diamante, extremamente rija, sinteticamente fabricada com orientação aleatória em urna matriz metálica. É produzida por sintetização de partículas de diamante selecionadas em alta pressão e altas temperaturas. O processo de sintetização é controlado dentro de uma região estável de diamante, no qual resulta uma estrutura extremamente dura e resistente à abrasâo.
[039] A introdução de material de resfriamento durante 0 processo de perfilagem é efetuada por meio de um bocal de agente de resfriamento (17) para a ferramenta de perfilar (7) e por meio de um bocal de resfriamento (18) para a régua de perfilar (8).
Lista de Referências Numéricas: 1 Parafuso de retificação 2 Perfil em formato de dentes 3 Dispositivo de perfilar 4 Área de formação (flanco do perfil em formato de dentes) 5 Área de formação [flanco do perfil em formato de dentes) 6 Haste de perfilar 7 Ferramenta de perfilar em formato de discos 8 Régua de perfilar 9 Borda de perfilar 10 Área externa da circunferência do parafuso de retificação (1) (Área da ponta) 11 Área do lado frontal 12 Superfície de contato 13 Superfície de contato 14 Dispositivo de fixação 15 Primeira área abrasiva da ferramenta de perfilar em formato de discos 16 Segunda área abrasiva da ferramenta de perfilar em formato de discos 17 Bocal de agente de resfriamento 18 Bocal de agente de resfriamento C Eixo geométrico de rotação da ferramenta de retificação A Eixo geométrico de rotação da ferramenta de perfilar L Comprimento da régua de perfilar B Largura do parafuso de retificação X Coordenada de avanço radial (direção da altura do pe r f i1) Y Coordenada de avanço axial.
REIVINDICAÇÕES