BRPI0710012A2 - método e ferramenta de alisamento para superfìcies de acabamento - Google Patents

Abstract

<B>MéTODO E FERRAMENTA DE ALISAMENTO PARA SUPERFICIES DE ACABAMENTO<D>é revelado um método e uma ferramenta de alisamento (4) para superfícies de acabamento, bem como uma peça de ferramenta que é usinada por meio de um processo de alisamento. A superfície que é para ser usinada é alisada através um processo de formação com o auxílio de uma ferramenta de alisamento compreendendo um membro de alisamento convexo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO EFERRAMENTA DE ALISAMENTO PARA SUPERFÍCIES DE ACABAMEN-TO".

A presente invenção refere-se a um método para acabar super-fícies de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, uma ferramenta dealisamento adequada para o dito método de acordo com o preâmbulo dareivindicação 11 e uma peça de trabalho de acordo com a reivindicação 19.

Métodos e ferramentas de alisamento deste tipo são usados, porexemplo, em superfícies de acabamento de uma vareta de conexão. Em mo-tores de combustão interna um pistão é suportado por meio de um pino depistão em um olho de biela pequeno da vareta de conexão, cujo olho de has-te de conexão grande é conectada em um eixo de manivela. Até agora umabucha de apoio foi inserida no olho de biela pequeno. No curso de esforçosfeitos para fabricação leve e para minimização de custo, esta bucha de apoiodeve ser dispensada de modo que o olho de biela pequeno abrange direta-mente o pino de pistão. É necessário neste contexto fabricar a superfície deapoio do olho de biela pequeno com alta precisão. Até agora, o olho de bielapequeno foi formado para ser redondo, elíptico e/ou do tipo trompete no eixolongitudinal do pino de pistão por escoramento de precisão. Isto resultou quea qualidade de superfície a ser obtida por escoramento de precisão não éboa suficiente para assegurar a durabilidade da conexão de apoio.

Outro problema consiste no fato de que o desgaste aumentadofoi observado especialmente com bielas forjadas sem bucha. O requerenteestabeleceu que este desgaste aumentado tem de ser investigado de voltapara segregações na peça bruta de fundição. Tais segregações (núcleospretos) são decomposições da peça fundida durante a operação de fundi-ção. Estas áreas trem uma dureza maior que a estrutura regular da peça detrabalho. Se a partir de tal peça bruta de fundição uma biela é fabricada porforjamento, as segregações ocorrerão especialmente nas áreas circunferen-ciais centrais dos olhos de biela grande e pequeno de modo que a combina-ção de apoio é submetida ao desgaste nesta área.

Comprado a isto, o objetivo subjacente da invenção é fornecerum método e uma ferramenta pelos quais a qualidade de superfície de taissuperfícies á aperfeiçoada com esforços simples em termos de dispositivos.Além do mais, uma peça de trabalho tendo uma qualidade de superfície a-perfeiçoada e resistência ao desgaste deve ser fornecida.

Este objetivo é atingido quanto ao método pela combinação deaspectos de reivindicação 1 por uma ferramenta de alisamento de acordocom a reivindicação 11 bem como por uma peça de trabalho de acordo coma reivindicação 19.

De acordo com a invenção, o acabamento da superfície é reali-zado por conformação parcial, em que é usada uma ferramenta de alisamen-to que é pressionada com uma superfície convexa contra a superfície a sertrabalhada e é movida ao longo da mesma. Assim, a invenção não faz usode métodos de acabamento convencionais em que a superfície é alisada porremoção de aparas. A peculiaridade do método de acordo com a invençãoconsiste no fato de que um elemento de alisamento convexo é meramentepressionado contra a superfície e não realiza rotação ou similar - como, porexemplo, durante uma operação de giro.

O método de acordo com a invenção e a ferramenta de alisa-mento de acordo com a invenção podem ser usados com sucesso particu-larmente grande no acabamento de um olho de biela.

O eixo da ferramenta de alisamento é de preferência preso emuma cabeça de alimentação radialmente alimentável. Por exemplo, a cabeçade alimentação é uma cabeça de inclinação de diafragma. Por tais cavida-des de apoio de cabeça de alimentação que são ovais em seção transversalou do tipo trompete em direção axial, as superfícies fornecidas com cavida-des ou estruturadas em qualquer outra maneira podem ser fornecidas outrabalhadas.

Em uma modalidade preferida, o elemento de alisamento conve-xo é suportado em um eixo de ferramenta substancialmente rígido e assimnão é pré-tensionado em direção de engate por orientação de mola ou simi-lar. No entanto, em casos particulares de aplicação pode ser necessário pré-tensionar elasticamente o elemento de alisamento convexo na posição deengate. Neste caso, a área que recebe o elemento de alisamento pode serelástica. De acordo com uma modalidade especialmente preferida da inven-ção, o eixo de ferramenta está na forma de um tirante paralelo que é cortadaseparada do eixo de ferramenta por desgaste, por exemplo. Em uma varian-te alternativa da invenção, o eixo de ferramenta está na forma de um tirantede mola por meio de pelo menos uma mola, especialmente uma mola lami-nada. Pelo controle de processo com um estilo de micromedição que detectaa deflexão do tirante paralelo, é confirmada que a geração de diâmetro ocor-reu por rotação simétrica por exemplo com uma ação de alisamento de 5 μm.

Como elemento de alisamento, de preferência é formado umdiamante natural ou um material correspondentemente duro. Por exemplo, éfeito uso de uma esfera de diamante ou um segmento de esfera de diaman-te. O raio de uma superfície de alisamento do elemento de alisamento emuma modalidade preferida da invenção está dentro da faixa de aproximada-mente 2 a 6 mm.

Em uma variante especialmente preferida do método, a ferra-menta de alisamento é guiada aproximadamente ao longo da mesma trilhade movimento como aquela da ferramenta de usinagem usada previamente.

A ferramenta de alisamento é de preferência pressionada contraa superfície em uma pressão de superfície predeterminada o uma orientaçãodefinida. Isto é obtido pelo fato de que a pressão de superfície doa ferramen-ta de alisamento ou a força de orientação da ferramenta de alisamento émantida dentro de uma faixa de tolerância predeterminada. Por tal método,profundidades de aspereza substancialmente menores que por métodosconvencionais podem ser obtidas. A profundidade de aspereza obtida emtestes preliminares foi menos que 1/1000 mm. É confirmado por um controlede processo apropriado da força de pressão que a geração de diâmetro o-correu por rotação simétrica por exemplo em uma ação de alisamento de 5μm. A força de pressão constante desejada pode ser obtida, por exemplo,devido à força centrífuga atuando no elemento de alisamento e é ajustávelpela velocidade da ferramenta de alisamento.No caso de aplicações particulares, é vantajoso quando as cavi-dades são formadas na superfície a ser tratada; podem estar na forma deuma ranhura circunferencial, em formato circunferencialmente espiral ou umformato cruzado ou outro, podem ser fendas formadas em seções. Contro-Iando apropriadamente a ferramenta de alisamento, é vantajoso em algunscasos quando a ferramenta de alisamento é desengatada na área dos ditascavidades a fim de evitar concentrações de tensão e assim dano da peça detrabalho e/ou da ferramenta de alisamento. Além do mais, é possível intro-duzir cavidades, por exemplo calhas de lubrificação, na superfície do com-ponente pela ferramenta de alisamento. Tal ferramenta pode ser uma ferra-menta de múltiplos propósitos tendo uma esfera pequena para introduzir acalha e uma esfera grande para alisar o diâmetro.

A estabilidade dimensional da superfície a ser trabalhada podeser ainda aperfeiçoada, quando a ferramenta de preparação é ajustada pri-meiramente para a dimensão de ajuste teórica, e subseqüentemente a pre-paração, por exemplo mandrilagem fina, é realizada por meio de controlar ouajustar a borda de corte de ferramenta, até que o centro de qualquer outrovalor dentro da faixa de tolerância é atingido.

Em uma etapa subseqüente, este valor é captado como dimen-são zero na máquina e é transferido para uma estação de medição - umaassim chamada mestre - e é fixado.

No caso de uma mudança de ferramenta a dita medida zero po-de ser captada do mestre e transferida para a ferramenta na máquina. Estatransferência pode ser realizada pelo controle de máquina ou diretamentepor ajuste na borda de corte de ferramenta (ferramenta de alimentação).

Em uma variante preferida da invenção é verificada depois doalisamento se a ferramenta de alisamento está em posição. Desta maneirapode ser determinado, por exemplo, se o elemento de alisamento é danifica-do ou é existente de todo.

A orientação mencionada no começo é ajustada de modo que adeformação (achatamento) da ferramenta de alisamento durante o alisamen-to pode ser compensada.Isto resultou em ser especialmente vantajoso em termos de fa-bricação quando a ferramenta de alisamento é uma ferramenta de múltiplospropósitos tendo pelo menos uma borda de corte de preparação.

A borda de corte de preparação é de preferência disposta demodo aproximadamente diametral com respeito ao elemento de alisamentode modo que opcionalmente a ferramenta de alisamento ou a borda de cortede preparação pode ser engatada por um movimento de rotação.

A presente aplicação sugere aperfeiçoar o comportamento dedesgaste para formar uma ranhura circunferencial especialmente em partesforjadas na parte central das paredes circunferenciais de furos/cavidades deapoio - por exemplo os olhos de biela grande e pequeno. A dita ranhura cir-cunferencial é desenhada tal que as segregações são parcialmente desgas-tadas e assim não são mais localizadas na área de apoio principal do furo deapoio de modo que surpreendentemente a resistência ao desgaste pode sersubstancialmente aperfeiçoada em frente de soluções convencionais.

Sob certas circunstâncias pode também ser suficiente, no entan-to, preparar a parede circunferencial do cavidade de apoio e a ranhura cir-cunferencial somente por giro de precisão, em que é essencial que as se-gregações não são mais localizados na área de apoio principal do apoio. Orequerente reserva o direito de direcionar uma reivindicação independenteseparada para a formação de uma ranhura - independentemente do métodode preparação.

Outros desenvolvimentos adicionais vantajosos da invenção sãoo tema das sub-reivindicações.

As modalidades preferidas da invenção devem ser explicadasem detalhe depois aqui por meio de representações esquemáticas, em que:a figura 1 mostra uma biela a ser preparada;a figura 2 mostra uma representação esquemática de uma fer-ramenta de alisamento de acordo com uma primeira modalidade de acordocom a invenção;

a figura 3 mostra uma vista dianteira da ferramenta de alisamen-to da figura 2 inserida em um cone de eixo oco;a figura 4 é uma representação espacial da ferramenta de alisa-mento da figura 3 inserida em uma haste de uma ferramenta de máquina;

a figura 5 é uma vista lateral da cabeça de inclinação de dia-fragma compreendendo a ferramenta de alisamento da figura 4;

a figura 6 é uma vista lateral da cabeça de inclinação de dia-fragma compreendendo a ferramenta de alisamento da figura 5 no estadodefletido;

a figura 7 mostra uma vista de topo da cabeça de inclinação dediafragma compreendendo a ferramenta de alisamento da figura 6;

a figura 8 é uma vista lateral de um eixo de ferramenta elástico;

a figura 9 é uma representação aumentada da ferramenta dealisamento da figura 8;

a figura 10 é uma vista lateral de uma ferramenta de alisamentona forma de uma ferramenta de múltiplos propósitos;

a figura 11 é uma vista lateral da ferramenta de múltiplos propó-sitos da figura 10;

a figura 12 é uma vista lateral da ferramenta de múltiplos propó-sitos com a ferramenta de alisamento sendo engatada;

a figura 13 é uma vista lateral da ferramenta de múltiplos propó-sitos com a borda de corte de preparação sendo engatada;

a figura 14 é uma curva de penetração do elemento de alisa-mento em resposta à força de orientação;

a figura 15 mostra uma superfície alisada de acordo com o mé-todo de acordo com a invenção; e

a figura 16 mostra as profundidades de aspereza de um cavida-de de apoio mandrilado fina e um alisado de uma biela.

A figura 1 mostra uma biela 1 submetida a usinagem, o olho deapoio pequeno 2 da qual deve ser de superfície acabada de alta qualidadede modo que um pino de pistão de um pistão (não mostrado) pode ser inse-rido sem utilizar uma bucha de apoio. Para o acabamento, uma ferramentade alisamento 8 é utilizada em um eixo de ferramenta 6. A figura mostra umamodalidade em que a ferramenta de alisamento 4 é rígida sem elasticidade.A ferramenta de alisamento 8 de preferência consiste em um diamante natu-ral ou um material comparável e é montado no eixo de ferramenta 6 pormeio de um parafuso de sujeição 12 inserido em um furo de recepção 10 doeixo de ferramenta 6 tal que uma superfície de alisamento convexa ou esfé-rica 14 se projeta na direção radial do eixo de ferramenta 6. Na modalidademostrada, esta superfície de alisamento 14 é desenhada para ter um raio deaproximadamente 2,75 mm, é claro também outros raios, por exemplo umraio de 5 mm pode ser usado.

A figura 3 mostra a ferramenta de alisamento 4 da figura 2 inclu-indo um eixo de ferramenta rígido 6 inserido em um cone de eixo oco con-vencional (HSK) 16 que por sua vez - como mostrado na figura 4 - pode serinserido em uma ferramenta radialmente alimentável de modo que o elemen-to de alisamento 8 pode ser pré-tensionado e alimentado contra a superfíciea ser trabalhada.

Esta disposição de ferramenta pode então ser inserida, de acor-do com a figura 4, em uma haste 18 de uma ferramenta de máquina 20 demodo que o elemento de alisamento 8 é móvel ao longo de uma trilha demovimento predeterminada no olho de biela 2 (conforme Figura 1). É prefe-rido neste contexto, quando a trilha de movimento corresponde aproxima-damente para uma ajustada durante a mandrilagem fina. Na modalidademostrada, a ferramenta de alisamento 4 é inserida em uma cabeça de incli-nação de diafragma 22.

De acordo com a figura 5, tal cabeça de inclinação de diafragma22 tem um garfo 24 ajustável em direção axial incluindo uma ranhura de gar-fo 26 se estendendo obliquamente com respeito ao eixo longitudinal no qualum pinhão 28 de uma cabeça de ferramenta 30 imerge. A dita cabeça deferramenta 30 é conectada de modo operativo em um diafragma 32 tal que,quando a ranhura de garfo 26 é deslocada, a cabeça de ferramenta 20 éinclinada e assim a ferramenta de alisamento 4 é defletida - como represen-tado na figura 6 - na direção radial e realiza um movimento de alimentaçãoou reajuste radial. Para este propósito, a cabeça de ferramenta 30 está dis-posta, de acordo com a figura 7, centralmente entre duas telas 34, 36 for-mando um eixo de rotação. Controlando apropriadamente a cabeça de incli-nação de diafragma 22 , a superfície de alisamento 14 do elemento de ali-samento 8 pode ser colocada em uma posição predeterminada com relaçãoà superfície a ser trabalhada. É preferido no método de acordo com a inven-ção, quando a superfície de alisamento 14 é pré-tensionado por 10 μm emfrente da superfície a ser trabalhada. Isto é, a superfície de alisamento 14 épré-tensionada em direção radial por 10 μm na peça de trabalho em frenteda superfície a ser trabalhada e assim define o plano de alisamento.

No caso de exigências especiais poderia ser necessário dese-nhar o eixo de ferramenta 6 para exibir certa elasticidade. Neste caso, a par-te que recebe o elemento de alisamento 8 pode ser elástica. Na modalidademostrada na figura 8 isto é feito por um tirante paralelo 38 que é cortado se-parado do eixo de ferramenta 6 por desgaste, por exemplo. Isto deve serilustrado depois aqui por meio da figura 9 mostrando uma representaçãoaumentada da ferramenta de alisamento 4 da figura 8.

Como alguém pode considerar especialmente a partir da figura9, o tirante paralelo 38 inclui duas pernas 40, 42 que são conectadas pormeio de uma tela 44 recebendo o elemento de alisamento 8. O elemento dealisamento 8 é suportado na tela 44 por uma placa de regulagem 46 e émantido na mesma por meio do parafuso de sujeição 12. As pernas 40, 42 ea tela 44 são espaçadas da parte central 48 do eixo de ferramenta 6 por a-proximadamente 0,5 mm, em que um parafuso de ajuste 50 que é suportadona parte central 48 é aparafusado na perna 40. por meio do parafuso de a-juste 50, a pré-deflexão da ferramenta de alisamento 4 e a rigidez do tiranteparalelo 38 podem ser ajustadas. Na modalidade mostrada, um assento 52em que um elemento de elastômero 54 é recebido, passa através da partecentral 48. O dito elemento de elastômero 54 é suportado na perna esquerda43 do tirante paralelo 38 por uma primeira parte terminal por meio de umelemento de montagem 56 e na segunda perna 42 do tirante paralelo 38 porsua segunda parte terminal. O corpo de elastômero 54 serve como um ele-mento de amortecimento e para regular a rigidez da ferramenta de alisamen-to 4. Em uma modalidade não mostrada, um amortecedor a óleo é usado emvez do elemento de elastômero 54.

A preparação e o alisamento são realizados por exemplo emduas estações. Quando se trabalha uma biela 1 (conforme figura 1), a prepa-ração é de preferência realizada por mandrilagem fina por uma cabeça debroca de furo fino de preferência ajustável em direção radial. A dita cabeçade perfuração de furo fino é inicialmente pré-ajustada de acordo com o pré-ajuste teórico em um dispositivo de medição apropriado, por exemplo umdispositivo de pré-ajuste de ferramenta. Depois disto, a mandrilagem fina érealizada, em que a usinagem é realizada por meio de controle ou ajuste demáquina da borda de corte de ferramenta, até que o meio da faixa de tole-rância ou outro valor predeterminado dentro da faixa de tolerância é obtido.Esta dimensão real é então captada na máquina como dimensão zero e adita dimensão zero é transferida para um dispositivo de medição, um assimchamado mestre, e é fixada. No caso de uma mudança de ferramenta, a ditadimensão zero pode ser diretamente captada pelo mestre e transferida namáquina por meio do controle de ferramenta de máquina ou ajuste da bordade corte (ferramenta radial) par a ferramenta de mandrilagem fina. Este cur-so de ação assegura que a mandrilagem fina é realizada com precisão má-xima e reprodutibilidade de modo que uma geometria de componente quesatisfaz exigências máximas e tem uma profundidade de aspereza mínimapredeterminada (menos que 1 μιτι) é realizada pelo alisamento subseqüente.Como descrito no início, o elemento de alisamento 8, de preferência a esferade diamante é inserida em uma cabeça de ferramenta de alimentação radi-almente ajustável. O controle é designado de modo que a força de pressãoou a pressão de superfície do elemento de alisamento 8 aplicada na superfí-cie a ser trabalhada pode ser controlada durante a usinagem de modo quepermanece dentro de uma faixa de tolerância predeterminada e assim cons-tantemente uma orientação particular (aproximadamente 10 μιτι) é eficiente.Esta orientação é adaptada para compensar também pequenos ovais inde-sejados da mandrilagem fina.

A cabeça de alimentação radialmente ajustável permite trabalhartambém as superfícies tendo cavidades - por exemplo formando fendas delubrificação, etc. É preferido desengatar o elemento de alisamento na áreadas ditas tendas de lubrificação ajustando a cabeça de alimentação de modoque depois de passar o dito cavidade, o elemento de alisamento não é ex-posto à tensão de impacto, porque é engatado novamente somente depoisde ter passado o dito cavidade.

Depois que a realização de a operação de alisamento é verifica-da por um dispositivo de medição se o elemento de alisamento 8 está aindaem posição e se existe possibilidade de desgaste que pode então ser apro-priadamente compensado. Uma medição respectiva de desgaste é tambémrealizada durante a preparação (mandrilagem fina), em que a ferramenta émedida depois de cada usinagem de uma peça de trabalho, e o desgastepossivelmente existente é armazenado e compensado pela compensação dedesgaste orientação por estação (correção de desvio). Esta correção podeser feita usando um valor de meio de deslizamento, em que por exemplodurante uma mudança de ferramenta uma rejeição de unidade de mediçãolivre de tempos de processamento primário é realizada com leitura atualiza-da e correção de desvio possível.

A figura 10 ilustra uma modalidade de uma ferramenta de alisa-mento 4 na forma de uma ferramenta de múltiplos propósitos 58 tendo umacorda de corte de preparação 60 que é praticamente responsável para man-drilagem fina, em que em uma etapa subseqüente o elemento de alisamento8 pode ser engatado com seu segmento de esfera rodando a ferramenta 4.

De acordo com a figura 11 mostrando uma vista lateral da ferra-menta de múltiplos propósitos 58 da figura 10, resultou em ser especialmen-te vantajoso quando a borda de corte de preparação 60 está disposta demodo aproximadamente diametral com respeito ao elemento de alisamento8 de modo que opcionalmente o elemento de alisamento 8 ou a borda decorte de preparação 60 podem ser engatados por um movimento de rotação.lsto deve ser ilustrado em detalhe depois aqui por meio das figuras 12 e 13mostrando a ferramenta de múltiplos propósitos 58 engatada com a borda decorte de preparação 60 e engatada com o elemento de alisamento 8, respec-tivamente.Na figura 12 é mostrada uma cabeça de alimentação radialmen-te alimentável dentro da qual a ferramenta de múltiplos propósitos 58 podeser inserida. A cabeça de alimentação está na forma de uma cabeça de in-clinação de diafragma 22 tendo um garfo 24 ajustável na direção axial inclu- indo uma ranhura de garfo 26 se estendendo obliquamente com respeito aoeixo longitudinal no qual um pinhão 28 da cabeça de ferramenta 30 imerge.A dita cabeça de ferramenta 30 é operativamente conectada a um diafragma32 tal que quando a ranhura de garfo 26 é deslocada, a cabeça de ferramen-ta 30 é inclinada e assim a ferramenta de alisamento 4 - como mostrado na figura 12 - ou a borda de corte de preparação 60 - como mostrado na figura13 - é engatada. Isto é, por controle apropriado da cabeça de inclinação dediafragma 22, a superfície de alisamento ou a borda de corte de preparação60 pode ser colocada em uma posição predeterminada com relação a umasuperfície a ser trabalhada. A figura 14 ilustra uma curva de penetração 62 do elemento dealisamento 8 em resposta à força de orientação F. A característica de pro-fundidade de penetração de força se estende de modo relativamente planotendo um gradiente de aproximadamente 0,5 Ν/μm. A ferramenta de alisa-mento 4 é de preferência operada na faixa de deflexão entre 25 e 50 μm e é ajustável por um batente fixo. De acordo com a figura 14, o elemento de ali-samento 8 começa a penetrar a superfície do componente a partir de umaforça de orientação de aproximadamente 40N. A uma força de orientação deaproximadamente 75 N por exemplo, uma profundidade de penetração de 50μm é alcançada.

De acordo com a figura 15, uma qualidade de superfície exce-lente que permite uma aspereza RZ de 0,8 pode ser obtida pelo método dealisamento de acordo com a invenção - tais profundidades de aspereza pra-ticamente não podem ser alcançadas por mandrilagem fina.

A figura 16 mostra uma medição concreta da profundidade de aspereza por meio de uma curva 64, em que a aspereza depois da mandri-lagem fina é mostrada na direita e importa em aproximadamente 2,5 a 4 μm.Pelo método de alisamento de acordo com a invenção, uma profundidade deaspereza mostrada na esquerda é menor que 1 μηη, por exemplo de 0,7 μm,pode ser obtida. Os olhos de biela 2 fabricados desta maneira (conformefigura 1) têm uma qualidade excelente e foram aprovados em testes de vidade ferramenta de modo que o uso de buchas de apoio convencionais não émais exigido. Isto resultou em que aspereza em frente dos contornos de fu-ros finos pode ser ainda aperfeiçoada pelo método de alisamento de acordocom a invenção. Quase quaisquer contornos, por exemplo cavidades redon-dos, cavidades elípticos (elipse de aproximadamente 10 μιτι) ou contornosque são em formato de trompete em direção longitudinal podem ser forma-dos pela ferramenta de acordo com a invenção.

É claro, o método e a ferramenta de alisamento 4 não são restri-tos ao uso em olhos de biela 2 mas podem também ser usados para outrassuperfícies tendo uma alta qualidade de superfície. O método, de acordocom a invenção, e a ferramenta de alisamento 4 podem também ser empre-gados em trabalhar diâmetros internos de cilindro, em que as fendas de Iu-brificação prescritas (em formato espiral, padrão de diamante...) podem serformadas nas paredes circunferenciais. O método, de acordo com a inven-ção, e a ferramenta de alisamento 4 podem ser usados como uma alternati-va de retifica que exige esforços consideráveis em termos de ferramenta demáquina e controle.

Como explicado no começo, a invenção é especialmente ade-quada também para uso com peças de trabalho em que ocorrem segrega-ções na área das paredes circunferenciais das cavidades de apoio. Como asditas segregações são formadas substancialmente na área circunferencialcentral em peças de trabalho forjadas em barras redondas, de acordo com ainvenção uma ranhura circunferencial é introduzida dentro da dita parte cen-tral das paredes circunferenciais. A dita ranhura pode ter uma largura de umou mais milímetros, por exemplo cerca de 3 mm, no caso de uma biela, aprofundidade meramente importando em uma fração da largura. Assim ocomportamento de desgaste da peça de trabalho pode ser aperfeiçoado jácom ranhuras tendo uma profundidade de 1 μιτι e 5 μηη. Isto é, a largura daranhura e a profundidade da ranhura são desenhadas, de acordo com a in-venção, em uma relação de mais que 100:1, de preferência mais que1000:1. A ranhura pode ser formada por giro de precisão de acordo com ométodo como descrito pela invenção por alisamento. No último caso, a ra-nhura pode ser inicialmente preparada por giro de precisão e então ser aca-bada por alisamento. Em princípio, é também possível formar a ranhura poralisamento somente.

É claro, o método de acordo com a invenção pode também serusado para cavidades de apoio ovais (olhos de biela) ou por um desvio deseção transversal do formato circular, porque praticamente qualquer formatode cavidade pode ser trilhado pela cabeça de alimentação. A vantagem prin-cipal de uma ranhura circunferencial trabalhada por alisamento reside nofato de que é formada uma passagem de óleo limpo em que uma película deóleo contínua é formada sem interromper de modo que o comportamento dedesgaste da peça de trabalho ou a biela sem bucha é ainda aperfeiçoado.Devido à pequena profundidade da ranhura, é também referida como micro-ranhura.

A presente invenção refere-se a um método e uma ferramentade alisamento para acabamento de superfícies bem como uma peça de tra-balho que é trabalhada por alisamento. De acordo com a invenção, a super-fície que deve ser trabalhada é alisada por um processo de formação com aajuda de uma ferramenta de alisamento convexa.Listagem de Referência

1 - biela

2 - olho de apoio

4 - ferramenta de alisamento

6 - eixo de ferramenta

8 - elemento de alisamento

10 - furo de recepção

12 - parafuso de sujeição

14 - superfície de alisamento

16 - cone de eixo oco

18 - haste20 - ferramenta de máquina

22 - cabeça de inclinação de diafragma

24 - garfo

26 - ranhura de garfo

28 - pinhão

30 - cabeça de ferramenta

32 - diafragma

34 - tela

36 - tela

38 - tirante paralelo

40 - perna

42 - perna

44 - tela

46 - placa de regulagem

48 - parte central

50 - parafuso de ajuste

52 - assento

54 - elemento de elastômero

56 - elemento de montagem

58 - ferramenta de múltiplos propósitos

60 - borda de corte de preparação

62 - curva de penetração

64 - curva

Claims (21)

1. Processo para acabamento de superfícies, especialmente decavidades de apoio, compreendendo as seguintes etapas:- preparação da superfície, especialmente furos pequenos e- alisamento da superfície trabalhada por meio de conformaçãoparcial a partir de uma ferramenta de alisamento esférico (4), o qual é pres-sionado contra a superfície e movido ao longo da mesma.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a ferra-menta de alisamento (4) é conduzida aproximadamente ao longo da pista daferramenta para preparação.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a fer-ramenta de alisamento (4) é pressionada contra a superfície com uma pres-são de superfície predeterminada ou uma força de pretensão predetermina-da.

4. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,em que a profundidade de aspereza após alisamento é menor que 1/1000mm.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,em que na superfície são formadas cavidades em forma de ranhura ou reen-trâncias.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, em que na super-fície uma ranhura circúndante é formada com uma profundidade em escalamicrométrica.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,em que a ferramenta de alisamento (4) é colocada em operação de atuaçãode modo que a pressão de superfície ou a força de pretensão está constan-temente dentro de uma faixa de tolerância predeterminada.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,compreendendo as seguintes etapas:- pré-ajustagem da ferramenta de preparação a uma grandezade ajustagem teórica;- preparação até que o meio da faixa de tolerância;- utilizar na máquina o valor obtido como referência zero;- fixar e transmitir a referência zero a uma estação de medição(mestre);- quando da troca de ferramenta verificar a referência zero daestação de medição e transmitir da máquina para a ferramenta.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,em que após o alisamento é verificado em uma estação de medição se aferramenta de alisamento (4) está em posição.

10. Processo de acordo com uma das reivindicações anteriores,em que uma deformação da ferramenta de alisamento (4) é compensadadurante o alisamento.

11. Ferramenta de alisamento que compreende um membro lisoesférico (8), o qual se projeta a partir de um eixo de ferramenta rígido (6).

12. Ferramenta de alisamento de acordo com a reivindicação 11,em que o membro de alisamento (8) consiste em diamante, preferencialmen-te diamante natural.

13. Ferramenta de alisamento de acordo com a reivindicação 11ou 12, em que o eixo de ferramenta (6) é tensionado em uma cabeça de ali-mentação radialmente alimentável (30).

14. Ferramenta de alisamento de acordo com a reivindicação 13,em que o cabeçote de ajuste é um cabeçote de queda de membrana (22).

15. Ferramenta de alisamento de acordo com uma das reivindi-cações 11 a 14, com pelo menos uma borda de corte de preparação (60).

16. Ferramenta de alisamento de acordo com a reivindicação 15,em que o borda de corte de preparação (60) está disposto aproximadamentede forma diametral em relação ao membro de alisamento (8).

17. Ferramenta de alisamento de acordo com uma das reivindi-cações 11 a 16, em que o raio de uma superfície de alisamento (14) domembro de alisamento (8) está entre 2 e 6 mm.

18. Ferramenta de alisamento de acordo com uma das reivindi-cações 11 a 17, em que o membro de alisamento (8) está fixado em um eixode ferramenta (6).

19. Peça de ferramenta com pelo menos uma cavidade de apoi-o, cujas bordas são trabalhadas por alisamento fino.

20. Peça de ferramenta de acordo com a reivindicação 19, emque a ranhura circunferencial é formada na porção central da parede circun-ferencial.

21. Peça de ferramenta de acordo com a reivindicação 20, emque a ranhura possui uma profundidade de menos que 20 pm, preferencial-mente, uma profundidade entre 1 a 5 pm.