BRPI0903796A2 - porta-ferramenta de ajuste axial - Google Patents

Abstract

A presente invenção tem por objeto um porta-ferramenta de ajuste axial, essencialmente constituído por um corpo principal (1) com conector, num alojamento (2) do qual é montada com deslizamento uma peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta (4). Porta-ferramenta caracterizado pelo fato de a peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta (4) cooperar com um anel de ajuste em translação (5), montados livres em rotação na extremidade do corpo principal (1) comportando o alojamento (2) de montagem dessa peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta (4) e unido em transiação com essa extremidade, por intermédio de um dispositivo de esferas (8), e apresentando-se sob forma de uma luva munida de uma roscagem interior (5'), com esse dispositivo de esferas (8) apresentando um jogo de funcionamento axial que garante, quando de aperto da peça móvel (3), uma aplicação da face proximal (51) do anel de ajuste (5) sobre um ressalto externo dista de apoio correspondente (1') do corpo principal (1), a peça móvel (3) estando bloqueada em posição de serviço, após ajuste, por intermédio de ao menos um dispositivo (6) por tração cooperando com uma parte correspondente (7) da peça móvel (3). A invenção é mais particularmente aplicável na área de fabricação de portas-ferramenta monoblocos, modulares, ou outros utilizados em máquinas multi-fuso, multi-pontos de trabalho, para a montagem precisamente idêntica de ferramentas em tais máquinas.

Description

Relatório Descritivo da patente de invenção para "PORTAFERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL".

A presente invenção diz respeito à área de fabricação de porta-ferramenta monobloco, modular ou outros utilizados em máquinas multi-fuso, multi-pôntos de trabalho, para a montagem precisamente idêntica de ferramentas em taismáquinas e tem por objeto um porta-ferramenta de ajuste axial.

O ajuste axial de ferramentas é geralmente realizado por meio debuchas de ajuste montadas nos porta-ferramenta.

As ferramentas utilizadas em máquinas multi-fuso, que usinam peçasidênticas necessitam ao mesmo tempo de um ajuste axial de ferramentasparticularmente preciso a fim de respeitar estritamente as operações feitas nasdiversas peças, tais como o fresamento, o mandrilamento, o faceamento, ocontorneamento, etc.

Em tais máquinas, cada ferramenta deve ser perfeitamente pré-ajustada em comprimento de uma maneira estritamente idêntica de um fuso aooutro; quer dizer, com a mesma precisão.

Para tanto, foi proposto, por FR-A-2 590 819, um tal dispositivo,essencialmente constituído por um acoplamento provido de um encaixe demontagem nos cabeçotes da máquina do tipo cone padrão americanos, cone morseou de haste cilíndrica e outros, e contendo, na sua extremidade oposta ao encaixe,uma peça móvel tipo monobloco ou tipo modular de recebimento de uma ferramenta.Nesse dispositivo, o alojamento de recepção da peça móvel do acoplamento tem aforma de dois furos de diâmetros diferentes, cujo maior estende-se a partir da facedo conector e é ligado ao menor no interior desse conector, com esses furosapresentando um comprimento que permite a centragem longa da peça móvel. Alémdisso, o acoplamento é provido, no nível do maior furo, por um lado, de ao menosdois parafusos de bloqueio e de ajuste da peça móvel que cooperam com os sulcosinclinados invertidos de forma esférica da peça móvel e, por outro lado, de ao menosum elemento de guia montado em saliência em um dos furos e que cooperam comum sulco correspondente da peça móvel.

Esse dispositivo permite melhorar sensivelmente a precisão damontagem, mas é relativamente complexo, de maneira que a montagem e o ajustede uma ferramenta são relativamente longos, o que gera um tempo de preparaçãoigualmente longo, sobretudo para o equipamento de máquinas multi-fuso e multi-pontos de trabalho.

Conhece-se também, por CA-A-972 943, um porta-ferramenta defuracão e de rebaixo de mudança rápida, no qual a realização da mudança rápidaefetua-se por meio de esferas de manutenção que podem ser postas em posição deliberação da ferramenta por um deslocamento de uma bucha, mas que não podemde maneira alguma realizar um aperto do corpo da ferramenta, pois não permitem aobtenção de uma rigidez suficiente na montagem.

Com efeito, um tal aperto do corpo da ferramenta por meio das esferasdo dispositivo de mudança rápida seria incompatível com uma montagem rígida,pois o ajuste pela porca solidária a carcaça que contém as esferas seria impossível.

Segundo esse documento CA-A-972 943, não está de maneira algumaprevisto um dispositivo de aperto por tração, que cooperaria com uma partecorrespondente de uma peça móvel. Com efeito, o parafuso de aperto do suporte dabucha do instrumento de mudança rápida não pode servir para o bloqueio da peçamóvel após o ajuste. Esse parafuso serve então somente para manter o suportesobre o qual está montada a bucha que permite uma montagem e umadesmontagem rápida, e esse parafuso não é de maneira alguma destinado a apertaro corpo da ferramenta, que se tornaria impossível de desmontar.

Além disso, FR-A-1 595 136 descreve um dispositivo de ajuste no qualum instrumento de deslocamento da ferramenta no porta-ferramenta não está ligadoem translação com o corpo do porta-ferramenta, com o ajuste podendo serunicamente realizado numa direção por um aperto mais ou menos consideráveldesse instrumento no corpo da ferramenta. Daí resulta forçosamente um ajustemenos preciso, particularmente em função da independência total desse meio dedeslocamento com relação ao porta-ferramenta.

A presente invenção tem por objetivo atenuar esses inconvenientespropondo um porta-ferramenta de ajuste axial de constituição simples e deoperação rápida, permitindo agilidade para colocá-lo em funcionamento.

Para tanto, o porta-ferramenta de ajuste axial, que é essencialmenteconstituído por um corpo principal com acoplamento, em um alojamento no qualpode ser montado por deslizamento uma peça móvel de montagem de umaferramenta, é caracterizado pelo fato de a peça móvel de montagem de umaferramenta cooperar com um anel de ajuste em translação, montado livre emrotação na extremidade do corpo principal que comporta o alojamento de montagemda dita peça móvel de montagem de uma ferramenta e solidário em translação comessa extremidade, por intermédio de um dispositivo de esferas, e apresentando-sesob forma de uma luva munida de roscagem interior, com esse dispositivo deesferas apresentando um jogo de funcionamento axial que garante, quando doaperto da peça móvel, uma aplicação da face proximal do anel de ajuste contra umressalto externo de apoio correspondente do corpo principal, com a peça móvelestando bloqueada em posição de serviço, após ajuste, por intermédio de ao menosum dispositivo de aperto por tração que coopera com uma parte correspondente dapeça móvel.

A invenção será mais bem compreendida graças à descrição abaixo,que se refere a um modo de realização sugerido, dado a título de exemplo nãolimitativo, e explicado com referência aos desenhos esquemáticos anexados, nosquais:

A figura 1 é uma vista explodida em perspectiva de um porta-ferramenta de acordo com a invenção;

A figura 2 é uma vista lateral direita em corte do porta-ferramenta emposição montada com o dispositivo de aperto por tração;

A figura 3 é uma vista lateral direita em corte análoga à da figura 2, dodispositivo de posicionamento em rotação e de guia em translação;

A figura 4 é uma vista em corte de maior escala representando o porta-ferramenta em posição desmontada na orientação correspondente à da figura 3.

As figuras 1 à 4 dos desenhos anexados representam um porta-ferramenta de ajuste axial, que é essencialmente constituído por um corpo principal(1) com acoplamento, em um alojamento (2) no qual é montada através dedeslizamento uma peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta (4).

De acordo com a invenção, a peça móvel (3) de montagem de umaferramenta (4) coopera com um anel de ajuste em translação (5), montado livre emrelação sobre a extremidade do corpo principal 1 comportando o alojamento (2) demontagem dessa peça móvel 3 de montagem de uma ferramenta (4) e solidário emtranslação com essa extremidade, por intermédio de um dispositivo de esferas (8) eapresentando-se sob forma de uma luva munida de roscagem interior (5'), comesses dispositivos de esferas (8) apresentando um jogo de funcionamento axial quegyrante, quando do aperto da peça móvel (3), uma aplicação da face proximal (51)do anel de ajuste (5) contra um ressalto externo distai de apoio correspondente (1')do corpo principal (1), com a peça móvel (3) estando bloqueada em posição deserviço, após ajuste, por intermédio de ao menos um dispositivo de aperto (6) portração que coopera com uma parte correspondente (7) da peça móvel 3. (figura 1 efigura 2).

O guia em rotação e a união em translação do anel de ajuste emtranslação (5) na extremidade do corpo principal 1, por intermédio de um dispositivode esferas (8), permitem, graças ao jogo de funcionamento desse dispositivo deesferas (8), quando do aperto da peça móvel (3), um deslocamento suficiente doanel de ajuste em translação (5) para aplicar sua face proximal (51) contra o ressaltoexterno distai de apoio correspondente (1') do corpo principal (1). Daí resulta que oajuste da ferramenta pode ser realizado de maneira particularmente precisa, comqualquer folga operacional sendo eliminado eliminada quando do aperto da peçamóvel (3).

Além disso, segundo uma outra característica da invenção, uma juntaperiférica (9) é interposta entre a face proximal (51) do anel de ajuste (5) e o ressaltoexterno de apoio correspondente (1') do corpo principal (1). Assim, uma vedaçãoperfeita fica garantida entre o corpo principal (1) e a face correspondente do anel deajuste (5), de maneira que qualquer vazamento de líquido de corte é evitado.

Além disso, o anel de ajuste em translação (5) é provido de um nônio(10) que coopera com um índice correspondente (11) previsto no corpo principal (1).

A peça móvel (3), que apresenta uma parte (3') de encaixe noalojamento (2) do corpo principal (1) e que tem, na extremidade oposta, a ferramenta(4), é provida de uma seção com rosca (3)" de diâmetro correspondente ao daroscagem interior (5') do anel de ajuste (5). Além disso, a peça móvel 3 apresenta,entre a ferramenta (4) e sua seção com rosca (3"), um ressalto (31) provido de umajunta periférica (32), com esse ressalto sendo guiado, em posição de serviço, emurn rebaixo (12) correspondente previsto na extremidade livre do anel de ajuste (5).Assim, na posição de serviço do porta-ferramenta, a peça móvel (3) é mantida noalojamento (2) do corpo principal (1) e, então, no corpo principal (1), por cooperaçãoda roscagem interior (5') do anel (5) com a seção com rosca (3"), com o ressalto (31)penetrando no rebaixo (12) e garantindo, por intermédio da junta periférica (32), avedação frontal do porta-ferramenta.

Segundo uma outra característica da invenção, e como mostram,sobretudo, as figuras 3 e 4 dos desenhos anexos, a peça móvel (3) é guiada emtranslação e mantida em rotação por intermédio de um pino radial (13) que cooperacom um sulco longitudinal (14) previsto numa porção do comprimento da parte (3')de encaixe no alojamento (2) do corpo principal (1), um parafuso (15) que atravessaa parede do alojamento (2), sensivelmente diametralmente ao pino radial (13),cooperando com um sulco fechado (16) previsto nessa parte (3') de encaixe pararealizar uma limitação do curso da peça móvel (3). Assim, a peça móvel (3) pode serperfeitamente posicionada radialmente com uma liberdade de deslocamento axial noalojamento (2), tendo em vista o seu ajuste definitivo e seu bloqueio através dodispositivo de aperto (6), com o pino radial (13) podendo contribuir, além disso, paraseu travamento em rotação.

O dispositivo de aperto (6) (figura 1 e figura 2) apresenta-sepreferencialmente sob forma de ao menos um parafuso de ponta esféricaatravessando radialmente a parede do alojamento (2) do corpo principal (1) ecooperando com ao menos uma parte correspondente (7) da peça móvel (3). Essaparte (7) da peça móvel (3) tem vantajosamente a forma de uma cavidade alongada,inclinado a partir da extremidade livre da parte (3') de encaixe em direção à porçãocom rosca (3") e terminando-se em porção de esfera.

Assim, quando do aperto do parafuso de ponta esférica que forma odispositivo de aperto (6), esse tem a tendência de avançar em direção ao fundo doentalhe que forma a parte (7) prevista na parte (3') de encaixe da peça móvel (3), demaneira que essa última tem a tendência de ser puxada em direção ao fundo doalojamento (2) do corpo principal (1) e que qualquer folga operacional entre o anelde ajuste (5) e a porção com rosca (3") da peça móvel (3) é totalmente compensadapela reabsorção do jogo de funcionamento do dispositivo de esferas (8). Depreferência, o dispositivo é provido de ao menos dois dispositivos de aperto (6)espaçados angularmente a fim de assegurar um aperto uniforme da parte móvel (3)no corpo principal (1). Evidentemente, podem também ser previstos três dispositivos(6) dispostos radialmente a intervalos regulares de 120 graus um do outro.

Segundo uma característica da invenção, o anel de ajuste (5)apresenta, do lado de seu encaixe na extremidade correspondente do corpoprincipal (1), um ressalto interno (52), em recuo com relação a sua extremidadedistai (51) e delimitando, em posição de montagem no corpo principal (1), com aface correspondente desse último, uma folga operacional longitudinal (110), e aporção com rosca (3") da peça móvel apresenta um comprimento no máximo igualao comprimento da roscagem interior do anel de ajuste (5), com o ressalto (31)prolongando essa porção com rosca (3") que está espaçada com relação a essaúltima por uma folga (130) ligeiramente inferior a esse a essa folga (110) previstaentre o ressalto interno do anel de ajuste (5) e a face correspondente do corpoprincipal (1) (figura 1 e figura 2).A previsão dessas diferentes folgas permite evitar, em todos os casosem que, quando do ajuste de posição da ferramenta (4) por meio do anel de ajuste(?}, que a peça móvel (3) entre em posição de apoio pela sua porção rosqueadacom rosca (3") contra a extremidade correspondente do corpo principal (1) sobre oqual é guiado esse anel de ajuste (5). Um ajuste longitudinal da ferramenta (4) épraticamente possível sobre toda a maior extensão da porção com rosca (3").

Os dispositivos porta-ferramentas desse tipo são geralmente munidos,de forma conhecida, de meios de lubrificação da ferramenta de corte que consistenum canal central (100) que atravessa o corpo principal (1) e é prolongado na peçamóvel (3) por um canal central (101) para desembocar em canais de distribuiçãolongitudinal (102) radiais ou outros previstos perto da extremidade da peça móvel (3)que recebe a ferramenta (4).

Segundo uma outra característica da invenção, para garantir umavedação constante do canal central (100) que forma o meio de lubrificação, entre ocorpo principal (1) e o canal central (101) da peça móvel (3), é vantajosamenteprevisto um tubo de interligação (103) colado ou fixado na parte do canal central(100) do corpo principal (1) e guiado de maneira estanque em translação no canalcentral (101) da peça móvel (3) por intermédio de uma junta anular (104). Assim,qualquer que seja a posição ajustada da peça móvel (3) e da ferramenta comrelação ao corpo principal (1), a lubrificação da ferramenta (4) fica sempre garantidaseguindo um percurso perfeitamente vedado.

A montagem da peça móvel (3) no alojamento (2) do corpo principal (1)efetua-se por apresentação de sua parte (3') de encaixe frente ao alojamento (2),com o eixo longitudinal do sulco (14) dessa parte (3') estando no alinhamento doeixo do pino radial (13). Após a introdução da parte (3') no alojamento (2) e aentrada da porção com rosca (3") na extremidade da parte com roscagem interior doanel de ajuste (5), essa última é aparafusada nessa porção (3"), de maneira que apeça móvel (3) é puxada para o interior do alojamento (2). Após uma fixaçãocomplementar correspondente ao aparafusamento complementar do anel (5), oparafuso (15) é acionado a fim de levar sua extremidade no sulco fechado (16) e delimitar assim o movimento da peça móvel (3) e, dessa forma, um recuo não desejadodo corpo principal (1).

O ajuste definitivo de posição da ferramenta (4) pode, então, serefetuado de maneira muito precisa por acionamento do anel de ajustem (5), com odeslocamento podendo ser verificado pela leitura do nônio (10), equipando o anel(5), em relação ao índice (11).

Uma vez atingida a posição requerida pela ferramenta (4) com relação ao corpoprincipal (1), basta bloquear essa posição por aperto do ou dos parafusos quefonnam o dispositivo de aperto (6).

Graças à invenção, é possível obter um porta-ferramenta de ajusteaxial, permitindo um posicionamento particularmente preciso da ferramenta e, nocaso de utilização de ferramentas idênticas, em relação à máquinas multi-fusos e/oumulti-postos, o ajuste das ferramentas de maneira precisamente idêntica.Evidentemente, a invenção não está limitada ao modo de realização descrito erepresentado nos desenhos anexos. Modificações são possíveis, sobretudo doponto de vista da constituição dos diversos elementos ou por substituição deequivalentes técnicos, sem por isso sair da área de proteção da invenção.

Claims (11)

1. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", essencialmente constituído porum corpo principal (1) com conector, num alojamento (2) do qual é montada emdeslizamento uma peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta (4),caracterizado pelo fato de que a peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta(4) coopera com um anel de ajuste em translação (5), montados livres em rotação naextremidade do corpo principal (1) que comporta o alojamento (2) de montagemdessa peça móvel (3) de montagem de uma ferramenta (4) e unida em translaçãocom essa extremidade por intermédio de um dispositivo de esferas (8) e seapresentando sob forma de uma luva munida de roscagem interior (5'), com essedispositivo de esferas (8) apresentando um jogo de funcionamento axial quegarante, quando do aperto da peça móvel (3), uma aplicação da face proximal (51)do anel de ajuste (5) contra um ressalto externo distai de apoio correspondente (1')do corpo principal (1), com a peça móvel (3) estando bloqueada em posição deserviço, após ajuste, por intermédio de ao menos um dispositivo de aperto (6) portração cooperando com uma parte correspondente (7) da peça móvel (3).

2. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que uma junta periférica (9) é interposta entre a faceproximal (51) do anel de ajuste (5) e o ressalto externo de apoio correspondente (1')do corpo principal (1).

3. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o anel de ajuste em translação (5) éprovido de um nônio (10) que coopera com um índice correspondente (11) previstono corpo principal.

4. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a peça móvel (3), que apresenta uma parte (3') deencaixe no alojamento (2) do corpo principal (1) e que porta, na extremidade oposta,a ferramenta (4), é provida de uma seção rosqueada (3") de diâmetrocorrespondente ao da roscagem interior (5') do anel de ajuste (5).

5." "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 4, caracterizado pelo fato de a peça móvel (3) apresentar, entrea ferramenta (4) e sua seção rosqueada (3"), um ressalto (31) provido de uma juntaperiférica (32), com esse ressalto sendo guiado, em posição de serviço, numalaminagem (12) correspondente prevista na extremidade livre do anel de ajuste (5).

6. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de a peça móvel (3) ser guiada emtranslação e mantida em rotação por intermédio de um pino radial (13) que cooperacom uma ranhura longitudinal (14) prevista na porção do comprimento da parte (3')de encaixe no alojamento (2) do corpo principal (1), um parafuso atravessando aparede do alojamento (2), sensivelmente diametralmente ao pino radial (13),cooperando com uma ranhura fechada (16) prevista nessa parte (3') de encaixe pararealizar uma limitação do movimento da peça móvel (3).

7. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o dispositivo de aperto (6) apresentar-se sob forma de aomenos um parafuso de ponta esférica que atravessa radialmente a parede doalojamento (2) do corpo principal (1) e que coopera com ao menos uma partecorrespondente (7) da peça móvel (3).

8. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a parte (7) da peça móvel (3) estar sob forma de umentalhe alongado, inclinado a partir da extremidade livre da parte (3') de encaixe nadireção da parte rosqueada (3").

9. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de ser provido de ao menos doisdispositivos de aperto (6) espaçados angularmente a fim de assegurar um apertouniforme da parte móvel (3) no corpo principal (1).

10. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com qualquer umadas reivindicações de 1 até 6, caracterizado pelo fato de que o anel de ajuste (5)apresenta, do lado de seu encaixe na extremidade correspondente do corpoprincipal (1), um ressalto interno (52), em recuo com relação à sua extremidadedistai (51) e delimitando, em posição de montagem no corpo principal (1), com aface correspondente desse último, um jogo de funcionamento longitudinal (110) e aporção rosqueada (3") da peça móvel (3) apresenta um comprimento no máximoigual ao comprimento do roscagem interior do anel de ajuste (5), o ressalto (31)prolongando essa porção rosqueada (3") que está espaçada com relação a essaúltima por um jogo (130) ligeiramente inferior àquele (110) previsto entre o ressaltointerno do anel de ajuste (5) e da face correspondente do corpo principal (1).

11. "PORTA-FERRAMENTA DE AJUSTE AXIAL", de acordo com a reivindicação-1, munido de instrumentos de lubrificação da ferramenta de corte (4) que consistemem um canal central (100) que atravessa o corpo principal (1) e é prolongado napeça móvel (3) por um canal central (101) para desembocar em canais dedistribuição longitudinais (102), radiais ou outros, previstos perto da extremidade dapeça móvel (3) que recebe a ferramenta (4), caracterizado pelo fato de ser providode um tubo de interligação (103) colado ou fixado na parte de canal central (100) docorpo principal (1) e guiado de maneira estanque em translação no canal central(101) da peça móvel (3) por intermédio de uma junta anular (104).