La presente invenzione riguarda il campo delle macchine utensili ad asportazione di truciolo, e si riferisce più in particolare ad una stazione operatrice multipla adatta per dette macchine ed attrezzata in modo da poter eseguire, mediante una pluralità di unità operatrici, delle operazioni di fresatura, tornitura, alesatura e rettifica secondo la direzione di più assi prefissati.
Una stazione operatrice di questo tipo è attualmente ricavata mediante la sovrapposizione o comunque il collegamento meccanico di più parti, delle quali ciascuna può traslare solitamente nella direzione di un solo asse della terna cartesiana ortogonale e/o eseguire una rotazione, tutte queste traslazioni e/o rotazioni essendo necessarie per imprimere i diversi moti di avanzamento, di lavoro e di registrazione dei diversi utensili e/o del pezzo da lavorare.
Ciò comporta necessariamente che ciascuna delle parti sovrapposte costituenti la stazione debba essere costruita in modo da presentare una rigidità sufficiente a consentire la desiderata precisione di lavoro, e che di conseguenza si debba far ricorso a strutture massiccie e pesanti.
Inoltre, poichè le parti atte a traslare l'una rispetto all'altra secondo una desiderata direzione sono fra loro collegate con un sistema di guide di scorrimento, è necessaria una accuratissima esecuzione delle guide stesse, affinchè le tolleranze di lavorazione ed i giochi fra i pezzi che compongono le guide delle diverse parti sovrapposte o comunque fra loro collegate costituenti la stazione operatrice, sommando gli effetti delle loro imprecisioni e delle loro vibrazioni, non compromettano il desiderato grado di precisione della lavorazione.
Un ultimo inconveniente non trascurabile presentato dalle stazioni operatrici secondo l'attuale stato della tecnica è costituito dal fatto che, eseguendo un'operazione di rettifica, i finissimi frammenti di abrasivo delle molle impiegate inevitabilmente tendono a ricadere sulle parti della macchina situate più in basso, inserendosi nelle guide di scorrimento fra le parti o fra queste ed il basamento di supporto, con gli ovvi risultati di grave deterioramento delle parti stesse. Dette stazioni quindi non possono essere utilizzate di norma per eseguire anche operazioni di rettifica, a meno che non si predispongano dei costosi e macchinosi dispositivi atti ad impedire la detta azione dei minuscoli frammenti di mola.
Riassumendo gli inconvenienti sopraelencati si può rilevare come le stazioni operatrici multiple secondo le attuali conoscenze risultino più costose e pesanti, con una precisione di lavoro relativamente difficile da ottenere, e con la limitazione di non potere di norma eseguire fra gli altri anche dei lavori di rettifica.
L'inventore del presente trovato ha concepito una stazione operatrice multipla leggera e di semplice realizzazione, nella quale le varie parti componenti sono dislocate e coordinate in modo da ridurre in maniera sostanziale gli inconvenienti e le limitazioni esposte prima.
A tale scopo infatti l'inventore ha ideato l'oggetto della presente invenzione, che è costituito da una stazione operatrice multipla per macchina utensile ad asportazione di truciolo per lavorazioni di tornitura, fresatura e rettifica secondo più assi, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di unità operatrici indipendenti atte ad essere collegate indifferentemente ad un utensile o ad un pezzo da lavorare, e ad impartire loro rispettivamente il moto di lavoro e/o di avanzamento, dette unità essendo applicate su di una struttura portante di forma arcuata con la concavità rivolta verso il basso, ed essendo posizionate in modo che al disotto della zona in cui si trova il pezzo durante una qualsiasi fase della lavorazione, non si trovino parti funzionali della macchina soggette a muoversi di moto relativo l'una rispetto all'altra.
Verrà ora effettuata una descrizione più dettagliata di una preferita realizzazione della stazione operatrice secondo l'invenzione dalla quale risulteranno evidenti tutti i vantaggi conseguibili.
Nella descrizione si farà anche riferimento ai disegni allegati, che rappresentano:
- in fig. 1 una vista prospettica della detta preferita realizzazione di una stazione multipla secondo l'invenzione;
- in fig. 2 una vista prospettica della sola struttura portante a "C" della stazione della fig. l;
- in fig. 3 la vista prospettica di un'altra realizzazione dell'invenzione nella quale le unità operatrici, per ottenere una più elevata rigidità, sono interposte fra due strutture portanti a C parallele.
Se si considera la fig. 1 si può vedere come si presenta una stazione operatrice multipla secondo la presente invenzione: su di una struttura portante 2 di forma arcuata con la concavità rivolta verso il basso, che nella preferita realizzazione rappresentata ha la forma di una "C" è applicata una pluralità di unità operatrici indipendenti 3, 4, 5, in numero di tre nel presente caso. Tali unità operatrici sono tutte provviste di un mandrino 3m, 4m, 5m, atto a venire collegato indifferentemente ad un utensile con un codolo sagomato opportunamente, ad esempio conicamente, di tipo noto, o ad un portapezzo anch'esso provvisto di un codolo di collegamento sagomato in modo analogo.
Una 3 di dette unità è fissata sulla zona mediana del lato orizzontale 2a della "C" ed ha asse verticale K, mentre le altre due 4, 5 ad asse orizzontale h, z sono fissate rispettivamente in posizione affacciata sugli altri suoi due lati 2b, 2c.
Le dette unità operatrici risultano così posizionate in modo che, in un qualsiasi momento della lavorazione, ed indipendentemente da quali unità fungono da portautensile e quale da portapezzo, al di sotto della zona 6 in cui si trova il pezzo non si trovino parti funzionali della macchina soggette a muoversi di moto relativo l'uno rispetto all'altra. Questa disposizione consente, come già accennato, di poter eseguire anche operazioni di rettifica senza doversi preoccupare dei frammenti delle mole, che al massimo si depositano su di una superficie liscia che può costituire il supporto di base della stazione multipla 1 (non rappresentato), e che possono pertanto venire periodicamente rimossi con metodi noti senza problemi di sorta.
Le possibilità operative di ciascuna unità, 3, 4, 5 possono variare a seconda delle esigenze dei cicli di lavoro previsti.
Secondo un esempio indicativo previsto dall'inventore ciascuno dei mandrini 3m, 4m, 5m delle dette unità operatrici 3, 4, 5 può essere mosso di moto rotatorio a prefissate velocità, in modo da poter eseguire operazioni ad esempio di foratura ed alesatura ecc. con i mandrini recanti gli ultensili, oppure operazioni di tornitura con il mandrino recante il pezzo da lavorare.
L'unità operatrice 3 ad asse verticale k è registrabile in direzione verticale ed il suo detto asse k può inoltre venir fatto ruotare di prefissati angoli alpha sul piano verticale che lo contiene e che è parallelo alla struttura 2 a "C".
Ciascuna delle due unità operatrici 4, 5 disposte sui lati verticali 2b, 2c della struttura 2 a "C", o il mandrino relativo, è inoltre registrabile in senso assiale, cioè in direzione parallela alla struttura stessa, e laterale, cioè perpendicolarmente ad essa.
Quest'ultimo movimento può venire impartito ad esempio facendo scorrere l'unità operatrice rispetto a perni guida 7, che scorrono assialmente entro a fori 8 (fig. 1 e 2) ricavati nella struttura portante 2.
I mandrini 3m, 4m, 5m delle dette unità operatrici 3, 4, 5 possono anche venir ruotati di prefissati angoli intorno ai detti rispettivi assi k, h, e, z, per poi venir mantenuti in tale posizione ad esempio per tutta la durata di una fase di lavorazione nella quale i mandrini 3m, 4m, 5m eseguono la funzione di portapezzo.
È chiaro per un tecnico del ramo come quest'ultima possibilità di regolazione sia molto più agevole ed efficace, per esempio, dell'uso di un ripartitore di tipo noto.
Da una stazione multipla come quella testé descritta possono venire eseguiti rapidamente e con minimi spostamenti relativi fra le varie parti anche cicli di lavoro notevolmente complessi e delicati, ottenendo perciò un risultato ottimale in quanto a precisione con una stazione molto più semplice, leggera e versatile rispetto a quelle tradizionali.
La struttura portante 2 può venire disposta non solo verticalmente come nel caso raffigurato, ma anche secondo orientamenti diversi.
Per conferire una ancora maggior rigidità all'insieme, una stazione operatrice multipla secondo l'invenzione può comprendere anche una seconda struttura portante 12 arcuata disposta parallela alla prima 2, con le diverse unità inserite scorrevolmente fra le due strutture 2 e 12, come indicato anche con il tratteggio in fig. 3.
Più stazioni multiple infine possono essere disposte affiancate parallelamente e fra loro allineate, in modo che le loro concavità formino un tunnel lungo il quale si possono trasferire i pezzi da stazione a stazione nel caso di cicli di lavoro automatizzati.
Altre soluzioni costruttive sono infine alla portata di un tecnico del ramo per ottenere di volta in volta le soluzioni ottimali per dati cicli di lavoro. Tali realizzazioni, se diverse da quelle fin qui descritte e rappresentate, risulteranno sempre nell'ambito della protezione conferita delle allegate rivendicazioni se si richiameranno ai concetti da esse espresse.