ES2213200T3 - Dispositivo de ajuste de la posicion de un husillo de trabajo. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE AJUSTE DE LA POSICION DE UN EJE DE MECANIZADO SOBRE UN SOPORTE CON RESPECTO A UN ELEMENTO DE REFERENCIA DE ESTE SOPORTE. EL DISPOSITIVO SE CARACTERIZA PORQUE COMPRENDE UN ANILLO EXCENTRICO (9) EN DOS PARTES CILINDRICAS DESCENTRADAS MONTADAS RESPECTIVAMENTE EN UN ANIMA (12B) DEL ALOJAMIENTO DE EJE (12) Y UN ANIMA (LA) DEL SOPORTE (1) QUE PUEDE ORIENTARSE RESPECTO AL SOPORTE (1) PARA AJUSTAR LA POSICION RADIAL DEL EJE (2A) RESPECTO AL SOPORTE (1). LA INVENCION TIENE UNA APLICACION EN EL MECANIZADO CON PRECISION DE PIEZAS DE AUTOMOVILES.

Description

Dispositivo de ajuste de la posición de un husillo de trabajo.

La presente invención se refiere a un dispositivo de ajuste de la posición de un husillo de trabajo o análogo sobre un soporte, con relación a un elemento de referencia de dicho soporte.

La invención se aplica, en particular, a las cajas con cabezales múltiples para el mecanizado en grandes series de piezas de automóvil.

Dicha caja con múltiples cabezales se muestra, a título de ejemplo, en la figura 1, como componente de una máquina de mecanizado que permite mecanizar al aire, mediante taladrado, esmerilado, refrentado y mandrinado, varios orificios a la vez, de una pieza a mecanizar. Esta caja incluye un cuerpo 1 de soporte de cierto número de husillos 2 de trabajo dotados, respectivamente, de los útiles 3 de trabajo, tales como brocas, un cárter 4 que soporta el cuerpo 1 y que contiene todos los elementos de cinemática (engranajes, poleas, correas) que permiten arrastrar los husillos 2 en rotación, y un motor 5 de arrastre. Las distancias entre los husillos 2 de mecanizado dependen directamente de la posición de los orificios a realizar en la pieza a mecanizar. Cualquier desfase de las distancias entre los husillos 2 afecta a la calidad de mecanizado de la pieza. Los criterios de aceptación de las máquinas de mecanizado provistas de cajas con cabezales múltiples del tipo del de la figura 1 obligan, generalmente, en la mayoría de los casos, a mantener una distancia entre ejes entre los husillos 2 de, más o menos, 0,01 mm durante la operación de mecanizado. Esta tolerancia es extremadamente difícil de obtener en funcionamiento, ya que la realización del cuerpo 1 de soporte en mecanizado es muy delicada; el cárter 4 y el motor 5 liberan calor durante el funcionamiento, que se transmite al cuerpo 1 de soporte el cual, al dilatarse, hace variar las cotas entre los husillos 2, entre el funcionamiento y la detención de la máquina, y los husillos 2 y los útiles 3 se comban bajo el efecto de los esfuerzos del mecanizado, de manera que se modifican las cotas entre los husillos 2. Por ello, el ajuste debe efectuarse sobre una máquina en funcionamiento (es decir, en caliente).

Con el fin de tener en cuenta las diferencias de distancias entre los husillos de mecanizado, se ha previsto un dispositivo, para modificar y ajustar las distancias o cotas entre dichos husillos.

Las figuras 2 y 3 representan, esquemáticamente, un ejemplo de dispositivo conocido para ajustar la distancia que separa dos husillos de una caja con múltiples husillos.

En dichas figuras, el husillo 2a a ajustar, montado sobre el cuerpo 1 de soporte, está alojado en una caja 6 porta-husillos fijada al cuerpo 1 de soporte, y está separada de un husillo 2 b de referencia del cuerpo 1, según unas cotas a obtener X e Y. El ajuste de las cotas X e Y se realiza mediante dos cuñas 7 de ajuste, interpuestas entre dos bloques 8 de referencia solidarios del cuerpo 1 y la caja 6 porta-husillos, de manera que al modificar el grosor de las cuñas 7, se obtienen las cotas X e Y deseadas.

Sin embargo, este dispositivo conocido requiere el uso de dos bloques de referencia y dos cuñas de ajuste, por cada husillo a ajustar.

La presente invención tiene por objeto eliminar dicho inconveniente del dispositivo conocido, proponiendo un dispositivo de ajuste de la posición de un husillo de trabajo o análogo sobre un soporte, con relación a un elemento de referencia de dicho soporte, teniendo el husillo su eje soportado en rotación en una caja solidaria del soporte, que se caracteriza porque incluye un anillo excéntrico con dos partes cilíndricas excéntricas montadas, respectivamente, en un mandrinado cilíndrico de la caja coaxial al eje y un mandrinado cilíndrico del soporte y pudiendo orientarse con relación al soporte para ajustar la posición radial del husillo con relación al soporte y posicionar así el husillo a una distancia deseada del elemento de referencia.

El anillo excéntrico está orientado con relación al soporte y a la caja porta-eje, mediante posicionamiento del mismo realizado manualmente.

El anillo excéntrico está montado de forma amovible en la caja porta-eje y el soporte.

Una de las partes cilíndricas del anillo excéntrico está montada en el mandrinado de la caja porta-eje, según un ajuste ligeramente apretado, mientras que la otra parte cilíndrica del anillo excéntrico está montada en el mandrinado del soporte, según un ajuste deslizante o, a la inversa, la parte cilíndrica está montada en el mandrinado de la caja porta-eje, según un ajuste deslizante, mientras que la otra parte cilíndrica lo está en el mandrinado del soporte, según un ajuste ligeramente apretado.

El dispositivo incluye un juego de anillos excéntricos con partes cilíndricas de distinta excentricidad por tipo de husillos, para compensar cualquier valor de desfase de posición del husillo con la distancia deseada con relación al elemento de referencia.

El valor de descentrado de las partes cilíndricas del anillo excéntrico se indica sobre el mismo, y la dirección de descentrado del anillo excéntrico está marcada sobre éste.

La invención propone, asimismo, una caja con cabezales múltiples, en particular de una máquina de mecanizado, que permite mecanizar, mediante taladrado, esmerilado, refrentado y mandrinado, varios orificios a la vez de una pieza a mecanizar, y que incluye un cuerpo de soporte de cierto número de husillos de mecanizado dotados de útiles de mecanizado, caracterizado porque por lo menos uno de los husillos de mecanizado incluye un dispositivo como el definido anteriormente, para ajustar la posición del husillo en el cuerpo de soporte, con relación a otro husillo de trabajo de dicho cuerpo.

La invención se entenderá mejor, y otros objetivos, características, detalles y ventajas de la misma aparecerán con mayor claridad durante la siguiente descripción explicativa, realizada con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, incluidos únicamente a título de ejemplo para ilustrar un modo de realización de la invención, en los cuales:

La figura 1 representa, en perspectiva, una caja con cabezales múltiples, para el mecanizado de piezas de automóvil.

La figura 2 muestra un vista de frente de una caja con dos husillos de mecanizado, que incluye un dispositivo conocido con cuñas de ajuste de la posición de un husillo con relación al otro husillo de referencia.

La figura 3 muestra una vista lateral, según la flecha III de la figura 2.

La figura 4 muestra un vista parecida a la de la figura 2, que representa el principio de ajuste de la posición de un husillo de trabajo, con relación a un husillo de referencia, mediante el uso de un anillo excéntrico, de conformidad con la invención.

La figura 5 muestra una vista lateral, según la flecha V de la figura 4.

La figura 6 representa el método que permite determinar el valor del descentrado del anillo excéntrico, y su orientación para ajustar el husillo de trabajo a las cotas deseadas, con relación al husillo de referencia.

La figura 7 representa, en corte longitudinal, un husillo de trabajo dotado de un anillo excéntrico de la invención.

La figura 8 muestra una vista ampliada del anillo excéntrico de la invención.

La figura 9 muestra una vista lateral, según la flecha IX de la figura 8.

La invención se describe a continuación, aplicada a una caja con cabezales múltiples del tipo anteriormente descrito con referencia a la figura 1, y como parte de una máquina de mecanizado para taladrar, roscar, refrentar y mandrinar varios orificios a la vez de una pieza a mecanizar, pero queda entendido que puede aplicarse a cualquier otro sistema o dispositivo en el que la posición de una pieza en un soporte puede ajustarse con precisión, con relación a un elemento de referencia de dicho soporte.

El principio, según la invención, del ajuste extremadamente preciso de la distancia que separa dos husillos de mecanizado de una caja de cabezales múltiples de mecanizado se describe con referencia a las figuras 4 a 6.

Con relación, más concretamente, a las figuras 4 y 5, el husillo 2a de mecanizado situado a la izquierda de la figura 4 debe, normalmente, estar a una distancia del otro husillo 2b de mecanizado según las cotas X e Y, pero el husillo 2a a ajustar se encuentra separado por la distancia deseada del husillo 2b de referencia en un valor definido por las cotas m y n.

Para suprimir esta diferencia y llevar el husillo 2a a ajustar hasta las cotas deseadas X e Y, la invención incluye un husillo 9 excéntrico montado entre el cuerpo 1 de soporte y el husillo 2a a ajustar, de manera que orientando el anillo 9 excéntrico con relación al cuerpo 1 de soporte mediante orientación manual del mismo, el husillo 2a se sitúe en una posición radial con relación al cuerpo de soporte, de manera que el husillo 2a esté debidamente posicionado en las cotas X e Y, con relación al husillo de referencia.

La figura 6 muestra que, mediante un cálculo sencillo a partir de la resolución de un triángulo rectángulo, el valor de descentrado e del anillo 9 excéntrico, es decir, la diferencia entre la posición P1 del husillo 2a a ajustar en las cotas m y n y la posición P2 de dicho husillo en las cotas a obtener X e Y, y la orientación angular \alpha del anillo 9, pueden determinarse con facilidad. En la práctica, un juego de anillos 9 excéntricos con valores y direcciones de descentrado grabados estará disponible para cada tipo de husillo, para suprimir cualquier valor de desfase del husillo de su distancia nominal del husillo de referencia.

Las figuras 7 a 9 representan un modo de realización concreto de un husillo de trabajo dotado de un anillo de excentricidad, según la invención.

Con relación a dichas figuras, el husillo 2a de mecanizado incluye un eje 10 de husillo soportado en rotación por medio de rodamientos 11 de precisión espaciados axialmente, en una caja 12 porta-eje fijada, de forma amovible, al cuerpo 1 de soporte por, al menos, un tornillo 13 de fijación. Los rodamientos 11 están sujetos espaciados axialmente en la caja 12 mediante un juego de tirantes, que incluye dos tirantes 14 centrales coaxiales interpuestos entre los rodamientos 11 coaxialmente al eje 10 de husillo y un tirante 15 apretado contra el rodamiento 11, a la derecha de la figura 7, mediante una tuerca 16 de bloqueo montada sobre una parte roscada 10a correspondiente del eje 10. Los rodamientos 11 están sujetos en la caja 12 mediante una tapa 17 anterior fijada a la caja 12 mediante, por lo menos, un tornillo 18 de fijación, y con una parte de extremo cilíndrico interno 17a en apoyo sobre el rodamiento situado más a la izquierda de la figura 7. La referencia 19 se refiere a un sistema de arrastre en rotación del eje de husillo, siendo éste del tipo que puede soportar diferencias radiales y axiales con relación al eje longitudinal del eje 10. Una cuña 20 se encuentra interpuesta entre una brida 12a de fijación, mediante el tornillo 13, de la caja 12 al cuerpo 1 de soporte y este último, para ajustar la posición axial del husillo 2 con relación al cuerpo 1 de soporte.

El anillo 9 excéntrico de la invención permite ajustar la posición radial del husillo con relación al cuerpo 1 de soporte, para suprimir cualquier diferencia del husillo 2a con relación al husillo de referencia en su distancia deseada o nominal, encontrándose montado entre la caja 12 y el cuerpo 1 de soporte. Las figuras 8 y 9 representan, precisamente, el anillo 9 excéntrico que incluye dos partes cilíndricas 9a y 9b descentradas con un valor de descentrado e, con la parte cilíndrica 9a de un diámetro superior, inferior o igual al de la parte cilíndrica 9b. La parte cilíndrica 9a del anillo 9 está montada en un mandrinado12b cilíndrico de la caja 12, según un ajuste ligeramente apretado, y la parte cilíndrica 9b de dicho anillo está montada en un mandrinado 1a cilíndrico del cuerpo 1 de soporte, según un ajuste deslizante o, a la inversa, de manera que el anillo 9 excéntrico, que no está inmovilizado en rotación, pueda ser retirado sin esfuerzo del cuerpo 12 y del cuerpo 1 de soporte, tras retirar los tornillos 13 de fijación. La parte cilíndrica 9b permite centrar y determinar la posición de la caja 12 de husillo y, por ello, del husillo 2a, en el cuerpo 1 de soporte, con relación al husillo de referencia. Si se revela, en el transcurso del ajuste de la máquina de mecanizado con caja de cabezales múltiples, que la distancia del husillo 2a con relación al husillo de referencia no es correcta para mecanizar la pieza a mecanizar dentro de las tolerancias prescritas, el husillo debe desplazarse en un valor dado, según una dirección dada, para eliminar dicha diferencia. A tal efecto, basta con situar un anillo 9 excéntrico entre la caja 12 y el cuerpo 1 de soporte, con un valor de descentrado igual a la diferencia a eliminar, y orientar dicho anillo mediante posicionamiento manual del mismo con relación al cuerpo 1 de soporte, para posicionar correctamente el cuerpo de husillo 12 con relación al cuerpo 1 de soporte. Como ya se ha mencionado anteriormente, está disponible un juego de anillos excéntricos 9 para cada tipo de husillo, para eliminar todos los valores de desfase susceptibles de producirse. Como se muestra en la figura 9, cada anillo 9 excéntrico incluye, por medio de un grabado, un valor de descentrado, por ejemplo, de 0,03 mm, y una marca 9c del descentrado máximo, lo que permite al operario orientar angularmente el anillo 9 con relación al cuerpo 1 de soporte, en el sentido deseado. De este modo, el mismo anillo 9 excéntrico se utiliza para eliminar un desfase o diferencia dada, cualquiera que sea la dirección de dicho desfase. Además, el anillo 9 excéntrico no necesita ser orientado angularmente de forma muy precisa, ya que el defecto de orientación angular generado es despreciable con relación al desfase a eliminar.

El dispositivo de ajuste de la invención es de un diseño muy sencillo, permite un ahorro importante de espacio, dado que el anillo excéntrico está incluido en el volumen de la caja porta-husillo, es compacto en la medida en que el diámetro de las partes cilíndricas del anillo excéntrico es inferior al diámetro exterior de los rodamientos del eje de husillo, tiene un coste poco elevado, y la modificación del ajuste de la posición del husillo de trabajo es muy sencilla.

Por supuesto, cada husillo de trabajo de la caja de cabezales múltiples de la figura 1 puede incluir un dispositivo de ajuste, de conformidad con la invención.

Claims (10)

1. Dispositivo de ajuste de la posición de un husillo (2a) de trabajo o análogo en un soporte (1) con relación a un elemento de referencia de dicho soporte, teniendo el husillo (2) su eje (10) soportado en rotación en una caja (12) solidaria del soporte (1), caracterizado porque incluye un anillo (9) excéntrico con dos partes cilíndricas descentradas (9a, 9b) montadas, respectivamente, en un mandrinado (12b) cilíndrico de la caja (12) coaxial al eje (10) y un mandrinado (1a) del soporte (1), y que puede orientarse con relación al soporte (1), para ajustar la posición radial del husillo (2a) con relación al soporte (1) y posicionar, de este modo, el husillo (2a) a una distancia deseada del elemento de referencia.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro de las partes cilíndricas (9a, 9b) del anillo (9) excéntrico es inferior al diámetro de los rodamientos (11) del eje de husillo (10).

3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el anillo (9) excéntrico está orientado con relación al soporte (1) y a la caja (12) porta-eje mediante orientación del mismo realizado manualmente.

4. Dispositivo, según una de las reivindicaciones, caracterizado porque el anillo (9) excéntrico está montado, de forma amovible, en la caja (12) porta-eje y el soporte (1).

5. Dispositivo, según la reivindicación 4, caracterizado porque la parte cilíndrica (9a) del anillo (9) excéntrico está montada en el mandrinado (12b) de la caja (12) porta-eje según un ajuste ligeramente apretado, mientras que la otra parte cilíndrica (9b) del anillo (9) excéntrico está montada en el mandrinado (1a) del soporte (1) según un ajuste deslizante o, a la inversa, la parte cilíndrica está montada en el mandrinado de la caja porta-eje según un ajuste deslizante, mientras que la otra parte cilíndrica lo está en el mandrinado del soporte, según un ajuste ligeramente apretado.

6. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye un juego (9) de anillos excéntricos con partes cilíndricas (9b) con distintos descentrados por tipos de husillo, para compensar cualquier desfase de posición de un husillo (2a) en la distancia deseada con relación al elemento de referencia.

7. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor de descentrado de las partes cilíndricas (9a, 9b) del anillo (9) excéntrico está indicado en el mismo.

8. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dirección del descentrado del anillo (9) excéntrico está indicada en el mismo.

9. Dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de referencia es un husillo (2b) de mecanizado.

10. Caja con cabezales múltiples, en particular de una máquina de trabajo, que permiten mecanizar, mediante taladrado, roscado, aterrajado o mandrinado, varios orificios a la vez de una pieza a mecanizar que incluye un cuerpo (1) de soporte de cierto número de husillos (2a, 2b) de trabajo dotados de útiles (3) de trabajo, caracterizada porque por lo menos uno de los husillos (2a) de trabajo incluye un dispositivo como el definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para ajustar la posición del husillo (2a) en el cuerpo (1) de soporte con relación a otro husillo (2b) de trabajo de dicho cuerpo.