ES2219600T3 - Herramieta para achaflanar y desbarbar las aristas frontales de dientes de ruedas dentadas. - Google Patents

Abstract

Herramienta para achaflanar y desbarbar las aristas frontales de dientes de ruedas dentadas de dentado recto e inclinado con al menos una rueda de desbarbado (1, 2) dispuesta frontalmente respecto a la pieza de trabajo, de tal forma que engrane con la misma, mecanizando las aristas de diente, con un disco distanciador dentado que engrana con la pieza de trabajo y que está dispuesto axialmente al lado de la rueda de desbarbado estando unido con la misma de forma no rotatoria y que está realizado en una parte de su contorno como rueda de arrastre (8) y, en la parte restante del contorno, como rueda de alisado (9) que mecaniza las zonas marginales de los flancos de diente, caracterizada porque el disco distanciador está dividido en al menos dos discos (3, 4) unidos entre sí pudiendo ajustarse en rotación. ES 2 219 600 T3 8

Description

Herramienta para achaflanar y desbarbar las aristas frontales de dientes de ruedas dentadas.

La invención se refiere a una herramienta para achaflanar y desbarbar las aristas frontales de dientes de ruedas dentadas de dentado recto e inclinado (véase, por ejemplo, el documento DE4020611) con al menos una rueda de desbarbado dispuesta frontalmente respecto a la pieza de trabajo, de tal forma que engrane con la misma, que mecaniza las aristas de diente, con un disco distanciador dentado que engrana con la pieza de trabajo y que está dispuesto axialmente al lado de la rueda de desbarbado, estando unido con la misma de forma no rotatoria, y que está realizado en una parte de su contorno como rueda de arrastre y en la parte restante del contorno como rueda de alisado que mecaniza las zonas marginales de los flancos de diente.

Una herramienta de este tipo se conoce por el folleto de la empresa "Gleason-HURTH Wälzentgratwerkzeuge". En las ruedas dentadas fabricadas con arranque de virutas, en las aristas de diente frontales se forma una rebaba que ha de eliminarse por diversas causas. Una rebaba de este tipo estorba, porque en las etapas de trabajo siguientes, frecuentemente, una superficie plana, por ejemplo la superficie frontal de la rueda dentada, debe servir de superficie de sujeción y de determinación. Un riesgo especial para el dentado es una rebaba endurecida que se desprende como muy tarde durante la marcha en el engranaje pudiendo dañar los flancos de diente. Aparte de que una rebaba no eliminada constituye también un peligro de lesiones durante el manejo de las piezas que se han de mecanizar. Por estas razones, desde hace mucho tiempo se utilizan numerosos procedimientos y dispositivos para eliminar la rebaba. Sin embargo, generalmente no basta con eliminar sólo las rebabas. Por ejemplo, durante el endurecimiento existe el peligro de que la arista aguda se vuelva dura como el vidrio por sobrecarburación, en cuyo caso se rompe bajo carga. Por ello, la arista de diente frontal ha de preverse adicionalmente con una fase; ésta, además, protege la superficie activa del diente contra daños. Este objetivo se consigue con el dispositivo genérico, de tal forma que el material de la pieza de trabajo se desplaza en la arista entre el flanco de diente y la superficie frontal para generar una fase de un solo flanco o de dos flancos. Durante esta deformación plástica, el material de la pieza de trabajo es desplazado por la rueda de desbarbado, hacia la superficie frontal y al flanco de diente, por lo que se produce una llamada rebaba secundaria. Antes, esta rebaba secundaria se eliminaba frontalmente con una herramienta de corte y con una rueda de alisado dentada, engranada con la pieza de trabajo. En el estado de la técnica, dicha rueda de alisado era un componente independiente de la rueda de arrastre unida de forma no rotatoria con la o las ruedas de desbarbado. Por el folleto de empresa mencionado anteriormente se conoce también una herramienta genérica, en la que el disco distanciador unido de forma no rotatoria con la o las ruedas de desbarbado asume tanto la función de la rueda de arrastre como la función de la rueda de alisado. Por tanto, se podría hablar también de una rueda combinada de arrastre y de alisado. Para conseguir resultados de alisado óptimos con la zona del contorno del disco distanciador, que sirve de rueda de alisado, en el procedimiento en mojado y en seco, el ángulo de chaflán del dentado de la zona de alisado debe corresponder exactamente a aquél de la pieza de trabajo. Si este requisito no se cumple, se producen acumulaciones de rebabas en los flancos de diente de la pieza de trabajo, que durante un mecanizado fino de dureza subsiguiente conducen a un desgaste prematuro de la herramienta de mecanizado fino. Empíricamente, sin embargo, el ángulo de chaflán de la pieza de trabajo que se ha de mecanizar cambia constantemente por las siguientes razones:

1.

Distintos comportamientos de los materiales durante el endurecimiento.

2.

Uso de distintos hornos de endurecimiento.

3.

Tolerancias de acabado durante el fresado por generación.

Puesto que el usuario de la herramienta genérica no tiene otra posibilidad in situ que la de modificar la distancia de ejes en la máquina de desbarbado, generalmente se elige este camino que, sin embargo, es incorrecto. Al reducir la distancia de los ejes, el material en la pieza de trabajo se compacta de tal forma que resulta muy difícil remover material durante un mecanizado fino de dureza subsiguiente. Asimismo, significa un desgaste prematuro de la herramienta. En cambio, aumentando la distancia de ejes se incrementa correspondientemente la formación de rebaba.

La invención tiene el objetivo de perfeccionar una herramienta genérica de tal forma que permita la adaptación a variaciones del ángulo de chaflán de las ruedas dentadas que han de tratarse.

Según la invención, este objetivo se consigue de tal forma que el disco distanciador está dividido en al menos dos discos unidos entre sí pudiendo ajustarse en rotación. La realización de la herramienta según la invención le permite al usuario responder inmediatamente a variaciones del ángulo de inclinación en la herramienta de trabajo. Para este fin, la posición relativa de los dos discos se modifica de tal forma que los dientes dispuestos en la zona de alisado entre en contacto debidamente en los flancos de diente de la pieza de trabajo eliminando el grado secundario allí presente. Dado que cada una de los dos discos mecaniza sólo uno de los dos bordes de cada flanco de diente de la pieza de trabajo, se puede suprimir la rectificación hueca de las líneas de flanco, necesario en el caso de una rueda de alisado de una sola pieza.

Los dos discos de la herramienta según la invención están dispuestos, preferentemente, de forma desplazada en el sentido del contorno, de modo que la zona del primer disco, que sirve de rueda de alisado, se encuentre enfrente de la zona del otro disco, que sirve de rueda de arrastre. De esta manera, se garantiza una marcha más suave durante el mecanizado. Además, permite ajustar de manera enfocada el resultado de alisado y de desbarbado de cada lado plano. Asimismo, es posible optimizar independientemente entre sí los anchos de bisel y el ángulo de chaflán de la zona de alisado.

Según una forma de realización especialmente ventajosa de la herramienta según la invención está previsto que el primer disco esté previsto con dos taladros roscados desplazados en el sentido del contorno, que el otro disco esté previsto con dos taladros que presenten otra distancia angular que los taladros roscados solapándose parcialmente con éstos, y que en los taladros roscados del primer disco estén enroscados tornillos de ajuste con un apéndice cónico, de tal forma que los apéndices cónicos toquen los bordes de los taladros del otro disco únicamente en una zona parcial. Al enroscar el primer tornillo y desenroscar correspondientemente el segundo tornillo se consigue un movimiento relativo de los dos discos de la herramienta en una dirección.

Un ejemplo de realización preferible de la invención está representado en los dibujos y se describe más detalladamente a continuación. Muestran:

la figura 1 una herramienta para mecanizar las aristas frontales de ruedas dentadas, parcialmente en corte y parcialmente en vista frontal,

la figura 2 un alzado lateral de la herramienta según la figura 1,

la figura 3 un corte axial a través de una primera pieza de disco de una rueda combinada de arrastre y de alisado,

la figura 4 un alzado lateral de la primera pieza de disco según la figura 3,

la figura 5 un corte axial a través de una segunda pieza de disco de la rueda combinada de arrastre y de alisado,

la figura 6 un alzado lateral de la segunda pieza de disco según la figura 5,

la figura 7 un corte a través de la zona de engrane de la herramienta con una pieza de trabajo como proyección desenvuelta, y

la figura 8 un corte a través de la primera y la segunda pieza de disco a lo largo de un círculo de agujeros como proyección desenvuelta.

La herramienta representada en las figuras 1 y 2 para achaflanar y desbarbar las aristas frontales de diente de ruedas dentadas de dentado recto e inclinado, se compone de una primera y una segunda rueda de desbarbado 1 y 2 que alojan entre sí una primera y una segunda pieza de disco 3 y 4. La primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 forman juntas una rueda combinada de arrastre y de alisado. La primera pieza de disco 3 está prevista por ambos lados con apéndices 5 en forma de bujes sobre los que están colocadas la primera rueda de desbarbado 1 o la segunda pieza de disco 4 y la segunda rueda de desbarbado 2, pudiendo ser ajustadas en rotación. Se puede ver que las superficies de contacto de la primera y la segunda rueda de desbarbado 1 y 2 y de la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 se encuentran en planos radiales paralelos respecto al eje de giro 6 de la herramienta. La primera y la segunda rueda de desbarbado 1 y 2 están previstas con dientes 7 a lo largo de una zona del contorno de aprox. 160º, que engranan en los entredientes de una pieza de trabajo en forma de ruedas dentadas (no representada), desbarbando y/o achaflanando mientras tanto las aristas frontales de dientes de la misma.

La primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 están previstas, a lo largo de una zona del contorno de aprox. 170º, con dientes 8 que engranan en los entredientes de la rueda dentada (no representada). Dicha zona de la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 tiene la función de una rueda guía. En la zona del contorno de aprox. 190º restante, la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 están provistas de dientes 9 rectificados de forma cónica, que engranan en los entredientes de la rueda dentada (no representada). Dicha zona del contorno de la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 tiene la función de una rueda de alisado, de tal forma que los dientes 9 cónicos eliminan una posible rebaba secundaria producida por la rueda de desbarbado 1 ó 2 en los flancos de los dientes 10 de la pieza de trabajo (véase la figura 7). Se puede ver que la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 están ensanchadas en la zona del contorno provista de los dientes 9 cónicos, presentando una brida anular que sobresale hacia fuera.

La primera rueda de desbarbado 1 y la primera pieza de disco 3 o la segunda rueda de desbarbado 2 y la segunda pieza de disco 4 se juntan en una posición de giro tal que la zona del contorno prevista con dientes 9 cónicos de las piezas de disco 3 y 4 se encuentre en frente de la zona del contorno sin dientes de las ruedas de desbarbado 1 y 2. Además, las dos piezas de disco 3 y 4 están dispuestas de forma desplazada 180º entre sí, de forma que respectivamente una zona del contorno provista de dientes 8 que sirven para el guiado se encuentre en frente de una zona del contorno prevista con dientes 9 cónicos que sirven para el alisado. Mediante esta disposición se garantiza una marcha más suave durante el mecanizado.

Como ya se ha descrito anteriormente, los dientes 9 rectificados de forma cónica de la primera y de la segunda pieza de disco 3 y 4 tienen la función de eliminar las formaciones de rebaba que puedan haberse producido durante el achaflanado de los dientes 10 de la pieza de trabajo por los dientes 7 de la primera rueda de desbarbado 1 y 2. Para que la eliminación de las acumulaciones de rebaba, denominadas también rebabas secundarias, se desarrolle perfectamente, los dientes 9 cónicos de la primera y de la segunda pieza de disco 3, 4 tienen que estar en una posición relativa exactamente determinada respecto a los dientes 10 de la pieza de trabajo. Dicha posición relativa depende del ángulo de chaflán de la pieza de trabajo. Por las razones mencionadas al principio, el ángulo de chaflán de la pieza de trabajo está sometido, sin embargo, a ciertas variaciones. En las distintas cargas de las piezas de trabajo que se han de mecanizar, por tanto, pueden existir ángulos de chaflán ligeramente diferentes. Para tener en cuenta dichas variaciones del ángulo de chaflán, las dos piezas de disco 3 y 4 que forman una rueda combinada de arrastre y de alisado pueden hacerse girar una respecto a la otra. Modificando correspondientemente la distancia angular de los dientes 9 cónicos de las dos piezas de disco 3 y 4 se puede compensar un cambio del ángulo de chaflán de la pieza de trabajo. De este modo, se garantiza que los dientes 9 cónicos de las dos piezas de disco 3 y 4 entren debidamente en engrane con los dientes 10 de la pieza de trabajo para alisar las acumulaciones de rebaba que puedan haberse producido durante el achaflanado de las aristas frontales.

Para ajustar la posición relativa de las dos piezas de disco 3 y 4 que forman la rueda combinada de arrastre y de alisado, en la segunda pieza de disco 4, a una distancia radial respecto al eje de giro 6, están previstos dos taladros roscados 11. En la primera pieza de disco 3 están previstos dos taladros 12 con la misma distancia radial respecto al eje de giro 6, que sin embargo, en comparación con los taladros roscados 11, presentan otra distancia angular. Por tanto, los taladros roscados 11 pueden ponerse sólo parcialmente en congruencia con los taladros 12. A través de dos agujeros oblongos 13 en la segunda rueda de desbarbado 2 están enroscados dos tornillos de ajuste 14 en los dos taladros roscados 11 de la segunda pieza de disco 4. Los dos tornillos de ajuste 14 tienen un apéndice 15 cónico que se asoma al taladro 12 asignado de la primera pieza de disco 3. En el ejemplo de realización representado, los taladros roscados 11 en la segunda pieza de disco 4 están dispuestos bajo una distancia angular de 180º, mientras que los taladros 12 en la primera pieza de disco 3 están dispuestos bajo una distancia angular de aprox. 175º. Sin embargo, sólo importa que los dos taladros roscados 11 puedan ponerse parcialmente en congruencia con los taladros 12 y que los taladros que se solapan parcialmente tengan respectivamente la misma distancia radial respecto al eje de giro 6 de la herramienta.

En la primera pieza de disco 3, además están previstos cuatro taladros roscados 16 a una distancia radial respecto al eje de giro 6, y en la segunda pieza de disco 4 están previstos con la misma distancia radial cuatro agujeros oblongos 17. A través de agujeros oblongos 18 correspondientes en la segunda rueda de desbarbado 2 están enroscados tornillos tensores 19 en los taladros roscados 16 de la primera pieza de disco 3. Para ajustar el giro relativo de la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 que forman la rueda combinada de arrastre y de alisado, estando aflojados los tornillos tensores 19, los dos tornillos de ajuste 14 se enroscan tanto en los taladros roscados 11 de la segunda pieza de disco 4 que los dos apéndices cónicos 15 entren en contacto con una zona marginal 20 de los taladros 12 de la primera pieza de disco 3 (figura 8). Si la segunda pieza de disco 4 se debe hacer girar ligeramente respecto a la primera pieza de disco 3 según la figura 8, en el sentido de la flecha, el tornillo de ajuste 14 inferior se vuelve a girar hacia atrás y el tornillo de ajuste 14 superior se sigue enroscando. Durante ello, aumenta constantemente el diámetro del apéndice cónico 15 del tornillo de ajuste 14 superior, que están en contacto de forma tangencial con la zona marginal 20 del taladro 12 de la primera pieza de disco 3, causando de esta forma el giro relativo de la segunda pieza de disco 4 respecto a la primera pieza de disco 3. Una vez alcanzada la posición relativa deseada, el tornillo de ajuste 14 inferior se vuelve a enroscar hasta que su apéndice cónico 15 esté en contacto tangencialmente con la zona marginal 20 del taladro 12, evitando de esta forma la modificación accidental de la posición relativa ajustada previamente. Una vez finalizado el procedimiento de ajuste de la posición relativa de giro de las dos piezas de disco 3 y 4, se aprietan los tornillos tensores 19.

Con un mecanismo de ajuste similar que también comprende dos tornillos de ajuste 21, se puede ajustar la posición relativa de giro de las dos ruedas de desbarbado 1 y 2. Con los tornillos tensores 22, la primera y la segunda rueda de desbarbado 1, 2 pueden unirse entre sí de forma no rotatoria en la posición relativa previamente ajustada, y con los tornillos tensores 19, la primera y la segunda pieza de disco 3 y 4 pueden unirse entre sí de forma no rotatoria en la posición relativa previamente ajustada.

Difiriendo del ejemplo de realización representado, la primera pieza de disco 3 puede estar prevista con un reborde, de forma que entre las dos piezas de disco 3 y 4 quede formada una ranura. Esta ranura resulta ventajosa para eliminar las virutas producidas durante el mecanizado de las aristas frontales que, en caso contrario, pueden meterse en los flancos de diente de la pieza de trabajo. Para este fin, entre las dos piezas de disco 3 y 4 puede estar dispuesta también una tercera pieza de disco provista sólo de dientes que sirvan para el guiado.

Como resulta de la descripción que antecede, los dientes 9 realizados en las dos piezas de disco 3 y 4 pueden tener un perfil de cuña fácil de realizar. Los dientes que sirven para alistar las aristas frontales izquierdas y derechas de una pieza de trabajo pueden adaptarse de manera sencilla al ángulo de chaflán correspondiente de la pieza de trabajo mecanizada. Esto se consigue mediante un giro relativo de las dos piezas de disco 3 y 4. Este movimiento relativo para compensar variaciones del ángulo de chaflán de las piezas de trabajo que se han de mecanizar, procedentes de distintos lotes, es muy pequeño. El engrane correcto de los dientes 8 de las dos piezas de disco 3 y 4, que sirven para el guiado, y de los dientes 7 de las dos ruedas de desbarbado 1 y 2 con los dientes 10 de la pieza de trabajo no se ve perjudicado por ello.

Claims (3)

1. Herramienta para achaflanar y desbarbar las aristas frontales de dientes de ruedas dentadas de dentado recto e inclinado con al menos una rueda de desbarbado (1, 2) dispuesta frontalmente respecto a la pieza de trabajo, de tal forma que engrane con la misma, mecanizando las aristas de diente, con un disco distanciador dentado que engrana con la pieza de trabajo y que está dispuesto axialmente al lado de la rueda de desbarbado estando unido con la misma de forma no rotatoria y que está realizado en una parte de su contorno como rueda de arrastre (8) y, en la parte restante del contorno, como rueda de alisado (9) que mecaniza las zonas marginales de los flancos de diente, caracterizada porque el disco distanciador está dividido en al menos dos discos (3, 4) unidos entre sí pudiendo ajustarse en rotación.

2. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque los dos discos (3, 4) están dispuestos de forma desplazada en el sentido del contorno, de tal forma que la zona (9) del primer disco, que sirve de rueda de alisado, se encuentre en frente de la zona (8) del otro disco, que sirve de rueda de arrastre.

3. Herramienta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el primer disco (4) está previsto con dos taladros roscados (11) desplazados en el sentido del contorno, porque el otro disco (3) está previsto con dos taladros (12) que presentan otra distancia angular que los taladros roscados (11) solapándose parcialmente con éstos, y porque en los taladros roscados (11) del primer disco (4) están enroscados tornillos de ajuste (14) con un apéndice cónico (15), de tal forma que los apéndices cónicos (15) toquen los bordes (20) de los taladros (12) del otro disco (3) únicamente en una zona parcial.