ES2232548T3 - Cabezal con portacuchillas ajustable. - Google Patents
Cabezal con portacuchillas ajustable.Info
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Abstract
Cabezal portaherramientas para la aplicación en máquinas herramientas con un cuerpo principal (12), un mango de la herramienta (16), que sobresale sobre el cuerpo principal (12) acoplable con un husillo rotativo de la máquina (14), con un elemento de empuje (18) desplazable con relación al cuerpo principal (12) para el desplazamiento de por lo menos un portacuchillas o herramienta de corte (76) con una disposición de motor (34) eléctrico acoplabable con el elemento de empuje (18) y con un dispositivo de suministro de corriente (26) para la disposición del motor (24), caracterizado por un cabezal de corte intercambiable (84) que lleva por lo menos una plaquita de corte dispuesta en el lado frontal del cuerpo principal (12) y dispuesta en el interior del cuerpo principal (12), un elemento de acoplamiento (74, 132) desplazable axialmente con ayuda de la disposición del motor, para el alojamiento de un cabezal de corte intercambiable (34), a través de una abertura central (86) del lado frontaly opcionalmente una herramienta de escariado o taladrado (76) que se puede introducir en el interior del cuerpo principal (12) y / o de la cabeza de cortes intercambiable (84).
Description
Cabezal con portacuchillas ajustable.
La presente invención se refiere a un cabezal
portaherramientas para la aplicación en máquinas herramientas con un
cuerpo principal, un mango de la herramienta que sobresale sobre el
cuerpo principal acoplable con un husillo de la máquina rotativo,
con un elemento de empuje desplazable con relación al cuerpo
principal) para el desplazamiento de por lo menos un portacuchillas
o herramienta de corte, con una disposición de motor eléctrico
acoplabable con el elemento de empuje y con un dispositivo de
suministro de corriente para la disposición del mo-
tor.
tor.
Se conoce un cabezal portaherramientas de esta
clase (US-A-3710659) que presenta un
motor de accionamiento eléctrico dispuesto centralmente con un eje
de salida, dirigido axialmente hacia el accionamiento de taqués
desplazables transversalmente al eje rotativo del cabezal
portaherramientas. Una aplicación del principio de accionamiento a
otras utilizaciones no es posible sin más.
La presente invención tiene por objetivo
desarrollar un cabezal portaherramientas del tipo citado al
principio que sea adecuado como herramienta combinada para el
mecanizado de precisión de piezas de trabajo de configuración
complicada.
Para la consecución de este objetivo se propone
la combinación de características indicadas en la reivindicación 1.
La configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención
resultan de las subreivindicaciones.
La solución según la invención se caracteriza por
un cabezal de corte intercambiable, que lleva por lo menos una
plaquita de corte dispuesta en el lado frontal y dispuestas en el
interior del cuerpo principal un elemento de acoplamiento
desplazable axialmente con ayuda de la disposición del motor, para
el alojamiento de un cabezal de corte intercambiable, a través de
una abertura central del lado frontal y opcionalmente una
herramienta de escariado o taladrado que se puede introducir en el
interior del cuerpo principal y/o de la cabeza de corte
intercambiable. El elemento de acoplamiento está para ello
configurado convenientemente como mandril, especialmente como
mandril de pinza de pínola. En principio, el elemento de
acoplamiento puede presentar también una rosca interior para el
alojamiento del mango de la herramienta que lleva una rosca exterior
complementaria.
El elemento de acoplamiento está montado
preferentemente con juego en un cabezal conformado solidario en el
elemento de empuje de forma que no puede girar ni desplazarse, y
presenta preferentemente una parte de arrastre de contorno poligonal
y dos casquetes esféricos que sobresalen de los lados en la parte de
arrastre. Debido a sus grados de libertad asegura que la herramienta
no esté sujeta a ningún esfuerzo de reacción.
En el elemento de acoplamiento, se puede sujetar
un escariador para el mecanizado de un casquillo de guía de un taqué
de una culata o atornillarse, mientras que el cabezal de corte
intercambiable lleva preferentemente una plaquita de corte de ángulo
ajustable para el frontal de un casquillo de taqué coaxial. El
cabezal de corte intercambiable puede llevar, además, por lo menos
otra cuchilla para la generación de un bisel interior o exterior,
que limita el asiento de la válvula.
El dispositivo de abastecimiento de corriente
para los motores eléctricos y el circuito de medición y electrónico,
presenta ventajosamente un tramo de transmisión inductiva de
corriente y de datos con una bobina primaria, dispuesta en una
carcasa de la bobina en el lado de la máquina y una en el lado de la
herramienta, una bobina secundaria dispuesta en la carcasa de la
bobina, que rodea de forma anular el mango de la herramienta,
estando separados la carcasa de la bobina por el mango del
herramienta acoplada con el husillo de la máquina mediante un
entrehierro. En la carcasa de la bobina del lado de la máquina y/o
del lado de la herramienta se ha dispuesto convenientemente un
circuito electrónico del primario o del secundario, unido con la
huida primaria o secundaria para la preparación y/o estabilización
de la corriente.
A continuación se explicará la invención con
mayor detenimiento mediante el dibujo representado de forma
esquemática, en el que muestran:
la figura 1, un corte axial de un cabezal de
herramienta destinado al mecanizado de anillos de asientos de
válvula y casquillos de guía de taqués en culatas;
la figura 2, una sección del accionamiento de
posicionado del cabezal de la herramienta, según la figura 1, en
representación ampliada;
la figura 3, una vista en planta de un
accionamiento de posicionado según la figura 2;
las figuras 4a y b, el elemento de empuje con
mandril de pinza de pínola en una vista lateral parcialmente cortada
y en planta;
las figuras 5a y b, el elemento de empuje, con un
elemento de acoplamiento que presenta una rosca interior en vista
lateral, parcialmente cortadas y vista en planta.
El cabezal de herramientas 10, representado en el
dibujo, comprende esencialmente, un mango de la herramienta 16,
acoplable de una máquina herramienta con un husillo de máquina
rotativo, que se puede accionar con motor, un cuerpo principal 12 un
elemento de empuje 18, desplazable parcialmente, dispuesto en el eje
central del cuerpo principal 12, para el desplazamiento de por lo
menos un portaherramientas o herramienta de corte, una disposición
de motor eléctrico 24 acoplable con en el elemento de empuje 18
dispuesto en el cuerpo principal 12, y con un dispositivo de
suministro de corriente 26 para la disposición del motor 24 y un
sistema electrónico de medición y de mando dispuesto en el cuerpo
principal.
El dispositivo de suministro de corriente 26
comprende una carcasa de bobina 30, en el que se encuentra una
bobina secundaria 32 embebida en una masa de plástico o de resina
sintética que se puede cargar mecánicamente con el sistema
electrónico de estabilización correspondiente, que es parte
integrante de un tramo de transmisión inductiva. La bobina primaria
del tramo de transmisión está dispuesta con el sistema electrónico
de alimentación correspondiente en una carcasa 34, dispuesta en el
lado de la máquina, que encaja radialmente fuera del mango de la
herramienta 16 en el recinto intermedio libre axial, entre la
superficie frontal del husillo de la máquina 14 y de la superficie
frontal de la carcasa de la bobina 30 del lado de la herramienta. El
sistema electrónico primario está unido con un cable de energía 36
con una parte de alimentación no representada. La carcasa de la
bobina 34 del lado de la máquina se extiende en forma de segmentos
sólo sobre una parte de la periferia de aproximadamente 70º del
mango de la herramienta 16 y deja libre la parte más importante del
perímetro del mango, formando un espacio libre 38 para el agarre de
una pinza de herramienta para el cambio automático de herramientas.
Con el cambio de herramienta, se agarra el cabezal de herramienta 10
a la ranura de agarre 40 y se empuja con el acoplamiento de
herramienta suelto axialmente frente al husillo de la máquina
14.
El elemento de empuja 18 presenta un cuerpo
roscado 44, dotado de una rosca exterior 42, que está guiada con un
vástago de guiado 46, que sobresale en la dirección del mango de la
herramienta 46, en una guía de empuje 48, fijada de forma solidaria
y guiada axialmente. Para el accionamientos del elemento de empuje
se ha montado en el cuerpo principal 12 un eje hueco 50, que puede
girar alrededor de un eje de empuje 52 del elemento de empuje 18
concéntricamente al eje de giro, que presenta una rosca interior 54
complementaria, que encaja en la rosca exterior 42 del cuerpo
roscado 44. El eje hueco 50 está montado giratorio en un bloque
motor 56 fijo en el cuerpo principal en cojinetes axiales y radiales
58 y presenta en su extremo frontal una brida anular 60 con una
rueda dentada 62, dispuesta en el lado del bloque motor 56
radialmente fuera de la rosca interior 54.
El bloque motor 56 presenta preferentemente
motores eléctricos 66 formados como motores paso a paso o
servomotores. En el ejemplo de realización mostrado en la figura 3
se han dispuesto cinco motores paso a paso 66 controlables
numéricamente en dirección paralela al eje, dispuestos de tal manera
que sus ruedas dentadas 70, dispuestas en el correspondiente eje de
salida 68, engranen conjuntamente con la rueda dentada interior 66
fija en el eje hueco. La activación del bloque motor 56 tiene lugar
de forma asistida con control numérico a través del tramo de
transmisión inductivo 32, 34. Para el control del número de
revoluciones y del sentido de rotación se ha dispuesto un sensor 72
formado como encoder incremental en la zona, delante del bloque
motor 56 y el árbol hueco 50. Alternativamente a ello se puede
proveer para el control del número de revoluciones y el sentido de
rotación un encoder 72' unido con los motores 66.
En el ejemplo de realización mostrado en las
figuras 1, 4a y b está destinado el cabezal de la herramienta para
el mecanizado de acabado de los aros de válvula 92 y los casquillos
de guía de los taqués 90 de una culata 94. El taqué 18 está
dispuesto para esta finalidad unido rígidamente por el lado frontal
dentro del cuerpo principal 12, como mandril de pinza de pínola, que
está destinado al alojamiento de un escariador 76. Como se ve
especialmente en las figuras 4a y b, se introduce el escariador 76
en el mandril 74 y se mantiene allí con sus superficies de llave 78
en el alojamiento poligonal 80 solidario y sujeto en su mango 82.
Para sujetar y aflojar se realiza convenientemente desde el exterior
con un sensor accionado mecánicamente o un sensor de impulsos
accionado por aire 83', 83''.
El ejemplo de realización mostrado en las figuras
5a y b se distingue del ejemplo de realización según las figuras 4a
y b, porque en vez del mandril 74 se ha previsto un elemento de
acoplamiento 132, provisto de rosca interior en cuya rosca interior
130 se puede atornillar el escariador 76 con su mango 82 que lleva
su rosca exterior complementaria 134. El elemento de acoplamiento
132 se ha dispuesto solidario y a prueba de desplazamientos en un
alojamiento 136 de una cabeza 138 ensanchada, conformada en el
elemento de empuje 18. El elemento de acoplamiento presenta para
esta finalidad una parte de arrastre de contorno hexagonal 140 y dos
casquetes esféricos 142, a continuación de la parte de arrastre
hacía los lados opuestos, mientras el alojamiento 136 presenta en el
elemento de empuje 18 un contorno interior complementario al
elemento de acoplamiento 132. Gracias al montaje flotante del
elemento de acoplamiento 132 en el alojamiento 136 se consigue que
no se ejerza ningún esfuerzo de reacción inadmisible en el
escariador 76.
Además, el cabezal de la herramienta, mostrada en
la figura 1, lleva una cabeza de corte intercambiable 84, que
presenta una abertura central 86 en el lado frontal y un casquillo
de guía 88 para el paso del escariador 76 unido con el mandril 74.
El escariador está destinado al mecanizado de un casquillo de guía
del taqué 90, indicado por una línea de puntos y rayas, de una
culata 94. Para refrentar el anillo del asiento de la válvula 92 de
la culata 94 se ha previsto en el cabezal de corte intercambiables
84 una plaquita de corte 96 de ángulo ajustable. Además, el cabezal
de corte intercambiable 84 lleva otras dos plaquitas de corte 98,
100 para la generación de un biselado exterior e interior que limita
el asiento de válvula. El casquillo de guía del taqué se escaria
mediante el escariador sujeto en el mandril 74 y desplazable
axialmente con el elemento de empuje 18, después de que con la misma
sujeción, la herramienta 10 en el asiento de la válvula en el anillo
de asiento la válvula 92 y los biseles de protección del asiento de
válvula se han torneado con precisión. La secuencia del mecanizado
puede ser también inversa. Es importante sólo que durante el
mecanizado con el escariador, las cuchillas no tengan ningún
contacto con el asiento de válvula y que durante el mecanizado del
asiento de válvula el escariador no ataque el casquillo de guía del
taqué.
Una ventaja esencial del accionamiento de
posicionado descrito, consiste en que éste está dotado de una
disposición de motor 24 potente, que hace innecesario los equipos de
accionamiento dispuestos en el lado de la máquina y por ello
permiten un cambio de herramienta y una aplicación en las máquinas
de mecanizado con husillo de máquina rotativo.
Resumiendo, hay que constatar lo siguiente: la
presente invención se refiere a un cabezal de herramienta para la
aplicación en una máquina herramienta. El cabezal de la herramienta
presenta un cuerpo principal 12, un mango de la herramienta 16, que
sobresale del cuerpo principal 12, con un husillo de máquina
rotativo 14, y un elemento de empuje 18 desplazable con relación al
cuerpo principal 12 para el desplazamiento por lo menos de un
portacuchillas o herramienta de corte. Además, se encuentra en el
cuerpo principal una disposición de motor eléctrico 24 acoplable con
el elemento de empuje 18, así como un dispositivo de suministro de
corriente 26 para la disposición de motor. Para permitir un
mecanizado de precisión, también de piezas configuradas complicadas,
se propone, según la invención, una cabezal de herramienta 84,
dispuesto en el cuerpo principal 12, que lleva por lo menos una
plaquita de corte, desplazable axialmente con el segmento de
acoplamiento 74, 132 con ayuda de la disposición de motor. El
elemento de acoplamiento está destinada para el alojamiento de un
cabezal de herramientas intercambiables 34 a través de un orificio
en el lado frontal 86 y opcionalmente para introducir en el interior
del cuerpo principal 12 y/o del cabezal de corte intercambiable 84
una herramienta de escariado o de taladrado 76.
Claims (13)
1. Cabezal portaherramientas para la aplicación
en máquinas herramientas con un cuerpo principal (12), un mango de
la herramienta (16), que sobresale sobre el cuerpo principal (12)
acoplable con un husillo rotativo de la máquina (14), con un
elemento de empuje (18) desplazable con relación al cuerpo principal
(12) para el desplazamiento de por lo menos un portacuchillas o
herramienta de corte (76) con una disposición de motor (34)
eléctrico acoplabable con el elemento de empuje (18) y con un
dispositivo de suministro de corriente (26) para la disposición del
motor (24), caracterizado por un cabezal de corte
intercambiable (84) que lleva por lo menos una plaquita de corte
dispuesta en el lado frontal del cuerpo principal (12) y dispuesta
en el interior del cuerpo principal (12), un elemento de
acoplamiento (74, 132) desplazable axialmente con ayuda de la
disposición del motor, para el alojamiento de un cabezal de corte
intercambiable (34), a través de una abertura central (86) del lado
frontal y opcionalmente una herramienta de escariado o taladrado
(76) que se puede introducir en el interior del cuerpo principal
(12) y/o de la cabeza de cortes intercambiable (84).
2. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de
acoplamiento está configurado como mandril (74) especialmente como
pínola de pinza de sujeción.
3. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de
acoplamiento (132) presenta una rosca interior (130) para el
alojamiento de la herramienta de taladrar (76) o escariador que
lleva una rosca exterior complementaria (134)
4. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de
acoplamiento está montado con juego en un cabezal (132) del elemento
de empuje (18) solidaria y resistente al desplazamiento.
5. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 4, caracterizado porque el elemento de
acoplamiento (131) presenta una parte de arrastre (140), de contorno
poligonal y dos casquetes esféricos (142) adyacentes a la parte de
arrastre en los lados opuestos.
6. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque con ello
elemento de acoplamiento (74, 132) se puede unir un escariador (76)
para el mecanizado de un casquillo de guía del ataqué (90) de una
culata.
7. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cabezal de
corte (84) intercambiable lleva una plaquita de corte intercambiable
(96) para el ajuste del ángulo para él torneado de precisión de un
anillo de asiento de válvula (92) coaxial al casquillo de guía del
taqué.
8. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 7, caracterizado porque el cabezal de corte
intercambiable (84) lleva por lo menos otra plaquita de corte (98,
100) para la generación de un bisel exterior o interior que limita
con el asiento de válvula.
9. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el dispositivo
de abastecimiento de corriente (26) presenta un tramo de transmisión
de datos y de corriente inductivo, con una bobina primaria dispuesta
en una carcasa de bobina (34), en el lado de la máquina, y una
bobina secundaria (32) dispuesta en carcasa de la bobina (30) que
rodea el mango de la herramienta (16) en el lado del cabezal de la
herramienta, estando separada la carcasa de la bobina (30, 34) con
el mango de la herramienta (16) acoplado al husillo de la máquina
(14) mediante un entrehierro.
10. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 9, caracterizado porque en la carcasa de la
bobina (34, 30) en el lado de la máquina y/o el lado de la
herramienta se ha dispuesto una bobina primaria o secundaria, unida
con el circuito electrónico primario o secundario para la
preparación y/o estabilización del corriente.
11. Cabezal portaherramientas, según la
reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque en la carcasa de
la bobina (34) en el lado de la máquina se han dejado descubiertas
como segmentos sólo en un perímetro parcial del mango de la
herramienta (16) y en la mayor parte del perímetro del mango dejando
un espacio libre para el agarre de una pinza para herramienta.
12. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque la disposición
del motor dispone de control numérico y se puede activar a través
del tramo de transmisión inductiva (32, 34).
13. Cabezal portaherramientas, según una de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque la carcasa de
la bobina (30, 34) está separada una de la otra por un
entrehierro.
Applications Claiming Priority (2)
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DE19507471 | 1995-03-03 | ||
DE19507471 | 1995-03-03 |
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Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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