ES2236675T3 - Aparato para sujetar piezas a trabajar que tienen forma anular para mecanizado de sus superficies interior y exterior. - Google Patents

Abstract

Aparato para sujetar piezas a trabajar que tengan forma anular para mecanizado de precisión de sus superficies interior y exterior, con un único posicionamiento sobre el plato de una máquina herramienta que tiene un eje de rotación, según un proceso que comprende las siguientes etapas: - posicionamiento y alineación axial de la pieza a trabajar horizontalmente por una de sus bases sobre una estructura de base de soporte (1) que tiene una forma cilíndrica y anular, provista coaxialmente de un saliente anular (101), sobre el cual puede descansar la base de la pieza (P) a mecanizar. - fijación de la base de la pieza a trabajar sobre el saliente anular (101) de la estructura de base (1) por medio de un adhesivo (2) distribuido de forma adecuada sobre la superficie del saliente anular (101) que está controlado para girar alrededor de un eje vertical; - posicionamiento de la estructura de base (1) llevando la pieza a trabajar (P) pegada en ella, sobre el plato de la máquina herramienta por amordazado de dicha estructura de base (1), mientras la propia pieza a trabajar puede ser mecanizada en sus superficies interior y/o exterior, estando previsto que después del mecanizado de la pieza a trabajar se despegue de la estructura de base por medio de la neutralización de la acción adhesiva del adhesivo.

Description

Aparato para sujetar piezas a trabajar que tienen forma anular para mecanizado de sus superficies interior y exterior.

La operación de posicionamiento y fijación en el plato de la máquina herramienta de piezas a trabajar que tienen forma anular para someterlas a operaciones de acabado, da origen actualmente a problemas remarcables técnicos y económicos, en caso de que las mismas no puedan ser amordazadas en dirección radial, debido a que podrían deformarse y debido a que podrían resultar dañadas en sus superficies interior o exterior que fueron mecanizadas previamente y luego sometidas a la acción de medios de amordazado.

A efectos de asegurar el mecanizado preciso y rápido sobre el diámetro interior y/o sobre el exterior, con un único posicionamiento sobre el plato de una máquina herramienta, se conocen las solicitudes de Patentes italianas BO 2001 A 190 y BO 2001 A 337 pertenecientes al mismo solicitante (como en la presente solicitud) que da a conocer la disposición sobre una de las guías de la máquina herramienta, de dispositivos de posicionamiento automático, que amordazan la pieza a mecanizar en el plato de la máquina con sujeción axial, dejando la pieza a mecanizar alternativamente libre en su superficie interior o en su superficie exterior para su sujeción para operaciones de mecanizado. Estas soluciones requieren la sustitución cíclica y automática de los dispositivos de amordazado de la pieza a trabajar, de modo que ello introduce tiempos muertos durante el ciclo de trabajo de la pieza. El posicionado de los dispositivos de amordazado, por otra parte, debe ser realizado con la máxima precisión y con comprobaciones repetidas por la máquina, no siendo estas condiciones aceptables para velocidades de trabajo elevadas.

Es conocida la utilización de un adhesivo para fijar las piezas a trabajar, por ejemplo, a partir de los documentos US 5 711 835 y JP 61226203 que, sin embargo, no dan a conocer como se fijan las piezas a trabajar que tienen forma anular para el mecanizado de precisión de sus superficies interior y exterior, con un posicionamiento único en el plato de las máquinas herramientas

La solicitud de Patente japonesa publicada No 51-38181 da a conocer la utilización de un aparato para sujetar piezas a trabajar que tienen forma anular para mecanizado de precisión de sus superficies interior y/o exterior, con un único posicionamiento en un plato de la máquina herramienta, que comprende medios para determinar que la pieza a mecanizar sea adherida coaxialmente con un adhesivo sobre una estructura de base de soporte. Sin embargo, el aparato se utiliza claramente para mecanizar piezas a trabajar pequeñas que pueden sujetarse por un plato de eje horizontal, y no piezas a trabajar que tengan dimensiones grandes, que deben ser mecanizadas necesariamente por un torno vertical que tenga un plato de eje vertical.

Según la invención, se adopta un aparato como el descrito en la única reivindicación adjunta, que permite el mecanizado de piezas a trabajar que tienen dimensiones grandes.

Otras características de la invención, y las ventajas que se derivan de ella, aparecerán más evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización preferente de la misma, ilustrada a título de ejemplo no limitativo en las figuras de las hojas de dibujos adjuntas, en las que:

la figura 1 muestra lateralmente y con partes seccionadas una pieza a trabajar fijada mediante el empleo de un adhesivo sobre la estructura de base temporal y durante la fase de mecanizado de la máquina herramienta;

las figuras 2, 3, 4 y 5 muestran lateralmente y con partes seccionadas otras tantas etapas del ciclo de trabajo automático para el fijado coaxial de una pieza de trabajo sobre una estructura de base temporal de soporte, mediante el empleo de un adhesivo.

En la figura 1, la letra (P) de referencia indica la pieza a trabajar anular que debe ser mecanizada con precisión, tanto en su superficie anular exterior como en su superficie anular interior y que, para este propósito descansa por su base mayor, en una perfecta condición de coaxialidad sobre el saliente anular (101) de una robusta estructura de base cilíndrica (1), de cualquier material adecuado que tiene también, por ejemplo, una forma anular u otra forma adecuada. La pieza a trabajar (P) se fija sobre la estructura de base (1) por medio de puntos distribuidos adecuadamente sobre el saliente (101), de cualquier adhesivo de curado rápido, por ejemplo el adhesivo conocido comercialmente por la marca registrada LOCTITE tipo 380 o tipo 480.

Después del curado del adhesivo, la pieza puede ser cargada automáticamente sobre el plato (M) de la máquina herramienta y puede amordazarse en su lugar por las mordazas o por otros medios adecuados que actúan sobre la estructura de base (1), de modo que no producen ninguna deformación en la pieza a trabajar (P), que puede ser mecanizada con precisión y de una manera rápida por las herramientas (U) de una máquina individual, con tolerancias de hasta el orden de tres micras, tanto en la superficie exterior (S1) como en la superficie interior (S2) y, de precisarse, también en la superficie frontal (S3).

Después del mecanizado en la máquina herramienta, será posible despegar la pieza a trabajar de la estructura de base (1) con una acción mecánica que rompe el entramado del adhesivo, si es del tipo 380. Para tal fin, no se excluye que la estructura de base (1) pueda estar dotada de aberturas y/u orificios que permitan actuar a extractores adecuados sobre la base de la pieza trabajada, fijada a la estructura de base. Si en cambio el adhesivo es del tipo 480, se neutraliza por medio de una acción física de calentamiento, por ejemplo, una acción de inducción, a una temperatura de unos 150º, durante un período de tiempo de unos 20 segundos. Debe comprenderse que pueden utilizarse otras soluciones para la neutralización del adhesivo.

Haciendo referencia a las figuras 2 a 5 se describe a continuación la secuencia de las etapas de trabajo de un posible aparato para fijar las piezas a trabajar sobre las estructuras de base de soporte. En la figura 2, el número de referencia (3) indica un anillo o plato de eje vertical sobre el cual un manipulador ha posicionado previamente la estructura de base (1) la cual está amordazada, por ejemplo, desde el exterior y coaxialmente por las mordazas (103) del propio plato. El plato, junto con la estructura de base (1), se hace girar sobre su eje, mientras un manipulador con un distribuidor (4) proporciona la distribución sobre el saliente (101) de la estructura de base (1) de los puntos adhesivos (2). La pieza a mecanizar (P) se toma con un manipulador de sujeción (5) y se posiciona sobre el saliente (101) de la estructura de base (1), provista ya de los puntos adhesivos (2). Durante esta etapa el plato (3) está, por ejemplo, en reposo o está parado. A continuación el dispositivo de sujeción (5) deja la pieza a trabajar y sobre esta última se desplaza y desciende axialmente un centraje de contrapunto de giro libre (6), como se muestra en la figura 5, que tiene la doble función de presionar la pieza de trabajo sobre la estructura de base y alinearla axialmente con precisión con respecto a dicha estructura de base. Durante esta etapa el plato (3) gira durante el tiempo necesario para el curado del adhesivo. A continuación, como muestra la figura 5, el plato (3) se para y el centraje de contrapunto (6) deja la pieza a trabajar (P) que está sujeta por el dispositivo de sujeción (5) u otro dispositivo de sujeción y se desplaza fuera del plato, cuyas mordazas dejan libre la estructura de base (1).

Claims (1)

1. Aparato para sujetar piezas a trabajar que tengan forma anular para mecanizado de precisión de sus superficies interior y exterior, con un único posicionamiento sobre el plato de una máquina herramienta que tiene un eje de rotación, según un proceso que comprende las siguientes etapas:

-

posicionamiento y alineación axial de la pieza a trabajar horizontalmente por una de sus bases sobre una estructura de base de soporte (1) que tiene una forma cilíndrica y anular, provista coaxialmente de un saliente anular (101), sobre el cual puede descansar la base de la pieza (P) a mecanizar.

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fijación de la base de la pieza a trabajar sobre el saliente anular (101) de la estructura de base (1) por medio de un adhesivo (2) distribuido de forma adecuada sobre la superficie del saliente anular (101) que está controlado para girar alrededor de un eje vertical;

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posicionamiento de la estructura de base (1) llevando la pieza a trabajar (P) pegada en ella, sobre el plato de la máquina herramienta por amordazado de dicha estructura de base (1), mientras la propia pieza a trabajar puede ser mecanizada en sus superficies interior y/o exterior, estando previsto que después del mecanizado de la pieza a trabajar se despegue de la estructura de base por medio de la neutralización de la acción adhesiva del adhesivo.

caracterizado por el hecho de comprender

medios para provocar coaxialmente que la pieza (P) a mecanizar sea pegada por medio de un adhesivo sobre la estructura de la base de soporte (1) y medios para despegar seguidamente la pieza mecanizada de dicha estructura de base, de manera que los medios para la adherencia de la pieza a trabajar (P) sobre la estructura de base (1) comprende una pinza o plato que tiene un eje vertical y dirigido hacia arriba, un manipulador con un plato autocentrable que, bajo control, posiciona la estructura de base coaxialmente sobre dicho plato que lo sujeta, medios para posicionar sobre el saliente (101) de la estructura de base un dispositivo que bajo control distribuye puntos de adhesivo sobre dicho saliente de la estructura de base, mientras el plato se hace girar sobre su eje, un manipulador con garras (5) para posicionar coaxialmente la pieza a trabajar sobre el saliente (101) de la estructura de base que lleva los puntos adhesivos, un manipulador con un centraje de giro libre (6), que es empujado axialmente sobre la pieza a trabajar a efectos de presionarla y alinearla axialmente sobre la estructura de base, mientras esta última es obligada preferentemente a girar por el plato de soporte.