ES2245659T3 - Maquina herramienta con aspiracion de virutas. - Google Patents
Maquina herramienta con aspiracion de virutas.Info
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Abstract
Máquina-herramienta: - con un husillo (18) de la herramienta que puede girar alrededor de un eje (17) del husillo, que presenta en un extremo un alojamiento (26) de herramienta para fijar una herramienta (27), y que está colocado de forma giratoria en un tubo (24) de soporte, - con un soporte (5) de piezas de trabajo para alojar una pieza (28) de trabajo que va a mecanizarse por medio de la herramienta (27), - con un accionamiento (22, 23) para desplazar el soporte (5) de piezas de trabajo y el husillo (18) de la herramienta de forma relativa entre sí en dirección al husillo (18) de la herramienta, - con un dispositivo para el desplazamiento de la herramienta (27) y de la pieza (28) de trabajo de forma relativa entre sí en como mínimo una dirección transversal al eje (17) del husillo, - con una cubierta (29) de aspiración, que rodea la herramienta (27) y que está dispuesta de forma que puede desplazarse relativamente respecto al husillo (18) de la herramienta en dirección al eje (17) del husillo sobre el tubo (24) de soporte a una posición de trabajo desplegada y - con medios para generar un intersticio (49) entre la cubierta (29) de aspiración y la pieza (28) de trabajo en la posición de trabajo de la cubierta (29) de aspiración.
Description
Máquina herramienta con aspiración de
virutas.
La invención se refiere a una
máquina-herramienta según el preámbulo de la
reivindicación 1.
En una máquina-herramienta de
este tipo, conocida por el documento DE 195 41 011 C1, una cubierta
de aspiración en forma de caja está dispuesta de forma desplazable
sobre el husillo de la herramienta. La cubierta de aspiración
presenta en su borde dirigido a la pieza de trabajo que va a
mecanizarse una cámara anular en la que se encuentra un cojín de gas
con sobrepresión de manera que se forma un estrecho intersticio
entre la cubierta de aspiración y la pieza de trabajo que va a
mecanizarse. La cubierta de aspiración en sí misma se sitúa junto a
la pieza de trabajo bajo la fuerza de gravedad por medio del cojín
de gas. El espacio interior de la cubierta de aspiración se sitúa
junto a una fuente de depresión, de manera que con el aire se
aspiran virutas. En el husillo de la herramienta hay colocados topes
que tienen la función de topes finales para evitar que la cubierta
de aspiración se separe del husillo vertical de la herramienta.
En una máquina-herramienta
conocida por el documento WO 00/73017 A1, una cubierta de aspiración
en forma de caja se sitúa, por una parte, junto a la pieza de
trabajo y, por otra parte, junto a una plancha que puede moverse en
la dirección del eje del husillo en contra de la máquina, y con una
fuerza de compresión se dispone contra la cubierta de aspiración. La
herramienta y el husillo de la herramienta pueden moverse dentro de
la cubierta en el plano situado perpendicularmente al eje del
husillo. La cubierta de aspiración también permanece durante el
cambio de la herramienta en una posición delante de la pieza de
trabajo; el husillo de la herramienta junto con la herramienta se
desplaza fuera de la cubierta de aspiración. Esta configuración
requiere un alto gasto constructivo para la cubierta de
aspiración.
Por el documento WO 00/50199 A1 se conoce una
máquina-herramienta que sólo permite un movimiento
de la herramienta en una dirección, concretamente, en la dirección
del eje del husillo. Está prevista una cubierta de aspiración
configurada de forma telescópica que rodea la herramienta y que,
durante el mecanizado de una pieza de trabajo, se sitúa junto a la
pieza de trabajo por medio de un taladro y, al penetrar el taladro
en la pieza de trabajo, se desplaza hacia la
máquina-herramienta contra la fuerza de un resorte.
Una configuración de este tipo no permite un movimiento
tridimensional de la herramienta respecto a la pieza de trabajo.
Por el documento US 5.108.236 A se conoce una
máquina taladradora para taladrar placas de circuitos impresos que
presenta un husillo de la herramienta que está sujeto en un asiento
para el husillo que puede ajustarse a su vez, mediante un
accionamiento del husillo, en dirección al eje del husillo. En el
lado del husillo de la herramienta dirigido a la pieza de trabajo
está dispuesto un pie de compresor que rodea en forma de cuenco al
husillo de la herramienta, y por medio de dicho pie de compresor se
presiona la placa de circuitos impresos en su base durante el
proceso de taladrado. La compresión tiene lugar por medio de
cilindros de aire comprimido soportados en el asiento del husillo,
que presionan el pie de compresor sobre la base con una fuerza
correspondiente a la presión del aire comprimido o retiran el pie de
compresor. El pie de compresor en gran medida cerrado, que sólo
presenta una abertura para que el taladro pase a través, está dotado
al mismo tiempo de una aspiración de virutas. Esta configuración
tampoco es apropiada para un movimiento tridimensional entre la
pieza de trabajo y la herramienta.
La invención se basa en el objetivo de configurar
una máquina-herramienta del tipo genérico con
medidas simples de tal manera que también sea posible una aspiración
fiable de las virutas durante movimientos tridimensionales entre la
herramienta y la pieza de trabajo, y que, por otra parte, pueda
accederse libremente al alojamiento de la herramienta para cambiar
la herramienta.
Este objetivo se consigue según la invención
mediante las características de la reivindicación 1. Dado que, por
una parte, la cubierta de aspiración está acoplada fijamente con el
husillo de la herramienta en el plano transversal al eje del
husillo, sólo tiene que adaptarse en su extensión transversal al eje
del husillo el tamaño de la mayor herramienta que vaya a emplearse.
Dado que siempre se deja libre un pequeño intersticio entre la
cubierta de aspiración y la herramienta que va a mecanizarse, es
posible un movimiento sin obstáculos entre la cubierta de aspiración
y la pieza de trabajo en el plano transversal al eje del husillo.
Finalmente, la cubierta de aspiración puede retirarse tanto que
puede accederse libremente al alojamiento de la herramienta del
husillo de la herramienta para un cambio automático de la pieza de
trabajo.
De las reivindicaciones subordinadas se
desprenden otras configuraciones ventajosas y parcialmente
inventivas.
Otras características, ventajas y
particularidades de la invención se desprenden de la siguiente
descripción de dos ejemplos de realización de la invención basada en
el dibujo. Muestran
la figura 1, una
máquina-herramienta en una vista desde delante,
la figura 2, una representación en corte de la
máquina-herramienta de forma correspondiente a la
línea de corte II-II de la figura 4 con la cubierta
de aspiración desplegada,
la figura 3, una representación en corte de la
máquina-herramienta de forma correspondiente a la
línea de corte II-II de la figura 4 con la cubierta
de aspiración replegada,
la figura 4, una vista frontal de la cubierta de
aspiración con la herramienta, y
la figura 5, una representación de forma
correspondiente a las figuras 2 y 3 con un accionamiento de
desplazamiento para la cubierta de aspiración que se diferencia del
de las figuras 2 y 3.
Tal como puede desprenderse especialmente de la
figura 1, la máquina-herramienta mostrada en el
dibujo presenta una base 2 aproximadamente cuadrada, vista en la
dirección z horizontal, formada por un bastidor 1. La base 2 está
soportada sobre una estructura 3 base. Sobre el lado 4 de trabajo
está dispuesto, sobre la estructura 3 base, un soporte 3 de piezas
de trabajo que puede desplazarse en la dirección z de la forma
habitual.
En el lado 6 frontal dirigido al lado 4 de
trabajo están colocados en un plano x-y vertical y
de forma que se extienden en la dirección x horizontal, carriles 7
de guiado-x dispuestos en cada caso de forma
paralela entre sí. En estos carriles 7 de guiado-x
está colocado un carro-x 8 con zapatas 9 de guiado
que puede desplazarse de forma horizontal en la dirección x. El
carro-x 8 también está configurado a modo de
bastidor y presenta una abertura 10 pasante abierta en la dirección
z y que se extiende de forma fundamentalmente vertical en la
dirección y. En su lado delantero dirigido al lado 4 de trabajo,
están colocados a ambos lados de la abertura 10 pasante carriles 10
de guiado-y paralelos entre sí que se extienden en
la dirección y, sobre los cuales está colocado de forma vertical, es
decir, en la dirección y, mediante zapatas 13 de guiado un
carro-y 12. En el carro-y 12 en
forma de bastidor y abierto de forma pasante en la dirección z está
colocado de forma móvil un carro-z sobre un par de
carriles 15 de guiado-z dispuestos paralelos entre
sí y que se extienden en la dirección z, y concretamente mediante
zapatas 16 de guiado colocadas en el carro-y 12. El
carro-z 14 porta un husillo 18 de la herramienta que
puede accionarse de forma giratoria alrededor de un eje 17 del
husillo que discurre en la dirección z. El accionamiento de los
carros 8, 12, 14 tiene lugar mediante motores lineales que están
configurados, por ejemplo, tal como se muestra y describe en la
solicitud de patente europea 01 105 919.3. De los motores lineales
para el accionamiento del carro-x 8, en la figura 1
se muestran disposiciones 19 de imanes permanentes como pieza
secundaria de los motores lineales que se extienden en todo el
recorrido de trabajo del carro-x 8 y están colocados
en el lado 6 frontal de la base 2. Las piezas primarias asignadas,
que son bobinas - estatores, están colocadas en los lados del
carro-x 8 dirigidos a las disposiciones 19 de imanes
permanentes y no pueden observarse en el dibujo.
En el lado 20 frontal del carro-x
8 dirigido al carro-y 12 están colocadas a ambos
lados de los carriles 11 de guiado-y y de forma
paralela entre sí las piezas secundarias, formadas por disposiciones
21 de imanes permanentes, de los motores lineales para el
accionamiento del carro-y 12. Las piezas primarias
asociadas a éstas y formadas por bobinas - estatores están colocadas
en el lado enfrentado a éstas del carro-y 12 y no
pueden observarse en el dibujo.
Asimismo, para el accionamiento del
carro-z 14 en la dirección z están previstos motores
lineales que están formados por disposiciones 22 de imanes
permanentes colocadas en el carro-y 12 como piezas
secundarias y por bobinas - estatores 23 asociadas, colocadas en el
carro-z 14, que sirven como piezas primarias.
Básicamente, también el husillo 18 de la herramienta puede estar
estacionario en la dirección z y, en lugar de ello, poderse
desplazar el soporte 5 de piezas de trabajo en la dirección z. Es
determinante que el husillo 18 de la herramienta y el soporte 5 de
piezas de trabajo puedan desplazarse relativamente entre sí en la
dirección z.
La máquina-herramienta se conoce,
en la medida aquí descrita y mostrada, por ejemplo, por la solicitud
de patente europea ya citada 01 105 919.3.
Tal como puede desprenderse de las figuras 2 y 3,
el husillo 18 de la herramienta está colocado en un tubo 24 de
soporte unido fijamente con el carro-z 14 por medio
de rodamientos 25 de forma giratoria alrededor del eje 17 del
husillo. En el extremo del husillo 18 de la herramienta dirigido al
lado 4 de trabajo se dispone un alojamiento 26 de herramienta para
alojar una herramienta 27, mediante la cual debe mecanizarse una
pieza 28 de trabajo colocada sobre el soporte 5 de piezas de
trabajo.
Sobre el tubo 24 de soporte está colocada una
cubierta 29 de aspiración cilíndrico - circular configurada de forma
telescópica para virutas que surgen durante el mecanizado de la
pieza 28 de trabajo con la herramienta 27. Esta cubierta 29 presenta
un tubo 31 interno soportado mediante un cojinete 30 de forma que
puede desplazarse sobre el tubo 24 de soporte, y un tubo 32 exterior
conducido sobre éste de forma que puede desplazarse en dirección al
eje 17 del husillo. La capacidad de desplazamiento del tubo 32
exterior sobre el tubo 31 interno está limitada mediante topes 33,
34. Sobre el tubo 32 exterior está colocado un tubo 35 de protección
que sobresale de éste hacia la pieza 28 de trabajo, el cual puede
intercambiarse y sirve como pieza de desgaste. Para poder cambiar
fácilmente el tubo 35 de protección éste está fijado al tubo 32
exterior mediante dispositivos 35a de fijación que sólo se muestran
en la figura 3. La cubierta 29, es decir, el tubo 35 de protección,
presenta en el lado dirigido a la pieza 28 de trabajo una abertura
36 que se extiende por toda su sección transversal. Al tubo 32
exterior está conectado un tubo 37 de aspiración mediante un codo
38. El tubo 37 de aspiración presenta hacia el
carro-z 14 un manguito 39 de desplazamiento de
manera que puede seguir los movimientos de desplazamiento del tubo
32 exterior en la dirección z.
El tubo 32 exterior puede desplazarse en la
dirección z respecto al husillo 18 de la herramienta mediante un
accionamiento 40 de desplazamiento configurado como accionamiento
lineal. En el ejemplo de realización según las figuras 2 y 3, se
compone de un motor 41 eléctrico que puede controlarse con un
dispositivo 41a de medición integrado, por ejemplo, un transmisor de
impulsos convencional, y una varilla 43 de empuje que puede
accionarse por éste mediante un accionamiento 42 de rueda dentada -
cremallera, de modo que dicha varilla de empuje discurre en la
dirección z y está fijada al tubo 32 exterior. El motor 41 está
colocado en el carro-z 14. Éste se controla por el
control 44 central programable de la
máquina-herramienta. El control tiene lugar mediante
una línea 45 de control. Además, está prevista una línea 46 de acuse
de recibo para las señales del dispositivo 41a de medida. La forma
de actuación es la siguiente:
Los datos necesarios para una determinada
herramienta 27, que en el caso mostrado es una fresadora 47 frontal
con álabes 48 de ventilador en forma de propulsor, y para el proceso
de fresado que va a realizarse en la pieza 28 de trabajo están
almacenados en el elemento 44 de control. Adicionalmente está
almacenado el ancho a del intersticio 49 entre la cubierta 29 de
aspiración y la superficie que va a mecanizarse, de modo que se
mecaniza del ancho a del intersticio 49 mostrado en la figura 2 si
la herramienta 27 está enganchada con la pieza 28 de trabajo. En
cualquier caso, la cubierta 29 en su posición de trabajo desplegada
no está en contacto con la pieza 28 de trabajo, sino que está
previsto un intersticio 49 de pocos milímetros.
Durante un proceso de mecanizado en el que se
mecaniza la pieza 28 de trabajo por medio de la herramienta 27, la
cubierta 29 se encuentra en la posición de trabajo desplegada
mostrada en la figura 2. El tubo 37 de aspiración está conectado a
una bomba de aspiración, no mostrada, que succiona aire a través del
intersticio 49 entre la superficie 50 de la pieza 28 de trabajo
dirigida a la herramienta 27 y el tubo 35 de protección en el
espacio 51 interior de la cubierta 29 de aspiración. Las virutas que
se producen durante el mecanizado son arrastradas por la corriente
de aire orientada al tubo 37 de aspiración, de modo que el
movimiento de transporte es ayudado por medio de los álabes 48 de
ventilador en la herramienta 27. Las virutas que se producen se
impulsan hacia fuera al tubo 37 de aspiración.
Si al finalizar un proceso de mecanizado debe
cambiarse la herramienta 27 y, concretamente, si, en especial, debe
cambiarse de forma automática mediante un dispositivo de cambio de
herramienta, el tubo 32 exterior con el tubo 35 de protección se
retrae mediante el accionamiento de desplazamiento a la posición de
cambio de herramienta mostrada en la figura 3 de modo que el
alojamiento 26 de la herramienta queda libre para el acceso de un
dispositivo de este tipo de cambio de herramientas. También están
almacenados los datos para esto en el elemento 44 de control. En
este movimiento de desplazamiento del tubo 32 exterior, se introduce
el tubo 37 de aspiración en el manguito 39 de deslizamiento.
Si la herramienta 27 que va a emplearse es un
taladro, entonces la cubierta 29 de aspiración debe replegarse
durante la introducción del taladro en la pieza 28 de trabajo de
forma correspondiente al avance relativo del taladro. Estos datos
también está almacenados en el elemento 44 de control.
La configuración según la figura 5 se diferencia
de la de las figuras 2 y 3 sólo por el accionamiento 40' de
desplazamiento. En este caso, el accionamiento 40' de
desplazamiento, también configurado como accionamiento lineal, está
formado por un accionamiento 52 de émbolo - cilindro que puede
solicitarse con fluido por ambos lados y cuya varilla 53 del émbolo
está unida con el tubo 32 exterior. El cilindro 54 está unido a
conductos 56, 57 de fluidos a ambos lados del émbolo 55, los cuales
están unidos mediante una válvula 57a de control con una fuente de
presión por fluido, no mostrada.
La posición de la cubierta 29 de aspiración en la
posición de trabajo directamente delante de la pieza 28 de trabajo,
por una parte, y en la posición de cambio de herramienta replegada
para el cambio de herramienta se limita mediante los topes 58, 59,
que están colocados de forma regulable y ajustable en una varilla 60
de guiado que discurre paralela al eje 17 del husillo, y,
concretamente, mediante el tope 59 para la posición de trabajo y el
tope 58 para la posición de cambio de herramienta. Esta varilla
está, por un lado, unida con el tubo 32 exterior y conducida en el
carro-z 14 contra el cual actúan los topes 58, 59 en
cada caso en una de sus dos posiciones mostradas. En este caso, por
tanto, la posición de la cubierta 29 de aspiración se ajusta en cada
caso de forma manual para un determinado proceso de mecanizado.
Claims (11)
1. Máquina-herramienta
- -
- con un husillo (18) de la herramienta que puede girar alrededor de un eje (17) del husillo,
- \bullet
- que presenta en un extremo un alojamiento (26) de herramienta para fijar una herramienta (27), y
- \bullet
- que está colocado de forma giratoria en un tubo (24) de soporte,
- -
- con un soporte (5) de piezas de trabajo para alojar una pieza (28) de trabajo que va a mecanizarse por medio de la herramienta (27),
- -
- con un accionamiento (22, 23) para desplazar el soporte (5) de piezas de trabajo y el husillo (18) de la herramienta de forma relativa entre sí en dirección al husillo (18) de la herramienta,
- -
- con un dispositivo para el desplazamiento de la herramienta (27) y de la pieza (28) de trabajo de forma relativa entre sí en como mínimo una dirección transversal al eje (17) del husillo,
- -
- con una cubierta (29) de aspiración,
- \bullet
- que rodea la herramienta (27) y
- \bullet
- que está dispuesta de forma que puede desplazarse relativamente respecto al husillo (18) de la herramienta en dirección al eje (17) del husillo sobre el tubo (24) de soporte a una posición de trabajo desplegada y
- -
- con medios para generar un intersticio (49) entre la cubierta (29) de aspiración y la pieza (28) de trabajo en la posición de trabajo de la cubierta (29) de aspiración,
caracterizada porque
para el desplazamiento de la cubierta (29) de
aspiración está previsto un accionamiento (40, 40') de
desplazamiento, y porque los medios para generar un intersticio (49)
están formados como medios para ajustar el intersticio (49) en la
posición de trabajo y/o para controlar la posición de cambio de
herramienta por medio de un control (44) del accionamiento (40) de
desplazamiento o mediante topes (58, 59) regulables.
2. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta (29) de
aspiración puede desplazarse a una posición replegada de cambio de
herramienta.
3. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque el accionamiento (40,
40') de desplazamiento está configurado como accionamiento
lineal.
4. Máquina-herramienta según la
reivindicación 3, caracterizada porque el accionamiento (40)
lineal está formado por un motor (41) eléctrico con una varilla (43)
de empuje.
5. Máquina-herramienta según la
reivindicación 3, caracterizada porque el accionamiento (40')
lineal está configurado como accionamiento (52) de
émbolo-cilindro que puede solicitarse mediante
fluidos.
6. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta (29) de
aspiración está configurada de forma telescópica con un tubo (32)
exterior que puede desplazarse sobre un tubo (31) interno.
7. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta (29) de
aspiración está dotada de un tubo (35) de protección que puede
cambiarse.
8. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta (29) de
aspiración está dotada de un tubo (37) de aspiración que puede
desplazarse en dirección al eje (17) del husillo.
9. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta (29) de
aspiración presenta una sección transversal circular y en su lado
dirigido al soporte (5) de piezas de trabajo presenta una abertura
(36) que se extiende por toda la sección transversal.
10. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la herramienta (27)
está dotada de álabes (48) de ventilador.
11. Máquina-herramienta según la
reivindicación 1, caracterizada porque el eje (17) del
husillo está dispuesto de forma horizontal.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01112648A EP1260308B1 (de) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Werkzeugmaschine mit Späne-Absaugung |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1260308B1 (de) | 2005-07-27 |
| EP1260308A1 (de) | 2002-11-27 |
| DE50106890D1 (de) | 2005-09-01 |
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