ES2249635T3 - Maquina herramienta para el mecanizado del cojinete de ajuste de cigueñales. - Google Patents
Maquina herramienta para el mecanizado del cojinete de ajuste de cigueñales.Info
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Abstract
Máquina herramienta para el mecanizado del cojinete de ajuste y, dado el caso, de otras piezas de cigüeñales, caracterizada por una bancada (17) de máquina en forma de marco de sección transversal aproximadamente rectangular con un husillo principal accionable, dispuesto en un extremo de la bancada (17) de máquina, con un mandril de sujeción (2) para un cigüeñal (19), por un cabezal móvil (4), opuesto al husillo principal y en la alineación (18) con éste, así como desplazable en pequeños recorridos (22) en la dirección longitudinal axial (18), por una luneta (3), desplazable en pequeños recorridos (21) en la dirección longitudinal axial (18), así como aproximable en un pequeño recorrido verticalmente a la dirección longitudinal (18), aproximadamente en el centro longitudinal del cigüeñal (19), por una barra longitudinal (33) que se extiende en paralelo y a una distancia (32) respecto al husillo principal por secciones longitudinales básicas de la bancada (17) de máquina y que presenta guíaslongitudinales (34), por un carro (5) de movimiento en cruz que está guiado en las guías longitudinales (34) de la barra longitudinal (33) y que tiene guías transversales (37), por un portaútil revólver (7) que está dispuesto de manera móvil en el carro (5) de movimiento en cruz en la dirección radial (38) y que sirve para alojar superficies (28, 29) del cojinete (12) de ajuste, por útiles (40) de arranque de virutas, por útiles (6) de refuerzo y útiles de medición, así como, dado el caso, por otros útiles para el mecanizado de otras piezas (8, 15) del cigüeñal (19).
Description
Máquina herramienta para el mecanizado del
cojinete de ajuste de cigüeñales.
La presente invención se refiere a una máquina
herramienta para el mecanizado del cojinete de ajuste y, dado el
caso, de otras piezas de cigüeñales. Un cigüeñal en el sentido de
la presente invención es un eje de acodado múltiple que está
alojado de manera giratoria en el bloque de motor de un motor de
combustión, donde transforma el movimiento de vaivén del pistón
mediante la biela en un movimiento de rotación. En el caso de los
motores de combustión que se analizan, se trata de motores Otto o
motores diesel para el accionamiento de vehículos. El cigüeñal está
compuesto de varios muñones principales, con los que está alojado en
el bloque del motor y alrededor de los que gira, el muñón del
cigüeñal, desplazado en el radio del cigüeñal, y la gualdera del
cigüeñal que une estas piezas.
En el extremo delantero del cigüeñal se encuentra
el gorrón del eje y en el extremo trasero, la brida, en la se
realiza el embrague en el motor de combustión. Aproximadamente en
la longitud axial media del cigüeñal se encuentra el cojinete de
ajuste que está previsto para recibir las fuerzas axiales
transmitidas por el embrague al cigüeñal y conducirlas al bloque
del motor.
Para el mecanizado del cojinete de ajuste y, dado
el caso, del muñón del eje y de la brida están previstas máquinas
herramientas especiales.
De un prospecto de empresa de la solicitante se
conoce, por ejemplo "un torno universal de precisión y alisador de
rodillos para el mecanizado de cigüeñales", según el preámbulo
de la reivindicación 1, que sirve para el mecanizado del cojinete
de ajuste de una serie de cigüeñales y sus superficies frontales de
brida. En el caso de la máquina, conocida con la denominación 7794,
está previsto para el mecanizado preciso del cojinete de ajuste un
soporte de cojinete de ajuste que mediante un útil fijo o mediante
un útil de corte ajustable sirve para el mecanizado con arranque de
virutas del cojinete de ajuste. Los útiles de corte están dispuestos
en un carro y se pueden mover dentro de la máquina en la dirección
radial y axial. La movilidad axial sirve básicamente para compensar
la posición del cojinete de ajuste en la dirección longitudinal en
relación con una superficie de referencia.
En el carro para los útiles de corte están
dispuestos también una unidad de laminado y un dispositivo de
medición que se pueden aproximar en cada caso sólo en la dirección
radial, es decir, cuando los útiles de corte no están engranados.
Para el mecanizado de precisión en la brida o el gorrón del eje del
cigüeñal está previsto en la máquina conocida otro soporte
adicional, en el que está dispuesto un portaútil revólver,
desplazable tanto en la dirección radial como axial. En las
estaciones del portaútil revólver están dispuestos útiles para el
torneado y un sensor.
En la máquina conocida, el cigüeñal se aloja en
puntas y se hace girar mediante un dispositivo de arrastre que
engrana en la brida. El cigüeñal gira alrededor de su eje
principal, mientras está alojado en puntas por ambos extremos en
cada caso.
La máquina conocida tiene varias desventajas.
Mediante la pluralidad de ejes de carro se pueden originar errores
espaciales de forma en el cigüeñal. La disposición del soporte del
cojinete de ajuste sólo permite pequeños movimientos de aproximación
durante la medición, ya que los útiles de corte y laminado entran
parcialmente en el recorrido del útil de medición. Esto a su vez
complica los controles que se necesitan para los movimientos de los
compases. Finalmente, las velocidades de corte obtenibles en los
útiles de corte son bajas, ya que la máquina, condicionado por la
construcción, admite desequilibrios o puede provocar desequilibrios
debido al alojamiento del cigüeñal entre puntas y el dispositivo de
arrastre.
La invención tiene el objetivo de proponer una
máquina herramienta que no presente las desventajas de la máquina
herramienta conocida. Especialmente, se debe agrupar la cantidad de
estaciones necesarias de mecanizado, en correspondencia con la
cantidad de útiles necesarios, en una única estación de mecanizado.
Finalmente, la máquina herramienta deber se simple y clara en su
construcción, confiable en su funcionamiento y económica.
Conforme a la invención, se propone una máquina
herramienta mejorada según la reivindicación 1.
Mediante el apoyo del cigüeñal en aproximadamente
la longitud axial media a la altura del cojinete de ajuste se puede
mecanizar con arranque de virutas y laminar fijamente el cojinete
de ajuste con una exactitud muy grande. Para el apoyo exacto se
puede mover la luneta en vertical respecto a la dirección
longitudinal de la máquina. Mediante el accionamiento de la brida
en un mandril cerca de la brida y el apoyo en un cabezal móvil en
el extremo del cigüeñal, opuesto a la brida, donde se aloja el
gorrón del eje, se logra un arrastre del cigüeñal sin oscilaciones y
seguro desde el punto de vista del giro. Está previsto
especialmente que tanto la luneta como el cabezal móvil se puedan
mover en recorridos pequeños en la dirección axial, es decir, en la
dirección longitudinal de la máquina de mecanizado.
La barra longitudinal que se extiende por
secciones longitudinales de la bancada de la máquina, contribuye
también al refuerzo de la bancada de la máquina. Con ayuda del
carro de movimiento en cruz, dispuesto en la barra longitudinal,
los útiles de mecanizado, fijados al portaútil revólver, se pueden
aproximar con exactitud cualquiera en la dirección axial y radial
respecto al cojinete de ajuste.
Algunos de los útiles necesitan también un
accionamiento propio, por ejemplo, la puesta en marcha de los
rodillos de laminado fijo para el laminado fijo del cojinete de
ajuste. Después que los rodillos de laminado fijo están en posición
de trabajo, estos se trasladan mediante un pequeño movimiento de
giro alrededor de su eje longitudinal común, de modo que pueden
crear aquí el refuerzo necesario al rodar sobre las superficies
planas del cojinete de ajuste. Durante la operación de laminado
fijo, el eje del carro de movimiento en cruz oscila en la dirección
longitudinal de la máquina. Incluso, para el útil de corte está
previsto también un accionamiento propio que debe servir para
equilibrar el desgaste por corte en caso de corte fijo. En caso de
corte giratorio, como en las máquinas fresadoras, el accionamiento
de giro necesario para esto se transmite mediante el cabezal
revólver al útil de fresar.
Además de los útiles descritos para el mecanizado
del cojinete de ajuste están previstos en el cabezal revólver, según
se conoce, otros útiles que sirven, por ejemplo, para mecanizar y
laminar de manera fija y lisa las superficies planas de la brida,
las superficies planas de la gualdera del cigüeñal, así como los
gorrones del eje. El cabezal revólver se equipa con estos útiles
adicionales según el programa existente de mecanizado.
A continuación se explica detalladamente la
máquina mediante un ejemplo de realización.
En una representación muy simplificada y no a
escala en cada caso muestran:
Fig. 1 una máquina en la vista lateral y
Fig. 2 el cojinete de ajuste de un cigüeñal en
correspondencia con una sección ampliada A de la figura 1.
La máquina herramienta 16 tiene una bancada 17 de
máquina en forma de marco de sección transversal casi rectangular,
según se puede observar claramente en la figura 1. En la dirección
longitudinal axial 18 de la máquina herramienta 16 y la alineación
entre sí están dispuestos sucesivamente un servomotor 1, un mandril
de sujeción 2, una luneta 3 y un cabezal móvil 4. Entre el mandril
de sujeción 2 y el cabezal móvil 4 está sujetado un cigüeñal 19.
Con su gorrón 8 de eje, el cigüeñal 19 se aloja
en la punta 20 de cabezal móvil del cabezal móvil 4. Por ejemplo, en
la dirección axial hacia el mandril de sujeción 2 aparecen en el
gorrón 8 del cigüeñal el cojinete de elevación 9, el cojinete
principal 10, el cojinete de elevación 11 y el cojinete principal y
de ajuste 12, el cojinete de elevación 13, el cojinete principal 14
y la brida 15. La brida 15 está sujetada en el mandril de sujeción 2
que se hace girar mediante el servomotor 1 durante el mecanizado del
cigüeñal 19. Aquí el cigüeñal 19 gira alrededor de su eje
longitudinal que se encuentra en la dirección longitudinal axial 18
de la máquina herramienta 16. En aproximadamente su longitud axial
media, el cigüeñal 19 se apoya a la altura del cojinete principal y
de ajuste 12 mediante la luneta 3. Tanto la luneta 3 como el cabezal
móvil 4 se pueden mover en pequeños recorridos 21 ó 22 en la
dirección longitudinal axial 18. Además, la luneta 3 se puede
aproximar también en un pequeño recorrido verticalmente a la
dirección longitudinal 18.
Los puntos 8, 9, 10, 11, 12, 13 y 14 de
rodamiento del cigüeñal 19 están limitados a ambos lados en cada
caso mediante las gualderas 23 y 24 de cigüeñal. Entre las gualderas
23 y 24 de cigüeñal se encuentra el respectivo cojinete principal
10, 12 y 14 ó el cojinete 9, 11 y 13 de biela. Con excepción del
cojinete 12 de ajuste, los demás cojinetes 8, 9, 10, 11, 13 y 14
están configurados casi del mismo tipo. Cada uno de los cojinetes
tiene un asiento 25 de cojinete que se limita en la dirección axial
18 a ambos lados mediante entradas 26 y 27. En el caso del cojinete
principal 12, se conectan a las entradas 26 y 27 de las gualderas 23
y 24 respectivamente las superficies planas anulares 28 y 29 que
forman el propio cojinete 12 de ajuste. Las superficies planas 28 y
29 se transforman entonces en las gualderas 23 y 24 de cigüeñal
mediante los resaltos 30 y 31 de engrase.
En la dirección longitudinal axial 18 y a una
distancia 32 paralela a ésta se extiende una barra longitudinal 33
por la bancada 17 de máquina de la máquina herramienta 16. La barra
longitudinal 33 tiene las dos guías longitudinales 34 que discurren
en paralelo entre sí y a una distancia mutua 35 una de otra.
La barra longitudinal 33 sirve para guiar el
carro 5 de movimiento en cruz en la dirección de la flecha 36
aproximadamente por toda la longitud axial de la barra longitudinal
33. El carro 5 de movimiento en cruz tiene, por su parte, guías
transversales 37, mediante las que se puede mover el portaútil
revólver 7 en la dirección radial.
El portaútil revólver 7 presenta una pluralidad
de estaciones 39 de mecanizado que se pueden equipar con útiles 6 y
40 de mecanizado.
En el caso del útil 40 de mecanizado se trata,
por ejemplo, de un útil de corte, mediante el que se mecanizan con
arranque de virutas las superficies planas 28 y 29 del cojinete de
ajuste 12. En el caso del útil de mecanizado 6 se trata, por
ejemplo, de un cuerpo de rodillos con dos rodillos 41 y 42, con los
que se laminan fijamente las superficies planas anulares 28 y 29
después del mecanizado con arranque mediante el útil 40.
Otras estaciones de mecanizado (no mostradas)
están previstas en el portaútil revólver 7 y sirven, por ejemplo,
para el mecanizado con arranque de virutas del gorrón 8 del eje o de
la brida 15 mediante útiles correspondientes (no mostrados).
Asimismo, las estaciones de mecanizado del portaútil revólver 7
pueden estar equipadas con útiles de medición (no mostrados), con
los que se comprueban los resultados del mecanizado con arranque de
virutas o de refuerzo anterior.
- 1
- Servomotor
- 2
- Mandril de sujeción
- 3
- Luneta
- 4
- Cabezal móvil
- 5
- Carro de movimiento en cruz
- 6
- Útil de mecanizado
- 7
- Portaútil revólver
- 8
- Gorrón del eje
- 9
- Cojinete de elevación
- 10
- Cojinete principal
- 11
- Cojinete de elevación
- 12
- Cojinete principal
- 13
- Cojinete de elevación
- 14
- Cojinete principal
- 15
- Brida
- 16
- Máquina herramienta
- 17
- Bancada de máquina
- 18
- Dirección longitudinal axial
- 19
- Cigüeñal
- 20
- Punta del cabezal móvil
- 21
- Recorrido pequeño
- 22
- Recorrido pequeño
- 23
- Gualdera de cigüeñal
- 24
- Gualdera de cigüeñal
- 25
- Asiento de cojinete
- 26
- Entrada
- 27
- Entrada
- 28
- Superficie plana anular
- 29
- Superficie plana anular
- 30
- Resalto de engrase
- 31
- Resalto de engrase
- 32
- Distancia axial
- 33
- Barra longitudinal
- 34
- Guía longitudinal
- 35
- Distancia
- 36
- Dirección de guía
- 37
- Guía transversal
- 38
- Dirección radial
- 39
- Estación de mecanizado
- 40
- Útil
- 41
- Rodillo
- 42
- Rodillo
Claims (2)
1. Máquina herramienta para el mecanizado del
cojinete de ajuste y, dado el caso, de otras piezas de cigüeñales,
caracterizada por una bancada (17) de máquina en forma de
marco de sección transversal aproximadamente rectangular con un
husillo principal accionable, dispuesto en un extremo de la bancada
(17) de máquina, con un mandril de sujeción (2) para un cigüeñal
(19), por un cabezal móvil (4), opuesto al husillo principal y en la
alineación (18) con éste, así como desplazable en pequeños
recorridos (22) en la dirección longitudinal axial (18), por una
luneta (3), desplazable en pequeños recorridos (21) en la dirección
longitudinal axial (18), así como aproximable en un pequeño
recorrido verticalmente a la dirección longitudinal (18),
aproximadamente en el centro longitudinal del cigüeñal (19), por una
barra longitudinal (33) que se extiende en paralelo y a una
distancia (32) respecto al husillo principal por secciones
longitudinales básicas de la bancada (17) de máquina y que presenta
guías longitudinales (34), por un carro (5) de movimiento en cruz
que está guiado en las guías longitudinales (34) de la barra
longitudinal (33) y que tiene guías transversales (37), por un
portaútil revólver (7) que está dispuesto de manera móvil en el
carro (5) de movimiento en cruz en la dirección radial (38) y que
sirve para alojar superficies (28, 29) del cojinete (12) de ajuste,
por útiles (40) de arranque de virutas, por útiles (6) de refuerzo y
útiles de medición, así como, dado el caso, por otros útiles para el
mecanizado de otras piezas (8, 15) del cigüeñal (19).
2. Máquina herramienta según la reivindicación 1,
caracterizada porque el portaútil revólver (7) presenta, al
menos, un accionamiento adicional para uno de los útiles (6,
40).
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