ES2254473T3 - Procedimiento y dispositivo para medir y maquinar piezas. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el mecanizado con desprendimiento de viruta y medición de piezas (101) con superficies simétricas de rotación concéntricas o excéntricas, particularmente en cigüeñales y, en función de las mismas, la corrección, particularmente automática, de posiciones nominales de la herramienta respecto de la máquina herramienta en una pluralidad de posiciones de trabajo en la pieza (101), caracterizado porque - mediante un sensor de medición (7) se determina para cada posición de ángulo de medición de la pieza (101) solamente la distancia real máxima de un contorno de pieza a medir, por ejemplo, una superficie de un muñón de biela (H1), a un valor de referencia, por ejemplo, el centro de rotación, en una dirección de medición (10), por ejemplo, la dirección X, - se determina para cada posición de ángulo de medición la desviación medida entre la distancia real y la distancia nominal, y - por lo menos para las posiciones angulares de medición se corrigen automáticamente las posicionesnominales de herramientas respectivas en un valor de corrección que se calcula automáticamente a partir de cada desviación medida.

Description

Procedimiento y dispositivo para medir y maquinar piezas.

I. Ejemplo de aplicación

La presente invención se refiere al mecanizado con arranque de viruta de piezas con superficies simétricas de rotación, en particular excéntricamente simétricas de rotación, por ejemplo, los muñones de biela de cigüeñales.

II. Antecedente técnico

Debido a su forma varias veces acodada, los cigüeñales son piezas relativamente inestables.

Debido a que en el mecanizado de cigüeñales en grandes cantidades tienen prioridad los costes de fabricación, y con ello un tiempo de mecanizado lo más corto posible, es obvia la tendencia de realizar mediante el mecanizado por arranque de viruta lo más rápidamente posible la necesaria remoción de material. Generalmente, con ello se acrecientan las fuerzas de mecanizado. Sin embargo, al mismo tiempo deben observarse las tolerancias exigidas, por ejemplo, respecto de la desviación de redondez, particularmente en relación a los muñones de biela, pero también a los muñones de bancada.

La determinación teórica de las fuerzas de mecanizado máximas permitidas y, con ello de los parámetros de mecanizado, sólo es posible parcialmente, de manera que adicionalmente siempre es necesario un control de desviaciones de la redondez y, posiblemente, también de la carrera en la pieza mecanizada, y, en comparación con las tolerancias permitidas, es necesaria una corrección de los parámetros de mecanizado.

Este problema aparece especialmente cuando los muñones de biela están realizados mediante fresado y con la sujeción central del cigüeñal, en la que la herramienta de fresado del muñón de biela, girando excéntrica, sigue en cada caso en dirección transversal.

En este aspecto, ya es conocido comprobar las desviaciones de redondez del cigüeñal mecanizado en el laboratorio de mediciones, es decir, después de desmontar el cigüeñal de la máquina de mecanizado. En esta situación se presentan simultáneamente dos problemas: por un lado las desviaciones de redondez comprobadas deben ser llevadas previamente a la exacta relación con la posición angular que el cigüeñal tuvo en la máquina de mecanizado y, del mismo modo, los valores de corrección determinadas para mejorar en el futuro la redondez.

Adicionalmente, el cigüeñal se deforma por el solo hecho del desmontaje, porque el apoyo/sujeción del cigüeñal en el laboratorio de mediciones es fundamentalmente otro que en la maquina de mecanizado.

Además, es un hecho conocido emplazar un dispositivo de medición directamente en la máquina, de manera que el cigüeñal puede ser controlado respecto de su redondez en el estado de sujeción en la máquina herramienta y, eventualmente, puede medirse adicionalmente la carrera.

En este caso, se pivota un brazo de medición hacia el cigüeñal alrededor de un eje pivotante, extendido paralelo al eje longitudinal del cigüeñal. El brazo de medición lleva un prisma que se acerca hasta el contacto con la superficie a medir, por ejemplo, con la superficie de apoyo. A continuación, con un sensor de medición, existente en el dispositivo en el ángulo intermedio del prisma de medición, se mide la distancia de la superficie de la pieza a la base del prisma.

Esta manera de proceder se realiza con diferentes posiciones angulares de la superficie de apoyo a medir.

Para realizar esto en superficies en rotación excéntrica, por ejemplo, en un muñón de biela, se debe, por lo tanto, modificar en cada caso también el voladizo del brazo pivotante. Con esta finalidad, el brazo pivotante se compone de dos brazos parciales, otra vez pivotantes uno contra el otro.

Sin embargo, esto no solo modifica la posición del ángulo de incidencia del prisma de medición sobre la superficie a medir de la pieza, dificultando la determinación de valores de corrección y, ante todo, su asignación a una posición angular determinada de la pieza en la máquina. Adicionalmente, cada uno de los ejes pivotantes del dispositivo de medición adolece de juego, lo que influencia negativamente la exactitud del resultado de la medición.

Por el documento US 4384333 se conoce mover un carro de fresado con herramienta fresadora solamente transversal hacia la pieza en rotación. Sin embargo, en este proceso no se produce una medición de la posición real de la pieza mediante un sensor acercado transversalmente, sino que la posición de la pieza es especificada únicamente mediante un sensor de ángulo de giro del husillo de la pieza y la posición de rotación inicial de la pieza conocida previamente.

Además, el documento EP 0314333 muestra un dispositivo de medición, fijado directamente al carro portaherramientas y que puede ser pivotado de una posición desactivada a una posición activada. El contorno de la pieza obtenida se mide en este caso en múltiples direcciones, y no solamente se determina la distancia real en sólo una dirección y respecto de un solo valor de referencia.

Lo mismo vale también para el documento JP 59142045, donde, si bien el sensor de medición se encuentra montado sólidamente al carro de herramientas no puede ser llevado a una posición desactivada.

III. Descripción de la invención a) Objetivo técnico

Por lo tanto, es el objetivo según la presente invención, crear un procedimiento y un dispositivo en el que el control de contorno, particularmente el control de redondez de piezas y, eventualmente, también la carrera de muñones de biela de cigüeñales, se realice en forma rápida y precisa y sea muy sencilla la determinación y asignación de ángulos de valores de corrección para las herramientas.

b) Consecución del objetivo

Este objetivo se consigue mediante la parte caracterizante de las reivindicaciones 1 y 6. Formas de realización ventajosas resultan de las subreivindicaciones.

Debido a que la distancia de un punto a medir del contorno de pieza es determinada por un valor de referencia siempre sólo en una determinada dirección pero, sin embargo, en una pluralidad de posiciones angulares de la pieza, es posible un cálculo comparativamente sencillo del contorno real de la pieza, a partir de los valores de medición, y también la determinación de la posición de este contorno real respecto del centro de giro. De forma correspondiente, también es posible la determinación de valores de corrección para los movimientos de las herramientas. Debido a que, en este caso, el dispositivo de medición se encuentra fijado directamente al carro portaherramientas, en particular directamente al cuerpo básico de la herramienta, no pueden aparecer imprecisiones que se habrían producido de fijarse el dispositivo de medición a otra parte que el carro portaherramientas de la máquina herramienta.

Debido a que, en este caso, la pieza puede permanecer en la sujeción de mecanizado, no se produce una influencia indeseada por el desmontado y nueva sujeción.

Por consiguiente, en los muñones de biela de un cigüeñal se determina el contorno real y con ello, no sólo su desviación de la redondez, sino también su desviación de la carrera nominal.

Otra ventaja consiste en que también el cigüeñal ya mecanizado de este modo puede, con los ajustes de herramientas corregidos, ser retocado nuevamente con gastos reducidos, debido a que la sujeción de la pieza pudo ser mantenida.

Con la simple asignación de valores de corrección para las posiciones angulares de la pieza, también es posible establecer con poco gasto, mediante interpolación, un valor de corrección para posiciones angulares entre posiciones angulares de medición determinados, utilizar el mismo en el futuro y, de este modo, mejorar adicionalmente la redondez.

Debido a que el dispositivo de medición se encuentra dispuesto directamente en el carro portaherramientas, el juego existente en los carros portaherramientas en dirección X y, eventualmente, en dirección Y se incorpora igualmente al resultado de la medición. No es necesario respetar el juego existente de diferente manera en el sistema de carros, por un lado, en relación al dispositivo de medición y, por otro lado, en relación a la unidad de herramienta.

Por el mismo motivo, el sensor de medidas se dispone entre la herramienta y la pieza, por ejemplo, en forma de una superficie de medición, preferentemente también en el mismo plano radial que la herramienta, por ejemplo, la fresa. Preferentemente, el posicionamiento se realiza en este plano radial sobre la recta de unión entre el punto central de la herramienta y el punto central de la pieza, presentando la superficie de medición una extensión tan grande transversal, preferentemente en ángulo recto, a la dirección de medición y transversal, particularmente rectangular, al eje longitudinal de la pieza, que en todas las posiciones de ángulo la superficie excéntrica a medir pueda ser detectada por la superficie de medición.

Naturalmente, para ello es necesario que, respecto de su posición angular, el desarrollo de la superficie de medición en el sentido de medición sea conocido exactamente, o sea que con una disposición rectangular este ángulo recto pueda respetarse exactamente.

Además, es necesaria la distancia precisa de la superficie de medición al carro portaherramientas o a un punto fijo del carro de herramientas.

Siempre y cuando la herramienta a utilizar no sea un herramienta rotativa, como una fresa de disco, sino una herramienta estática, por ejemplo, una cuchilla de corte, el sensor de medición, particularmente su superficie de medición, se dispone sobre la recta de unión entre la pieza, preferentemente el punto central de la pieza, y la cuchilla.

Fundamentalmente, en este caso es preferente una disposición de la superficie de medición en lo posible cercana a la herramienta.

Además, debería estar garantizado que el sensor de medición se apoye para la medición en la pieza con una cierta fuerza que, preferentemente, no sobrepase un determinado valor máximo, pero que tampoco quede debajo de un determinado valor mínimo, sobre todo para evitar un retorcimiento del brazo del dispositivo de medición, que directamente podría falsear el resultado de la medición.

En este caso, la dirección de medición puede ser radial respecto del centro o del centro de la curvatura de la superficie de la pieza simétrica por rotación a medir, lo que ocurre particularmente cuando en el sensor de medición se dispone de una superficie de medición cuya longitud corresponde a toda la zona de excentricidad de la superficie respecto del eje C. Sin embargo, la dirección de medición también puede ser una dirección tangencial, o una dirección desplazada en forma radial al interior respecto de una dirección tangencial, en la que el sensor de medición es pasado delante de la pieza y, por este motivo, presionado por la superficie de la pieza en forma radial hacia fuera respecto del centro de la superficie a medir. Con este fin, el sensor de medición puede fijarse al dispositivo de medición de manera móvil pivotante o desplazable linealmente, y pueden estar dispuestos particularmente dos sensores de medición opuestos en un dispositivo de medición, para poder medir en un solo paso de medición simultáneamente dos puntos opuestos de la superficie de la pieza.

c) Ejemplos de realización

Una forma de realización según la invención se explica detalladamente a continuación, a modo de ejemplo, basándose en las figuras, donde muestran:

la figura 1a, una máquina herramienta según la invención con dispositivo de medición, en vista frontal,

la figura 1b, la máquina herramienta según la figura 1a con otro dispositivo de medición, en igual
vista,

las figuras 2a a 2c: una representación detallada del dispositivo de medición, a lo largo de la línea II-II,

la figura 3, una representación similar a las figuras 2,

la figura 4, una sección a través de la superficie simétrica de rotación a medir,

la figura 5, una representación detallada de otro dispositivo de medición,

la figura 6, una representación detallada de otra forma de construcción del dispositivo de medición, y

la figura 7, una representación detallada de un dispositivo de medición doble.

La figura 1 muestra una fresadora de cigüeñales observada en dirección Y, o sea horizontal y transversal a la extensión longitudinal (dirección Z del cigüeñal).

El cigüeñal se encuentra con sus dos extremos, o sea sobre su eje de muñones principales, alojados en mandriles 21, 22 accionados en forma sincronizada, componentes de los cabezales 23, 24 que se pueden accionar sincrónicamente.

Los cabezales 23, 24 se encuentran dispuestos en la bancada 20 y pueden ser desplazados en dirección Z para el alojamiento de cigüeñales de longitudes diferentes.

La máquina herramienta presenta dos unidades separadas de mecanizado 25, 26, cada una comprendiendo un carro Z 29, 30, desplazable en dirección Z a lo largo de guías longitudinales 33.

En cada uno de los carros Z 29, 30 se encuentra dispuesto un carro X 27, 28 desplazable en dirección X.

En cada una de las caras frontales conjugadas de los carros X 27, 28 se encuentra dispuesta una fresa de disco 5, 6 accionada de forma rotativa por medio de, por ejemplo, un motor 31, 32.

Los parámetros de posición y de desplazamiento, tanto del cigüeñal 1 como de las unidades de herramientas 5, 6 son controlados mediante un control de máquina 35. Los parámetros correspondientes pueden modificarse a través de una unidad de entrada, por ejemplo, un teclado 36.

En este caso, las fresas de disco 5, 6, es decir, las unidades de herramientas, sólo pueden moverse en dirección transversal a la pieza 1, o sea en dirección Z.

Durante el mecanizado, el cigüeñal, es decir, la pieza 1, gira lentamente sobre el eje Z, mientras cada una de las fresas de disco 5, 6 accionada rotativamente se encuentra en acción en uno de los muñones de biela, por ejemplo, H_{1}, o también en uno de los muñones centrales ML.

En la aplicación a un muñón de biela H es necesario, por la excentricidad de los muñones de biela, un seguimiento constante de la fresa 5 o 6, en dirección X de acuerdo con la posición momentánea de rotación de la pieza 1. De forma correspondiente, el punto de contacto entre la herramienta y la pieza, tampoco se encuentra siempre precisamente al nivel del plano definido por el centro de la fresa, por un lado, y el eje de rotación de la pieza, por otro lado, sino también encima o debajo, según sea la posición de rotación del cigüeñal.

En la figura 1 se muestra en acción la unidad de herramienta 25 izquierda, donde, en consecuencia, la fresa de disco 5 fresa el muñón de biela H_{a}. Al hundirse, el disco de fresa 5 también puede, en este caso, ya haber fresada la superficie de cachete contigua. Preferentemente, la anchura de la fresa de disco 5, medida en dirección Z, corresponde más o menos a la anchura del muñón a mecanizar.

Mientras que en la figura 1 se ha dibujado solamente un dispositivo de medición 1 sobre el lado derecho de la unidad de mecanizado 26, como a continuación se describirá con detalle, cada una de las unidades de mecanizado puede estar dotada de un dispositivo de medición de este tipo pero, en la práctica y por motivos de costes y para evitar calibraciones adicionales, generalmente habrá sólo un dispositivo de medición en sólo una unidad de mecanizado.

En la figura 1a, el dispositivo de medición 1 comprende un brazo de medición 2, desplazable entre una posición de trabajo y una posición de descanso.

Como el brazo de medición se encuentra dispuesto en la unidad directamente portadora de la herramienta, o sea en este caso en el carro X 28, el desplazamiento se produce respecto del carro X 28 mediante el pivotado sobre un eje pivotante 3. El eje pivotante 3 discurre en este caso en forma transversal, preferentemente rectangular, al eje de rotación del cigüeñal 1, o sea en dirección Z, y en forma transversal, particularmente rectangular, a la superficie de medición 4 del sensor de medición.

Por este motivo, el brazo de medición 2 se encuentra dispuesto en forma pivotante del lado del carro X 28 orientado hacia la pieza. En el extremo libre del brazo de medición 2 acodado se encuentra dispuesta una barra de medición 4', con una superficie de medición 4 orientada hacia la pieza, unida al brazo de medición 2 a través de un sensor 7. La barra de medición 4', con la ayuda del carro X 28, puede realizar un movimiento de posicionamiento 11 en dirección X. El sensor 7 está en condiciones de registrar desplazamientos de la barra de medición 4' en la dirección de medición 10 idénticos al movimiento de posicionamiento 11, la dirección X.

En la figura 1a, el dispositivo de medición 1 se muestra en posición de trabajo dibujado con líneas continuas. En este caso, la barra de medición 4' se encuentra entre la fresa de disco y la pieza. Mediante el pivotado sobre el eje pivotante 3, el brazo de medición 2, y así todo el dispositivo de medición 1, puede sacarse completamente de la zona de trabajo de la fresa de disco 6 a una posición de descanso en la que, preferentemente, se encuentra la barra de medición 4' en el lado del carro X 28 opuesto a la fresa de disco 6.

La figura 1b se diferencia de la figura 1a en que el dispositivo de medición 1 no se encuentra dispuesto en el carro X 28, sino directamente, por ejemplo, en la cara frontal de la fresa de disco 6 rotativa.

Por lo tanto, con una fresa de disco 6 parada puede realizarse el movimiento de posicionamiento 11 con la ayuda del carro X 28 en dirección X. No obstante, mediante la rotación de la fresa de disco 6 a una posición de rotación definida, es posible, adicionalmente, un desplazamiento del dispositivo de medición 1 en dirección Y. El dispositivo de medición de la figura 1b comprende a su vez una barra de medición 4' como se ha descrito en base a la figura 1a. Puede estar también configurado, sin embargo, de otro modo, tal como se explica seguidamente.

La figura 4 muestra en una representación simbólica exagerada, como un contorno real puede diferir de un contorno nominal como la que habría de existir después del desprendimiento de viruta. El contorno real no es un contorno completamente circular, sino que presenta protuberancias y depresiones de ondulaciones cortas o largas. En este contorno real irregular puede insertarse un círculo interior KI de tamaño máximo y aplicar sobre la circunferencia un círculo exterior de tamaño mínimo, siendo los mismos concéntricos, el uno con el otro, y determinando, por un lado, la medida de la falta de redondez en dirección radial así como, por otro lado, el centro real de la estructura de pieza presente, que por lo general no coincide con el centro nominal.

Precisamente en la determinación de la carrera real respecto de la carrera nominal de los muñones de biela de cigüeñales, ambas variaciones se solapan, es decir, la falta de redondez y la desviación del centro real del centro nominal.

En las figuras 2a a 2c se muestra como la barra de medición 4' con su superficie de medición 4, cuando el dispositivo de medición 1 se encuentra en posición de trabajo, es movido mediante el desplazamiento del carro X 28 en la dirección de medición 10 contra el muñón H_{1} a medir, por ejemplo, en dirección X, lo que se realiza sucesivamente en diferentes posiciones de medición, es decir, posiciones de rotación, del cigüeñal y, de este modo, del muñón de biela H_{1}.

En este caso, en su posición Y, la barra de medición 4' con su superficie de medición 4 se encuentra siempre en la misma posición.

Por consiguiente, solamente en dos posiciones de rotación del cigüeñal 101, el muñón de biela H_{1} presionará contra la superficie de medición 4 en su centro, en el que se encuentra apoyado contra el sensor.

En todos los demás casos, el punto de contacto estará fuera del centro de la superficie de medición 4, pero será determinado por el sensor de medición 7, lo mismo que la distancia del punto de contacto entre la superficie a medir, por ejemplo, la superficie de apoyo del muñón de biela H_{1}, y la superficie de medición 4 de un punto definido en el carro X 28, por ejemplo, el eje de rotación de la fresa de disco 6.

Debido a que, adicionalmente, por parte del control de máquina, al medir el cigüeñal 101 no rotativo sino estático durante la medición y, adicionalmente, al ser contactada la superficie a medir por la superficie de medición 4 también se conoce la posición X del carro X 28 cuando la superficie a medir es contactada por la superficie de medición 4, puede, debido a que según la posición angular del cigüeñal también es contactado en cada caso por la superficie de medición 4 otro punto de la superficie periférica del muñón de biela A_{1}, determinarse para cada operación de medición individual si y cuanto se desvía la posición real del punto de medición de la posición nominal situada en un contorno nominal exactamente redondo.

Con ello puede determinarse para cada posición de rotación de las posiciones de medición individuales un valor de corrección para la posición de la herramienta, es decir, un valor de cuanto debe avanzar en dirección X hacia la pieza, en esa posición del cigüeñal, la herramienta, y con ello el carro X 28, para mejorar la redondez en ese lugar.

Mediante la elaboración de valores de corrección para cada posición de medición individual e incluso, mediante interpolación, mediante la elaboración de valores de corrección entre las posiciones de medición puede mejorarse de este modo la redondez de la superficie simétrica por rotación, en este caso, del muñón de biela H_{1}.

Una determinación especialmente sencilla de valores de corrección es posible cuando la superficie de medición 4 no es una superficie plana, sino una superficie curvada análoga al contorno de la herramienta que, en la dirección de medición 10, se encuentra distanciada, en posición de trabajo, del contorno de la herramienta en un valor determinado, tal como se muestra en la figura 3 para una posición de medición.

Ello tiene la ventaja que, debido a la posición paralela de la superficie de medición 4a y el contorno de la fresa de disco 6, el punto de contacto de la superficie de medición 4a con el muñón de biela 1 es, al medir, el mismo punto de contacto que al mecanizar con la fresa 6 en la misma posición angular del cigüeñal 101. Por lo tanto, para la determinación del valor de corrección se necesita solamente respetar el desajuste X entre la superficie de medición 4a y la fresa de disco 6.

Las figuras 5 a 7 muestran dispositivos de medición que se diferencian de las soluciones de las figuras 2 en que, en este caso, la dirección de medición 10, es decir, la dirección geométrica, en la que se determina un valor de medición, para la realización del proceso de medición no coincide con el movimiento de posicionamiento 11 del dispositivo de medición 1.

En la solución según la figura 5, el dispositivo de medición 1 está fijado igualmente al carro X 28 y es movido con ayuda de éste. Por lo tanto, el movimiento de posicionamiento 11 coincide con la dirección X.

El brazo de medición 2, que sostiene la punta de medición 8 es, sin embargo, desplazable a lo largo de una guía 9 fijada al carro X 28 en dirección Y. Esta guía 9, con sensores no mostrados dispuestos en la misma, constituye, por lo tanto, el sensor de medición 7' que, en forma correspondiente, sólo puede determinar, por lo tanto, desplazamientos del brazo de medición 2 en la dirección de medición 10, que posteriormente es la dirección Y. De forma correspondiente, el brazo de medición 2 sobresale transversalmente a la dirección de medición 10, o sea en dirección del movimiento de posicionamiento 11, y su punta de medición 8 sobresale transversalmente al brazo de medición.

Por lo tanto, mediante el movimiento del carro de medición 28 en dirección X, la punta de medición 8 del brazo de medición 2, siempre que choque contra el contorno a medir, por ejemplo, del muñón de biela H_{1}, es desviado de su contorno en la dirección de medición 10 y, de este modo, se determina, en la posición básica de rotación de la pieza, el punto de máxima desviación del brazo de medición 2 en la dirección de medición 10. Para la determinación de un valor de medición en el mismo contorno de la pieza en otras posiciones de rotación de la pieza, puede llegar a ser necesario en la unidad de herramienta, otro posicionamiento aproximado del dispositivo de medición 1 en dirección Y.

El acercamiento de la punta de medición 8 en dirección del movimiento de la posición puede realizarse durante la detención de la pieza, por ejemplo, del cigüeñal, y, por lo tanto, múltiples veces en posiciones de rotación diferentes del cigüeñal.

Sin embargo, la medición también puede realizarse con la pieza en rotación, por ejemplo, cigüeñal en rotación, donde después, sin embargo, la punta de medición 8 debe seguir en dirección del movimiento de posicionamiento 11 con la superficie de pieza a medir en dirección X y también, eventualmente, aproximadamente en dirección Y. De este modo, si bien, por un lado, se puede medir toda la circunferencia del contorno a medir, por otro lado, sin embargo, podría ser inconveniente que no siempre sea medido el punto más elevado en la dirección de medición 10, por ejemplo, porque existe una desviación no conocida previamente respecto de la redondez o excentricidad de la superficie a medir.

La solución según la figura 6 se diferencia de aquella de la figura 5 en que, en este caso, el brazo de medición 2 no es desplazable en forma lineal, sino pivotante con respecto a un eje pivotante 12 transversal al movimiento de posicionamiento 11 y paralelo al eje Z. Como resultado de ello, la dirección de medición de la punta de medición 8 tampoco es, en consecuencia, un movimiento lineal, sino un movimiento curvado. A partir del ángulo de pivotado del brazo de medición 2 que, al igual que el brazo de medición 2 de la figura 6, está presujeto en una posición cero, puede determinarse igualmente el valor de medición o sea el punto más saliente del muñón de biela H_{1}, en este caso en la dirección Y negativa, para lo que naturalmente debe conocerse la posición de la punta de medición 8 respecto del eje pivotante 12 en cuanto a distancia y ángulo en posición de descanso.

La figura 7 muestra una solución similar a la de la figura 6 que difiere de ella en dos puntos fundamentales: por un lado, el dispositivo de medición 1 según la figura 6 está, en este caso, configurado doble, simétrico. Ambas puntas de medición 8, 8' se encuentran apuntando una contra de la otra y, por este motivo, en condiciones de medir simultáneamente ambos lados de un contorno de pieza circular. Esto también sería posible, en lugar de con brazos de medición 2, 2' pivotantes, con brazos de medición desplazables linealmente, según la figura 5.

Adicionalmente, el dispositivo de medición 1 no se encuentra fijado al carro X 28, sino directamente a la herramienta en forma de disco giratorio, por ejemplo, una fresa de disco 6 según la figura 1. En forma correspondiente, mediante la rotación de la herramienta WZ también se puede desplazar adicionalmente el dispositivo de medición 1 a su posición Y, lo que, sin embargo, tiene por consecuencia también un desplazamiento de la posición angular del brazo de medición 2 o 2' respecto de su eje pivotante 12 o 12'. Independientemente de ello, el movimiento de posicionamiento 11 constituye siempre la dirección del movimiento del carro portante de la unidad, en este caso, en base al carro X 28 la dirección X.

Una solución doble de este tipo divide por la mitad el tiempo necesario para la medición de un contorno de pieza simétrica por rotación, e evita adicionalmente el nuevo posicionamiento de todo el dispositivo de medición en otra dirección Y, por ejemplo, en el carro X 28, para compensar el cambio de la posición Y del muñón de biela a medir, por ejemplo, H_{1}, con la rotación del cigüeñal a las diferentes posiciones de medición.

Lista de referencias

1

Dispositivo de medición

2

Brazo de medición

3

Eje pivotante

4

Superficie de medición

5

Fresa de disco

6

-''-

7

Sensor

8

Punta de medición

9

Guía

10

Dirección de medición

11

Movimiento de posicionamiento

12

Eje pivotante

13

14

15

16

17

18

19

20

Bancada

21

Mandril de sujeción

22

-''-

23

Cabezal

24

-''-

25

Unidad de mecanizado

26

-''-

27

Carro X

28

-''-

29

Carro Z

30

-''-

31

Motor

32

-''-

101

Pieza a trabajar

Claims (15)

1. Procedimiento para el mecanizado con desprendimiento de viruta y medición de piezas (101) con superficies simétricas de rotación concéntricas o excéntricas, particularmente en cigüeñales y, en función de las mismas, la corrección, particularmente automática, de posiciones nominales de la herramienta respecto de la máquina herramienta en una pluralidad de posiciones de trabajo en la pieza (101), caracterizado porque

- mediante un sensor de medición (7) se determina para cada posición de ángulo de medición de la pieza (101) solamente la distancia real máxima de un contorno de pieza a medir, por ejemplo, una superficie de un muñón de biela (H_{1}), a un valor de referencia, por ejemplo, el centro de rotación, en una dirección de medición (10), por ejemplo, la dirección X,

- se determina para cada posición de ángulo de medición la desviación medida entre la distancia real y la distancia nominal, y

- por lo menos para las posiciones angulares de medición se corrigen automáticamente las posiciones nominales de herramientas respectivas en un valor de corrección que se calcula automáticamente a partir de cada desviación medida.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza (101) permanece durante la medición en la sujeción de mecanizado.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se determinan adicionalmente, mediante interpolación, los valores de corrección de posiciones intermedias situadas entre las posiciones angulares de medición, y se realiza la corrección.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor de medición (7) es movido con la ayuda del carro (27, 28) portador directo de la herramienta o de la herramienta (WZ).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la herramienta solamente es desplazada en una dirección, particularmente en la dirección de medición (10), o una dirección de posicionamiento transversal a la misma.

6. Máquina herramienta con

- por lo menos un husillo (23, 24) para el alojamiento y accionamiento rotativo de la pieza (101), alrededor del eje Z alrededor del centro de rotación,

- por lo menos una unidad de mecanizado (25, 26) para el movimiento de la herramienta, por ejemplo, de una fresa de disco (5, 6), por lo menos en dirección X en función de la posición de rotación del husillo de la herramienta (eje C) y

- un dispositivo de medición (1), particularmente un dispositivo de medición de redondez,

- un control de máquina (35), que controla los parámetros de posición y movimiento, tanto de la pieza como de las unidades de herramientas,

caracterizada porque

- el dispositivo de medición (1) presenta medios para por medio de un sensor de medición (7) determinar solamente la distancia real máxima del contorno de la pieza a medir a un valor de referencia, por ejemplo del centro de rotación, para cada posición angular de medición de la pieza (101) y determinar para la posición angular de medición la desviación medida entre la distancia real y la distancia nominal y

- el control de máquina (35) presenta medios para por lo menos corregir automáticamente, en las posiciones angulares de medición, las posiciones nominales de herramientas respectivas en un valor de corrección que es calculado automáticamente a partir de la desviación medida correspondiente, donde

- el dispositivo (1) se encuentra dispuesto directamente en el carro portaherramientas.

7. Máquina herramienta, según la reivindicación 6, caracterizada porque el dispositivo de medición (1) se encuentra dispuesto directamente en la herramienta (WZ) del carro portaherramientas.

8. Máquina herramienta, según un de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de medición (1) se encuentra dispuesto directamente en el carro X (27, 28) portador de la herramienta (WZ).

9. Máquina herramienta, según la reivindicación 8, caracterizada porque el dispositivo de medición (1) se encuentra fijado al carro portaherramientas y es desplazable, particularmente de forma automática, particularmente pivotante, entre una posición de trabajo y una posición de descanso.

10. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones anteriores del dispositivo, caracterizada porque el dispositivo de medición (1) presenta una superficie de medición (4) en la barra de medición (4') y, con ello, en el sensor de medición (7), que se encuentra alineado en ángulo recto al eje Z y en ángulo recto a la dirección de medición (10), que es particularmente la dirección X.

11. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones anteriores del dispositivo, caracterizada porque el sensor de medición (7) se encuentra dispuesto con la superficie de medición (4) en una posición fija definida respecto del carro portaherramientas en la dirección de medición (10).

12. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones anteriores del dispositivo, caracterizada porque con la utilización como herramienta de una fresa de disco (5, 6), la superficie de medición (4, 4') se encuentra desplazada en el plano del cuerpo básico en forma de disco de la herramienta (WZ) o dispuesta en forma axial al mismo, radialmente fuera de la fresa de disco (5, 6), en la posición de trabajo.

13. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones anteriores del dispositivo, caracterizada porque con el brazo de medición (2) pivotable, el brazo de medición (2) es pivotable alrededor de un eje pivotante (3) extendido transversalmente a la dirección de medición (10) y transversalmente a la dirección Z.

14. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones anteriores del dispositivo, caracterizada porque la herramienta es una torreta de torno revolver o una torreta de brochadora revolver y la superficie de medición está dispuesta en el plano de la torreta revolver, radialmente fuera de las herramientas, en la posición de trabajo.

15. Máquina herramienta, según una de las reivindicaciones anteriores del dispositivo, caracterizada porque la superficie de medición, por ejemplo 4a, se encuentra conformada y dispuesta con su contorno en forma paralela al contorno exterior de la herramienta asignada orientado en la dirección de medición.