ES2263030T3 - Procedimiento y dispositivo para rectificar una pieza constructiva de maquina con simetria de rotacion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para rectificar una pieza constructiva de máquina (17) con simetría de rotación, con dos parte axiales (18, 19) y una parte central (20) situada entremedio, de mayor diámetro, sobre la que está configurada una superficie activa (22) en forma de una envuelta troncocónica con contorno de sección transversal rectilínea o bombeada, rectificándose en una única sujeción la pieza constructiva de máquina (17) sujetada en sus extremos y accionada para hacerla girar, aplicándose un husillo de rectificado (14) con una primera muela abrasiva (15), de forma básica cilíndrica y contorno periférico rectilíneo o bombeado de forma adaptada, perpendicularmente a la superficie activa (22), cubriendo la extensión axial de la primera muela abrasiva (15) la extensión oblicua radial de la superficie activa (22) y produciéndose el acercamiento, por medio de que la primera muela abrasiva (15) y la pieza constructiva de máquina (17) se mueven una con relación a otra en la dirección de su ejelongitudinal (23) y por medio de que las superficies exteriores cilíndricas situadas sobre la pieza constructiva de máquina (17) se rectifican mediante rectificado longitudinal con una segunda muela abrasiva (16), actuando el husillo de rectificado (14) a continuación de la primera muela abrasiva sobre la superficie activa (22) y con la segunda muela abrasiva sobre las superficie exteriores cilíndricas (24), basculando alrededor de dos ejes de basculamiento (12, 13) perpendiculares entre sí y desplazándose, con relación a la pieza constructiva de máquina (17), en la dirección de su eje longitudinal (23) y perpendicularmente al mismo, eje X, caracterizado porque la segunda muela abrasiva (16) se encuentra en el mismo eje respecto a la primera muela abrasiva (15) sobre el husillo de rectificado (14).

Description

Procedimiento y dispositivo para rectificar una pieza constructiva de máquina con simetría de rotación.

La invención se refiere conforme a la reivindicación 1 a un procedimiento para rectificar una pieza constructiva de máquina con simetría de rotación, con dos parte axiales y una parte central situada entremedio, de mayor diámetro, sobre la que está configurada una superficie activa en forma de una envuelta troncocónica en especial lisa con contorno de sección transversal rectilínea o bombeada.

Las piezas constructivas de máquina de esta clase se presentan por ejemplo en engranajes con multiplicación modificable de forma continua, como los que se necesitan en vehículos de motor. Con ello están enfrentadas dos piezas constructivas de máquina con superficies activas vuelta una hacia la otra. Las superficies activas forman de este modo una cámara anular con sección transversal aproximadamente cuneiforme, en la que se desplaza en vaivén entre diferentes radios un elemento tractor, como por ejemplo una cadena o una correa, según la distancia mutua de las superficies activas. Debido a que un engranaje de este tipo debe trabajar con mucha precisión y transmitir grandes momentos de giro, se imponen grandes requisitos a la exactitud de medida y a la calidad superficial de las piezas constructivas de máquina. Esto es también válido para los procesos de rectificado correspondientes, en especial para el rectificado de superficies activas.

El procedimiento citado al comienzo hasta ahora se llevaba a cabo en la práctica industrial en operaciones aisladas, es decir, en varias sujeciones. Con esto la superficie activa se rectifica por medio de muelas abrasivas de corindón en un procedimiento de punzado oblicuo. Según el mismo procedimiento se rectifican también las superficies exteriores cilíndricos de las partes axiales correspondientes, que normalmente tienen un diámetro escalonado.

Este procedimiento presenta diferentes inconvenientes. En primer lugar se requieren muelas abrasivas de forma cónica o con diámetros muy escalonados, que son difíciles de producir y reavivar. En el caso de este tipo de muelas abrasivas con regiones periféricas de diámetro muy diferente también son diferentes las velocidades periféricas de las regiones a rectificar. Esto significa que la decisiva velocidad de corte en el punto de rectificado debe ser diferente y por ello no puede ser óptima en todas partes. Esto conduce en resumen a regiones de diferente rugosidad, que tiene un efecto muy negativo en especial en el caso de la presente superficie activa presente sobre la parte central conformada cuneiformemente. Por último se producen también problemas durante la refrigeración por medio de las habituales emulsiones y los aceites de rectificado. En el caso del rectificado de punzado oblicuo se produce precisamente en el punto de rectificado una cuña que se estrecha, a la que no puede alimentarse de forma óptima el lubricante de refrigeración. El resultado es de este modo una refrigeración irregular del punto de rectificado. Todos estas dificultades hay que atribuirlas a que el procedimiento conocido citado al comienzo se ha llevado a cabo hasta ahora con muelas abrasivas de corindón, que tienen un tiempo de vida útil bastante más corto y deben reavivarse con más frecuencia que las muelas abrasivas CBN, que entretanto han obtenido una amplia difusión.

Del documento DE 43 26 595 C2 se conoce una estación de rectificado universal para rectificar herramientas, que hace posible una multitud de posibilidades de combinación en el caso de asociación de posición mutua de cabezas de rectificado y soportes de herramienta. Asimismo se conoce una cabeza de rectificado con dos diferentes muelas abrasivas (documento DE 37 24 698 A1), con la que pueden llevarse a cabo diferentes operaciones de rectificado en una sujeción de piezas de trabajo. También existe ya una propuesta (documento DE 199 21 785 A1) de rectificar piezas constructivas de máquina pertinentes en una sujeción, usándose dos husillos de rectificado separados.

Con relación al siguiente estado de la técnica, documento De 199 21 785 A1, con la invención se pretende acortar el tiempo de mecanización y sin embargo conseguir un mejor resultado de rectificado. Esto se consigue en un procedimiento con las particularidades de la reivindicación 1.

En el caso del procedimiento conforme a la invención la pieza constructiva de máquina a rectificar permanece de este modo en una única sujeción, en la que se llevan a cabo todos los procesos de rectificado. Esto se hace posible por medio de que se bascula el husillo de rectificado alrededor de dos ejes de basculamiento perpendiculares entre sí y, además de respecto a la pieza constructiva de máquina, se desplaza en paralelo a su eje longitudinal y perpendicularmente al mismo (eje X). El husillo de rectificado puede llevarse de este modo a cualquier posición deseada con relación a la pieza constructiva de máquina, de tal modo que se hace posible rectificar tanto la superficie activa como otras superficie exteriores cilíndricas, situadas sobre la pieza constructiva de máquina, con muelas abrasivas con contorno fundamentalmente
cilíndrico.

La primera muela abrasiva de forma básica cilíndrica tendrá, en el caso de una superficie activa con contorno de sección transversal rectilínea, igualmente un contorno exterior con sección transversal rectilínea. Si la superficie activa está bombeada, también la muela abrasiva en el caso de forma básica cilíndrica tiene que tener una sección transversal con contorno adaptado, ligeramente bombeado. Los bombeados que se producen en la práctica son muy reducidos.

La posibilidad de movimiento del husillo de rectificado con relación a la pieza constructiva de máquina, en paralelo a su eje longitudinal, ofrece la posibilidad de rectificar la superficie activa con la superficie periférica cilíndrica de la muela abrasiva en un procedimiento de rectificado perpendicular, produciendo el desplazamiento relativo citado el acercamiento. Debido a que en el caso de las piezas constructivas de máquina de la clase aquí en cuestión la superficie activa tiene la forma de una envuelta troncocónica sólo lisa, es precisamente suficiente llevar a cabo durante el rectificado de la superficie activa el movimiento de acercamiento, por medio de que el husillo de rectificado y la pieza constructiva de máquina se desplaza en paralelo a su eje longitudinal y perpendicularmente al mismo (eje X). De este movimiento puede prescindirse, en el punto de rectificado sobre la superficie activa, solamente de una componente dirigida oblicuamente que, sin embargo, se desvía sólo en una magnitud reducida de la dirección del eje longitudinal, de tal manera que se dispone todavía casi de un rectificado perpendicular en el sentido habitual.

Ha resultado ser ventajosa una velocidad de corte uniforme en toda la anchura de la muela abrasiva. De este modo se garantizan una calidad superficial y una estructura superficial mayores. A esto hay que añadir que se obtienen parámetros de reavivado optimizados a la hora de reavivar la muela abrasiva, porque al reavivar se obtienen los mismos parámetros, precisamente una velocidad de reavivado idéntica a cuando se rectifica y las mismas relaciones de número de revoluciones y los mismos valores de avance. Como la velocidad de corte de la muela abrasiva permanece igual en toda la superficie activa, también es uniforme la rugosidad superficial a alcanzar. Mediante la misma velocidad de corte de la muela abrasiva en la "superficie cónica" completa pueden obtenerse también valores óptimos para el volumen de mecanización por arranque de virutas por unidad de tiempo.

Por el contrario, en el caso de rectificado de punzado oblicuo éste no es el caso. Si se parte en el caso del diámetro exterior de la muela cónica de un diámetro de por ejemplo 190 mm y un diámetro a continuación de la superficie cónica de 40 mm, se modifica la velocidad de pieza de trabajo mediante la rotación de la pieza de trabajo durante el rectificado en el factor 4,75. La altura de la superficie cónica es de este modo aproximadamente de 75 mm.

En el caso de un diámetro supuesto de la muela abrasiva de corindón de 750 mm, la velocidad de corte en el diámetro exterior de la superficie cónica es aproximadamente del 80% de la velocidad de corte de la muela abrasiva en el diámetro pequeño de la superficie cónica. Esto va en sentido contrario al volumen de mecanización por arranque de virutas, ya que éste es máximo en el diámetro grande sobre la superficie cónica. Por medio de esto se mejora considerablemente, mediante la muela abrasiva aplicada perpendicularmente sobre la superficie cónica, la relación entre velocidad de corte y volumen de mecanización por arranque de virutas que es necesario eliminar a través de la superficie cónica.

Asimismo se obtienen unas relaciones claramente mejores al refrigerar la zona de rectificado, porque también al rectificar la superficie activa se dispone prácticamente de las mismas relaciones que en el rectificado perpendicular, de tal modo que se dispone de una estrecha zona de refrigeración uniforme a la que puede alimentarse bien el lubricante de refrigeración y que también abandona de nuevo rápidamente.

Como ya se ha citado, durante el acercamiento sólo actúa una componente dirigida oblicuamente sobre el punto de acercamiento entre la muela abrasiva y la superficie activa. Debido a que la superficie activa sólo está sin embargo ligeramente inclinada con relación al plano radial, se aplica precisamente la mayor parte de la fuerza de aplicación perpendicularmente sobre la superficie activa. Se obtiene una menor componente de fuerza en la dirección radial de la superficie activa, de tal modo que puede trabajarse con avances optimizados a la hora de rectificar la superficie de rodadura. También con esto se reduce el tiempo de rectificado, y se obtienen aún así mejores precisiones en el estado de rectificado de la superficie activa. Para las superficies exteriores cilíndricas situadas asimismo en la pieza constructiva de máquina son válidas ventajas comparables.

El procedimiento de rectificado conforme a la invención puede llevarse a cabo de la mejor forma con muelas abrasivas CBN ligadas cerámicamente. En total se produce un número de ciclos claramente menor en máquinas de mecanización modernas, al mismo tiempo que un resultado de rectificado considerablemente mejorado.

En el caso del procedimiento conforme a la invención se rectifica la superficie activa de la pieza constructiva de máquina, aplicándose una primera muela abrasiva situada en el husillo de rectificado, de forma cilíndrica y contorno periférico rectilíneo o bombeado de forma adaptada, perpendicularmente a la superficie activa, cubriendo la extensión axial de la muela abrasiva la extensión oblicua radial de la superficie activa y produciéndose el acercamiento, por medio de que la muela abrasiva y la pieza constructiva de máquina se mueven una con relación a otra en la dirección de su eje longitudinal.

Aquí la primera muela abrasiva tiene una mayor extensión axial, de tal modo que toda la superficie activa puede rectificarse en un proceso del rectificado perpendicular. Si la superficie activa de la pieza constructiva de máquina es una envuelta troncocónica con contorno se sección transversal rectilínea, la primera muela abrasiva puede tener una forma cilíndrica. En el caso de un contorno de la superficie activa con sección transversal bombeada también se requiere un contorno periférico bombeado de forma adaptada de la primera muela abrasiva. De este modo se obtienen en la extensión axial de la primera muela abrasiva diferencias en la velocidad de corte, pero que se mantienen reducidas; esto se debe a que las superficies activas de las piezas constructivas de máquina a rectificar aquí sólo están bombeadas cóncava o convexamente en una menor medida. La diferencia en la velocidad de corte, que a continuación está todavía disponible y que se produce en la dirección axial de la primera muela abrasiva es en cualquier caso muy inferior a en el caso de la rectificación de punzado oblicuo según el estado de la técnica.

Para rectificar las superficies exteriores cilíndricas situadas sobre la pieza constructiva de máquina, asimismo existentes, se usa una segunda muela abrasiva con la que se rectifican las superficies exteriores cilíndricas mediante rectificado longitudinal; aquí se conservan todas las ventajas de los husillos de rectificado móviles, por medio de que la segunda muela abrasiva se encuentra sobre el husillo de rectificado en el mismo eje respecto a la primera muela abrasiva y la segunda muela abrasiva tiene con preferencia una anchura claramente menor que la primera muela abrasiva, de tal modo que puede llevarse a cabo sin problemas un rectificado longitudinal de contornos exteriores cilíndricos.

El rectificado longitudinal de las superficies exteriores cilíndricas situadas sobre la pieza constructiva de máquina se produce ventajosamente mediante un rectificado descortezador, en el que de forma conocida se rectifica en una pasada hasta la medida final. Debido a que como consecuencia del tensado uniforme existen todos los requisitos para un proceso de rectificado cualitativamente de alto valor, puede trabajarse aquí en un procedimiento descortezador, con lo que se reduce más el ritmo de trabajo con una elevada calidad de rectificado.

Las superficies exteriores cilíndricas a rectificar pueden mecanizarse, dado el caso, también mediante rectificado de punzado.

En el caso de todas las posibilidades de variación citadas hasta ahora del procedimiento de rectificado conforme a la invención, la pieza constructiva de máquina se sujeta ventajosamente entre puntas y se hace girar desde al menos una de las puntas. En el caso de accionamiento interior desde una de las puntas es precisamente como menos se perturba el centrado exacto, a pesar del accionamiento giratorio. Por medio de esto se obtiene igualmente una alta calidad del resultado de rectificado.

La capacidad de basculamiento del husillo de rectificado, necesaria en el caso del procedimiento conforme a la invención, alrededor de dos ejes perpendiculares entre sí, se materializa por medio de que, en el caso de una pieza constructiva de máquina sujetada horizontalmente, el husillo de rectificado bascula alrededor de un primer eje de basculamiento que discurre verticalmente y alrededor de un segundo eje de basculamiento, que discurre horizontalmente. Esta configuración del procedimiento permite recurrir a configuraciones conocidas de máquinas de rectificado, con lo que sigue siendo posible la ejecución práctica del procedimiento conforme a la invención de un modo económico.

La invención se refiere a un dispositivo para rectificar una pieza constructiva de máquina con simetría de rotación de la clase conocida, citada ya al comienzo con relación al procedimiento. Consiste en un dispositivo conforme a las particularidades de la reivindicación 7.

Según la descripción detallada ya realizada del procedimiento conforme a la invención ya no son necesarias explicaciones especiales del dispositivo conforme a la invención citado al comienzo. El dispositivo conforme a la invención comprende una disposición en voladizo de ambas muelas abrasivas en uno y el mismo sitio del husillo de rectificado. Con esto se obtiene una ejecución constructivamente sencilla del husillo de rectificado, pudiéndose conseguir sin más mediante el escalonamiento del diámetro de las dos muelas abrasivas que las dos muelas abrasivas no se estorben entre ellas durante los diferentes procesos de mecanización.

Asimismo es ventajoso que los elementos de sujeción y accionamiento para sujetar la pieza constructiva de máquina estén formados por pinolas aplicadas a un cabezal de husillo de pieza de trabajo y a un contrapunto, que encajan con puntas situadas en las mismas de forma centradora en taladros frontales de la pieza constructiva de máquina, y que al menos la punta situada en el cabezal de husillo de pieza de trabajo esté dotada de un acoplamiento, que está en unión activa con el taladro frontal de la pieza constructiva de máquina, a través de elementos de sujeción que actúan interiormente hacia fuera, con el fin de su arrastre giratorio.

El accionamiento giratorio de la pieza constructiva de máquina desde el interior de una punta que centra esta pieza constructiva de máquina significa que mediante el accionamiento giratorio no se perturba el centrado. Los elementos de sujeción que actúan radialmente desde dentro hacia fuera no aplican ninguna fuerza axial sobre la pieza constructiva de máquina y las puntas. De este modo quedan excluidos tensiones y combados de la pieza constructiva de máquina, a pesar de un arrastre giratorio fiable. De este modo se une un accionamiento giratorio más fiable a un centrado de elevada y uniforme precisión.

Un acoplamiento de este tipo puede materializarse constructivamente, por medio de que está configurado como acoplamiento de cono de expansión, cuyos elementos de sujeción que deben expandirse hacia fuera están configurados como mordazas de sujeción y están dispuestos en la región de la punta de un taladro longitudinal del vástago situado en el cabezal de husillo de pieza de trabajo, y de que el accionamiento de los elementos de sujeción se realiza mediante una varilla de tracción, que es guiada a través del orificio longitudinal y está dotada de un cono de accionamiento en la región de las mordazas de sujeción.

Como elementos de sujeción se plantean de este modo en primer lugar mordazas de sujeción, que se trasladan bajo la acción del cono de accionamiento. Sin embargo, también es posible una influencia de esferas que sirven de elemento de sujeción a través del cono de accionamiento. Sobre detalles adicionales de un acoplamiento de cono de expansión de este tipo, que actúa desde el interior de una punta de centrada, puede hacerse referencia al documento EP 0 714 338 B1. El perfeccionamiento aquí citado puede complementarse además por medio de que también en la punta del contrapunto de un acoplamiento de cono de expansión de este tipo.

La gran movilidad del único husillo de rectificado, materializada en el dispositivo conforme a la invención, implica que es necesario disponer de espacio suficiente entre el cabezal de husillo de pieza de trabajo y el contrapunto. A esto hay que añadir además que las piezas constructivas de máquina de la clase a rectificar aquí están equipadas a menudo con partes axiales a ambos lados de una longitud considerable. En el caso de requisitos especialmente elevados al resultado del rectificado es por ello ventajoso que, conforme a otra configuración del dispositivo conforme a la invención, la punta situada sobre el cabezal de husillo de pieza de trabajo y/o el contrapunto esté apuntalada sobre su vástago mediante una o varias lunetas. Un combado de las puntas y con ello también de la pieza constructiva de máquina se impide de este modo en gran medida, sin que se hagan notar de forma perturbadora las lunetas que se encuentran directamente sobre la pieza constructiva de máquina.

El desplazamiento longitudinal mutuo necesario de la pieza constructiva de máquina y del carro de husillo de rectificado puede materializarse ventajosamente, por medio de que los elementos de sujeción y accionamiento para sujetar y accionar giratoriamente la pieza constructiva de máquina se encuentran sobre una mesa de rectificado, que puede trasladarse con relación al carro de husillo de rectificado en la dirección longitudinal de la pieza constructiva de máquina.

Sin embargo, también es posible sin más aplicar fijamente los elementos de sujeción y accionamiento directamente al banco de máquina y conferir para ello, al carro de husillo de rectificado, una movilidad adicional en paralelo a la dirección longitudinal de la pieza constructiva de máquina.

Para la configuración de los ejes de basculamiento primero y segundo del husillo de rectificado se prevé que sobre el carro de husillo de rectificado, a través de un primer eje de basculamiento que discurre perpendicularmente a su plano de desplazamiento, un cabezal de husillo de rectificado sobre el cual se encuentra el husillo de rectificado de forma basculante a través de un segundo eje de basculamiento, que discurre perpendicularmente al primer eje de basculamiento.

Mediante una disposición de este tipo puede aplicarse el husillo de rectificado de forma especialmente ventajosa en las diferentes posiciones de mecanización sobre la pieza constructiva de máquina, no estorbándose mutuamente las dos molas abrasivas.

El dispositivo conforme a la invención debe equiparse con muelas abrasivas CBN ligadas cerámicas, ya que éstas tienen un tiempo de vida útil especialmente elevado y conducen, en el dispositivo conforme a la invención, a un resultado de rectificado especialmente bueno. Esto es especialmente válido para que la primera muela abrasiva rectifique la superficie activa.

La invención se explica con más detalle a continuación con base en ejemplos de ejecución, que se han representado en las figuras. Las figuras muestran lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista desde arriba sobre un dispositivo conforme a la invención en una primera fase de mecanización.

La figura 2 representa una vista correspondiente a la figura 1 en la subsiguiente fase de mecanización.

La figura 3 tiene como objeto la tercera fase de mecanización con una representación por lo demás coincidente.

La figura 4 es una representación aumentada de detalles de la figura 1.

La figura 5 ilustra igualmente en representación aumentada detalles de la cooperación entre pieza constructiva de máquina y muela abrasiva, de forma correspondiente a la fase de mecanización representada en la figura 2.

La figura 6 muestra la representación aumentada de detalles de la figura 3.

La figura 7 tiene como contenido un detalle para sujetar, centrar y accionar la pieza constructiva de máquina a rectificar.

La figura 1 muestra un dispositivo conforme a la invención para rectificar, con el que quiere llevarse a cabo en especial el procedimiento conforme a la invención. El dispositivo conforme a la invención 1 se compone de un banco de máquina 1, sobre el que se han aplicado un cabezal de husillo de pieza de trabajo 2 y un contrapunto 3. El cabezal de husillo de pieza de trabajo 2 y el contrapunto 3 presentan las habituales pinolas (no designadas) con las puntas 6 y 7 situadas sobre los vástagos 4, 5, entre las cuales se sujeta la pieza constructiva de máquina 17 a rectificar. En el ejemplo de ejecución representado el cabezal de husillo de pieza de trabajo 2 y el contrapunto 3 están dispuestos sobre una mesa de rectificado 8, que puede trasladarse en la dirección longitudinal de la pieza constructiva de máquina 17. Después de la sujeción la pieza constructiva de máquina 17, el cabezal de husillo de pieza de trabajo 2 y el contrapunto 3 tienen un eje longitudinal 23 común, que puede verse como una línea de referencia para disponer las restantes piezas.

En la figura 1 se ha representado además esquemáticamente un carro de husillo de rectificado 9, que puede trasladarse por medio de un motor de traslación 10 en una dirección perpendicular al eje longitudinal 23. Sobre el carro de husillo de rectificado 9 se ha aplicado un cabezal de husillo de rectificado 11, que puede bascular alrededor de un primer eje de basculamiento 12. El primer eje de basculamiento 12 está situado perpendicularmente sobre el plano de desplazamiento del carro de husillo de rectificado 9 y está orientado de este modo, normalmente, verticalmente.

Al cabezal de husillo de rectificado 11 se ha aplicado un husillo de rectificado 14; está unido de forma basculante al cabezal de husillo de rectificado 11 a través de un segundo eje de basculamiento 13. La posición del segundo eje de basculamiento 13 puede verse en la figura 2. El segundo eje de basculamiento 13 discurre perpendicularmente al primer eje de basculamiento 12 y corta, en el caso de las posiciones que se producen normalmente, el eje longitudinal común 23 del cabezal de husillo de pieza de trabajo 2, de la pieza constructiva de máquina 17 y del contrapunto 3.

La posibilidad de giro del cabezal de husillo de rectificado 11 que se obtiene del primer eje de basculamiento 12 se ha designado en la figura 1 con la flecha doble curvada B. La posibilidad de basculamiento del husillo de rectificado, que se obtiene del segundo eje de basculamiento 13, con relación al cabezal de husillo de rectificado 11, se ha indicado en la figura 2 con la flecha doble curvada A, que debe entenderse como una representación tridimensional.

En un lado del husillo de rectificado 14 se han montado en voladizo dos muelas abrasivas 15 y 16, una muy cerca de la otra.

Las representaciones aumentadas de las figuras 4 a 6 dejan ver de forma especialmente clara la clase propia de la pieza constructiva a rectificar y el desarrollo de las diferentes fases de mecanización.

La pieza constructiva de máquina 17 a rectificar se compone de una primera parte axial 18, una segunda parte axial 19 y una parte central 20 situada entre ambas, cuyo diámetro exterior D es claramente mayor que el de las partes axiales situadas a ambos lados de la misma. Para la parte central 20 es esencial una región con la forma básica de un tronco de cono 21. La envuelta troncocónica puede tener un contorno con sección transversal rectilínea, pero también convexa o cóncava. Las piezas constructivas de máquina de este tipo forman por ejemplo en engranajes automáticos una superficie activa 22, sobre la que puede trasladarse una cadena o una correa a lo largo de radios que se modifican. Aquí se han colocado después dos superficies activas de este tipo una contra la otra, y la cadena o la correa se encuentra entre ambas.

Sin embargo, la pieza constructiva de máquina presenta también superficies exteriores cilíndricas 24, que también deben rectificarse; estas superficies se han designado todas en la figura 5. Con la línea 28 en la figura 4 se ha designado la línea de acción o contacto entre la primera muela abrasiva 15 y la superficie activa 22; en esta línea de contacto 28 tiene gran importancia la velocidad de corte de la muela abrasiva, es decir, su velocidad en el perímetro exterior.

En las figuras 4 a 6 se han dibujado además lunetas 26 y 27, que pueden apoyar las puntas 6 y 7 del cabezal de husillo de pieza de trabajo y del cabezal. En el caso del procedimiento a llevar a cabo conforme a la invención se produce precisamente, a causa del posicionamiento oblicuo temporal del husillo de rectificado 14, una mayor necesidad de espacio entre el cabezal de husillo de pieza de trabajo 2 y contrapunto 3, véase la figura 4. Los vástagos 4 y 5 de las puntas 6 y 7 deben configurarse con esto de forma relativamente larga; en el caso de requisitos especialmente elevados sobre la precisión de rectificado son por ello apoyados por las lunetas 26 y 27, para que no se curven bajo el efecto de las muelas abrasivas.

En la figura 7 se ha representado una posibilidad de cómo puede sujetarse de forma fiable y centrarse con precisión la pieza constructiva de máquina a rectificar, en las puntas 6, 7, y con ello hacerse girar aún así con eficacia.

Con este fin se ha alargado la punta 6 en un apéndice cilíndrico 29 de pequeño diámetro. La punta 6 y su vástago 4 son atravesados en toda su longitud por un taladro longitudinal 30, en el que se guía una varilla de tracción 31. Ésta tiene en uno de sus extremos un segmento roscado 32, que sirve para mover en vaivén la varilla de tracción a través de mecanismos de accionamiento adecuados. En el extremo opuesto se ha configurado sobre la varilla de tracción 31 un cono de accionamiento 33, que a su vez coopera con elementos de sujeción situados sobre el mismo. Los elementos de sujeción están configurados mediante mordazas de sujeción 36. Para esto se dispone de un primer anillo de sujeción 34 y un segundo anillo de sujeción 35, que pueden estar compuestos por ejemplo de anillos metálicos ranurados o de un material similar a la goma. Los anillos de sujeción 34 y 35 sujetan las mordazas de sujeción 36 en su posición en la punta 6 e impiden un desplazamiento horizontal de las mordazas de sujeción; las mordazas de sujeción sólo pueden desplazarse en una dirección perpendicular a la varilla de tracción. La componente orientada axialmente, verificada mediante el primer anillo de sujeción 34, es insignificante y puede despreciarse. Las piezas citadas forman en el interior del apéndice cilíndrico 29 un acoplamiento de cono de expansión. Puede disponerse por ejemplo de tres mordazas de expansión 36 con una separación de 120º en cada caso. Si a continuación se tira en la figura 7 de la varilla de tracción 31 hacia la izquierda, el cono de accionamiento presiona las mordazas de sujeción 36 hacia fuera, con lo que el primer anillo de sujeción 34 se comprime axialmente y el segundo anillo de sujeción 35 es presionado radialmente hacia fuera. Debido a que el apéndice cilíndrico 29 penetra en el taladro frontal 37 de la primera parte axial, que se encuentra sobre la pieza constructiva de máquina 17, como resultado la punta 6 y la parte axial 18 se sujetan fijamente entre sí, con lo que se garantiza un arrastre giratorio seguro sin que con ello se limite la precisión del
centrado.

El acoplamiento de cono de expansión visible en la figura 7 puede modificarse todavía constructivamente. Por ejemplo es posible utilizar también una o varias esferas en lugar de las mordazas de sujeción y del segundo anillo de sujeción 35. Los detalles de esto pueden deducirse del documento EP 0 714 338B1 de la solicitante.

A continuación se describe el desarrollo del procedimiento de rectificado, como el que se produce en un dispositivo conforme a las figuras 1 a 7.

En la pieza constructiva de máquina 17 deben practicarse taladros 37 en los extremos frontales, es decir, en las dos partes axiales 18 y 19, con lo que la pieza constructiva de máquina 17 puede sujetarse y accionarse entre las puntas 6, 7 del cabezal de husillo de pieza de trabajo 2 y del contrapunto 3. Mediante el accionamiento del acoplamiento de cono de expansión visible en la figura 7 se hace girar seguidamente la pieza constructiva de máquina 17, con un centrado preciso.

En la primera fase de mecanización, en la que se rectifica la superficie activa 22, se encuentra el husillo de rectificado 14 mediante basculamiento alrededor del primer eje de basculamiento 12 en la posición visible en las figuras 1 y 4. De forma correspondiente al ángulo cónico de la superficie activa 22 también el husillo de rectificado se coloca de forma ligeramente oblicua, de tal modo que la primera muela abrasiva 15 se aplica con su perímetro, fundamentalmente de forma perpendicular, sobre la superficie activa 22 a rectificar.

Si la superficie activa 22 tiene un contorno con sección transversal rectilínea, el contorno exterior de la primera muela abrasiva 15 también será rectilíneo. Sin embargo, en el caso de que la superficie activa 22 esté curvada de forma cóncava o convexa, la primera muela abrasiva 15 debe presentar una curvatura adaptada en sentido contrario. Las curvaturas que se producen en la práctica sobre las superficies activas de tales piezas constructivas de máquina son relativamente reducidas. En el caso del rectificado perpendicular de la superficie activa que aquí se produce existe de este modo, en cada caso, la ventaja de que la velocidad de corte de la muela abrasiva es fundamentalmente igual en toda la extensión axial de la muela abrasiva 15. Se trata de una ventaja decisiva con relación al rectificado de punzado oblicuo hasta ahora habitual. Debido a que la extensión axial de la primera muela abrasiva 15 cubre por completo la extensión oblicua radial de la superficie activa 22, puede eliminarse en un único proceso del rectificado perpendicular el exceso de rectificado 25 y alcanzarse el estado de rectificado de gran valor buscado de la superficie activa 22. El movimiento de acercamiento se produce trasladando la mesa de rectificado 8 en la dirección del eje longitudinal 23. Sobre la línea de contacto 28 en la superficie activa 22 puede prescindirse de una componente oblicua correspondiente. Fundamentalmente también podría estar fijada la mesa de rectificado y trasladarse el carro de husillo de rectificado 9.

Una vez que la superficie activa 22 está totalmente mecanizada, se desplaza el carro de husillo de rectificado 9 una pequeña porción hacia fuera de la pieza constructiva de máquina 17, y se gira el cabezal de husillo de rectificado 11 alrededor del primer eje de basculamiento 12, que discurre perpendicularmente al plano de desplazamiento del carro de husillo de rectificado. El husillo de rectificado 14 se lleva seguidamente a la posición visible en las figuras 2 y 5. En esta posición puede realizarse un rectificado longitudinal de todas las superficies exteriores cilíndricas 24, que se encuentran en la parte central 20 y en la segunda parte axial 19, por medio de la segunda muela abrasiva 16. En esta segunda fase de mecanización se prefiere el rectificado descortezador, en el que se rectifica en una pasada axial directamente hasta el diámetro final. El avance longitudinal se produce también aquí mediante la traslación de la mesa de rectificado 8.

Una vez finalizada la segunda fase de mecanización se bascula el husillo de rectificado 14 alrededor del segundo eje de basculamiento 13 que discurre horizontalmente - en cierta medida "sobre la cabeza", de tal modo que las dos muelas abrasivas 15 y 16 adoptan de aquí en adelante la posición visible en las figuras 3 y 6 con relación a la pieza constructiva de máquina 17 a rectificar.

Como es visible, en la tercera fase de mecanización que se produce a continuación pueden rectificarse longitudinalmente las superficies exteriores 24 que todavía queden en la región de la primera parte axial, para lo que se utiliza de nuevo la segunda muela abrasiva 16.

El rectificado en una única sujeción, en el que el husillo de rectificado con las dos muelas abrasivas "gira" en cierta medida alrededor de toda la pieza constructiva de máquina a rectificar y une un excelente resultado de rectificado a ritmos de trabajo muy reducidos.

Lista de símbolos de referencia

1

Banco de máquina

2

Cabezal de husillo de pieza de trabajo

3

Contrapunto

4

Vástago

5

Vástago

6

Punta

7

Punta

8

Mesa de rectificado

9

Carro de husillo de rectificado

10

Motor de traslación

11

Cabezal de husillo de rectificado

12

Primer eje de basculamiento

13

Segundo eje de basculamiento

14

Husillo de rectificado

15

Primera muela abrasiva

16

Segunda muela abrasiva

17

Pieza constructiva de máquina

18

Primera parte axial

19

Segunda parte axial

20

Parte central

21

Tronco de cono

22

Envuelta troncocónica, superficie activa

23

Eje longitudinal

24

Superficie exterior cilíndrica

25

Exceso de rectificado

26

Luneta

27

Luneta

28

Línea de contacto

29

Apéndice cilíndrico

30

Taladro longitudinal

31

Varilla de tracción

32

Segmento roscado

33

Cono de accionamiento

34

Primer anillo de sujeción

35

Segundo anillo de sujeción

36

Mordazas de sujeción

37

Taladro frontal

Claims (12)

1. Procedimiento para rectificar una pieza constructiva de máquina (17) con simetría de rotación, con dos parte axiales (18, 19) y una parte central (20) situada entremedio, de mayor diámetro, sobre la que está configurada una superficie activa (22) en forma de una envuelta troncocónica con contorno de sección transversal rectilínea o bombeada, rectificándose en una única sujeción la pieza constructiva de máquina (17) sujetada en sus extremos y accionada para hacerla girar, aplicándose un husillo de rectificado (14) con una primera muela abrasiva (15), de forma básica cilíndrica y contorno periférico rectilíneo o bombeado de forma adaptada, perpendicularmente a la superficie activa (22), cubriendo la extensión axial de la primera muela abrasiva (15) la extensión oblicua radial de la superficie activa (22) y produciéndose el acercamiento, por medio de que la primera muela abrasiva (15) y la pieza constructiva de máquina (17) se mueven una con relación a otra en la dirección de su eje longitudinal (23) y por medio de que las superficies exteriores cilíndricas situadas sobre la pieza constructiva de máquina (17) se rectifican mediante rectificado longitudinal con una segunda muela abrasiva (16), actuando el husillo de rectificado (14) a continuación de la primera muela abrasiva sobre la superficie activa (22) y con la segunda muela abrasiva sobre las superficie exteriores cilíndricas (24), basculando alrededor de dos ejes de basculamiento (12, 13) perpendiculares entre sí y desplazándose, con relación a la pieza constructiva de máquina (17), en la dirección de su eje longitudinal (23) y perpendicularmente al mismo, eje X, caracterizado porque la segunda muela abrasiva (16) se encuentra en el mismo eje respecto a la primera muela abrasiva (15) sobre el husillo de
rectificado (14).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la anchura de la segunda muela abrasiva (16) es menor que la de la primera muela abrasiva (15).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las superficies exteriores cilíndricas (24) situadas sobre la pieza constructiva de máquina (17) se rectifican mediante rectificado descortezador.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las superficies exteriores cilíndricas (24) situadas sobre la pieza constructiva de máquina (17) se rectifican mediante rectificado de punzado.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la pieza constructiva de máquina (17) se sujeta entre puntas (6, 7) y se hace girar desde al menos una de las puntas (6).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el caso de una pieza constructiva de máquina (17) sujetada horizontalmente, el husillo de rectificado (14) bascula alrededor de un primer eje de basculamiento (12) que discurre verticalmente y alrededor de un segundo eje de basculamiento (13), que discurre horizontalmente.

7. Dispositivo para rectificar una pieza constructiva de máquina (17) con simetría de rotación, con dos parte axiales (18, 19) y una parte central (20) situada entremedio, de mayor diámetro, sobre la que está configurada una superficie activa (22) en forma de una envuelta troncocónica con contorno de sección transversal rectilínea o bombeada, en especial para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6.

- con elementos de sujeción y accionamiento para sujetar la pieza constructiva de máquina (17) en sus extremos frontales y para su accionamiento giratorio,

- con un carro de husillo de rectificado (9), que puede trasladarse en una dirección que discurre transversalmente al eje longitudinal (23) de la pieza constructiva de máquina (17),

- con un dispositivo para el desplazamiento longitudinal mutuo entre la pieza constructiva de máquina (17) y el carro de husillo de rectificado (9) en una dirección paralela al eje longitudinal (23) de la pieza constructiva de máquina (17),

- con un husillo de rectificado (14), que está dispuesto sobre el carro de husillo de rectificado (9) a través de dos ejes de basculamiento (12, 13) que discurren perpendicularmente entre sí,

- y con dos muelas abrasivas (15, 16) accionadas para su giro,

- de las que la primera muela abrasiva (15), determinada para rectificar la superficie activa (22) situada sobre la pieza constructiva de máquina (17), presenta una anchura que se corresponde al menos con la extensión oblicua radial de la superficie activa (22),

- mientras que la segunda muela abrasiva (16), determinada para rectificar superficies periféricas cilíndricas (24), tiene una anchura menor, caracterizado porque las muelas abrasivas (15, 16) están dispuestas en voladizo, en el mismo eje, en uno y el mismo lado del husillo de rectificado (14).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque los elementos de sujeción y accionamiento para sujetar la pieza constructiva de máquina (17) están formados por pinolas (4, 5) aplicadas a un cabezal de husillo de pieza de trabajo (2) y a un contrapunto (3), que encajan con puntas (6, 7) situadas en las mismas de forma centradora en taladros frontales (37) de la pieza constructiva de máquina (17), y porque al menos la punta (6) situada en el cabezal de husillo de pieza de trabajo (2) está dotada de un acoplamiento, que está en unión activa con el taladro frontal (37) de la pieza constructiva de máquina (17), a través de elementos de sujeción que actúan interiormente hacia fuera, con el fin de su arrastre giratorio.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el acoplamiento está configurado como acoplamiento de cono de expansión, cuyos elementos de sujeción que deben expandirse hacia fuera están configurados como mordazas de sujeción (36) y están dispuestos en la región de la punta de un taladro longitudinal (30) del vástago (5) situado en el cabezal de husillo de pieza de trabajo (2), y porque el accionamiento de las mordazas de sujeción (36) se realiza mediante una varilla de tracción (31), que es guiada a través del orificio longitudinal (30) y está dotada de un cono de accionamiento (33) en la región de las mordazas de sujeción (36).

10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque la punta (6, 7) situada sobre el cabezal de husillo de pieza de trabajo (2) y/o el contrapunto (3) está apuntalada sobre su vástago (4, 5) mediante una o varias lunetas (26, 27).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque los elementos de sujeción y accionamiento para sujetar y accionar giratoriamente la pieza constructiva de máquina (17) se encuentran sobre una mesa de rectificado (8), que puede trasladarse con relación al carro de husillo de rectificado (9) en la dirección longitudinal de la pieza constructiva de máquina (17).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque sobre el carro de husillo de rectificado, a través de un primer eje de basculamiento (12) que discurre perpendicularmente a su plano de desplazamiento, está dispuesto un cabezal de husillo de rectificado (11), sobre el cual se encuentra el husillo de rectificado (14) de forma basculante a través de un segundo eje de basculamiento (13), que discurre perpendicularmente al primer eje de basculamiento (12).