ES2267053T3 - Procedimiento para el rectificado cilindrico en la fabricacion de herramientas de metal duro y rectificadora para rectificar cuerpos de partida cilindricos en la fabricacion de herramientas de metal duro. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el rectificado cilíndrico en la fabricación de herramientas de metal duro, en una rectificadora cilíndrica que presenta un cabezal fijo portapieza y un cabezal móvil, partiéndose como material de partida, de una barra redonda compuesta de metal duro, caracterizado por las siguientes etapas del procedimiento: a) Sujeción de la barra (6) redonda cuya longitud es un múltiplo de la longitud de una herramienta individual, en un plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza que con el plato (4) de sujeción aflojado, permite un desplazamiento axial de la barra (6) redonda, estando vuelta hacia el cabezal (7) móvil, una zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza. b) Rectificado al menos de un asiento (35, 36) para luneta en la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza, y ajuste de la luneta (11, 12) en el asiento (35, 36) para luneta. c) Rectificado de un primer cono (37) frontal en la superficie frontal de la barra (6) redonda, vuelta hacia el cabezal (7) móvil. d) Introducción uno en otro, con fijación, del primer cono (37) frontal con un contrapunto (10) hueco que se encuentra en una pínola (8) del cabezal (7) móvil. e) Rectificado cilíndrico de la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza, de aproximadamente la longitud total correspondiente a la herramienta individual, hasta su contorno final del rectificado cilíndrico. f) Tronzar de la barra (6) redonda, la herramienta individual rectificada en acabado hasta aquí. Aflojado del plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza, que ha permanecido hasta entonces sujeto, desplazamiento de la barra (6) redonda en el cabezal (3) fijo portapieza, en la dirección del cabezal (7) móvil, y sujeción a continuación del plato (4) de sujeción, sobresaliendo del cabezal (3) fijo portapieza, otra zona terminal a mecanizar de la barra (6) redonda.

Description

Procedimiento para el rectificado cilíndrico en la fabricación de herramientas de metal duro y rectificadora para rectificar cuerpos de partida cilíndricos en la fabricación de herramientas de metal duro.

La invención se refiere a un procedimiento para el rectificado cilíndrico en la fabricación de herramientas de metal duro, en una rectificadora cilíndrica que presenta un cabezal fijo portapieza y un cabezal móvil, partiéndose como material de partida, de una barra redonda compuesta de metal duro, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Según el estado actual de la técnica, conocido por la práctica industrial, se parte por lo regular de barras redondas de metal duro sinterizado. Estas barras tienen entonces un excedente de material para rectificado, para la zona del vástago, y se tronzan a la longitud requerida de la herramienta, o los cuerpos de partida se llevan a la cota requerida en el vástago, en toda su longitud mediante rectificado cilíndrico sin puntos, el llamado rectificado centerless, y a continuación se tronzan. A partir de los trozos de barra individuales tronzados, se fabrica luego la herramienta por rectificado de la pieza. Para ello, las herramientas de metal duro se reciben al rectificar entre contrapuntos huecos, puntos o en un plato de sujeción. El rectificado se lleva a cabo o bien por el procedimiento convencional de rectificado, o bien por el procedimiento de rectificado de escape, mediante muelas de diamante. En cualquier caso es necesario un cambio múltiple de sujeción de la pieza, porque primeramente se fabrican los trozos individuales de barra por rectificado y tronzado, en su caso también en orden inverso, y luego, en procesos subsiguientes de rectificado, que tienen lugar en otras máquinas, se lleva a cabo el rectificado final de los contornos de la herramienta, así como de los filos, escalonamientos, ranuras helicoidales y similares.

Los conocidos procedimientos según el estado actual de la técnica, trabajan satisfactoriamente, no obstante llevan consigo el peligro de defectos de excentricidad. Estos defectos se justifican sobretodo en el cambio múltiple de sujeción de la pieza. Incluso cuando se trabaja con gran gasto con respecto a la precisión, no siempre se impiden semejantes defectos de excentricidad. De todas formas, se hacen notar molestamente en la herramienta terminada. Esto es válido en especial para mecanizaciones de alta velocidad, por ejemplo, en la construcción aeronáutica. Aquí se trabaja con fresas que trabajan con números de revoluciones de 30.000 a 60.000 revolucione por minuto. En la mecanización de las piezas de metal ligero muy frecuentes en aeronáutica, se hace notar con gran molestia, el más mínimo defecto de excentricidad en la herramienta.

Por consiguiente, la misión de la invención se basa en mejorar el procedimiento conocido por el estado actual de la técnica, en la dirección de que se impidan con seguridad defectos de excentricidad, para costes comparables de fabricación.

La solución de esta misión se logra según la parte significativa de la reivindicación 1, mediante las siguientes etapas del procedimiento:

a)

Sujeción de la barra redonda cuya longitud es un múltiplo de la longitud de una herramienta individual, en un plato de sujeción del cabezal fijo portapieza que con el plato de sujeción aflojado, permite un desplazamiento axial de la barra redonda, estando vuelta hacia el cabezal móvil, una zona terminal de la barra redonda, que sobresale del cabezal fijo portapieza.

b)

Rectificado al menos de un asiento para luneta en la zona terminal de la barra redonda, que sobresale del cabezal fijo portapieza, y ajuste de la luneta en el asiento para luneta.

c)

Rectificado de un primer cono frontal en la superficie frontal de la barra redonda, vuelta hacia el cabezal móvil.

d)

Introducción uno en otro, con fijación, del primer cono frontal con un contrapunto hueco que se encuentra en una pínola del cabezal móvil.

e)

Rectificado cilíndrico de la zona terminal de la barra redonda, que sobresale del cabezal fijo portapieza, de aproximadamente la longitud total correspondiente a la herramienta individual, hasta su contorno final del rectificado cilíndrico.

f)

Tronzar de la barra redonda, la herramienta individual rectificada en acabado hasta aquí.

g)

Aflojado del plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, que ha permanecido hasta entonces sujeto, desplazamiento de la barra redonda en el cabezal fijo portapieza, en la dirección del cabezal móvil, y sujeción a continuación del plato de sujeción, sobresaliendo del cabezal fijo portapieza, otra zona terminal a mecanizar de la barra redonda.

Según el procedimiento según la invención, se trabaja pues "sobre la barra continua". Para ello la barra redonda compuesta de metal duro, que puede presentar, por ejemplo, una longitud de 300 a 400 mm, se hace pasar por etapas a través del plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, y cada vez se sujeta cuando una determinada zona terminal de la barra redonda sobresale del cabezal fijo portapieza, correspondiendo en su longitud aproximadamente a la herramienta a fabricar, y está vuelta hacia el cabezal móvil. Lo específico del procedimiento según la invención consiste en que la zona terminal sobresaliente se rectifica a su contorno final del rectificado cilíndrico, mientras todavía está unida con el resto de la barra redonda. El contorno final del rectificado cilíndrico de la herramienta de metal duro a fabricar, es aquel contorno de la herramienta terminada que hay que fabricar por rectificado cilíndrico. Seguidamente tienen que incorporarse todavía a la herramienta, filos, ranuras helicoidales y similares en el procedimiento que sigue. Puesto que la zona terminal que sobresale del cabezal fijo portapieza, puede presentar una longitud considerable, en cada caso según la herramienta, es necesario sujetarla en su extremo libre, para lo que una vez más es necesario un contorno de gran exactitud. Por eso, en el procedimiento según la invención, se rectifica primeramente por lo menos un asiento para luneta en la zona terminal que sobresale libremente. Entonces, cuando la zona terminal está apoyada en una o más lunetas, mediante al menos un asiento para luneta, puede llevarse a cabo con la exactitud requerida, el rectificado de un primer cono en la superficie frontal de la barra redonda, o de su zona terminal, vuelta hacia el cabezal móvil. El cono frontal se introduce luego con fijación uno en otro, con un contrapunto hueco en una pínola del cabezal móvil. A partir de ahora la zona terminal está sujeta en sus dos extremos, sin que fuera necesario un aflojamiento de la primera sujeción en el cabezal fijo portapieza. Ahora sí puede efectuarse el rectificado cilíndrico al contorno final de rectificado cilíndrico, ya explicado, con la exactitud exigida.

A continuación se tronza de la barra redonda, la herramienta individual hasta aquí rectificada en acabado; se afloja el plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, que hasta entonces permaneció sujeto, y se avanza la barra redonda en el plato aflojado de sujeción, un trecho más en la dirección hacia el cabezal móvil, sobresaliendo del cabezal fijo portapieza, otra zona terminal a mecanizar de la barra redonda.

En el contexto aquí existente, la prescripción de una "herramienta individual hasta aquí rectificada en acabado" quiere decir otra cosa que un rectificado en acabado en el sentido del alisado como oposición al desbastado. Tampoco quiere decir que la herramienta de metal duro a fabricar tenga que estar ya lista para el uso. Más bien, el concepto del rectificado en acabado, quiere decir aquí solamente que la herramienta de metal duro a producir, en su primera cogida se ha rectificado en acabado tanto como exige la tarea de rectificado cilíndrico, justamente hasta su contorno final deseado de rectificado cilíndrico.

Las ventajas del procedimiento según la invención consisten ante todo en que se evita la sujeción múltiple. Así se evitan defectos de cambio de pieza, y se producen óptimos resultados de concentricidad, y tolerancias de forma y posición en relación con la parte del vástago y de la parte cortante. Aquí, a pesar de los mayores costes de adquisición de la rectificadora cilíndrica, se reducen los costes para la pieza individual, porque la herramienta a producir se mecaniza en una única máquina desde la pieza bruta a la semiacabada, o también pieza terminada. Además se reducen los tiempos de trabajo, y se puede reaccionar muy rápidamente al encargo de una determinada herramienta de metal duro, porque las deseadas zonas terminales pueden cortarse de la barra redonda, en diferentes longitudes. Con ello puede reducirse finalmente también el almacenamiento de semifabricados porque se puede fabricar flexible y rápidamente.

Un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento según la invención, consiste en que durante el rectificado cilíndrico de la zona terminal de la barra redonda, que sobresale del cabezal fijo portapieza, la luneta está retirada del asiento para luneta. La luneta sirve sobre todo para rectificar con la mayor exactitud posible el extremo de sujeción, vuelto hacia el cabezal móvil, de la zona terminal de la barra redonda que sobresale del cabezal fijo portapieza. Por el contrario, el rectificado del contorno de la herramienta, puede llevarse a cabo sin apoyo adicional mediante lunetas. De este modo se simplifica el proceso de mecanización y se puede conseguir sin más, una superficie impecable del contorno final de rectificado cilíndrico.

En caso de grandes exigencias en la exactitud incluso de barras redondas delgadas, pueden rectificarse en la zona terminal de la barra redonda, dos asientos para luneta, distanciados axialmente. Pero en muchos casos, o sea, para herramientas más cortas de metal duro, será suficiente un único asiento para luneta.

Otro acondicionamiento ventajoso del procedimiento según la invención, consiste en que la zona terminal de la barra redonda, que sobresale del cabezal fijo portapieza, se tronce de la barra redonda que queda, después del rectificado cilíndrico, rectificándose con una única muela, al principio con la barra redonda girando, un segundo cono frontal en la superficie frontal vuelta hacia el cabezal fijo portapieza, de la herramienta hasta aquí terminada, luego tras retroceder y desplazar axialmente la muela respecto a la barra redonda, se aplica un corte previo de separación que deja tan sólo un cuello central de unión, y finalmente, tras detener el movimiento de rotación de la barra redonda, se concluye el proceso de separación por rectificado con corte del cuello de unión.

En esta forma de proceder, la zona terminal sobresaliente de la barra redonda, permanece unida con el resto de la barra redonda hasta el último momento posible, a saber, mediante el cuello central de unión. De este modo está garantizada hasta el final una sujeción por los dos lados de la zona terminal, sin otro cambio de sujeción de la pieza, y se mejora más la exactitud de la mecanización, sin gasto adicional. Además, puede rectificarse tanto tiempo como sea posible en la barra redonda giratoria, lo cual es ventajoso para la carga térmica de la herramienta a producir.

En el tronzado definitivo de la herramienta individual rectificada en acabado, se retiran luego el cabezal móvil y/o la pínola, de la herramienta terminada a producir, y se sujeta con una unidad de agarre. Después del final del proceso de separación, la unidad de agarre puede retirar de la máquina y depositar la herramienta terminada hasta aquí, con lo que se aumenta aún más la economía del procedimiento.

Para el proceso más importante del rectificado cilíndrico según la etapa e) del procedimiento en la reivindicación 1, pueden aplicarse las técnicas conocidas de rectificado cilíndrico. Así puede llevarse a cabo el rectificado cilíndrico para la producción del contorno de la herramienta, con una muela estrecha en el procedimiento de rectificado de escape, y/o con una muela ancha en el procedimiento de rectificado de péndulo.

El procedimiento según la invención puede realizarse de igual manera en un proceso casi artesanal, como en un acondicionamiento totalmente automatizado. En el último caso hay que ocuparse sobre todo de que el ultimo trozo de barra a mecanizar, no esté sujeto en el plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, acaso sólo con una extensión axial demasiado pequeña. Es que en este caso pueden aparecer defectos que están condicionados por una mala concentricidad como consecuencia de la pequeña longitud de sujeción. Por sujeción incompleta pueden aparecer daños de la máquina o incluso accidentes, si no se trabaja con el esmero necesario. Para impedir esto está previsto según otro acondicionamiento del procedimiento según la invención que la longitud residual de la barra redonda, que todavía queda disponible para el desplazamiento de la barra redonda a través del plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, se controle al menos en cada proceso de sujeción, y al descender por debajo de una longitud mínima, se emita una señal, y/o se detenga la rectificadora cilíndrica.

De este modo está garantizada la máxima seguridad posible del desarrollo del procedimiento.

La invención se refiere también a una rectificadora cilíndrica para rectificar cuerpos cilíndricos de partida, para la fabricación de herramientas de metal duro, para la realización del procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 7.

Según la reivindicación 8, una máquina semejante según la invención, está prevista con una bancada de la máquina, con una mesa rectificadora desplazable sobre la bancada de la máquina, sobre la que está dispuesto un cabezal fijo portapieza y un cabezal móvil, con un plato de sujeción en el cabezal fijo portapieza, que permite un desplazamiento axial a su través, de una barra redonda que sirve como material de partida, y su sujeción en posición axial diferente, con al menos una luneta dispuesta en la zona entre el cabezal fijo portapieza y el cabezal móvil, y una unidad de agarre dispuesta en la misma zona, pudiendo sujetarse una zona terminal de la barra redonda, desplazada a través de, y sujeta por el plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, opcionalmente mediante el cabezal móvil y/o la luneta y/o la unidad de agarre adicionalmente, y con al menos un cabezal de husillos portamuelas con uno o varios cabezales de husillos portamuelas, mediante los cuales pueden aproximarse a la barra redonda una o varias muelas
diferentes.

En la máquina según la invención, conforme a la reivindicación 8, interaccionan pues una multitud de notas características, para que puedan conseguirse las ventajas descritas del procedimiento. Junto al plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, que permite un desplazamiento a su través y una sujeción progresiva de la barra redonda compuesta de metal duro, son necesarios también los numerosos dispositivos para el apoyo de la zona terminal sobresaliente de la barra redonda, o sea, el cabezal móvil, la una o varias lunetas, y opcionalmente también la unidad de agarre. La interacción de todos estos componentes individuales en el sentido antes descrito, es necesaria para que las herramientas de metal duro puedan fabricarse económicamente y, sin embargo, con gran precisión.

Básicamente, en la rectificadora cilíndrica según la invención, es posible arreglarse con una única muela, si esta puede atacar la barra redonda en posición oblicua.

De esta manera sí que se puede aplicar el cono frontal en los dos extremos de la herramienta a producir, mientras en la posición paralela de muela y barra redonda, puede realizarse el rectificado cilíndrico hasta el deseado contorno final. No obstante es preferente, cuando según un acondicionamiento de la rectificadora cilíndrica según la invención, está previsto un cabezal de husillos portamuelas que lleve dos husillos portamuelas y pueda girar alrededor de un eje pivotante que está orientado perpendicular a un plano en el que está situado el eje común del cabezal fijo portapieza, de la barra redonda y del cabezal móvil.

De este modo se pueden poner rápidamente dos husillos distintos portamuelas en una posición activa, pudiendo llevar todavía varias muelas, cada uno de estos husillos portamuelas.

Especialmente preferente es aquí la disposición de una muela múltiple en la que sobre un eje común accionado, se encuentran directamente unas junto a otras, dos o más muelas de diámetro diferente, de anchura diferente y/o de contorno exterior diferente.

De este modo, para cada uno de los procesos determinados, se pone en acción una muela configurada especialmente, sin que por esto tenga que molestar la otra muela que se encuentra junto a ella. Por ejemplo, de dos muelas individuales contiguas, una de ellas puede estar configurada para el rectificado cilíndrico por el procedimiento de rectificado de escape, mientras que la otra con un contorno abrasivo cónico, se encarga en forma óptima del rectificado de un cono frontal.

Cuando exista una necesidad de gran cantidad de estas muelas múltiples, puede ser también ventajoso que las diferentes muelas estén reunidas en un cuerpo abrasivo común. Se dispone entonces de un cuerpo abrasivo de forma, adaptado, en el que sólo es necesario un único cuerpo portante.

La rectificadora cilíndrica según la invención puede estar provista en forma ventajosa con un mando CNC [control numérico computerizado], con lo que entonces se automatiza ampliamente todo el proceso de rectificado.

En vista del problema ya esbozado, según el cual en el ciclo altamente automatizado es necesario controlar activamente el proceso de rectificado, según otro acondicionamiento ventajoso, se coordina al plato de sujeción del cabezal fijo portapieza, un sensor mediante el cual se controla al menos en cada proceso de sujeción, la longitud residual de la barra redonda, que todavía está disponible al desplazar la barra redonda a través del plato de sujeción, y al descender por debajo de una longitud residual mínima, se emite una señal y/o se detiene la rectificadora cilíndrica.

En un acondicionamiento semejante se impide con seguridad que el último trozo residual de una barra redonda, se rectifique con una longitud pequeña de sujeción, con lo que se pueden producir fácilmente defectos, o incluso accidentes.

En la rectificadora cilíndrica según la invención, se utiliza en forma ventajosa, además, un cabezal móvil con una pínola que lleva un contrapunto hueco. Un contrapunto hueco es especialmente bien apropiado para recibir centrando y con seguridad, el cono frontal de una pieza cilíndrica a rectificar.

El procedimiento según la invención, y la rectificadora cilíndrica según la invención, no sólo son apropiados ante todo para el rectificado de herramientas de metal duro, sino también para todas las piezas con contorno y problemática semejante.

A continuación se explica todavía la invención en detalle, de la mano de ejemplos de realización representados en las figuras. En las figuras está representado lo siguiente:

Figura 1, es una vista desde arriba de una rectificadora para la realización del procedimiento según la invención.

Figura 2, representa detalles de la rectificadora según la figura 1, al rectificar asientos de luneta.

Figura 3, es una representación correspondiente a la de la figura 2, mostrándose el rectificado de un cono frontal en la barra redonda.

Figura 4, muestra todas las posibilidades para sujetar la zona terminal de la barra redonda, que sobresale del cabezal fijo portapieza.

Figura 5, representa adicionalmente la unidad de agarre que se aplica en el tronzado de la zona terminal de la barra redonda.

Las figuras 5a, 5b y 5c muestran el desarrollo del proceso de separación después del rectificado cilíndrico de la herramienta a producir.

Figura 6, reproduce esquemáticamente el paso al rectificado cilíndrico de la siguiente zona terminal en la barra redonda.

Figura 7, ilustra dos herramientas distintas de metal duro, en el estado de su contorno final del rectificado cilíndrico.

La figura 1 es la vista simplificada desde arriba de una rectificadora para la realización del procedimiento según la invención. Con la cifra 1 de referencia está representada la bancada de la máquina, sobre la que en la zona anterior, está colocada una mesa 2 rectificadora. La mesa 2 rectificadora es desplazable en la dirección del eje Z mediante un mando CNC. Sobre la mesa 2 rectificadora está colocado en el lado izquierdo un cabezal 3 fijo portapieza que aloja un plato 4 de sujeción que puede accionarse rotativamente mediante un motor eléctrico no representado. El plato 4 de sujeción puede reconocerse delante del cabezal 3 fijo portapieza. Sirve para sujetar la pieza, en este caso pues la barra 6 redonda. El plato 4 de sujeción está configurado de tal manera que la barra 6 redonda pueda desplazarse a través del plato de sujeción y amarrarse en posiciones axiales deseadas mediante las mordazas 5 de sujeción (figura 2). Opuesto al cabezal 3 fijo portapieza está colocado en la mesa 2 rectificadora, un cabezal 7 móvil que aloja una pínola 8 desplazable en dirección axial. El movimiento de la pínola 8 está representado por la flecha 9. El extremo exterior de la pínola 8, vuelto hacia el cabezal 3 fijo portapieza, está configurado como contrapunto 10 hueco, y sirve para recibir el extremo de la barra redonda, rectificado como cono
frontal.

Con 11 y 12 están designadas dos lunetas que pueden ajustarse a la zona terminal de la barra 6 redonda, para el apoyo adicional. El movimiento de desplazamiento de las lunetas 11 y 12 está caracterizado en la figura 2 mediante las flechas 13 y 14.

La barra 6 redonda, el cabezal 3 fijo portapieza y el plato 4 de sujeción, así como la pínola 8 y el cabezal 7 móvil, forman un eje 15 central común, que puede designarse también como eje funcional común.

De la figura 1 se desprende, además, un cabezal 16 de husillos portamuelas que lleva un primer husillo 17 portamuelas y un segundo husillo 18 portamuelas. El primer husillo 17 portamuelas está equipado con una primera muela 20, y el segundo husillo 18 portamuelas, con una segunda muela 21. El cabezal 16 de husillos portamuelas puede girar alrededor de un eje 19 pivotante que está orientado perpendicular a un plano en el que está situado el eje 15 común del cabezal 3 fijo portapieza, de la barra 6 redonda y del cabezal 7 móvil. Como se infiere sin más de la representación según la figura 1, mediante el giro del cabezal 16 de husillos portamuelas alrededor del eje 19 pivotante, puede llevarse opcionalmente a una posición activa, la primera muela 20 ó la segunda muela 21. Además, el cabezal 16 de husillos portamuelas es desplazable también linealmente en la dirección del eje X. El desplazamiento en la dirección del eje X, se lleva a cabo asimismo mandado por CNC. Los husillos 17 y 18 portamuelas contienen motores eléctricos integrados mediante los cuales se accionan rotativamente las muelas 20, 21.

Detalles adicionales de la rectificadora cilíndrica representada en la figura 1, se deducen de las figuras 2 a 4.

Así en la figura 2 se pueden reconocer las mordazas 5 de sujeción del plato 4 de sujeción, mediante las cuales se sujeta la barra 6 redonda para el proceso de rectificado. Como ya se ha dicho, la barra 6 redonda puede desplazarse a través del plato 4 de sujeción, y amarrarse en una posición axial opcional. Aquí, cada vez sobresale del plato 4 de sujeción o del cabezal 3 fijo portapieza, una zona 23 terminal de la barra 6 redonda. La longitud de la zona 23 terminal corresponde aproximadamente a la longitud de la herramienta de metal duro a fabricar, más una longitud determinada para sujeción y mecanización, véase figura 5.

En la figura 5 está representada, además, esquemáticamente una unidad 22 de agarre cuyas piezas 24 y 25 de sujeción, agarran por fuera y pueden sujetar la zona 23 terminal de la barra redonda. El movimiento de las piezas 24, 25 de sujeción, está indicado mediante flechas 26, 27.

La figura 2 muestra cómo el primer husillo 17 portamuelas del cabezal 16 de husillos portamuelas, se ha llevado a la posición activa. Aquí, la primera muela 20 se representa aumentada. Presenta un cuerpo 28 de base de mayor extensión axial, y una zona 29 estrecha que sobresale radialmente de aquella. La zona 29 estrecha lleva la capa 30 abrasiva de contorno cilíndrico. La muela 20 está realizada, por ejemplo, como muela de diamante con una altura de la capa abrasiva de unos 5 mm.

Por el contrario, en la figura 3 se ha llevado a una posición activa, el segundo husillo 18 portamuelas con la segunda muela 21. La segunda muela 21 presenta una primera muela 31 individual y una segunda muela 32 individual. La segunda muela puede estar configurada aquí como muela múltiple. Pero las dos muelas 31 y 32 individuales pueden ser también partes de un cuerpo abrasivo común con un único cuerpo de base. Con 33 y 34 se designan las capas abrasivas de las dos muelas 31 y 32 individuales. Las dos muelas 31 y 32 individuales tienen un espesor axial diferente, y las dos están equipadas con superficies abrasivas cónicas de inclinación orientada en sentido contrario.

También en la representación según la figura 5 está aplicado el segundo husillo 18 portamuelas con la segunda muela 21.

Los restantes componentes de máquina, que están representados en las figuras 2 a 5, llevan ya signos de referencia citados previamente y, por tanto, no se explican más en detalle.

El procedimiento de rectificado a realizar en la rectificadora según las figuras 1 a 6, se desarrolla de la forma siguiente:

El material de partida es la ya citada barra 6 redonda de un metal duro sinterizado. Una barra redonda semejante que, por ejemplo, puede presentar una longitud de 300 a 400 mm, se desplaza a través del plato 4 de sujeción del cabezal 3 fijo portapieza, hasta que sobresalga del plato 4 de sujeción una zona 23 terminal (figura 2) de la longitud deseada. En esta posición se aproximan las mordazas 5 de sujeción a la barra 6 redonda, de manera que esta esté amarrada.

Después se lleva el primer husillo 17 portamuelas del cabezal 16 de husillos portamuelas a una posición activa. Mediante la primera muela 20 que se encuentra en el primer husillo 17 portamuelas, accionada rotativamente, y que tiene una superficie abrasiva cilíndrica, se rectifica luego un primer asiento 35 para luneta en la zona 23 terminal de la barra 6 redonda. A continuación se lleva la primera luneta 11 en la dirección de la flecha 13, hacia el primer asiento 35 para luneta, de manera que la zona 23 terminal esté apoyada con seguridad en los posteriores procesos de rectificado.

En caso necesario, en la zona 23 terminal de la barra 6 redonda, se puede rectificar también todavía un segundo asiento 36 para luneta, u otros asientos para luneta. Para ello está prevista, por ejemplo, la segunda luneta 12. Aquí, se rectifica entonces primero el asiento 36 para luneta que está dispuesto más próximo al plato 4 de sujeción, y después el asiento 35 para luneta.

Conforme a la representación según la figura 3 las dos lunetas 11 y 12 están ajustadas a los correspondientes asientos 35, 36 para luneta. Por tanto, la zona 23 terminal está apoyada con seguridad. Ahora es cuando se lleva a posición activa el segundo husillo 18 portamuelas con la segunda muela 21. Su primera muela 31 individual sirve entonces para rectificar un primer cono 37 frontal en la superficie frontal de la barra 6 redonda, o de su zona 23 terminal, vuelta hacia el cabezal 7 móvil. El primer cono 37 frontal está dimensionado de tal manera que se ajuste al contrapunto 10 hueco de la pínola 8 que está dispuesta desplazable en el cabezal 7 móvil en la dirección de la flecha 9.

La figura 4 muestra la situación en la que el extremo libre de la zona 23 terminal está amarrado con su cono 37 frontal, en el contrapunto 10 hueco. En posición activa se encuentra de nuevo el primer husillo 17 portamuelas del cabezal 16 de husillos portamuelas, que se aproxima a la zona 23 terminal, ahora mandado por CNC, en la dirección del eje X. Al mismo tiempo se desplaza la mesa 2 rectificadora en la dirección del eje Z, mandada por CNC. De este modo, mediante la primera muela 20 se rectifica cilíndrica casi todas la longitud de la zona 23 terminal en el procedimiento de rectificado de escape. Esto quiere decir que en la zona 23 terminal, esta longitud se rectifica en un proceso único de la muela 20. No obstante, también es posible utilizar una muela más ancha, y realizar el proceso en el procedimiento de rectificado de péndulo. Entonces se llevan a cabo aquí varios movimientos radiales de aproximación, y el movimiento longitudinal tiene que repetirse varias veces hasta que se remueve el excedente 38 de material para rectificado, y se ha alcanzado el deseado estado superficial de la zona 23 terminal.

La figura 4 reproduce una situación en la que las lunetas 11 y 12 también están ajustadas a la zona 23 terminal, durante este proceso parcial. No obstante, esto no es forzoso en ningún caso. El empleo de las lunetas 11 y 12 es imprescindible ante todo en el rectificado del primer cono 37 frontal. En los procesos siguientes también se puede trabajar de tal manera que las lunetas estén entonces retiradas.

El proceso del rectificado cilíndrico, representado en la figura 4, no se limita en modo alguno únicamente a obtener un contorno cilíndrico continuo de una calidad superficial deseada. Más bien, en esta etapa del procedimiento debe de alcanzarse todo el contorno final del rectificado cilíndrico de la herramienta terminada de metal duro, a producir. Es decir, que en cada caso según el contorno final de la herramienta, ya en este estadio del procedimiento, en el que la zona 23 terminal todavía se encuentra en la barra 6 redonda, pueden terminarse de rectificar zonas parciales con escalonamientos de contorno cilíndrico, cónico o abombado. Cabe imaginar todos los contornos que se puedan obtener por rectificado cilíndrico. Esto puede llevarse a cabo también de tal manera que entren en acción muelas compuestas, con contornos determinados. Pero esto no está representado en la figura 4.

Ejemplos de tales contornos finales del rectificado cilíndrico, están representados en la figura 7.

La zona 23 terminal de la barra 6 redonda y, por tanto, la herramienta de metal duro a producir, está con ello hasta aquí, rectificada en acabado. La denominación "rectificado en acabado" no quiere decir aquí un rectificado en acabado en el sentido del alisado como oposición al desbastado, sino aquel estadio final que puede obtenerse para la herramienta a producir, por rectificado cilíndrico en el caso más extremo. A continuación tienen que rectificarse todavía filos, ranuras helicoidales y similares más, en procedimientos aparte. Por el momento es necesario, no obstante, separar de la barra 6 redonda, la herramienta hasta aquí rectificada en acabado.

Este proceso se explica de la mano de la figura 5, así como 5a a 5c. Por el momento, la zona 23 terminal de la barra 6 redonda está sujeta en sus dos extremos, como se muestra en la figura 4. En la zona 23 terminal pueden estar ajustadas una o varias lunetas; no obstante esto no es forzoso. A diferencia de la representación según la figura 4, ahora sí se lleva el segundo husillo 18 portamuelas a la posición activa, girando el cabezal 16 de husillos portamuelas alrededor del eje 19 pivotante. De la segunda muela 21 que es una muela múltiple, no obstante, entra en acción ahora la segunda muela 32 individual que tiene un diámetro mayor que la primera muela 31 individual. La segunda muela 32 individual rotativa se ajusta luego contra la zona 23 terminal asimismo rotativa, de la barra 6 redonda. Este proceso de ajuste se interrumpe tan pronto la segunda muela 32 individual ha rectificado el segundo cono 39 frontal (figura 5a).

Luego se retira la segunda muela 21 de la zona 23 terminal de la barra 6 redonda. Se lleva a cabo un desplazamiento axial en sentido contrario de la barra 6 redonda y de la segunda muela 32 individual. El desplazamiento asciende aproximadamente al espesor de la segunda muela 32 individual. Luego se aproxima de nuevo la muela 32 individual hacia la zona 23 terminal de la barra 6 redonda, y efectúa esta un corte 40 de separación. El proceso se prosigue hasta que la unión entre la longitud residual que queda de la barra 6 redonda, y su zona 23 terminal, todavía consista tan sólo, en un pequeño cuello 41 estrecho de unión. Hasta este momento la zona 23 terminal de la barra 6 redonda estaba sujeta en sus dos extremos y accionada para la rotación (figura 5b).

Por último, se detiene el accionamiento giratorio del cabezal fijo portapieza, y se retira el cabezal 7 móvil con la pínola 8, de la posición de sujeción. La zona 23 terminal de la barra 6 redonda, con el primer cono 37 frontal, está situada ahora libre, y es agarrada por fuera y sujeta con seguridad por las piezas 24, 25 de sujeción de la unidad 22 de agarre. Mediante ulterior aproximación de la segunda muela 32 individual, se prosigue a continuación el proceso de separación, y también se elimina todavía por rectificado el cuello 41 de unión (figura 5c). La herramienta acabada en cuanto al rectificado cilíndrico es ahora separada del resto que queda de la barra 6 redonda, y terminada en este sentido. La herramienta de metal duro a producir está sujeta en la unidad 22 de agarre, y es retirada por esta y se deposita, fuera de la máquina.

A continuación se saca de nuevo la barra redonda, un trecho, del plato 4 de sujeción, para que pueda mecanizarse la siguiente zona 23 terminal (figura 6).

En la figura 7 están representadas dos herramientas distintas de metal duro, en un estadio como debe de obtenerse con el procedimiento según la invención y con la rectificadora cilíndrica según la invención. Las herramientas representadas, rectificadas hasta aquí en acabado, todavía permiten reconocer el segundo cono frontal en uno de sus extremos. El contorno cilíndrico original de la barra 6 redonda, está representado de trazos y puntos, de manera que puede reconocerse cómo puede llevarse a cabo el pretendido contorno final del rectificado cilíndrico, solamente mediante rectificado cilíndrico. La figura permite reconocer claramente que pueden obtenerse sin más, contornos cilíndricos escalonados, cónicos o abombados. Lo extraordinario consiste en que se han llevado a cabo estas formas variadas, habiendo sido suficiente, al menos en uno de los extremos, una única fijación que actúa sobre la barra redonda que forma el material de partida.

Debe de hacerse notar todavía que la realización del procedimiento no está limitada a las medidas representadas en las figuras 1 a 5. Incluso es posible arreglarse con una única muela para todos los procesos, cuando exista la posibilidad de que esta muela ataque la barra redonda en posición oblicua.

Lista de las cifras de referencia

1

Bancada de la máquina

2

Mesa rectificadora

3

Cabezal fijo portapieza

4

Plato de sujeción

5

Mordazas de sujeción

6

Pieza

7

Cabezal móvil

8

Pínola

9

Flecha (movimiento de la pínola)

10

Contrapunto hueco

11

Primera luneta

12

Segunda luneta

13

Flecha (movimiento de ajuste de la luneta 11)

14

Flecha (movimiento de ajuste de la luneta 12)

15

Eje común (eje funcional)

16

Cabezal de husillos portamuelas

17

Primer husillo portamuelas

18

Segundo husillo portamuelas

19

Eje pivotante del cabezal de husillos portamuelas

20

Primera muela

21

Segunda muela

22

Unidad de agarre

23

Zona terminal de 6

24

Pieza de sujeción de 22

25

Pieza de sujeción de 22

26

Flecha

27

Flecha

28

Cuerpo de base

29

Zona estrecha

30

Capa abrasiva

31

Primera muela individual

32

Segunda muela individual

33

Capa abrasiva de 31

34

Capa abrasiva de 32

35

Primer asiento para luneta

36

Segundo asiento para luneta

37

Primer cono frontal

38

Excedente de material a rectificar

39

Segundo cono frontal

40

Corte de separación

41

Cuello de unión

Claims (14)

1. Procedimiento para el rectificado cilíndrico en la fabricación de herramientas de metal duro, en una rectificadora cilíndrica que presenta un cabezal fijo portapieza y un cabezal móvil, partiéndose como material de partida, de una barra redonda compuesta de metal duro, caracterizado por las siguientes etapas del procedimiento:

a)

Sujeción de la barra (6) redonda cuya longitud es un múltiplo de la longitud de una herramienta individual, en un plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza que con el plato (4) de sujeción aflojado, permite un desplazamiento axial de la barra (6) redonda, estando vuelta hacia el cabezal (7) móvil, una zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza.

b)

Rectificado al menos de un asiento (35, 36) para luneta en la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza, y ajuste de la luneta (11, 12) en el asiento (35, 36) para luneta.

c)

Rectificado de un primer cono (37) frontal en la superficie frontal de la barra (6) redonda, vuelta hacia el cabezal (7) móvil.

d)

Introducción uno en otro, con fijación, del primer cono (37) frontal con un contrapunto (10) hueco que se encuentra en una pínola (8) del cabezal (7) móvil.

e)

Rectificado cilíndrico de la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza, de aproximadamente la longitud total correspondiente a la herramienta individual, hasta su contorno final del rectificado cilíndrico.

f)

Tronzar de la barra (6) redonda, la herramienta individual rectificada en acabado hasta aquí.

g)

Aflojado del plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza, que ha permanecido hasta entonces sujeto, desplazamiento de la barra (6) redonda en el cabezal (3) fijo portapieza, en la dirección del cabezal (7) móvil, y sujeción a continuación del plato (4) de sujeción, sobresaliendo del cabezal (3) fijo portapieza, otra zona terminal a mecanizar de la barra (6) redonda.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, durante el rectificado cilíndrico de la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza, la luneta (11, 12) está retirada del asiento (35, 36) para luneta.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, en la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, se rectifican dos asientos (35, 36) para luneta, distanciados axialmente.

4. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la zona (23) terminal de la barra (6) redonda, que sobresale del cabezal (3) fijo portapieza, se tronza de la barra(6) redonda que queda, después del rectificado cilíndrico, rectificándose con una única muela (21, al principio con la barra (6) redonda girando, un segundo cono (39) frontal en la superficie frontal vuelta hacia el cabezal (3) fijo portapieza, de la herramienta hasta aquí terminada, luego tras retroceder y desplazar axialmente la muela (21) respecto a la barra (6) redonda, se aplica un corte (40) previo de separación que deja tan sólo un cuello (41) central de unión, y finalmente, tras detener el movimiento de rotación de la barra (6) redonda, se concluye el proceso de separación por rectificado con corte del cuello (41) de unión.

5. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque durante el tronzado de la herramienta individual rectificada en acabado, se retiran luego el cabezal (7) móvil y/o la pínola (8), de la herramienta terminada a producir, y se sujeta esta con una unidad (22) de agarre.

6. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el rectificado cilíndrico para la producción del contorno de la herramienta, se lleva a cabo con una muela estrecha en el procedimiento de rectificado de escape, y/o con una muela ancha en el procedimiento de rectificado de péndulo.

7. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la longitud residual de la barra (6) redonda, que todavía queda disponible para el desplazamiento de la barra (6) redonda a través del plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza, se controla al menos en cada proceso de sujeción, y al descender por debajo de una longitud mínima, se emite una señal, y/o se detiene la rectificadora cilíndrica.

8. Rectificadora cilíndrica para rectificar cuerpos cilíndricos de partida, en la fabricación de herramientas de metal duro, para la realización del procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, con una bancada (1) de la máquina, con una mesa (2) rectificadora desplazable sobre la bancada (1) de la máquina, sobre la que está dispuesto un cabezal (3) fijo portapieza y un cabezal (7) móvil, con un plato (4) de sujeción en el cabezal (3) fijo portapieza, que permite un desplazamiento axial a su través, de una barra (6) redonda que sirve como material de partida, y su sujeción en posiciones axiales diferentes, con al menos una luneta (11, 12) dispuesta en la zona entre el cabezal (3) fijo portapieza y el cabezal (7) móvil, y con una unidad (22) de agarre dispuesta en la misma zona, pudiendo ser sujetada una zona (23) terminal de la barra (6) redonda, desplazada a través de, y sujeta por el plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza, opcionalmente mediante el cabezal (7) móvil y/o la luneta (11, 12) y/o la unidad (22) de agarre adicionalmente, y estando configurada la unidad (22) de agarre de tal manera que pueda retirar y depositar fuera de la máquina la herramienta hasta aquí terminada, y detenida respecto a su movimiento de rotación, y con al menos un cabezal (16) de husillos portamuelas, con uno o varios husillos (17, 18) portamuelas, mediante los cuales pueden aproximarse a la barra (6) redonda una o varias muelas (20, 21) diferentes.

9. Rectificadora cilíndrica según la reivindicación 8, caracterizada por un cabezal (16) de husillos portamuelas que lleva dos husillos (17,18) portamuelas, y puede girar alrededor de un eje (19) pivotante que está orientado perpendicular a un plano en el que está situado el eje (15) común del cabezal (3) fijo portapieza, de la barra (6) redonda y del cabezal (7) móvil.

10. Rectificadora cilíndrica según la reivindicación 8 o 9, caracterizada por la disposición de una muela (21) múltiple en la que sobre un eje común accionado, se encuentran directamente unas junto a otras, dos o más muelas (31, 32) individuales de diámetro diferente, de anchura diferente y/o de contorno exterior diferente.

11. Rectificadora cilíndrica según la reivindicación 10, caracterizada porque las diferentes muelas están reunidas en un cuerpo abrasivo común.

12. Rectificadora cilíndrica según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la máquina está provista con un mando CNC.

13. Rectificadora cilíndrica según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al plato (4) de sujeción del cabezal (3) fijo portapieza, está coordinado un sensor mediante el cual se controla al menos en cada proceso de sujeción, la longitud residual de la barra (6) redonda, que todavía está disponible al desplazar la barra (6) redonda a través del plato (4) de sujeción, y al descender por debajo de una longitud residual mínima, se emite una señal y/o se detiene la rectificadora cilíndrica.

14. Rectificadora cilíndrica según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cabezal (7) móvil presenta una pínola (8) que lleva un contrapunto (10) hueco.