ES2268543T3 - Metodo para el rectificado de piezas que permite una tasa de arranque constante. - Google Patents
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Abstract
Método para rectificar una pieza cilíndrica o no cilíndrica bajo control informático, con el fin de realizar una primera fase en la que una muela abrasiva rectifica la pieza para arrancar una profundidad de material relativamente grande, mientras la pieza gira alrededor de su eje movida por un cabezal portapiezas motorizado, controlándose por ordenador la velocidad de giro del cabezal portapiezas en cada momento durante cada vuelta, con el fin de mantener una tasa de arranque de material sustancialmente constante, de manera que el tiempo necesario para la primera fase de rectificado se reduce al periodo más corto que se pueda lograr con la potencia disponible; y una segunda fase en la que se reduce la velocidad de giro del cabezal portapiezas, y la pieza se rectifica a su dimensión de acabado, controlándose por ordenador los parámetros de rectificado, y en particular el avance de penetración de la muela y la velocidad de giro del cabezal portapiezas, de manera que la demanda de potencia para el motor de accionamiento no rebase la potencia nominal máxima del motor, mientras se mantiene una misma tasa de arranque de material constante en todos los puntos alrededor de la pieza durante la segunda fase, en la que la velocidad de penetración de la muela y la velocidad de giro del cabezal portapiezas se ajustan durante la segunda fase de manera que la pieza se rectifica a su dimensión final a lo largo de una única vuelta.
Description
Método para el rectificado de piezas que permite
una tasa de arranque constante.
Esta invención se refiere al rectificado de
piezas y a mejoras que permitan reducir los tiempos de rectificado,
con un desgaste de muelas relativamente uniforme y un acabado
superficial mejorado, para piezas tales como levas. La invención es
particularmente aplicable al rectificado de piezas no cilíndricas,
tales como levas que tengan depresiones cóncavas en los flancos,
que se denominan normalmente como levas
cóncavo-convexas.
La patente
US-A-343 114 describe un método para
rectificar una pieza cilíndrica o no cilíndrica, bajo control
informático, con el fin de llevar a cabo una primera fase en la que
una muela abrasiva rectifica el componente para arrancar una
profundidad de material relativamente grande, mientras la pieza
gira alrededor de su eje fijada a un cabezal motorizado, bajo
control informático de fa velocidad de giro del cabezal en todo
momento durante cada vuelta, con el fin de mantener una tasa de
arranque de material sustancialmente constante; y una segunda fase
en la que la pieza se rectifica a su dimensión de acabado con los
parámetros de rectificado, y en particular la penetración de la
muela y la velocidad de giro del cabezal bajo control informático,
manteniendo la misma tasa de arranque de material constante en
todos los puntos alrededor de la pieza durante la segunda fase.
Tradicionalmente, el rectificado del lóbulo de
una leva se ha dividido en varios incrementos independientes,
normalmente cinco incrementos. Así, si era necesario arrancar un
total de 2 mm de profundidad de material en radio, la profundidad
del material arrancada durante cada uno de los incrementos sería
normalmente de 0,75 mm en los dos primeros incrementos, 0,4 mm en
el tercer incremento, 0,08 mm en el cuarto y 0,02 mm en el último
incremento.
Normalmente el proceso terminaría con una vuelta
de extinción de chispas, en la que no se aplica ningún avance de
penetración, de manera que durante el proceso de extinción de
chispas, se eliminaba cualquier tensión en la muela y en la pieza,
consiguiendo en la pieza un acabado y una forma aceptables.
Algunas veces se emplearon incrementos
adicionales de desbaste y acabado, aumentando de este modo el
numero de incrementos.
Durante el rectificado, la pieza gira alrededor
de un eje, y si la pieza ha de ser cilíndrica, la muela abrasiva se
avanza y mantiene en una posición constante con relación a ese eje,
para cada uno de los incrementos, de modo que resulta un componente
cilíndrico. La pieza gira por medio del cabezal, y la velocidad de
giro de la pieza (denominada a menudo velocidad de cabezal), puede
ser del orden de 100 rpm cuando la pieza que se vaya a rectificar
sea cilíndrica. En el caso de que se trate de una pieza no
cilíndrica, y la muela tenga que avanzar y retirarse durante cada
vuelta de la pieza, con el fin de rectificar el perfil no circular,
la velocidad del cabezal ha sido considerablemente inferior que la
utilizada para rectificar piezas cilíndricas. Así, una velocidad de
20 a 60 rpm ha sido normal para el cabezal, al rectificar partes no
cilíndricas de levas.
En general se ha observado que cualquier
reducción en la velocidad del cabezal incrementa el tiempo de
rectificado, y por consideraciones comerciales, cualquier
incremento de este tipo no resulta atractivo.
El problema se agudiza especialmente cuando se
han de rectificar de este modo levas
cóncavo-convexas. En la región cóncava, la longitud
del contacto entre la muela y la pieza aumenta, posiblemente diez
veces (especialmente en el caso de una muela que tenga un radio que
sea igual o justamente inferior a la concavidad deseada), con
relación a la longitud de contacto entre la muela y la pieza,
alrededor de la cresta y del círculo base de la leva. Un perfil de
velocidad típico al rectificar una leva cóncavo- convexa con una
concavidad poco profunda será de 60 rpm alrededor de la cresta de
la leva, 40 rpm a lo largo de los flancos de la leva en los que se
encuentren las zonas cóncavas, y 100 rpm alrededor del círculo base
de la leva. El cabezal se iría acelerando o decelerando entre estas
velocidades constantes, dentro de las posibilidades dinámicas de la
máquina (ejes C y X), y generalmente se han utilizado aceleración y
deceleración constantes.
Para cualquier motor dado, la potencia máxima
viene determinada por el fabricante, y esto ha limitado el tiempo
de ciclo, especialmente para rectificar levas
cóncavo-convexas, ya que es importante no exigir al
motor una potencia mayor que las posibilidades de demanda de
potencia máxima que ha sido diseñada para el motor por el
fabricante.
Hasta ahora se había conseguido una reducción en
el tiempo de ciclo, incrementando la velocidad de trabajo utilizada
para cada revolución de la pieza. Esto ha dado lugar a marcas de
vibraciones y quemaduras, montes y valles en la superficie acabada
de la leva, que resultan inaceptables para los árboles de leva que
se vayan a utilizar en los motores modernos de altas prestaciones,
donde la precisión y la exactitud son esenciales para lograr las
prestaciones de combustión y rendimiento del motor previstos.
Las innovaciones que aquí se describen tienen
una serie de objetivos diferentes.
El primer objetivo es el de reducir el tiempo
para el rectificado de precisión de piezas tales como levas, en
particular levas cóncavo-convexas.
Otro objetivo es el de mejorar el acabado
superficial de esas piezas rectificadas.
Otro objetivo es el de producir un acabado
superficial aceptable, con mayores intervalos entre perfilados de
la muela.
Otro objetivo es el de uniformizar el desgaste
de la muela alrededor de la circunferencia de la muela de
rectificar.
Otro objetivo es el de mejorar la accesibilidad
del refrigerante a la zona de trabajo, especialmente al rectificar
levas cóncavo-convexas.
Otro objetivo es el de proporcionar un diseño de
máquina rectificadora que sea capaz de efectuar el rectificado de
desbaste y el rectificado de acabado de una pieza de precisión, tal
como un árbol de levas, en el que los flancos de las levas tengan
regiones cóncavas.
Estos y otros objetivos resultarán evidentes de
la siguiente descripción.
En nuestra solicitud 00969713.7, también
pendiente, se propone un método para rectificar una pieza, tal como
una leva, en el que se logra una reducción en el tiempo de
rectificado de acabado, girando la pieza una única revolución
durante la fase de rectificado final, y controlando durante ésta
única revolución la profundidad de corte y la velocidad de giro del
componente, de modo que se mantenga una tasa de arranque específica
sustancialmente constante durante la fase de rectificado final.
El avance del cabezal portamuelas durante la
fase de rectificado final se puede ajustar para obtener la
profundidad de corte deseada.
Preferentemente se mantiene constante la
profundidad de corte, pero se varía la velocidad de giro de la
pieza durante la fase de rectificado final, para adaptarse a
cualesquiera características no cilíndricas de una pieza y mantener
una tasa de arranque de metal específica constante.
Al rectificar una leva, la velocidad del cabezal
portapiezas puede variar entre 2 y 20 rpm a lo largo de la única
vuelta de la leva durante la fase de rectificado final,
utilizándose la velocidad más baja para rectificar los flancos y la
velocidad más alta durante el rectificado de la cresta y de la base
de la leva.
Durante la fase de rectificado final, utilizando
una máquina rectificadora que tenga 17,5 Kw. de potencia disponible
para el giro de la muela, y utilizando una muela abrasiva del orden
de 80-120 mm de diámetro, la profundidad de corte
típica será del orden de 0,25 a 0,5 mm.
El accionamiento del cabezal portapiezas se
puede programar para generar un ligero rebasamiento, de manera que
la muela permanezca en contacto con la pieza durante algo más de
360º de giro de ésta última, con el fin de no dejar ningún escalón,
monte o valle no deseados en el punto en el que la muela abrasiva
entre en contacto por primera vez con la pieza al comienzo de la
única vuelta de la fase de rectificado final.
Durante la única vuelta de la pieza, la
velocidad del cabezal portapiezas también se puede controlar para
mantener una demanda de potencia sustancialmente constante en el
accionamiento del husillo portamuelas durante la fase de
rectificado final, con el fin de reducir las marcas de vibraciones
y rectificado en la superficie de la pieza.
Al rectificar piezas no cilíndricas, se puede
variar la velocidad del cabezal portapiezas para tener en cuenta
cualquier variación de la longitud de contacto entre la muela y la
pieza durante el giro de ésta última, lo que asegura que la tasa de
arranque de material se mantiene efectivamente constante, de manera
que todas las partes de la circunferencia de la muela de rectificar
realizan la misma cantidad de trabajo, con el resultado de que se
obtiene un desgaste de muela sustancialmente constante.
La aceleración y deceleración del cabezal
portapiezas así como la velocidad del cabezal portapiezas se pueden
controlar durante la única vuelta de la fase de rectificado final,
con el fin de obtener el desgaste de muela sustancialmente
constante.
En los casos en que el rectificado tenga que
dejar por lo menos una región cóncava alrededor del perfil de la
pieza, el rectificado se realiza preferentemente utilizando una
muela de pequeño diámetro, tanto para el rectificado de desbaste
como el de acabado de la pieza, de manera que el fluido
refrigerante tenga buen acceso a la zona en la que tiene lugar el
rectificado durante todas las fases de proceso de rectificado, con
el fin de reducir al mínimo el daño superficial que podría
producirse de otro modo si se obstruyese el flujo de refrigerante,
igual que si se utiliza una muela de mayor diámetro.
Se puede utilizar una máquina de rectificar que
lleve montadas en la misma dos muelas pequeñas, cualquiera de las
cuales se pueda poner en contacto con la pieza para el rectificado.
Una de las muelas se puede utilizar para el rectificado de desbaste
y otra para el rectificado de acabado.
Un material abrasivo preferido para la muela o
cada una de las muelas de rectificado es CNB (carbonitruro de
boro).
Una máquina rectificadora adecuada para llevar a
cabo el método descrito en nuestra solicitud también pendiente,
incluye preferentemente un sistema de control informático
programable para generar señales de control para avanzar y retirar
la muela abrasiva y controlar la aceleración y deceleración del
accionamiento del cabezal portapiezas, y por lo tanto la velocidad
de giro instantánea de la pieza.
Nuestra solicitud también pendiente se refiere a
un programa de control informático para controlar un ordenador que
forma parte de una máquina rectificadora como la antedicha, y a una
máquina rectificadora controlada por un sistema de control
informático, cuando se programe para llevar a cabo un método de
rectificado tal como el descrito en nuestra solicitud
pendiente.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona un método para rectificar una pieza cilíndrica o no
cilíndrica bajo control informático, con el fin de realizar una
primera fase en la que una muela abrasiva rectifica el componente
para arrancar una profundidad de material relativamente grande,
mientras la pieza gira alrededor de su eje fijada a un cabezal
motorizado, controlándose por ordenador la velocidad de giro del
cabezal en todo momento durante cada vuelta con el fin de mantener
una tasa de arranque de material sustancialmente constante, de
manera que se reduzca el tiempo para la primera fase de rectificado
al periodo más corto conforme a la potencia disponible; y una
segunda fase en la que se reduce la velocidad de giro del cabezal y
la pieza se rectifica a su dimensión final con los parámetros de
rectificado, y en particular controlándose por ordenador la
penetración de la muela y la velocidad de giro del cabezal, de
manera que la demanda de potencia para el motor de accionamiento no
rebase la potencia nominal máxima del motor, pero manteniendo la
misma tasa constante de arranque de material en todos los puntos
alrededor de la pieza durante la segunda fase, en la que el avance
de la muela y la velocidad de giro del cabezal se ajustan durante
la segunda fase de tal manera que la pieza se rectifica a sus
dimensiones finales a lo largó de una única vuelta.
La invención se basa en una máquina
rectificadora conforme al estado actual de la técnica, en la que
una muela abrasiva montada en un husillo accionado por un motor se
puede hacer avanzar y retirar hacia y desde una pieza, bajo control
programable por ordenador. Se supone que la velocidad de giro de la
muela es alta y constante, mientras que la velocidad del cabezal,
que determina la velocidad de giro de la pieza alrededor de su eje
durante el proceso de rectificado, se puede controlar (también por
ordenador programable), de manera que se pueda efectuar un ajuste
considerable durante cada vuelta de la pieza. La invención
aprovecha los equipos de control de alta precisión que ahora están
disponibles en una máquina de rectificar según el estado de la
técnica, para reducir el tiempo de ciclo, mejorar la frecuencia de
perfilado de la muela y las características de desgaste de la
muela, especialmente cuando se rectifiquen piezas no cilíndricas
tales como levas, y en particular levas
cóncavo-
convexas.
convexas.
La disminución de tiempo de rectificado de
acabado de una leva se consigue girando la leva a lo largo de una
única vuelta durante una fase de rectificado final, y controlando
la profundidad de corte y la velocidad de giro de la pieza durante
esa única vuelta, con el fin de mantener una tasa de arranque de
metal específica sustancialmente constante durante la fase de
rectificado final.
El avance del cabezal portamuelas determinará la
profundidad de corte, y la velocidad de giro de la leva estará
determinada por el accionamiento del cabezal portapiezas.
En general, es deseable mantener una profundidad
de corte constante, y con el fin de mantener para el husillo un
requisito de tasa de arranque de material específica constante, la
invención prevé que la velocidad de giro de la pieza se deberá
variar durante la vuelta de rectificado final para poderse adaptar
a las características no cilíndricas de una pieza. En un ejemplo,
utilizando una muela CNB de diámetro conocido para rectificar un
árbol de levas, se puede obtener un tiempo de rectificado final de
aproximadamente el 75% del que se logra utilizando técnicas de
rectificado convencionales, si se varía la velocidad del cabezal
portapiezas entre 2 y 20 rpm a lo largo de la única vuelta de
rectificado final de la leva, utilizándose la velocidad más baja
para rectificar los flancos, y la velocidad más alta durante el
rectificado de la cresta y del círculo base de la leva.
Más particularmente y además, hay que añadir que
la profundidad de corte se ha incrementado notablemente respecto a
la asociada normalmente a la fase de rectificado final, habiéndose
conseguido profundidades del orden de 0,25 a 0,5 mm durante la fase
única de rectificado final, utilizando muelas abrasivas con un
diámetro del orden de 80 a 120 mm, con 17,5 Kw. de potencia de
rectificado disponibles, para rectificar las levas de un árbol de
levas.
El sorprendente resultado ha sido, en primer
lugar, un acabado superficial muy aceptable, sin ningún escalón,
monte, valle o depresión, tal como se encuentra normalmente en la
superficie rectificada de una pieza de esta clase cuando se han
empleado velocidades de cabezal portapiezas más altas y tasas de
arranque de metal menores, a pesar del volumen de metal
relativamente grande que se ha arrancado durante ésta única vuelta,
y en segundo lugar sorprende la ausencia de daños térmicos en la
superficie del lóbulo de la leva, a pesar del volumen de metal
relativamente grande que se ha arrancado durante esta única vuelta.
Los métodos de rectificado convencionales han tendido a quemar la
superficie del lóbulo de la leva cuando se han dado cortes
profundos.
Una fase de rectificado final para producir una
superficie de alta precisión en una pieza rectificada, tal como una
leva, entraña de acuerdo con la invención la aplicación de una
fuerza mayor y constante entre la muela abrasiva y el componente
que lo que hasta ahora se había considerado apropiado, durante la
vuelta en la que tiene lugar el acabado final.
La mayor fuerza de rectificado es necesaria para
conseguir una mayor profundidad de corte, lo cual a su vez reduce
el tiempo de ciclo, ya que para conseguir una pieza terminada se
necesita solamente una vuelta, más un ligero rebasamiento, sin un
tiempo significativo de extinción de chispas, pero como
consecuencia se ha encontrado que la mayor fuerza de rectificado
aplicada entre la muela y la pieza produce una superficie de
acabado más liso que cuando se utilizaron los procesos de
rectificado anteriores, que incluyen una fase convencional de
extinción de chispas.
Al asegurar que la tasa específica de arranque
de metal es constante, la carga para el motor será sustancialmente
constante durante la totalidad del giro, y no se producen picos de
potencia que den lugar a deceleraciones. Como consecuencia, se
debería conseguir un desgaste de muela uniforme.
Al controlar una máquina rectificadora en la
forma antedicha es posible conseguir un desgaste de muela
sustancialmente constante durante el rectificado de piezas no
cilíndricas.
En particular, al controlar la aceleración y
deceleración del cabezal portapiezas y la velocidad del cabezal
portapiezas durante el giro de una pieza no cilíndrica, y teniendo
en cuenta la longitud de contacto variable entre la muela y la
pieza durante el giro de ésta última, se puede introducir en el
control de la máquina otro factor adicional que asegure que la tasa
de arranque de material se mantenga sustancialmente constante, de
manera que todas las partes de la circunferencia de la muela
abrasiva realicen la misma cantidad de trabajo, con el resultado de
que se obtiene un desgaste de muela sustancialmente constante.
Puesto que la muela gira a una velocidad varias veces superior a la
velocidad de giro de la pieza, no se había apreciado con
anterioridad que el control del proceso de rectificado, con el fin
de mantener un arranque de material constante durante un proceso de
rectificado, afectaría beneficiosamente al desgaste de la muela.
Ahora bien, se ha descubierto que al controlar los parámetros de la
máquina rectificadora que determinan la tasa de arranque de
material, de tal manera que se obtenga durante el proceso de
rectificado de piezas no cilíndricas una tasa de arranque de
material sustancialmente constante, teniendo en cuenta entre otras
cosas la longitud de contacto, se ha hallado que el desgaste de la
muela es en general uniforme y que hay menos tendencia a que se
produzca un desgaste de muela desigual, tal como se había observado
en el pasado.
Esto reduce los tiempos de parada que se
precisan para perfilar la muela así como la frecuencia de
perfilados que se necesitan para mantener una calidad de
rectificado deseada, y esto mejora el rendimiento del conjunto del
proceso.
Los resultados obtenidos hasta la fecha indican
que la profundidad de corte debería ser por lo menos el doble, y
normalmente de cuatro a cinco veces de lo que hasta la fecha se
había considerado adecuado para un rectificado de acabado, y por lo
tanto se incrementa en consecuencia la fuerza entre la muela y la
pieza, tal como se propone en la invención.
Una máquina rectificadora para llevar a cabo
éstos métodos exige un sistema de control informático programable
para generar señales de control para el avance y la retirada de la
muela abrasiva y para controlar la aceleración y deceleración del
accionamiento del cabezal portapiezas, y por lo tanto su velocidad
de giro instantánea, y en consecuencia la de la pieza. Para
conseguir cada uno de los procesos de rectificado aquí descritos se
requiere un programa informático para controlar un ordenador, que
forma parte de una máquina rectificadora de ésta clase.
La invención se describe a continuación a título
de ejemplo haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en
los cuales:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
máquina rectificadora de doble muela, y
La figura 2 es una vista ampliada de parte de la
máquina representada en la figura 1.
En los dibujos, la bancada de la máquina lleva
el número de referencia (10), el conjunto del cabezal portapiezas
es el (12) y el contrapunto el (14). La mesa de trabajo (16)
incluye unas guías (18), a lo largo de las cuales se puede
desplazar el cabezal portapiezas (14), para posicionarlo y fijarlo
a lo largo de éstas. La máquina está prevista para rectificar las
levas de los árboles de levas para motores de vehículos, y es
especialmente adecuada para rectificar levas que a lo largo de sus
flancos tengan zonas cóncavas. Ahora bien, con ligeras
modificaciones se podría utilizar para rectificar componentes
cilíndricos tales como cigüeñales, y en particular las muñequillas
de un cigüeñal.
Un accionamiento de giro (no representado) se
encuentra dentro de la carcasa del conjunto del cabezal portapiezas
(12), y del cabezal portapiezas (12) sobresale un dispositivo (20)
para montaje del árbol de levas y transmitir el accionamiento, para
soportar y girar el árbol de levas. Otro dispositivo de soporte del
árbol de levas (no representado) se extiende hacia el cabezal
portapiezas desde el contrapunto (14).
Dos muelas abrasivas (22) y (24) van fijadas en
los extremos exteriores de los dos husillos, ninguno de los cuales
queda visible, pero que se extiende por el interior de una pieza
fundida (26), desde el lado izquierdo hasta el lado derecho de
ésta, donde los husillos están unidos a dos motores eléctricos en
(28) y (30) respectivamente para el giro de los árboles centrales
de los husillos. Esto transmite el accionamiento a las muelas (22)
y (24) montadas en éstos.
La anchura de la pieza fundida (26), y por lo
tanto la longitud de los husillos, es tal que los motores (28) y
(30) queden situados muy a la derecha de la zona donde se encuentra
la pieza a mecanizar (no representada) y el contrapunto (14), de
modo que al avanzar las muelas (22) y (24) para atacar las levas a
lo largo del árbol de levas, los motores no interfieren con el
contrapunto.
La pieza fundida (26) es parte integrante de (o
va montada en el extremo anterior de) una pieza fundida mayor (32),
que va montada basculante por medio de un conjunto de cojinete
principal (oculto a la vista, pero del que se puede ver un extremo
en (34), de manera que la pieza fundida (32) pueda bascular hacia
arriba y hacia abajo, con relación al eje del cojinete principal
(34), y por lo tanto con relación a una plataforma (36). Ésta
última constituye la base del conjunto del cabezal portamuelas, que
puede deslizar en dirección ortogonal con relación al eje de la
pieza a mecanizar, a lo largo de unas guías, cuyo extremo frontal
queda visible en (38). Éstas comprenden la parte fija de un motor
lineal (no representado), que incluye preferentemente unos
cojinetes hidrostáticos para permitir que el pesado conjunto,
designado de forma general con (40), pueda deslizar libremente y
con el mínimo rozamiento y máxima rigidez a lo largo de las guías
(38).
Éstas van fijadas al bastidor principal de la
máquina (10), al igual que las guías (42), que se extienden
ortogonalmente con respecto a éstas, y a lo largó de las cuales
puede deslizar la mesa portapiezas (16).
Para desplazar la mesa portapiezas con relación
a las guías (42), se dispone de un medio de accionamiento, pero
éste no queda visible en los dibujos.
Las muelas abrasivas son normalmente muelas de
CNB.
La máquina ha sido diseñada para utilizar muelas
abrasivas de pequeño diámetro, igual o inferior a 200 mm. Se han
efectuado ensayos utilizando muelas de 100 mm y de 80 mm. También
se podrían utilizar muelas más pequeñas, tales como muelas
de
50 mm.
50 mm.
Como se ve mejor en la figura 2, se puede
dirigir el refrigerante a la zona de rectificado, entre cada muela
y una leva, por medio de unos tubos (44) y (46) respectivamente,
que se extienden desde un colector (no representado) que es
alimentado con fluido refrigerante a través de un tubo (48), desde
una bomba (no representada).
En el colector (no representado) hay un elemento
de válvula que permite dirigir el fluido refrigerante, bien a
través del tubo (44) a la salida del refrigerante (50) o a través
del tubo (46) a la salida de refrigerante (52). La salida de
refrigerante se elige según qué muela se esté utilizando en el
momento.
El elemento de válvula o la muela de
alimentación de refrigerante, o ambos, están controlados para
permitir que fluya un goteo, bien de la salida (50) ó la (52),
durante la fase de rectificado final correspondiente al rectificado
de cada una de las levas.
Asociado a la máquina representada en las
figuras 1 y 2, hay un ordenador (no representado), y las señales
procedentes de un tacómetro (no representado) asociado al
accionamiento del cabezal portapiezas, junto con unas señales
procedentes de sensores de posición, asociados a los movimientos
lineales del conjunto del cabezal portamuelas y de la mesa de
trabajo, le permiten al ordenador generar las señales de control
necesarias para controlar la velocidad de avance, la velocidad de
giro de la pieza y la posición de la mesa de trabajo, y si se
desea, la velocidad de giro de las muelas abrasivas, para alcanzar
los objetivos aquí descritos.
Tal como se ha indicado anteriormente, la
máquina representada en las figuras 1 y 2 se puede utilizar para
rectificar levas de árboles de levas, y es particularmente útil
para rectificar levas que tengan una forma ligeramente cóncava a lo
largo de uno o ambos flancos. El radio de curvatura de esas zonas
cóncavas es normalmente del orden de 50 a 100 mm, y como es bien
sabido, es imposible rectificar la curvatura cóncava utilizando las
muelas de mayor diámetro (generalmente más de 300 mm de diámetro),
que se han venido empleando convencionalmente para rectificar
piezas tales como árboles de levas y cigüeñales. Al utilizar dos
muelas abrasivas de pequeño diámetro y montándolas en la máquina de
las figuras 1 y 2, se pueden rectificar no solamente las zonas
convexas sino también cualquier zona cóncava de los flancos (si se
precisa), sin tener que desmontar la pieza. Además, si se utilizan
muelas abrasivas adecuadas (de tal manera que se pueda efectuar el
rectificado de desbaste y el rectificado de acabado por una
misma muela) entonces el rectificado se puede realizar incluso
sin cambiar de una muela a la otra.
Claims (3)
1. Método para rectificar una pieza cilíndrica o
no cilíndrica bajo control informático, con el fin de realizar una
primera fase en la que una muela abrasiva rectifica la pieza para
arrancar una profundidad de material relativamente grande, mientras
la pieza gira alrededor de su eje movida por un cabezal portapiezas
motorizado, controlándose por ordenador la velocidad de giro del
cabezal portapiezas en cada momento durante cada vuelta, con el fin
de mantener una tasa de arranque de material sustancialmente
constante, de manera que el tiempo necesario para la primera fase
de rectificado se reduce al periodo más corto que se pueda lograr
con la potencia disponible; y una segunda fase en la que se reduce
la velocidad de giro del cabezal portapiezas, y la pieza se
rectifica a su dimensión de acabado, controlándose por ordenador
los parámetros de rectificado, y en particular el avance de
penetración de la muela y la velocidad de giro del cabezal
portapiezas, de manera que la demanda de potencia para el motor de
accionamiento no rebase la potencia nominal máxima del motor,
mientras se mantiene una misma tasa de arranque de material
constante en todos los puntos alrededor de la pieza durante la
segunda fase, en la que la velocidad de penetración de la muela y la
velocidad de giro del cabezal portapiezas se ajustan durante la
segunda fase de manera que la pieza se rectifica a su dimensión
final a lo largo de una única vuelta.
2. Un método, según la reivindicación 1, en el
que el ordenador está programado para ajustar la velocidad de giro
del cabezal portapiezas para tener en cuenta cualquier variación de
longitud de contacto en cualquier zona alrededor de la pieza.
3. Una máquina rectificadora controlada por un
sistema de control informático, cuando se programe para llevar a
cabo un método de rectificado, tal como se reivindica en la
reivindicación 1 o en la reivindicación 2.
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