ES2273213T3 - Procedimiento para calibrar una maquina rectificadora. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para calibrar una máquina rectificadora para el afilado de unas cuchillas en forma de barra (10) mediante rectificación por lo menos de dos flancos y una superficie superior de las cuchillas en forma de barra, que comprende las etapas siguientes: - producir una cuchilla de calibración por afilado de una cuchilla en forma de barra (10) en una geometría predeterminada, - medir la geometría de la cuchilla de calibración, y - calibrar la máquina por lo menos con la ayuda del resultado de medición, caracterizado porque la realización de una cuchilla de calibración comprende la rectificación completa de la cuchilla en forma de barra (10) por lo menos dos veces al nivel de los flancos (5, 6) y la superficie superior (K), y porque la medición de la geometría de la cuchilla de calibración se lleva a cabo en un dispositivo de medición fuera de la máquina rectificadora.
Description
Procedimiento para calibrar una máquina
rectificadora.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para calibrar una máquina rectificadora para el
afilado de cuchillas en forma de barra, mediante la rectificación
de por lo menos dos flancos y una superficie superior de las
cuchillas en forma de barra, que comprende las etapas
siguientes:
- -
- producir una cuchilla calibradora al afilar una cuchilla en forma de barra a una geometría predeterminada,
- -
- medir la geometría de la cuchilla calibradora, y
- -
- calibrar la máquina con la ayuda del resultado de la medición.
Se conoce un procedimiento de calibración de
este tipo a partir de BEDIENUNGSANLEITUNG OERLIKON B24
MESSERSCHLEIFMASCHINE, fecha de publicación 03.09.1999/B, Oerlikon
Geartec AG, Zurich, que se otorgó a VW Kassel junto con la máquina
No. 289839. Los contenidos de estas instrucciones de funcionamiento
(en lo sucesivo brevemente como IO) y en particular las partes
citadas de ésta en la siguiente se incorporan en la presente
descripción mediante referencia en su totalidad.
El procedimiento de calibración mencionado
inicialmente ha sido diseñado para una máquina rectificadora que
tiene 5+1 ejes NC del tipo mostrado en la página 9 de las
instrucciones de funcionamiento y, para mayor facilidad de
referencia, en la figura 1 adjunta. Dicha máquina rectificadora se
utiliza para afilar herramientas de corte, tales como una cuchilla
en forma de barra 10 que se muestra en las figuras 2 y 3 adjuntas,
por medio de una muela 12. La máquina rectificadora presenta una
mesa 17, sobre la cual se adapta una corredera 18 para hacer un
recorrido de ida y vuelta a lo largo de un eje X. Se adapta una
columna 19 para tener un movimiento alternante de ida y vuelta a lo
largo de un eje Z en ángulos perpendiculares al eje X. En la columna
19 está provista otra corredera 20 que se mueve hacia delante y
hacia atrás a lo largo de un eje Y en ángulos perpendiculares al
eje X y al eje Z. El eje X, el eje Y y el eje Z forman un sistema de
coordenadas perpendiculares. La muela 12 está montada de manera
giratoria sobre la corredera 20. Montada sobre la corredera 18 está
un dispositivo de sujeción 21 para sujetar la cuchilla 10. El
dispositivo de sujeción 21 está montado en relación con la
corredera 18 mediante un eje de posicionamiento C-C
y un eje de posicionamiento A-A normal al eje de
posicionamiento C-C. El eje Z, el eje Y, el eje Z,
el eje de posicionamiento A-A y el eje de
posi-
cionamiento C-C son capaces no sólo de colocarse sino también de moverse a lo largo de las curvas controladas CNC.
cionamiento C-C son capaces no sólo de colocarse sino también de moverse a lo largo de las curvas controladas CNC.
Según la figura 2 adjunta, la cuchilla en forma
de barra 10 presenta un vástago 2 de sección transversal
rectangular y un extremo 3 esencialmente trapezoide en sección
longitudinal. En el extremo 3 está prevista una superficie de
desprendimiento C, en un flanco izquierdo 5 en la figura 2, una
superficie libre secundaria B que se extiende desde la superficie
de desprendimiento C hacia atrás, en un flanco derecho C en la
figura 2, una superficie libre primaria A que se extiende desde la
superficie de desprendimiento C hacia atrás, y sobre la cara
frontal superior una superficie superior K que se extiende desde la
superficie de desprendimiento C hacia atrás. Formada entre la
superficie libre secundaria B, la superficie superior K, la
superficie libre primaria A y la superficie de desprendimiento C se
encuentra un borde de corte circunferencial 4. Como se muestra en
esta figura, las superficies de resalte A_{S} y B_{S},
respectivamente, pueden formarse en la zona de transición a partir
de la superficie libre primaria A y la superficie libre secundaria B
hacia el vástago 2. Asimismo tal como se muestra, se puede
proporcionar una superficie de resalte curva C_{S} en la zona de
transición entre la superficie de desprendimiento C y el vástago 2.
La superficie libre primaria A, la superficie libre secundaria B y
la superficie de desprendimiento C tienen cada una un chaflán
A_{F}, B_{F} y C_{F}, respectivamente. Los ángulos de chaflán
son aproximadamente de 1º y se denominan \gamma_{AF},
\gamma_{BF} y \gamma_{CF}, respectivamente, en la figura 3
adjunta (no estando visible \gamma_{BF} en la figura 3).
La figura 4 muestra una muela 12 adecuada para
rectificar la cuchilla en forma de barra 10. La muela 12 tiene un
eje de rotación S al cual la muela es giratoriamente simétrica.
Sobre una cara extrema la muela 12 tiene una superficie de sujeción
circular 13 perpendicular al eje de rotación S. Extendiéndose desde
la circunferencia externa de la superficie de sujeción 13 se
encuentra una cara cónica rectificadora Pp con un diámetro pequeño
d1 y un diámetro grande d2, proporcionándose el diámetro pequeño d1
sobre la superficie de sujeción 13. Unido al diámetro grande d2 de
la cara cónica rectificadora Pp tangencialmente se encuentra una
cara curva rectificadora 14 de un radio Rs, la cual se transforma,
igualmente de manera tangencial, con la cara cilíndrica
rectificadora Ps. La cara cilíndrica rectificadora Ps da paso
tangencialmente a una superficie toroidal rectificadora G que tiene
una sección transversal en forma de arco circular con un radio de
curvatura Rg. La cara toroidal rectificadora G se extiende
radialmente hacia dentro, fundiéndose tangencialmente con una
segunda superficie cónica 15 que es destalonada en relación con la
cara toroidal rectificadora G. La muela 12 es una rueda de
diamante, con un enlace galvánico de los granos abrasivos formados a
partir de diamante. En la figura 4, la posición de la muela 12
(para ser más precisos, su borde de acabado) en dirección del eje Y
y Z se indica mediante pY y pZ, respectivamente.
Las figuras 5 y 6 adjuntas muestran el
dispositivo de sujeción 21 en vista frontal y en una vista en plano
superior, respectivamente. El dispositivo de sujeción 21 puede girar
alrededor del eje de posicionamiento C-C y puede
pivotar alrededor del eje de posicionamiento A-A.
Adaptada para ser sujeta en el dispositivo de sujeción 21 está
dispuesta una cuchilla en forma de barra izquierda 10, según se
muestra, o una cuchilla en forma de barra derecha. El dispositivo
de sujeción 21 tiene dos superficies de tope 23, 24 para cuchillas
derechas e izquierdas, respectivamente.
Para afilar las cuchillas en forma de barra en
la máquina rectificadora, se emplean unos procedimientos para
rectificación por generación y rectificación dual. La muela 12
descrita asimismo permite la rectificación (desbastado) seguido por
la rectificación por generación (terminado) de las superficies de la
cuchilla en forma de barra 10 sin la necesidad de cambiar la
configuración. Convenientemente, la muela 12 gira alrededor del eje
estacionario de rotación S y la cuchilla en forma de barra que va a
ser afilada es guiada a lo largo de la muela 12 mientras se ajusta
a ángulos correspondientes. El procedimiento de rectificación dual
para cuchillas en forma de barra y una muela para llevar a cabo el
proce-
so se describen en el documento WO 02/058888 A1, a la cual se hace referencia en la presente para evitar repeticiones.
so se describen en el documento WO 02/058888 A1, a la cual se hace referencia en la presente para evitar repeticiones.
Se conoce un procedimiento a partir del
documento DE 29 46 648 C2 para perfilar y afilar cuchillas en forma
de barra que requiere una única operación de trabajo para una
rectificación completa.
El propósito del procedimiento de calibración
referido inicialmente es detectar desviaciones que resulten de
imprecisiones en la fabricación y ensamble con el cambio del
dispositivo de sujeción 21 de la muela 12 y considerar, mediante
calibración, a los datos nominales que forman la base del cálculo y
la condición real instantánea de la máquina rectificadora cuando se
afilan cuchillas en forma de barra. Asimismo se recomienda la
calibración después de un uso prolongado de la muela, para compensar
los cambios inducidos por desgaste (que resultan de mayores fuerzas
de rectificación).
Los factores relevantes para el cálculo de la
trayectoria de rectificación son los siguientes:
- distancia relativa de las dos superficies de
tope 23, 24 al eje de posicionamiento C-C del
dispositivo de sujeción 21 (figuras 5 y 6):
- -
- tope
para cuchilla izquierda
\hskip0.5cm
(aL)
- -
- tope
para cuchilla derecha
\hskip0.7cm
(aR)
- posición de la muela 12 (borde de acabado) en
dos direcciones de eje (figura 4):
- -
- eje Y
\hskip0.5cm
(pY)
- -
- eje Z
\hskip0.5cm
(pZ)
- más: dimensión de la muela (dual) (figura
4):
- -
- radio
de curvatura del borde de acabado
\hskip0.5cm
(Rg)
- -
- distancia a la superficie de desbastado
\hskip0.8cm
(Ps)
El procedimiento de calibración conocido se
describe con detalle en las instrucciones de funcionamiento, páginas
97 a 108, para evitar repeticiones.
Este procedimiento de calibración conocido
comprende producir una galga de calibrado con geometría fija sobre
tres superficies de la máquina rectificadora y se proporciona junto
con la máquina rectificadora. Las tres superficies son la
superficie libre primaria A, la superficie libre secundaria B, y la
superficie superior K. Se rectifica una cuchilla de calibración en
la máquina en tres etapas o fases de rectificación y se ajusta a la
galga de calibrado.
La cuchilla se mantiene sujeta en el dispositivo
de sujeción 21 mediante un bloque de indicador. Posteriormente se
mide la altura de sujeción en la máquina (instrucciones de
funcionamiento, página 100, sección 6).
La superficie superior K se rectifica y se mide
en la máquina con la cuchilla sujetada (página 103).
El valor medido se introduce en la unidad de
control. Efectúa una corrección en el eje Y (instrucciones de
funcionamiento, página 104, sección 11).
La cuchilla en forma de barra 10 se rectifica en
posición horizontal (instrucciones de funcionamiento, página 104,
sección 14). La altura de cuchilla se mide nuevamente en la máquina
(instrucciones de funcionamiento, página 105, sección 17). El valor
medido se introduce nuevamente en la unidad de control
(instrucciones de funcionamiento, página 105, sección 19).
La máquina rectifica la superficie libre
primaria A o un flanco 6 y la superficie libre secundaria B o flanco
5 (instrucciones de funcionamiento, página 106, sección 21).
Las dos superficies libres A y B se miden fuera
de la máquina (instrucciones de funcionamiento, página 106, sección
1) y se comparan con una galga de calibrado (una cuchilla maestra de
calibración). Los valores medidos, es decir, las desviaciones, se
introducen nuevamente en la unidad de control. Se calibra entonces
la máquina y se configura.
Éste es un procedimiento que consume tiempo. La
medición de la máquina es difícil y requiere mucha práctica. En las
primeras dos etapas (primera y segunda fase de rectificación) la
muela oscila sobre la superficie superior, lo cual resulta en una
operación de rectificación que no ocurre en el proceso de
producción; es decir el afilado de las cuchillas en forma de barra
en la máquina rectificadora. Adicionalmente, el procedimiento
conocido necesita tres etapas o fases de rectificación, incluyendo
la primera y segunda etapa de rectificación en la cual superficie
superior se rectifica dos veces para poder determinar el componente
Y y Z de un error, y una tercera etapa de rectificación en la cual
los dos flancos se rectifican una vez para poder determinar la
posición del dispositivo de sujeción en relación con el eje
C-C. Durante las primeras dos etapas la cuchilla no
puede extraerse de la máquina para su medición, porque en estas
etapas las mediciones se efectúan en relación con la máquina. Por
ello, con el procedimiento de calibración conocido, se puede
detectar un error en el dispositivo de sujeción únicamente en la
tercera etapa de rectificación. Esto quiere decir que la primera y
segunda fases de rectificación pueden realizarse de manera
superficial retroactivamente, ya que sus resultados no son útiles
en forma alguna debido a un error en el dispositivo de sujeción no
detectado inicialmente. Finalmente, para el procedimiento dual el
procedimiento de calibración conocido no cuenta con la suficiente
precisión o necesita un equipo de máquina adicional.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento del tipo inicialmente referido de tal
manera que pueda realizarse más fácilmente y produzca mejores
resultados.
Este objetivo se alcanza con el procedimiento
según la reivindicación 1.
El procedimiento para calibrar una máquina
rectificadora se lleva a cabo mediante una cuchilla de calibración,
la cual, a diferencia del procedimiento conocido, se rectifica en
posiciones predeterminadas y posteriormente se mide fuera de la
máquina. Las desviaciones medidas de las dimensiones nominales se
introducen en la unidad de control NC de la máquina rectificadora
en la que se les da una consideración apropiada. Cuando se rectifica
una cuchilla de producción, igualmente se mide, fuera de la
máquina, pero se hace una corrección sólo para una disposición de
un eje (al desplazar la cuchilla). La máquina rectificadora en sí
podría no ser calibrada por dicha corrección individual.
La cuchilla de calibración que se produce
comprende una barra rectangular sobre la cual se rectifica la
superficie superior K y dos superficies libres A, B. Se combinan
con la superficie frontal de barra para formar los bordes de corte,
y los puntos de intersección del borde superior con los flancos
forman las puntas de cuchilla. El procedimiento de rectificación
estándar para producir una cuchilla de producción incluye rectificar
completamente una cuchilla en forma de barra sobre los flancos y la
superficie superior una vez. Según la invención la producción de
una cuchilla de calibración comprende rectificar completamente una
cuchilla en forma de barra por lo menos dos veces y efectuar
mediciones fuera de la máquina después de cada uno de estas dos
rectificaciones de calibración. Cualquier desviación se introduce
en la unidad de control de máquina, similar al procedimiento
conocido. En el procedimiento según la invención, el procedimiento
de rectificación para la cuchilla de calibración, es el mismo que
para la cuchilla de producción. Por ello, las peculiaridades
tecnológicas en la máquina se sugieren en el resultado de
rectificación. Ésta es la ventaja más significativa del
procedimiento de calibración de la invención con respecto al
procedimiento de calibración conocido. Según la invención, la
calibración reproduce el procedimiento de producción con una
disposición geométricamente exacta. Asimismo, el procedimiento de
medición es idéntico al procedimiento utilizado en producción. Sin
embargo, en el procedimiento de la invención se detecta un error en
el dispositivo de sujeción, si existe alguno, en la primera etapa de
rectificación, mientras que en el procedimiento conocido se detecta
la tercera etapa de rectificación. Ventajas principales adicionales
del procedimiento de la invención son que no se efectúa una sola
medición en la máquina y que el procedimiento de la invención
comprende únicamente un total de dos rectificaciones de calibración,
en contraste con el procedimiento conocido que comprende tres
rectificaciones de calibración. Considerando que en el procedimiento
de la invención se mide la geometría de la cuchilla de calibración
en un dispositivo de medición fuera de la máquina rectificadora, la
operación de medición se adapta mejor a un procedimiento de
producción de cuchillas en forma de barra en las cuales también se
efectúan mediciones en un dispositivo de medición fuera de la
máquina rectificadora.
Las configuraciones ventajosas del procedimiento
según la invención conforman el objeto de las reivindicaciones
subordinadas.
Cuando en una configuración del procedimiento de
la invención cada rectificación de calibración incluye dos pasadas
de acabado, la cuchilla de calibración se rectifica para terminado
para después de dos rectificaciones de calibración completas.
Cuando en otra configuración del procedimiento
de la invención las dos rectificaciones de calibración comprenden
orientar la cuchilla en forma de barra en dos direcciones de eje
formando un ángulo comprendido entre 70º y 90º y preferentemente
aproximadamente de 90º entre sí para determinar la posición de una
superficie de trabajo de una muela de la máquina rectificadora en
relación con estas dos direcciones de eje y la orientación de la
cuchilla en forma de barra en relación con un eje de
posicionamiento, pueden eliminarse fácilmente tres errores en dos
etapas.
Cuando en una configuración adicional del
procedimiento de la invención la primera pasada de acabado comprende
rectificar la superficie superior, un primer radio de transición al
primer flanco y el primer flanco en una etapa individual, con lo
cual la cuchilla en forma de barra gira alrededor del eje de
posicionamiento en 180º y la segunda pasada de acabado subsiguiente
comprende rectificar la superficie superior, un segundo radio de
transición al segundo flanco y el segundo flanco, al rectificar cada
flanco en cada rectificación de calibración la cuchilla en forma de
barra convenientemente está colocada diferentemente en la máquina
rectificadora, permitiendo la finalización de una conclusión no
ambigua a partir de los valores medidos con respecto a los valores
de calibración, lo cual resulta en una geometría simétrica de la
cuchilla de calibración para calibración. Debido a que se puede
cambiar entre el tope derecho e izquierdo a partir del primer a la
segunda rectificación de calibración, se puede eliminar un total de
cuatro errores en dos etapas.
Cuando en otra configuración del procedimiento
de la invención para la primera rectificación de calibración la
cuchilla en forma de barra está dispuesta con respecto a la cara
frontal de la muela, fácilmente es posible detectar un error en la
dirección del eje Y cuando en esta configuración la cuchilla se
dispone contra la cara frontal de la muela de manera que el eje
A-A está tan paralelo al eje Y como sea posible y la
superficie de tope del dispositivo de sujeción está precisamente
paralela al eje X. En la primera pasada de acabado, la superficie
superior, el radio de transición y el primer flanco son
rectificados. Cuando para la segunda pasada de acabado la cuchilla
con el dispositivo de sujeción gira alrededor del eje
C-C 180º y se repite la misma operación de
rectificar la superficie superior, el radio de transición y el
segundo flanco en una etapa individual.
La muela es guiada en línea recta a lo largo de
los bordes para que la superficie superior sea vertical, ambos
flancos son opuestos a un ángulo predeterminado (preferentemente de
20º) al eje C-C, y las puntas de cuchillas están
separadas de la superficie de tope mediante las distancias (mA y mB)
que van a ser verificadas.
Cuando en otra configuración del procedimiento
de la invención para la segunda rectificación de calibración la
cuchilla en forma de barra pivote en un ángulo de 90º y se dispone
hacia la cara cilíndrica de la muela al pivotar el dispositivo en
90º aproximadamente del eje A-A, haciendo que el eje
C-C sea paralelo al eje Z, se puede detectar un
error de la dirección del eje Z, utilizando de otra manera
precisamente el mismo procedimiento que para la primera
rectificación de calibración.
Cuando en una configuración adicional del
procedimiento según la invención para determinar el radio de
curvatura de una muela de la máquina rectificadora, el eje de
posicionamiento de la cuchilla en forma de barra se inclina hacia
el ángulo de flanco y la cuchilla en forma de barra se rectifica
completamente sobre los flancos y la superficie superior utilizando
una tercera rectificación de calibración, la desviación medida
genera un tercer punto de círculo que permite el cálculo de una
desviación de radio de curvatura Rg por un programa adecuado.
Cuando en otra configuración del procedimiento
según la invención para calibrar la máquina rectificadora comprende
una etapa adicional de rectificación de uno de los dos flancos de la
cuchilla en forma de barra sólo con una superficie de desbastado de
la muela cuya posición va a ser determinada, la distancia hacia la
superficie de desbastado Ps puede establecerse mediante la etapa
adicional al simplemente desbastar el segundo flanco, sin ángulo de
chaflán. En este procedimiento el primer flanco sirve a una función
de verificación. La evaluación se realiza nuevamente por un
programa.
Cuando en otra configuración del procedimiento
según la invención para la medición de la geometría de la cuchilla
de calibración se utiliza un dispositivo de medición absoluto, la
medición se puede efectuar mediante unos dispositivos táctiles u
ópticos para medir las desviaciones respecto al flanco o a distancia
de puntas (fmA y fmB) en cada rectificación. Nuevamente, puede
utilizarse un programa en el ordenador de la máquina rectificadora
para su evaluación.
Cuando en otra configuración del procedimiento
según la invención para medir la geometría de la cuchilla de
calibración se utiliza un dispositivo de medición comparativo que
compara la geometría medida de la cuchilla de calibración con las
dimensiones de una galga de calibrado, se puede acelerar el
procedimiento porque la medición de comparación usualmente es un
procedimiento más rápido y más preciso que la medición absoluta,
que sin embargo requiere una galga de calibrado que haya sido
calibrada previamente de manera precisa mediante medición
absoluta.
absoluta.
Cuando en una configuración adicional del
procedimiento de la invención en las etapas en las cuales la
cuchilla en forma de barra se rectifica en una rectificación de
calibración completa, se realiza la rectificación en las mismas
condiciones en las cuales las cuchillas en forma de barra se afilan
en la máquina rectificadora, la cuchilla de calibración puede
rectificarse utilizando el mismo procedimiento que una cuchilla de
producción, lo cual permite considerar también las influencias
relacionadas con el procedimiento, en particular desplazamientos
asociados con las fuerzas de rectificación. Al calibrar sobre tres
ejes (Y, Z, C), no sólo se ajusta la posición y simetría de los
flancos sino también la abrasión sobre la cuchilla. Esto hace a la
cuchilla insensible a variaciones en dirección del eje
C-C. También se evitan errores de forma en el radio
de punta (debido a la desviación de los bordes superiores) y
diferencias en la formación del chaflán.
A continuación, se describirán formas de
realización de la presente invención con mayor detalle haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de una
máquina rectificadora conocida para afilar cuchillas en forma de
barra, que se pueden calibrar utilizando el procedimiento de la
invención;
la figura 2 es una vista parcial en perspectiva
de una cuchilla en forma de barra adaptada para ser afilada con la
máquina rectificadora de la figura 1;
la figura 3 es una vista en sección transversal
parcial del extremo superior de la cuchilla en forma de barra de la
figura 2 para ilustrar los ángulos de chaflán y libres en la zona de
un borde de corte;
La figura 4 es una vista en sección transversal
de la muela de la máquina rectificadora de la figura 1;
La figura 5 es una vista frontal de un
dispositivo de sujeción que muestra una cuchilla en forma de barra
sujetada en éste;
La figura 6 es una vista en planta superior del
dispositivo de sujeción de la figura 5;
La figura 7 muestra el efecto de un error
posicional de la muela sobre una cuchilla de producción;
La figura 8 muestra el efecto del error
posicional en dirección del vástago de cuchilla;
La figura 9 muestra el efecto de una desviación
en la superficie de tope cuando se rectifica la superficie libre
primaria A y la superficie libre secundaria B de una cuchilla en
forma de barra (cuchilla izquierda);
La figura 10 muestra una primer rectificación de
calibración, en el lado frontal, para compensar una desviación
medida fm = fpZ; y
La figura 11 muestra una segunda rectificación
de calibración, en el lado de cilindro, para compensar una
desviación medida fm = fpY después que se ha compensado la
desviación fpZ según la figura 10.
Cuando se rectifica utilizando el procedimiento
de rectificación de generación como se ilustra en la figura 7
adjunta, las desviaciones de posición de la muela (fpY, fpZ) y una
desviación de tope en el dispositivo de sujeción (fa = faL o faR)
influyen en la abrasión de flancos (fb) y en la abrasión sobre la
parte superior (fh) (incluyendo un desvío potencial de los dos
bordes superiores). Cuando se efectúa una medición de comparación,
la cuchilla maestra en el dispositivo de medición se desplaza de la
posición deseada contra el tope (mediante la cantidad fh),
produciendo la desviación de espesor medida (fm) como una
superposición de todos los errores. Anterior a esto, este valor de
medición se utilizaba para corregir las cuchillas.
La idea básica de este procedimiento de
calibración es analizar el error acumulado en componentes
individuales y compensarlos separadamente. Esto se describirá a
continuación con referencia a las figuras 7 a 9 adjuntas.
Cuando se aprecia únicamente el componente en
dirección del eje C-C (fpC en la figura 7, que
corresponde a fpY en la figura 8) de las desviaciones de posición
(vector fp en la figura 7) de la muela 12, tiene el defecto de que
la parte superior y el flanco son rectificados por la misma cantidad
de desvío (fh = fpY). Cuando se ve en dirección del vástago de la
cuchilla, sólo cambia la altura desgastada, mientras que la
geometría de la cuchilla rectificada con terminados se mantiene sin
cambios. Este efecto se utiliza para separar los errores
individuales de la siguiente manera:
En el caso de la orientación hacia el eje Y, la
desviación medida (fm) es igual al componente Z (fpZ), mientras que
en el caso de la orientación hacia el eje Z equivale al componente Y
(fpY) de la desviación de posición. En el caso de que ambos flancos
de la cuchilla fueran rectificados con la misma dirección del eje
C-C los bordes superiores presentan el mismo
desvío, y las distancias de punta de los dos flancos A y B la misma
desviación (fmA = fmB). Asimismo se superpone la desviación de
superficie de tope (fa = faL o faR). Se produce una desviación
positiva en un flanco y una desviación negativa en el otro flanco
(figura 9) pero no el desvío de los bordes superiores. A
continuación, se pueden separar las desviaciones de tope y posición
al calcular la apariencia y promedio (como se describe a
continuación).
Para el segundo componente de posición la
cuchilla debe ser rectificada nuevamente. Asimismo, esto puede
realizarse en un cambio a la segunda superficie de tope. Aunque la
cuchilla debe ser rectificada y medida dos veces se obtiene un
procedimiento de calibración muy simple y efectivo.
Para calibrar la posición de la muela, se
determinan las desviaciones (f = valor actual-valor
nominal), los cuales se utilizan para ajustar los valores nominales
que forman la base para el calculo de trayectoria de rectificación
con los valores reales (no viceversa).
- Tope derecho (diferencia)
- faR = (fsB - fasA)/2 para cuchilla derecha
- Tope izquierdo (diferencia)
- faL = (fsB - FsA)/2 para cuchilla izquierda
- Posición Z (promedio)
- fpZ = (fsB + fsA)/2 para orientación Y (cara frontal)
- Posición Y (promedio)
- fpY = (fsB + fsA)/2 para orientación Z (Caras de cilindro)
En el procedimiento según la invención la
calibración de una muela comprende rectificar completamente las
cuchillas en forma de barra 10 por lo menos dos veces. Cada
rectificación de calibración comprende dos pasadas de acabado, los
cuales se describirán con mayor detalle a continuación haciendo
referencia a las figuras 10 y 11.
Para la primera pasada de acabado la cuchilla en
forma de barra 10 está dispuesta en el lado frontal de la muela de
manera tal que el eje A-A es tan paralelo al eje Y
como sea posible y la superficie de tope 23 del dispositivo de
sujeción 21 es exactamente paralela al eje X. En el transcurso de la
primera pasada de acabado la superficie superior K, un radio de
transición y el primer flanco son rectificados.
Para la segunda pasada de acabado la cuchilla en
forma de barra gira alrededor del eje C-C 180º
grados mediante el dispositivo de sujeción 21, repitiéndose la
misma operación de rectificación para que nuevamente la superficie
superior K, otro radio de transición y el segundo flanco sean
rectificados.
La muela 12 es guiada a lo largo de los ejes de
tal manera que la superficie superior K es vertical, ambos flancos
5,6 están opuestos en un ángulo predeterminado, preferentemente de
20º, al eje C-C, y las puntas de las cuchillas
están separadas de la superficie de tope 23 ó 24 mediante las
distancias mA y mB que van a ser verificadas.
En casos en que se utilice una muela dual, por
razones de diseños se requiere que en el procedimiento de la
invención el eje C-C se incline en un ángulo
pequeño. Junto con la desviación de abrasión del chaflán, se
produce una retroalimentación entre el componente Y y Z en la
primera etapa de calibración, lo cual puede producir un error
residual (entre 5% y 20% del segundo componente). En el caso de
mayores desviaciones, deberá realizarse a continuación una
rectificación de verificación, y opcionalmente una calibración
posterior. Un desvío de los bordes superiores se evita al
rectificar ambos flancos con la misma disposición de eje.
Utilizando el procedimiento dual, los bordes son
preferentemente rectificados en el mismo chaflán que las cuchillas
de producción. El hecho de que la superficie superior se rectifique
dos veces en cada rectificación completa es irrelevante
geométricamente pero necesario tecnológicamente. En la primera
pasada de acabado tiene que desgastarse una tolerancia amplia por
encima de la cabeza que puede producir un error de forma del borde
superior. Sin embargo, este error se elimina en la segunda pasada de
acabado.
El procedimiento es precisamente el mismo que
para la primera rectificación, excepto porque la cuchilla se
dispone en el lado de cilindro de la muela al oscilar el dispositivo
de sujeción alrededor del eje A-A 90º, como
resultado de lo cual el eje C-C es paralelo al eje
Z. Entre la primera y segunda rectificación de calibración, el
cambio entre el tope derecho e izquierdo es posible.
Se realiza la evaluación de la manera descrita
inicialmente, al determinar las desviaciones (f = valor actual -
valor nominal) para la calibración de la posición de muela, cuyas
desviaciones se utilizan para ajustar los valores nominales que
forman la base para el cálculo de la trayectoria de rectificación
con los valores actuales, similar a la técnica anterior,
calculándose las diferencias y promedios de la manera descrita
inicialmente.
Después de que se calibra de manera precisa la
posición de la muela, se pueden verificar y ajustar las dimensiones
esenciales de la muela.
La cuchilla en forma de barra 10 se rectifica
una tercera vez, inclinándose el eje C-C a través
del ángulo de flanco, ocasionando que el flanco esté en una
posición vertical. La desviación medida resulta en un 3^{er}
punto de círculo a partir del cual puede calcularse la desviación
del radio mediante un programa adecuado.
En otra etapa de rectificación el segundo flanco
se rectifica únicamente a desbastado, sin ángulo de chaflán. El
primer flanco desempeña una función de verificación. Se realiza
nuevamente la evaluación mediante un programa adecuado.
Claims (11)
1. Procedimiento para calibrar una máquina
rectificadora para el afilado de unas cuchillas en forma de barra
(10) mediante rectificación por lo menos de dos flancos y una
superficie superior de las cuchillas en forma de barra, que
comprende las etapas siguientes:
- -
- producir una cuchilla de calibración por afilado de una cuchilla en forma de barra (10) en una geometría predeterminada,
- -
- medir la geometría de la cuchilla de calibración, y
- -
- calibrar la máquina por lo menos con la ayuda del resultado de medición,
caracterizado porque la
realización de una cuchilla de calibración comprende la
rectificación completa de la cuchilla en forma de barra (10) por lo
menos dos veces al nivel de los flancos (5, 6) y la superficie
superior (K), y porque la medición de la geometría de la cuchilla
de calibración se lleva a cabo en un dispositivo de medición fuera
de la máquina
rectificadora.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado asimismo porque cada rectificación de
calibración comprende dos pasadas de acabado.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado asimismo porque en el caso de las dos
rectificaciones de calibración la cuchilla en forma de barra se
orienta en dos direcciones de eje (Y, Z), que forman entre ellas un
ángulo comprendido entre 70º y 90º y preferentemente de
aproximadamente 90º para determinar la posición de una superficie
de trabajo de una muela de la máquina rectificadora en relación con
estas dos direcciones de eje y la orientación de la cuchilla en
forma de barra en relación con un eje de posicionamiento
(C-C).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado asimismo porque en el transcurso de la primera
pasada de acabado se rectifica la superficie superior, un primer
radio de transición hacia el primer flanco y el primer flanco, de
tal manera que la cuchilla en forma de barra gira 180º alrededor del
eje de posicionamiento (C-C) y porque en la segunda
pasada de acabado siguiente se rectifica la superficie superior, un
segundo radio de transición hacia el segundo flanco y el segundo
flanco.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado asimismo porque para la primera rectificación
de calibración la cuchilla en forma de barra está dispuesta hacia la
cara frontal de la muela.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado asimismo porque para la segunda rectificación
de calibración la cuchilla en forma de barra pivota en un ángulo de
90º y está dispuesta hacia la cara de cilindro de la muela.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado asimismo porque para
determinar el radio de curvatura (Rg) de una muela de la máquina
rectificadora el eje de posicionamiento (C-C) de la
cuchilla en forma de barra se inclina en el ángulo de flanco y la
cuchilla en forma de barra se rectifica completamente al nivel de
los flancos y de la superficie superior en una tercera rectificación
de calibración.
8. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado asimismo porque para calibrar la máquina
rectificadora mediante una etapa adicional uno de los dos flancos de
la cuchilla en forma de barra es rectificado únicamente con una
superficie de desbastado de la muela, cuya posición va a ser
determinada.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado asimismo porque para
medir la geometría de la cuchilla de calibración se utiliza un
dispositivo de medición que mide de manera absoluta.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado asimismo porque para
medir la geometría de la cuchilla de calibración se utiliza un
dispositivo de medición que mide de manera comparativa, y que
compara la geometría medida de la cuchilla de calibración con las
mediciones de una galga de calibrado.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado asimismo porque en las
etapas en las cuales la cuchilla en forma de barra (10) es
rectificada completamente, la rectificación se realiza en las
mismas condiciones en las cuales las cuchillas en forma de barra se
afilan en la máquina rectificadora.
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