ES2282212T3 - Maquina de mecanizado con banda abrasiva de apoyos cilindricos en piezas. - Google Patents
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Abstract
Máquina para el mecanizado por banda abrasiva (5) de apoyos cilíndricos (4) en piezas, especialmente pivotes y/o muñequillas en cigüeñales, que comprende para el mecanizado de un apoyo (4) tres elementos de apriete (1) de banda abrasiva montados en triángulo siendo móviles según unas direcciones que convergen hacia el eje del apoyo a mecanizar, caracterizada porque cada elemento de apriete (1) porta dos patines de aplicación (7) espaciados en el sentido circunferencial, estando conformado cada patín de manera que aplica la banda abrasiva (5) contra el apoyo (4) según una superficie esencialmente limitada a una generatriz paralela al eje (3) del apoyo.
Description
Máquina de mecanizado con banda abrasiva de
apoyos cilíndricos en piezas.
La presente invención se refiere a una máquina
de mecanizado por banda abrasiva de apoyos cilíndricos en piezas,
especialmente pivotes y muñequillas en cigüeñales, comprendiendo por
el mecanizado de un apoyo un soporte en el cual tres elementos de
apriete de banda abrasiva se montan en triángulo siendo móviles
según unas direcciones que se cruzan sobre el eje del apoyo a
mecanizar.
Son conocidas unas máquinas de superacabado de
este tipo, por ejemplo, por los documentos
FR-A-2 636 877,
FR-A 2 702 693 y
FR-A-2 719 516. Según estos
documentos, los elementos de apriete de la banda abrasiva portan
unos patines de aplicación de banda abrasiva en forma de mandíbulas,
que pueden ser de gran dureza y extenderse en un ángulo
circunferencial más o menos grande, lo cual permite corregir en
particular eventuales defectos de forma procedentes de operaciones
de mecanizado precedentes. Por el contrario, estos elementos de
apriete con sus patines de aplicación específicos están diseñados
para un diámetro bien determinado, lo que hace que una máquina
equipada con estos elementos de apriete no se pueda utilizar más que
para el mecanizado de piezas muy definidas, por ejemplo cigüeñales
de un modelo de motores. Sin embargo, por razones de flexibilidad,
sería deseable poder mecanizar en una misma máquina, por ejemplo
cigüeñales destinados a varios modelos de un mismo tipo de motores,
o incluso cigüeñales de diferentes tipos de motores, cuyos pivotes
y/o muñequillas pueden presentar en particular diámetros
diferentes.
El problema aquí evocado para el diámetro de los
apoyos a mecanizar puede plantearse igualmente para la anchura de
los apoyos.
Además, las máquinas conocidas no dan una
satisfacción completa al mecanizado de los apoyos de cigüeñales de
fundición, al no estar los patines de aplicación utilizados en estas
máquinas en medida de desprender los nódulos de grafito de los
apoyos, teniendo en cuenta sus durezas y sus ángulos
circunferenciales de contacto con los apoyos.
La presente invención contempla una máquina de
mecanizado por banda abrasiva que se distingue por una gran
flexibilidad en lo que se refiere al diámetro de los apoyos
susceptibles de ser mecanizados por los mismos elementos de apriete
de banda abrasiva. La invención contempla por otra parte una máquina
de mecanizado por banda abrasiva que se distingue por una gran
flexibilidad en lo relativo a la anchura de los apoyos susceptibles
de ser mecanizados por los mismos elementos de apriete de banda
abrasiva y las mismas bandas abrasivas. La invención contempla
igualmente una máquina de mecanizado por banda abrasiva que se
distingue por una mejor eficacia para el mecanizado de los apoyos
de cigüeñales de fundición.
La máquina objeto de la invención para el
mecanizado por banda abrasiva de apoyos cilíndricos en piezas,
especialmente pivotes y/o muñequillas en cigüeñales, comprende para
el mecanizado de un apoyo un soporte en el cual están montados tres
elementos de apriete de banda abrasiva en triángulo siendo móviles
según unas direcciones que convergen hacia el eje del apoyo a
mecanizar. Cada elemento de apriete porta dos patines de aplicación
espaciados en el sentido circunferencial, estando conformado cada
patín de manera que aplica la banda abrasiva contra el apoyo según
una superficie esencialmente limitada a una generatriz paralela al
eje del apoyo. Ventajosamente, cada patín está montado con fuerza
en un alojamiento del elemento de apriete.
Ventajosamente, el patín puede presentar una
superficie de aplicación abombada en forma de cilindro,
preferentemente con un radio de curvatura inferior al radio de
curvatura del apoyo y más particularmente inferior a la mitad del
radio de curvatura del apoyo.
Cada elemento de apriete de banda abrasiva puede
ventajosamente portar dos patines de aplicación espaciados en el
sentido circunferencial, preferentemente una distancia tal que esta
última corresponda sensiblemente a la distancia que separa los
patines sucesivos de dos elementos de apriete consecutivos, para la
media de los diámetros extremos de los apoyos susceptibles de ser
mecanizados en una misma máquina.
Preferentemente, cada patín puede estar
constituido por un material tal como un elastómero de una dureza
Shore igual a 100 como máximo.
En el caso de que el apoyo haya sido realizado
en la pieza en bruto con un abombamiento que deba ser conservado
durante el superacabado, es posible actuar de manera que cada patín
de aplicación comprenda, según el eje del apoyo a mecanizar, dos
partes de extremo de mayor dureza situadas a una parte y a otra de
una parte intermedia de dureza inferior. A título de ejemplo, las
partes de extremo pueden presentar una dureza Shore del orden de 95
y la parte intermedia una dureza Shore del orden de 65.
Para poder fabricar, con la misma máquina,
apoyos de anchuras diferentes, sin tener que cambiar la banda
abrasiva, los elementos de apriete y los patines de aplicación
montados en estos elementos, es ventajoso escoger la longitud de
los patines y la anchura de la banda abrasiva inferiores a la
anchura de los apoyos más estrechos y hacer ejecutar en el soporte
en el cual están montados los elementos de apriete de banda
abrasiva, durante el mecanizado del apoyo, un movimiento de
oscilación a baja velocidad y con un abatimiento grande o medio,
que se manifiesta en forma de un movimiento de contorneamiento de la
banda abrasiva con respecto al apoyo de la pieza arrastrada de
manera habitual en rotación. Este movimiento de contorneamiento
engendrado al nivel de la banda abrasiva es independiente del
movimiento de oscilación a gran velocidad y con pequeño abatimiento
impreso de manera habitual a la pieza durante el mecanizado de
superacabado.
Haciendo referencia a los dibujos anexos, se va
a describir a continuación con más detalle un modo de realización
ilustrativo y no limitativo de una máquina de mecanizado conforme a
la invención; en estos dibujos:
la figura 1 representa esquemáticamente los tres
elementos de apriete de banda abrasiva, con dos patines de
aplicación cada uno, en posición de mecanizado de un apoyo de gran
diámetro;
la figura 2 representa los tres mismos elementos
en posición de mecanizado de un apoyo de pequeño diámetro;
la figura 3 representa un elemento de apriete
con un patín de gradiente axial de dureza para el mecanizado de un
apoyo abombado; y
la figura 4 representa un elemento de apriete
con un patín y una banda abrasiva de anchura reducida y el
movimiento de contorneamiento de la banda con respecto al
apoyo.
Según la figura 1, tres elementos de apriete 1a,
1b y 1c montados de manera conocida de por sí en triángulo sobre un
soporte no representado, por ejemplo un brazo de una máquina de
superacabado de los pivotes y/o de las muñequillas de cigüeñales,
que son móviles según unas direcciones (flechas 2a, 2b, y 2c),
convergen sobre el eje 3 de un apoyo cilíndrico 4.1 a mecanizar.
Tales máquinas para el superacabado por banda abrasiva 5 son bien
conocidas de por sí, por ejemplo por los documentos anteriores ya
mencionados, en lo que se refiere a la estructura general y al modo
de funcionamiento, y no hay lugar por tanto a describirlas con mayor
detalle dentro del marco de la presente solicitud.
Cada elemento de apriete 1 porta, en su
superficie 6 vuelta hacia el apoyo 4.1 a mecanizar, dos patines 7
paralelos al eje 3, constituidos cada uno por un tronco cilíndrico
de eje paralelo al eje 3 del apoyo que tienen un diámetro inferior
a l diámetro del apoyo 4.1. Los dos patines 7 de cada elemento 1
están espaciados el uno del otro en el sentido circunferencial una
distancia (angular) 1 ligeramente superior a la distancia (angular)
11 que separa los dos patines consecutivos de los dos elementos 1
sucesivos cuyos patines 7 aplican la banda abrasiva 5 contra el
apoyo 4.1.
Debe observarse que cada patín 7 solidario del
elemento 1 se monta aquí con fuerza en un alojamiento 1 de manera
que un segmento de cilindro de por ejemplo 120º del patín 7
sobrepase la superficie 6 del elemento 1.
Cada patín 7 está constituido ventajosamente por
un material que tiene una dureza Shore de menos de 100, por ejemplo
un elastómero tal como el comercializado bajo la marca COURBHANE por
la sociedad COURBIS SYNTHESE de F-26100 ROMANS SUR
ISERE.
El diámetro de los patines 7 se escoge, en
función del diámetro de los apoyos 4 a mecanizar de manera que los
patines se encuentren en contacto con el apoyo, por medio de la
banda abrasiva 5, según unas superficies de contacto que se limitan
más o menos a unas generatrices del apoyo.
Debido a la dureza limitada del material de los
patines y a la forma de los patines que hace que el contacto de la
banda con el apoyo, en el emplazamiento de cada patín, se efectúe
esencialmente según una generatriz del apoyo, los patines permiten
a la banda abrasiva 5 "penetrar" en el material del apoyo y, en
el caso de los apoyos de cigüeñales de fundición, desprender los
nódulos de grafito de la superficie de los apoyos.
Teniendo en cuenta la presencia, en cada
elemento de apriete 1, de dos patines 7 de superficie de aplicación
cilíndrica de diámetro reducido con respecto al diámetro de los
apoyos a mecanizar, es posible con los mismos elementos de apriete
1 que portan los mismos patines 7 unos apoyos de diámetros
diferente, tal como aparece en la comparación de la figura 1 con la
figura 2 en la cual se reconoce que el diámetro del apoyo 4.2 es
netamente menor que el diámetro del apoyo 4.1 de la figura 1.
En la figura 2, la distancia angular e2 que
separa los dos patines 7 consecutivos de dos elementos 1 sucesivos
es inferior a la distancia angular f2 que separa los dos patines 7
de un mismo elemento 1, en contacto con el apoyo 4.2
Preferentemente, se puede escoger la distancia f
en cada elemento 1 de manera que corresponda sensiblemente a la
distancia e para la media de los diámetros extremos de los apoyos 4
susceptibles de ser mecanizados con los mismos elementos de apriete
1 equipados con los mismos patines 7.
Según la figura 3, un apoyo 4 esbozado con un
abombamiento (representado de manera exagerada) debe conservar este
abombamiento durante su superacabado por la banda abrasiva 5. Para
eso, los patines 7 de los elementos de apriete 1 (de los cuales se
ha representado uno solo) se componen cada uno de diversas partes de
durezas diferentes que se suceden según el eje 3 del apoyo 4, es
decir, en este ejemplo de dos partes de extremo 7a, 7b de mayor
dureza y de una parte intermedia 7c de menor dureza. Así, aunque las
tres partes 7a, 7b y 7c presenten una misma sección, la parte
intermedia 7c de dureza reducida aplica la banda abrasiva 5 contra
la parte central de diámetro máximo del apoyo 4 con una presión
sensiblemente igual a la presión con la cual se aplica la banda
abrasiva 5 contra las partes de extremo de diámetro reducido del
apoyo, de manera que el abombamiento del apoyo no se deteriora por
el superacabado.
Según la figura 4, un apoyo 4 es mecanizado con
ayuda de una banda abrasiva 5 y de elementos de apriete 1 con
patines 7 (de los cuales se ha representado uno solo) que tienen una
anchura inferior a la anchura del apoyo 4. Con vistas a un
mecanizado uniforme del apoyo 4, se imprime a los elementos de
apriete 1, al nivel de su soporte no representado, según el eje 3
del apoyo 4, un movimiento de oscilación a pequeña velocidad de
manera que la banda 5 efectúa, con respecto al apoyo 4 arrastrado en
rotación alrededor de su eje 3, un movimiento de contorneamiento
simbolizado por una línea de trazos discontinuos en la figura 4, con
un abatimiento de una amplitud tal que el apoyo sea mecanizado en
toda su anchura.
Claims (10)
1. Máquina para el mecanizado por banda
abrasiva (5) de apoyos cilíndricos (4) en piezas, especialmente
pivotes y/o muñequillas en cigüeñales, que comprende para el
mecanizado de un apoyo (4) tres elementos de apriete (1) de banda
abrasiva montados en triángulo siendo móviles según unas direcciones
que convergen hacia el eje del apoyo a mecanizar,
caracterizada porque cada elemento de apriete (1) porta dos
patines de aplicación (7) espaciados en el sentido circunferencial,
estando conformado cada patín de manera que aplica la banda
abrasiva (5) contra el apoyo (4) según una superficie esencialmente
limitada a una generatriz paralela al eje (3) del apoyo.
2. Máquina según la reivindicación 1, en
la cual cada patín (7) está montado con fuerza en un alojamiento
(8) del elemento de apriete.
3. Máquina según la reivindicación 1 ó
2, en la cual cada patín (7) presenta una superficie de aplicación
abombada en forma de cilindro.
4. Máquina según la reivindicación 3, en
la cual el radio de curvatura de la superficie de aplicación es
inferior al radio de curvatura del apoyo.
5. Máquina según la reivindicación 4, en
la cual el radio de curvatura de la superficie de aplicación es
inferior a la mitad del radio de curvatura del apoyo.
6. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la cual la distancia (f) que
separa los dos patines (7) de cada elemento de apriete (1)
corresponde sensiblemente a la distancia (e) que separa los patines
sucesivos de dos elementos de apriete consecutivos.
7. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la cual cada patín (7) está
constituido por un tronco de un material tal como un elastómero que
tiene una dureza Shore inferior o igual a 100.
8. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la cual cada patín (7) presenta un
gradiente de dureza según el eje (3) del apoyo a mecanizar.
9. Máquina según la reivindicación 8, en
la cual cada patín (7) comprende, según el eje (3) del apoyo a
mecanizar, dos partes de extremo (7a, 7b) de mayor dureza situadas a
una parte y a otra de una parte intermedia (7c) de dureza
menor.
10. Máquina según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la cual la longitud de los patines
(7) y la anchura de la banda abrasiva (5) son inferiores a la
anchura del apoyo (4) a mecanizar y los elementos de apriete (1)
efectúan, durante el mecanizado, según el eje (3) del apoyo (4) a
mecanizar, un movimiento de oscilación a baja velocidad y con un
abatimiento tal que la banda abrasiva (5) ejecuta un movimiento de
contorneamiento de con respecto al apoyo (4) arrastrado en rotación
alrededor de su eje (3), para mecanizar el apoyo (4) en toda su
anchura.
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