ES2282212T3 - Maquina de mecanizado con banda abrasiva de apoyos cilindricos en piezas. - Google Patents

Maquina de mecanizado con banda abrasiva de apoyos cilindricos en piezas. Download PDF

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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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