ES2287843T3 - Maquina-herramienta. - Google Patents

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ES2287843T3 ES05016052T ES05016052T ES2287843T3 ES 2287843 T3 ES2287843 T3 ES 2287843T3 ES 05016052 T ES05016052 T ES 05016052T ES 05016052 T ES05016052 T ES 05016052T ES 2287843 T3 ES2287843 T3 ES 2287843T3
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Abstract

Máquina-herramienta con varios husillos de herramienta (6) fijos, posicionados de forma diferente, y un elemento portante (2) que soporta al menos un asiento de pieza de trabajo (4), en donde el elemento portante (2) o el asiento de pieza de trabajo (4) se traslada en varios ejes, en especial en la dirección del eje longitudinal del elemento portante (2), y puede moverse de forma rotatoria, caracterizada porque el elemento portante (2) presenta un árbol portante (3) que soporta frontalmente al menos un asiento de pieza de trabajo (4) conectado, que puede desplazarse axialmente en vaivén y puede girar.

Description

Máquina-herramienta.
La presente invención se refiere a una máquina-herramienta conforme al preámbulo de la reivindicación 1. (documento WO-A-97/10932).
Una máquina-herramienta de este tipo con arranque de virutas, en la que la condición básica para la pieza de trabajo a mecanizar se traslada a las respectivas herramientas de mecanización, destaca sobre todo por un funcionamiento muy rentable, que se obtiene en especial por medio de que produce ningún tiempo de cambio de herramienta y ningún tiempo de marcha acelerada de husillo y, con ello, se minimizan los tiempos secundarios.
También es posible una mecanización paralela con varios husillos, con las notables ventajas de rentabilidad que de ello se obtienen.
El elemento portante que soporta el asiento de la pieza de trabajo puede controlarse conceptualmente de tal modo, que sea posible un equipamiento automático con la pieza de trabajo a mecanizar, que después se sujeta de forma correspondiente en el asiento de la pieza de trabajo para su mecanización.
Con ello el elemento portante puede desplazarse traslatoriamente en varios ejes, es decir, en dirección x, y y z, en donde la dirección z se corresponde con la dirección del eje longitudinal del elemento portante configurado como pescante en voladizo.
Además de esto, el asiento de la pieza de trabajo está dispuesto sobre una mesa redonda del elemento portante dispuesta frontalmente, mediante la cual la o las piezas de trabajo sujetadas pueden moverse giratoriamente alrededor de un eje de rota-
ción.
La clase constructiva conocida, que ha demostrado su valor desde el punto de vista de la rentabilidad, como se ha citado, conlleva sin embargo algunos inconvenientes en cuanto a la fabricación, el mantenimiento y la reparación, al igual que respecto a la precisión de mecanización.
Para poder mover el elemento portante o la mesa redonda en los ejes citados se necesitan rodamientos y/o cojinetes de deslizamiento correspondientes, que exigen una considerable complejidad de fabricación y en el total de sus tolerancias de fabricación conducen a imprecisiones, que influyen negativamente en el resultado de la mecanización. A esto hay que añadir que cada uno de los apoyos o de las guías ceden en cierta medida al recibir una carga.
La multitud de componentes necesarios exige una considerable complejidad de mantenimiento y reparación que, aparte de los tiempos de parada de máquina que se producen como consecuencia de ello, se opone a un funcionamiento optimizado de la máquina-herramienta.
La presente invención se ha impuesto la misión de perfeccionar una máquina-herramienta de la clase genérica, de tal manera que pueda fabricarse de forma más sencilla y con ello económica, se mejore en su capacidad operativa como precisión de mecanización y rigidez y pueda usarse de forma más rentable.
Esta misión es resuelta mediante una máquina-herramienta que presenta las particularidades de la reivindicación 1.
Mediante esta configuración constructiva existe la posibilidad de mantener el elemento portante en un único apoyo tanto para el movimiento axial como para el rotatorio, para lo que según un perfeccionamiento ventajoso de la invención están previstos varios cojinetes de deslizamiento que agarran en cada caso anularmente el árbol portante, configurado como árbol hueco. Se utilizan con preferencia cojinetes de deslizamiento hidrostáticos, ya que estos ya desde el principio del elemento portante presentan una película de deslizamiento entre el cojinete y el árbol por-
tante.
Los cojinetes de deslizamiento tienen la ventaja de que tienen una estructura sencilla, no permiten un juego del cojinete y presentan en el caso de lubricación completa unos valores de rozamiento muy reducidos. Como consecuencia de la capa de lubricante amortiguan vibraciones y ruidos. Pueden diseñarse para las cargas máximas, de tal modo que mediante la invención se mejora el campo de aplicación de la máquina-herramienta, con la finalidad de que pueden mecanizarse sin más incluso piezas de trabajo con un peso mayor.
A causa de la precisión de guiado mejorada se obtiene una optimización del resultado de mecanización, es decir, que las imprecisiones de fabricación de ello resultantes se reducen a un mínimo.
Aparte de esto deben citarse como ventaja ulterior la reducida propensión a las averías y los menores costes de mantenimiento y reparación a ello ligados, de los que se obtiene un aumento de la rentabilidad bastante notable, teniendo en cuenta los menores tiempos de parada de máquina.
La nueva máquina-herramienta puede usarse de forma especialmente preferida cuando, aparte de los movimientos de traslación necesarios para la mecanización, debe producirse también una carga y descarga automática de los asientos de pieza de trabajo, ya que para esto es necesario extraer el árbol portante hasta una región que vaya más allá de los planos de mecanización, con un saliente correspondiente. Las fuerzas de flexión que con ello se producen pueden absorberse en gran medida sin deformaciones mediante el árbol hueco.
La configuración del árbol portante como árbol hueco hace posible un paso de conductos para hacer funcionar el asiento de pieza de trabajo para alimentar medios como aire comprimido, aceite, etc. o para alimentar corriente.
También centralmente a través del árbol portante pueden guiarse líneas de alimentación para hacer funcionar mesas giratorias aplicadas adicionalmente, etc., en donde como árbol portante puede utilizarse una pinola comercial, que sólo tiene que sufrir pocas modificaciones, con los cojinetes hidrostáticos correspondientes, que pueden obtenerse también comercialmente, por medios de los cuales es posible el movimiento axial y rotatorio del árbol portante.
Para la capacidad de traslación axial del árbol portante está previsto un accionamiento lineal, mientras que el movimiento de rotación se produce con preferencia mediante un accionamiento directo, por ejemplo un motor Torque.
Este accionamiento directo está montado en una carcasa, que está unida al accionamiento lineal y de este modo ejecuta también el movimiento de vaivén del árbol portante, activado por el accionamiento lineal. De este modo es posible al mismo tiempo una rotación y un movimiento traslatorio del árbol
portante.
En las reivindicaciones subordinadas se describen configuraciones ventajosas adicionales de la invención.
Aquí muestran:
la figura 1 una máquina-herramienta conforme a la invención en una vista en perspectiva representada esquemáticamente,
la figura 2 una parte de la máquina-herramienta en una vista delantera,
la figura 3 una capa longitudinal a través de la parte de la máquina-herramienta conforme a la línea
III-III en la figura 2.
En la figura 1 se ha representado una máquina-herramienta para la mecanización con arranque de virutas de piezas de trabajo 7, que presenta un bastidor 1, al que están fijados varios asientos de husillo 5 de los que cada uno soporta uno o varios husillos de herramienta 6 fijos, posicionados de forma diferente, con los que puede mecanizarse una pieza de trabajo 7.
Debido a que tanto los asientos de husillo 5 como los husillos de herramienta 6 se sujetan fijamente, la pieza de trabajo 7 se desplaza hacia los husillos 6 de forma correspondiente al respectivo paso de mecanización.
Para esto está previsto un elemento portante 2, que puede moverse en dirección x e y.
En este elemento portante 2 está dispuesto un árbol portante 3, de forma que puede moverse en vaivén y girar alrededor de un eje de giro horizontal.
El árbol portante 3 soporta frontalmente, en el lado vuelto hacia los husillos de herramienta 6, una brida 8 a la que está fijado un asiento de pieza de trabajo 4 configurado como herramienta de sujeción. Con ello esta brida 8 está configurada de tal modo que pueden disponerse y fijarse varios asientos de pieza de trabajo 4 como elementos estandarizados en diferentes posiciones.
Como muestra muy claramente la figura 3, el árbol portante 3 configurado como árbol hueco está montado en dos cojinetes hidrostáticos 15, de forma tanto desplazables axialmente como montados de forma giratoria, en donde los cojinetes hidrostáticos 15 están dispuestos en una cabeza de cojinete 18.
En la región extrema opuesta a la brida 8 está dispuesto un accionamiento directo en forma de un motor Torque 13, con el que puede girar el árbol portante 3 y que está dispuesto en una carcasa 12.
Para proteger contra giros el motor Torque 13 la carcasa 12 se sujeta en una guía longitudinal 14 del bastidor 1, mientras que al lado de la carcasa 12 alejado del árbol portante 3 está conectada una conexión 17, a través de la cual se guían conductos de alimentación 16, por ejemplo el accionamiento neumático o hidráulico del asiento de pieza de trabajo 4 o para hacer funcionar mesas giratorias adicionales. A esto hay que sumar también líneas y conexiones eléctricas.
Para la absorción de pares de giro especialmente elevados sobre el árbol portante 3 puede preverse en la región de la carcasa 12, es decir en el extremo trasero del árbol portante 3, un aprisionamiento hidráulico 20.
Para el desplazamiento traslatorio del árbol portante 3 está previsto un accionamiento lineal 9 en forma de un accionamiento de husillo, con un husillo roscado 10 fijo, aunque giratorio, que está unido a su vez a través de la carcasa 12 fijamente al árbol portante 3. Mediante un motor eléctrico 19, que está unido al husillo roscado 10 a través de una transmisión por correas, puede accionarse en conjunto el accionamiento lineal 9.
La estructura relativamente sencilla de la unidad constructiva representada en la figura 3 permite que todas las piezas constructivas pertenecientes a la misma puedan desmontarse sin problemas, sin sustituir toda la unidad constructiva.
Lista de símbolos de referencia
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabul
Bastidor
2
\tabul
Elemento portante
3
\tabul
Arbol portante
4
\tabul
Asiento de pieza de trabajo
5
\tabul
Asiento de husillo
6
\tabul
Husillo de herramienta
7
\tabul
Pieza de trabajo
8
\tabul
Brida
9
\tabul
Accionamiento lineal
10
\tabul
Husillo roscado
11
\tabul
Tuerca de husillo
12
\tabul
Carcasa
13
\tabul
Motor Torque
14
\tabul
Guía longitudinal
15
\tabul
Cojinete hidrostático
16
\tabul
Conducto de alimentación
17
\tabul
Conexión
18
\tabul
Cabeza de cojinete
19
\tabul
Motor
20
\tabul
Aprisionamiento hidráulico.
\global\parskip0.000000\baselineskip

Claims (14)

1. Máquina-herramienta con varios husillos de herramienta (6) fijos, posicionados de forma diferente, y un elemento portante (2) que soporta al menos un asiento de pieza de trabajo (4), en donde el elemento portante (2) o el asiento de pieza de trabajo (4) se traslada en varios ejes, en especial en la dirección del eje longitudinal del elemento portante (2), y puede moverse de forma rotatoria, caracterizada porque el elemento portante (2) presenta un árbol portante (3) que soporta frontalmente al menos un asiento de pieza de trabajo (4) conectado, que puede desplazarse axialmente en vaivén y puede girar.
2. Máquina-herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque el árbol portante (3) está configurado como árbol hueco.
3. Máquina-herramienta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el árbol portante (3) está montado de forma que puede moverse axialmente y rota en cojinetes de deslizamiento.
4. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los cojinetes de deslizamiento están configurados como cojinetes hidrostáticos (15).
5. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los cojinetes hidrostáticos (15) se sujetan en una cabeza de cojinete (18).
6. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para la rotación del árbol portante (3) está conectado un accionamiento directo, con preferencia un motor Torque (13).
7. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento directo está dispuesto en la región extrema del árbol portante (3), opuesta al asiento de pieza de trabajo (4).
8. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento directo está montado en una carcasa (12), que se corresponde con una guía lineal (14) fija.
9. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el asiento de máquina-herramienta (4) está fijado a una brida (8) fijada frontalmente al árbol portante (3).
10. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a través del árbol portante (3) configurado como árbol hueco se guían conductos de alimentación (16), en especial para aire comprimido, aceite hidráulico y/o corriente para el funcionamiento de conjuntos conectados a la brida (8).
11. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para el desplazamiento axial del árbol portante (3) está previsto un accionamiento lineal (9).
12. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el accionamiento lineal (9) está configurado como accionamiento de husillo.
13. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un husillo roscado (10) del accionamiento de husillo se corresponde con una tuerca de husillo (11) fijada a la carcasa (12).
14. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la región extrema del árbol portante (3), opuesta a la brida (8), está previsto un dispositivo de aprisionamiento (20) accionable con preferencia hidráulicamente para apoyar pares de giro.
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