ES2287843T3 - Maquina-herramienta. - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabulBastidor
2
\tabulElemento portante
3
\tabulArbol portante
4
\tabulAsiento de pieza de trabajo
5
\tabulAsiento de husillo
6
\tabulHusillo de herramienta
7
\tabulPieza de trabajo
8
\tabulBrida
9
\tabulAccionamiento lineal
10
\tabulHusillo roscado
11
\tabulTuerca de husillo
12
\tabulCarcasa
13
\tabulMotor Torque
14
\tabulGuía longitudinal
15
\tabulCojinete hidrostático
16
\tabulConducto de alimentación
17
\tabulConexión
18
\tabulCabeza de cojinete
19
\tabulMotor
20
\tabulAprisionamiento 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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