ES2291996T3 - Procedimiento para la fabricacion de moldes de correa dentada. - Google Patents

Procedimiento para la fabricacion de moldes de correa dentada. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para la fabricación de moldes de correa dentada que comprende a) un portapiezas (3), b) medios (6, 5) de giro, con los que al menos una pieza (4, 4a) de trabajo, esencialmente cilíndrica y sujetada en el portapiezas (3), puede girar de manera controlada en un ángulo predefinido alrededor de su eje central longitudinal, y c) una herramienta de arranque de virutas desplazable respecto al portapiezas (3), en el que d) la al menos una herramienta es una muela abrasiva (9), y e) en el que están previstos medios de rectificación para rectificar un perfil determinado (10) del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), pudiéndose rectificar el perfil (10) del contorno de la muela abrasiva (9) de modo que éste corresponda al perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada, caracterizado porque f) los medios de rectificación comprenden al menos un elemento rectificador (19) de perfil con al menos una zona perfilada (21) de rectificación, siendo el perfil de la zona (21) de rectificación el contraperfil de al menos una parte del perfil deseado del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), y g) el elemento rectificador (19) de perfil es un cuerpo duro de rectificación, por ejemplo, de diamante, con una zona de rectificación en forma de canto, que se mantiene fijo durante la rectificación.

Description

Procedimiento para la fabricación de moldes de correa dentada.
La invención se refiere a un dispositivo para la fabricación de moldes de correa dentada que comprende
a)
un portapiezas,
b)
unos medios de giro, con los que al menos una pieza de trabajo, esencialmente cilíndrica y sujetada en el portapiezas, puede girar de manera controlada en un ángulo predefinido alrededor de su eje central longitudinal, y
c)
una herramienta de arranque de virutas desplazable respecto al portapiezas, en el que
d)
la al menos una herramienta es una muela abrasiva, y
e)
en el que están previstos medios de rectificación para rectificar un perfil determinado del contorno de la al menos una muela abrasiva, pudiéndose rectificar el perfil del contorno de la muela abrasiva de modo que éste corresponda al perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada.
\vskip1.000000\baselineskip
Un dispositivo con las características a)-e) se conoce, por ejemplo, de la patente GB-A-1253685.
Los moldes de correa dentada son, por lo general, cilindros tubulares de acero que presentan un dentado rectilíneo en su contorno de revestimiento y que son necesarios como núcleo interior en la fabricación de correas dentadas, por ejemplo, a partir de caucho de perbunán o plástico. El material calentado de la correa dentada se introduce a presión en el dentado del molde de correa dentada. El dentado de los moldes de correa dentada forma así la matriz del dentado de las correas dentadas.
Es conocida la fabricación de moldes de correa dentada mediante el fresado de piezas en bruto en forma de cilindro. Los requisitos respecto a la exactitud de las geometrías del dentado de correas dentadas han aumentado enormemente. Así, la superficie de los dientes debe ser lo más lisa posible, es decir, no presentar de ser posible huellas de estrías de fresado existentes en los moldes de correa dentada. Por tanto, al fresarse los moldes de correa dentada resulta necesario generalmente someter la superficie del molde de correas dentadas a un tratamiento posterior.
Además, ha aumentado la variedad de geometrías de dentado que deben cumplir las exigencias respecto a una alta eficacia y una marcha silenciosa.
Es conocido el uso de un dispositivo con las características técnicas del dispositivo mencionado al inicio para el lijado de forma de ruedas dentadas (König, W. y Meijboom, H. M.; Abrichten von Profilschleifscheiben für das Zahnflankenschleifen; VDI-Z 121, 1979, nº 21, páginas 1087 a 1092). En este caso, las muelas abrasivas se guían a lo largo de superficies diamantadas, por ejemplo, a lo largo de una cinta rectificadora diamantada. Este tipo de elementos rectificadores planos tienen la desventaja de imposibilitar la realización de estructuras finísimas apropiadas en el perfil del contorno de la muela abrasiva. De la patente DE1577534A se conoce un dispositivo de rectificación para muelas abrasivas perfiladas, en el que se da a conocer como herramienta de rectificación un portadiamante con un único diamante, una muela diamantada giratoria o rodillos perfilados.
Por tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo del tipo mencionado al inicio que posibilite, además de una alta precisión geométrica, una alta calidad superficial del molde de correa dentada.
El objetivo antes mencionado se consigue con un dispositivo según la reivindicación 1.
El dispositivo según la invención permite un procedimiento para la fabricación de moldes de correa dentada, en el que mediante al menos una muela abrasiva rotatoria con un contorno perfilado se realiza una matriz del dentado deseado de correa dentada en el contorno de una pieza de trabajo, esencialmente cilíndrica antes del mecanizado, estando en correspondencia el perfil del contorno con el perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada.
Por consiguiente, la matriz para las correas dentadas no se fresa, sino que se obtiene al lijarse con muelas abrasivas de perfil especial mediante un movimiento de lijado paralelo al eje central longitudinal de la pieza de trabajo. De este modo se consigue una calidad en la superficie de la pieza de trabajo terminada que hace innecesario un tratamiento posterior. Como ranura de diente se entiende la zona completa desde la cabeza de un diente hasta la cabeza del diente contiguo. Por consiguiente, el lijado de dos ranuras contiguas de diente da como resultado la producción de un diente completo del molde de correa dentada, es decir, también se lija el diámetro exterior del molde de correa dentada. Para la geometría de la ranura de diente del molde de correa dentada se ha de tener en cuenta la contracción del material de correas dentadas durante el enfriado en el proceso de fabricación.
\newpage
El uso de muelas abrasivas perfiladas permite además la producción fácil de subestructuras finísimas en el perfil del diente, por ejemplo, un subperfil ondulado en la zona de los flancos del diente. A tal efecto, en el perfil se pueden incorporar, por ejemplo, canales que discurran en paralelo al eje del molde de correa dentada. Las correas dentadas con superficies de este tipo se dan a conocer en la patente DE19908672C1.
La rectificación es necesaria debido al desgaste continuo de la muela abrasiva. El uso de un elemento rectificador de perfil con zona perfilada de rectificación tiene la ventaja de que no se necesita un costoso control CNC para el movimiento de otros medios de rectificación, por ejemplo, de un perno rectificador, ya que la zona perfilada de rectificación predefine un perfil fijo. Por tanto, un elemento rectificador de perfil resulta especialmente adecuado, si no se necesita variar la forma del perfil y se han de fabricar grandes cantidades de piezas con geometrías idénticas de dentado.
Por último, el dispositivo según la invención puede también estar configurado de modo que el al menos un elemento rectificador de perfil esté posicionado y se pueda ajustar relativamente respecto al portapiezas de manera que, visto en dirección del eje central longitudinal de la al menos una pieza sujetada de trabajo, la proyección del perfil de la zona de rectificación en un lado frontal de la pieza de trabajo corresponda al perfil de la sección transversal del corte deseado durante un proceso de lijado.
En una disposición de este tipo es posible guiar la muela abrasiva rotatoria con un único movimiento rectilíneo de traslación, en primer lugar, a lo largo del cuerpo duro perfilado y lograr aquí la rectificación deseada del perfil del contorno de la muela abrasiva, así como realizar a continuación el proceso de lijado en la pieza de trabajo. Por consiguiente, para el proceso de lijado ya no es necesario un ajuste de la muela abrasiva respecto al eje central longitudinal de la pieza de trabajo en dirección radial.
Si se ha realizado un posicionamiento y un ajuste de alta precisión relativamente respecto a la pieza de trabajo, el desarrollo del perfil de la zona de rectificación del elemento rectificador predefine el desarrollo del corte exactamente para cada proceso de lijado, es decir, la zona de rectificación ha de estar alineada de manera exacta con el desarrollo deseado del corte. Por tanto, tampoco tiene ninguna importancia qué porción del diámetro de la muela abrasiva se eliminó durante el proceso de rectificación. Después de lijarse la geometría de una ranura de diente en la pieza de trabajo, la pieza de trabajo se gira en un ángulo que corresponde a la división de un círculo primitivo de la geometría del dentado. La muela abrasiva se guía hacia la pieza de trabajo para una nueva rectificación mediante la zona de rectificación del elemento rectificador y como continuación de un movimiento rectilíneo de traslación para el próximo proceso de lijado. Suponiéndose que la zona de rectificación no se desgastó en una medida considerable, la muela abrasiva se encuentra siempre a la altura relativa correcta relativamente respecto a la pieza de trabajo después de la rectificación. Fenómenos eventuales de desgaste se pueden compensar mediante un ajuste manual o
automatizado.
El movimiento relativo entre la muela abrasiva y la pieza de trabajo se puede lograr mediante un movimiento de la muela abrasiva respecto a un bastidor de máquina o un movimiento de un portaherramientas.
A continuación se explica la invención por medio de las figuras.
Muestran esquemáticamente:
Fig. 1 un dispositivo de lijado en vista lateral,
Fig. 2 sección de una muela abrasiva y de un molde de correa dentada durante el proceso de lijado,
Fig. 3 sección de una muela abrasiva durante la rectificación,
Fig. 4 otro dispositivo de lijado con diamante perfilado fijo, y
Fig. 5 sección de un diamante perfilado.
La figura 1 muestra un dispositivo de lijado con un bastidor 1 de máquina, en el que está montada una mesa 2 de lijado desplazable horizontalmente. La mesa 2 de lijado presenta un portapiezas 3, en el que está sujetada la pieza en bruto 4 en forma de cilindro para un molde de correa dentada entre un aparato parcial 16 y un contrasoporte 17. A través de un dispositivo giratorio 5 de arrastre, la pieza en bruto 4 se puede hacer girar de manera controlada alrededor de un eje horizontal 7 de giro mediante un plato giratorio 6. El eje 7 de giro forma simultáneamente en la pieza en bruto 4 el eje central longitudinal de dicha pieza en bruto 4. El portapiezas 3 comprende aquí un sistema de medición directa de alta precisión, no representado en este caso por separado, que permite un ajuste exacto del ángulo de giro. Por encima del portapiezas 3 está fijada de forma giratoria una muela abrasiva 9 a un portamuelas 8. El portamuelas 8 se puede desplazar de manera controlada y con una alta precisión en dirección vertical. Con el fin de obtener un molde de correa dentada a partir de la pieza en bruto 4, hay que realizar el contraperfil del dentado de la correa dentada en el contorno de la pieza en bruto 4, siendo rectilíneo y constante el dentado en dirección del eje central longitudinal de la pieza en bruto 4. El contorno forma ahora, visto en sección transversal, la matriz para el dentado de la correa
dentada.
La muela abrasiva 9 presenta en su contorno un perfil 10 que se puede observar en una representación a escala ampliada en la figura 2. El perfil 10 del contorno de la muela abrasiva 9 corresponde al perfil deseado de una ranura de diente del molde de correa dentada. Para la fabricación del molde de correa dentada, la pieza en bruto 4 se desplaza mediante la mesa 2 de lijado con la muela abrasiva 9 bajada de manera que la muela abrasiva 9 corte en la pieza en bruto 4 la matriz para un diente completo de la correa dentada a todo lo largo de la pieza en bruto 4. A continuación, la pieza en bruto 4 se gira en un ángulo predefinido \alpha y se produce la próxima matriz de diente. En cada proceso de lijado se lija también el diámetro exterior de la pieza en bruto 4, de modo que toda la superficie de revestimiento queda lijada en un molde terminado de correa dentada.
Como la muela abrasiva 9 se desgasta con el uso creciente, el perfil 10 del contorno de la muela abrasiva 9 se rectifica nuevamente con un perno rectificador 11 antes de cada proceso de lijado. Esto se realiza por medio de un proceso con control CNC. El perno rectificador 11 se puede desplazar, por una parte, respecto al eje de giro de la muela abrasiva tanto en dirección axial como radial. El perno rectificador 11 presenta además un eje 12 de giro de rectificación que discurre esencialmente en vertical a la dirección axial y radial y a través del punto central de un diamante redondo 13 por el extremo del pasador rectificador 11. Al estar dotado de estos grados de libertad, con el perno rectificador 11 se puede incorporar cualquier perfil en el contorno de la muela abrasiva 9. Es posible especialmente realizar subestructuras finas en el perfil 10 del contorno. Se pueden lograr precisiones de hasta +/- 0,01 mm. Para poder alcanzar estas precisiones, puede ser conveniente prever una velocidad variable de avance del perno rectificador 11, de modo que se trabaje con una velocidad menor de avance, por ejemplo, en las zonas de radios pequeños en el contorno 10 del perfil. Se puede prever asimismo un radio eventual de diamante para el control CNC. Esto permite corregir con facilidad, por ejemplo, una desviación constante de la línea ideal en el desarrollo del perfil, sin tener que variar toda la programación del CNC.
Para el proceso de rectificación, la muela abrasiva se limpia constantemente por medio de un par 14 de toberas pulverizadoras (figura 1) que alcanza de manera suficientemente uniforme ambos flancos del perfil 10 del contorno.
Durante el proceso de lijado se utiliza otro par 15 de toberas pulverizadoras que limpia a alta presión la muela abrasiva 9 e impide así su obstrucción. El par 15 de toberas está dispuesto directamente cerca de la muela abrasi-
va 9.
Con el fin de lograr una configuración económica de todo el proceso puede ser conveniente preparar la pieza en bruto 4 con máquinas fresadoras conocidas para un menor desgaste de la muela abrasiva 9.
La figura 4 muestra una construcción alternativa de un dispositivo de lijado. Los elementos en correspondencia entre sí en las distintas figuras están provistos de números iguales de referencia. La pieza en bruto 4a es más corta en la figura 4 que en la figura 1. El portaherramientas 3 presenta en sus aparatos parciales 16 y 17 la misma distancia que en la figura 1. Sin embargo, está previsto un adaptador 18 de longitud provisto de apoyos 20. Por medio de uno o varios adaptadores 18 de longitud se puede evitar un desajuste de los aparatos parciales 16 y 17 del portapiezas 3 al existir diferentes longitudes de piezas en bruto 4a para obtener una elevada exactitud en la distancia, lograda una vez de forma trabajosa.
En el contrasoporte 17 está dispuesto un diamante perfilado 19 que sirve para rectificar la muela abrasiva 9 y está representado a escala ampliada en la figura 5. El diamante perfilado 19 presenta un canto rectificador 21, cuyo perfil corresponde al perfil de la ranura de diente deseada del molde de correa dentada. Antes de un proceso de lijado, la mesa 2 de lijado se coloca en una posición inicial, en la que la muela abrasiva 9 está posicionada en la figura 4 a la izquierda del diamante perfilado 19. El portamuelas 8 se baja a continuación de tal modo que en caso de un desplazamiento de la mesa 2 de lijado hacia la izquierda (en la figura 4), el contorno exterior de la muela abrasiva rotatoria 9 se provee del contraperfil correspondiente mediante el canto rectificador 21 del diamante perfilado 9. De este modo, el contorno exterior de la muela abrasiva 9 obtiene el perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa
dentada.
El diamante perfilado 19 está orientado de manera que mediante otro desplazamiento de la mesa 2 de lijado, la muela abrasiva 9 llega en la posición correcta de trabajo a la pieza 4a de trabajo, sin variación vertical de la posición, y en un único proceso de lijado fabrica la matriz para un diente completo de la correa dentada, incluyendo el pie del diente. A continuación, el portamuelas 8 se levanta y la mesa 2 de lijado se desplaza nuevamente a la posición inicial. El portamuelas 8 se vuelve a bajar, pero en un tramo más pequeño que antes de la pasada anterior debido al desgaste originado durante el proceso de lijado. De este modo se rectifica nuevamente el contorno de la muela abrasiva 9 antes de cada lijado. Como la posición del canto rectificador 21 permanece relativamente invariable respecto al eje 7 de giro, queda garantizado además que la muela abrasiva 9 llegue de nuevo a la pieza 4a de trabajo en la posición correcta de trabajo y que las matrices, lijadas en la pieza 4a de trabajo, de los dientes de correa dentada sean exactamente iguales respecto a la geometría del diente y la altura del diente. De este modo, todo el contorno del molde de correa dentada, incluyendo el diámetro exterior, se lija con la muela abrasiva 9.
El diamante perfilado 19 está montado en dirección vertical de manera invariable en su posición para poder compensar desgastes eventuales o posibilitar una adaptación a diferentes diámetros de piezas de trabajo.
Lista de números de referencia
1
Bastidor de máquina
2
Mesa de lijado
3
Portapiezas
4
Pieza en bruto
5
Dispositivo giratorio de arrastre
6
Plato giratorio
7
Eje de giro
8
Portamuelas
9
Muela abrasiva
10
Perfil del contorno
11
Perno rectificador
12
Eje giratorio de rectificación
13
Diamante
14
Par de toberas pulverizadoras
15
Tobera
16
Aparato parcial
17
Contrapieza
18
Adaptador de longitud
19
Diamante perfilado
20
Apoyo
21
Canto rectificador
\vskip1.000000\baselineskip
Documentos mencionados en la descripción
Esta lista de los documentos mencionados por el solicitante se incluyó exclusivamente para informar al lector y no es parte integrante de la patente europea. Se confeccionó con el máximo cuidado, pero la Oficina Europea de Patentes no asume, sin embargo, ningún tipo de responsabilidad por posibles errores u omisiones.
Patentes mencionadas en la descripción
\bullet GB 1253685 A [0002]
\bullet DE 19908672 C1 [0011]
\bullet DE 1577534 A [0006]

Claims (2)

1. Dispositivo para la fabricación de moldes de correa dentada que comprende
a)
un portapiezas (3),
b)
medios (6, 5) de giro, con los que al menos una pieza (4, 4a) de trabajo, esencialmente cilíndrica y sujetada en el portapiezas (3), puede girar de manera controlada en un ángulo predefinido alrededor de su eje central longitudinal, y
c)
una herramienta de arranque de virutas desplazable respecto al portapiezas (3), en el que
d)
la al menos una herramienta es una muela abrasiva (9), y
e)
en el que están previstos medios de rectificación para rectificar un perfil determinado (10) del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), pudiéndose rectificar el perfil (10) del contorno de la muela abrasiva (9) de modo que éste corresponda al perfil de una ranura completa de diente del molde deseado de correa dentada,
caracterizado porque
f)
los medios de rectificación comprenden al menos un elemento rectificador (19) de perfil con al menos una zona perfilada (21) de rectificación, siendo el perfil de la zona (21) de rectificación el contraperfil de al menos una parte del perfil deseado del contorno de la al menos una muela abrasiva (9), y
g)
el elemento rectificador (19) de perfil es un cuerpo duro de rectificación, por ejemplo, de diamante, con una zona de rectificación en forma de canto, que se mantiene fijo durante la rectificación.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un elemento rectificador de perfil está posicionado y se puede ajustar relativamente respecto al portapiezas de manera que, visto en dirección del eje central longitudinal de la al menos una pieza sujetada de trabajo, la proyección del perfil de la zona de rectificación en un lado frontal de la pieza de trabajo corresponde al perfil de la sección transversal del corte deseado durante un proceso de lijado.
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