ES2293228T3 - RECTIFIER WITHOUT CENTERS. - Google Patents
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Abstract
Description
Rectificadora sin centros.Grinding machine without centers.
La presente invención se refiere a rectificadoras sin centros, como la indicada en el preámbulo de la reivindicación 1. Un ejemplo de una rectificadora de este tipo se da a conocer en EP 1080834 A. Más particularmente, la presente invención se refiere a rectificadoras sin centros de rigidez mejorada y que requieren de un reducido número de diferentes dispositivos de control de eje lineal y los carros accionados por tornillo relacionados y las partes funcionales para re-rectificar periódicamente el perfil de las superficies exteriores de la muela abrasiva y de la muela reguladora.The present invention relates to grinders without centers, as indicated in the preamble of the claim 1. An example of such a grinding machine is disclosed in EP 1080834 A. More particularly, the present invention refers to grinders without stiffness centers improved and requiring a small number of different linear axis control devices and trolleys powered by Related screw and functional parts for periodically re-rectify the profile of outer surfaces of grinding wheel and grinding wheel Regulatory
Una rectificadora sin centros es una máquina herramienta que puede ser usada para rectificar piezas de trabajo cilíndricas tales como hilos, vástagos, pasadores, ejes y similares. La pieza de trabajo puede requerir un diámetro transversal constante o alternativamente secciones de diferentes diámetros con cambios de diámetro escalonados e incluso secciones ligeramente cónicas.A grinding machine without centers is a machine tool that can be used to rectify work pieces cylindrical such as threads, stems, pins, shafts and the like. The workpiece may require a transverse diameter constantly or alternatively sections of different diameters with stepped diameter changes and even slightly sections conical
Las rectificadoras sin centros incluyen tres componentes principales. Una muela de trabajo o abrasiva, una muela reguladora y una cuchilla de soporte de la pieza de trabajo. La muela de trabajo o más conocida como muela abrasiva es el componente de la máquina que realiza la retirada real del material de la pieza de trabajo. Por lo tanto, la muela abrasiva determina el acabado de la superficie y la configuración general de la pieza de trabajo. La textura de la superficie de la muela de trabajo puede variar dependiendo de la operación de rectificado particular a realizar. En caso de que las piezas de trabajo deban ser rectificadas en partes de diámetros diferentes, la muela de trabajo puede estar compuesta de muelas abrasivas de diferentes diámetros y texturas superficiales diferentes.Centerless grinders include three main components. A working or abrasive tooth, a tooth regulator and a workpiece support blade. The working wheel or better known as grinding wheel is the machine component that performs the actual removal of the material of the work piece. Therefore, the grinding wheel determines the surface finish and the general configuration of the piece of work. The surface texture of the working wheel can vary depending on the particular grinding operation to perform. In case the work pieces must be rectified in parts of different diameters, the working wheel It can be composed of grinding wheels of different diameters and different surface textures.
La muela reguladora, con frecuencia realizada de un elastómero cargado con partículas abrasivas, es el componente de la máquina que dirige y mantiene la pieza de trabajo contra la muela abrasiva y se encarga también de girar la pieza de trabajo durante el procedimiento de rectificado.The grinding wheel, often made of an elastomer loaded with abrasive particles, is the component of the machine that directs and maintains the workpiece against the tooth abrasive and is also responsible for rotating the workpiece during The grinding procedure.
El soporte de la pieza de trabajo o cuchilla es el componente de la máquina que soporta la pieza de trabajo en el hueco entre las dos muelas que giran en sentido contrario, normalmente sobre o a veces bajo la línea central de las dos muelas. La muela reguladora gira la pieza de trabajo soportada sobre la cuchilla en reposo en una dirección, mientras que la muela abrasiva, que gira en la dirección opuesta, retira el material necesario para obtener el diámetro deseado o conicidad de la pieza de trabajo. La cuchilla puede tener superficies soporte horizontales, escalonadas o en ángulo sobre las que apoyan las piezas de trabajo. Con frecuencia, tiene un perfil especular al perfil de la superficie periférica de la muela reguladora.The workpiece or blade holder is the machine component that supports the workpiece in the gap between the two wheels that rotate in the opposite direction, normally above or sometimes below the center line of the two grinders. The grinding wheel rotates the workpiece supported on the blade at rest in one direction while grinding it abrasive, which rotates in the opposite direction, removes the material necessary to obtain the desired diameter or conicity of the piece of work. The blade may have support surfaces horizontal, staggered or angled on which the work pieces. Frequently, it has a specular profile at profile of the peripheral surface of the regulating wheel.
Generalmente, dependiendo de la geometría de las piezas a rectificar, se implementan tres modos de funcionamiento de la rectificadora sin centros. Un primer modo conocido como "modo avance en profundidad" es usado cuando se deben rectificar piezas que tienen un extremo o parte intermedia con un estribo con forma de reborde (o diámetros escalonados), bien cilíndricamente o cónicamente en sus partes con forma de eje.Generally, depending on the geometry of the parts to rectify, three modes of operation are implemented The grinding machine without centers. A first mode known as "mode advance in depth "is used when they must be rectified pieces that have an end or intermediate part with a stirrup with flange shape (or stepped diameters), either cylindrically or conically in its axis-shaped parts.
El "modo voladizo" se utiliza para rectificar las partes extremas de piezas de trabajo relativamente largas soportadas adecuadamente también por un soporte lateral auxiliar."Cantilever mode" is used to rectify the extreme parts of work pieces relatively lengths properly supported also by a lateral support assistant.
El "modo alimentación continua" se usa exclusivamente para rectificar piezas de trabajo cilíndricas sin ningún cambio de diámetro escalonado y es útil para mecanizar piezas de una longitud mayor que la anchura de la muela abrasiva con una productividad mejorada, estando asociado típicamente al uso de alimentación automática y cintas transportadoras de descarga de piezas de trabajo."Continuous feed mode" is used exclusively for grinding cylindrical work pieces without no change in stepped diameter and is useful for machining pieces of a length greater than the width of the grinding wheel with improved productivity, being typically associated with use Automatic feeding and conveyor belts for unloading work pieces.
Estos modos principales y las variaciones de los mismos son bien conocidos por los operarios expertos, requiriendo cada uno específicas regulaciones, posicionamiento relativo y giro del eje de la muela reguladora con respecto al eje de la muela abrasiva e incluso configuraciones geométricas especiales de la cuchilla de soporte de la pieza de trabajo.These main modes and variations of they are well known by skilled operators, requiring each specific regulations, relative positioning and turn of the axis of the regulating wheel with respect to the axis of the wheel abrasive and even special geometric configurations of the workpiece support blade.
Independientemente de los perfiles de la superficie periférica de la muela abrasiva y de la muela reguladora, para impartir un perfil superficial periférico deseado a la pieza de trabajo, las superficies operativas de ambas muelas deben ser periódicamente re-rectificadas debido a su inevitable desgaste progresivo y a la pérdida de la rectilineidad ideal del perfil de su superficie o superficies operativas.Regardless of the profiles of the peripheral surface of the grinding wheel and the grinding wheel, to impart a desired peripheral surface profile to the part of work, the operative surfaces of both wheels must be periodically re-rectified due to its inevitable progressive wear and loss of rectilineality ideal profile of its surface or operating surfaces.
Los mecanizados de re-rectificación periódicos (generalmente mas frecuentemente requeridos para la muela abrasiva y menos frecuentemente requeridos para la muela reguladora) se realizan deteniendo el suministro de piezas de trabajo a la máquina durante el tiempo necesario para realizar el ciclo de re-rectificación de la superficie de la muela, durante el cual las herramientas de re-rectificación colocadas de manera precisa son desplazadas a lo largo de la anchura de las muelas para mecanizar la superficie periférica de la muela abrasiva y/o la muela reguladora para renovar la precisión de los perfiles de trabajo de las superficies periféricas de las dos muelas.The machining of periodic re-rectification (generally more frequently required for grinding wheel and less frequently required for the grinding wheel) are performed stopping the supply of work pieces to the machine during the time needed to perform the cycle of grinding surface of the tooth, during which re-rectification tools precisely placed are displaced along the width of the wheels to machine the peripheral surface of the grinding wheel and / or the grinding wheel to renew the accuracy of the working profiles of the peripheral surfaces of the two grinders.
El documento EP 1080834 A (D1) da a conocer una rectificadora sin centros que requiere dos rectificaciones diferentes, una para la rectificación de la muela abrasiva y la otra para la rectificación de la muela reguladora y el intrínsecamente pesado conjunto muela abrasiva puede desplazarse a lo largo de dos ejes, según una arquitectura muy común.EP 1080834 A (D1) discloses a centerless grinding machine that requires two rectifications different, one for grinding the grinding wheel and the other for rectifying the grinding wheel and the intrinsically heavy grinding wheel set can move along two axes, according to a very common architecture.
Generalmente, la herramienta de rectificación de la muela abrasiva y la herramienta de rectificación de la muela reguladora requieren ambas de actuadores dedicados con control en los dos ejes para producir de manera precisa el perfil deseado en las partes de trabajo de las superficies periféricas de la muela respectiva a re-rectificar.Generally, the rectification tool of grinding wheel and grinding wheel grinding tool regulators require both dedicated actuators with control in the two axes to precisely produce the desired profile in the working parts of the peripheral surfaces of the wheel respective to re-rectify.
La re-rectificación de la superficie periférica de la muela reguladora, que frecuentemente tiene su eje girado en un cierto ángulo con respecto al eje de la muela abrasiva, para facilitar una progresión transversal deseada de la pieza de trabajo o para mantener la pieza de trabajo giratoria que tiene un diámetro escalonado en un apoyo estable contra el lateral de la muela abrasiva, crea el problema de re-rectificar la superficie periférica de la muela reguladora según una forma hiperboloide para asegurar una línea de contacto sustancialmente recta con la pieza de trabajo giratoria. Estos problemas computacionales pueden mitigarse considerablemente mecanizando la muela reguladora inclinada con una herramienta cuya trayectoria se hace coincidir lo más posible con la línea de contacto de una superficie periférica de la muela con la pieza de trabajo durante el procedimiento de rectificado, es decir, mecanizando la superficie periférica de la muela reguladora con una herramienta de rectificación posicionada frente a la muela reguladora en vez de en la parte posterior o la parte superior de la misma como es habitual en la técnica.The re-rectification of the peripheral surface of the regulating wheel, which frequently it has its axis rotated at a certain angle with respect to the axis of the grinding wheel, to facilitate a desired transverse progression of the workpiece or to keep the workpiece rotating which has a staggered diameter in a stable support against the side of the grinding wheel, creates the problem of re-rectify the peripheral surface of the wheel regulator according to a hyperboloid form to ensure a line of substantially straight contact with the rotating workpiece. These computational problems can be mitigated considerably machining the inclined grinding wheel with a tool whose trajectory is made to match as much as possible with the line of contact of a peripheral surface of the wheel with the piece of work during the grinding procedure, that is, machining the peripheral surface of the regulating wheel with a grinding tool positioned in front of the wheel regulator instead of at the back or top of the same as usual in the art.
En cualquier caso, es evidente el coste acumulativo de los numerosos dispositivos de control de eje lineal independientes a utilizar en la máquina.In any case, the cost is evident Cumulative of the numerous linear axis control devices independent to use in the machine.
Un requisito básico de la estructura de carga de una rectificadora sin centros es la rigidez, en consideración de la relativamente gran masa del conjunto muela abrasiva sometida frecuentemente a empujes e impactos que pueden causar vibraciones. De hecho, la precisión de las regulaciones de corte óptimas calculadas laboriosamente puede peligrar debido a las vibraciones causadas por sacudidas accidentales de extraordinaria intensidad incluso en el caso de estructuras de carga generosamente dimensionadas que soportan la pesada muela abrasiva que gira rápidamente. Además de malograr el corte calculado laboriosamente, las vibraciones pueden dañar o incluso romper irreparablemente las herramientas de rectificación, generalmente de diamante sintético caro. La necesidad de montar la pesada muela abrasiva que gira rápidamente en múltiples carros que se mueven linealmente (para el desplazamiento a lo largo de dos ejes ortogonales bajo un control exacto), reduce la rigidez global y hace que el conjunto sea más susceptible a las vibraciones.A basic requirement of the load structure of A grinding machine without centers is stiffness, considering the relatively large mass of the grinding wheel assembly subjected frequently to thrusts and impacts that can cause vibrations. In fact, the precision of optimal cutting regulations laboriously calculated may be jeopardized due to vibrations caused by accidental shocks of extraordinary intensity even in the case of load structures generously dimensions that support the heavy grinding wheel that rotates quickly. In addition to spoiling the laboriously calculated cut, the vibrations can damage or even irreparably break the grinding tools, usually synthetic diamond expensive. The need to mount the heavy rotating grinding wheel quickly in multiple cars that move linearly (for the displacement along two orthogonal axes under a control exact), reduces overall stiffness and makes the whole more susceptible to vibrations.
Por otra parte, el fluido abrasivo que es normalmente suministrado a la muela abrasiva a velocidades de flujo relativamente altas debe ser drenado continua y eficazmente para prevenir inundar la zona de trabajo debido a atascos ocasionales.Moreover, the abrasive fluid that is normally supplied to the grinding wheel at flow rates relatively high must be drained continuously and effectively to prevent flooding the work area due to traffic jams Occasional
Para cumplir con estos requisitos importantes e incluso opuestos, la presente invención ofrece una solución técnica excepcionalmente eficaz y simple, por medio de la rectificadora de la reivindicación 1.To meet these important requirements and even opposites, the present invention offers a technical solution exceptionally effective and simple, by means of the grinding machine claim 1
Se ha observado que mientras se permite la implementación de un mecanizado de rectificación de superficie de las superficies de trabajo de las dos muelas cooperantes en coincidencia sustancial con las respectivas líneas de contacto con la pieza de trabajo, la muela abrasiva puede ser montada en un único carro accionado por un dispositivo de control de eje lineal relativo hacia los lados a lo largo sólo de un eje transversal para realizar una etapa de rectificación de superficie de las superficies periféricas de la muela abrasiva y/o la muela reguladora.It has been observed that while the implementation of a surface rectification machining of the work surfaces of the two cooperating wheels in substantial coincidence with the respective lines of contact with The workpiece, the grinding wheel can be mounted on a single car driven by a linear axis control device relative sideways along only a transverse axis for perform a surface surface rectification stage peripherals of the grinding wheel and / or the grinding wheel.
Empleando sólo un único carro que se mueve transversalmente, en vez del usual par de carros que se desplazan ortogonalmente, se mejora las características de rigidez del conjunto muela abrasiva como un conjunto que se hace menos susceptible a las vibraciones.Using only a single car that moves transversely, instead of the usual pair of cars moving orthogonally, the stiffness characteristics of the grinding wheel set as a set that becomes less susceptible to vibrations.
Preferentemente, el conjunto muela abrasiva, incluyendo el carro único para desplazar la muela abrasiva a través de un giro lateral, ortogonal al eje longitudinal de la bancada de la máquina, durante una etapa de rectificación, es soportado en un plano de la estructura de carga de la máquina inclinado con respecto al plano de la bancada de la máquina (normalmente horizontal), sobre el que la muela reguladora y la cuchilla de la pieza de trabajo están soportadas, en un ángulo que puede estar comprendido entre pocos grados y 90º.Preferably, the grinding wheel assembly, including the unique car to move the grinding wheel through of a lateral turn, orthogonal to the longitudinal axis of the bed of the machine, during a rectification stage, is supported in a plane of the load structure of the inclined machine with respect to the plane of the machine bed (normally horizontal), on which the grinding wheel and the blade of the piece of work are supported, at an angle that can be comprised between a few degrees and 90º.
En el caso de un conjunto de muela abrasiva particularmente pesado, el ángulo de inclinación está limitado preferentemente a 45º como máximo.In the case of a grinding wheel set particularly heavy, the angle of inclination is limited preferably at 45º maximum.
Una disposición opcional y en muchas situaciones preferente de este tipo mejora además la tolerancia a sacudidas e impactos accidentales en el conjunto muela abrasiva además de mejorar significativamente las condiciones para un drenaje más fácil y rápido del líquido refrigerador que se suministra a la muela abrasiva.An optional provision and in many situations such preference further improves the shake tolerance and accidental impacts on the grinding wheel assembly in addition to significantly improve conditions for more drainage Quick and easy coolant supplied to the tooth abrasive
Las herramientas de rectificación para mecanizar las superficies periféricas de las dos muelas se instalan respectivamente una (para rectificar la superficie de la muela reguladora) en el conjunto muela abrasiva y el otro (para rectificar la superficie de la muela abrasiva) en el carro accionado longitudinalmente que soporta el conjunto de muela reguladora, hacia los lados de un extremo y del extremo opuesto de la muela abrasiva y de la muela reguladora, respectivamente.Grinding tools for machining the peripheral surfaces of the two molars are installed respectively one (to rectify the surface of the wheel regulator) on the grinding wheel set and the other (for rectify the surface of the grinding wheel) in the driven carriage longitudinally supporting the regulating wheel assembly, towards the sides of one end and the opposite end of the wheel abrasive and grinding wheel, respectively.
La herramienta de rectificación para la muela reguladora, montada en el conjunto muela abrasiva está en un brazo fijado de manera que puede pivotar para ser colocado en una posición de espera o retrasada durante el proceso de rectificado y para ser desplazado a una posición de extensión hacia delante para mecanizar la superficie periférica de la muela reguladora durante un ciclo de re-rectificación.The grinding tool for the wheel regulator, mounted on the grinding wheel assembly is on one arm set so that it can pivot to be placed in a position waiting or delayed during the grinding process and to be moved to a forward extension position to machine the peripheral surface of the regulating wheel during a cycle of re-rectification
La posición relativa de la muela reguladora y el soporte de cuchilla para soportar la pieza de trabajo transportados en dicho carro que se desplaza longitudinalmente puede ser ajustada por medio de una rueda piloto accionada manualmente o alternativamente usando un carro secundario que transporta la muela reguladora, desplazable longitudinalmente en el carro (principal) que se desplaza en la bancada, por medio de un tercer dispositivo de control de eje lineal.The relative position of the grinding wheel and the blade holder to support the transported workpiece in said carriage that moves longitudinally can be adjusted by means of a manually operated pilot wheel or alternatively using a secondary car that carries the wheel regulator, movable longitudinally in the car (main) that moves on the bench, by means of a third device Linear axis control.
La muela reguladora se fija en un montaje giratorio para permitir el giro de su eje en un cierto ángulo (normalmente comprendido entre 1º y 9º) cuando funciona según un modo de "alimentación continua".The grinding wheel is fixed in a mounting swivel to allow the rotation of its axis at a certain angle (normally between 1º and 9º) when it works according to a "continuous feed" mode.
Opcionalmente, la bancada de la máquina sobre la que el conjunto muela reguladora puede ser girado en el plano horizontal de la bancada en un cierto ángulo, para rectificar piezas cónicas.Optionally, the machine bed on the that the grinding wheel assembly can be turned in the plane horizontal of the bench at a certain angle, to rectify pieces conical
El movimiento del carro principal que se desplaza longitudinalmente que transporta el soporte de cuchilla, la herramienta de rectificación para la muela abrasiva y el conjunto rueda reguladora montada de manera que puede girar, y/o del carro secundario para desplazar longitudinalmente la muela reguladora, o los movimientos de los carros primario y secundario que se desplazan longitudinalmente y el recorrido transversal del conjunto muela abrasiva y la herramienta de rectificación para la muela reguladora pueden ser controlados de manera coordinada para producir el deseado perfil renovado de la superficie periférica de la muela abrasiva y/o la muela reguladora cuando la respectiva herramienta de rectificación transportada en el conjunto muela abrasiva es colocada en una posición operativa para mecanizar la superficie periférica de la muela reguladora.The movement of the main car that longitudinally displaces that carries the blade holder, grinding tool for grinding wheel and assembly Regulatory wheel mounted so that it can rotate, and / or carriage secondary to move the regulating wheel longitudinally, or the movements of the primary and secondary cars that move longitudinally and the transverse path of the set grinding wheel and grinding tool for grinding wheel regulatory can be controlled in a coordinated manner to produce the desired renewed profile of the peripheral surface of the grinding wheel and / or the grinding wheel when the respective grinding tool transported in the grinding wheel assembly abrasive is placed in an operative position to machine the peripheral surface of the regulating wheel.
En la práctica, el número total de dispositivos de control de eje lineal requeridos para rectificar las superficies operativas de la muela abrasiva y de la muela reguladora pueden ser dos o, según una forma de realización alternativa, tres, permitiendo de esta manera un ahorro considerable, comparado con el mayor número de dispositivos de control de eje lineal utilizados en las máquinas conocidas con capacidades y rendimientos comparables.In practice, the total number of devices linear axis control required to rectify surfaces operating of the grinding wheel and the grinding wheel can be two or, according to an alternative embodiment, three, thus allowing considerable savings, compared to the greater number of linear axis control devices used in known machines with capacities and yields comparable.
En cualquier caso, el conjunto muela abrasiva más crítico (debido a su relativamente alto peso y alta velocidad de giro) emplea un único carro que se desplaza transversalmente, consiguiendo de esta manera una rigidez mejorada y una ausencia de vibraciones considerable.In any case, the grinding wheel set more critical (due to its relatively high weight and high speed turning) uses a single car that travels transversely, thus achieving improved rigidity and an absence of considerable vibrations.
El hecho de que el mecanizado de la superficie de la muela abrasiva y de la superficie de la muela reguladora se realizan en sus lados frontales respectivos, en otras palabras, a lo largo de la trayectoria de la punta de la herramienta de rectificación que prácticamente coincide con la línea de contacto de la muela con la pieza de trabajo, simplifica enormemente una interpolación muy exacta de los movimientos ortogonales mutuos de los conjuntos de las dos muelas que transportan las respectivas herramientas de rectificación y produce eficazmente un perfil rectilíneo, incluso cuando el eje de la muela reguladora no está paralelo con el eje de la muela abrasiva.The fact that surface machining of the grinding wheel and the surface of the grinding wheel are perform on their respective front sides, in other words, at toolpath tip path rectification that practically matches the contact line of the grinding wheel with the workpiece greatly simplifies a very exact interpolation of the mutual orthogonal movements of the sets of the two wheels that transport the respective rectification tools and effectively produces a profile rectilinear, even when the axis of the regulating wheel is not parallel with the axis of the grinding wheel.
La invención se define más precisamente en las reivindicaciones anejas.The invention is more precisely defined in the attached claims.
La Figura 1 es una vista general de una rectificadora sin centros según una primera forma de realización de esta invención.Figure 1 is an overview of a grinding machine without centers according to a first embodiment of this invention.
La Figura 2 es una vista general de una rectificadora sin centros según una forma de realización alternativa.Figure 2 is an overview of a grinding machine without centers according to one embodiment alternative.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de la rectificadora sin centros de la Figura 2, que muestra una etapa de la rectificación.Figure 3 is a perspective view of the centerless grinding machine of Figure 2, which shows a stage of rectification
La Figura 4 es una vista en perspectiva de la rectificadora sin centros de la Figura 2, que muestra el mecanizado de la superficie periférica de la muela abrasiva.Figure 4 is a perspective view of the centerless grinding machine of Figure 2, which shows the machining of the peripheral surface of the grinding wheel.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de la rectificadora sin centros de la Figura 2, que muestra el mecanizado de la superficie periférica de la muela reguladora.Figure 5 is a perspective view of the centerless grinding machine of Figure 2, which shows the machining of the peripheral surface of the regulating wheel.
La Figura 1 es una representación básica de una rectificadora sin centros según un ejemplo preferente de una forma de realización de esta invención.Figure 1 is a basic representation of a centerless grinding machine according to a preferred example in one way of realization of this invention.
La máquina tiene una base 1 sobre la que se fija de manera segura un elemento bancada horizontal 2 y una estructura de soporte separada 3 para la muela abrasiva G.The machine has a base 1 on which it is fixed securely a horizontal bench element 2 and a structure of separate support 3 for the grinding wheel G.
El elemento bancada horizontal 2 puede ser girado en el plano horizontal alrededor del eje 4 para manipular piezas de trabajo cónicas, tal como se prevé normalmente en estas máquinas.The horizontal bench element 2 can be rotated in the horizontal plane around axis 4 to manipulate conical work pieces, as normally provided in these machines
La cuchilla 5, que soporta la pieza de trabajo W, se mantiene en un soporte de cuchilla 6, que está fijado a un primer carro 7, en el que está montada también una pieza erguida 18, en cuya parte superior se fija una herramienta de rectificación de diamante 17 para mecanizar la superficie de la muela abrasiva G. El carro 7, que transporta la muela reguladora montada giratoriamente C, cuyo eje de giro se indica con el número 8, es desplazado longitudinalmente en el elemento bancada horizontal 2 por un primer dispositivo de control de eje lineal, indicado esquemáticamente por el motor actuador M1 y el tornillo 9.The blade 5, which supports the workpiece W, is maintained in a blade holder 6, which is fixed to a first carriage 7, in which an upright piece 18 is also mounted, in whose upper part a grinding tool is fixed diamond 17 to machine the surface of the grinding wheel G. The car 7, which carries the rotating wheel regulator C, whose axis of rotation is indicated by the number 8, is displaced longitudinally in the horizontal bench element 2 for a first linear axis control device, indicated schematically by the actuator motor M1 and the screw 9.
La muela reguladora C, en la forma de realización mostrada está montada en un carro secundario 10, que se puede desplazar longitudinalmente sobre el carro principal 7 accionando una rueda piloto manual 11 girando el tornillo 12 para ajustar la distancia de la muela reguladora C de la pieza de trabajo soportada en la cuchilla 5.The grinding wheel C, in the form of embodiment shown is mounted on a secondary carriage 10, which is can move longitudinally on the main carriage 7 by driving a manual pilot wheel 11 by turning screw 12 to adjust the distance of the grinding wheel C of the workpiece supported on the blade 5.
La muela abrasiva G está montada en un único carro 13 que se desplaza transversalmente al eje longitudinal de la máquina.The grinding wheel G is mounted on a single carriage 13 that travels transversely to the longitudinal axis of the machine.
El movimiento transversal del conjunto muela abrasiva es accionado por un segundo dispositivo de control de eje lineal, indicado esquemáticamente por el motor de accionamiento M2 y el tornillo 14.The transverse movement of the whole grind abrasive is driven by a second shaft control device linear, indicated schematically by the M2 drive motor and the screw 14.
Una herramienta de rectificación 15 para mecanizar periódicamente las superficies periféricas de la muela reguladora C es transportada en el extremo de un brazo pivotante 16, montado a los lados de la muela abrasiva. El brazo fijado de manera que puede pivotar 16 puede ser girado desde su posición de reposo a una posición activa para realizar una etapa de rectificación de la superficie periférica de la muela reguladora C.A rectification tool 15 for periodically machining the peripheral surfaces of the wheel regulator C is transported at the end of a pivoting arm 16, mounted on the sides of the grinding wheel. Arm fixed so which can pivot 16 can be rotated from its resting position to an active position to perform a rectification stage of the peripheral surface of the regulating wheel C.
En la Figura 2 se muestra una forma de realización alternativa de la máquina de esta invención. Prácticamente, según esta forma de realización alternativa un tercer dispositivo de control de eje lineal indicado por el motor de accionamiento M3 sustituye a la rueda piloto accionada manualmente 11 de la forma de realización de la Figura 1.Figure 2 shows a form of alternative embodiment of the machine of this invention. Practically, according to this alternative embodiment a third linear axis control device indicated by the motor M3 drive replaces the driven pilot wheel manually 11 of the embodiment of Figure 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de la máquina de la Figura 2, representada durante un procedimiento de rectificado de la pieza W.Figure 3 is a perspective view of the machine of Figure 2, represented during a process of grinding of the piece W.
En esta vista en perspectiva puede observarse más fácilmente la posición de la herramienta de rectificación de diamante 17 para mecanizar la superficie de la muela abrasiva G montada en la parte superior de la pieza erguida 18, fijada sobre el carro principal 7 junto con el soporte de cuchilla 6.In this perspective view you can see more easily the position of the grinding tool of diamond 17 for machining the surface of the grinding wheel G mounted on the top of the erect piece 18, fixed on the main carriage 7 together with the blade holder 6.
Según una característica esencial de la máquina de esta invención, ambas herramientas de rectificación 15 y 17, se disponen de manera que mecanizan la muela respectiva en la parte "frontal" de la misma. Más específicamente, durante la ejecución de una etapa de rectificación, las trayectorias espaciales de las puntas cortadoras de las herramientas de rectificación 15 y 17, relativas a las superficies de trabajo de la muela mecanizada por la herramienta, son paralelas a y coinciden sustancialmente con las líneas de contacto de la muela mecanizada respectiva con la pieza de trabajo W, durante el procedimiento de rectificado.According to an essential feature of the machine of this invention, both rectification tools 15 and 17, are they have so that they mechanize the respective wheel in the part "front" of it. More specifically, during execution of a rectification stage, the space trajectories of the cutting tips of the grinding tools 15 and 17, relative to the working surfaces of the machined wheel by the tool, are parallel to and substantially coincide with the contact lines of the respective machined wheel with the Workpiece W, during the grinding procedure.
Esta condición de realizar un mecanizado de rectificación de las superficies de trabajo de la muela abrasiva y la muela reguladora elimina prácticamente la necesidad de calcular exactamente una curva hiperboloide de ajuste óptimo tal como sería necesario hacer en muchas circunstancias para asegurar una línea de contacto recta de la muela mecanizada con una superficie de la pieza de trabajo cilíndrica, teniendo en cuenta el eventual ángulo de giro del eje de la muela reguladora con respecto al eje de la muela abrasiva como es normalmente necesario para facilitar una cierta velocidad de progresión de las piezas de trabajo W transversalmente durante el rectificado, según un modo conocido como "alimentación continua".This condition of machining of grinding of the work surfaces of the grinding wheel and the regulating wheel eliminates practically the need to calculate exactly a hyperboloid curve of optimal fit as it would be necessary in many circumstances to ensure a line of straight contact of the machined wheel with a surface of the cylindrical workpiece, taking into account the eventual angle of rotation of the axis of the regulating wheel with respect to the axis of the grinding wheel as is normally necessary to facilitate a certain speed of progression of workpieces W transversely during grinding, according to a known way as "continuous feeding".
Según la máquina de la forma de realización mostrada en la Figura 1, la rectificación de un cierto perfil de trabajo de la muela abrasiva G y de la muela reguladora C se consigue por medio de los movimientos controlados de manera coordinada de los dos carros, es decir el eje longitudinal del movimiento del primer carro 7, que transporta la muela reguladora C y la herramienta de rectificación 17, y el eje transversal del movimiento del segundo carro 13, que transporta la muela abrasiva G y la herramienta de rectificación 15.According to the machine of the embodiment shown in Figure 1, the rectification of a certain profile of work of the grinding wheel G and the grinding wheel C se get through controlled movements so coordinated of the two cars, that is the longitudinal axis of the movement of the first carriage 7, which carries the regulating wheel C and the grinding tool 17, and the transverse axis of the movement of the second carriage 13, which carries the grinding wheel G and the rectification tool 15.
La posición relativa de la muela reguladora C con respecto al soporte de cuchilla 6, en función de las dimensiones de la pieza de trabajo W se ajusta bien manualmente girando la rueda piloto 11 en la forma de realización de la Figura 1, o bien automáticamente por medio del tercer dispositivo de control de eje lineal M3, en la forma de realización alternativa de la Figura 2.The relative position of the regulating wheel C with respect to the blade holder 6, depending on the dimensions of the workpiece W fits well manually by turning the pilot wheel 11 in the embodiment of Figure 1, or automatically by means of the third axis control device linear M3, in the alternative embodiment of Figure 2.
Por supuesto, el uso de un tercer dispositivo de control de eje lineal mejorará las posibilidades de implementar un control completamente automático del proceso de trabajo, incluyendo la búsqueda y el mantenimiento de las condiciones óptimas de corte para realizar el proceso de rectificación.Of course, the use of a third device linear axis control will improve the chances of implementing a fully automatic control of the work process, including the search and maintenance of optimal cutting conditions to perform the rectification process.
En cualquier caso, el número total de dispositivos de control de eje lineal para una máquina realizada según la presente invención sigue siendo menor que el número empleado normalmente en una máquina de capacidades y rendimientos comparables.In any case, the total number of linear axis control devices for a machine made according to the present invention is still less than the number normally used in a capacity and performance machine comparable.
En la forma de realización mostrada, el plano de la estructura de carga que soporta el conjunto muela abrasiva no es horizontal sino que está inclinado en un ángulo \alpha. Aunque esta condición no es estrictamente necesaria para conseguir los objetivos de esta invención en términos de una minimización del número de dispositivos de control de eje lineal, ayuda además a la rigidez del conjunto muela abrasiva para hacerlo menos susceptible a vibraciones. El ángulo de inclinación \alpha que es preferentemente igual o inferior a 45º en caso de un conjunto muela abrasiva relativamente grande y pesado, pero puede incluso alcanzar los 90º.In the embodiment shown, the plane of the load structure that supports the grinding wheel assembly is not horizontal but is inclined at an angle α. Though This condition is not strictly necessary to achieve Objectives of this invention in terms of minimization of number of linear axis control devices, also helps the rigidity of the grinding wheel set to make it less susceptible to vibrations The angle of inclination? Which is preferably equal to or less than 45º in case of a molar set relatively large and heavy abrasive, but can even reach the 90º.
En cualquier caso, una inclinación del plano de soporte de la muela abrasiva con respecto al plano de la bancada 2 mejora las condiciones para una más rápida y menos problemática descarga del fluido rectificador.In any case, an inclination of the plane of grinding wheel support with respect to the bench 2 plane improves conditions for faster and less problematic discharge of rectifying fluid.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de la máquina de la Figura 2 que representa una etapa de rectificado. En esta perspectiva es más fácil situar con mayor precisión los elementos funcionales descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1 y 2.Figure 3 is a perspective view of the machine of Figure 2 depicting a grinding stage. In this perspective is easier to place more precisely the functional elements described above with reference to Figures 1 and 2.
Tal como se muestra esquemáticamente el conjunto muela abrasiva montado en el carro secundario 10 puede ser girado en el plano vertical tal como se representa esquemáticamente por los símbolos flecha trazados alrededor del eje de giro 8, de las Figuras 1 y 2, para inclinar el eje de la muela reguladora C con respecto al eje de la muela abrasiva G en un cierto ángulo para facilitar el avance de las piezas de trabajo transversalmente a lo largo de las superficies de trabajo de las dos muelas, cuando la máquina funciona en un modo de "alimentación continua". Esto se hace generalmente para rectificar grandes piezas de trabajo cilíndricas (mayores que las anchuras de las muelas). El ángulo de giro del eje de la muela reguladora puede ser de aproximadamente 1º o hasta aproximadamente 9º. Incluso cuando se gira el eje de la muela reguladora C, la posición de la herramienta de rectificación 17 permanece inalterada ya que la herramienta 17 está montada en el carro principal 7, junto con el soporte de cuchilla 6.As the set is schematically shown grinding wheel mounted on secondary car 10 can be rotated in the vertical plane as schematically represented by the arrow symbols drawn around the axis of rotation 8, of the Figures 1 and 2, to tilt the axis of the regulating wheel C with with respect to the axis of the grinding wheel G at a certain angle to facilitate the progress of work pieces transversely to what along the work surfaces of the two wheels, when the Machine operates in a "continuous feed" mode. This It is usually done to rectify large pieces of work cylindrical (greater than the widths of the molars). The angle of rotation of the axis of the regulating wheel can be approximately 1º or until about 9º. Even when you turn the axis of the grinding wheel C, the position of the grinding tool 17 remains unchanged since tool 17 is mounted on the main carriage 7, together with the blade holder 6.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de la máquina que muestra la ejecución de una etapa de rectificación de la superficie periférica de la muela abrasiva giratoria G.Figure 4 is a perspective view of the machine that shows the execution of a rectification stage of the peripheral surface of the rotating grinding wheel G.
Para realizar dicha etapa de rectificación periódica de la muela abrasiva G, el suministro de piezas de trabajo a la máquina es momentáneamente interrumpido, el dispositivo de control de eje lineal M1 del carro principal que se mueve longitudinalmente 7 y el dispositivo de control de eje lineal M2 del carro que se mueve transversalmente 13 del conjunto muela abrasiva son accionados coordinadamente para producir el mecanizado deseado de la superficie periférica de la muela abrasiva G durante su giro transversal por medio de la herramienta de diamante 17 transportada por el carro principal que se desplaza longitudinalmente 7. Cuando el mecanizado de rectificación ha sido completado el carro 7 que transporta la herramienta 17 es retraído y el conjunto muela abrasiva es retornado a su posición normal de trabajo por medio del dispositivo de control de eje lineal respectivo M2.To perform said rectification stage periodic grinding wheel G, the supply of work pieces to the machine is momentarily interrupted, the device M1 linear axis control of the main carriage moving longitudinally 7 and the linear axis control device M2 of the carriage that moves transversely 13 of the grinding wheel assembly they are coordinated to produce the desired machining of the peripheral surface of the grinding wheel G during its rotation transverse by means of diamond tool 17 transported by the main car that moves longitudinally 7. When the machining of rectification has been completed car 7 which transports tool 17 is retracted and the assembly grinds abrasive is returned to its normal working position by means of respective linear axis control device M2.
Después, los parámetros de rectificación se resetean y puede reanudarse el procesamiento de rectificación de las piezas de trabajo.Then, the rectification parameters are reset and rectification processing can resume The work pieces.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de la máquina que muestra la ejecución de una etapa de rectificado de la muela reguladora giratoria C por medio de la herramienta de rectificación relativa 15 transportada en la punta del brazo pivotante 16.Figure 5 is a perspective view of the machine that shows the execution of a grinding stage of the rotating wheel C by means of the tool relative rectification 15 carried on the tip of the arm pivoting 16.
Esta operación puede realizarse simultáneamente a una operación de rectificado de la muela abrasiva o separadamente, modificando las posiciones relativas de la muela reguladora y la herramienta de diamante 17 desplazando el carro secundario 10.This operation can be performed simultaneously. to a grinding operation of the grinding wheel or separately, modifying the relative positions of the grinding wheel and the diamond tool 17 moving the secondary carriage 10.
Para realizar dicha etapa de rectificación de la muela reguladora C, el suministro de piezas de trabajo se interrumpe momentáneamente en el caso de que la bancada 2 esté colocada en una posición inclinada (girada en el plano horizontal) debido a una conicidad de las piezas de trabajo suministradas a la máquina la bancada 2 es retornada momentáneamente a una alineación perfecta con el eje longitudinal de la máquina.To perform said rectification stage of the grinding wheel C, the supply of work pieces is interrupts momentarily in case bench 2 is placed in an inclined position (rotated in the horizontal plane) due to a conicity of the work pieces supplied to the machine bench 2 is momentarily returned to an alignment Perfect with the longitudinal axis of the machine.
El brazo pivotante 16 es girado para colocar la herramienta rectificadora 15 en una posición operativa y el dispositivo de control de eje lineal M1 del carro longitudinal principal 7 y el dispositivo de control de eje lineal M2 del carro con movimiento transversal 13 se activan coordinadamente para accionar el conjunto muela abrasiva transversalmente para mecanizar la superficie periférica de la muela reguladora giratoria C a lo largo de una línea paralela a y prácticamente coincidente con la línea de contacto de la muela reguladora C con la pieza de trabajo durante la etapa de rectificado.The pivoting arm 16 is rotated to place the grinding tool 15 in an operational position and the M1 linear axis control device of the longitudinal carriage main 7 and the carriage M2 linear axis control device with transverse movement 13 they are activated in coordination to drive the grinding wheel assembly transversely to machine the peripheral surface of the rotating regulating wheel C at along a line parallel to and practically coincident with the contact line of the grinding wheel C with the workpiece during the grinding stage.
Una vez que el mecanizado de rectificación ha sido completado, el carro 7 es retraído y el conjunto muela abrasiva vuelve a su posición normal de trabajo, el brazo pivotante 16 es levantado a su posición de reposo (no operativa), y el rectificado de las piezas de trabajo puede ser reanudado (después de devolver la bancada 2 a la orientación inclinada deseada si se da el caso). Por el contrario, la inclinación del eje de rotación de la muela reguladora C, si está fijada para el procesamiento particular que se está realizando, se mantiene también durante la etapa de rectificación de la muela reguladora C, por las razones indicadas anteriormente.Once the machining of rectification has been completed, car 7 is retracted and the assembly grinds abrasive returns to its normal working position, the pivoting arm 16 is raised to its resting position (non-operative), and the grinding of work pieces can be resumed (after return bed 2 to the desired inclined orientation if given the case). On the contrary, the inclination of the rotation axis of the grinding wheel C, if set for processing particular that is being carried out, is also maintained during the grinding wheel rectification stage C, for the reasons indicated above.
La capacidad de realizar el mecanizado de rectificación de las superficies de la muela abrasiva y la muela reguladora a lo largo de trayectorias espaciales de las herramientas que prácticamente coinciden con la línea de contacto de las respectivas muelas con la pieza de trabajo giratoria, asegura un mecanizado en casi una línea recta perfecta de las superficies de las muelas independientemente del ángulo de giro del eje de la muela reguladora C con respecto al eje de la muela abrasiva G que puede fijarse para realizar un cierto procedimiento de rectificado, sin cargar con cálculos complejos una unidad de procesamiento que gobierna una correcta interpolación de los movimientos mutuamente ortogonales de los carros o de los conjuntos de fijación de herramientas independientes accionados por actuadores de control de eje lineal respectivos.The ability to perform the machining of grinding of grinding wheel and grinding wheel surfaces regulator along toolpaths which practically coincide with the contact line of the respective wheels with the rotating workpiece, ensures a machining on almost a perfect straight line of the surfaces of the wheels regardless of the angle of rotation of the axis of the grinding wheel C with respect to the axis of the grinding wheel G which can be set to perform a certain grinding procedure, without loading with complex calculations a processing unit that governs a correct interpolation of movements mutually orthogonal carriages or fixing sets independent tools operated by control actuators respective linear axis.
Claims (8)
- dicha muela abrasiva (G) está montada en un único carro (13) que se puede mover por medio de un segundo dispositivo de control de eje lineal (M2) en un plano de dicha estructura de carga (3) en una dirección ortogonal al eje longitudinal de dicha bancada (2);said tooth abrasive (G) is mounted on a single carriage (13) that can be moved by means of a second linear axis control device (M2) in a plane of said load structure (3) in one direction orthogonal to the longitudinal axis of said bed (2);
- dicho carro único (13) siendo desplazado transversalmente por dicho segundo dispositivo de control de eje lineal (M2) para tener la superficie de la muela abrasiva (G) mecanizada por dicha primera herramienta de rectificación (17) y/o la superficie de la muela reguladora (C) mecanizada por dicha segunda herramienta de rectificación (15) cuando está posicionada expresamente por dicho brazo pivotante (16).said car single (13) being displaced transversely by said second linear axis control device (M2) to have the surface of the grinding wheel (G) machined by said first tool of rectification (17) and / or the surface of the regulating wheel (C) machined by said second grinding tool (15) when it is expressly positioned by said pivoting arm (16).
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