ES2312392T3 - Procedimiento, dispositivo y software para el amolado perfilador y el rectificado simultaneo de la herramienta amoladora. - Google Patents
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Abstract
Sistema (10; 40) de amolado perfilador con un husillo de amolado para soportar en forma giratoria una muela abrasiva (18; 41; 80), un dispositivo para soportar una herramienta rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) y un sujetador (11; 35) para recibir e inmovilizar una pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar, en donde el sistema (10; 40) presenta medios para hacer posible un movimiento relativo de la muela abrasiva (18; 41; 80) con respecto a la pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar a fin de poder realizar con la muela abrasiva (18; 41; 80) un proceso de amolado perfilador en la pieza de trabajo (21; 33), en donde el sistema (10; 40) presenta unos medios adicionales para hacer posible un movimiento relativo de la herramienta rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) con respecto a la muela abrasiva (18; 41; 80) a fin de poder realizar con la herramienta rectificadora (20; 30; 42; 90; 91), al mismo tiempo que el proceso de amolado perfilador, un proceso de rectificado en la muela abrasiva (18; 41; 80), caracterizado porque el sistema (10; 40) comprende un módulo de software (62; 71) para poder realizar uno o varios procedimientos de corrección a fin de reducir o eliminar completamente las imprecisiones de perfilado generadas en la pieza de trabajo (21; 31) durante la mecanización de amolado y el proceso de rectificado simultáneo.
Description
Procedimiento, dispositivo y software para el
amolado perfilador y el rectificado simultáneo de la herramienta
amoladora.
La invención concierne a un procedimiento para
el amolado perfilador y el rectificado simultáneo de la herramienta
amoladora según el preámbulo de la reivindicación 9, así como a un
sistema para realizar este procedimiento según el preámbulo de la
reivindicación 1. La invención, concierne, además, a un sistema de
control por software según el preámbulo de la reivindicación 12 con
el que puede realizarse un procedimiento de esta clase en un
sistema adecuado. Un ejemplo de un procedimiento, un sistema o un
módulo de software de esta clase es conocido por el documento WO 98
02268.
Se ofrecen numerosas máquinas con las cuales se
puede mecanizar una pieza de trabajo con ayuda de una herramienta
amoladora. Tales máquinas se utilizan, por ejemplo, para el llamado
amolado perfilador o conformador. Típicamente, la herramienta
amoladora es movida por un sistema de control adecuado de la máquina
a lo largo de la pieza de trabajo a mecanizar de modo que se genere
el perfil deseado o la forma deseada.
Se conocen máquinas de amolado perfilador de
configuraciones diferentes en las que se utiliza una muela abrasiva
rotativa. Se emplean parcialmente muelas abrasivas que presentan al
menos aproximadamente el contorno negativo del perfil que se ha de
producir. En otros casos, se define nuevamente el contorno de la
muela abrasiva por medio de un cálculo de penetración. En tales
procesos de amolado y también en otros procesos de conformación la
herramienta amoladora está sometida a cierto desgaste.
Por este motivo, las máquinas convencionales
tienen un dispositivo de rectificado que se utiliza para preparar
la herramienta amoladora. A este fin, se interrumpe el proceso de
amolado propiamente dicho y se rectifica la herramienta amoladora
por medio de la herramienta rectificadora. En las máquinas actuales
el tiempo secundario originado por el rectificado se eleva hasta un
30% del tiempo de funcionamiento de la máquina. Durante el
rectificado (también conocido como acondicionamiento) no se puede
utilizar productivamente una máquina de esta clase. Se reduce así
la rentabilidad de la máquina. Esto es desventajoso especialmente en
el caso de máquinas complicadas con una demanda de inversión
correspondientemente elevada. Además, se reduce el rendimiento de
las máquinas debido al tiempo secundario. El documento WO 98 02268
revela una máquina de amolado perfilador que, al mismo tiempo
realiza el amolado, puede ser rectificada por medio de una muela
rectificadora. Sin embargo, no se aborda el problema que se
presenta debido a que la muela rectificadora modifica la forma
exterior de la muela abrasiva. Se originan así ciertas variaciones
del perfil producido en la pieza de trabajo.
Un problema de la presente invención consiste en
proporcionar un procedimiento para reducir el tiempo secundario
ocasionado por el rectificado.
Un problema de la presente invención consiste en
proporcionar un dispositivo en el que esté reducido su tiempo
secundario originado por el rectificado.
Otro problema de la invención consiste en
proporcionar un software correspondiente.
El problema se resuelve según la invención por
medio de un dispositivo según la reivindicación 1, por medio de un
procedimiento que comprende los pasos indicados en la reivindicación
9 y por medio de un módulo de software indicado en la
reivindicación 12, respectivamente.
Una ventaja del procedimiento según la invención
consiste en que no se tiene que interrumpir el proceso de amolado
para realizar el rectificado. La máquina está disponible así durante
un tiempo principal más largo, lo que tiene una influencia positiva
sobre la productividad.
Ejecuciones ventajosas del dispositivo según la
invención forman los objetos de las reivindicaciones 2 a 9.
Otras realizaciones ventajosas del procedimiento
según la invención están reproducidas en las reivindicaciones 11 a
13.
Ejecuciones ventajosas del módulo de software
pueden deducirse de las reivindicaciones 15 y 16.
Una ventaja de la invención consiste en que hace
posible la mecanización de piezas de trabajo con alta precisión sin
que tenga que interrumpirse el proceso de mecanización para realizar
el rectificado.
La invención es adecuada para máquinas de
amolado perfilador, especialmente para máquinas de fabricación de
dentados. Según la invención, se pueden mecanizar, por ejemplo,
ruedas dentadas con dentado tanto recto como oblicuo.
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La invención puede utilizarse de manera
ventajosa en máquinas de mecanización como las que se utilizan en
numerosas empresas industriales y de fabricación.
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En lo que sigue se describen con más detalle
ejemplos de realización de la invención haciendo referencia a los
dibujos. Muestran:
La figura 1, una primera forma de realización
según la presente invención;
La figura 2A, un alzado lateral esquemático de
la primera forma de realización;
La figura 2B, una vista en planta esquemática de
la primera forma de realización;
La figura 2C, una representación esquemática en
la que pueden apreciarse la zona de mecanización y la zona de
rectificado según la invención;
La figura 3, una vista parcial esquemática de
una segunda forma de realización conforme a la presente
invención;
La figura 4, una vista parcial esquemática de
una tercera forma de realización según la presente invención;
La figura 5, una cuarta forma de realización
según la presente invención;
La figura 6, una primera forma de realización de
un software según la presente invención;
La figura 7, una segunda forma de realización de
un software según la presente invención;
La figura 8, una primera forma de realización de
una muela abrasiva según la presente invención;
La figura 9A, una primera forma de realización
de una muela rectificadora según la presente invención;
La figura 9B, una segunda forma de realización
de una muela rectificadora según la presente invención;
La figura 10A, un ejemplo de diagrama para
representar la velocidad periférica de una muela abrasiva en función
del diámetro de dicha muela abrasiva y de la velocidad de rotación
del husillo de la muela abrasiva según la presente invención; y
La figura 10B, un ejemplo de diagrama para
representar la velocidad periférica de una muela rectificadora en
función del diámetro de dicha muela rectificadora y de la velocidad
de rotación del husillo de la muela rectificadora según la presente
invención.
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En aras de una mayor sencillez, en la siguiente
descripción se habla principalmente de la mecanización perfiladora
o conformadora de ruedas dentadas. Sin embargo, la invención se
puede aplicar también a la mecanización perfiladora o conformadora
de otras piezas de trabajo. Los términos conformación y perfilado se
consideran aquí como sinónimos.
Según la invención, una muela abrasiva sirve de
herramienta amoladora. La muela abrasiva puede tener, por ejemplo,
aproximadamente el contorno negativo del perfil a producir (una
muela abrasiva de esta clase se llama también muela abrasiva de
forma), o bien el contorno de la muela abrasiva se obtiene y define
por medio de un cálculo de penetración. En relación con la presente
invención, se pueden utilizar todas las clases de muelas abrasivas
rectificables para la mecanización conformadora de una pieza de
trabajo. Especialmente adecuadas son muelas abrasivas rectificables
tales como muelas abrasivas de corindón fino, muelas de carburo de
silicio y muelas abrasivas cerámicas.
En la figura 1 se muestra un primer sistema 10
según la invención para la mecanización de piezas de trabajo. El
sistema 10 mostrado comprende una bancada de máquina 12. La pieza de
trabajo a mecanizar (no mostrada) se apoya hidrostáticamente sobre
una mesa redonda 11. La mesa redonda 11 es movida por medio de un
accionamiento. Opcionalmente, la bancada de la máquina está
provista de una sufridera 13 (también llamada contrasoporte) para
poder inmovilizar mejor la pieza de trabajo sobre la mesa redonda. A
este fin, la sufridera 13 está equipada por un manguito
portahusillo 9. Sobre la bancada 12 de la máquina está apoyado
hidrostáticamente un soporte 14. El soporte 14 puede ser movido por
un accionamiento en la dirección Y. El soporte 14 lleva un carro de
avance 15 con un dispositivo de basculación 16. En el dispositivo de
basculación 16 está fijado un husillo de amolado 17 con una muela
abrasiva 18. La muela abrasiva 18 puede ser puesta en rotación D por
medio de un accionamiento. Esta muela gira entonces alrededor del
eje de rotación U. El dispositivo de basculación 16 lleva también
un aparato rectificador 19 con una muela rectificadora 20. La muela
rectificadora 20 puede ser puesta en rotación E por medio de un
accionamiento. Esta muela gira entonces alrededor del eje de
rotación P.
En las figuras 2A y 2B se muestran detalles del
sistema 10 en una representación fuertemente esquematizada. En la
figura 2A se muestra el modo en que la muela abrasiva 18 encaja
lateralmente en la pieza de trabajo 21 que se ha de mecanizar. Como
se ha insinuado, la pieza abrasiva consiste en una rueda dentada con
dentado exterior que está montada sobre la mesa redonda 11. La
muela abrasiva 18 gira en la dirección de la flecha D. En un lado
alejado de la pieza de trabajo 21 se rectifica al mismo tiempo la
muela abrasiva 18. A este fin, la muela rectificadora 20 es puesta
en movimiento de rotación (véase la flecha E) y es guiada por un
accionamiento adecuado con sistema de control asistido por software
(por ejemplo, un sistema de control NC) a lo largo del contorno de
la muela abrasiva 18. En la figura 2B se muestra una vista en planta
esquemática de la mueva abrasiva 18 y la muela rectificadora 20. La
muela rectificadora 20 puede ser movida a lo largo de los ejes X' e
Y'. Con un sistema de mando adecuado, se puede copiar así el
contorno de la muela abrasiva perfilada 18, tal como se insinúa por
medio de la flecha 22. Mediante el proceso de rectificado se puede
mejorar la capacidad de amolado de la muela abrasiva 18 y se puede
definir de nuevo o restablecer su contorno.
En el procedimiento según la invención se
realizan al mismo tiempo, al menos temporalmente, un amolado de
conformación y un rectificado de la muela abrasiva 18. Durante el
rectificado se quita material de la muela abrasiva 18 por medio de
la muela rectificadora 20. Durante el rebajado realizado por la
muela rectificadora 20 gira la muela abrasiva 18 para encajar
después en la pieza de trabajo 21 en otro sitio (por ejemplo, en el
lado opuesto) y perfilar dicha pieza. Cuando la muela rectificadora
20 modifica mínimamente la forma exterior de la muela abrasiva 18,
esta modificación se transmite también directamente a la pieza de
trabajo 21. Se producen así ciertas variaciones del perfil generado
en la pieza de trabajo 21. Únicamente cuando ha concluido un
proceso de rectificado completo se puede partir, durante cierto
tiempo, de la consideración de que la muela abrasiva 18 presenta el
perfil pretendido.
Según la invención, se ejecuta un proceso de
corrección para reducir o eliminar enteramente las variaciones
generadas en la pieza de trabajo 21 durante el proceso de
rectificado. Existen al menos tres enfoques diferentes (corrección
final, corrección intermitente o corrección simultánea) para la
realización del procedimiento de corrección según la invención.
La ejecución más sencilla del procedimiento de
corrección se basa en una pasada de corrección final en la que se
copia el perfil completo de la pieza de trabajo 21. Se eliminan
entonces las variaciones en el perfil. Es recomendable realizar
esta pasada de corrección final con una muela abrasiva nueva 18 o
bien emplear una muela abrasiva justo recién rectificada.
Otro procedimiento de corrección -llamado
corrección intermitente- está subdividido en varias secuencias de
corrección. En este caso, se almacena por el sistema 10 una
información por medio de la cual se pueden identificar más tarde
los tramos perfilados (por ejemplo, los dientes de una rueda
dentada) cuyo perfil fue producido mientras se desarrollaba el
proceso de rectificado. En estos tramos perfilados se puede partir
de la consideración de que con la eliminación de material durante
el rectificado se ha llegado a variaciones del perfil de la pieza
de trabajo. Una vez que se ha rectificado de nuevo la muela abrasiva
18, se pueden atacar de nuevo los tramos perfilados
correspondientemente preseñalados (almacenados en el sistema 10) y
éstos pueden ser reperfilados. A este fin, el sistema puede estar
equipado con un medio de memoria, tal como una memoria de
semiconductor o un disco duro.
En el procedimiento de corrección simultánea se
aplican algoritmos de cálculo para lograr las variaciones del
perfil en la pieza de trabajo originadas por el rectificado mediante
una activación y variación correspondientes del movimiento relativo
de la muela abrasiva 18 con respecto a la pieza de trabajo 21 que se
ha de perfilar. Mediante el movimiento relativo modificado se
pueden compensar las variaciones ocasionadas por la forma modificada
de la muela abrasiva durante el rectificado. Aparte o además del
procedimiento de corrección puramente analítico, se pueden utilizar
también sensores, por ejemplo en forma de una cámara CCD de alta
resolución. Por medio de tales sensores se pueden reconocer y
eventualmente remecanizar variaciones en el perfil de la pieza de
trabajo 21. Es posible también realizar posteriormente mediciones en
un dispositivo de medición separado o en un dispositivo de medición
integrado para iniciar entonces eventualmente medidas de
corrección.
Es imaginable también una combinación de los
tres procedimientos de corrección.
Además de los procedimientos de corrección
descritos, es posible realizar una corrección que tenga en cuenta
el hecho de que, debido al rectificado, se produce una acción de
fuerza sobre la muela abrasiva 18. Debido a la presión de apriete
de la muela rectificadora 20 se puede producir en ciertas
circunstancias un ligero decalaje de la muela abrasiva 18 o un
ligero error angular en la mecanización de la pieza de trabajo 21.
Tales imprecisiones de mecanización pueden determinarse por vía
analítica y puede compensarse mediante una corrección adecuada del
desarrollo del movimiento de la muela abrasiva 18 a lo largo de la
pieza de trabajo 21. A este fin, se puede utilizar un módulo de
software correspondiente.
Debido a la disposición especial de los
diferentes componentes móviles del sistema 10, la muela abrasiva
rotativa 18 puede realizar un movimiento relativo con respecto a la
pieza de trabajo 21 a mecanizar a fin de ejecutar un proceso de
amolado perfilador. Al mismo tiempo, el aparato rectificador 19
puede realizar un movimiento relativo de la muela rectificadora 20
con relación a la muela abrasiva 18 a fin de ejecutar un proceso de
rectificado con la muela rectificadora 20 en la muela abrasiva 18.
Es importante que el aparato rectificador 19 esté dispuesto en el
espacio de modo que no estorbe al proceso de amolado rectificador
propiamente dicho. Idealmente, el rectificado se efectúa en un lado
de la muela abrasiva 18 que está alejado del punto en el que dicha
muela abrasiva 18 encaja en la pieza de trabajo 21 para la
conformación de la misma. Se definen para la muela abrasiva 18 una
llamada zona de rectificado A y una zona de mecanización B, tal como
se muestra, por ejemplo, en la figura 2C. Según la invención, la
zona de mecanización B abarca típicamente un intervalo angular
\beta con respecto a la muela abrasiva 18 entre 30 grados y 180
grados. La zona rectificadora A abarca típicamente un intervalo
angular a entre 20 grados y 90 grados. Es importante que la
zona de rectificado A no se solape con la zona de mecanización
B.
Preferiblemente, el aparato rectificador 19 está
concebido de modo que pueda moverse solidariamente con la muela
abrasiva 18 con respecto a la pieza de trabajo que se ha de
mecanizar. En otras palabras, se conserva sustancialmente la
posición del aparato rectificador con respecto a la muela abrasiva.
Sin embargo, el aparato rectificador 19 ha de estar, además, en
condiciones de realizar un movimiento relativo de la muela
rectificadora 20 a lo largo del contorno de la muela abrasiva 18.
Idealmente, el aparato rectificador presenta con este fin una
unidad de movimiento de dos ejes (por ejemplo, en forma de un carro
de movimientos perpendiculares que puede estar materializado, por
ejemplo, por un servoaccionamiento NC).
Otro punto importante es el siguiente. Hay que
tener en cuenta que el proceso rectificado ha de poder ejecutarse
de modo que el rectificado sea realizado solamente por el movimiento
de la muela rectificadora 20 con respecto a la muela abrasiva 18.
No son adecuados procesos de rectificado convencionales en los que
tiene que variarse la inclinación de la muela abrasiva 18 durante
el rectificado, ya que, según la invención, la muela abrasiva 18 se
encuentra al mismo tiempo acoplada con la pieza de trabajo 21 que se
ha de mecanizar. Una inclinación de la muela abrasiva 18 conduciría
a desviaciones no deseadas en el perfil que se desea lograr.
En otra forma de realización de la invención se
utiliza una llamada rectificadora de forma 30. La rectificadora de
forma 30 es una herramienta que (al menos aproximadamente) reproduce
la forma negativa de la herramienta amoladora 18, tal como se
representa esquemáticamente en la figura 3. La muela abrasiva 18 y
la rectificadora de forma 30 están dispuestas una con relación a
otra de modo que ambas se encuentren en un plano que corresponda al
plano de simetría de las dos muelas 18 y 30 y que sea perpendicular
a los ejes de rotación de dichas muelas 18 y 30. En la forma de
realización mostrada es más sencilla la materialización del aparato
rectificador, ya que solamente es necesario un movimiento paralelo
al eje Y'. Preferiblemente, no sólo gira la muela abrasiva 18, sino
también la rectificadora de forma 30.
En otra forma de realización se utilizan dos
muelas rectificadoras. Las dos muelas rectificadoras pueden ser
idénticas para hacer posible un rectificado simultáneo y por ambos
lados de la muela abrasiva 18. Durante este proceso de rectificado
se encuentra la muela abrasiva 20 en parte entre las dos muelas
rectificadoras. En una forma de realización modificada el aparato
rectificador está equipado con dos muelas rectificadoras
diferentes. Se puede lograr así una flexibilidad adicional en lo que
respecta al rectificado. Se puede realizar un primer paso de
rectificado con una primera de las dos muelas. Sigue luego un
segundo paso de rectificado para hacer posible, por ejemplo, una
remecanización. Sin embargo, se pueden utilizar también
alternativamente las dos muelas rectificadoras para poder realzar
mejor perfiles complicados (como, por ejemplo, cavidades o
variaciones de radio en la zona de flancos).
En la figura 4 se muestra esquemáticamente otra
forma de realización. Los componentes mostrados son parte
integrante de un sistema para la mecanización perfiladora de piezas
de trabajo. En la vista fragmentaria mostrada la pieza de trabajo
33 se ilustra en sección. Se trata de una pieza de trabajo 33 de
forma anular que está provista de dientes 34 en el lado interior.
La pieza de trabajo 33 descansa sobre una base 35 de forma anular
que a su vez está fijada a la mesa redonda 11 (no mostrada en la
figura 4). Se introduce desde arriba una muela abrasiva 18 en la
abertura interior de la pieza de trabajo 33 para generar con un
movimiento relativo adecuado el perfil deseado del dentado
interior. El proceso de amolado es comparable con el proceso de
amolado para generar un dentado exterior. A este fin, la muela
abrasiva 18 está suspendida por medio de un brazo 32. Este brazo 32
está representado en forma fuertemente esquematizada. Idealmente, el
brazo 32 está montado de forma giratoria sobre un carro y sobre la
pieza de trabajo 33 para generar entre la muela abrasiva 18 y la
pieza de trabajo 33 el movimiento relativo necesario para la
generación del perfil. Además, en la zona de la muela abrasiva 18
está dispuesto un aparato rectificador con una muela rectificadora
31. La muela rectificador 31 se mueve solidariamente con la muela
abrasiva 18 dentro de la abertura de la pieza de trabajo 33. Por
otra parte, la muela rectificadora 31 se puede mover de tal manera
que se haga posible un movimiento relativo necesario para el
rectificado entre la muela rectificadora 31 y la muela abrasiva
18.
En la figura 5 se muestra en forma fragmentaria
otro sistema 40 según la invención. En el sistema 40 mostrado el
aparato rectificador 43 está asentado con la muela rectificadora 42
por encima de la muela abrasiva 41. El accionamiento y la
suspensión de la muela rectificadora se encuentran a mano izquierda,
mientras que el accionamiento y la suspensión de la muela abrasiva
41 están dispuestos en el lado derecho. Mediante esta disposición
mutuamente decalada se puede ganar espacio adicional. En el ejemplo
mostrado la zona de rectificado A definida por el ángulo a
es sensiblemente más pequeña que la zona de mecanización B definida
por el ángulo \beta. Las dos zonas A y B no se solapan. Mientras
que, en el área de la zona de mecanización, la muela abrasiva 41
encaja en una pieza de trabajo a mecanizar (no mostrada), en el área
de la zona de rectificado se puede desarrollar el proceso de
rectificado.
Preferiblemente, el sistema comprende un sistema
de mando CNC que activa el aparato rectificador y mueve así la
muela rectificadora de manera correspondiente a lo largo de la muela
abrasiva durante el proceso de rectificado. En la figura 6 se
muestra como diagrama de bloques un ejemplo de un primer sistema de
control por software. El sistema de control comprende un sistema de
control CNC 60 que controla el proceso de amolado propiamente
dicho, y un sistema de control CNC 61 para controlar el aparato
rectificador. Además, el sistema de control comprende un módulo de
corrección 62 que está unido tanto con el sistema de control CNC 60
como con el sistema de control CNC 61. El módulo de corrección 62
determina durante el rectificado si y dónde se han producido
variaciones en el perfil de la pieza de trabajo. Para hacer posible
una remecanización o corrección, el módulo de corrección 62 del
sistema de control CNC 60 suministra información de corrección.
En la figura 7 se muestra otro sistema de
control según la invención. En el ejemplo representado se utiliza
un único sistema de control CNC 70 que controla y regula tanto el
proceso de amolado como el proceso de rectificado. En el ejemplo
mostrado está pospuesto un módulo de corrección 71 que está diseñado
para la realización de medidas de corrección. Opcionalmente, se
puede utilizar un módulo de medida 72 que transmita valores de
medida al módulo de corrección 71.
El sistema de control del aparato rectificador
puede ampliarse o complementarse con un módulo de software que
realice las medidas de corrección descritas. En otra forma de
realización especial de la invención el módulo de software puede
ofrecerle al usuario una posibilidad de selección para elegir uno o
varios procedimientos de corrección. Esto se materializa
preferiblemente sobre una pantalla por medio de una interfaz gráfica
de usuario (GUI). El usuario del sistema puede configurar así
individualmente el desarrollo del proceso. El módulo de software
está unido tanto con el sistema de control del aparato rectificador
como con el sistema de control de la muela abrasiva (como se
muestra en las figuras 6 y 7) para hacer posible una correlación de
la información necesaria para el procedimiento de corrección.
Preferiblemente, la muela rectificadora consiste
en una muela cuyo diámetro es más pequeño que el diámetro de la
muela abrasiva. En las figuras 9A y 9B se muestran dos ejemplos de
muelas rectificadoras 90 y 91. La muela rectificadora puede tener
típicamente un diámetro comprendido entre 10 mm y 300 mm,
preferiblemente entre 50 mm y 200 mm. Típicamente, la muela
abrasiva tiene un diámetro comprendido entre 50 mm y 500 mm,
preferiblemente entre 180 mm y 400 mm. En la figura 8 se muestra un
ejemplo de una muela abrasiva 80. La muela 80 mostrada tiene un
diámetro de 400 mm. Además, la muela rectificadora tiene usualmente
un menor radio de curvatura en la circunferencia exterior. La muela
rectificadora es típicamente también más delgada que la muela
abrasiva. El espesor de la muela rectificadora está típicamente
entre 5 mm y 20 mm, mientras que el espesor de la muela abrasiva
puede estar entre 8 mm y 100 mm.
En una forma de realización preferida la muela
abrasiva gira con una velocidad de rotación que corresponde a una
velocidad periférica v_{u} entre 0 y 80/s. Preferiblemente, la
velocidad periférica v_{u} está comprendida entre 20 y 50/s. En
la figura 10A se muestra un ejemplo de un diagrama para representar
la velocidad periférica v_{u} de una muela abrasiva en función
del diámetro de dicha abrasiva (200 mm, 250 mm, 300 mm, 400 mm) y
la velocidad de rotación n_{husillo} del husillo de amolado según
la presente invención. La figura 10B muestra en un ejemplo de un
diagrama la velocidad periférica de una muela rectificadora en
función del diámetro de dicha muela rectificadora (160 mm ó 200 mm)
y la velocidad de rotación del husillo rectificador n_{husillo}
según la presente invención. En un ejemplo de una forma de
realización la muela rectificadora gira con una velocidad de
rotación que corresponde a una velocidad periférica v_{u}
comprendida entre 0 y 53 m/s. Preferiblemente, la velocidad
periférica v_{u} de la muela rectificadora está comprendida entre
80 y 95% de la velocidad periférica v_{u} de la muela abrasiva.
La muela abrasiva y la muela rectificadora pueden ser accionadas en
el mismo sentido o en sentidos contrarios, siendo lo importante
siempre en último término el movimiento relativo entre la muela
rectificadora y la muela abrasiva.
El proceso de rectificado según la invención
puede durar entre 20 segundos y 5 minutos. Preferiblemente, el
proceso de rectificado necesita entre 1 minuto y 1,5 minutos. Sin
embargo, es imaginable también que se rectifique permanentemente
durante el amolado.
Se pueden adoptar medidas tanto mecánicas como
eléctricas, por ejemplo por medio de sensores adecuados, para
impedir que la muela rectificadora entre en la zona de
mecanización.
La invención puede aplicarse también a sistemas
con otras configuraciones de eje, siendo de tener en cuenta que la
división y disposición espaciales admitan que se utilice la muela
rectificadora mientras la pieza de trabajo se encuentra en fase de
mecanización por la muela abrasiva.
En otra forma de realización el aparato
rectificador está realizado de modo que en situaciones críticas o
en situaciones de mecanización relativamente restringidas, por
ejemplo en el interior de una pieza de trabajo a mecanizar dicho
aparato no pueda ser alejado de la zona de la muela abrasiva por
efecto de un movimiento de abatimiento o de desplazamiento.
Mediante esta forma de realización se obtiene una flexibilidad
adicional en lo que concierne al campo de utilización del sistema
completo.
Según la invención, la muela abrasiva no tiene
que ser trasladada a una posición de rectificado especial para
poder realizar allí el proceso de rectificado. Una ventaja de la
invención consiste en que se pueden reducir o eliminar los tiempos
muertos mediante la mecanización perfiladora y el rectificado
realizados al mismo tiempo.
Claims (13)
1. Sistema (10; 40) de amolado perfilador con un
husillo de amolado para soportar en forma giratoria una muela
abrasiva (18; 41; 80), un dispositivo para soportar una herramienta
rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) y un sujetador (11; 35) para
recibir e inmovilizar una pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar, en
donde el sistema (10; 40) presenta medios para hacer posible un
movimiento relativo de la muela abrasiva (18; 41; 80) con respecto
a la pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar a fin de poder realizar
con la muela abrasiva (18; 41; 80) un proceso de amolado perfilador
en la pieza de trabajo (21; 33), en donde el sistema (10; 40)
presenta unos medios adicionales para hacer posible un movimiento
relativo de la herramienta rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) con
respecto a la muela abrasiva (18; 41; 80) a fin de poder realizar
con la herramienta rectificadora (20; 30; 42; 90; 91), al mismo
tiempo que el proceso de amolado perfilador, un proceso de
rectificado en la muela abrasiva (18; 41; 80), caracterizado
porque el sistema (10; 40) comprende un módulo de software (62; 71)
para poder realizar uno o varios procedimientos de corrección a fin
de reducir o eliminar completamente las imprecisiones de perfilado
generadas en la pieza de trabajo (21; 31) durante la mecanización de
amolado y el proceso de rectificado simultáneo.
2. Sistema (10; 40) según la reivindicación 1,
en el que el dispositivo de soporte comprende un carro,
preferiblemente un carro de dos ejes, y/o un husillo de
rectificado.
3. Sistema (10; 40) según la reivindicación 1 ó
2, en el que se ejecuta el movimiento relativo de la herramienta
rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) con respecto a la muela abrasiva
(18; 41; 80) de modo que se mejore durante el proceso de
rectificado la capacidad de amolado de la muela abrasiva (18; 41;
80).
4. Sistema (10; 40) según la reivindicación 2,
en el que sirve de herramienta rectificadora (20; 42) una muela
rectificadora que es puesta en rotación por medio del husillo de
rectificado al menos durante el proceso de rectificado.
5. Sistema (10; 40) según la reivindicación 1, 2
ó 4, en el que el sistema (10; 40) comprende un sistema de control
de rectificado (61; 70) asistido por software que controla el
movimiento relativo de la herramienta rectificadora (20; 30; 42;
90; 91) con respecto a la muela abrasiva (18; 41; 80).
6. Sistema (10; 40) según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la muela abrasiva (18; 41;
80) hace posible una mecanización interior y/o exterior de la pieza
de trabajo (21; 33) que se ha de mecanizar.
7. Sistema de amolado perfilador para mecanizar
dentados exteriores y/o interiores, caracterizado porque
comprende un sistema (10; 40) según una de las reivindicaciones 1 a
5.
8. Sistema de amolado perfilador según la
reivindicación 7, caracterizado porque está diseñado para el
amolado conformador de ruedas dentadas y/o tornillos sin fin.
9. Procedimiento de amolado perfilador con los
pasos siguientes:
- accionamiento de una muela abrasiva (18; 41;
80) para ponerla en movimiento de rotación,
- desplazamiento de la muela abrasiva (18; 41;
80) con respecto a la pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar para
poner la muela abrasiva (18; 41; 80) en contacto con la pieza de
trabajo (21; 33),
- control del movimiento relativo de la muela
abrasiva (18; 41; 80) con respecto a la pieza de trabajo (21; 33)
para ejecutar un proceso de amolado perfilador,
- accionamiento de una muela rectificadora (20;
30; 42; 90; 91) para ponerla en movimiento de rotación,
- desplazamiento de la muela rectificadora (20;
30; 42; 90; 91) con respecto a la muela abrasiva (18; 41; 80) para
poner la muela rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) en contacto con la
muela abrasiva (18; 41; 80),
- control del movimiento relativo de la muela
rectificadora (20; 30; 42; 90; 91) con respecto a la muela abrasiva
(18; 41; 80) para ejecutar un proceso de rectificado durante el
proceso de amolado perfilador, caracterizado porque
- se realiza un procedimiento de corrección para
eliminar imprecisiones de perfilado en el perfil de la pieza de
trabajo (21; 33) que se hayan originado durante el proceso de
rectificado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que se realiza al menos uno de los procedimientos de corrección
siguientes:
- corrección final que se ejecuta a la
terminación del proceso de amolado perfilador,
- corrección intermitente que se ejecuta paso a
paso en momentos diferentes durante el proceso de amolado
rectificador,
- corrección simultánea que se ejecuta durante
el proceso de rectificado.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó
10, en el que se mejora por medio del proceso de rectificado la
capacidad de amolado de la muela abrasiva (18; 41; 80).
12. Módulo de software para uso en o con un
sistema (10; 40) de amolado perfilador, en donde el sistema (10;
40) comprende
- una muela abrasiva giratoria (18; 41; 80),
- una muela rectificadora giratoria (20; 30; 42;
90; 91),
- un sujetador (11; 35) para recibir e
inmovilizar una pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar,
- un sistema de control (60; 70) para generar un
movimiento relativo de la muela abrasiva (18; 41; 80) con respecto
a la pieza de trabajo (21; 33) a mecanizar a fin de poder realizar
con la muela abrasiva (18; 41; 80) un proceso de amolado perfilador
en la pieza de trabajo (21; 33),
en donde se puede activar la muela rectificadora
(20; 30; 42; 90; 91) por medio del módulo de software de tal manera
que se ejecute un movimiento relativo de dicha muela rectificadora
(20; 30; 42; 90; 91) con respecto a la muela abrasiva (18; 41; 80)
para realizar con la muela rectificadora (20; 30; 42; 90; 91), al
mismo tiempo que el proceso de amolado perfilador, un proceso de
rectificado en la muela abrasiva (18; 41; 80), y
caracterizado porque el módulo de software comprende un
módulo de corrección (62; 71) que hace posible que se eliminen
imprecisiones de perfilado en el perfil de la pieza de trabajo (21;
33) que se hayan producido durante el proceso de rectificado.
13. Módulo de software según la reivindicación
12, en el que el módulo de corrección (62; 71) hace posible la
realización de al menos uno de los procedimientos de corrección
siguientes:
- corrección final que se ejecuta a la
terminación del proceso de amolado perfilador,
- corrección intermitente que se ejecuta paso a
paso en momentos diferentes durante el proceso de amolado
perfilador,
- corrección simultánea que se ejecuta durante
el proceso de rectificado.
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