ES2332073T3 - Maquina-herramienta. - Google Patents

Abstract

Máquina-herramienta que comprende un bastidor de máquina (10), una primera unidad portapieza (50, 70), dispuesta en el bastidor de máquina (10) y dotada de un alojamiento (55, 75) de piezas de trabajo, al menos una unidad portaherramientas (100) dispuesta en el bastidor de máquina (10), en la que está dispuesta al menos una herramienta (160) para mecanizar una pieza de trabajo (W) sujeta en el alojamiento (55) de piezas de trabajo, y un espacio de trabajo (40), en el que una pieza de trabajo (W) sujeta en la unidad portapieza (55, 75) puede mecanizarse con la herramienta (160), presentando la unidad portapieza (100) una base (102) de portapieza, un brazo guía (106) que se extiende con un eje longitudinal (108) y un revólver portaherramientas (130), sujeto en el brazo guía (106), presentando el revólver portaherramientas (130) una carcasa de revólver (132) dispuesta en el brazo guía (106), con respecto a la cual un cabezal revólver (136) puede hacerse girar alrededor de un eje de revólver (134) de extensión transversal respecto al eje longitudinal (108), caracterizada porque un punto de intersección (139) entre un plano de herramienta (140) del cabezal revólver (136) y el eje de revólver (134) se encuentra dentro de un espacio cilíndrico (164) geométrico alrededor del eje longitudinal (108) que presenta un radio (R) correspondiente al radio medio del brazo guía (106).

Description

Máquina-herramienta.

La invención se refiere a una máquina-herramienta, que comprende un bastidor de máquina, una primera unidad portapieza, dispuesta en el bastidor de máquina y dotada de un alojamiento de piezas de trabajo, al menos una unidad portaherramientas dispuesta en el bastidor de máquina, en la que está dispuesta al menos una herramienta para mecanizar una pieza de trabajo sujeta en el alojamiento de piezas de trabajo, y un espacio de trabajo, en el que una pieza de trabajo sujeta en la unidad de husillo portapieza puede mecanizarse con la herramienta, presentando la unidad portapieza una base de portapieza, un brazo guía que se extiende con un eje longitudinal y un revólver portaherramientas sujeto en el brazo guía, presentando el revólver portaherramientas una carcasa de revólver dispuesta en el brazo guía, con respecto a la cual un cabezal revólver puede hacerse girar alrededor de un eje de revólver de extensión transversal respecto al eje longitudinal.

Este tipo de máquinas-herramienta se conocen por el estado de la técnica, por ejemplo, por el documento DE-A1-19959961. En este tipo de máquinas-herramienta, generalmente, existe el problema de conseguir una unidad portaherramientas con una construcción lo más compacta posible que, por otra parte, tenga una estabilidad lo más alta posible para poder realizar un mecanizado con la mayor precisión posible.

En una máquina-herramienta del tipo mencionado al principio, según la invención, este objetivo se consigue de tal forma que un punto de intersección entre un plano de herramienta del cabezal revólver y el eje de revólver se encuentra dentro de un espacio cilíndrico geométrico alrededor del eje longitudinal que presenta un radio correspondiente al radio medio del brazo guía.

La ventaja de la solución según la invención consiste en que al disponer el punto de intersección entre el plano de la herramienta y el eje del revólver tan cerca del eje longitudinal, se consigue la posibilidad de que al mecanizar una pieza de trabajo, las fuerzas originadas por el movimiento de la herramienta en el sentido de la herramienta actúan sobre el brazo guía con unos pares lo más bajos posible, por lo que éste es capaz de absorber dichas fuerzas con poca torsión y, aún mejor, sustancialmente sin torsión.

Por un plano de herramienta en el sentido de la presente invención se entiende el plano en el que se extienden las herramientas del cabezal revólver con sus sentidos de herramienta, determinados por sentidos de avance y/o de aproximación durante la mecanización de una pieza de trabajo, que durante una mecanización de la pieza de trabajo experimentan una fuerza de reacción de la herramienta, que actúa en dicho plano de herramienta.

Resulta especialmente favorable si el espacio cilíndrico presenta un radio correspondiente a 0,5 veces el radio medio del brazo guía.

Aún mejor resulta si el espacio cilíndrico presenta un radio correspondiente a 0,2 veces el radio medio del brazo guía.

Una solución especialmente favorable prevé que el punto de intersección se encuentra aproximadamente en el eje longitudinal, de modo que se produzca una introducción, sustancialmente libre de pares, de las fuerzas que durante el movimiento de avance de la herramienta actúan sobre el brazo guía, con lo cual éste puede tener un comportamiento sustancialmente libre de torsión.

En cuanto a la disposición de las herramientas en el cabezal revólver, hasta ahora no se han indicado detalles.

Preferentemente, en el cabezal revólver están previstos alojamientos de herramientas configurados de tal forma que en éstos pueden insertarse, en un sentido de inserción, portaherramientas con herramientas.

Por ejemplo, los sentidos de inserción pueden ser transversales o incluso perpendiculares al plano de herramienta. Una solución especialmente ventajosa a nivel constructivo prevé que los sentidos de inserción se extienden aproximadamente de forma paralela respecto al plano de herramienta.

Una solución especialmente ventajosa prevé que los alojamientos de herramientas presentan ejes centrales situados aproximadamente en el plano de la herramienta, de modo que las fuerzas ejercidas por las herramientas a causa del movimiento de las mismas en su sentido de herramienta pueden introducirse de manera óptima en el cabezal revólver.

Resulta especialmente ventajoso si también los ejes centrales se sitúan en el plano de la herramienta.

En cuanto a la posibilidad del uso de herramientas accionadas, hasta ahora no se han indicado detalles. Un ejemplo de realización ventajoso prevé que el cabezal revólver está dotado de una unidad de accionamiento de herramientas para portaherramientas accionados.

Dicha unidad de accionamiento de herramientas puede estar configurada de diversas maneras. Por ejemplo, puede realizarse un accionamiento indirecto de los portaherramientas.

Una solución especialmente ventajosa prevé que la unidad de accionamiento de herramientas es un elemento de accionamiento dispuesto en cabezal revólver, que puede ponerse en unión de accionamiento con el portaherramientas.

Para poder accionar una unidad de accionamiento de herramientas de este tipo se requiere un motor de accionamiento.

Habitualmente, un motor de accionamiento de este tipo está dispuesto fuera del revólver portaherramientas.

Según un ejemplo de realización preferible, sin embargo, convenientemente está previsto un motor de accionamiento para la unidad de accionamiento de herramientas dentro del revólver portaherramientas.

Por ejemplo, sería posible disponer el motor de accionamiento directamente dentro del cabezal revólver, ya que de esta manera, el motor de accionamiento está fácilmente accesible en caso de reparación.

Sin embargo, especialmente por razones del tamaño de construcción del cabezal revólver, resulta especialmente conveniente si el motor de accionamiento está dispuesto dentro de la carcasa del revólver.

Además, convenientemente está previsto que también el cabezal revólver puede hacerse girar por medio de un motor.

De manera conveniente, esto también se puede realizar de tal forma que dentro de la carcasa del revólver está dispuesto un motor de accionamiento para un accionamiento de giro del cabezal revólver.

En este caso, de manera ventajosa está previsto que está previsto el mismo motor de accionamiento para el accionamiento de giro del cabezal revólver y para el accionamiento de la unidad de accionamiento de herramientas.

En este caso, convenientemente, está previsto un acoplamiento conmutable para conmutar entre el accionamiento de la unidad de accionamiento de herramientas y el accionamiento del cabezal revólver, que ofrece la posibilidad de usar la potencia de accionamiento del motor de accionamiento o bien para el giro del cabezal revólver, o bien, para accionar la unidad de accionamiento de herramientas y, por tanto, de un portaherramientas accionado.

En contexto con la descripción anterior de los distintos ejemplos de realización no se ha indicado en detalle cómo debe realizarse el movimiento del brazo guía con respecto a la base de portaherramientas.

Un solución ventajosa prevé que en la base de portaherramientas está prevista una unidad de accionamiento para el movimiento del brazo guía con respecto a la base de portaherramientas.

Dicha unidad de accionamiento está configurada especialmente de tal forma que comprende un accionamiento de giro, cuyo rotor está unido con el brazo guía y cuyo estator está guiado de forma no giratoria en una carcasa de la unidad de accionamiento. Esto ofrece de una manera sencilla la posibilidad de girar el brazo guía alrededor de su eje longitudinal y realizar, por tanto, un movimiento de giro del conjunto del revólver portaherramientas sentado en el brazo guía.

Asimismo, preferentemente, está previsto que el estator del accionamiento de giro puede desplazarse con respecto a la carcasa de la unidad de accionamiento, mediante un accionamiento lineal.

De esta manera, existe también la posibilidad de desplazar el brazo guía en el sentido de su eje longitudinal y, por tanto, en el sentido de avance, mediante el avance del estator y del rotor acoplado axialmente con éste de forma no desplazable.

Por ejemplo, un accionamiento lineal de este tipo está configurado como accionamiento de husillo.

En cuanto a la disposición de la carcasa de la unidad de accionamiento, hasta ahora no se han indicado detalles.

De manera conveniente, la carcasa está unida, por ejemplo, con la base de portaherramientas.

En particular, una solución conveniente prevé que la carcasa de la unidad de accionamiento está unida fijamente con la guía longitudinal giratoria de la base de portaherramientas para el brazo guía.

La unidad portapieza puede ser, por ejemplo, una mesa giratoria o cualquier unidad portapieza de un centro de mecanización o de un centro de mecanización giratoria.

Resulta especialmente ventajosa una solución, en la que la unidad portapieza es una unidad de husillo portapieza, con la que una pieza de trabajo puede accionarse de forma rotatoria a las velocidades de corte necesarias durante la mecanización giratoria y, dado el caso, posicionarse en cualquier posición de giro mediante un eje C, o accionarse con los números de revoluciones necesarias para los movimientos de avance.

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Un movimiento relativo entre la unidad portapieza y la unidad portaherramientas en el sentido X y el sentido Z, que es necesario para la mecanización de la pieza de trabajo, puede realizarse, en principio, mediante una distribución discrecional del movimiento axial entre la unidad portapieza y la unidad portaherramientas.

De esta manera, los dos movimientos axiales en los sentidos X y Z pueden ser realizados por una de las unidades, o bien, cada una de las unidades realiza sólo uno de los movimientos axiales.

En cuanto a la movibilidad del revólver portaherramientas, hasta ahora no se han indicado detalles. Una forma de realización ventajosa prevé que el revólver portaherramientas de la al menos una unidad portaherramientas puede moverse paralelamente respecto a un plano de guiado de herramientas que se extiende transversalmente respecto al eje del husillo portapieza asignado.

Asimismo, está previsto que el revólver portaherramientas de la al menos una unidad portaherramientas puede moverse en el plano de guiado de herramientas, en un primer sentido de extensión paralela respecto al plano de guiado del husillo.

Otra forma de realización conveniente prevé que el revólver portaherramientas de la al menos una unidad portaherramientas puede moverse en un segundo sentido de extensión perpendicular respecto al plano de guiado del husillo.

Finalmente, en una solución ventajosa está previsto que el revólver portaherramientas de la al menos una unidad portaherramientas puede hacerse girar alrededor de un eje de extensión paralela respecto al plano de guiado de la herramienta.

Una solución especialmente favorable en lo que se refiere a la cinemática de movimiento prevé que el revólver portaherramientas puede moverse linealmente en un sentido de avance con respecto a la base portaherramientas y alrededor de un eje de giro paralelo respecto al sentido de avance.

En cuanto a la disposición de la base portaherramientas con respecto al cuerpo de bancada de máquina hasta ahora no se han indicado detalles. Una solución ventajosa prevé que la base portaherramientas está dispuesta sobre un carro portaherramientas.

El carro portaherramientas puede moverse, preferentemente, en un sentido de avance del carro que se extiende aproximadamente de forma paralela con respecto a un sentido longitudinal de la columna correspondiente.

Además, el carro portaherramientas puede moverse, preferentemente, en un sentido de avance del carro, que se extiende aproximadamente de forma paralela con respecto a un sentido transversal respecto al eje del husillo portapieza correspondiente.

En particular, el carro portaherramientas puede moverse en un sentido de avance del carro que se extiende de forma aproximadamente paralela con respecto al lado transversal correspondiente, en el que está dispuesto el carro portaherramientas.

Además, está previsto que el carro portaherramientas puede moverse en un sentido X de la máquina-herramienta.

En cuanto a la realización de otro sentido de avance del revólver portaherramientas está previsto que el revólver portaherramientas puede moverse en un sentido de avance con respecto a la base portaherramientas.

Preferentemente, el sentido de avance se extiende aproximadamente de forma paralela con respecto a un sentido transversal respecto a un eje del husillo portapieza.

Preferentemente, el sentido de avance es un sentido Y de la máquina-herramienta.

En este caso, el sentido de avance se extiende especialmente de forma paralela con respecto a un sentido transversal respecto al sentido de avance del carro, a lo largo del cual puede moverse la base de portaherramientas.

Además, el revólver portaherramientas puede hacerse girar con respecto a la base de portaherramientas, preferentemente alrededor de un eje de giro.

En particular, el eje de giro está orientado de tal forma que se extiende aproximadamente de forma paralela respecto al sentido de avance.

Preferentemente, el eje de giro está orientado de tal forma que se extiende en un sentido orientado paralelamente respecto a un sentido transversal con respecto al eje del husillo portapieza correspondiente.

Además, especialmente el eje de giro se extiende paralelamente respecto a un sentido transversal con respecto al sentido de avance del carro.

Una solución preferible prevé que el eje de giro es un eje B de la máquina-herramienta.

Más características y ventajas de la invención son objeto de la siguiente descripción, así como de la representación de un ejemplo de realización en los dibujos.

En los dibujos, muestran:

La figura 1 una vista en planta desde arriba de un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención, desde delante;

la figura 2 una sección a lo largo de la línea 2-2 en la figura 1;

la figura 3 una representación en sección aumentada de una unidad de accionamiento para el brazo guía;

la figura 4 una representación en sección aumentada de un revólver portaherramientas de la máquina-herramienta según la invención a lo largo de la línea 4-4 en la figura 5;

la figura 5 una representación en sección aumentada del revólver portaherramientas de la máquina-herramienta según la invención a lo largo de la línea 5-5 en la figura 4.

Un primer ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención, especialmente de un centro de mecanización giratoria, comprende un bastidor de máquina designado por 10 en su conjunto, con una base 12 de bastidor que yace con su lado inferior 14 sobre una superficie de apoyo 16 y con un cuerpo de bancada 18 de máquina que se eleva sobre la base 12 de bastidor y que comprende una primera columna 20 y una segunda columna 22 que están dispuestas a una distancia entre sí y que se extienden partiendo de la base 12 de bastidor con ejes longitudinales 24, 26 de extensión aproximadamente paralela entre sí, extendiéndose los ejes longitudinales 24, 26 preferentemente de forma transversal respecto a la superficie de apoyo 16, preferentemente de forma perpendicular respecto a ésta.

Las dos columnas 20, 22 podrían elevarse en principio independientemente entre sí sobre la base 12 de bastidor. Sin embargo, resulta mucho más estable una estructura del cuerpo de bancada 18 de máquina, en el que las dos columnas 20, 22 están unidas entre sí por una primera traviesa 28 y por una segunda traviesa 30.

Además, las dos columnas 20, 22 están dispuestas a tal distancia entre sí que entre ellas exista un paso 32 suficientemente grande que, en el caso de las traviesas 28, 30, está envuelto por todos los lados por el cuerpo de bancada de máquina, de modo que el cuerpo de bancada 18 de máquina en su conjunto está configurado a modo de yugo y, por tanto, envuelve el paso 32 estando cerrado a modo de yugo.

Además, la primera columna 20 presenta un primer lado frontal 34 y la segunda columna 22 presenta un segundo lado frontal 36, que están orientados hacia un espacio de trabajo 40 dispuesto a un lado del cuerpo de bancada 18 de máquina y que está situado delante de los dos lados frontales 34, 36 y delante del paso 32 y se extiende transversalmente respecto a los ejes longitudinales 24, 26 y en dirección paralela respecto a los ejes longitudinales 26 delante del cuerpo 18 de máquina.

Como también está representado en las figura 1 y 2, en el primer lado frontal 34 está dispuesto un cuerpo base 42 con guías de carro 44, 46 de extensión paralela entre sí, que se extienden transversalmente respecto al eje longitudinal 24 de la primera columna 20 y sobre las que está guiado un carro portahusillo 48 sobre el que está dispuesta una primera unidad de husillo portapieza que en su conjunto está designada por 50 y que comprende una primera carcasa 52 de husillo portapieza, en la que está alojado de forma giratoria un primer husillo portapieza 54 de forma giratoria alrededor de un primer eje 56 de husillo portapieza. Preferentemente, el eje 56 del husillo portapieza se extiende paralelamente respecto a las guías de carro 44, 46 y, además, sustancialmente en sentido horizontal.

Por lo tanto, mediante las guías de carro 44, 46 sentadas sobre el cuerpo base 42 puede moverse la primera unidad de husillo portapieza 50 en sentido paralelo respecto al primer eje 56 de husillo portapieza y, por tanto, en un llamado sentido Z con respecto a la primera columna 20.

En el segundo lado frontal 36 de la segunda columna 22 también está previsto un cuerpo base 62 en el que también están previstas guías de carro 64, 66 que se extienden transversalmente respecto al eje longitudinal 26 y sobre las que está dispuesto de forma desplazable un carro portahusillo 68.

También el carro portahusillo 68 lleva una segunda unidad de husillo portapieza 70 con una segunda carcasa 72 de husillo portapieza, en la que está alojado un segundo husillo portapieza 74 de forma giratoria alrededor de un segundo eje 76 de husillo portapieza.

En particular, el primer eje 56 de husillo portapieza y el segundo eje 76 de husillo portapieza se encuentran en un plano de husillo designado por 80 en su conjunto, que se extiende preferentemente de forma paralela respecto a los lados frontales 34 y 36 y a una distancia respecto a éstos.

En principio, sería posible disponer el cuerpo base 62 de forma estacionaria en el lado frontal 36, a saber, de tal forma que el primer y el segundo eje 56 76 del husillo portapieza estén alineados entre sí.

En el primer ejemplo de realización tal como está representado en las figuras 1 y 2, en el lado frontal 36 están previstas guías de carro 82, 84, sobre las que está guiado el cuerpo base 62 con cuerpos guía 86, 88, extendiéndose las guías de carro 82, 84 preferentemente de forma aproximadamente paralela respecto al eje longitudinal 26 de la columna 22.

Por lo tanto, la segunda unidad de husillo portapieza 70 puede moverse, por una parte, por el carro portahusillo 68, igualmente en el sentido Z y, por otra parte, por el desplazamiento del cuerpo base 62 sobre las guías de carro 82 y 84 con respecto a la segunda columna 22, en un llamado sentido X que se extiende perpendicularmente respecto a los ejes de husillo 56 y 76.

El primer husillo portapieza 54 y el segundo husillo portapieza 74 están configurados de tal forma que respectivamente en el lado orientado hacia el otro husillo portapieza 74 ó 54 está previsto un dispositivo de sujeción 55, 75 de piezas de trabajo, mediante el que una primera pieza de trabajo W1 puede fijarse en el primer husillo portapieza 54 y una segunda pieza de trabajo W2 puede fijarse en el segundo husillo portapieza 74, pudiendo hacerse girar alrededor del eje 56 ó 76 del husillo portapieza correspondiente, para su mecanización.

Según está representado en las figuras 1 y 2, el centro de mecanización giratoria según la invención está provisto de una unidad portaherramientas, designada por 100 en su conjunto, que presenta una base 102 de portaherramientas que se extiende en parte en el paso 32 y un portaherramientas 104 dispuesto en el espacio de trabajo 40.

El portaherramientas 104 está sentado sobre un brazo guía 106 que está alojado en la base 102 del portaherramientas siendo desplazable con respecto a la base 102 del portaherramientas en el sentido de un eje longitudinal 108 del brazo guía 106, y que además puede girar en la base 102 del portaherramientas alrededor del eje longitudinal 108 del brazo guía 106.

Para ello, preferentemente, el brazo guía 106 está guiado en una guía longitudinal y giratoria 110 de la base 102 del portaherramientas.

La guía longitudinal y giratoria 110 del portaherramientas 102 está sentada sobre un carro portaherramientas 112 que a su vez está guiado en guías de carro 114, 116.

Las guías de carro 114, 116 están sentadas sobre un primer lado transversal 120 de la primera columna 20, orientado al paso 32 y a la segunda columna 22 opuesta.

Las guías de carro 114, 116 se extienden preferentemente de forma paralela respecto al eje longitudinal 24 de la primera columna 20, de modo que el carro portaherramientas 112 puede moverse en el paso 32 a lo largo de la primera columna 20, preferentemente, en el sentido X.

Por lo tanto, existe la posibilidad de aproximar una herramienta WZ1 sujeta en el portaherramientas 104 en el sentido de la pieza de trabajo W1 sujeta en el husillo portapieza 54, en el sentido X.

Además, la guía longitudinal y giratoria 110 para el brazo guía 106 está dispuesta sobre el carro portaherramientas 112 de tal forma que el eje longitudinal 108 del brazo guía 106 se extiende transversalmente respecto a las guías de carro 114, 116 y, por tanto, también transversalmente respecto al plano 80 de husillo, como está representado especialmente en la figura 2. Preferentemente, el eje longitudinal 108 se extiende perpendicularmente respecto al plano de guiado 80 del husillo.

Por lo tanto, el portaherramientas 104 no sólo puede moverse mediante el movimiento del carro portaherramientas 112 en el sentido X con respecto a la pieza de trabajo W1, sino también transversalmente respecto al sentido X en el sentido del eje longitudinal 108 y, por tanto, en un sentido Y, así como alrededor del eje longitudinal 108, es decir, alrededor de un llamado eje B.

Por lo tanto, en total, el portaherramientas 104 puede moverse en un plano de guiado 118 de herramienta, que se extiende paralelamente respecto al sentido X y paralelamente respecto al sentido Y, extendiéndose el plano de guiado 118 de herramienta transversalmente, preferentemente perpendicularmente respecto al plano de guiado 80 del
husillo.

Para los movimientos en el sentido Y y el giro alrededor del eje B, tal como está previsto en las figuras 2 y 3, está prevista una unidad de accionamiento designada por 122 en su conjunto, cuya carcasa 124 está fijada a la guía longitudinal y giratoria 110 y que está dispuesta en un lado del cuerpo de bancada 18 de máquina, opuesto al portaherramientas 104.

Dentro de la carcasa 124 están previstos un accionamiento de giro 121 y un accionamiento lineal 123.

El accionamiento de giro 121 comprende un estator 125 del accionamiento de giro 121, especialmente de un motor torque, que está guiado en a carcasa de tal forma que puede desplazarse paralelamente respecto al eje longitudinal 108, pero que no puede girar, mientras que un rotor 126 del accionamiento de giro está dispuesto directamente en un extremo del brazo guía 106, de tal forma que mediante el accionamiento de giro 121, el brazo guía 106 puede hacerse girar con respecto a la carcasa 124 y, por tanto, con respecto a la guía longitudinal giratoria 110, alrededor del eje longitudinal 108 y, por tanto, alrededor del eje B.

Además, el estator 125 está unido con el rotor 126 de tal forma que no puede desplazarse axialmente, pero que puede girar, de modo que un desplazamiento axial del estator 125 en el sentido del eje longitudinal 108 provoca un movimiento de avance del brazo guía 106 y, por consiguiente, un movimiento de avance del portaherramientas 104 en el sentido del eje longitudinal 108 y, por tanto, en el sentido Y de la máquina-herramienta.

Para el desplazamiento lineal del estator 125 con respecto a la carcasa 124, el accionamiento lineal 123 está provisto de un motor de accionamiento 127 sentado en el estator 126, y de un husillo 128, cuya tuerca 129 de husillo está sentada fijamente en la carcasa 124, de forma que un giro del husillo 128 hace que el estator 125 se desplace con respecto a la carcasa 124, en el sentido del eje longitudinal 108.

En el primer ejemplo de realización representado en las figuras 1 y 2, el portaherramientas 104 está configurado como revólver portaherramientas 130 y comprende una carcasa 132 de revólver, en la que está dispuesto un cabezal revólver 136 de forma giratoria alrededor de un eje 134 de revólver.

El eje 134 de revólver se extiende transversalmente, preferentemente, perpendicularmente respecto al eje longitudinal 108, cruzando el eje longitudinal 108 en un punto de intersección 138 situado preferentemente cerca de un punto de intersección 139 entre un plano 140 de herramienta del cabezal revólver 136 y el eje 134 de revólver.

Como está representado en las figuras 2, 4 y 5, el cabezal revólver 136 comprende alojamientos 142 de herramientas que se extienden al interior del cabezal revólver 136 partiendo de un lado circunferencial 144, pudiendo fijarse en los alojamientos 142 de herramientas portaherramientas 150 con un vástago 152 y fijarse en los alojamientos 142 de herramientas 142.

En dichos portaherramientas 150 pueden montarse herramientas 160 configuradas de tal forma que tienen asignado al menos un sentido 162 de herramienta, que estando los portaherramientas 150 insertados en el cabezal revólver 136, está orientado radialmente respecto al eje 134 de revólver. En este sentido de la herramienta, pero en dirección hacia el cabezal revólver 136, actúa entonces una fuerza de reacción de herramienta.

La fuerza de reacción de herramienta 'KR de todas las herramientas 160 del cabezal revólver 136, que actúa radialmente respecto al eje 134 de revólver, se encuentra además en el plano de herramienta 140. Por esta razón, para posicionar las herramientas 160 con su sentido de herramienta 162, determinado por un sentido de avance y/o de aproximación de las herramientas 160, durante la mecanización de la pieza de trabajo, en el plano 140 de herramienta también los alojamientos 142 de herramientas están dispuestos de tal forma que un eje central 146 de los mismos se encuentra también en el plano 140 de herramienta.

Además, un sentido de inserción 148, a lo largo del cual ha de moverse el vástago 152 para insertarlo en el alojamiento 142 de herramientas, está orientado paralelamente respecto al plano 140 de herramienta, extendiéndose, preferentemente, en el plano 140 de herramienta.

Como ya se ha descrito, el plano 140 de herramienta cruza el eje 134 de revólver en un punto de intersección 139 situado entre éste y el eje longitudinal 108, pudiendo encerrar el eje 134 de revólver y el plano 140 de herramienta un ángulo con el eje longitudinal 108 para cumplir esta condición. Sin embargo, una solución preferible prevé que el eje 134 de revólver se extiende sustancialmente de forma perpendicular respecto al plano 140 de herramienta.

Una solución preferible prevé que también el eje de revólver 134 se extiende perpendicularmente respecto al eje longitudinal 108. En este caso, también el eje longitudinal 108 se extiende sustancialmente de forma paralela respecto al plano de herramienta 140. Una concepción especialmente favorable con vistas a las fuerzas que se originan, prevé que el eje longitudinal 108 también se extiende en el plano de herramienta 140, de modo que coinciden los puntos de intersección 139 y 138.

Por tanto, todas las fuerzas KR que actúan en el sentido 162 de la herramienta a causa del movimiento de la herramienta 160 correspondiente, se introducen en el cabezal revólver 136 radialmente respecto al eje de revólver 134 y actúan en dirección hacia el punto de intersección 138 entre el eje de revólver 134 y el eje longitudinal 108 y, por tanto, sustancialmente sin par de giro sobre el eje longitudinal 108, de modo que el brazo guía 106 sustancialmente no se ve sometido a torsión por las fuerzas KR.

Sin embargo, difiriendo de este ejemplo de realización también existe la posibilidad de prever el punto de intersección 139 entre el eje de revólver 134 y el plano de herramienta 140 dentro de un espacio cilíndrico 164 geométrico que se extiende alrededor del eje longitudinal 108 como eje cilíndrico, con un radio R que corresponde como máximo a un radio exterior medio del brazo guía 106, siendo preferentemente menor que éste, y que por ejemplo presenta un radio R que corresponde aproximadamente a la mitad del radio medio del brazo guía 106, y aún mejor, a aproximadamente 0,2 veces el brazo guía 106.

Mientras el punto de intersección 139 se encuentra dentro de un espacio cilíndrico 164 dimensionado de esta forma alrededor del eje longitudinal 108 como eje de cilindro, los pares de giro que durante el uso de las herramientas 160 actúan sobre el brazo guía 106 son tan bajas que pueden ser absorbidas sin problemas por el accionamiento de giro 121 o por un dispositivo de frenado o de bloqueo asignado a éste.

Mediante esta medida constructiva mejora considerablemente la precisión de una máquina-herramienta de este tipo, ya que, gracias a su construcción, la unidad portaherramientas 100 es capaz de absorber estas fuerzas de forma óptima y con la menor deformación posible.

Para además poder accionar las herramientas 160 en los portaherramientas 150, en el cabezal revólver 136 está previsto además como elemento de accionamiento una rueda de accionamiento 172 sentada sobre un árbol de accionamiento 174 que a su vez está alojado de forma giratoria tanto en el cabezal revólver 136 como en la carcasa de revólver 132, coaxialmente respecto al eje de revólver 134.

El árbol de accionamiento 174 lleva en su lado opuesto a la rueda de accionamiento 172 una rueda de engranaje 176 de un engranaje de transmisión designado por 178 en su conjunto, que presenta otra rueda de engranaje 180 sentada sobre un árbol de motor 182 de un motor de accionamiento 184 dispuesto dentro de la carcasa 132 de revólver, a saber, en una zona base 186 de la carcasa de revólver 132, situada entre una zona de cabeza 188 de la carcasa de revólver 132, que aloja el cabezal revólver 136, y una zona de pie 190 de la carcasa de revólver 132, montada sobre el brazo guía 106.

Para tener el espacio suficiente para el giro del cabezal revólver 136 dotado de portaherramientas 150 y herramientas 160, entre la zona de pie 190 y el cabezal revólver 134 se encuentra un espacio libre 192 que, radialmente respecto al eje de revólver 134, es lo suficientemente grande para poder alojar las herramientas 160 con las longitudes previstas (figura 4).

Al lado del espacio libre 192 se encuentra entonces, entre la zona de pie 190 y la zona de cabeza 188 de la carcasa de revólver 132, la zona base 186 de la carcasa de revólver 132, en la que está alojado el motor de accionamiento 184.

Un accionamiento de los portaherramientas 150 se realiza de manera convencional a través de un árbol de accionamiento 173 de herramientas, cuyo giro es accionado por la rueda de accionamiento 172 y al que puede acoplarse, mediante un acoplamiento 175, el portaherramientas 150 situado en la posición de trabajo.

Para poder realizar además una conmutación del cabezal revólver 136 a sus diferentes posiciones de giro que permiten poner el portaherramientas 150 insertado en los alojamientos 142 de herramienta, con las herramientas 160 correspondientes, en su posición de trabajo, el árbol de accionamiento 174 puede acoplarse con el cabezal revólver 136, mediante un acoplamiento 194, de modo que en este caso, durante un giro del árbol de accionamiento 174 se produce un giro del cabezal revólver 136 alrededor del eje de revólver 134, mientras está parado el árbol de accionamiento 173 de herramientas.

Además, está previsto un dentado frontal 196 en tres piezas, con el que el cabezal revólver 136 se puede inmovilizar en sus distintas posiciones de giro con respecto a la carcasa 132 de revólver.

En el revólver portaherramientas 130 según la invención, la herramienta 160 se encuentra en la posición de trabajo, cuando su sentido 162 de herramienta se encuentra perpendicularmente respecto a un plano 200 formado por el eje longitudinal 108 y el eje 134 de revólver.

Preferentemente, el revólver portaherramientas 130 puede insertarse de tal forma que la carcasa 132 de revólver se encuentra en un lado opuesto a la pieza de trabajo W correspondiente. Mediante el giro del conjunto del revólver portaherramientas 130 alrededor del eje longitudinal 108 como eje de giro, por tanto, existe la posibilidad de insertar las herramientas del revólver portaherramientas 136 para mecanizar la pieza de trabajo W1 alojada en el primer husillo portapieza 54, pudiendo moverse la unidad portaherramientas 100 con el carro portaherramientas 112 en el sentido X, o para mecanizar la pieza de trabajo W2 alojada en el segundo husillo portapieza 74, en cuyo caso la unidad portaherramientas 100 puede quedarse parada de forma estacionaria y la unidad 70 de husillo portaherramientas puede desplazarse en el sentido X.

Sin embargo, también existe la posibilidad de girar el revólver portaherramientas 130 alrededor de su eje longitudinal 108, de tal forma que el plano 140 de herramienta está orientada paralelamente respecto a los ejes 56 y 76 de husillo portapieza, de tal forma que con una herramienta 160 se produce una mecanización en la pieza de trabajo W1 bajo el desplazamiento de la unidad 50 de husillo portaherramientas en el sentido Z y de la unidad portaherramientas 100 en el sentido X.

Una herramienta 160 opuesta puede emplearse entonces para mecanizar la pieza de trabajo W2, correspondiendo el movimiento en el sentido X al movimiento relativo en el sentido X de la segunda unidad 70 de husillo portapieza que sigue en el sentido X y correspondiendo el movimiento en el sentido Z al desplazamiento de la segunda unidad de husillo portapieza en el sentido Z.

Claims (35)

1. Máquina-herramienta que comprende un bastidor de máquina (10), una primera unidad portapieza (50, 70), dispuesta en el bastidor de máquina (10) y dotada de un alojamiento (55, 75) de piezas de trabajo, al menos una unidad portaherramientas (100) dispuesta en el bastidor de máquina (10), en la que está dispuesta al menos una herramienta (160) para mecanizar una pieza de trabajo (W) sujeta en el alojamiento (55) de piezas de trabajo, y un espacio de trabajo (40), en el que una pieza de trabajo (W) sujeta en la unidad portapieza (55, 75) puede mecanizarse con la herramienta (160), presentando la unidad portapieza (100) una base (102) de portapieza, un brazo guía (106) que se extiende con un eje longitudinal (108) y un revólver portaherramientas (130), sujeto en el brazo guía (106), presentando el revólver portaherramientas (130) una carcasa de revólver (132) dispuesta en el brazo guía (106), con respecto a la cual un cabezal revólver (136) puede hacerse girar alrededor de un eje de revólver (134) de extensión transversal respecto al eje longitudinal (108), caracterizada porque un punto de intersección (139) entre un plano de herramienta (140) del cabezal revólver (136) y el eje de revólver (134) se encuentra dentro de un espacio cilíndrico (164) geométrico alrededor del eje longitudinal (108) que presenta un radio (R) correspondiente al radio medio del brazo guía (106).

2. Máquina-herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque el espacio cilíndrico (164) presenta un radio (R) correspondiente a 0,5 veces el radio medio del brazo guía (106).

3. Máquina-herramienta según la reivindicación 2, caracterizada porque el espacio cilíndrico (164) presenta un radio (R) correspondiente a 0,2 veces el radio medio del brazo guía (106).

4. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el punto de intersección (139) se encuentra aproximadamente en el eje longitudinal (108).

5. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los alojamientos (142) de herramientas del cabezal revólver (136) están configurados de tal forma que en éstos pueden insertarse, en un sentido de inserción (148), portaherramientas (150) con herramientas (160).

6. Máquina-herramienta según la reivindicación 5, caracterizada porque los sentidos de inserción (148) se extienden aproximadamente de forma paralela respecto al plano de herramienta (140).

7. Máquina-herramienta según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque los alojamientos (142) de herramientas presentan ejes centrales (146) situados aproximadamente de forma paralela en el plano de herramienta (140).

8. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cabezal revólver (136) está dotado de una unidad de accionamiento (172, 173) de herramientas para portaherramientas (150)
accionados.

9. Máquina-herramienta según una la reivindicación 8, caracterizada porque la unidad de accionamiento de herramientas es un elemento de accionamiento (173) dispuesto en el cabezal revólver (136).

10. Máquina-herramienta según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque un motor de accionamiento (184) para la unidad de accionamiento de herramientas (172, 173) está previsto dentro del revólver portaherramientas (130).

11. Máquina-herramienta según la reivindicación 10, caracterizada porque el motor de accionamiento (184) está dispuesto dentro de la carcasa de revólver (132).

12. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dentro de la carcasa de revólver (132) está dispuesto un motor de accionamiento (184) para un accionamiento de giro del cabezal
revólver (136).

13. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque está previsto el mismo motor de accionamiento (184) para el accionamiento de giro del cabezal revólver (136) y para el accionamiento de la unidad de accionamiento (172, 173) de herramientas.

14. Máquina-herramienta según la reivindicación 13, caracterizada porque está previsto un acoplamiento (194) conmutable para conmutar entre el accionamiento de la unidad de accionamiento de herramientas (172, 173) y el accionamiento del cabezal revólver (136).

15. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la base (102) de portaherramientas está prevista una unidad de accionamiento (122) para el movimiento del brazo guía (106) con respecto a la base (102) de portaherramientas.

16. Máquina-herramienta según la reivindicación 15, caracterizada porque la unidad de accionamiento (122) comprende un accionamiento de giro (121), cuyo rotor (126) está unido con el brazo guía (106) y cuyo estator (125) está guiado de forma no giratoria en una carcasa (124) de la unidad de accionamiento (122).

17. Máquina-herramienta según la reivindicación 15 ó 16, caracterizada porque el estator (125) del accionamiento de giro (121) puede desplazarse con respecto a la carcasa (124) de la unidad de accionamiento (122), mediante un accionamiento lineal (123).

18. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizada porque la carcasa (124) de la unidad de accionamiento (122) está unida fijamente con la base (102) de portaherramientas.

19. Máquina-herramienta según la reivindicación 18, caracterizada porque la base (102) de portaherramientas presenta una guía longitudinal giratoria (110) para el brazo guía (106).

20. Máquina-herramienta según la reivindicación 19, caracterizada porque la carcasa (124) de la unidad de accionamiento (122) está unida con la guía longitudinal giratoria (110).

21. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la unidad portapieza (50, 70) es una unidad de husillo portapieza (50, 70) con un husillo portapieza (54, 74) giratorio alrededor de un eje (56, 76) de la pieza de trabajo.

22. Máquina-herramienta según la reivindicación 21, caracterizada porque el revólver portaherramientas (130) de la al menos una unidad portaherramientas (100, 150) puede moverse paralelamente respecto a un plano de guiado (118) de la herramienta, que se extiende transversalmente respecto al eje (56, 76) del husillo portapieza de la unidad de husillo portapieza (50, 70) asignada a éste.

23. Máquina-herramienta según la reivindicación 22, caracterizada porque el revólver portaherramientas (130) de la al menos una unidad portaherramientas (100, 150) puede moverse en el plano de guiado (118) de la herramienta, en un primer sentido (X) que se extiende paralelamente respecto a un plano de guiado (80) del husillo.

24. Máquina-herramienta según la reivindicación 22 ó 23, caracterizada porque el revólver portaherramientas (130) de la al menos una unidad portaherramientas (100, 150) puede moverse en el plano de guiado (118) de la herra-
mienta, en un segundo sentido (Y) que se extiende perpendicularmente respecto al plano de guiado (80) del husillo.

25. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizada porque el revólver portaherramientas (130) de la al menos una unidad portaherramientas (100, 150) puede hacerse girar alrededor de un eje (B) de extensión paralela respecto al plano de guiado (118) de la herramienta.

26. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el revólver portaherramientas (130) puede moverse en un sentido de avance (Y) con respecto a la base (102) de portaherramientas y alrededor de un eje (108) paralelo respecto al sentido de avance (Y).

27. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la base (102) de portaherramientas está dispuesta sobre un carro portaherramientas (112).

28. Máquina-herramienta según la reivindicación 27, caracterizada porque el carro portaherramientas (112) puede moverse en un sentido de avance (X) del carro que se extiende aproximadamente de forma paralela con respecto a un sentido longitudinal (24, 26) de la columna (20, 22) correspondiente.

29. Máquina-herramienta según la reivindicación 27 ó 28, caracterizada porque el carro portaherramientas (112) puede moverse en un sentido de avance (X) del carro que se extiende aproximadamente de forma paralela con respecto a un sentido transversal respecto al eje (56, 76) del husillo portapieza correspondiente.

30. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones 27 a 29, caracterizada porque el carro portaherramientas (112) puede moverse en un sentido X de la máquina-herramienta.

31. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sentido de avance (Y) se extiende aproximadamente de forma paralela con respecto a un sentido transversal respecto al eje (56, 76) del husillo portapieza correspondiente.

32. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sentido de avance es un sentido Y de la máquina-herramienta.

33. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones 28 a 32, caracterizada porque el sentido de avance (Y) se extiende paralelamente con respecto a un sentido transversal respecto al sentido de avance (X) del carro.

34. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el eje de giro (B) se extiende en un sentido (Y) orientado paralelamente respecto a un sentido transversal con respecto al eje (56, 76) del husillo portapieza correspondiente.

35. Máquina-herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el eje de giro es un eje B de la máquina-herramienta.