ES2348265T3 - Herramienta de fresado en forma de disco. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de una rueda dentada a partir de una pieza en bruto de rueda dentada, en el que la pieza en bruto (2) de rueda dentada, sujetada en una máquina herramienta y accionada de manera giratoria, se mecaniza con una fresa (8) de generación dispuesta en un árbol (6) de herramienta accionado de manera giratoria y la rueda dentada en bruto (30) fabricada se desbarba a continuación mediante una herramienta desbarbadora (10) accionada de manera giratoria al achaflanarse los cantos frontales de las ranuras (32) entre dientes, presentando el número de revoluciones de la herramienta desbarbadora (10) y de la rueda dentada en bruto (30) una relación constante, realizándose el desbarbado en la rueda dentada en bruto (30) , sujetada sin cambio en la máquina herramienta, en una pasada continua con ayuda de la herramienta desbarbadora, disponiéndose la herramienta desbarbadora de manera resistente al giro en el árbol (6) de la fresa (8) de generación y mecanizándose sucesivamente los cantos frontales de las ranuras entre dientes en forma de un procedimiento de fresado de generación y moviéndose el árbol (6) de un ajuste de fresado de generación a un ajuste de desbarbado, caracterizado porque el desbarbado se ejecuta con una herramienta desbarbadora (10) similar a una fresa de disco que presenta en la circunferencia dientes cortantes (12) y ranuras (22) de sujeción con un desarrollo helicoidal a distancias circunferenciales iguales, teniendo los cantos cortantes (12) una disposición multipaso con un diente (12) por paso respectivamente.
Description
Herramienta de fresado en forma de disco.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de una rueda dentada según la reivindicación 1, a un
dispositivo para la fabricación de una rueda dentada según la
reivindicación 4 y a una herramienta desbarbadora para el desbarbado
de una pieza en bruto de rueda dentada según la reivindicación
8.
Es conocido producir ruedas dentadas con ayuda
de las llamadas fresas de generación. Las fresas de generación
tienen un tornillo sin fin como cuerpo geométrico de salida. Si éste
se provee de ranuras de sujeción, se obtienen dientes fresados que
se vuelven cortantes mediante el llamado destalonado. Después del
dentado de piezas de trabajo en forma de rueda dentada, los cantos
frontales de las ranuras entre dientes y de las cabezas de dientes
están afilados, en especial en el lado por el que sale la
herramienta fresadora. Es conocido eliminar las rebabas de forma
manual. Es conocido además realizar el desbarbado mediante lijado,
fresado de forma o rodillos de presión.
Del documento DE19902035 se conoce un
procedimiento para el desbarbado de los cantos frontales de las
ranuras entre dientes de piezas de trabajo en forma de rueda
dentada, en el que el eje de giro de la herramienta se acciona a una
distancia radial fija respecto al eje de giro de la pieza de trabajo
y a una distancia axial fija respecto al lado frontal de la pieza de
trabajo con una relación constante de números de revoluciones en
relación con la pieza de trabajo accionada continuamente de manera
giratoria, configurando una placa de cuchilla, situada sobre el eje
de la herramienta, filos para achaflanar el canto de base de ranura
con un ángulo predeterminado de achaflanado de base, achaflanar un
primer canto de flanco de ranura con un ángulo predeterminado de
achaflanado de flanco y achaflanar un segundo canto de flanco de
ranura, opuesto al primero, con un ángulo predeterminado de
achaflanado de flanco. En este caso, el achaflanado no se realiza de
manera continua, sino discontinua en un procedimiento
individual.
Estos dispositivos conocidos tienen en común que
se accionan en un dispositivo separado de la máquina fresadora de
generación. El proceso de fabricación de una rueda dentada consiste
normalmente en tornear primero una pieza en bruto que se mecaniza a
continuación en una máquina herramienta con una herramienta
fresadora de generación. Después del fresado de generación se
realiza el desbarbado en un dispositivo separado y para el acabado
de precisión se realiza a continuación el rascado que se puede
llevar a cabo a su vez en la misma máquina herramienta al ejecutarse
el proceso de fresado de generación.
Los procedimientos conocidos presentan
desventajas considerables. Un dispositivo separado para el
desbarbado aumenta naturalmente el costo de equipamiento. El costo
de fabricación se origina debido al traslado de la rueda dentada
fresada en bruto hacia el dispositivo de desbarbado, lo que requiere
un cierto tiempo de transporte y reequipamiento. La desventaja del
procedimiento conocido radica también en que necesita un tiempo de
pasada relativamente grande.
Del documento JP59182020A de la Oficina Japonesa
de Patentes (Patent Abstracts of Japan) es conocido disponer una
fresa de generación para conformar la rueda dentada en un árbol con
una fresa de generación y desbarbado con el fin de fabricar una
pieza en bruto de rueda dentada. Los dos procesos de mecanizado se
realizan sucesivamente por diente o por grupo de dientes hasta
finalizar el mecanizado de toda la circunferencia de la rueda
dentada.
Del documento
US-A-2597129 se conoce una
herramienta similar a una fresa de disco que presenta dos pasos y
por cada paso, una pluralidad de dientes. Durante el mecanizado, los
dientes de un paso engranan sucesivamente en un diente o un espacio
entre dientes de la rueda dentada y provocan un chaflán en una zona
frontal de los dientes.
La invención tiene el objetivo de realizar el
desbarbado de una pieza en bruto de rueda dentada con un costo
claramente menor de fabricación y equipamiento.
Este objetivo se consigue mediante las
características de las reivindicaciones 1, 4 y 8.
En el procedimiento según la invención, el
desbarbado se realiza en la rueda dentada en bruto, sujetada sin
cambio en la máquina herramienta, en una pasada continua con ayuda
de una herramienta desbarbadora que es similar a una fresa de disco
y presenta dientes cortantes, así como se dispone de manera
resistente al giro en el árbol de la fresa de generación. La
herramienta desbarbadora presenta por cada paso un diente, mediante
lo que durante el movimiento giratorio sincronizado de la
herramienta desbarbadora y la rueda dentada respectivamente, un
diente interactúa con un espacio entre dientes de la rueda dentada.
Como ya se sabe, el árbol de herramienta se puede ajustar en el
espacio. Después del proceso de fresado de generación se regula el
árbol de herramienta de modo que la herramienta desbarbadora se
puede engranar en los cantos frontales de las ranuras entre dientes
al girar con el árbol para mecanizar sucesivamente los cantos
frontales de las ranuras entre dientes conforme al procedimiento de
fresado de generación.
El procedimiento según la invención presenta
ventajas considerables. Para el desbarbado se necesita una
herramienta desbarbadora separada, pero ésta se inserta en la misma
máquina herramienta, en la que se ejecuta también el procedimiento
de fresado de generación. Por tanto, se reduce drásticamente el
costo de equipamiento respecto a procedimientos convencionales. El
costo de fabricación disminuye también de manera considerable. Los
tiempos de transporte, los tiempos de instalación y los tiempos de
reequipamiento para el proceso de desbarbado después de finalizar el
proceso de fresado de generación se suprimen en gran medida,
ahorrándose así considerablemente el tiempo de fabricación. Como el
desbarbado se realiza continuamente durante la pasada, el tiempo de
pasada para el desbarbado de una rueda dentada es claramente menor
que en procedimientos convencionales, necesitándose por cada diente,
como ya se mencionó, sólo un diente de desbarbado del diente de
desbarbado. Por tanto, el desbarbado se realiza en el menor tiempo
posible.
Tampoco es necesario trasladar la pieza de
trabajo para desbarbar la rueda dentada en ambos lados. Según una
configuración de la invención, la rueda dentada en bruto puede
permanecer sujetada, más bien, en su posición al mecanizarse primero
los cantos frontales en un lado de la rueda dentada en bruto y a
continuación los cantos frontales en el lado opuesto. En un caso, la
herramienta desbarbadora avanza hacia los cantos frontales y en el
otro caso, desde las ranuras entre dientes a partir de los cantos
frontales.
El procedimiento según la invención posibilita
también el achaflanado en dos o más etapas al hacerse avanzar la
herramienta desbarbadora antes de cada pasada en un valor
predefinido. Esto permite seleccionar casi de manera arbitraria el
tamaño del chaflán.
El dispositivo, según la invención, de la
reivindicación 4 prevé medios para la sujeción y el accionamiento
giratorio de una pieza dentada en bruto y un árbol de herramienta
ajustable de manera giratoria en el espacio. Estos están realizados
de forma similar a una fresa de disco con dientes cortantes y
ranuras de sujeción dispuestos a distancias circunferenciales
iguales con un desarrollo helicoidal, teniendo los dientes cortantes
una disposición multipaso con un diente por paso respectivamente.
Según una configuración de la invención, la herramienta desbarbadora
es una herramienta separada que se dispone por separado de manera
resistente al giro en el árbol de herramienta. Alternativamente se
puede unir también de manera giratoria con la herramienta fresadora
de generación, por ejemplo, mediante mordazas conformadas en los
extremos enfrentados de la herramienta fresadora de generación y
desbarbadora. Por último, según otra configuración de la invención,
la herramienta desbarbadora puede estar configurada también en forma
de una sola pieza con la fresa de generación.
La herramienta desbarbadora según la
reivindicación 8 es similar a una fresa de disco y presenta en la
circunferencia dientes cortantes y ranuras de sujeción a distancias
circunferenciales iguales. Los dientes cortantes tienen en dirección
circunferencial un desarrollo en forma de línea helicoidal. Los
cantos cortantes configurados en el lado, delantero en dirección de
giro, de los dientes están situados en un círculo común. La
herramienta desbarbadora es multipaso, estando previsto un diente
por paso.
Como también los cantos frontales de las cabezas
de dientes se tienen que achaflanar en determinadas circunstancias,
una configuración de la invención prevé que además de los dientes
estén previstos filos para achaflanar los cantos frontales de las
cabezas de dientes de la rueda dentada.
En una rueda dentada de dientes rectos, el
perfil de los cantos cortantes de los dientes cortantes es simétrico
respecto al plano central de la herramienta desbarbadora. Éste es,
por el contrario, asimétrico en el caso de una rueda dentada de
dientes oblicuos.
La herramienta desbarbadora según la invención
tiene también la ventaja de que se puede volver a afilar en la
máquina herramienta. Esto origina un cierto desgaste, pero el perfil
necesario permanece invariable.
La rueda dentada según la invención es similar a
una fresa de disco, en la que, sin embargo, los dientes, que
discurren en forma de línea helicoidal, están dispuestos de modo que
los puntos iguales de todos los dientes se encuentran situados en el
mismo círculo, a diferencia de la fresa de disco como herramienta de
dentado.
La invención se explica detalladamente a
continuación por medio de un ejemplo de realización representado en
los dibujos. Muestran:
Fig. 1 de forma extremadamente esquemática, un
dispositivo de fresado de generación y desbarbado según la
invención,
Fig. 2 el perfil de referencia en el corte
perpendicular de un diente cortante de una herramienta desbarbadora
según la figura 1,
Fig. 3 en perspectiva, la disposición de una
rueda dentada y de una herramienta desbarbadora según la invención
durante el proceso de desbarbado,
Fig. 4 en perspectiva, a escala ampliada, una
parte de la vista según la figura 3 y
Fig. 5 una parte, asimismo, de la figura 3, pero
vista en sentido oblicuo desde arriba.
En la figura 1 se indica con el número 2 una
pieza en bruto de rueda dentada que está sujetada en una máquina
herramienta, no mostrada en detalle, y accionada de manera giratoria
alrededor de un eje 4. El eje se encuentra, por ejemplo, en vertical
al plano del dibujo. En un árbol 6 de la máquina herramienta está
sujetada una herramienta fresadora 8 de generación. El árbol 6 se
puede ajustar en el espacio en las direcciones indicadas mediante la
flecha doble 7, la flecha doble 5 y el número 3. Mediante el giro
del árbol 6 de herramienta y la regulación correcta, así como el
avance y el desplazamiento correctos se produce una rueda dentada
frontal. Este procedimiento es conocido en general y no es necesario
explicarlo en detalle.
En el árbol 6 está sujetada una herramienta
desbarbadora 10 que sirve para el desbarbado de los cantos frontales
de las ranuras entre dientes de la rueda dentada, fabricada
previamente, lo que se explica detalladamente por medio de las demás
figuras 3 a 5.
La herramienta desbarbadora 10 en forma de disco
está representada en perspectiva en la figura 3. Cada diente 12 está
situado en una línea helicoidal. Entre los dientes 12 está situadas
ranuras 22 de sujeción con un contorno en V y base redondeada.
Cuando la herramienta desbarbadora 10 gira, los cantos de los lados
delanteros de los dientes 12 forman respectivamente cantos cortantes
14. La particularidad de una herramienta desbarbadora, similar a una
fresa de disco, es que cada diente 12 está dispuesto en un paso
propio. Como a una distancia circunferencial uniforme están
previstos nueve dientes 12, la herramienta desbarbadora 10 tiene
nueve pasos. La otra particularidad es que los cantos cortantes 14 o
puntos predefinidos de los dientes 12 están dispuestos en un círculo
común.
En la figura 3 están indicados también los tres
ejes, a lo largo de los que se puede mover la herramienta
desbarbadora 10 con ayuda del árbol 6 de herramienta mostrado en la
figura 1. A lo largo de los ejes 26, 28 se realiza el avance
respecto a una rueda dentada 30 que está provista de un dentado
oblicuo 32 y en la que los cantos frontales de las ranuras entre
dientes aparecen ya achaflanados o desbarbados. Este chaflán se
indica en la figura 3 con el número 34. La rueda dentada 30 según la
figura 3 gira como la herramienta desbarbadora 10 en el sentido de
las agujas del reloj.
Después del procedimiento de fresado de
generación según la figura 1, el árbol 6 de herramienta se ajusta de
modo que la herramienta desbarbadora 10 se lleva a una posición como
la reflejada en la figura 3. Durante el mecanizado de los cantos
frontales de las ranuras entre dientes, la rueda dentada 30 y la
herramienta desbarbadora 10 giran con una relación predefinida de
número de revoluciones, de modo que un diente 12 respectivamente
mecaniza los cantos frontales de una ranura entre dientes. Se
entiende que la herramienta desbarbadora 10 o los dientes 12 están
diseñados en correspondencia con los parámetros del dentado de la
rueda dentada 30 para poder realizar el engrane deseado en los
cantos frontales de las ranuras entre dientes.
En la representación según la figura 3 se
realiza primero un mecanizado de los cantos frontales en el lado de
la rueda dentada 30 que está dirigido hacia arriba. Si en el lado
inferior opuesto se deben achaflanar también los cantos frontales,
la rueda dentada 30 no se sujeta aquí de ningún modo girada en 180º,
sino que permanece en la posición mostrada. Para el mecanizado sólo
es necesario que la herramienta desbarbadora 10 se mueva en
dirección del eje 28 hacia abajo relativamente respecto a la rueda
dentada 30, de modo que durante el desbarbado, los dientes 12 se
mueven desde las ranuras 32 hacia fuera (en la figura 3 hacia abajo)
para producir asimismo un chaflán en esta zona.
Si en las cabezas 36 de diente se debe realizar
un chaflán, esto se puede llevar a cabo con ayuda de cantos
cortantes 38 ó 40 dispuestos a ambos lados del canto cortante
14.
Es posible prever por cada paso dos o más
dientes, en vez de lo mostrado en las figuras 3 a 5. Durante el
mecanizado, todos los dientes de un paso engranan sucesivamente en
el canto frontal de una ranura entre dientes.
La figura 2 muestra el perfil de referencia de
un diente 12 en el corte perpendicular. Se observa que respecto al
eje 16 que pasa a través del plano central, el perfil no es
simétrico, sino que presenta un flanco más empinado 18 y un flanco
más plano 20. La zona del vértice tampoco es simétrica. El flanco
más empinado 18 tiene un radio menor que el del flanco más plano 20.
Un perfil de este tipo se necesita para una rueda dentada de dientes
oblicuos. Si hay que desbarbar, por el contrario, una rueda dentada
de dientes rectos, se puede usar un perfil simétrico.
Claims (10)
1. Procedimiento para la fabricación de una
rueda dentada a partir de una pieza en bruto de rueda dentada, en el
que la pieza en bruto (2) de rueda dentada, sujetada en una máquina
herramienta y accionada de manera giratoria, se mecaniza con una
fresa (8) de generación dispuesta en un árbol (6) de herramienta
accionado de manera giratoria y la rueda dentada en bruto (30)
fabricada se desbarba a continuación mediante una herramienta
desbarbadora (10) accionada de manera giratoria al achaflanarse los
cantos frontales de las ranuras (32) entre dientes, presentando el
número de revoluciones de la herramienta desbarbadora (10) y de la
rueda dentada en bruto (30) una relación constante, realizándose el
desbarbado en la rueda dentada en bruto (30) , sujetada sin cambio
en la máquina herramienta, en una pasada continua con ayuda de la
herramienta desbarbadora, disponiéndose la herramienta desbarbadora
de manera resistente al giro en el árbol (6) de la fresa (8) de
generación y mecanizándose sucesivamente los cantos frontales de las
ranuras entre dientes en forma de un procedimiento de fresado de
generación y moviéndose el árbol (6) de un ajuste de fresado de
generación a un ajuste de desbarbado, caracterizado porque el
desbarbado se ejecuta con una herramienta desbarbadora (10) similar
a una fresa de disco que presenta en la circunferencia dientes
cortantes (12) y ranuras (22) de sujeción con un desarrollo
helicoidal a distancias circunferenciales iguales, teniendo los
cantos cortantes (12) una disposición multipaso con un diente (12)
por paso respectivamente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el desbarbado de los cantos frontales en
un lado de la rueda dentada en bruto se realiza mediante el avance
de la herramienta desbarbadora hacia este lado de la rueda dentada
en bruto y el desbarbado de los cantos frontales de las ranuras
entre dientes en el lado opuesto de la rueda dentada en bruto se
realiza en un segundo ajuste de desbarbado mediante el avance de la
herramienta desbarbadora desde las ranuras entre dientes hacia fuera
a partir del otro lado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el achaflanado se realiza en dos o más
pasadas, haciéndose avanzar la herramienta desbarbadora antes de
cada pasada en un valor pre-
definido.
definido.
4. Dispositivo para la fabricación de una rueda
dentada a partir de una pieza en bruto de rueda dentada con una
máquina herramienta que presenta medios para la sujeción y el
accionamiento giratorio de una pieza dentada en bruto (30) y un
árbol (6) de herramienta, accionado de manera giratoria y ajustable
en el espacio, en el que están colocadas de manera resistente al
giro una fresa (8) de generación y una herramienta desbarbadora
(10), caracterizado porque la herramienta desbarbadora (10)
está realizada de manera similar a una fresa de disco con dientes
cortantes (12) y ranuras (22) de sujeción dispuestos a distancias
circunferenciales iguales con un desarrollo helicoidal, teniendo los
dientes cortantes (12) una disposición multipaso con un diente (12)
por paso respectivamente.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque una herramienta desbarbadora separada
(10) está dispuesta en el árbol (6) de herramienta.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque entre la fresa de generación y la
herramienta desbarbadora está formada una unión giratoria en los
lados frontales enfrentados.
7. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque la herramienta desbarbadora está
configurada en forma de una sola pieza con la fresa de
generación.
8. Herramienta desbarbadora para el desbarbado
de una pieza en bruto de rueda dentada que está conformada de manera
similar a una fresa de disco con dientes cortantes (12) y ranuras
(22) de sujeción, dispuestos a distancias circunferenciales iguales,
que presentan un desarrollo en forma de línea helicoidal y tienen
una disposición multipaso, caracterizada porque por cada paso
esta previsto un diente (12) respectivamente, estando dispuestos los
cantos cortantes (14) formados en el lado, delantero en dirección de
giro, de los dientes (12) en un círculo común.
9. Herramienta desbarbadora según la
reivindicación 8, caracterizada porque además del canto
cortante (14) de los dientes (12) está previsto al menos otro canto
cortante (14) para achaflanar el canto frontal de las cabezas de
dientes de la rueda dentada (30).
10. Herramienta desbarbadora según la
reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque el perfil de los
cantos cortantes (14) es asimétrico respecto al plano central (16)
de la herramienta desbarbadora (10).
Applications Claiming Priority (2)
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