ES2894745T3 - Transmisión de corriente para el rectificado electroerosivo - Google Patents

Abstract

Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo, con: - un cuerpo de base (14) de carbono o de plástico reforzado con fibra, que puede girar alrededor de un eje de giro (12); - una superficie de la herramienta eléctricamente conductora para la eliminación de material de la pieza de trabajo; y - una superficie funcional (18), que está conectada eléctricamente a la superficie de la herramienta, para entrar en contacto eléctrico con la superficie de la herramienta durante el giro de la misma, en donde la superficie funcional (18) está dispuesta axialmente con respecto al eje de giro en un lado frontal o radialmente en un talón (50) del cuerpo de base (14), caracterizada porque la superficie funcional (18) está configurada como un anillo o un disco y presenta púas (52) que encajan en el cuerpo de base (14), y porque alrededor de las púas (52) están enrolladas fibras (54) del plástico reforzado con fibra del cuerpo de base (14) y/o fibras metálicas, y/o sobre las púas (52) hay aplicado un adhesivo eléctricamente conductor.

Description

DESCRIPCIÓN

Transmisión de corriente para el rectificado electroerosivo

La presente invención se refiere a una herramienta para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo. La presente invención se refiere, además, a una máquina herramienta para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo.

Las máquinas-herramienta para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo se usan para la fabricación de piezas de trabajo. El mecanizado por arranque de virutas o virutaje se refiere a la eliminación mecánica del material superfluo. Los procesos de mecanizado más conocidos e importantes en este contexto son el torneado, el fresado, el taladrado, el serrado y el rectificado. Las herramientas usadas para este fin suelen tener un cuerpo de base que gira durante el mecanizado de la pieza de trabajo, así como una superficie de la herramienta a través de la cual se consigue la eliminación real de material en la pieza de trabajo. Esta superficie de la herramienta está en contacto con la pieza de trabajo y elimina el exceso de material o hace que se elimine el material. Sin embargo, esto siempre da lugar también a la eliminación de material de la superficie de la herramienta. Por ello, para garantizar un mecanizado preciso de la pieza de trabajo a largo plazo, la herramienta o la superficie de la herramienta se rectifican a intervalos regulares en el caso de las herramientas con un filo de corte geométricamente indeterminado.

En el caso de una rectificadora como máquina-herramienta o de una muela como herramienta, se entiende por rectificado en particular el perfilado y el afilado de la muela. Por medio del rectificado se consigue una concentricidad precisa y una forma geométrica exacta de la muela. Además, se pueden eliminar las impurezas y afilar la muela. Otras herramientas también se pueden rectificar de manera correspondiente.

El rectificado se realiza tradicionalmente de forma mecánica, por ejemplo mediante una herramienta de rectificación hecha de diamante u otro material duro. Dado que el rectificado se realiza en la mayoría de los casos a intervalos regulares, diversas máquinas herramienta, especialmente las rectificadoras, suelen incluir un dispositivo de rectificado correspondiente integrado en la máquina herramienta.

Un procedimiento para rectificar o perfilar herramientas conductoras de electricidad, por ejemplo, muelas de metal o de cerámica, en particular muelas superabrasivas de metal es la erosión por hilo (erosión por descarga eléctrica de hilo, WEDD en inglés). Las muelas consisten en un grano superabrasivo, por ejemplo de diamante o de cBN, que está incrustado en un aglomerado eléctricamente conductor, por ejemplo un aglomerado metálico a base de bronce con componentes adicionales, por ejemplo hierro o cobalto. Los materiales aglomerantes de este tipo tienen excelentes propiedades, que son esenciales para un proceso de rectificación, especialmente en términos de estabilidad dimensional, capacidad de retención del grano, resistencia a la temperatura y conductividad térmica. Las uniones metálicas de las muelas superabrasivas son básicamente conductoras de la electricidad y, por tanto, pueden erosionarse. Aquí, el grano no conductor no se elimina directamente.

La erosión por hilo (mecanizado por descarga eléctrica de hilo, WEDM en inglés) se basa en el principio de la eliminación erosiva por chispas para dar forma a las pieza de trabajo. Los impulsos de tensión eléctrica crean chispas entre una pieza de trabajo (ánodo) y un alambre fino que la atraviesa (cátodo). Estas chispas transfieren material de la pieza de trabajo al medio de separación, el dieléctrico. A continuación, se desecha el hilo. La precisión del proceso se basa en que la chispa siempre salta en el punto en el que la distancia entre la pieza de trabajo y el hilo es mínima. El hilo (electrodo de hilo, hilo de electroerosión) es conducido a lo largo de un contorno deseado mediante una guía de hilo.

En consecuencia, este principio se puede usar para rectificar o perfilar una herramienta. En el caso de una rectificadora o de una muela que se tenga que rectificar u otra herramienta giratoria, se habla de erosión por hilo giratorio o de giro por erosión de chispas. En esta variante del proceso se parte de una pieza de trabajo a erosionar que gira hasta varios miles de revoluciones por minuto durante el mecanizado. El electrodo de hilo suele discurrir en vertical, perpendicular al eje de giro. Durante el giro, mediante el electrodo de hilo se puede crear un contorno en la pieza de trabajo. De este modo, la propia herramienta, por ejemplo la muela, la fresa o el taladro, se mecaniza erosivamente como pieza de trabajo durante el giro. Por lo tanto, es necesario transferir energía a la herramienta giratoria para que pueda funcionar como un ánodo.

En el documento EP 2607006 A1 se da a conocer un dispositivo para la erosión por hilo giratoria de una pieza de trabajo. En particular, se describe una guía de hilo giratoria mediante la cual se puede ajustar una posición angular relativa entre la guía de hilo y la pieza de trabajo en torno a un eje paralelo a la dirección de marcha del hilo en el punto de trabajo. La transferencia de energía a la pieza de trabajo giratoria, la muela, se configura mediante un suministro de corriente en forma de contacto de escobilla de rectificado, de contacto de carbón o como hilo o cinta abrasiva, parcialmente en bucle.

Un dispositivo conocido del documento US 2 764 543 A, que constituye la base para el preámbulo de la reivindicación 1, describe una combinación de un bastidor que tiene un husillo giratorio que soporta una muela abrasiva giratoria, teniendo la muela abrasiva una superficie de trabajo que comprende las superficies conductoras alineadas de una pluralidad de anillos conductores, dispuestos relativamente carca unos de otros y aislados entre sí; un portapiezas de trabajo, medios unido al bastidor para fijar el soporte con el fin de mantener una pieza de trabajo en relación operativa con la superficie de trabajo de la muela para cooperar con las superficies alineadas de los anillos conductores; medios para suministrar electrolito líquido a y entre la pieza de trabajo y las superficies conductoras alineadas de los anillos; una pluralidad de anillos rozantes, uno para cada uno de los anillos conductores y en conexión eléctrica correspondiente con ellos, con medios que apoyan los anillos rozantes coaxialmente al husillo para el giro con estos, medios de alimentación de CC con una pluralidad de circuitos de control y de suministro, habiendo uno para cada uno de los anillos conductores, en donde todos los circuitos conectan eléctricamente los lados positivos de los mismos al soporte de la pieza de trabajo, por lo cual este último y la pieza de trabajo son eléctricamente reconocidos por dichos circuitos, y de ellos los lados negativos mantienen cada una de las conexiones eléctricas con la pluralidad de anillos rozonates, mediante lo cual se produce la corriente continua para la descomposición electrolítica de la superficie de la pieza de trabajo que está orientada hacia la superficie del anillo conductor del flujo de corriente de la pieza de trabajo a cada uno de dichos anillos conductores; y medios de control que están conectados a cada uno de los circuitos para limitar un flujo de corriente máximo en cada uno de los circuitos a un valor que no es mayor que la corriente de arco crítica entre la pieza de trabajo y la superficie anular.

Deben transmitirse electropulsos de erosión fuertes y cortos a la herramienta que se encuentra en giro rápida. Por ejemplo, cuando uno o más escobillas de alambre de alta resistencia se presionan contra la cara de una muela o contra otra superficie giratoria de una herramienta giratoria, el resultado es que, especialmente a altas velocidades circunferenciales, se genera una alta carga en el cuerpo de la herramienta. En el ámbito de las muelas abrasivas como herramientas, se usan sobre todo cuerpos de base de acero con un revestimiento abrasivo sinterizado y unido mediante metal. Sin embargo, estos cuerpos de base de acero tienen el problema, sobre todo al aumentar la anchura y el diámetro, de que se requiere una energía relativamente alta para la aceleración y el frenado, de que el transporte manual es muy difícil debido a su elevado peso, de que solo se puede conseguir una reducida amortiguación y de que ya no se pueden usar de manera conveniente a altas velocidades periféricas (por ejemplo, superiores a 140 m/s). Por lo tanto, el rectificado electroerosivo no es posible en todos los campos de aplicación.

La presente invención tiene como objetivo permitir el rectificado electroerosivo de una herramienta, incluso en las aplicaciones en las que se requieren altas velocidades de giro de la herramienta y en las que el peso de la herramienta dificultaría una manipulación manual o sobrecargaría el portaherramientas.

Según un aspecto de la presente invención, este problema se resuelve mediante una herramienta para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo. La herramienta incluye:

• un cuerpo de base de carbono o de plástico reforzado con fibra, que puede girar alrededor de un eje de giro;

• una superficie de la herramienta eléctricamente conductora para la eliminación de material de la pieza de trabajo; y

• una superficie funcional conectada eléctricamente a la superficie de la herramienta para poner en contacto eléctricamente con la superficie de la herramienta durante el giro de la misma,

en donde la superficie funcional está dispuesta axialmente con respecto al eje de giro en un lado frontal o radialmente en un hombro del cuerpo de base, estando la superficie funcional configurada como un anillo o un disco y tiene púas que encajan en el cuerpo de base, y en donde hay fibras del plástico reforzado con fibra del cuerpo de base y/o fibras metálicas que se enrollan alrededor de las púas y/o en donde hay aplicado a las púas un adhesivo eléctricamente conductor.

A través de las medidas según la invención se puede mejorar la conductividad eléctrica.

Conforme a un aspecto adicional, la presente invención se refiere a una máquina herramienta según la reivindicación 13 para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo mediante una herramienta como la descrita anteriormente

Por lo tanto, la herramienta según la invención puede usarse para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo mediante una superficie de herramienta eléctricamente conductora. Esta superficie de la herramienta eléctricamente conductora se aplica sobre un cuerpo de base giratorio. Por ejemplo, la superficie de rectificado de una muela está situada radialmente en el cuerpo de base con respecto al eje de giro del cuerpo de base.

La superficie de la herramienta eléctricamente conductora hace que la superficie de la herramienta sea adecuada para el mecanizado electroerosivo con el fin de rectificar o perfilar la herramienta o la superficie de la herramienta mientras la herramienta o el cuerpo de base giran alrededor de su eje de giro. Tal y como se usa en este documento, una superficie de herramienta eléctricamente conductora significa en particular una superficie de herramienta en la que se usa un material conductor como aglutinante del grano abrasivo. Se trata por lo general de una superficie de herramienta con aglutinante metálico (muela abrasiva con aglutinante metálico). Sin embargo, también es concebible que el aglutinante sea una cerámica conductora (muela de cerámica aglutinada) u otro material conductor adecuado. Las cerámicas de este tipo aún no se han usado como aglutinantes en muelas, pero en principio son factibles y se pueden mecanizar de manera electroerosiva. Por ejemplo, es posible usar un bronce sinterizado con aditivos de aleación o una cerámica.

La transmisión de la corriente a la superficie de la herramienta necesaria para ello tiene lugar mediante una superficie funcional. La superficie funcional también está colocada sobre el cuerpo de base y conectada eléctricamente a la superficie de la herramienta. La superficie funcional también está configurada para el contacto eléctrico de la superficie de la herramienta durante el giro de la misma. Por ejemplo, durante el rectificado o el perfilado, la superficie funcional está en contacto con un contacto de escobilla, un contacto de rectificado o una rueda de rodadura. El contacto permite la transmisión de los impulsos de alta tensión y de alta intensidad necesarios.

Según la invención, la superficie funcional está dispuesta, con respecto al eje de giro, axialmente en un lado frontal o radialmente en un hombro del cuerpo de base. La superficie funcional gira con el cuerpo de base. Durante el giro, la superficie funcional afila a lo largo de un elemento de conexión fijo, por ejemplo una escobilla metálica.

En consecuencia, a diferencia de las herramientas anteriores, el contacto no se realiza directamente entre el elemento de conexión fijo y el cuerpo de base, sino que mediante el contacto con una superficie funcional del cuerpo de base. Esta superficie funcional corresponde preferentemente a una capa separada que tiene las propiedades materiales requeridas o ventajosas para el contacto. En particular, la superficie funcional puede estar configurada para ser más resistente en comparación con el cuerpo de base y, por lo tanto, para ser más adecuada para el contacto con una escobilla. El emparejamiento de materiales entre el material de la escobilla y el material de la superficie funcional se selecciona preferentemente de forma adecuada con respecto al desgaste electroquímico, de tal modo que la erosión tenga lugar principalmente en la escobilla y no en la superficie funcional. La superficie funcional adicional proporcionada en la herramienta permite una transferencia de energía más segura y un rectificado eficaz de las herramientas giratorias.

Esto hace posible que la carga sobre el cuerpo de base durante el rectificado de la herramienta se reduzca, ya que el cuerpo de base no tiene que estar en contacto directo con un contacto para la transmisión de corriente durante el rectificado mediante erosión por hilo. El contacto se realiza a través de la superficie funcional. Por lo tanto, el cuerpo de base puede presentar una menor estabilidad. Esto permite un número de revoluciones más elevado. Además, se puede usar un cuerpo de base más ligero, que se puede acelerar y desacelerar con mayor rapidez y eficiencia energética. Con ello es posible un mecanizado más preciso. Además, se pueden conseguir ventajas de coste usando materiales más baratos para fabricar el cuerpo de base.

De acuerdo con la invención, el cuerpo de base está hecho de carbono u otro plástico reforzado con fibra. El uso de plásticos reforzados con fibras, como el carbono, permite fabricar muelas u otras herramientas comparativamente ligeras que, sin embargo, presentan una gran estabilidad y una gran amortiguación. Asimismo, el uso del aluminio permite fabricar muelas u otras herramientas estables y ligeras. Las herramientas ligeras permiten una mayor velocidad de giro, pueden funcionar con eficiencia energética y son más fáciles de manipular a mano.

Tanto los materiales no conductores como los materiales con una resistencia mecánica y/o química comparativamente baja, en particular con una resistencia inferior a la del acero, no suelen ser adecuados para entrar en contacto con el contacto de una escobilla. El contacto de la escobillas puede dañar el material del cuerpo de base, especialmente a altas velocidades de giro, de modo que se reduce la vida útil del cuerpo de base y, por lo tanto, de la herramienta. En consecuencia, la energía no puede ser transferida directamente al cuerpo de base giratorio.

La superficie funcional según la invención permite el uso en el cuerpo de base de materiales no conductores y/o de materiales con una menor resistencia mecánica. Como se ha descrito anteriormente, esto puede proporcionar ventajas en términos de coste, controlabilidad (por ejemplo, al acelerar y desacelerar la herramienta) y manejo. En particular, la superficie funcional según la invención permite que las herramientas hechas de material ligero sean adecuadas para velocidades de giro más altas.

En una configuración de la herramienta, la superficie funcional comprende un material resistente para el contacto eléctrico con un contacto de escobilla con bajo desgaste, y la superficie funcional está configurada para la transmisión de alta frecuencia y de alta intensidad para el mecanizado de materiales electroabrasivos, en particular para la transmisión de pulsos eléctricos con una frecuencia de hasta 250 KHz y una intensidad de corriente de hasta 450 A. En consecuencia, la superficie funcional comprende un material conductor de la electricidad que tiene una alta resistencia mecánica y/o química. En consecuencia, la superficie funcional puede ser puesta en contacto con un contacto de escobilla incluso a altas velocidades de giro de la herramienta sin causar un rápido desgaste.

La superficie funcional está configurada para el procesamiento de materiales electroerosivos o electroabrasivos. Esta configuración incluye, en particular, un dimensionamiento adecuado, por ejemplo en lo que respecta a la anchura y la longitud de la superficie funcional, así como una conductividad adecuada, que permita la transmisión de impulsos eléctricos con una frecuencia de hasta 250 KHz y una intensidad de corriente de hasta 450 A. Mediante los pulsos de corriente de este tipo se puede mecanizar por erosión la superficie de la herramienta eléctricamente conductora. Los impulsos de corriente sueltan el material aglomerante de la superficie de la herramienta. Solo queda el material de corte propiamente dicho, por ejemplo, el grano de diamante.

En una configuración adicional, está previsto además un elemento de contacto conectado al cuerpo de base, estando una superficie del elemento de contacto configurada como superficie funcional. Por un lado, la superficie funcional puede estar directamente conectada al cuerpo de base en y por otro lado, puede estar conectada al elemento de contacto. Un elemento de contacto permite una mejor conexión de la superficie funcional con el cuerpo de base. Por ejemplo, una superficie del elemento de contacto puede configurarse directamente como superficie funcional. Esto puede reducir, por ejemplo, los costes de fabricación y/o aumentar la estabilidad. Usando un elemento de contacto adicional, se puede reducir aún más la estabilidad o la resistencia mecánica requerida del cuerpo de base, ya que la fuerza del contacto no actúa directamente sobre el cuerpo de base, sino primero sobre la superficie de contacto, y se minimiza el desgaste debido a la fricción (efecto de abrasión). De este modo, pueden potenciarse aún más los efectos beneficiosos descritos anteriormente con respecto a los costes de fabricación y al peso.

En una configuración ventajosa, el elemento de contacto está configurado como una pieza de trabajo de inserción para ser introducida en un hueco del cuerpo de base. Al configurar el elemento de contacto como una pieza de trabajo de inserción en un hueco correspondiente del cuerpo de base, se puede conseguir una conexión sencilla y estable o resistente con el cuerpo de base. Una hendidura en el cuerpo de base describe en este documento en particular una hendidura en el cuerpo de base en la que se puede encajar como elemento de contacto un inserto por unión en arrastre de forma. De este modo, la fuerza del contacto para la conexión eléctrica actúa sobre el inserto y no directamente sobre el cuerpo de base. Esto puede reducir la fuerza que actúa sobre el cuerpo de base y minimizar el desgaste por fricción. No obstante, en lo esencial se puede conservar la forma original del cuerpo de base .

En una configuración adicional, el elemento de contacto está formado como una chapa de acero, en particular como una chapa de acero circular o anular, y/o está unido al cuerpo de base mediante una conexión atornillada, adhesiva o soldada. Ha resultado ventajoso configurar el elemento de contacto como una chapa de acero. En el caso de una muela como herramienta, por ejemplo, se puede montar una chapa de acero en un lado frontal axial. Esta chapa de acero puede tener forma circular o anular en particular. Cuando la muela gira, el contacto de la escobilla puede actuar directamente sobre la chapa de acero. El cuerpo de base no está cargado. En consecuencia, para el cuerpo de base se puede usar también un material menos resistente o no conductor de la electricidad. El elemento de contacto se une preferentemente al cuerpo de base mediante una conexión atornillada, adhesiva o soldada. Esta unión garantiza una conexión estable entre el elemento de contacto y el cuerpo de la herramienta o de la base. Además, la superficie funcional también puede introducirse de manera indistinta.

Las fibras del plástico reforzado con fibra del cuerpo de base enrolladas alrededor de las púas también pueden pasar a través del cuerpo de base y conectarse eléctricamente a la superficie de la herramienta, en particular entrar en contacto con la superficie de la herramienta, para establecer fácilmente la conexión eléctrica con la superficie de la herramienta. Además, puede haber una capa de metalización entre la superficie de la herramienta y el cuerpo de base.

En una realización preferente, la superficie funcional se realiza como un revestimiento con un material resistente al desgaste, en particular con cromo duro, oro duro, nitruro de aluminio y titanio, TiAIN, nitruro de cromo, CrN o carbono conductor tipo diamante, DLC. El revestimiento puede aplicarse, por un lado, al cuerpo de base y, por otro, al elemento de contacto. El revestimiento con un material resistente al desgaste garantiza el bajo desgaste mecánico necesario para un funcionamiento prolongado. El revestimiento duro y resistente al desgaste permite que el contacto se realice por medio de una escobilla sin dañar o desgastar rápidamente el cuerpo de base, especialmente a altas velocidades de giro. El revestimiento puede aplicarse por medio de diferentes procedimientos en función del material del cuerpo de base. Resistente al desgaste en este contexto significa en particular que se da una alta resistencia mecánica y electroquímica. En particular, con respecto a un contacto mecánico con una escobilla abrasiva y con respecto a una reacción electroquímica entre la escobilla y la superficie funcional o un lubricante o un agente de enjuague. Un revestimiento garantiza que la superficie funcional solo suponga un pequeño peso adicional. El revestimiento puede aplicarse de forma muy delgada. El revestimiento representa una especie de protección del cuerpo de base o del elemento de contacto. Por lo general, el revestimiento es conductor de la electricidad. El revestimiento equivale a una fina capa de material.

En una forma de realización preferente, la superficie funcional está dispuesta axialmente en dos lados frontales del cuerpo de base con respecto al eje de giro. Mediante la disposición axial de la superficie funcional en ambos lados, se consigue que, incluso a velocidades más altas, una estructura simétrica y una distribución simétrica del peso con respecto al eje de giro eviten una distorsión geométrica desigual debido a las fuerzas de giro y que no se genere una expansión térmica desigual debido a la introducción simétrica (en ambos lados) del calor por fricción a través de las superficies funcionales. Una dilatación térmica de este tipo podría provocar la deformación de la herramienta y, por la tanto, la inexactitud en el mecanizado de las pieza de trabajo. Esto se evita disponiendo la superficie funcional en lados frontales opuestos en ambos lados.

En una configuración ventajosa, la superficie funcional tiene una planitud máxima de 0,02 mm, y/o la superficie funcional está configurada como un anillo. Al hacer la superficie funcional lo más lisa o plana posible, se consigue una baja fricción entre una escobilla u otro contacto. Los alambres de la escobilla pueden presionarse sobre la superficie funcional con una fuerza reducida para seguir los desniveles. Esto minimiza el calor generado por la fricción. La carga sobre la superficie funcional y el contacto se minimizan. Esto aumenta la vida útil de todos los componentes. Al configurar la superficie funcional como un anillo, es posible asegurar el contacto durante el giro completa de la herramienta. En este caso, la superficie funcional es, sin embargo, lo más pequeña posible, con lo que, por un lado, se consigue una reducción de peso y, por otro, debido a un material dado el caso relativamente caro de la superficie funcional, una minimización de los costes.

En una forma de realización preferente, la superficie funcional y la superficie de la herramienta están unidas por medio de un conductor eléctrico. Para el contacto eléctrico de la superficie de la herramienta, de modo que pueda ser mecanizada por un proceso de erosión, es necesario que la superficie funcional, a través de la cual se introducen los pulsos de corriente, esté conectada eléctricamente a la superficie de la herramienta. Este contacto puede lograrse preferentemente mediante un conductor, por ejemplo un cable. Este conductor eléctrico puede, por ejemplo, atravesar el cuerpo de base o recorrer su superficie. El conductor garantiza que la superficie funcional no tenga que estar en contacto directo con la superficie de la herramienta. Esto permite diferentes geometrías y variaciones en cuanto a la disposición de la superficie funcional. En función de la disposición de una máquina herramienta correspondiente o de un dispositivo de erosión en una máquina herramienta, existen requisitos geométricos relativos a la disposición de una escobilla u otro contacto. Un conductor garantiza que la superficie funcional de la herramienta se pueda ajustar de manera correspondiente. Se consigue una mayor flexibilidad, especialmente cuando el cuerpo de base está hecho de un material no conductor de la electricidad.

En otra forma de realización, el cuerpo de base comprende carbono y la superficie funcional y la superficie de la herramienta están conectadas eléctricamente por fibras de carbono o por un polímero de matriz conductora en el cuerpo de base. El cuerpo de base de carbono es especialmente ligero y a la vez estable. Sin embargo, el carbono no suele ser conductor de la electricidad. En consecuencia, según la invención, se puede usar una superficie funcional para transmitir la corriente a la herramienta. Ventajosamente, la superficie funcional puede estar conectada eléctricamente a la superficie de la herramienta directamente en el cuerpo de base mediante fibras de carbono conductoras o mediante un polímero de matriz conductor. Esto evita la necesidad de un elemento adicional especial para unir la superficie funcional a la superficie de la herramienta. De este modo, se reducen los costes de fabricación y el peso de la herramienta.

En una forma de realización, la superficie de la herramienta está configurada como un anillo o en forma de varios segmentos y/o está pegada sobre el cuerpo de base. En una rectificadora, la superficie de rectificado suele estar dispuesta como superficie de la herramienta alrededor de la circunferencia. La superficie de la herramienta puede configurarse como un anillo o también en forma de varios segmentos separados en el cuerpo de base.

En una forma de realización de la máquina herramienta según la invención, el elemento de conexión está configurado como una escobilla, en particular una escobilla de acero o de cobre, para el contacto abrasivo de la superficie funcional durante el rectificado de la herramienta. El dispositivo de erosión es preferentemente un dispositivo de erosión por hilo para la erosión por hilo giratoria. El contacto se realiza mediante una escobilla, en particular una escobilla de alambre de acero inoxidable, de alambre de cobre o de alambre con recubrimiento galvánico. El material de la escobilla o el material de emparejamiento escobilla/superficie funcional se seleccionan preferentemente en función del material de la superficie funcional para que el desgaste electroquímico se produzca en la escobilla y no en la superficie funcional. Sin embargo, también son posibles otros contactos, por ejemplo, un contacto rodante u otro contacto deslizante. Una escobilla como elemento de conexión puede configurarse para que sea rentable y de fabricación eficiente.

En una forma de realización adicional, la máquina herramienta según la invención comprende un dispositivo de lavado para lavar el punto de contacto entre la superficie funcional de la herramienta y el elemento de conexión del dispositivo. El dispositivo de lavado reduce o evita que el contacto se vea afectado por las impurezas del entorno, por ejemplo, las virutas retiradas. De este modo, el contacto puede realizarse de forma más fiable. El dispositivo de lavado introduce un medio de lavado en el punto de contacto. Un medio de lavado puede ser, en particular, aceite.

La presente invención se puede usar de forma especialmente ventajosa para máquinas de rectificado como herramientas mecánicas o para muelas de rectificado como herramientas que tienen una superficie de rectificado como superficie de la herramienta. Una muela suele tener un cuerpo de base en forma de disco. Una muela de este tipo se usa en una rectificadora. Sin embargo, también es posible transferir la presente invención a otras herramientas para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo, tal como taladros, sierras o fresas, o a otras máquinas herramienta, tales como taladradoras, fresadoras o sierras.

Se entiende que las características mencionadas anteriormente y las que se explicarán a continuación se pueden usar no solo en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o por sí solas, sin salirse del ámbito de la presente invención.

A continuación se describe la invención y explica con más detalle con referencia a ejemplos de realización seleccionados en relación con los dibujos adjuntos. Se muestra:

Fig. 1 una representación esquemática de una muela según la invención para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo;

Fig. 2 una representación esquemática de un proceso de erosión para el rectificado de una muela según la presente invención;

Fig. 3 una representación esquemática de un dispositivo para la erosión por hilo giratoria de una muela abrasiva de acuerdo con un aspecto de la presente invención;

Fig. 4 una vista esquemática en perspectiva de una muela para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo de acuerdo con una forma de realización de la presente invención

Fig. 5 una representación esquemática de una primera forma de realización de una muela según la invención;

Fig. 6 una representación esquemática de una segunda forma de realización de una muela según la invención;

Fig. 7 una representación esquemática de una tercera forma de realización de una muela según la invención;

Fig. 8 una representación esquemática de una cuarta forma de realización de una muela según la invención;

Fig. 9 una representación esquemática de una quinta forma de realización de una muela según la invención;

Fig. 10 una representación esquemática de una sexta forma de realización de una muela según la invención;

Fig. 11 un corte transversal de una parte de la superficie funcional en la sexta forma de realización de la muela; y

Fig. 12 una vista en perspectiva de una sección de la superficie funcional en la sexta forma de realización de la muela.

La Fig. 1 muestra una herramienta 10 para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo. Se muestra una muela 10. A continuación se presenta un ejemplo de la presente invención usando una muela. Se entiende que la presente invención también se puede usar con otras herramientas para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo, tal como fresas o taladros.

La Fig. 1 muestra una vista en planta esquemática de una muela 10. Según la invención, la muela comprende un cuerpo de base 14 que gira alrededor de un eje de giro 12. El cuerpo de base está compuesto, en particular, por carbono o metal ligero y tiene preferentemente forma de disco o, al menos, es esencialmente simétrico en rotación con respecto al eje de giro. Asimismo, el uso de la presente invención puede ser ventajoso para un cuerpo de base hecho de acero.

Una superficie de la herramienta 16 está provista en el cuerpo de base 14 a lo largo de su circunferencia como una superficie abrasiva o un revestimiento abrasivo para eliminar material de una pieza de trabajo. La superficie de la herramienta es conductora de la electricidad, por lo que comprende un material abrasivo o material de la herramienta incrustado en un enlace conductor de la electricidad. La superficie de la herramienta, conductora de electricidad, puede mecanizarse mediante la erosión por chispas.

Según la invención, se proporciona además una superficie funcional 18 mediante la cual se puede lograr el contacto eléctrico de la superficie de la herramienta 16 durante un giro de la muela 10. En el ejemplo mostrado, la superficie funcional 18 está dispuesta axialmente en un lado frontal del cuerpo de base 14 con respecto al eje de giro 12. Alternativamente, también es posible que la superficie funcional 18 esté dispuesta radialmente en un hombro del cuerpo de base 14.

La Fig. 2 muestra una representación esquemática de un procedimiento de rectificado para el rectificado de herramientas eléctricamente conductoras 10. En particular, se muestra un procedimiento de rectificado para rectificar una muela de aglomerado metálico con grano abrasivo de diamante o cBN. En el procedimiento ilustrado, un electrodo de hilo 22 es conducido más allá de la muela 10 o de la herramienta a través de un elemento de guía 24. Se aplica una tensión eléctrica entre la muela 10 y el electrodo de hilo 22 para que se produzca una descarga en el medio dieléctrico (dieléctrico), por ejemplo, aceite, tras superar una tensión de encendido. Para ello se dispone de una fuente de alimentación 26. La muela 10 gira como indica la flecha dibujada.

Normalmente, la superficie de la herramienta de la muela 10 comprende un grano superabrasivo, por ejemplo de diamante o cBN, incrustado en bronce sinterizado con diversas adiciones de aleación, tales como hierro o cobalto, o en otra matriz eléctricamente conductora, por ejemplo una cerámica. La muela suele tener un revestimiento abrasivo directamente sinterizado o aglomerado (superficie de la herramienta) con diamantes o granos de cBN en una unión eléctricamente conductora en la superficie circunferencial. Al erosionar la superficie de la herramienta, solo se suelta la unión conductora de electricidad y se mantiene el grano. Esto permite acondicionar la muela 10, es decir, perfilarla y afilarla.

Normalmente, está previsto un suministro 30 de un medio de lavado dieléctrico para lavar y actuar como dieléctrico en la región efectiva 28 de la erosión por chispas. Puede ser aceite o agua desionizada, por ejemplo. En la región efectiva 28 de la erosión por chispas, se producen descargas en el dieléctrico entre la muela 10 y el electrodo de hilo 22. Debido a los impulsos de corriente aplicados a través del suministro de corriente 26, se produce una erosión por chispas y, por lo tanto, se elimina material de la muela 10 y también del electrodo de hilo 22. En consecuencia, la muela 10 o la superficie de rectificado 16 de la muela 10 pueden ser mecanizadas.

Dado que el electrodo de hilo 22 se daña durante la erosión por chispas, para la eliminación mediante erosión por chispas es necesario que el electrodo de hilo 22 se renueva constantemente y que se permita el paso desde una reserva de hilo 21 a una guía de hilo 24 hasta un contenedor de residuos 34 para el hilo de desecho. Por lo general, se dispone de un cortador de hilo 36 con el que se puede cortar el electrodo de hilo 22 periódicamente o, si es necesario, para evitar un atasco de material.

En la Fig. 3, se representa esquemáticamente un dispositivo 38 de electroerosión por hilo giratoria para su uso en una rectificadora o en otra máquina herramienta. El dispositivo mostrado puede integrarse en una rectificadora y permite el rectificado de la erosión por chispas en la rectificadora. El rectificado en la rectificadora significa que la muela no tiene que ser retirada de la rectificadora para su rectificado. Esto evita un proceso de desmontaje y montaje que podría, por ejemplo, causar inexactitudes en cuanto a la concentricidad.

En consecuencia, tal como se muestra en la Fig. 2, la alimentación eléctrica 26 en la muela abrasiva giratoria 10 es necesaria para el mecanizado de erosión por chispas. Es necesario que los impulsos eléctricos de erosión fuertes y cortos se transfieran a una muela abrasiva que gira con rapidez. Para ello, se suele usar un contacto deslizante como elemento de conexión. Normalmente, la energía se transfiere a través de una o varias escobillas de alambre de alta resistencia, que se presionan contra la cara del disco. Este contacto de rectificado se suele enjuagar, refrigerar y lubricar con aceite de rectificado y requiere que el cuerpo de base de la muela sea de material resistente al desgaste.

[0051 ] Tradicionalmente, se usa un cuerpo de base de acero con un revestimiento abrasivo ligado al metal sinterizado. Sin embargo, el uso de un cuerpo de base de acero requiere un peso elevado, especialmente con el aumento de la anchura y el diámetro de la muela. Además, se requiere una cantidad relativamente grande de energía para la aceleración y la desaceleración y la amortiguación del cuerpo de acero es baja. Por lo tanto, estos cuerpos de base de acero ya no se pueden usar de forma adecuada a velocidades extremas, por ejemplo, superiores a 140 m/s.

Alternativamente, se usan discos con cuerpos de base de metal ligero (aluminio) o de plástico reforzado con fibra (carbono). Por lo tanto, en aplicaciones que requieren altas velocidades de giro de la herramienta, se prefieren los cuerpos de base más ligeros. Estos cuerpos de base suelen ser no metálicos y son menos robustos o estables frente a las cargas mecánicas provocadas por un contacto deslizante. Especialmente en el caso de las soluciones que también son adecuadas para velocidades de giro de la muela especialmente altas (por ejemplo, más de 140 m/s), la transferencia de energía a la muela de giro rápida constituye un reto.

La presente invención permite que la transferencia de energía a través de un contacto de escobilla se utilice incluso para estos discos ligeros que giran con gran rapidez. Por lo tanto, el rectificado de la muela puede realizarse también en la rectificadora con cuerpos de base de carbono o de metal ligero.

La Fig. 4 muestra esquemáticamente una muela 10 según la invención en vista en perspectiva. La muela consta de un cuerpo de base 14 que puede girar en torno a un eje de giro 12, una superficie de la herramienta ligada al metal 16 para la eliminación de material y una superficie funcional 18 para la transferencia de energía. En el ejemplo de realización mostrado, la superficie funcional 18 está realizada en forma de un anillo. También son posibles realizaciones con otras formas.

La superficie funcional 18 según la invención puede fijarse, por ejemplo, directamente al cuerpo de base 14 o a una pieza de trabajo de contacto o de inserción fijada adicionalmente mediante una unión por tornillo o adhesiva. Como alternativa, se puede usar un revestimiento directamente en el cuerpo de base o en una pieza de trabajo de contacto o de inserción. La superficie funcional puede realizarse, por ejemplo, como la superficie de un anillo de chapa de acero delgada. La superficie funcional también puede realizarse como un revestimiento. Se pueden considerar varios materiales para este fin. Ventajosamente, se usan cromo duro, oro duro, TiAIN, CrN (Balilit®), recubrimientos en el campo de las herramientas de corte o Diamond Like Carbon (DLC ajustado conductivamente).

La superficie funcional está configurada para entrar en contacto mediante una escobilla o un contacto deslizante. Por lo general, la superficie funcional está realizada de tal manera que es dura contra la escobilla de contacto, de tal modo que la escobilla es la víctima del desgaste. A la hora de elegir los materiales y la superficie, la baja fricción es de suma importancia para que se produzca poco calentamiento. Puede producirse una corrosión electroquímica en el aceite de la cámara de rectificado. En consecuencia, se requiere una selección adecuada de la escobilla y del material de la superficie funcional para que la escobilla sea la víctima del desgaste. El valor de la electronegatividad de los materiales es decisivo en este caso. Por ejemplo, una escobilla de contacto puede estar fabricada de acero inoxidable.

Una superficie funcional lo más lisa posible permite una baja fricción de la escobilla y, por lo tanto, una baja generación de calor. La superficie funcional según la invención suele tener una planitud de como máximo. 0,02 mm. Es posible conseguir la uniformidad mediante un lijado posterior. Un anillo de chapa como elemento de contacto puede tener un grosor de 0,2 mm. Para el contacto entre la superficie funcional y la superficie de la herramienta, se puede usar un adhesivo conductor en el cuerpo de base que se solapa con la superficie de la herramienta. Una realización microestructurada de la superficie funcional puede minimizar la generación de calor por fricción y reducir la tendencia al aquaplaning.

Las figuras 5 a 11 muestran vistas de varias formas de realización de muelas 10 según la invención en una vista en sección frontal en la región de un contacto eléctrico en la superficie funcional por medio de un contacto de escobilla.

La primera forma de realización 10a según la invención mostrada en la Fig. 5 comprende un cuerpo de base 14, una superficie de herramienta de unión metálica 16 y una superficie funcional 18. En la realización mostrada, la superficie de la herramienta está unida al cuerpo de base 14 por medio de una unión adhesiva 40. La superficie funcional 18 está en contacto directo con el cuerpo de base 14. Por ejemplo, se puede usar una unión pegada, atornillada o soldada. La superficie funcional está en contacto con un contacto de escobilla 44 para la transmisión de energía. Los alambres de los escobillas individuales hacen un bucle sobre la superficie funcional 18 y permiten la transferencia de corriente a la muela abrasiva giratoria 10a. La superficie funcional 18 puede estar unida a la superficie de la herramienta 16 mediante un adhesivo eléctricamente conductor.

La Fig. 5 muestra varios contactos posibles entre la superficie funcional 18 y la superficie de la herramienta 16. El contacto puede lograrse mediante un conductor eléctrico 42a entre la superficie funcional y la superficie de la herramienta. Por ejemplo, el conductor puede ser conducido a lo largo de la superficie del cuerpo de base. También es posible que un conductor eléctrico 42b una la superficie funcional 18 con un adhesivo eléctricamente conductor 40. El adhesivo 40 puede entonces conducir la corriente a la superficie de la herramienta 16. También puede estar previsto un conductor eléctrico 42c, que pasa a través del cuerpo de base 14 al adhesivo 40 o a la superficie de la herramienta 16. En el caso de un disco de carbono, la superficie funcional 18 también puede estar conectada eléctricamente por medio un polímero de matriz conductora o aprovechando la conductividad de las fibras de carbono.

La Fig. 6 ilustra una segunda forma de realización de una muela 10b según la invención. En el cuerpo de base 14 también hay un elemento de contacto 46. Este elemento de contacto 46, por ejemplo, puede estar configurado como un anillo metálico fino o como un anillo de chapa. También es posible la formación en círculo. El elemento de contacto 46 sirve como base de la superficie funcional 18. Además, el elemento de contacto 46 también puede estar configurado, por ejemplo, como una conexión eléctrica a la superficie de la herramienta 16 o a una superficie adhesiva eléctricamente conductora 40 entre el cuerpo de base y la superficie de rectificaciónb 16. La superficie funcional 18 también puede corresponder a la superficie del elemento de contacto 46.

La Fig. 7 ilustra una tercera forma de realización de una muela 10c según la invención. El elemento de contacto 46 está configurado como una pieza de trabajo de inserción para ser introducida en un hueco 48 del cuerpo de base 14, que está configurado de manera correspondiente. Este rebaje 48 puedeestar formado, por ejemplo, en forma de anillo en una superficie frontal axial de la muela 10c, tal como se muestra esquemáticamente en la Fig. 7.

En el caso de que se utilice un elemento de contacto, como por ejemplo un anillo de chapa, que se introduce, por ejemplo, en un cuerpo de base de carbono, éste puede estar anclado de manera conductora. Por ejemplo, durante la fabricación del cuerpo de base de carbono puede estar previsto ya un rebaje correspondiente en el que se pueda introducir el anillo metálico. Por ejemplo, un anillo de chapa puede ser laminado con dos pernos en un lado.

De acuerdo con la invención, la superficie funcional puede estar colocada en un lado de una superficie frontal axial o en ambos lados de las dos superficies frontales axiales. En la Fig. 8 se muestra una cuarta forma de realización de una muela 10d según la invención, que tiene una superficie funcional 18 en ambas superficies frontales axiales. En ambos lados están previstos unos contactos de la escobilla 44, de tal manera que se puede suministrar energía en ambos lados. La acumulación de calor en el punto de contacto entre la escobilla y la superficie funcional puede hacer que el disco se deforme. Para evitarlo, la superficie funcional puede estar en contacto con dos escobillas en ambas superficies frontales axiales de la muela. De este modo, se produce una menor distorsión térmica, ya que el calentamiento se produce de forma uniforme en ambos lados. La realización de doble cara de la superficie funcional en ambos lados de una muela tiene por lo tanto la ventaja particular de que no se produce ninguna distorsión térmica en un lado, lo que podría causar una inexactitud de fabricación al usar la muela.

En la Fig. 9 se ilustra una quinta forma de realización de una muela 10e según la invención. La superficie funcional 18 también puede estar dispuesta radialmente en un hombro del cuerpo de base. El cuerpo de base 14 está escalonado, es decir, con un talón 50. El talón discurre anularmente la circunferencia del cuerpo de base. La superficie funcional 18 discurre radialmente con respecto al eje de giro del talón 50. El contacto de la escobilla 44 está configurado en consecuencia para entrar en contacto con la superficie de la herramienta 16 a través de la superficie funcional 18.

En una máquina herramienta según la invención, se puede usar la muela descrita anteriormente. La presente invención se puede usar ventajosamente, en particular, para las muelas o para las máquinas rectificadoras. Sin embargo, también se pueden realizar otras herramientas u otras máquinas herramienta según la invención.

Una máquina herramienta en la que se puede usar una herramienta según la invención suele comprender un dispositivo, tal como el que se muestra en la Fig. 3, mediante el cual se puede rectificar la superficie de la herramienta por medio de la erosión por hilo giratoria. En particular, el dispositivo puede estar dispuesto en un lado de la máquina herramienta, de modo que la herramienta o la muela pueda desplazarse hacia el dispositivo. El contacto entre el dispositivo y la herramienta o la superficie funcional de la herramienta para la transmisión de corriente durante el rectificado de la herramienta suele tener lugar únicamente durante el proceso de rectificado. Así se evita una tensión excesiva e innecesaria en el material. En particular, se puede usar una escobilla de cobre como elemento de conexión. Ventajosamente, la máquina herramienta comprende también un dispositivo para lavar el punto de contacto entre la superficie funcional de la herramienta y el elemento de conexión, es decir, la escobilla de cobre.

El hecho de que una herramienta o una muela según la invención permitan el uso de muelas con cuerpos de base comparativamente ligeros, por ejemplo de carbono o de aluminio, significa que se pueden alcanzar velocidades periféricas más altas, por ejemplo de hasta 250 m/s o hasta 300 m/s, en comparación con las muelas con cuerpos de base de acero.

Se entiende que una herramienta según la invención puede usarse normalmente también con una máquina herramienta convencional.

En comparación con las soluciones convencionales de anillos rozantes encapsulados, la herramienta según la presente invención permite la transmisión de alta frecuencia y alta intensidad. Por ejemplo, se puede conseguir una corriente continua probada de hasta 450 A por pulso, con frecuencias de pulso de hasta 250 KHz, con un pulso de tensión de descarga de hasta 400 V y con una tensión continua de hasta 120 V.

Normalmente, un proceso de rectificado se realiza en una cámara de rectificado sucia. Por lo tanto, es necesario que la transmisión de energía también funcione en entornos totalmente abiertos y no cerrados. En particular, la contaminación por lodos de esmerilado se presenta como una mezcla de aceite de esmerilado con partículas de, por ejemplo, metal duro, acero, cerámica, residuos de aglomerado tales como bronce o grafito, residuos de granos abrasivos tales como cBN o diamante. Las partículas o virutas que se producen en el proceso pueden tener un tamaño de hasta 2 mm. La solución de la presente invención permite su aplicación incluso en presencia de aceite, en particular aceites de rectificar tales como aceite mineral, hidrocrack o aceite PAO (el aceite no es conductor y puede actuar como dieléctrico).

La superficie de contacto entre la superficie funcional de la muela y un contacto de escobilla se lava ventajosamente de forma directa para este fin, por lo que el aclarado permite una mejor transmisión de la corriente pero no es absolutamente necesario. Mediante la cooperación entre el contacto de la escobilla y la superficie funcional se evita el aquaplaning, asegurando la transmisión constante de la corriente a través de al menos un alambre de la escobilla. Por lo general, el contacto entre la escobilla metálica y la superficie funcional solo se produce cuando se afila la muela abrasiva. Esto evita la fatiga innecesaria del material. Por lo tanto, el dispositivo suele ser estacionario en una rectificadora. La muela se puede desplazar hasta la fijación para el proceso de rectificado.

Las figuras 10 a 12 muestran varias vistas de una sexta forma de realización de una muela 10f según la invención. La Fig. 10 muestra en sección una representación esquemática de la muela, la Fig. 11 muestra un corte transversal a través de la superficie funcional y la Fig. 12 muestra una vista en perspectiva de una parte de la superficie funcional.

En esta forma de realización, el cuerpo de base del disco 14 está hecho de carbono o de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP), preferentemente solo reforzado con fibra continua. La conducción eléctrica a través de la base del disco 14 tiene lugar a través de las propias fibras. Las fibras son conductoras de la electricidad. La superficie funcional 18 está configurada como un anillo de chapa o de acero, por ejemplo de material C45, y tiene preferentemente de un grosor superior a 1mm.

El anillo de chapa metálica tiene púas dobladas que encajan en la estructura textil plana del cuerpo de base del disco 14. Las púas 52 pueden estar dispuestas de forma circunferencial o solo en secciones o en determinados grupos, por ejemplo, de 1 a 3 púas desplazadas cada una 120° en la dirección circunferencial. Por ejemplo, las púas 52 tienen una sección transversal del orden de 1x1mm. Las fibras 54 se colocan alrededor (tocando) de las púas 52 mediante una técnica de colocación de fibras antes de la impregnación con plástico de matriz, creando así una conducción eléctrica en las fibras 54. Para mejorar la transferencia de corriente entre las púas 52 y las fibras 54, se puede aplicar a las púas 52 un adhesivo especial conductor de la electricidad 56 para fijar las fibras 54 antes de la impregnación.

Para lograr la transferencia de corriente al revestimiento abrasivo de metal sinterizado 16, durante la impregnación de la pila de estructuras textiles planas de fibra de carbono, la capa de fibras que entra en contacto con las púas 52 está configurada radialmente para sobresalir de la herramienta de impregnación (designada con 58) y no se humedece con el plástico matriz. A continuación, mediante un adhesivo conductor de la electricidad 40, se pega, en forma de anillo o en segmentos, el revestimiento abrasivo metálico sinterizado 16 sobre las fibras "secas" que sobresalen radialmente 58 .

En otra configuración de una muela abrasiva según la invención, la conducción eléctrica en el cuerpo de base de la muela hecha de carbono o CFRP se lleva a cabo mediante fibras metálicas insertadas adicionalmente. La configuración de la muela se corresponde en gran medida con la muela 10f mostrada en la Fig. 10 y el anillo de chapa también tiene púas dobladas que encajan en la estructura textil plana de fibra del cuerpo de base de la muela. Se coloca una fibra metálica alrededor de las púas. Las puntas de chapa también pueden ser dedos perforados.

En otra configuración de una muela según la invención, la conducción eléctrica tiene lugar en la superficie del cuerpo de base de la muela hecha de carbono o de CFRP. El cuerpo de base del disco está metalizado en una superficie lateral y en la superficie lateral radial, por ejemplo, mediante un proceso de PVD (deposición en fase de vapor). Un anillo de chapa de acero se presiona sobre la superficie lateral metalizada al sujetar el disco en la brida del disco o se pega con un adhesivo eléctricamente conductor. El revestimiento abrasivo metálico sinterizado se adhiere radialmente como un anillo o en forma de segmentos individuales a la superficie metalizada y eléctricamente conductora.

Aunque la invención ha sido ilustrada y descrita en detalle con referencia a los dibujos y a la descripción anterior, dichas ilustración y descripción lo son solamente con el propósito de explicar a modo de ejemplo y no debe interpretarse como limitante. La invención no se limita a las realizaciones divulgadas, en particular no a las muelas.

Otras variaciones de los ejemplos de realización divulgados los pueden comprender y llevar acabo a cabo, dentro del alcance de la invención, los expertos en la materia con la ayuda de la comprensión de los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, las palabras "con" o "que presenta" no deben entenderse como excluyentes de otros elementos o pasos. Además, los artículos indefinidos "uno", "una" o "uno de" no excluyen un plural del elemento correspondiente. Los términos "izquierda", "derecha", "arriba", "abajo", etc. se usan únicamente para una mejor comprensión de la invención y no limitan el alcance de la protección de la misma. El mero hecho de que ciertas características se mencionen en diferentes reivindicaciones dependientes no significa que una combinación de estas características no pueda ser también ventajosa. Ningún signo de referencia debe entenderse como una limitación del alcance de la protección.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo, con:

- un cuerpo de base (14) de carbono o de plástico reforzado con fibra, que puede girar alrededor de un eje de giro (12);

- una superficie de la herramienta eléctricamente conductora para la eliminación de material de la pieza de trabajo; y

- una superficie funcional (18), que está conectada eléctricamente a la superficie de la herramienta, para entrar en contacto eléctrico con la superficie de la herramienta durante el giro de la misma, en donde la superficie funcional (18) está dispuesta axialmente con respecto al eje de giro en un lado frontal o radialmente en un talón (50) del cuerpo de base (14),

caracterizada porque la superficie funcional (18) está configurada como un anillo o un disco y presenta púas (52) que encajan en el cuerpo de base (14), y porque alrededor de las púas (52) están enrolladas fibras (54) del plástico reforzado con fibra del cuerpo de base (14)y/o fibras metálicas, y/o sobre las púas (52) hay aplicado un adhesivo eléctricamente conductor.

2. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según la reivindicación 1, en la que la superficie funcional (18) comprende un material resistente para entrar en contacto eléctrico con un contacto de escobilla (44) con bajo desgaste; y en donde la superficie funcional está configurada para la transmisión de alta frecuencia y alta intensidad para el mecanizado de materiales electroabrasivo, en particular para la transmisión de pulsos eléctricos con una frecuencia de hasta 250 KHz y una intensidad de corriente de hasta 450 A.

3. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una de las reivindicaciones anteriores, con un elemento de contacto (46) que está unido al cuerpo de base (14) y que está configurado, en particular, como una pieza de inserción para ser introducida en una escotadura (48) del cuerpo de base (14), estando una superficie del elemento de contacto configurada como superficie funcional (18).

4. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según la reivindicación 3, en la que el elemento de contacto (46) está configurado como una chapa de acero, en particular como una chapa de acero circular o anular; y/o está unido al cuerpo de base (14) por medio de una conexión atornillada, adhesiva o soldada.

5. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según la reivindicación 1, en la que las fibras (54, 56) del plástico reforzado con fibra del cuerpo de base (14), enrolladas alrededor de las púas (52), pasan a través del cuerpo de base (14) y se conectan eléctricamente a la superficie de la herramienta (16), en particular entran en contacto con la superficie de la herramienta.

6. La herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) de la reivindicación 1, comprende además una capa de metalización entre la superficie de la herramienta (16) y el cuerpo de base (14).

7. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según la reivindicación 1, en la que la superficie funcional (18) está realizada como un recubrimiento con un material resistente al desgaste, en particular con cromo duro, oro duro, nitruro de aluminio y titanio, TiAIN, nitruro de cromo, CrN o carbono de tipo diamante conductor, DLC.

8. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie funcional (18) está dispuesta axialmente en dos lados frontales del cuerpo de base (14) con respecto al eje de giro (12).

9. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie funcional (18) tiene una planitud de como máximo 0,02 mm; y/o está configurada como un anillo.

10. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie funcional (18) y la superficie de la herramienta (16) están unidas a través de un conductor eléctrico (42a, 42b, 42c).

11. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cuerpo de base (14) comprende carbono; y en la que la superficie funcional (18) y la superficie de la herramienta (16) están conectadas eléctricamente a través de fibras de carbono o a través de un polímero de matriz conductor en el cuerpo de base.

12. Herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie de la herramienta (16) está realizada como un anillo o en forma de varios segmentos y/o está pegada sobre el cuerpo de base (14).

13. Máquina herramienta con:

- una herramienta (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para el mecanizado por arranque de virutas de una pieza de trabajo mediante la herramienta, y - un dispositivo (38) para la erosión con hilo giratoria de la superficie de la herramienta (16) eléctricamente conductora, para el rectificado de la herramienta,

En donde el dispositivo (38) comprende un elemento de conexión para entrar en contacto eléctricamente con ^{la superficie de la herramienta (}16^{) de la herramienta a través de la superficie funcional (18) de la herramienta} para la transmisión de corriente durante el rectificado de la herramienta.

14. Máquina herramienta según la reivindicación 13, en la que el elemento de conexión está realizado como una escobilla, en particular como una escobilla de acero o de cobre, para entrar en contacto abrasivo con la superficie funcional (18) durante el rectificado de la herramienta.

15. Máquina-herramienta según las reivindicaciones 13 o 14 con un dispositivo de lavado para lavar el punto de contacto entre la superficie funcional (18) de la herramienta y el elemento de conexión del dispositivo (38).