ES2907291T3

ES2907291T3 - Máquina-herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo

Info

Publication number: ES2907291T3
Application number: ES16730435T
Authority: ES
Inventors: Uwe Kschier; Alfred Geissler
Original assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Current assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2036-06-22
Also published as: WO2016207223A3; DE102015211496A1; WO2016207223A2; US20180290249A1; CN107889475B; US10807205B2; JP2018522745A; KR20180048578A; EP3310528A2; EP3310528B1; JP6571804B2; CN107889475A

Abstract

Máquina-herramienta (1) para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo (2), con un brazo de husillo (30) con un husillo (34) para alojar una herramienta (35) que se va a mecanizar con arranque de virutas o la pieza de trabajo (2) que se va a mecanizar con arranque de virutas, en donde el brazo de husillo (30) está aplicado de forma móvil a una sección de alojamiento del brazo de husillo (21), que está dispuesta en un montante de máquina (20), para posicionar el husillo (34) en un espacio de mecanizado; en donde el brazo del husillo (30) comprende, para hacer bascular el husillo (34): una primera sección de brazo de husillo (31) que está configurada como un elemento longitudinal, puede girar con respecto a la sección de alojamiento de brazo de husillo (21) alrededor de un primer eje de rotación (R1) y está articulada a la sección de alojamiento de brazo de husillo (21), en donde el primer eje de rotación (R1) está situado en una primera sección terminal (215) de la sección de alojamiento de brazo de husillo (21) y en una primera sección termina (315) de la primera sección de brazo de husillo (31); una segunda sección de brazo de husillo (32) configurada como elemento longitudinal, puede girar con respecto a la primera sección de brazo de husillo (31) alrededor de un segundo eje de rotación (R2) y está articulada a la primera sección de brazo de husillo (31), en donde el segundo eje de rotación (R2) está situado en una segunda sección terminal (316) de la primera sección de brazo de husillo (31) y en una primera sección terminal (325) de la segunda sección de brazo de husillo (32); en donde la sección de alojamiento del brazo de husillo (21) comprende una primera sub-sección (211) y una segunda sub-sección (212), que están dispuestas en el montante de la máquina (20) espaciadas entre sí para alojar el brazo de husillo (30), y la primera sección del brazo de husillo (31) del brazo de husillo (30) está dispuesta entre la primera sub-sección (211) y la segunda sub-sección (212) de la sección de alojamiento del brazo de husillo (21); y en donde la primera sub-sección (211) de la sección de alojamiento del brazo de husillo (21) comprende un primer accionamiento (213) para transmitir un primer par motor a la primera sección del brazo de husillo (31) para un movimiento de rotación de la primera sección del brazo de husillo (31) alrededor del primer eje de rotación (R1), y la primera sección de brazo de husillo (31) comprende un segundo accionamiento (313) para transmitir un segundo par motor a la segunda sección de brazo de husillo (32) para un movimiento de rotación de la segunda sección de brazo de husillo (32) alrededor del segundo eje de rotación (R2); caracterizada porque la primera sección de brazo de husillo (31) comprende una primera sub-sección (311) y una segunda sub- sección (312), que están dispuestas espaciadas entre sí para alojar la segunda sección de brazo de husillo (32), estando la segunda sección de brazo de husillo (32) dispuesta entre la primera sub-sección (311) y la segunda sub-sección (312) de la primera sección de brazo de husillo (31); y el primer accionamiento (213) y el segundo accionamiento (313) están diseñados como accionamientos arriostrados, estando el segundo accionamiento (313) dispuesto en la primera subsección (311) de la primera sección del brazo del husillo (31).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina-herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo

La presente invención se refiere a una máquina-herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo, que comprende un brazo de husillo que tiene un husillo para alojar una herramienta o la pieza de trabajo, en donde el brazo de husillo está aplicado de forma móvil en una sección de alojamiento del brazo de husillo, que está dispuesta en un montante de máquina, para posicionar el husillo en un espacio de mecanizado. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de la técnica se conocen máquinas-herramienta para el mecanizado de piezas que combinan movimientos de basculación del husillo con movimientos lineales de desplazamiento del mismo.

El documento EP 1188511 A2 describe una máquina-herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de piezas de trabajo con un carretón de herramienta desplazable por motor sobre/en una montante de máquina como soporte de una unidad de mecanizado, con al menos un husillo de trabajo y un portapiezas de trabajo para alojar las piezas de trabajo a mecanizar. El carretón de herramientas contiene un travesaño guiado de forma desplazable sobre/en el montante de máquina con dos carretones transversales desplazables en su dirección longitudinal por motor, entre los que está dispuesta de forma articulada la unidad de mecanizado para el movimiento axial del husillo de trabajo a través de un mecanismo de acoplamiento con al menos dos brazos basculantes con forma rígida. Estas máquinas no son adecuadas para recorrer superficies angulares o curvas de piezas de trabajo, debido a la limitada movilidad del husillo.

En el caso de los brazos basculantes con varios elementos, alargados y, por lo tanto, propensos a la torsión, con un mayor alcance, se plantea el problema de transmitir los pares motor necesarios para los movimientos basculantes, de manera que no se resienta con ello la precisión de posicionamiento del husillo y, al mismo tiempo, seleccionar un diseño que pueda absorber las fuerzas que se producen durante el mecanizado con arranque de virutas.

Del documento WO 2005/002786 A1 se conoce asimismo una máquina-herramienta según el preámbulo de la reivindicación 1, en la que un husillo de trabajo apoyado en una plataforma puede desplazarse más allá de una pieza de trabajo a mecanizar por medio de cuatro brazos colocados unos frente a los otros por parejas, que tienen accionamientos en sus articulaciones.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, es una tarea de la presente invención proporcionar una máquina-herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo, con la que los pares motor para los movimientos de rotación de las secciones individuales del brazo del husillo pueden ser transmitidos de tal manera, que el posicionamiento del husillo en el extremo del brazo del husillo se realice con alta precisión. Asimismo, es una tarea de la presente invención proporcionar una máquina-herramienta con la que se pueda mecanizar con arranque de virutas la mayor parte posible de la superficie de la pieza de trabajo durante un movimiento de traslación continuo del husillo.

Estas tareas se resuelven mediante una máquina-herramienta según la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a unos ejemplos de realización ventajosos de la máquina-herramienta según la invención. La máquina-herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo según la invención comprende: un brazo de husillo que tiene un husillo para alojar una herramienta que se va a mecanizar con arranque de virutas o la pieza de trabajo que se va a mecanizar con arranque de virutas, estando el brazo de husillo aplicado de forma móvil en una sección de alojamiento del brazo de husillo, que está dispuesta en un montante de máquina, para posicionar el husillo en un espacio de mecanizado.

En este caso, el brazo de husillo, para hacer bascular el husillo, comprende una primera sección de brazo de husillo configurada como un elemento longitudinal, que puede girar alrededor de un primer eje de rotación en relación con la sección de alojamiento del brazo de husillo y está articulada a la sección de alojamiento del brazo de husillo, estando el primer eje de rotación situado en una primera sección terminal de la sección de alojamiento del brazo de husillo y en una primera sección terminal de la primera sección del brazo de husillo; y una segunda sección de brazo de husillo configurada como un elemento longitudinal, que puede girar con respecto a la primera sección de brazo de husillo alrededor de un segundo eje de rotación y está articulada a la primera sección de brazo de husillo, en donde el segundo eje de rotación está situado en una segunda sección terminal de la primera sección de brazo de husillo y en una primera sección terminal de la segunda sección de brazo de husillo.

La sección de alojamiento del brazo de husillo comprende una primera sub-sección y una segunda sub-sección, que están dispuestas espaciadas entre sí en el montante de máquina para alojar el brazo de husillo, en donde la primera sub-sección de la sección de alojamiento del brazo de husillo tiene un primer accionamiento arriostrado para transmitir un primer par motor a la primera sección del brazo de husillo para un movimiento de rotación de la primera sección del brazo de husillo alrededor del primer eje de rotación.

La primera sección de brazo de husillo comprende una primera sub-sección y una segunda sub-sección, que están dispuestas a una distancia entre sí en la sección de alojamiento del brazo de husillo para alojar la segunda sección de brazo de husillo, en donde la primera sub-sección de la primera sección de brazo de husillo comprende un segundo accionamiento arriostrado para transmitir un segundo par motor a la segunda sección de brazo de husillo para un movimiento de rotación de la segunda sección de brazo de husillo alrededor del segundo eje de rotación, en donde la máquina-herramienta comprende además una mesa giratoria que puede rotar alrededor de un eje de rotación de la mesa giratoria para alojar la herramienta que se va a mecanizar con arranque de virutas o la pieza que se va a mecanizar con arranque de virutas, en donde la mesa giratoria puede desplazarse en paralelo al primer eje de rotación o en paralelo al segundo eje de rotación con respecto al husillo.

De este modo, el brazo del husillo puede bascular como un todo; al mismo tiempo, sin embargo, cada una de sus secciones también puede bascular individualmente. Mediante la configuración de la primera y de la segunda secciones del brazo del husillo como elementos longitudinales se hace posible un movimiento de plegado o desplegado del brazo del husillo al mismo tiempo que una basculación del brazo del husillo. De este modo, se puede alcanzar una gran zona del espacio de mecanizado mediante un pequeño número de movimientos individuales de desplazamiento, de modo que el husillo puede desplazarse rápidamente a su posición de alineación definitiva. Mediante la aplicación de las secciones individuales del brazo de husillo entre dos sub-secciones de la sección del brazo de husillo respectivamente antepuesta o la aplicación de la primera sección del brazo de husillo entre dos sub secciones de la sección de alojamiento del brazo de husillo, se consigue una alta estabilidad en la suspensión y una alta rigidez a la torsión del brazo de husillo largo.

Al acoplar los accionamientos para la rotación de la primera y segunda secciones del brazo del husillo directamente a la articulación respectiva, el par motor requerido puede ser transmitido a la respectiva sección del brazo del husillo dispuesta a continuación según sea necesario. Esto permite posicionar con precisión el husillo en un extremo del brazo del husillo, aunque su movimiento también es consecuencia del movimiento de rotación de la primera sección del brazo del husillo, que tiene lugar en el otro extremo de la sección del brazo del husillo y, por tanto, relativamente alejado del husillo. El número de accionamientos en una articulación no está limitado a 1, sino que depende de la cantidad de fuerza que deba transmitirse a la respectiva articulación, es decir, también, por ejemplo, del peso de las secciones del brazo del husillo y del tipo de mecanizado con arranque de virutas o del material a mecanizar. También se puede aplicar un accionamiento a cada una de las segundas sub-secciones de la sección de alojamiento del brazo del husillo y de las secciones del brazo del husillo. Es igualmente posible aplicar un accionamiento a algunas, pero no a todas, las segundas sub-secciones de la sección de alojamiento del brazo del husillo y de las secciones del brazo del husillo.

El arriostramiento de los accionamientos reduce la holgura de inversión en el engranaje y contribuye, de esta manera, al posicionamiento preciso del husillo.

Habitualmente, la pieza de trabajo a mecanizar está fijada sobre la mesa giratoria y la herramienta de mecanizado está alojada en el husillo. Sin embargo, también es posible fijar una pieza de trabajo al husillo y una herramienta sobre la mesa giratoria. Las posibilidades de movimiento del brazo del husillo descritas anteriormente sirven para acercar el husillo a la mesa giratoria hasta alcanzar la distancia necesaria para poder mecanizar la superficie de la pieza de trabajo y, para ello, desplazar la pieza de trabajo en altura. El mecanizado de la superficie dirigida hacia arriba de la pieza de trabajo también es posible mediante movimientos del brazo del husillo. Sin embargo, para poder mecanizar también el lado de la pieza de trabajo alejado del brazo del husillo, se necesita una mesa giratoria con la que se pueda volver otro lado de la pieza de trabajo hacia el brazo del husillo según sea necesario.

Preferiblemente, en la máquina-herramienta según la invención, una distancia entre las dos sub-secciones de la sección de alojamiento del brazo de husillo es mayor que una distancia entre las dos sub-secciones de la primera sección del brazo de husillo, por medio de que la primera sección terminal de la primera sección del brazo de husillo está dispuesta entre las dos sub-secciones de la sección de alojamiento del brazo de husillo.

Las dimensiones de las secciones del brazo del husillo en anchura se hacen así progresivamente más pequeñas. Esta disposición permite formar ángulos muy pequeños entre la primera y la segunda sección del brazo del husillo, es decir, plegar el brazo del husillo casi por completo, de manera que el primer y el segundo brazo del husillo estén orientados casi en paralelo. Esto también permite alcanzar posiciones del husillo cercanas a la primera sección del brazo del husillo. Con esto se aumenta el rango de basculación para el husillo en total.

Además de esto, el primer accionamiento arriostrado y el segundo accionamiento arriostrado podrían comprender cada uno cuatro elementos de accionamiento arriostrados mecánicamente y un elemento de salida cada uno.

Esto tendría la ventaja de que se puede obtener un accionamiento de gran volumen para transmitir el par motor requerido con un elemento de salida grande, pero éste sigue funcionando con mucha precisión, ya que dos de cada uno de los cuatro elementos de accionamiento se pueden arriostrar mecánicamente y así se elimina casi por completo la holgura de inversión.

Además de esto, los cuatro elementos de accionamiento del primer accionamiento arriostrado podrían estar dispuestos en la sección de alojamiento del brazo del husillo a lo largo de un arco de círculo que tenga un ángulo central de como máximo 180°; y los cuatro elementos de accionamiento del segundo accionamiento arriostrado podrían estar dispuestos en la primera sección del brazo del husillo uniformemente a lo largo de un círculo.

La diferente disposición con respecto a la sección de alojamiento del brazo del husillo y la primera sección del brazo del husillo se debe al diferente tamaño de los elementos de salida en la articulación del primer eje de rotación y en la articulación del segundo eje de rotación. Mientras que el elemento de salida del segundo eje de rotación es lo suficientemente pequeño, como para poder distribuir los elementos de accionamiento uniformemente alrededor del elemento de salida sin restringir el rango de basculación disponible, esto ya no es posible para el gran elemento de salida en el primer eje de rotación.

Preferiblemente, la máquina herramienta comprende además una tercera sección de brazo de husillo que puede girar con respecto a la segunda sección de brazo de husillo alrededor de un tercer eje de rotación para alojar el husillo, la cual está articulada a la segunda sección de brazo de husillo, en donde el tercer eje de rotación está situado en una segunda sección terminal de la segunda sección de brazo de husillo, y la segunda sección de brazo de husillo comprende un tercer accionamiento para transmitir un tercer par motor a la tercera sección de brazo de husillo para un movimiento de rotación de la tercera sección de brazo de husillo alrededor del tercer eje de rotación. Además de posicionar el husillo en el espacio de mecanizado, el tercer grado de libertad en forma de tercer eje de rotación también permite alinear el husillo de tal manera que, por ejemplo, el contorno de la superficie de una pieza de trabajo pueda ser recorrido y mecanizado con una herramienta alojada en el husillo. En este caso, el eje de la herramienta según la invención no se limita a tres ejes de rotación del brazo del husillo, sino que el brazo del husillo también puede tener más de tres (por ejemplo, cuatro) secciones móviles individualmente.

Preferiblemente, el primer eje de rotación, el segundo eje de rotación y el tercer eje de rotación están orientados paralelamente entre sí; y, preferiblemente, la máquina herramienta comprende además un control numérico, que está diseñado para controlar el primer accionamiento arriostrado en la sección de alojamiento del brazo del husillo, el segundo accionamiento arriostrado en la primera sección del brazo del husillo y el tercer accionamiento en la segunda sección del brazo del husillo, de forma que mediante movimientos de rotación simultáneos de la primera sección del brazo del husillo alrededor del primer eje de rotación, de la segunda sección del brazo del husillo alrededor del segundo eje de rotación y de la tercera sección del brazo del husillo alrededor del tercer eje de rotación, una sección terminal del husillo en la tercera sección del brazo del husillo ejecuta una trayectoria en ángulo recto en un plano perpendicular a los ejes de rotación paralelos.

Esto significa que, con una pieza de trabajo por ejemplo paralelepipédica posicionada delante del brazo del husillo, la superficie vuelta hacia el brazo del husillo y la superficie de la pieza de trabajo dirigida hacia arriba pueden ser recorridas en un movimiento continuo del husillo mediante movimientos de rotación simultáneos de las secciones del brazo del husillo alrededor de los respectivos ejes de rotación. Un correspondiente movimiento continuo hacia abajo del husillo también es posible con aristas redondeadas de la pieza de trabajo o con piezas de trabajo esféricas. Si la pieza de trabajo se gira adicionalmente, es posible con ello un movimiento de mecanizado completo del husillo. Preferiblemente, los accionamientos arriostrados dispuestos en la sección de alojamiento del brazo del husillo y en la primera sección del brazo del husillo están configurados como engranajes cicloidales; y el tercer accionamiento dispuesto en la segunda sección del brazo del husillo está accionado como un accionamiento de par refrigerado. Los engranajes cicloidales tienen la ventaja de que se desgastan especialmente poco y son duraderos, y pueden transmitir fuerzas suficientemente altas con respecto al largo brazo del husillo y al mecanizado con arranque de virutas. Un accionamiento de par tiene la ventaja de que permite grandes aceleraciones y una gran dinámica del sistema, y es de bajo mantenimiento debido a la ausencia de elementos mecánicos. La refrigeración sirve para compensar el aumento de calor generado en el accionamiento de par.

Preferiblemente, el brazo de husillo comprende un elemento de guiado para guiar conductos hasta una posición, en la que la segunda sección de brazo de husillo está articulada a la primera sección de brazo de husillo, teniendo el elemento de guiado una pluralidad de segmentos para guiar por separado una pluralidad de conductos.

Para el suministro de energía de los accionamientos en el brazo del husillo y para el suministro de refrigerante del accionamiento de par refrigerado, es necesario dirigir líneas de suministro, como cables de corriente o mangueras de conducción de fluidos, a varias posiciones en el brazo del husillo o hasta el husillo. Las mismas se conducen preferiblemente dentro del brazo del husillo. Para evitar cargas de flexión sobre las líneas en la articulación del segundo eje de rotación durante un movimiento de basculación de la segunda sección del brazo del husillo, se encuentra un elemento de guiado en esta articulación, en donde las diferentes líneas de suministro son guiadas a través de diferentes segmentos del elemento de guiado. Las líneas de suministro no se fijan a este respecto en o sobre la articulación, sino que se conducen de forma flotante a través del elemento de guiado. El brazo del husillo puede tener varios elementos de guiado, de modo que varias articulaciones o cada articulación del brazo del husillo tiene(n) un elemento de guiado correspondiente.

Preferiblemente, el eje de rotación de la mesa giratoria de la máquina-herramienta según la invención está orientado en un ángulo entre 0 grados y 90 grados con respecto al primer eje lineal.

Para poder mecanizar la pieza de trabajo no sólo en altura y longitud, sino también en anchura, debe ser posible desplazar su posición lateralmente con respecto al husillo manteniendo la misma distancia con respecto a la sección de alojamiento del brazo del husillo. Esto se realiza, por ejemplo, mediante una mesa giratoria desplazable. De este modo, toda la superficie de la pieza de trabajo, a excepción de la superficie de fijación de la pieza de trabajo sobre la mesa, se puede alcanzar con el cabezal del husillo. Además de esto, la mesa giratoria también puede ser basculante (es decir, giratoria alrededor de otro eje además del eje de rotación de la mesa giratoria) para que, por ejemplo, la pieza de trabajo pueda inclinarse con respecto al brazo del husillo. Gracias al gran alcance del brazo del husillo (con la primera y la segunda secciones del brazo del husillo casi extendidas) y a la posibilidad de acercar la tercera sección del brazo del husillo a la sección de alojamiento del brazo del husillo, se pueden mecanizar tanto piezas de trabajo pequeñas como grandes en todo su perímetro.

Preferiblemente, la máquina-herramienta según la invención comprende asimismo un segundo eje lineal para alojar la sección de alojamiento del brazo de husillo, en donde el segundo eje lineal está orientado en paralelo al primer eje de rotación y la sección de alojamiento del brazo de husillo está dispuesta de forma que puede moverse a lo largo del segundo eje lineal en el montante de máquina.

Especialmente con piezas de trabajo largas, puede ser ventajoso poder desplazar el brazo del husillo o tanto la mesa giratoria como el brazo del husillo en lugar de la mesa giratoria.

Además de esto, la primera sección de brazo de husillo podría incluir una sección de amortiguación para detener un movimiento de rotación de la segunda sección de brazo de husillo en una dirección sobre la primera sección de brazo de husillo.

Esto tendría la ventaja de evitar daños en la primera y la segunda secciones del brazo del husillo, especialmente durante movimientos rápidos o incontrolados del brazo del husillo.

Preferiblemente, el montante de máquina tiene una superficie de alojamiento para alojar la sección de alojamiento del brazo del husillo, y una dirección de subida-bajada está definida por una dirección desde una superficie de techo de un espacio de instalación para la máquina-herramienta a un espacio ocupado de la máquina-herramienta, y la sección de alojamiento del brazo del husillo está dispuesta en la superficie de alojamiento, ya sea por encima de la superficie de alojamiento o por debajo de la superficie de alojamiento, o bien al lado de la superficie de alojamiento. Esto tiene la ventaja de que el brazo basculante puede montarse tanto verticalmente sobre el montante de máquina como suspendido desde arriba o lateralmente, según las necesidades o adaptado a las condiciones de espacio. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Fig. 1 muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención oblicuamente desde delante.

La Fig. 2A muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención oblicuamente desde delante, en una vista en corte.

La Fig. 2B muestra un ejemplo de realización de un elemento de guiado de una máquina-herramienta según la invención.

La Fig. 3A muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención desde el lado.

La Fig. 3B muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención desde el lado, en una vista en corte.

La Fig. 4 muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención desde el otro lado. La Fig. 5 muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención oblicuamente desde detrás.

La Fig. 6 muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención desde delante.

La Fig. 7 muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención desde detrás.

La Fig. 8A muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en una posición de un movimiento de posicionamiento del husillo para una herramienta larga.

La Fig. 8B muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en otra posición de un movimiento de posicionamiento del husillo.

La Fig. 8C muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en otra posición de un movimiento de posicionamiento del husillo.

La Fig. 8D muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en otra posición de un movimiento de posicionamiento del husillo.

La Fig. 8E muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en otra posición de un movimiento de posicionamiento del husillo.

La Fig. 9A muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en una posición de un movimiento de posicionamiento del husillo para una herramienta corta.

La Fig. 9B muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en otra posición de un movimiento de posicionamiento del husillo.

La Fig. 9C muestra un ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención en otra posición de un movimiento de posicionamiento del husillo.

La Fig. 10 muestra otro ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención.

La Fig. 11 muestra otro ejemplo de realización de una máquina-herramienta según la invención desde otra perspectiva.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FIGURAS Y EJEMPLOS DE REALIZACIÓN PREFERIDOS DE LA PRESENTE INVENCIÓN

A continuación, la presente invención se describirá y explicará en detalle con referencia a ejemplos de realización y a las figuras a modo de ejemplo.

La Fig. 1 muestra un ejemplo de realización de la máquina-herramienta 1 según la invención desde una perspectiva oblicuamente desde delante. Sobre una superficie de alojamiento 200 del montante de máquina 20 está aplicada la sección de alojamiento del brazo del husillo de dos partes 21 con una primera sub-sección 211 y una segunda sub sección 212, en donde en la Fig. 1 sólo es visible la primera sub-sección 211 y la segunda sub-sección 212 está ocultada por el brazo del husillo 30.

El brazo de husillo 30 tiene una estructura de tres partes y se compone de una primera sección de brazo de husillo 31, una segunda sección de brazo de husillo 32 y una tercera sección de brazo de husillo 33. La primera sección de brazo de husillo 31 es alargada con una primera sección terminal 315, que está dispuesta entre las sub-secciones 211, 212 de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21, y una segunda sección terminal 316 con una estructura en dos partes a partir de una primera sub-sección 311 y una segunda sub-sección 312. La segunda sección de brazo de husillo 32 es también alargada con una primera sección terminal 325, que está dispuesta entre las sub-secciones 311, 312 de la primera sección de brazo de husillo 31, y una segunda sección terminal 326 que, en esta forma de realización, tiene una estructura en dos partes a partir de una primera sub-sección 321 y una segunda sub-sección 322. La tercera sección del brazo del husillo 33 está situada entre las sub-secciones 321, 322 de la segunda sección del brazo del husillo 32 y soporta el husillo 34. De esta manera, cada sección del brazo de husillo 30 está montada exactamente en otra sección del brazo de husillo 30, en donde la forma de horquilla de las dos sub-secciones espaciadas en un extremo de los elementos longitudinales se extiende desde la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 a lo largo de todo el brazo de husillo 30 (primera, segunda y tercera secciones del brazo de husillo 31, 32, 33) hasta el extremo del brazo de husillo 30, en el que se aloja el husillo 34. A este respecto, las sub-secciones 211, 212 de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 no están conectadas entre sí, mientras que las sub-secciones 311, 312 de la primera sección del brazo de husillo 31 y las sub-secciones 321, 322 de la segunda sección del brazo de husillo 32 están conectadas en dirección al centro de la respectiva sección alargada del brazo de husillo.

Debido a la forma tripartita del brazo de husillo 30, las tres secciones 31, 32, 33 del brazo de husillo 30 pueden bascular por separado, realizando el husillo 34 la suma de los movimientos de basculación de las secciones del brazo de husillo 31, 32, 33. Específicamente, para este propósito la primera sección terminal 315 de la primera sección de brazo de husillo 31 está articulada a una primera sección terminal 215 de la sección de alojamiento de brazo de husillo 21 (la segunda sección terminal 216 de la sección de alojamiento de brazo de husillo 21 está montada sobre la superficie de alojamiento 200 del montante de máquina 20), de modo que la primera sección de brazo de husillo 31 (y por lo tanto todo el brazo de husillo 30) puede girar alrededor de un primer eje de rotación R1. La disposición de los engranajes para transmitir el movimiento de rotación a la primera sección del brazo del husillo 31 se describe con más detalle con referencia a la Fig. 3. De modo similar, la primera sección terminal 325 de la segunda sección de brazo de husillo 32 está articulada a la segunda sección terminal 316 de la primera sección de brazo de husillo 31, de modo que la segunda sección de brazo de husillo 32 (junto con la tercera sección de brazo de husillo 33 y el husillo 34) puede girar alrededor de un segundo eje de rotación R2. La tercera sección de brazo de husillo 33 está aplicada de forma que puede rotar alrededor de un tercer eje de rotación R3 en la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32 y se usa para alojar el husillo 34, que puede rotar en la dirección longitudinal del husillo alrededor del eje de rotación del husillo R4 (véase la Fig. 2A). De esta manera, las tres articulaciones del brazo del husillo están diseñadas como articulaciones de bisagra, en donde los tres ejes de rotación R1, R2, R3 están orientados paralelamente entre sí y paralelamente a un espacio ocupado de la máquinaherramienta 1.

Aparte de esto, el montante de máquina 20 de la máquina-herramienta 1 según la invención tiene dos raíles de guiado de un primer eje lineal 61, sobre los cuales se puede trasladar un carretón 51 en paralelo a los ejes de rotación R1, r2, R3. Sobre el carretón 51 está montada una mesa giratoria 50, que puede rotar alrededor de un eje de rotación de la mesa giratoria R5 (véase la figura 2A), que es perpendicular al espacio ocupado de la máquina herramienta 1. La mesa giratoria 50 también puede estar configurada de forma que puede bascular sobre el carretón 51.

La Fig. 2A muestra un corte a través de la máquina-herramienta 1 según la invención a lo largo de una dirección longitudinal del brazo del husillo 30. Por un lado, se aprecian claramente las riostras de la primera sección de brazo de husillo 31 y de la segunda sección de brazo de husillo 32 en anchura, así como la disposición del husillo 34 en la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32 y, por otro lado, la posición de los ejes de rotación paralelos R1, R2, R3 de las secciones de brazo de husillo 31, 32, 33, el eje de rotación del husillo R4 y el eje de rotación de la mesa giratoria R5.

La posición del primer eje de rotación R1 en el espacio es fija. Las direcciones de los ejes de rotación segundo y tercero R2 y R3 también son invariables, es decir, paralelas al primer eje de rotación R1, pero su altura sobre el suelo depende de la orientación de la primera sección del brazo del husillo 31 (para R2) o de la orientación de la primera y segunda secciones del brazo del husillo 31 y 32 (para R3) respectivamente. La orientación del eje de rotación del husillo R4 corresponde a la alineación del husillo 34 y depende de la orientación de las tres secciones del brazo del husillo 31, 32, 33. La orientación del eje de rotación de la mesa giratoria R5 es independiente del brazo del husillo 30 y es perpendicular a la superficie del suelo cuando la mesa giratoria 50 no es basculante.

Se muestra un elemento de guiado 36 en la articulación del segundo eje de rotación R2, a través del cual se guían las líneas 70 (líneas de suministro para refrigerante y cables de corriente). En la Fig. 2B se muestra una forma a modo de ejemplo del elemento de guiado 36. El elemento de guiado 36 es circular con una envuelta circular 361 y unas nervaduras 362 que dividen el elemento de guiado 36 en una pluralidad de segmentos 363. Las líneas 70 son guiadas individualmente a través de los segmentos 363, en donde las líneas 70 no están fijadas al elemento de guiado 36, para evitar cargas de flexión durante una rotación de la segunda sección del brazo del husillo 32 alrededor del segundo eje de rotación R2.

El elemento de guiado 36 está conectado sin posibilidad de giro a la segunda sección del brazo del husillo 32, de modo que es arrastrado en giro durante un movimiento de basculación de la segunda sección del brazo del husillo 32. De esta manera, las líneas 70, que son guiadas hasta la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32, pueden ser guiadas en una trayectoria recta dentro de la segunda sección de brazo de husillo 32 en una dirección longitudinal de la segunda sección de brazo de husillo 32.

La articulación en el primer eje de rotación R1 y la articulación en el tercer eje de rotación R3 pueden tener también unos elementos de guiado correspondientes 36.

La Fig. 3A muestra un ejemplo de realización de la máquina-herramienta 1 según la invención desde el lado. En esta vista, los tres ejes de rotación R1, R2, R3 están orientados perpendicularmente al plano del papel. Para transmitir un movimiento giratorio a la primera sección del brazo de husillo 31, la primera sub-sección 211 de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 comprende un primer accionamiento arriostrado 213, que consta de cuatro elementos de accionamiento circulares 213^a- 213D y un elemento de salida circular 213E que tiene un radio mayor, por ejemplo seis veces mayor, en comparación con el radio de los elementos de accionamiento 213A - 213D. Los elementos de accionamiento 213A - 213D están dispuestos perimétricamente en el elemento de salida 213E y transmiten conjuntamente un par motor al elemento de salida 213E. El arriostramiento de los elementos de accionamiento 213A - 213D para eliminar la holgura de inversión y con ello posicionar el husillo 34 con mayor precisión puede ejecutarse, por ejemplo, por medio de que estén arriostrados mecánicamente cada dos de los cuatro elementos de accionamiento 213A - 213D mediante una correa, discurriendo las correas respectivamente alrededor de los dos elementos de accionamiento 213A, 213B o 213C, 213D y alrededor de un tercer punto fijo en la superficie circular del elemento de salida 213E, formando así dos triángulos. Los elementos de accionamiento 213A - 213D en la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 no están distribuidos uniformemente sobre el perímetro del elemento de salida 213E, sino sólo sobre la mitad inferior del arco de círculo del elemento de salida 213E, para no restringir el rango de basculación de la primera sección del brazo de husillo 31. El primer accionamiento arriostrado 213 en la sección de alojamiento del brazo del husillo 21 puede estar configurado como un engranaje cicloidal, que se caracteriza por una rigidez especialmente elevada en comparación con otros engranajes. Con ayuda de un engranaje cicloidal arriostrado, el relativamente pesado y largo brazo de husillo 30 puede moverse con precisión, de tal manera que el husillo 34 pueda posicionarse con exactitud, aunque uno de los tres movimientos de rotación para posicionar el husillo 34 se produce alejado del husillo 34 en el extremo opuesto del brazo de husillo 30 y un segundo movimiento de rotación aproximadamente en el centro del brazo de husillo 30.

Para transmitir un movimiento giratorio a la segunda sección de brazo de husillo 32, que se produce con independencia del movimiento giratorio de la primera sección de brazo de husillo 31, la primera sub-sección 311 de la primera sección de brazo de husillo 31 tiene un segundo accionamiento arriostrado 313, que se compone de cuatro elementos de accionamiento circulares 313A - 313D y un elemento de salida circular 313E con un radio mayor, por ejemplo dos veces mayor que el radio de los elementos de accionamiento 313A - 313D. Los elementos de entrada 313A - 313D están dispuestos perimétricamente en el elemento de salida 313E y transmiten conjuntamente un par motor al elemento de salida 313E. El arriostramiento de los elementos de accionamiento 313A - 313D para eliminar la holgura de inversión y, por tanto, posicionar el husillo 34 con mayor precisión, puede ejecutarse, por ejemplo, por medio de que se arriostren mecánicamente cada dos de los cuatro elementos de accionamiento 313A - 313D mediante una correa, discurriendo cada una de las correas alrededor de los dos elementos de accionamiento 313A, 313B o 313C, 313D y alrededor de un tercer punto fijo por fuera de la superficie circular del elemento de salida 313E, formando así dos triángulos. Los elementos de accionamiento 313A - 313D en la primera sección del brazo del husillo 31 están distribuidos uniformemente sobre el perímetro del elemento de salida 213E. El segundo accionamiento arriostrado 313 en la primera sección del brazo del husillo 31 también puede estar configurado como un accionamiento cicloidal.

Para transmitir un movimiento giratorio a la tercera sección de brazo de husillo 33, que se produce con independencia de los movimientos giratorios de las secciones de brazo de husillo primera y segunda 31, 32, la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32 tiene un tercer accionamiento 323. En el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 3A, la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32 está configurada en dos partes o en forma de horquilla, al igual que las correspondientes secciones terminales 215 y 316 de la sección de alojamiento de brazo de husillo 21 y de la primera sección de brazo de husillo 31, de modo que en este ejemplo de realización el tercer accionamiento 323 está situado entre las sub-secciones 321, 322 de la segunda sección de brazo de husillo 32. El tercer accionamiento 323 puede estar configurado como un accionamiento de par refrigerado, que se caracteriza por su estabilidad térmica, su elevada dinámica y su gran rigidez al accionamiento gracias a la refrigeración.

La movilidad del brazo del husillo 30 se explica de nuevo con referencia a la Fig. 3B. La Fig. 3B muestra una vista en corte de una forma de realización de la máquina-herramienta según la invención desde la misma perspectiva que en la Fig. 3A. Los ejes de rotación R1, R2, R3 del brazo del husillo 30 están orientados perpendicularmente al plano del papel. La sección de alojamiento del brazo del husillo 21 está dispuesta sobre la superficie de alojamiento 200 del montante de máquina 20, en donde en la Fig. 3B sólo es visible una de las dos sub-secciones espacialmente separadas 211, 212 de la sección de alojamiento del brazo del husillo 21. A la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 está articulado el brazo de husillo 30 articulado en la primera sección terminal 315 de la primera sección de brazo de husillo 31, de tal manera que la primera sección terminal 215 de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 y la primera sección terminal 315 de la primera sección de brazo de husillo 31 forman una articulación de bisagra. Debido al tamaño de los componentes implicados (es decir, la primera sección terminal 215 de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21, la primera sección terminal 315 de la primera sección del brazo de husillo 31 y el gran elemento de salida en forma de rueda 213E), el motor del primer accionamiento arriostrado 213 en esta articulación puede alojarse en este caso en el eje hueco de la articulación para ahorrar espacio. En la primera sección del brazo del husillo 31 se encuentra la sección de amortiguación 317, que detiene un movimiento de la segunda sección del brazo del husillo 32 alrededor del segundo eje de rotación R2 sobre el primer brazo del husillo 31.

Una estructura similar en una forma algo más pequeña se encuentra también en la articulación del segundo eje de rotación R2. Allí, la segunda sección del brazo del husillo 32 está articulada con su primera sección terminal 325 a la segunda sección terminal 316 de la primera sección del brazo del husillo 31. También se muestra el elemento de salida 313E del segundo accionamiento arriostrado 313, más pequeño en comparación con el elemento de salida 213E. De nuevo, aquí sólo se muestra una de las dos sub-secciones 311, 312 de la segunda sección terminal 316 de la primera sección de brazo de husillo 31.

En la articulación del tercer eje de rotación R3, el husillo 34 está situado en la tercera sección de brazo de husillo 33, que está alojada entre las sub-secciones 321, 322 de la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32 y puede rotar alrededor del tercer eje de rotación R3. La herramienta 35 (no mostrada) alojada en el husillo 34 puede rotar alrededor del eje R4, sola o con el cabezal del husillo, para llevar a cabo el mecanizado con arranque de virutas.

También se muestra la mesa 50, que puede girar alrededor del eje R5, con la paleta sobre el carretón 51, que está montado de forma que puede trasladarse sobre los raíles de guiado del primer eje lineal 61.

La Fig. 4 muestra la estructura de un ejemplo de realización de la máquina-herramienta 1 según la invención comparada con la Fig. 3A, desde el lado opuesto. En este ejemplo de realización, la distribución de los accionamientos en los dos lados de la máquina herramienta 1 no es simétrica. Mientras que cuatro elementos de accionamiento 214A-D hacen rotar un elemento de salida 214E en la segunda sub-sección 212 de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21, de la misma manera que en la primera sub-sección 211 (véase la Fig. 3A), no hay elementos de accionamiento en la segunda sub-sección 312 de la primera sección del brazo de husillo 31, a diferencia de la primera sub-sección 311 (véase la Fig. 3A). La distribución de los accionamientos depende de la magnitud del par motor a transmitir a la respectiva articulación y, en otro ejemplo de realización de la máquinaherramienta 1 según la invención, puede ser simétrica o asimétrica de otra manera.

Las Figs. 5, 6 y 7 muestran unos ejemplos de realización de la máquina-herramienta 1 según la invención desde otras perspectivas (Fig. 5 oblicuamente desde detrás, Fig. 6 desde delante, Fig. 7 desde detrás), en los que la forma de dos partes o de horquilla se expresa en la estructura de la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 con las dos sub-secciones 211, 212 y de las secciones del brazo de husillo 31 y 32 cada una con dos sub-secciones 311, 312 y 321, 322 en sus segundas secciones terminales 316 y 326.

Las Figs. 8A-E muestran diferentes posiciones de mecanizado del brazo de husillo 30 con una herramienta de taladrar larga 35 durante un mecanizado completo en una pieza de trabajo en forma de cubo 2, en donde la herramienta 35 en el brazo de husillo 30 traza una trayectoria a lo largo de dos superficies adyacentes del cubo, en lo sucesivo denominados lado delantero y lado superior de la pieza de trabajo 2. En las Figs. 8A-C el husillo 34 está alineado en el lado delantero, la Fig. 8D muestra la transición hacia el lado superior. En la Fig. 8E, el husillo 34 está alineado en el lado superior.

En la Fig. 8A, se muestra un posicionamiento del husillo 34 con la herramienta 35 sobre la arista inferior del lado delantero de la pieza de trabajo 2, en la Fig. 8B, un posicionamiento del husillo 34 (la herramienta 35 no se muestra) sobre la zona central del lado delantero de la pieza de trabajo 2, y en la Fig. 8C, un posicionamiento del husillo 34 (la herramienta 35 no se muestra) sobre la arista superior del lado delantero de la pieza de trabajo 2. Sobre la base de las Figs. 8A-C, puede observarse que el ángulo a entre la sección de alojamiento del brazo de husillo 21 y la primera sección del brazo de husillo 31 aumenta durante un movimiento de traslación o mecanizado del husillo a lo largo de la superficie delantera de la pieza de trabajo 2 desde abajo hacia arriba, y el ángulo p entre la primera sección del brazo de husillo 31 y la segunda sección del brazo de husillo 32 no sufre grandes variaciones. El ángulo y entre la segunda sección del brazo del husillo 32 y la tercera sección del brazo del husillo 33 también aumenta. Sin embargo, las variaciones de los ángulos dependen del tamaño y de la distancia de la pieza de trabajo 2 con respecto a la sección de alojamiento del brazo del husillo 21. Además de esto, la combinación de ángulos (a; p; y), con la que se consigue una determinada orientación del husillo no es necesariamente única, ya que la misma orientación también se consigue, por ejemplo, con un ángulo p menor si se selecciona al mismo tiempo un ángulo a mayor. Por lo tanto, debido a la complejidad de los cálculos, se utiliza preferiblemente un control CNC para controlar los movimientos de basculación de las secciones del brazo del husillo 31, 32, 33, que establece una combinación de ángulos adecuada (a; p; y) para un posicionamiento específico del husillo. Para el mecanizado de piezas de trabajo 2 con una altura mayor que la pieza de trabajo 2 mostrada en las Figs. 8A-C, la primera sección del brazo del husillo 31 bascula aún más hacia la derecha, de modo que el ángulo a se hace mayor de 180°.

Sin embargo, la posibilidad de formar un ángulo a>180° entre la sección de alojamiento de brazo de husillo 21 y la primera sección de brazo de husillo 31 mediante la basculación de la primera sección de brazo de husillo 31, también se utiliza ya en la pieza de trabajo 2 mostrada en las Figs. 8A-E, como puede verse en la Fig. 8D. Allí se muestra la transición del movimiento del brazo del husillo desde un mecanizado del lado delantero hasta el mecanizado del lado superior. Gracias a la longitud de la herramienta de mecanizado 35, la punta de la herramienta se mantiene lo suficientemente alejada del lado superior de la pieza de trabajo. Sin embargo, un mecanizado, por ejemplo, de una pieza de trabajo esférica 2, también es posible en esta posición.

La Fig. 8E muestra una posición del husillo para el mecanizado del lado superior de una pieza de trabajo en forma de cubo 2 con la herramienta larga 35. En esta posición, la segunda sección del brazo del husillo 32 y el eje longitudinal de la herramienta 35 forman un ángulo recto.

En las Figs. 9A-C, al igual que en la Fig. 8E, se muestra el mecanizado del lado superior de una pieza de trabajo en forma de cubo 2, pero con una herramienta corta 35 en el husillo 34. La Fig. 9A muestra a este respecto el mecanizado de la arista frontal del lado superior de la pieza de trabajo 2, la Fig. 9B muestra el mecanizado en una zona central del lado superior y la Fig. 9c muestra el mecanizado de la arista posterior del lado superior. En comparación con el mecanizado del lado superior con una herramienta larga, el ángulo p es en este caso menor durante toda la trayectoria de traslación a lo largo del lado superior.

Las Figs. 10 y 11 muestran otro ejemplo de realización de una máquina-herramienta 1 según la invención desde dos perspectivas diferentes oblicuamente desde delante. A diferencia de las Figs. 1-9, en las Figs. 10 y 11 el montante de máquina 20 tiene la forma de una bancada de máquina larga, en donde la sección de alojamiento del brazo del husillo 21 puede trasladarse con el brazo del husillo 30 sobre dos raíles de guiado de un segundo eje lineal 62, que discurre en paralelo a los tres ejes de rotación R1, R2, R3.

Además, la segunda sección terminal 326 de la segunda sección de brazo de husillo 32 no está configurada en dos partes o en forma de horquilla, sino que ya se compone sólo de una parte, junto a la cual está dispuesta la tercera sección de brazo de husillo 33 con el husillo 34.

Además de esto, la mesa giratoria 50 ya no está insertada de forma desplazable linealmente, sino sólo de forma que puede rotar en el montante de máquina 20.

En este ejemplo de realización, los accionamientos para los movimientos de rotación están alojados en el eje hueco de la articulación del primer eje de rotación R1 (primer accionamiento arriostrado 211), en la primera sub-sección 311 de la primera sección del primer brazo del husillo 31 (segundo accionamiento arriostrado 311) y en la segunda sección final 326 de la segunda sección del segundo brazo del husillo 32 (tercer accionamiento 321).

La presente invención no se limita a los ejemplos de realización descritos anteriormente, sino que más bien los aspectos individuales o las características individuales de los ejemplos de realización descritos anteriormente pueden combinarse para proporcionar otros ejemplos de realización de la presente invención.

En particular, una máquina herramienta 1 según la invención puede comprender también ambos ejes lineales 61 y 62. Asimismo, una máquina herramienta 1 según la invención puede comprender dos estaciones de mecanizado, que están situadas en lados opuestos de la máquina-herramienta 1, en donde la capacidad de basculación en los 360° de la segunda sección del brazo del husillo 32 se utiliza para cambiar de una estación de mecanizado a la otra. Una máquina-herramienta 1 según la invención también puede estar compuesta de más de tres secciones de brazo de husillo 31, 32, 33 (por ejemplo, de cuatro secciones de brazo de husillo), cada una de las cuales puede rotar individualmente. Asimismo, es posible alojar la pieza de trabajo 2 en el husillo 34 y montar la herramienta 35 sobre la mesa giratoria.

LISTA DE LOS SÍMBOLOS DE REFERENCIA

1 Máquina-herramienta

2 Pieza de trabajo

20 Montate de máquina

200 Superficie de alojamiento

21 Sección de alojamiento del brazo del husillo

211 Primera sub-sección de la sección de alojamiento del brazo del husillo

212 Segunda sub-sección de la sección de alojamiento del brazo del husillo

213 Primer accionamiento arriostrado

213A -213D Elementos de accionamiento del primer accionamiento arriostrado

213E Elemento de salida del primer accionamiento arriostrado

214 Cuarto accionamiento arriostrado

214A -214D Elementos de accionamiento del cuarto accionamiento arriostrado

214E Elemento de salida del cuarto accionamiento arriostrado

215 Primera sección terminal de la sección de alojamiento del brazo del husillo

216 Segunda sección terminal de la sección de alojamiento del brazo del husillo

30 Brazo del husillo

31 Primera sección del brazo del husillo

311 Primera sub-sección de la primera sección del brazo del husillo

312 Segunda sub-sección de la primera sección del brazo del husillo

313 Segundo accionamiento arriostrado

313A -313D Elementos de accionamiento del segundo accionamiento arriostrado

313E Elemento de salida del segundo accionamiento arriostrado

315 Primera sección terminal de la primera sección del brazo del husillo

316 Segunda sección terminal de la primera sección del brazo del husillo

317 Sección de amortiguación

32 Segunda sección del brazo del husillo

321 Primera sub-sección de la segunda sección del brazo del husillo

322 Segunda sub-sección de la segunda sección del brazo del husillo

323 Tercer accionamiento

325 Primera sección terminal de la segunda sección del brazo del husillo

326 Segunda sección terminal de la segunda sección del brazo del husillo

33 Tercera sección del brazo del husillo

34 Husillo

345 Sección terminal del husillo

35 Herramienta

36 Elemento de guiado

361 Envuelta

362 Nervadura

363 Segmento

40 Control numérico

50 Mesa giratoria

51 Carretón

61 Primer eje lineal

62 Segundo eje lineal

70 Línea

R1 Primer eje de rotación

R2 Segundo eje de rotación

R3 Tercer eje de rotación

R4 Eje de rotación del husillo

R5 Eje de rotación de la mesa giratoria

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Máquina-herramienta (1) para el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo (2), con

un brazo de husillo (30) con un husillo (34) para alojar una herramienta (35) que se va a mecanizar con arranque de virutas o la pieza de trabajo (2) que se va a mecanizar con arranque de virutas, en donde el brazo de husillo (30) está aplicado de forma móvil a una sección de alojamiento del brazo de husillo (21), que está dispuesta en un montante de máquina (20), para posicionar el husillo (34) en un espacio de mecanizado;

en donde el brazo del husillo (30) comprende, para hacer bascular el husillo (34):

una primera sección de brazo de husillo (31) que está configurada como un elemento longitudinal, puede girar con respecto a la sección de alojamiento de brazo de husillo (21) alrededor de un primer eje de rotación (R1) y está articulada a la sección de alojamiento de brazo de husillo (21), en donde el primer eje de rotación (R1) está situado en una primera sección terminal (215) de la sección de alojamiento de brazo de husillo (21) y en una primera sección termina (315) de la primera sección de brazo de husillo (31); una segunda sección de brazo de husillo (32) configurada como elemento longitudinal, puede girar con respecto a la primera sección de brazo de husillo (31) alrededor de un segundo eje de rotación (R2) y está articulada a la primera sección de brazo de husillo (31), en donde el segundo eje de rotación (R2) está situado en una segunda sección terminal (316) de la primera sección de brazo de husillo (31) y en una primera sección terminal (325) de la segunda sección de brazo de husillo (32);

en donde la sección de alojamiento del brazo de husillo (21) comprende una primera sub-sección (211) y una segunda sub-sección (212), que están dispuestas en el montante de la máquina (20) espaciadas entre sí para alojar el brazo de husillo (30), y la primera sección del brazo de husillo (31) del brazo de husillo (30) está dispuesta entre la primera sub-sección (211) y la segunda sub-sección (212) de la sección de alojamiento del brazo de husillo (21);

y en donde la primera sub-sección (211) de la sección de alojamiento del brazo de husillo (21) comprende un primer accionamiento (213) para transmitir un primer par motor a la primera sección del brazo de husillo (31) para un movimiento de rotación de la primera sección del brazo de husillo (31) alrededor del primer eje de rotación (R1), y

la primera sección de brazo de husillo (31) comprende un segundo accionamiento (313) para transmitir un segundo par motor a la segunda sección de brazo de husillo (32) para un movimiento de rotación de la segunda sección de brazo de husillo (32) alrededor del segundo eje de rotación (R2);

caracterizada porque

la primera sección de brazo de husillo (31) comprende una primera sub-sección (311) y una segunda sub sección (312), que están dispuestas espaciadas entre sí para alojar la segunda sección de brazo de husillo (32) , estando la segunda sección de brazo de husillo (32) dispuesta entre la primera sub-sección (311) y la segunda sub-sección (312) de la primera sección de brazo de husillo (31); y

el primer accionamiento (213) y el segundo accionamiento (313) están diseñados como accionamientos arriostrados, estando el segundo accionamiento (313) dispuesto en la primera subsección (311) de la primera sección del brazo del husillo (31).

2. - Máquina herramienta (1) según la reivindicación 1, en donde

el brazo de husillo (30) comprende una tercera sección de brazo de husillo (33), que puede girar con respecto a la segunda sección de brazo de husillo (32) alrededor de un tercer eje de rotación (R3) para alojar el husillo (34) y está articulada a la segunda sección de brazo de husillo (32), en donde el tercer eje de rotación (R3) está situado en una segunda sección terminal (326) de la segunda sección de brazo de husillo (32); y

la segunda sección de brazo de husillo (32) comprende una primera sub-sección (321) y una segunda sub sección (322), que están espaciadas entre sí para alojar la tercera sección de brazo de husillo (33), estando la tercera sección de brazo de husillo (33) dispuesta entre la primera sub-sección (321) y la segunda sub sección (322) de la segunda sección de brazo de husillo (32).

3. - Máquina-herramienta (1) según la reivindicación 2, en donde la segunda sección de brazo de husillo (32) comprende un tercer accionamiento (323) para transmitir un tercer par motor a la tercera sección de brazo de husillo (33), para un movimiento de rotación de la tercera sección de brazo de husillo (33) alrededor del tercer eje de rotación (R3).

4. - Máquina-herramienta (1) según la reivindicación 3, en donde

el primer eje de rotación (R1), el segundo eje de rotación (R2) y el tercer eje de rotación (R3) están orientados paralelamente entre sí; y

la máquina-herramienta (1) comprende además: un control numérico (40), que está diseñado para controlar el primer accionamiento arriostrado (213) en la sección de alojamiento de brazo de husillo (21), el segundo accionamiento arriostrado (313) en la primera sección de brazo de husillo (31) y el tercer accionamiento (323) en la segunda sección de brazo de husillo (32) de tal manera que, mediante movimientos de rotación simultáneos de la primera sección de brazo de husillo (31) alrededor del primer eje de rotación (R1), de la segunda sección del brazo del husillo (32) alrededor del segundo eje de rotación (R2), y de la tercera sección del brazo del husillo (33) alrededor del tercer eje de rotación (R3), una sección terminal (345) del husillo (34) en la tercera sección del brazo del husillo (33) ejecuta una trayectoria rectangular en un plano perpendicular a los ejes de rotación paralelos (R1, R2, R3).

5. - Máquina-herramienta (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, en donde

los accionamientos arriostrados (213, 313) dispuestos en la sección de alojamiento del brazo del husillo (21) y en la primera sección del brazo del husillo (31) están configurados como accionamientos cicloidales; y

el tercer accionamiento (323) dispuesto en la segunda sección del brazo del husillo (32) está configurado como un accionamiento de par refrigerado.

6. - Máquina herramienta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde una distancia entre las dos sub secciones (211, 212) de la sección de alojamiento del brazo del husillo (21) es mayor que una distancia entre las dos sub-secciones (311, 312) de la primera sección del brazo del husillo (31).

7. - Máquina-herramienta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el brazo de husillo (30) comprende un elemento de guiado (36) para guiar líneas a una posición, en la que la segunda sección de brazo de husillo (32) está articulada a la primera sección de brazo de husillo (31), teniendo el elemento de guiado (36) una pluralidad de segmentos (363) para guiar por separado una pluralidad de líneas (70).

8. - Máquina-herramienta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una mesa giratoria (50), que puede rotar alrededor de un eje de rotación de la mesa giratoria (R5) en el montante de la máquina (20) para alojar la pieza de trabajo (2) o la herramienta (35).

9. - Máquina-herramienta (1) según la reivindicación 8, que comprende además un primer eje lineal (61) para alojar la mesa giratoria (50), en donde la mesa giratoria (50) puede moverse a lo largo del primer eje lineal (61) y el eje de rotación de la mesa giratoria (R5) está orientado en un ángulo entre 0 grados y 90 grados con respecto al primer eje lineal (61).

10. - Máquina-herramienta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un segundo eje lineal (62) para alojar la sección de alojamiento del brazo de husillo (21), en donde el segundo eje lineal (62) está orientado paralelamente al primer eje de rotación (R1) y la sección de alojamiento del brazo de husillo (21) está dispuesta de forma que puede moverse a lo largo del segundo eje lineal (62) en el montante de la máquina (20).

11. - Máquina-herramienta (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en donde

el montante de la máquina (20) tiene una superficie de alojamiento (200) para alojar la sección de alojamiento del brazo del husillo (21);

una dirección subida-bajada está definida por una dirección desde una superficie de techo de un espacio de instalación para la máquina-herramienta (1) hasta un espacio ocupado de la máquina-herramienta (1); y la sección de alojamiento del brazo del husillo (21) está dispuesta sobre la superficie de alojamiento (200), ya sea por encima de la superficie de alojamiento (200) o por debajo de la superficie de alojamiento (200), o bien a un lado de la superficie de alojamiento (200).