ES2920478T3 - Disco de corte, rectificado y pulido, y procedimiento para mecanizar piezas de trabajo - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con una herramienta de corte en forma de disco (1), con un método de corte radial para mecanizar piezas de trabajo axialmente alargadas, a un dispositivo de corte y al uso de una herramienta de corte en forma de disco. Una herramienta de corte en forma de disco según la invención ha definido flexibilidad y un impacto definido. En un método de corte radial de acuerdo con la invención, la desviación lateral de la herramienta de rotación estacionalmente estacionalmente (1) lleva la herramienta, mediante la superficie de rectificado y pulido de al menos una aplicada lateralmente (6, 20, 21, 22), a axial Contacto efectivo con la pieza de trabajo a mecanizar. En un dispositivo de corte según la invención, la herramienta de corte (1) se puede mover solo radialmente para mecanizar la pieza de trabajo. Un uso, según la invención, de una herramienta en forma de disco (1) sirve para el propósito de la preparación de la muestra y el análisis de superficie posterior en una pieza de trabajo cortada a longitud. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Disco de corte, rectificado y pulido, y procedimiento para mecanizar piezas de trabajo

Descripción

La invención se refiere a una herramienta de separación en forma de disco y a un procedimiento de separación radial para el corte giratorio de piezas de trabajo como se especifica en las reivindicaciones 1 y 10, en particular para el procesamiento múltiple simultáneo de piezas de trabajo.

Para procesar piezas de trabajo, por ejemplo, los procesos de corte y separación se llevan a cabo por medio de herramientas giratorias que se utilizan en dispositivos estacionarios o móviles. El documento de patente DE 20 2016 102268 U1 se menciona en la presente memoria a modo de ejemplo como una posible realización de una máquina de separación. El documento de patente US 4,989,372 (técnica anterior más cercana para las reivindicaciones 1 y 10) divulga una sierra de brazo radial de precisión para preparar muestras a ensayar, en la que se usa un disco de separación que tiene elementos de corte geométricamente indeterminados para el corte en húmedo.

Después de que se han llevado a cabo los procesos de corte y separación, las superficies de corte resultantes tienen características superficiales atribuibles al proceso de corte o separación. Las herramientas de separación y corte están diseñadas principalmente para un alto rendimiento de corte y, debido a los filos de corte correspondientemente gruesos, a menudo producen superficies de corte con una gran rugosidad superficial, rebabas y daños materiales relacionados con la temperatura. En muchas aplicaciones, la calidad de la superficie de corte resultante de un proceso de corte o separación no cumple con los requisitos de los laboratorios, donde la superficie de corte producida como resultado del proceso debe examinarse más de cerca. También en la producción industrial se requieren superficies de corte limpias y sin rebabas, por ejemplo, para el procesamiento posterior de piezas de trabajo separadas, que deben estar lo más libres posible de daños de cualquier tipo. Por lo general, todavía es necesario terminar la superficie de corte relevante, por ejemplo, en un proceso de rectificado o pulido. Las influencias individuales durante la preparación de muestras ahora son casi inevitables. En la siguiente descripción, las etapas de procesamiento relevantes para aumentar la calidad de la superficie en una dirección de trabajo axial de una herramienta giratoria en forma de disco se denominan colectivamente como "rectificado". Los procesos de corte y separación en una dirección de trabajo radial se denominan "separación". De acuerdo con los procedimientos comunes, por ejemplo, cuando los cables aislados se cortan a la medida, los procesos de separación y los procesos de rectificado se llevan a cabo utilizando diferentes herramientas en operaciones sucesivas, porque los procesos de separación y los procesos de rectificado imponen cada uno demandas diferentes en la estructura de la herramienta y la tasa de extracción de la herramienta de ejecución. Usualmente se utilizan máquinas herramienta especiales para cada proceso. Se producen cambios de piezas de trabajo o procesos de rectificado manual.

Durante los procesos de separación que utilizan herramientas giratorias, la herramienta se acopla en la pieza de trabajo a procesar en una dirección de trabajo radial, como en el documento de patente US 4,989,372 mencionado anteriormente. Es deseable que las herramientas giratorias de separación tengan un espesor pequeño en la dirección axial para minimizar la eliminación de material necesaria para realizar el corte de separación.

A diferencia de las herramientas de separación, las herramientas de rectificado giratorias suelen tener un mayor espesor en dirección axial. De esta manera, las fuerzas axiales que se producen en las superficies laterales de la herramienta durante los procesos de rectificado se absorben y se logra el mayor contacto posible entre la herramienta y la superficie de la pieza de trabajo durante los procesos de rectificado en la dirección de trabajo radial. El documento de patente D^e 696 11 764 T2 se menciona en la presente memoria como ejemplo para el diseño de herramientas de rectificado en forma de disco.

Usualmente, el grado de desgaste de la herramienta se verifica antes de iniciar un proceso de separación o rectificado. Esta verificación es a menudo puramente visual y el resultado se limita subjetivamente en última instancia a la impresión del examinador. Si una herramienta alcanza ahora su límite de desgaste durante una operación de procesamiento en curso, la operación debe interrumpirse y reiniciarse con una nueva herramienta. Además del tiempo adicional requerido para el cambio de herramienta, el cambio de herramienta realizado durante la operación de procesamiento puede conducir a un resultado de trabajo desigual. Esto es problemático cuando se usa para la preparación de una muestra y el posterior análisis de la superficie sobre la pieza de trabajo.

El documento de patente DE 102015 223 428 B4 propone una herramienta de separación en forma de disco para realizar cortes de separación cuidadosos, que es especialmente adecuada para separar materiales compuestos con mala conductividad térmica. Por medio de una cuchilla principal que actúa exclusivamente radialmente en la circunferencia exterior de la herramienta de separación en forma de disco, se produce un espacio de corte, que luego se ensancha por medio de cuchillas secundarias convexas que están dispuestas junto a la cuchilla principal y que actúan de una manera parcialmente radial y parcialmente axial. Las altas temperaturas que se producen cuando se retira el material se distribuyen en un área más grande tanto en la herramienta como en la pieza de trabajo. El material de la pieza de trabajo en la región de las superficies de corte que ha sufrido cambios estructurales que dañan el material debido a la temperatura durante la producción del espacio de corte es eliminado al menos parcialmente durante el posterior ensanchamiento del espacio de corte. Durante la aplicación, la invención descrita en el documento de patente DE 10 2015 223 428 B4 logra superficies recortadas con daños por temperatura menos pronunciados.

Debido a la geometría especial de la superficie del disco, la eliminación de material necesaria para realizar un corte de separación con la herramienta descrita en el documento de patente DE 102015223428 B4 es mayor que con un disco de separación convencional. Esto entra en conflicto con un uso para hacer cortes de separación eficientes en materiales metálicos.

También debe tenerse en cuenta que la herramienta descrita en el documento de patente DE 102015223428 B4 no debe utilizarse para el rectificado de superficies en una dirección de trabajo axial.

Por el documento de patente US 6,632,131 B1 se conoce una cuchilla de sierra que en su perímetro exterior presenta dientes de sierra alternados y definidos geométricamente, y que está equipada con elementos de guía en sus superficies laterales. De acuerdo con la invención, los elementos de guía no sobresalen axialmente más allá de la anchura del corte de separación. Por lo tanto, los elementos de guía no pueden tener un efecto abrasivo en dirección axial, sino que están destinados a eliminar las astillas que fueron arrancadas del cuerpo de la pieza de trabajo por las cuchillas de separación pero que todavía se adhieren a la pieza de trabajo y sobresalen en el corte de separación.

El documento de patente WO 2011/029106A2 describe un indicador de desgaste para herramientas de separación o rectificado giratorias de eliminación de material, cuyo indicador proporciona información sobre el desgaste radial o axial de la herramienta a través de depresiones o elevaciones integradas en la herramienta. Partiendo de la técnica anterior indicada, la presente invención tiene además el objeto de proporcionar una herramienta o un procedimiento de procesamiento que se puede utilizar en máquinas de separación y rectificado portátiles o estacionarias disponibles en el mercado y con los que es posible producir eficientemente una pieza de trabajo con una característica superficial definida mediante un proceso de separación. La calidad del procesamiento debe estar asegurada. Debería ser posible reproducir las superficies producidas de la misma manera una y otra vez.

Otro objeto de la invención es proporcionar una herramienta que, si es posible, contenga un indicador de desgaste que permita al usuario de la herramienta obtener una conclusión sobre si la operación en cuestión puede llevarse a cabo completamente dentro de la capacidad de uso residual restante de la herramienta antes del inicio de una operación.

El objeto de la invención se logra mediante el objeto de las reivindicaciones independientes, incluidas sus respectivas partes caracterizantes.

Los desarrollos ventajosos de la invención se definen en las respectivas reivindicaciones dependientes.

La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con la invención está prevista para el corte giratorio de una pieza de trabajo sujeta de forma estacionaria alargada al menos aproximadamente a lo largo de un eje de rotación, con avance radial con respecto a este eje de rotación al menos aproximadamente en la dirección de la pieza ortogonalmente fijada. Sin embargo, la herramienta de separación no tiene exclusivamente cuchillas de separación en un área circunferencial radialmente exterior de la herramienta de separación. Al menos uno de los dos flancos opuestos del disco está provisto de al menos un medio de rectificado y opcionalmente también un medio de pulido en un área radialmente interior con respecto al área circunferencial. De acuerdo con la invención, la herramienta de separación está configurada como disco de separación, rectificado y pulido.

Ventajosamente se proporciona una herramienta en forma de disco de acuerdo con la invención para su uso en máquinas de separación y rectificado móviles o estacionarias disponibles en el mercado. Un uso en un laboratorio de pruebas para cables eléctricos ha ahorrado un esfuerzo considerable y ha mejorado el valor informativo de los estudios.

Siguiendo además el concepto de la invención, un dispositivo de separación de acuerdo con la invención es adecuado para un procedimiento para procesar piezas de trabajo de prueba, específicamente por medio de una herramienta de separación en forma de disco. Durante un movimiento exclusivamente al menos aproximadamente radial de la herramienta, la herramienta se separa, rectifica y/o pule en sucesión, ya sea simultáneamente o inmediatamente uno tras otro, de manera particularmente preferente durante una sola instrucción de avance desde un control de máquina.

De acuerdo con una realización ventajosa adicional, un indicador de desgaste muestra una capacidad de uso residual restante, en particular un volumen de corte restante y/o un tiempo de uso restante. De manera particularmente preferente, la pantalla reacciona de manera independiente al desgaste mecánico de la herramienta que supera un cierto nivel, en particular cuando aparece un color diferente o cuando se hace evidente.

La herramienta ya tiene en cuenta en su diseño cargas que perjudican la calidad de la pieza de trabajo como la temperatura y la fatiga de la herramienta.

El indicador de desgaste ahora incluso proporciona información sobre los parámetros de proceso a seleccionar, como la velocidad de la herramienta y la velocidad de avance.

La invención evita que las operaciones de "separación", "rectificado" y eventualmente "pulido" sean realizadas por separado. Se ahorran trabajos de preparación y, por lo tanto, costes de maquinaria y personal. El trabajo de preparación en máquinas que trabajan con procesos de eliminación de materiales requiere mucho tiempo y mano de obra, ya que, por ejemplo, durante cada cambio, todas las superficies de montaje para piezas de trabajo y herramientas deben limpiarse muy a fondo de residuos de procesamiento como virutas de material y lubricantes refrigerantes. Los trabajos de preparación en las máquinas herramienta suelen dar lugar a que las posiciones de la pieza de trabajo a mecanizar y posiblemente también a que la herramienta se desplace del sistema de coordenadas de la máquina y se tenga que encontrar de nuevo. Los trabajos de preparación, reequipamiento y programación en máquinas herramienta implican, en particular en vista de los usos de acuerdo con la invención, un cierto potencial de errores debido a los complejos procesos de trabajo.

Si es necesario acabar una pieza de trabajo después de un proceso de separación, esta debe tener un tamaño mínimo determinado para que pueda sujetarse mediante un medio de sujeción para su procesamiento posterior. Especialmente con materiales muy costosos o materiales que solo están disponibles de forma limitada, la necesidad de mantener un tamaño mínimo de la pieza de trabajo está asociada con un mayor esfuerzo, como la fijación de la pieza de trabajo a un soporte.

En una realización particularmente preferente, el disco de separación, rectificado y pulido tiene un cuerpo básico en forma de disco, que está compuesto preferentemente de un material compuesto, por ejemplo, utilizando una matriz de resina sintética, de forma similar a un disco de separación.

El disco de separación, rectificado y pulido comprende de manera particularmente preferente al menos un área con cuchillas de separación que actúan en la dirección de trabajo radial y al menos un área de rectificado y pulido que actúa en la dirección de trabajo axial. Las cuchillas que se utilizan están preferentemente diseñadas de forma geométricamente indeterminada, por ejemplo, en forma de un medio de rectificado granulado. Además, el disco de separación, rectificado y pulido presenta preferentemente un orificio central en dirección axial para la fijación en los portaherramientas estandarizados usuales de máquinas de separación y rectificado móviles y estacionarias.

El movimiento de avance del disco de separación, rectificado y pulido en la dirección de trabajo radial para la ejecución del corte de separación puede realizarse de forma mecánica o manual, dependiendo del diseño de la tecnología de la máquina utilizada.

El disco de separación, rectificado y pulido está provisto de medios de rectificado y pulido en al menos un flanco del disco. Los medios de rectificado y pulido son de grano o dentado más finos o están diseñados para una menor eliminación de material que los medios de separación con el fin de poder lograr la mejora deseada de la calidad superficial de las superficies recortadas en la dirección axial y, al mismo tiempo, poder lograr un procesamiento de separación eficiente en la dirección radial.

La herramienta de acuerdo con la invención asegura su capacidad de uso debido a sus propiedades geométricas y cinemáticas combinadas y, por lo tanto, no presenta ninguno de los problemas y limitaciones descritos anteriormente. Cuando la circunferencia exterior de la herramienta de acuerdo con la invención toca la pieza de trabajo en un movimiento de avance radial durante el proceso de separación, varios factores específicos que se pueden usar de manera específica conducen a una desviación definida del disco en ambas direcciones axiales sin la propia herramienta de separación que se mueve axialmente en su centro. Esto conduce a un ensanchamiento del espacio de corte, que se proporciona como 10% para esta explicación a modo de ejemplo. Por lo tanto, el espacio de corte es un 10% más ancho de lo que dictaría tradicionalmente la geometría exterior radial de la herramienta de separación. Las capas de rectificado/pulido aplicadas a los lados del disco actúan en este espacio de corte un 10% más ancho y, por lo tanto, no tienen un efecto relevante para el proceso de separación. En cualquier caso, ningún efecto es relevante en la dirección radial, y el propio proceso de separación no se ve afectado en absoluto. El espesor del material de las capas de rectificado/pulido se adapta exactamente al ensanchamiento del espacio de corte producido. Por lo tanto, no hay necesidad de un filo de corte más ancho, a la sombra del cual pueden actuar los elementos de rectificado/pulido durante el proceso de separación radial. Su relevancia para el funcionamiento de la invención reside ahora en la acción axial, es decir, en el rectificado/pulido.

Esta desviación axial del disco y, por lo tanto, el ensanchamiento del espacio de corte, es posible gracias a ciertas propiedades del disco. La combinación de las propiedades del material y las propiedades geométricas, como la anchura del disco, le dan al disco de separación una cierta flexibilidad. Esta flexibilidad hace posible que las fuerzas del proceso que se producen durante el proceso de separación conduzcan a una desviación axial del disco de aproximadamente hasta el 5% del ancho del disco en ambas direcciones. Además, la velocidad operativa del disco de separación tiene un valor que corresponde a un múltiplo de una de las frecuencias naturales del disco de separación. Durante la operación, el disco de separación realiza vibraciones axiales, cuya amplitud es de aproximadamente hasta el 5% del espesor del disco. Además, el disco de separación no es plano, sino que tiene un desequilibrio de aproximadamente hasta el 10% del ancho del disco. Este desequilibrio también apoya el ensanchamiento del espacio de corte. El impacto de estos efectos se puede aumentar con una capa de rectificado/pulido que se ensancha hacia el centro del disco. Esta utilización de las propiedades geométricas y cinemáticas que conducen a la desviación axial de la herramienta de acuerdo con la invención permite prescindir de un filo de corte ancho. En general, es posible un desgaste radial de la herramienta de acuerdo con la invención hasta el portaherramientas de la máquina operativa. Esto conduce a un uso más eficiente de la herramienta y permite el uso de materiales aglutinantes de desgaste para los granos de rectificado responsables de la separación. Esto permite un corte de separación preciso y eficiente. La desviación axial descrita de la herramienta de acuerdo con la invención conduce también a una alimentación en dirección axial a las superficies recortadas de la pieza de trabajo de las capas de rectificado/pulido aplicadas a los lados del disco de separación. Este avance garantiza un rectificado/pulido limpio de las superficies recortadas independientemente del grado de desgaste de las superficies de rectificado/pulido. No se requiere ningún control de máquina que permita la entrada axial de los elementos de rectificado/pulido a las superficies recortadas para el proceso de rectificado/pulido de la superficie recortada. La máquina solo tiene que proporcionar un avance radial.

Un engrosamiento previsto preferentemente de los flancos de la herramienta en forma de disco de acuerdo con la invención hacia el centro tiene un efecto de soporte con respecto al movimiento axial de los medios de rectificado y pulido hacia las superficies de corte a mecanizar. El engrosamiento se lleva a cabo preferentemente en una o varias etapas con el fin de mantener las superficies de rectificado y pulido paralelas a las superficies recortadas del corte de separación. El engrosamiento se puede implementar en una o más capas.

Como resultado del movimiento de avance en una dirección de trabajo radial al realizar el corte de separación, la herramienta de acuerdo con la invención se acopla en la pieza de trabajo y conduce, cuando la herramienta de acuerdo con la invención está acoplada, al contacto plano de las superficies de rectificado y pulido con al menos una superficie recortada de la pieza de trabajo.

En una realización particularmente preferente, el disco de separación, rectificado y pulido de acuerdo con la invención está provisto de al menos un canal a lo largo de al menos un flanco lateral para una eliminación mejorada de virutas, material de rectificado roto y/o lubricante refrigerante.

En una realización preferente adicional, la al menos un área de rectificado y pulido presente en al menos un flanco de disco está diseñada sin canales de refrigeración.

En una realización preferente del disco de separación, rectificado y pulido, se permite que el material de rectificado y pulido se vuelva más fino hacia el centro del disco con el fin de entrelazar medios de rectificado y pulido cada vez más finos a medida que aumenta la profundidad de acoplamiento de la herramienta en la pieza de trabajo, y así lograr la mayor calidad superficial posible en una sola operación.

En una realización particularmente preferente, el disco de separación, rectificado y pulido está equipado con un indicador visual de desgaste para al menos un área de rectificado y pulido. La al menos un área de rectificado y pulido se compone preferentemente de múltiples capas, como se muestra en las Figuras 2 a 5, aumentando el número de capas hacia el centro del disco. Las capas individuales están marcadas con códigos de color individuales, que permiten identificar el desgaste tanto en dirección radial como axial. Sobre la base de los códigos de color visibles, se puede determinar de forma fiable el grado de desgaste actual y, por lo tanto, también la capacidad de uso restante del disco de separación, rectificado y pulido.

En una realización preferente adicional, el indicador de desgaste está diseñado en una sola capa, de modo que el desgaste de la capa de rectificado en el lado del disco revela la capa de soporte subyacente de diferente color que es responsable de la separación y, por lo tanto, indica visualmente el desgaste. Esta capa de rectificado de una sola capa en el lado del disco también se puede segmentar hacia el centro del disco sobre la base de un grano diferente o simplemente en un color diferente. Si el desgaste radial alcanza entonces un segmento tan específico, también se pueden sacar conclusiones sobre el estado de desgaste. Por lo tanto, se puede visualizar el desgaste en dirección radial y axial.

En realizaciones preferentes adicionales, también son concebibles otras configuraciones del indicador de desgaste, por ejemplo, utilizando señales acústicas o electrónicas.

En los dibujos:

La Figura 1 es una vista lateral de un flanco de disco con una vista del cuerpo básico, la cuchilla de separación y los elementos de rectificado y pulido de una herramienta de acuerdo con la invención, en particular un disco de separación, rectificado y pulido,

La Figura 2 es una vista lateral de un flanco de disco que muestra las etapas de rectificado de una herramienta de acuerdo con la invención, en particular un disco de separación, rectificado y pulido, La Figura 3 es una vista lateral de un flanco de disco que muestra la estructura de capas de una herramienta de acuerdo con la invención, en particular un disco de separación, rectificado y pulido, La Figura 4 es una vista frontal del área circunferencial exterior que muestra la cuchilla de separación y la estructura semi-escalonada de los componentes de rectificado y pulido de una herramienta de acuerdo con la invención, en particular un disco de separación, rectificado y pulido, y

La Figura 5 es un dibujo en despiece ordenado de una herramienta de acuerdo con la invención, en particular un disco de separación, rectificado y pulido, en una vista lateral que muestra el código de colores para mostrar el desgaste de los componentes de separación, rectificado y pulido.

La invención se explica en detalle a continuación con referencia a los dibujos enumerados anteriormente. La Figura 1 muestra, en una vista lateral, una realización particularmente preferente de un disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención. Se muestra claramente un cuerpo básico 2, formado preferentemente de un material compuesto que, de forma similar a un disco de separación disponible en el mercado, ya contiene medios de separación de un grano definido y, por lo tanto, tiene cuchillas de separación 5 geométricamente indeterminadas en un área circunferencial exterior 3. En el cuerpo básico 2 está previsto un orificio de fijación 7 centralmente en dirección axial para la fijación del disco de separación, rectificado y pulido 1 en portaherramientas estandarizados de máquinas de separación y rectificado estacionarias o móviles.

En una realización particularmente preferente, se aplican superficies de rectificado y pulido 6 en un lado de un flanco de disco 4 del cuerpo básico 2. Estas superficies de rectificado y pulido 6 hacen posible que la superficie recortada de una pieza de trabajo sea terminada simultáneamente con la ejecución del corte de separación. El corte de separación se lleva a cabo en una dirección de trabajo radial VR (que se muestra en las Figuras 2 y 4) por medio de cuchillas de separación 5 en el área circunferencial exterior 3 del disco de separación, rectificado y pulido 1. El avance en una dirección de trabajo radial VR puede realizarse de forma manual o mecánica, dependiendo del diseño de la máquina de separación o rectificado utilizada.

En una primera realización particularmente preferente se muestran claramente canales 8 para la eliminación de virutas o refrigerante del área de separación, rectificado y pulido. En una realización particularmente preferente del disco de separación, rectificado y pulido 1, los canales 8 se extienden a lo largo del flanco de disco 4 en dirección radial hacia el área circunferencial exterior 3. Los canales 8 están preferentemente inclinados contra la dirección de rotación D para evitar o al menos reducir la obstrucción de los canales 8 durante un movimiento en la dirección de avance radial VR.

En una segunda realización particularmente preferente (que, sin embargo, no se muestra aquí), el disco de separación, rectificado y pulido 1 está diseñado sin canales 8.

En realizaciones particularmente preferentes adicionales (que, sin embargo, no se muestran aquí), el disco de separación, rectificado y pulido 1 está diseñado con elementos de rectificado/pulido de una sola capa, con y sin canales.

La Figura 2 muestra, en una vista lateral de un flanco de disco 4, las etapas de rectificado de un disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención. El disco de separación, rectificado y pulido 1 está provisto de medios de rectificado y pulido en al menos un flanco de disco 4. Los medios de rectificado y pulido son de grano o dentado más fino o están diseñados para una menor eliminación de material que las cuchillas de separación 5 para poder lograr la mejora deseada en la calidad superficial de las superficies recortadas.

El entrelazamiento de las superficies de rectificado y pulido 6 (que se muestra en la Figura 1) del disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención en una dirección de trabajo axial VA (que se muestra en la Figura 4) con las superficies recortadas a mecanizar de la pieza de trabajo se consigue preferentemente por medio de vibraciones relacionadas con el proceso del disco de separación, rectificado y pulido 1. Un engrasamiento del al menos un flanco 4 de la herramienta en forma de disco, cuyo flanco está previsto para el entrelazamiento, tiene un efecto de soporte en la realización mostrada. El engrosamiento se realiza preferentemente en una o múltiples etapas 40 con el fin de mantener las superficies de rectificado y pulido 6 paralelas a las superficies recortadas del corte de separación. El movimiento en una dirección de trabajo axial es amplificado por las vibraciones típicas del proceso del disco de separación, rectificado y pulido 1.

Se aprecia el escalonamiento 40 que delimita la superficie de una primera etapa de rectificado y pulido 10 y la superficie de una segunda etapa de rectificado y pulido 11. En una realización particularmente preferente del disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención, el grano o el dentado de las cuchillas de separación 5 es más grueso que el grano o el dentado de las superficies de las etapas de rectificado y pulido 10, 11. El grano o dentado de la superficie de la segunda etapa de rectificado y pulido 11 es particularmente preferible más fino que el grano o dentado de la superficie de la primera etapa de rectificado y pulido 10.

En el curso de un corte de separación en una dirección de avance radial, la superficie de la primera etapa de rectificado y pulido 10 se entrelaza primero con al menos una superficie de corte del corte de separación y acaba la al menos una superficie de corte separada. Al continuar moviendo el disco de separación, rectificado y pulido 1 en la dirección de trabajo radial VR, la superficie de la segunda etapa de rectificado y pulido 11 también se entrelaza y completa el proceso de rectificado y pulido de al menos una superficie del corte de separación hasta la calidad superficial deseada.

Además de las áreas sombreadas de la primera y segunda etapa de rectificado y pulido 10, 11, la Figura 2 muestra las superficies punteadas 12 de los canales 8 que no están inicialmente entrelazadas en un proceso de rectificado y pulido y el área expuesta del cuerpo básico 2 que se muestra como un área blanca.

Realizaciones preferentes adicionales del disco de separación, rectificado y pulido 1 se pueden diseñar con un número mayor o incluso menor de diferentes etapas de rectificado y pulido.

La Figura 3 muestra, en una vista lateral de un flanco de disco 4, la estructura de capas de una realización particularmente preferente del disco de separación, rectificado y pulido 1.

En la realización particularmente preferente mostrada, se aplica un total de tres capas de medio de rectificado y pulido 20, 21, 22 sobre un cuerpo básico 2 en forma de papel abrasivo mediante encolado. También son concebibles realizaciones alternativas del disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención, en las que la estructura de las capas de medio de rectificado y pulido 20, 21, 22 se produce por medio de un procedimiento diferente, por ejemplo, por pulverización.

Las áreas punteadas indican una capa de una sola capa 30 de una primera capa de rectificado 20 aplicada al cuerpo básico 2.

Las áreas con líneas continuas y discontinuas alternas indican capas de dos capas 31 de una primera capa de rectificado 20 y una segunda capa de rectificado 21 aplicadas al cuerpo básico 2.

Las áreas sombreadas con líneas continuas indican capas de tres capas 32, que consisten en tres capas de rectificado 20, 21, 22.

El aumento del espesor de las capas de medio de rectificado y pulido desde una capa de una sola capa 30 a través de una capa de dos capas 31 hasta una capa de tres capas 32, con las capas estando alineadas en paralelo con la dirección de avance radial VR, lo conduce al evidente escalonamiento 40.

El uso del disco conducirá a una degradación de las capas de rectificado 20, 21, 22. La eliminación de la capa que se encuentra en el exterior en la dirección radial, comenzando en el área circunferencial exterior 3, revela la capa relevante debajo, de modo que, tanto en la dirección de trabajo axial como en la radial, se mantiene la secuencia deseada de las etapas de rectificado uno y dos 10, 11 hasta que se desgasta el disco de separación rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención.

La Figura 4 muestra, en una vista frontal (no a escala) del área circunferencial exterior 3 con las cuchillas de separación 5 (no visiblemente mostradas), un cuerpo básico 2 con la estructura de las capas de rectificado y pulido 20, 21,22 de un disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención. Las capas de una sola capa 30, las capas de dos capas 31 y las capas de tres capas 32 de la estructura de medio de rectificado y pulido se muestran claramente. Las capas 30, 31, 32 están claramente separadas entre sí por el escalonamiento 40.

La dirección de avance radial VR y la dirección de avance axial VA están ilustradas por flechas.

La Figura 5 muestra, en una vista en despiece ordenado de un disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención, en una vista lateral, una realización particularmente preferente con un indicador visual de desgaste. Las capas de medio de rectificado y pulido están formadas por segmentos de diferentes colores. Los segmentos están dispuestos uno encima del otro y uno al lado del otro sobre un cuerpo básico 2 en la dirección axial del cuerpo básico 2 de tal manera que se puede identificar el desgaste progresivo y determinar la vida útil restante utilizando los códigos de colores identificables 41, 42, 43, 44.

En una realización particularmente preferente, los elementos de rectificado y pulido con un código de color uno 41 forman la capa de medio de rectificado y pulido de las superficies (descrita con mayor detalle en la Figura 2) de la etapa de rectificado y pulido dos 11 que está más cerca del cuerpo básico. Los elementos de rectificado y pulido con el código de color uno 41 se aplican al cuerpo básico 2 de tal manera que los espacios entre los elementos promueven la formación de canales 8 en las capas de medio de rectificado y pulido 20, 21, 22 ubicadas arriba. En la dirección axial del cuerpo básico 2, los elementos con un código de color dos 42 y un código de color tres 43 están dispuestos sucesivamente en los elementos de rectificado y pulido del código de color uno 41. El desgaste progresivo de las superficies de la etapa de rectificado y pulido dos 11 se puede leer en el código de color uno 41, el código de color dos 42 y el código de color tres 43. Si el código de color uno 41 se hace visible, las superficies de la etapa de rectificado y pulido dos se acercan al límite de desgaste.

Se proporciona un código de color cuatro 44 para evaluar las superficies de la etapa de rectificado y pulido uno 10. Si, por ejemplo, debido al desgaste radial de un cuerpo básico 2 hecho de material compuesto, la superficie utilizable de la etapa de rectificado uno disminuye, esta disminución se puede identificar y evaluar utilizando el código de color cuatro 44. El desgaste de las superficies de la etapa de rectificado uno 10 en una dirección axial se identifica por el hecho de que en lugar del código de color cuatro 44, se puede ver el color del cuerpo básico 2.

En una realización particularmente preferente del disco de separación, rectificado y pulido 1 de acuerdo con la invención, las dimensiones de los elementos de separación, rectificado y pulido están adaptadas de tal manera que se deben reemplazar lo más simultáneamente posible.

Lista de números de referencia

1 Disco de separación, rectificado y pulido

2 Cuerpo básico

3 Área circunferencial exterior

4 Flanco de disco

5 Cuchilla de separación

6 Superficie de rectificado y pulido

7 Abertura de fijación, en particular orificio de fijación

8 Canal

10 Etapa de rectificado y pulido de superficie uno

11 Etapa de rectificado y pulido de superficie dos

12 Canal de superficie

20 Primera capa de medio de rectificado y pulido

21 Segunda capa de medio de rectificado y pulido

22 Tercera capa de medio de rectificado y pulido

30 Capa de una sola capa

31 Capa de dos capas

32 Capa de tres capas

40 Escalonamiento

41 Código de color uno

42 Código de color dos

43 Código de color tres

44 Código de color cuatro

VR Dirección de avance radial

VA Dirección de avance axial

D Dirección de rotación

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta de separación en forma de disco, para corte giratorio (D) de una pieza de trabajo alargada y sujeta de forma estacionaria, con avance exclusivamente radial (VR) de la herramienta de separación en relación con su eje de rotación al menos aproximadamente en la dirección de la pieza de trabajo sujeta, con 1.1 cuchillas de separación geométricamente indeterminadas (5) en un área circunferencial radialmente exterior (3) de la herramienta de separación,

1.2 dos flancos de disco opuestos (4) en un área radialmente interior con respecto al área circunferencial (3), y

1.3 con una abertura de fijación axial (7) en el interior radial,

caracterizada porque

1.4 la herramienta de separación está formada como un disco de separación, rectificado y pulido (1), específicamente

1.4.1 para un corte giratorio (D) de la pieza de trabajo sujeta al menos aproximadamente ortogonalmente al avance radial (VR) a lo largo de su eje de rotación a través de las cuchillas de separación (5) dispuestas radialmente en el exterior, y

1.4.2 para un rectificado giratorio, estando los flancos de disco (4) aplicados al menos parcialmente con medios de rectificado y opcionalmente también con medios de pulido (6, 20, 21, 22).

2. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizada porque tiene una flexibilidad definida y un desequilibrio definido.

3. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque tiene un cuerpo básico en forma de disco (2) hecho de un material compuesto, por ejemplo, utilizando una matriz de resina sintética, o de un material compuesto que ya contiene agente separador de un grano definido.

4. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por al menos un área con las cuchillas de separación (5), que actúan en la dirección de trabajo radial (VR), y al menos un área de rectificado que actúa en la dirección de trabajo axial (VA), y opcionalmente también un área de pulido (6), en la que como cuchillas de separación (5) se utilizan preferentemente materiales de unión de desgaste de los granos de rectificado responsables de la separación, y en la que generalmente es posible su desgaste radial hasta el portaherramientas de una máquina operativa.

5. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los medios de rectificado y opcionalmente también los medios de pulido (6) están hechos de cuchillas geométricamente indeterminadas, en la que los medios de rectificado y opcionalmente también los medios de pulido (6) tienen un grano o dentado más fino o están diseñados para una menor eliminación de material que los medios de separación (5) y/o porque al menos uno de los dos flancos de disco (4) está engrosado en una o múltiples etapas en comparación con el espesor del material en el área circunferencial radialmente exterior (3) desde el exterior radial hacia el interior radial, en particular a través de los medios de rectificado y opcionalmente también los medios de pulido (6).

6. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, desde el exterior radial hacia el interior radial, inicialmente áreas de rectificado y, al menos crecientemente hacia el interior radial o eventualmente exclusivamente en el interior radial están dispuestas áreas de pulido en al menos uno de los flancos de disco (4).

7. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en el área circunferencial (3) y en al menos uno de los flancos de disco (4) están dispuestas diferentes cuchillas de herramienta geométricamente indeterminadas y/o materiales de diferentes granos, en particular con materiales de rectificado y pulido cada vez más finos hacia el centro del disco.

8. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque hay al menos un indicador de desgaste (41 a 44).

9. La herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con la reivindicación 8,

caracterizada porque el indicador de desgaste (41 a 44) reacciona independientemente al desgaste mecánico de la herramienta de separación, en particular cuando aparece un color diferente o cuando se hace evidente, particularmente preferentemente detectable en las direcciones radial y axial respectivamente.

10. Un procedimiento de separación radial para procesar piezas de trabajo alargadas axialmente por medio de una herramienta de separación en forma de disco con cuchillas de separación geométricamente indeterminadas (5),

caracterizado porque se realiza con una herramienta de separación en forma de disco de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 y porque una pieza de trabajo sujeta se corta y/o se pule durante un solo movimiento de avance estrictamente radial de la herramienta de separación y, opcionalmente, en el que una desviación lateral de la herramienta de separación que gira axialmente de forma estacionaria lo lleva a un contacto activo axial de rectificado y/o pulido con la pieza de trabajo a mecanizar al menos con una superficie de rectificado y pulido unida lateralmente (6, 20, 21, 22).

11. El procedimiento de separación radial de acuerdo con la reivindicación 10,

caracterizado porque la desviación lateral de las herramientas de separación giratorias se logra mediante una flexibilidad y un desequilibrio definido de la herramienta de separación, en el que las propiedades geométricas y cinemáticas combinadas de la herramienta de separación conducen a una desviación lateral de la herramienta de separación tan pronto como la herramienta de separación que gira a la velocidad de trabajo toca una pieza de trabajo con su circunferencia exterior (3) o su cuchilla de separación (5) en la dirección de avance radial (VR).

12. El procedimiento de separación radial de acuerdo con la reivindicación 11,

caracterizado porque la desviación lateral total es aproximadamente el 10 por ciento del ancho del disco de separación, rectificado y pulido (1).

13. El procedimiento de separación radial de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque las revoluciones operativas del disco de separación, rectificado y pulido (1) tiene un valor que corresponde a un múltiplo de una de las frecuencias naturales del disco de separación, rectificado y pulido (1).

14. El procedimiento de separación radial de acuerdo con las reivindicaciones 10 a 13,

caracterizado porque un engrosamiento de los flancos de disco (4) soporta el entrelazamiento axial del al menos un medio de rectificado y pulido (6, 20, 21, 22).

15. El procedimiento de separación radial de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque una pantalla de desgaste (41 a 44) muestra una capacidad de uso residual restante, en particular un volumen de corte restante y/o un tiempo de uso restante.

16. El procedimiento de separación radial de acuerdo con la reivindicación 15,

caracterizado porque la pantalla de desgaste reacciona independientemente al desgaste mecánico de la herramienta, en particular cuando aparece un color diferente o cuando se hace evidente.