ITMI20012419A1

ITMI20012419A1 - Dispositivo per il trascinamento frontale di pezzi in lavorazione dentati

Info

Publication number: ITMI20012419A1
Application number: IT2001MI002419A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Scacchi; Josef Faden
Original assignee: Reishauer Ag
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-16
Also published as: DE10059116A1; US20020062721A1; JP2002205220A; US6647841B2

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"DISPOSITIVO PER IL TRASCINAMENTO FRONTALE DI PEZZI IN LAVORAZIONE DENTATI"

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne l'accoppiamento frontale, senza gioco e resistente a .torsione, fra il mandrino portapezzo di una macchina utensile ed il pezzo a forma di albero, alloggiato fra punte, che deve essere lavorato sul medesimo, specialmente per la rettifica di ingranaggi. Una trasmissione frontale della coppia, dal mandrino portapezzo al pezzo in lavorazione, è necessaria per quei pezzi nei quali non sia possibile l'impiego di un mandrino di serraggio, dato che essi devono essere lavorati, ad esempio, per l'intera loro lunghezza nelle zone perimetrali, oppure perché un mezzo di serraggio che operi in zone perimetrali verrebbe a collisione con l'utensile di lavorazione. Si tratta per lo più di torni, retificatrici in tondo, ma anche di rettificatrici per ingranaggi. In esse il motivo della necessità di un trascinatore frontale può risiedere inoltre nel fatto che il pezzo in lavorazione non dispone di un punto adatto al serraggio perimetrale.

Nei casi, qui considerati, di impiego di trascinatori frontali, al contrario dei comuni mandrini di serraggio esterni ed interni, le funzioni del centraggio e del supporto del pezzo in lavorazione, contro le forze assiali e radiali di lavorazione, sono del tutto separate da quelle della trasmissione in rotazione, ovvero dell'assorbimento, delle forze tangenziali di lavorazione. Il centraggio, nonché l'alloggiamento assiale e radiale del pezzo in lavorazione, hanno luogo per mezzo di punte centrali sul mandrino portapezzo e del cannotto della contropunta e dei fori di centraggio sui lati frontali del pezzo in lavorazione. L'accoppiamento senza gioco fra le punte ed i centri dei pezzi in lavorazione è configurato in modo tale e precaricato assialmente in modo tale per cui il pezzo in lavorazione è fissato in modo sicuro e con alta precisione rispetto alle forze radiali ed assiali di lavorazione. Compito del trascinatore frontale è di trasmettere il movimento rotatorio del mandrino portapezzo, in modo isogono, attraverso il lato frontale del pezzo in lavorazione, al pezzo in lavorazione in modo tale per cui l'accoppiamento in rotazione resiste in modo sicuro alla coppia di lavorazione e non viene alterato il funzionamento delle punte, specialmente per quanto riguarda la precisione di posizione. È facile rendersi conto del fatto che la precisione angolare del trascinamento, nella rettifica di ingranaggi, riveste una grandissima importanza, dal momento che i fianchi dei denti devono essere molati ad una precisione di millesimi di millimetro.

La tecnica del trascinamento frontale, nota e sperimentata nella maggior parte dei casi d'impiego, si basa su una corona di lame di metallo duro od acciaio temprato, sporgenti in direzione assiale, disposte concentricamente attorno alla punta del pezzo in lavorazione, le quali, al momento del serraggio del pezzo in lavorazione, penetrano nella superficie frontale più tenera del pezzo in lavorazione e formano, mediante gli avvallamenti fra mandrino portapezzi e pezzo in lavorazione che si vengono così a formare, un accoppiamento geometrico. Affinché tutte le lame, anche nel caso di un lato frontale del pezzo in lavorazione che non sia piatto e non abbia andamento planare, si immergano nella superficie frontale del pezzo in lavorazione ed il pezzo non sia sottoposto, in direzione assiale, a carichi eccentrici, le lame sono mantenute nel mandrino portapezzo in modo da poter scorrere in direzione assiale e si supportano su molle, su un piatto oscillante, o sul liquido di un sistema comunicante. La forza assiale che agisce sul pezzo in lavorazione si distribuisce fra la punta di centraggio e la corona di lame. Per assicurare che la parte della punta di centraggio sia sicuramente sufficiente allo svolgimento della sua funzione, si deve montare in modo elastico o la punta, o la corona di lame.

Una prerogativa di questa soluzione, molto vantaggiosa in molti casi d'impiego, è quella della trasmissibilità di coppie elevate. A causa della geometria delle lame e del costante precarico assiale, esse, coll'aumentare della coppia, si immergono più in profondità nella superficie frontale del pezzo in lavorazione, aumentando così la resistenza ad un eventuale slittamento. Questo procedimento comporta però una lieve rotazione del pezzo in lavorazione rispetto al mandrino portapezzo, la quale, nella maggior parte dei casi di impiego, non costituisce un inconveniente. Essa rende però questa soluzione inadatta alla rettifica di ingranaggi, perché qui ogni rotazione fra il mandrino portapezzo ed il pezzo in lavorazione, durante il ciclo di rettifica sotto carico, ha per conseguenza uno sposamento non accettabile dei fianchi dei denti.

Inoltre 1 trascinatori frontali convenzionali funzionano senz'altro senza inconvenienti con una superficie del pezzo in lavorazione non indurita, mentre invece la penetrazione delle lame in una superficie del pezzo di lavorazione indurita non è sufficiente e l'usura delle lame aumenta in maniera inammissibile .

Scopo dell'invenzione è quindi proporre un dispositivo per il trascinamento frontale del pezzo in lavorazione, nel quale siano evitati questi inconvenienti e tuttavia possano essere trasmesse in maniera sicura le coppie motrici che intervengono durante la rettifica dei fianchi dei denti. Lo scopo si raggiunge con le caratteristiche descritte nelle rivendicazioni.

L'invenzione è descritta in modo dettagliato qui di seguito, prendendo ad esempio l'alloggiamento di un pezzo in lavorazione preliminarmente dentato su una un rettificatrice di ingranaggi, sulla base dei disegni. In essi mostrano:

figura 1 - la sezione assiale dell'alloggiamento del pezzo in lavorazione secondo l'invenzione, con pezzo in lavorazione serrato;

figura 2 - piatto oscillante e pezzo in lavorazione, rappresentati ingranditi,

figura 3 - il dettaglio racchiuso in un cerchio alla figura 2, in rappresentazione fortemente ingrandita e figura 4 - una variante del dispositivo secondo l'invenzione della figura 1.

Il sistema di alloggiamento secondo l'invenzione del pezzo in lavorazione comprende una spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione che è saldamente accoppiata, tramite le viti 4 flangiate, al mandrino 3 portapezzo girevole attorno all'asse 2, e la punta 5 di centraggio, montata in modo da poter ruotare attorno all'asse 2, la quale è alloggiata, per mezzo del suo gambo 6 conico, in posizione centrale nel cannotto 7 della contropunta, scorrevole in direzine assiale. All'interno della spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione è sistemata, concentricamente all'asse 2 di rotazione e montata per mezzo della guida 8 a sfere sul suo gambo 26 cinlindrico, con possibilità di scorrimento assiale senza gioco nel medesimo, un'altra punta 20 di centraggio che si supporta, per mezzo della molla 9, contro la spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione. Nella direzione del cannotto 7, la corsa assiale della punta 20 di centraggio è limitata, all'estremità inferiore del gambo 28 qui conformata quale anello 27 ad espansione, per mezzo di una battuta assiale di qualsiasi tipo.

Sulla testa della spina 1 di serraggio il piatto 10 oscillante è montato, per mezzo della parete 11 interna del suo foro 12 perpendicolare all'asse 2 e ricavato per asportazione alquanto oltre la metà, nella sua parte inferiore sui rulli 13 cilindrici d'acciaio, in modo da poter ruotare attorno all'asse 14 pependicolare all'asse 2. I rulli 13 cilindrici d'acciaio si trovano nella parete 15 interna del foro 16 superiore, ricavato per asportazione a metà, del disco 17 intermedio, il quale a sua volta, allo stesso modo del piatto 10 oscillante, si supporta tramite i rulli 18 cilindrici sull'estremità superiore della spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione, essendo l'asse 19 di rotazione del disco 17 intermedio inclinato di 90° rispetto all'asse 14 di rotazione del piatto oscillante, sul piano perpendicolare all'asse 2. Sulla sua superficie frontale superiore il piatto 10 oscillante è rivestito, in base all'invenzione, con grani 24 di un materiale duro, ad esempio di diamante o CBN.

Il pezzo 21 in lavorazione, centrato per mezzo delle punte 5, 20 di centraggiodel cannotto 7, o rispettivamente della spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione e premuto, mediante la forza assiale di avanzamento del cannotto, sul piatto 10 oscillante rivestito di un materiale duro, pezzo destinato ad essere rettificato sul suo perimetro 25 preliminarmente dentato, è accoppiato, per effetto del montaggio senza gioco del piatto 10 oscillante e del disco 17 intermedio, in modo resistente a torsione e senza gioco, alla spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione. La possibilità di oscillare del piatto 10 oscillante e del disco 17 intermedio assicura, anche in caso di anomalie della planarità della _superficie 29 del pezzo in lavorazione, l'appoggio del piatto 10 oscillante sull'intero perimetro del pezzo in lavorazione. Piatto 10 oscillante e disco 17 intermedio sono mantenuti uniti laschi, nello stato non serrato, dalle viti 23 ed i rulli 13, 18 cilindrici d'acciaio sono assicurati, tramite le viti 30, 31 cilindriche, contro lo scorrimento assiale.

La figura 3 mostra, fortemente ingranditi, i grani 24 di materiale duro sulla superificie frontale superiore del piatto 10 oscillante, che si imprimono, con le loro punte sporgenti dal legante, sotto l'effetto della forza assiale di pressione del cannotto 7 della contropunta, nella superficie 29 frontale del pezzo in lavorazione a contatto con i medesimi, determinandosi fra pezzo 21 in lavorazione e piatto 10 oscillante un accoppiamento geometrico. Lo strato di materiale duro è costituito da grani 24 del materiale duro, di una grandezza uniforme, che è compresa preferibilmente fra 20 mesh e 270 mesh.

La figura 4 mostra una variante di realizzazione del sistema di alloggiamento secondo l'invenzione di un pezzo in lavorazione, rappresentato alla figura 1 ed alla figura 2, di eguale funzionamento, ma con meno componenti e con un'efficace protezione contro l'imbrattamento dei punti di contatto delle parti soggette a movimenti reciproci. In questa forma di realizzazione del dispositivo, la coppia motrice del mandrino 3 portapezzo è trasmessa, per mezzo di un tubo 34 metallico pieghevole, elastico in direzione assiale e tuttavia resistente a torsione e con pareti sottili, dalla spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione al piatto 10 oscillante rivestito di grani 24 di un materiale duro, essendo il tubo 34 saldamente unito, ad esempio per incollatura, brasatura o saldatura, alla spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione, o rispettivamente al piatto 10 oscillante. La superficie frontale inferiore del piatto 10 oscillante, in questa variante di realizzazione piatta ed indurita, si supporta in direzione assiale sul traversino 35 a forma di lama, formato sulla superficie frontale superiore del disco 17 intermedio, ed avente andamento radiale, smussato sulla testa. Il disco 17 intermedio si supporta a sua volta tramite il traversino 36 a forma di lama, avente andamento radiale e smussato sulla testa, ma spostato di 90° rispetto al traversino 35 e sistemato sul suo lato inferiore, sulla superficie 37 frontale, in questa variante piatta, rivolta verso il pezzo in lavorazione, della spina 1 di serraggio del pezzo in lavorazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la trasmissione frontale della coppia motrice del mandrino (3) portapezzo di una macchina utensile, preferibilmente una rettificatrice per ingranaggi, ad un pezzo (21) rotante in lavorazione, preferibilmente una parte di meccanismo preliminarmente dentata, comprendente una spina (1) di serraggio del pezzo in lavorazione, saldamente accoppiata al mandrino (3), ed una punta di centraggio (26) alloggiata nella medesima senza gioco, con possibilità di scorrimento assiale ed in modo elastico, caratterizzato dal fatto che fra la spina (1) di serraggio del pezzo in lavorazione ed il pezzo (21) in lavorazione è sistemato un piatto (10) oscillante, accoppiato alla spina (1) di serraggio senza gioco, in modo resistente a torsione e resistente allo scorrimento assiale, il quale è rivestito, sulla sua superficie che tocca la superficie (29) frontale del pezzo in lavorazione, con grani (24) di un materiale duro.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il piatto (10) oscillante è montato in modo oscillante, tramite rulli (13) cilindrici d'acciaio, sul disco (17) intermedio e quest'ultimo, tramite rulli (18) cilindrici spostati di 90° rispetto ad esso, sulla spina (1) di serraggio del pezzo in lavorazione.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il piatto (10) oscillante è montato assialmente, tramite traversini (35) a forma di lame, smussati sulla testa, sul disco (17) intermedio e questo, tramite traversini (36) a forma di lame spostati di 90° rispetto ad esso e smussati sulla testa, sulla spina (1) di serraggio del pezzo in lavorazione e che piatto (10) oscillante e spina (1) di serraggio del pezzo in lavorazione sono reciprocamente accoppiati, in modo resistente a torsione, per mezzo di un tubo (34) pieghevole, dotato di elasticità assiale ed a pareti sottili.
4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che i grani (24) di materiale duro sono grani di diamante o di CBN, legati galvanicamente.
5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che i grani (24) di materiale duro possiedono una grandezza uniforme, che è preferibilmente compresa fra 20 mesh e 270 mesh.