ITMI20131205A1 - Testa per alesare e sfacciare - Google Patents

Description

“Testa per alesare e stacciare”

La presente invenzione ha per oggetto una testa per alesare e stacciare.

Utensili di questo genere, possono essere realizzati a controllo numerico e fungono da accessorio per macchine utensili. Queste teste per alesare e stacciare, vengono posizionate manualmente o automaticamente nel mandrino di una macchina utensile, come ad esempio un centro di lavoro o una macchina speciale, permettendo di eseguire a libera scelta operazioni di tornitura, di stacciatura o di alesatura, con il pezzo che rimane localmente fermo.

Le lavorazioni ad asportazione di trucioli avvengono mediante la testa, notoriamente con l’ausilio di un utensile di tornitura, montato su una slitta, la quale slitta è in grado di muoversi in modo comandato e trasversalmente rispetto all’asse X del mandrino della macchina utensile.

Teste per alesare e stacciare del tipo prima indicato, sono note dallo stato anteriore della tecnica e non richiedono una descrizione più dettagliata.

A causa di un meccanismo epicicloidale relativamente complesso e previsto all’interno di una nota testa per comandare la traslazione dell’utensile, le velocità di traslazione della slitta, supportante un utensile di tornitura, erano finora relativamente basse, mentre le caratteristiche di moderne macchine utensile permettono oggi una traslazione della slitta e quindi dell’utensile di tornitura con velocità molto più elevate, onde ridurre così drasticamente i tempi morti della macchina, riducendo contemporaneamente una indesiderata ed eccessiva generazione di calore, influenzante l’intera testa e diminuendo quindi la precisione di lavorazione.

Gli scopi prima indicati, vengono raggiunti con una testa per alesare e sfacciare, messa in rotazione dal mandrino di una macchina utensile, con un utensile di tornitura montato su una slitta, traslabile in modo comandato trasversalmente all’asse X del corpo della testa mediante un albero filettato, in collegamento operativo con un corpo cilindrico, solidale con il mandrino e che accoglie in modo girevole una corona dentata, collegata operativamente con una ruota dentata, attivata da un motore comandabile e che la corona dentata presenta una dentatura circonferenziale che si impegna con una ruota dentata, solidale con l’albero di azionamento.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del ritrovato potranno essere rilevati dalla seguente descrizione, dalle rivendicazioni e sottorivendicazioni, nonché dai disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra schematicamente una testa per alesare e sfacciare, unita al mandrino di una macchina utensile, nonché con mezzi di azionamento e mezzi di controllo numerico; la figura 2 mostra la testa, concepita secondo la presente invenzione, in sezione trasversale con un motore per l'azionamento comandato di una vite di traslazione;

la figura 3 mostra la testa per alesare e sfacciare, con un ulteriore meccanismo di azionamento dell’utensile; e

la figura 4 mostra parti del meccanismo di azionamento secondo la figura 3, disimpegnato dall’albero di azionamento della testa per alesare e sfacciare; e

la figura 5 mostra un’ulteriore forma di esecuzione della testa per alesare e sfacciare.

Dalla figura 1 si può rilevare una tradizionale testa per alesare e sfacciare, indicata complessivamente con 1.

La parte inferiore della testa 1 è realizzata come nota slitta 2 traslabile (come indicato con la freccia (f)), rispetto ad una parte 3 fissa della testa.

Con l’ausilio di un noto mandrino 4 della macchina e azionato da un motore 5 schematizzato e posizionato all’interno della macchina utensile, è possibile mettere in rotazione l’utensile 6 intorno ad un asse X.

Il motore 5 comandabile della macchina utensile, previsto per l’azionamento rotatorio del mandrino 4, risulta collegato operativamente con il controllo numerico 7 della macchina utensile.

Con un meccanismo di traslazione dell’utensile 6, ancora da descrivere e, previsto all’interno del corpo 3 della testa 1, è collegato operativamente un motore 8, solidale con la parte fissa 3 della testa 1 e destinato all’azionamento di una serie di ruote dentate o ruote a cinghia, disposte all'interno del corpo 3, come sarà spiegato ancora più dettagliatamente di seguito. Anche il motore 8 è sotto il comando del controllo numerico 7 della macchina utensile.

Dalla figura 2, si può rilevare in sezione la testa 1 per alesare e sfacciare.

Si nota il mandrino 4 della macchina, collegato alla parte rotante della testa 1.

La parte 3 fissa della testa 1, accoglie all’interno un robusto corpo cilindrico 11, supportato da cuscinetti 10 e collegato operativamente con il mandrino 4. Nella parte inferiore, il corpo cilindrico 11 viene attraversato da un albero 12 filettato, supportato da cuscinetti 14 e 15.

Il corpo 11 accoglie con l’interposizione di cuscinetti 16 una corona dentata 17, la cui parte dentata 18 superiore è in collegamento con una ruota dentata conica 19, supportata da robusti cuscinetti 20 e collegata operativamente con il motore 8, comandabile tramite il controllo numerico della macchina. Dalla figura 3 si può rilevare una testa 1, azionabile come decritto prima da un mandrino 4 della macchina utensile, il quale in una parte 3 fissa accoglie sempre un corpo cilindrico 11, il quale con l’interposizione di cuscinetti 16, accoglie una corona dentata 17, ativata attraverso una ruota dentata 40, solidale con un albero di azionamento 41, collegato operativamente con un motore 42, sempre comandabile dal controllo numerico della macchina, come prima descritto.

La ruota dentata 40 (figura 3) agisce sulla corona dentata 17, la quale a sua volta è in collegamento operativo con una ruota dentata 52 conica, solidale con il già menzionato albero 12 filettato, supportato dai cuscinetti 14, 15, come già descritto in precedenza.

Come illustrato in figura 4, la parte anteriore del motore d’azionamento 42 presenta un’estremità 45 formante un innesto, collegabile con un gruppo di collegamento 46, impegnabile, rispettivamente disimpegnabile, dal gruppo 45. Grazie al motore che ha il compito di muovere la slitta portautensile, si agisce tramite un pignone calettato sul suo albero direttamente su una corona dentata, centrata sul corpo rotante che si impegna su un pignone a sua volta calettato su una vite madre a ricircolo di sfere, posizionata in asse con la direzione di spostamento della slitta. La madrevite della vite a ricircolo di sfere risulta fissata alla slitta stessa. Durante la rotazione del corpo rotante della testa nella condizione di slitta ferma, il motore ruota a una velocità tale per cui la corona assume la stessa velocità di rotazione del corpo rotante.

In un sistema di riferimento, solidale all’asse di rotazione del corpo rotante, la corona assume quindi una velocità relativa pari a zero e il sistema pignone e vite senza fine non vengono messi in rotazione.

Una volta sincronizzato il motore con il numero di giri del mandrino della macchina utensile, basterà incrementare o decrementare il numero di giri del motore per determinare uno spostamento positivo o negativo della slitta.

La prerogativa fondamentale della presente invenzione è il concetto di sincronismo applicato ad una testa per alesare e sfacciare montata sul mandrino di una macchina utensile, sincronismo indispensabile per il comando dello spostamento trasversale della slitta portautensile.

Nelle teste configurate secondo la presente invenzione, non sono presentì sistemi differenziali o epicicloidali, perciò diventa indispensabile prevedere un sincronismo tra la velocità di rotazione del motore 8 e il numero di giri del mandrino 4.

Durante la rotazione contemporanea in sincrono del motore 8 con il mandrino 4, l'incremento o il decremento del numero di giri del motore 8, genera attraverso la ruota dentata 19 un movimento di rotazione della corona 17 rispetto al corpo 11 con conseguente movimento della corona dentata 52 e albero filettato 12, con relativo spostamento trasversale della slitta portautensile nel verso positivo o negativo.

Il sincronismo dei due assi di rotazione viene direttamente gestito dal controllo numerico 7 della macchina utensile.

La figura 5 mostra una testa per alesare e sfacciare indicata complessivamente con 1 e avente una struttura costruttiva modificata. Si può rilevare che l’avanzamento della slitta 101 portautensile è affidato ad un motore 102 previsto posteriormente al gruppo del mandrino 103. La testa per alesare e sfacciare, indicata con 104, è collegata operativamente con il mandrino, dal quale riceve il moto di rotazione da una ruota 105 azionata da un nastro 106 collegato operativamente con una ruota 107, collegata operativamente con l’albero di un motore d’azionamento indicato con 108.

Il movimento di traslazione della testa 104 viene comandato dal motore 102 che trasferisce il moto con l’ausilio dell’albero 109, il quale risulta collegato operativamente con l’albero di trasmissione della testa 104 e qui mette in rotazione una coppia di ruote coniche 110 per trasmettere il moto alla vite madre 111 determinando così l’avanzamento radiale della slitta 104. Il controllo del movimento della slitta si determina con una sincronizzazione della rotazione del motore 102 con la rotazione del motore 108.

Per ottenere una perfetta sincronizzazione dei movimenti generali dal motore 5 della macchina e dal motore 8 della testa, sia il motore 5, sìa il motore 8 vengono governati in sincronizzazione mediante il controllo numerico 7 della macchina.

Claims (4)

1. Rivendicazioni 1. Testa (1) per alesare e stacciare, attivata dal mandrino (4) di una macchina utensile, con un utensile di tornitura (6) montato su una slitta (2), traslabile in modo comandato, trasversalmente all’asse (X) del corpo della testa (1) mediante un albero (12) filettato, in collegamento operativo con un corpo cilindrico (11), solidale con il mandrino (4) e che accoglie in modo ruotabile una corona dentata (17), collegata operativamente con una ruota dentata (19), attivata da un motore (8) comandabile e che la corona dentata (17) presenta una dentatura circonferenziale che si impegna con una ruota dentata (52), solidale con l’albero di azionamento (12).
2. 2. Testa per alesare e stacciare, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la parte (3) fissa della testa (1) accoglie all’interno un robusto corpo cilindrico (11), collegato operativamente con il mandrino (4) della macchina utensile e che nella parte inferiore, il corpo cilindrico (11) viene attraversato da un albero (12) filettato collegato operativamente con la slitta (2).
3. 3. Testa per alesare e stacciare, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il corpo (11) accoglie con l’interposizione di cuscinetti (16) una corona dentata (17), la cui parte dentata (18) superiore è in collegamento con una ruota dentata (19) conica, supportata da cuscinetti (20) e collegata operativamente con un motore (8), comandabile mediante il controllo numerico della macchina.
4. 4. Testa (1) per alesare e stacciare, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che per realizzare una sincronizzazione controllata dei movimenti, il motore (5) nonché il motore (8) sono governati dal sistema a controllo numerico (7) della macchina utensile.