ITTO940171A1

ITTO940171A1 - Testa portamandrino di una macchina utensile.

Info

Publication number: ITTO940171A1
Application number: IT94TO000171A
Authority: IT
Inventors: Wolfgang Thyssen
Original assignee: Reishauer Ag
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-11
Also published as: DE4403237A1; IT1267404B1; JPH06297202A; ITTO940171A0

Abstract

La testa porta - mandrino presenta una piattaforma autocentrante (1) con una punta di centratura (3) e con un trascinatore per l'utensile (5, 7). Rispetto a quest'ultimo presenta un gioco un volano (20) di forma anulare. Il volano (20) e il trascinatore porta - utensile (5, 7) sono reciprocamente collegati per mezzo di un elemento di smorzamento (21). In tal modo si possono smorzare le oscillazioni radiali e circonferenziali della piattaforma autocentrante (1).

Description

DESCRIZIONE

delbrevetto per Invenzione Industriale

Dei processi produttivi e in particolar modo nei processi di lavorazione ci finitura ad esempio nel caso della rettifica, per motivi dovuti alla precisione raggiungibile sul pezzo e conveniente l'impiego del bloccaggio del pezzo tra le punte, nel quale il movimento di rotazione che si vuole ottenere è dovuto a aei trascinatori privi il più possibile di forze trasversali, iono adatti quali trascinatori privi ai forze trasversali ad esempio le pinze di bloccaggio con una ridotta rigidezza caciaie, le quali provocano una deformazione radiale trascurabile della punta nel mandrino porta-pezzo, dna conseguenza di ciò e la limitata rigidezza radiale e torsionale del dispositivo di bloccaggio e trascinamento del pezzo, la quale specialmente nel caso delle sollecitazioni dinamicne può provocare ampiezze di oscillazione inaccettabili e quindi può fare in modo che non venga raggiunta la qualità voluta per il pezzo. Sono particolarmente critici i casi in cui a causa della sovrapposizione di una pluralità di componenti di oscillazione o della loro variazione in funzione del tempo si verifica la comparsa di vibrazioni.

Nel caso della rettifica continua a rulli con variazioni cicliche delle componenti della forza ai asportazione di truciolo nel camoo delle frequenze importanti cal punto di vista della tecnica di costruzione delle macchine, a causa soprattutto della sovrapposizione delle componenti ai forza e di deformazione in entrambe le direzioni radiali e nella airezione circonferenziale della ruota dentata del pezzo, si verificano eccitazioni dinamiche nel gruppo costruttivo formato dalla punta del mandrino porta-pezzo e dal dispositiva di bloccaggio delle pinze, le quali non possono venire corrette se non con difficoltà da un normale aumento della rigidezza e dallo smorzamento del gruppo costruttivo, dal momento che interventi di questo genere in base a quanto sopra descritto potreobero provocare un effetto negativo sulla precisione di centratura. A causa della dipendenza delle condizioni del pezzo e del taglio in funzione delle frequenze di eccitazione e necessario un effetto degli interventi correttivi su ampia banda.

Alla base della presente invenzione sta il problema di sviluppare una testa porta-mandrino del genere citato all'inizio in modo tale per cui le sue ampiezze di oscillazione possano essere mantenute ridotte in direzione radiale e circonferenziale. Questo problema viene risolto mediante le proprietà caratterizzanti della rivenoicazione 1. Nel seguito vengono coscritti esempi di esecuzione dell'invenzione in uase ai disegni, nei quali:

la figura 1 Mostra una sezione assiale di una prima forma di esecuzione,

la figura 1 mostra una sezione assiale di una seconda forma di esecuzione,

la figura 3 mostra una sezione lungo la linea III-III in figura 2, e

la figura 4 mostra una sezione lungo la linea IV-IV infigura 2.

La forma di esecuzione secondo la figura 1 mostra una sezione assiale di una piattaforma autocentrante 1 di un mandrino porta-pezzo di una macchina utensile. La piattaforma autocentrante 1 viene illustrata fortemente semplificata per ragioni di maggiore chiarezza. La forma di esecuzione secondo la figura 1 è adatta nel caso che l'asse 2 del mandrino porta-pezzo si trovi pressoché verticale durante il funzionamento. La piattaforma autocentrante 1 comprende una punta conica 3 per centrare il pezzo e un trascinatore 4, formato da una ganascia 5 elastica in senso radiale con un foro cilindrico 6 per l'appoggio contro un diametro esterno cilindro oel pezzo e un elemento di bloccaggio 7. L'elemento di bloccaggio 7 appoggia contro una superficie conica esterna 3 della ganascia 5 e può venire tirato verso il passo in senso assiale rispetto alla ganascia 5 per mezzo di elementi non illustrati, ad esempio per mezzo di un cilindro idraulico anulare. In tal modo viene bloccato il pezzo. L'ele.nenco ai oloccaggio 7 ha una superficie frontale piana 9.

Sulla superficie frontale 9 appoggia un volano 20 mediante un disco scorrevole di forma anulare. Il disco 21 è centrato entro il volano 20 e appoggia su di una superficie frontale 22 anche essa piana del volano 20. Il disco scorrevole 21 è formato da un materiale privo di impuntamento durante lo scorrimento, di preferenza in un materiale plastico, ad esen.pio in PTFE. Esso può venire anche applicato a guisa di rivestimento scorrevol su di una delle superfici frontali 9, 22. Il volano 20 presente una gioco radiale rispetto all'elemento ai bloccaggio 7.

Durante il funzionamento, il volano 20 viene trascinato insieme alla piattaforma autocentrante 1 per effetto dell'attrito del disco scorrevole 21 sulle superfici frontali 9, 22. Se la piattaforma autocentrante oscilla nella direzione radiale oppure nella direzione di rotazione, questa oscillazione viene trasmessa so1:anto in misura inolio ridotta al volano 20. Si verificano forze ai attrito tra il disco scorrevole 21 e una delle superfici frontali 9, 22, le quali smorzano in modo efficace entro un ampio campo di frequenza le oscillazioni della piattaforma autocentrante 1.

La forma di esecuzione secondo la figura 2 è adatta anche per impieghi in cui l'asse 2 è orizzontale. In questo caso l'elemento di smorzamento 25 non è un rivestimento di attrito, bensì esso coifiprende una pluralità di elementi elastici 26 ripartiti in senso circonferenziale. L'elemento di bloccaggio 7 è provvisto di una flangia 10 con la superficie frontale 9 ed una superficie frontale opposta 11. Il volano 20 è formato da due parti 27, 28 le quali circondano la flangia 10 con due superfici frontali piane 22, 2S. Le parti 27, 28 sono centrate l'una rispetto all'altra, sono reciprocamente distanziate per mezzo ai un disco distanziale 30 e sono bloccate insieme per mezzo di viti 31. L'elemento di smorzamento 25 è inserito tra le superfici frontali 22, 23. Esso è formato da due anelli 32 che appoggiano contro le superfici 22, 23 e dagli elementi elastici 26, inseriti tra gli anelli 32 e la flangia 10. Gli anelli 32 sono centrati per mezzo di almeno due spine 33 sulla parte 26 e sono tenuti insieme per mezzo di alcune vici 34. Le spine 33 e le viti 34 attraversano i fori 35 della flangia 10 con un ampio gioco. Il precarico degli elementi elastici 26 viene determinato aallo spessore del disco distanziale 3U.

Gli elementi elastici 26 possono essere elementi cilindrici ricavati in un materiale plastico, di preferenza un elastomero con un elevato smorzamento interno. In questo caso essi sono convenientemente orientati in senso radiale in base alla figura 3. Per il posizionamento essi possono venire inseriti entro cavità 37, 38 della flangia 10 e/o degli anelli 32 (figura 4). Qualora si voglia ottenere una maggiore rigidezza in senso circonferenziale, gli elementi elastici 26 possono anche venire diSDosti secondo un angolo acuto rispetto alla direzione radiale.

Nel caso di una deviazione radiale del volano 20 rispetto all'elemento di bloccaggio 7, gli elementi elastici 2o orientati nel senso della deviazione sono sollecitati a taglio, e quelli orientati in senso perpendicolare alla medesima direzione vengono gualciti. I rimanenti elementi 26 presentano entrambi i tipi di sollecitazione. A causa di oscillazioni della piattaforma autocentrante 1 nella direzione di rotazione, vengono gualciti tutti gli elementi elastici 26. La frequenza propria del sistema elastico e dinamico formato dal volano 20 e dall'elemento di smorzamento 25 in senso radiale e nel senso di rotazione, viene convenientemente scelta inferiore rispetto alla corrispondente frequenza propria del sistema elastico e dinamico formato dalla piattaforma autocentrante 1 con bloccata la parte del pezzo e dalla rigidezza del mandrino.

Mediante la descritta esecuzione si ottiene che nel caso di oscillazioni radiali o di oscillazioni torsionali della piattaforma autocentrante 1 quest'ultima oscilla rispetto al volano 20. In tal modo gli elementi elastici 26 subiscono una variazione periodica di forma il che comporta un attrito interno. In tal modo le oscillazioni del mandrino possono venire smorzate in maniera efficace.

Gli elementi elastici 26 possono venire applicati mediante vulcanizzazione o possono venire incollati anche sugli anelli 32 e/o sulla flangia 10. In questo caso essi hanno convenientemente una sezione rettangolare, e vengono tralasciate le cavità 37,38. Gli elementi elastici 26 possono anche essere realizzati a forma di sfere.

La forma di esecuzione secondo la figura 2 con un volano 20 diviso in due parti, il quale circonda una flangia 10 dell'elemento di bloccaggio 7, e adatto anche per la variante illustrata nella figura 1 con un rivestimento scorrevole, di guisa che gli elementi elastici 26 vengono sostituiti da dischi scorrevoli 21 secondo la figura 1. Gli anelli 32 vengono bloccati insieme in questo caso in maniera conveniente per mezzo di molle.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Testa porta-mandrino di una macchina utensile con un elemento di bloccaggio (3, 6, 7) per bloccare un pezzo o un utensile, caratterizzata dal fatto, che all’elemento di bloccaggio (3, 6, 7) e collegato un corpo oscillante (20) mediante almeno un elemento di smorzamento (21, 25). 2. - Testa porta-mandrino secondo la rivendicazione 1, nella quale il corpo oscillante (20) viene mantenuto con possibilità limitata di spostamento meccanico in senso radiale rispetto all'elemento di bloccaggio (3, 6, 7). 3. - Testa porta-mandrino secondo la rivendicazione 1 oppure 2, nella quale l'elemento di smorzamento e formato da una pluralità di elementi elastici (26) ripartiti in senso circonferenziale. 4. - Testa porta-mandrino secondo la rivendicazione 3, nella quale gli elementi elastici (26) sono ricavati in materiale plastico con un elevato attrito interno, in particolar modo da un elastomero. 5. - Testa porta-mandrino secondo la rivendicazione 3 oppure 4, nellaquale gli elementi elastici (26) sono disposti tra superfici frontali radiali (S, 11; 22, 29) dell'elemento di bloccaggio (3, 6, 7) e del volano (20). 6. - Testa porta-mandrino secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, nella quale gli elementi elastici (26) sono realizzati a forma di cilindro circolare oppure di sfera. 7.- Testa porta-mandrino secondo la rivendicazione 1 oppure 2,nella quale l'elemento di smorzamento è formato da almeno un disco scorrevole (28), il quale appoggia con accoppiamento per attrito su di una superficie frontale piana (9,22)dell'elemento di bloccaggio (3, 6, 7) e/o del corpo del volano (20). il. - Testa porta-mandrino secondo la rivendicazione 7, nella quale il disco scorrevole (28) é costituito in un materiale plastico privo di impuntamento durante lo scorrimento,