MX2011013153A - Dispositivo y metodo para fresado por generacion de engranes de dentado interior y fresa de generacion asociada. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un dispositivo para la generación de dentado de piezas (3) de trabajo por medio de fresado por generación teniendo un husillo (1) de pieza de trabajo que puede ser accionado en forma rotatoria para la colocación de la rueda (3) de trabajo que debe recibir el dentado en particular interno, y teniendo un husillo (2) de trabajo que puede accionarse en forma rotatoria; el husillo (2) de trabajo referido porta una fresa (4) de generación que tiene un paso de diente regular que está determinado por el espacio entre dientes del dentado de la pieza (3) de trabajo. Con la finalidad de mejorar el rendimiento del dispositivo genérico respectivamente del método genérico y proveer la fresa de generación apropiada para ello se propone que la distancia entre al menos algunos dientes isomorfos de la fresa (4) de generación corresponda a un múltiple del paso de diente regular.

Description

DISPOSITIVO Y METODO PARA FRESADO POR GENERACION DE ENGRANES DE DENTADO INTERIOR Y FRESA DE GENERACION ASOCIADA DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con un dispositivo para el dentado de ruedas de trabajo por medio de fresado por generación teniendo un husillo de pieza de trabajo que puede ser accionado en forma rotatoria para el alojamiento de la rueda de trabajo por dentar en particular interiormente, y teniendo un husillo de trabajo que puede accionarse en forma rotatoria y que porta una fresa de generación que tiene dientes de corte.

La invención se relaciona además con un método para el dentado de ruedas de trabajo por medio de generación por fresado en que un husillo de pieza de trabajo que aloja una rueda de trabajo por ser dentada es accionado en forma rotatoria y en un husillo de herramienta que porta una fresa de generación teniendo dientes de corte es accionado en forma rotatoria en una proporción fija de revoluciones por minuto relativa al husillo de pieza de trabajo, y en que la fresa de generación avanza en dirección axial de la rueda de trabajo por medio de un movimiento relativo del husillo de herramienta relativo al husillo de pieza de trabajo.

La invención se relaciona además con una fresa de generación teniendo una multiplicidad de dientes de corte dispuestos alrededor de un eje rotatorio similar a un engrane .

Un dispositivo y un método, asi como una fresa de generación del tipo precedentemente referido son descritos en el documento DE 10 2007 015 357 Al. La rueda de trabajo es accionada continuamente en forma rotatoria por medio de un husillo de pieza de trabajo. El husillo de pieza de trabajo puede desplazarse a lo largo de su dirección axial para avanzar. La fresa de generación que es una herramienta en forma de engrane es accionada en forma rotatoria por un husillo de herramienta de modo sincronizado con la rueda de trabajo. El husillo de herramienta ocupa un ángulo de cruce de ejes fijo, pero ajustable, relativo al husillo de pieza de trabajo. Durante el avance que se realiza en forma continua junto con los ejes de la pieza de trabajo y de la herramienta, rotando continuamente, se arranca material de la pieza bruta con la ayuda de filos cortantes que se extienden a lo largo de la linea de contorno del lado ancho de los dientes de corte.

Para el dentado puede realizarse una multiplicidad de carreras una tras otra aumentando cada vez la profundidad de corte. La fresa de generación tiene un paso de dientes regular. En cada posición del paso de dientes se encuentra un diente de corte que posee en cada caso filos cortantes. Todos los dientes tienen el mismo contorno, de modo que dientes de la fresa de generación con el mismo contorno están sentados uno directamente junto al otro.

El documento DE 10 2008 037 514 no publicado con anterioridad a la presente solicitud describe un dispositivo y un método para le generación de dentado interior en herramientas tubulares. En el dentado interior existe el problema de una alta superposición de los dientes que están enganchados de ambos dentados. Para reducir el área de superposición es necesario que la fresa de generación tenga un diámetro pequeño. Esto tiene la consecuencia de que la potencia de corte total se reduce. En consecuencia es necesario aumentar las revoluciones por minuto. En las piezas de trabajo que tienen una longitud axial grande del dentado interior el ángulo de cruce de ejes además sólo puede tener valores reducidos. También esto produce una reducción de la potencia de corte en comparación con la generación de dientes de dentados exteriores .

La invención se basa en el objetivo de incrementar la potencia del dispositivo de éste género o del método de este género e indicar para ello la fresa de generación apropiada.

Este objetivo se logra por medio de la invención indicada en las reivindicaciones.

Esencial es un perfeccionamiento particular de la fresa de generación y el uso de este en una máquina herramienta o en un método de generación de dientes. Se prevé inventivamente que en al menos una posición del paso regular de dientes esté dispuesto un diente que tiene un contorno diferente o ningún diente. La distancia mínima entre dos dientes adyacentes que tienen el mismo contorno corresponde allí a un múltiple, a saber, el doble del paso de dientes regular. En lo demás tiene la fresa de generación dientes de corte dispuestos a modo de engrane que, igual que en la fresa de generación conocida, se encuentran en posiciones que engranan con un hueco entre dientes de la rueda de trabajo. La distancia entre al menos algunos dientes de corte directamente adyacentes corresponde a un múltiple, es decir, al menos al doble de la distancia entre dientes del dentado que tiene que producirse. Esto se realiza de manera sencilla del modo que se omiten dientes individuales. Los dientes remanentes o los huecos entre dientes están dispuestos preferentemente en intervalos periódicamente repetitivos en dirección circunferencial. Es decir, la herramienta tiene un número de dientes reducido periódicamente. Dependiendo del patrón definido puede omitirse del paso regular cada segundo o cada tercer diente. Pero está previsto también omitir en cada caso dos dientes seguidos de modo que dientes de corte adyacentes tienen una distancia uno de otro que corresponde a la distancia triple entre dientes del dentado por producir que corresponde al paso de diente de la herramienta genérica. La selección de la herramienta o los lugares de los dientes omitidos son asignados en función del número de los dientes de la pieza de trabajo que ha de ser provisto de dentado. Por ejemplo, si la pieza de trabajo por dentar tiene un número impar de dientes, entonces la herramienta puede tener un número par de posiciones de dientes estando ocupada sólo cada segunda posición con un diente, de modo que los dientes tienen uno del otro el doble de distancia entre dientes del paso regular. Gracias a esta configuración de la fresa de generación pueden usarse fresas de generación con un diámetro relativamente grande para la producción de un dentado interior. Gracias a los dientes omitidos se reduce el área de superposición efectiva. Pero queda asegurado que durante la mecanización por descortezar continua se encuentra sólo un diente engranado con la pieza de trabajo. El diámetro relativamente grande de la fresa de generación tiene la consecuencia que el eje de la fresa de generación tiene una distancia máxima de la pared interior de la pieza de trabajo tubular. Gracias a esto es posible seleccionar ángulos de cruce de ejes relativamente grandes sin que se presente una colisión. El diámetro del husillo de herramienta puede estar reducido, sin embargo, en una sección para lograr la profundidad de penetración axial necesaria. Queda, sin embargo, un diámetro de vástago de suficiente tamaño. El documento DE 199 33 137 Al, ciertamente, describe ya una herramienta en forma de engrane en la cual se encuentran dientes de diferente contorno uno junto al otro. Pero esta herramienta no es una fresa de generación. Los filos cortantes no se extienden aquí a lo largo de la linea de contorno de los dientes, es decir, en un plano del lado ancho, sino paralelos a la dirección del eje, puesto que en el reforzar allí descrito se realiza el acercamiento en dirección radial y no, como en la generación, en dirección axial. El método de generación por descortezado es un método continuo de dentado que se ubica en sentido cinemático entre la generación por fresado y la generación por tallado. Mientras la generación por tallado se parece a la cinemática de transmisión de un accionamiento frontal, la generación por descortezado se parece, en cuanto a cinemática, a un accionamiento de rueda helicoidal. Por medio de la generación por descortezado pueden producirse dentados de diferentes tipos. El eje de la pieza de trabajo y el eje de la herramienta están dispuestos oblicuamente uno con otro. Gracias al método inventivo pueden producirse por medio de un movimiento de avance puramente axial piezas de trabajo con dentado recto. Si se superpone al desplazamiento lineal, por ejemplo, del husillo de pieza de trabajo un cambio de posición de fase en función de la posición axial, entonces es posible producir también piezas de trabajo con dentado helicoidal. Por medio del método inventivo puede mecanizarse en la cavidad circular de una pieza bruta un dentado del modo que la pieza de trabajo y la herramienta son accionadas en forma rotatoria en marcha sincronizada en una proporción fija de revoluciones por minuto en cada caso por un motor de accionamiento, mismo que puede ser un motor de torque. La fresa de generación ataca con sus dientes de corte que sobresalen radialmente y tienen sus caras frontales que muestran hacia el lado ancho, filos cortantes, en el material de la pieza de trabajo. A causa del ángulo de cruce de ejes entre el eje de pieza de trabajo y el eje de herramienta realiza cada diente de descortezado que ataca la pieza de trabajo un desplazamiento axial relativo dentro de la pieza de trabajo y arranca con esto una viruta de descortezado. En el área en que falta inventivamente uno o varios dientes de corte en la fresa de generación no hay diente que penetre en la pieza de trabajo. El hueco entre dientes correspondiente de la pieza de trabajo no es extendida en esta etapa de mecanización. El número de dientes de corte asignados a un intervalo que se repite periódicamente se selecciona de manera tal que este número no es divisor del número de dientes del dentado por producir. En una de las revoluciones siguientes de la pieza de trabajo se extiende de este modo el hueco de diente no mecanizado.

La enseñanza inventiva de que la distancia de al menos algunos dientes de la fresa de generación con el mismo contorno corresponde a un múltiple del paso de dientes regular sólo puede materializarse del modo que algunas posiciones del paso regular de dientes son libres de dientes. Se prevé también que entre los dientes del mismo contorno, distanciados uno del otro se disponen dientes de contorno diferente. También en este caso se prevé que los dientes de corte estén dispuestos en intervalos periódicamente repetitivos alrededor del eje de rotación de la fresa de generación. Los dientes de contorno diferente pueden ser dientes gruesos por una parte y dientes finos por otra. También es posible que los dientes de contorno diferente establezcan una función de corte previo y una función de corte principal. Los filos cortantes de los dientes de configuración diferente uno del otro también pueden estar a una distancia uno del otro en la dirección del eje de la fresa de generación. Por medio del método inventivo o del dispositivo inventivo pueden producirse también dientes con protuberancias dispuestas en el fondo de diente. Entre respectivamente un diente de corte principal se encuentra entonces en cada caso un diente con protuberancia. El diente con protuberancia tiene una mayor longitud de diente pero está configurado más estrecho que el diente principal.

Un ejemplo de realización de la invención se explica a continuación mediante las figuras 1 a 4 anexas. Se muestra: Fig. 1 en una representación de sección longitudinal una fresa de generación 4 asentada en un husillo de herramienta 2 que genera el dentado interior 5 de una rueda de trabajo 3 asentada en un husillos de pieza de trabajo 1, Fig. 2 una vista de la cara frontal de una rueda de trabajo 3 en perspectiva con fresa de generación con ataque de diente, Fig. 3 Una representación según Fig. 2, habiendo girado ligeramente la fresa de generación y la rueda de trabajo y Fig. 4 otro ejemplo de realización de una fresa de generación 4.

En la Fig. 1 se encuentran los dientes 7 de la fresa de generación 4 en posición de ataque en el dentado 5 de la rueda de trabajo 3. La fresa de generación 4 tiene allí su posición de ataque axial más profunda. El husillo de herramienta 2 sólo tiene que estar poco reducido en su sección de cuello 11 para evitar una colisión con el borde de la rueda de trabajo 3.

Se desprende de las figuras 2 y 3 que siempre se encuentra un diente de descortezado 7 de la fresa 4 de generación en ataque en un hueco de diente 6 entre dos dientes 5 de la rueda de trabajo 3. En la posición representada en la Fig. 2 se encuentran los dientes 7 de la fresa de generación 4 ubicadas en las posiciones c y e en una posición de ataque. En la Fig. 3 se encuentra el diente de descortezado 7 previsto en la posición e en su posición de ataque más profunda en el hueco de diente 6 de la rueda de trabajo 3. En comparación con el estado de la técnica el número de dientes 7, 5 que está atacando simultáneamente está reducido.

No obstante que cada hueco de diente 6 es mecanizado sólo en cada segunda revolución de la rueda de trabajo 3 se presenta una precisión muy alta de medidas especificadas .

Un husillo de pieza de trabajo 1 que es accionado en forma rotatoria por un electromotor y que puede ser desplazado en su dirección axial con fin de avance porta una rueda de trabajo 3 que tiene una forma tubular, es decir, es hueca y que debería ser provista de un dentado interior.

Un husillo de herramienta 2 que también está accionado por un electromotor porta una fresa de generación 4. La fresa de generación 4 tiene la forma de un engrane con dientes de corte 7 alzadas radialmente afuera que tienen filos cortantes 8.

Por medio de un control electrónico no mostrado se accionan en forma sincronizada el husillo de pieza de trabajo 1 y el husillo de herramienta 2. Durante el movimiento de descortezar se hunden los dientes de descortezado 7 de la fresa de generación 4 en la pared interior de la rueda de trabajo 3 tubular para generar allí un dentado interior. La distancia de los huecos 6 entre dientes por producir, respectivamente de los dientes 5 remanentes de la rueda de trabajo 3 corresponde esencialmente al paso de dientes de la fresa de generación 4 que se representa por medio de lineas a, b, c, d, f, g salientes del centro 9 de ésta.

Para la generación del movimiento de descortezar orientado en dirección axial, los ejes 10 del husillo de pieza de trabajo 1 y el eje 9 del husillo de herramienta 2 encierran un ángulo a de cruzamiento de ejes fijo uno con otro. Por medio de desplazamiento axial de la rueda de trabajo 3 en dirección de su eje 10 se genera un avance.

En el ejemplo de realización se ocupa sólo cada segunda posición de diente a, c, e, g de la fresa de generación 4 con un diente de descortezado 7 con dos filos cortantes 8. Dos dientes de descortezado 7 adyacentes tienen por ello la distancia doble del paso de dientes o la distancia doble de la distancia entre dientes del dentado de la rueda de trabajo 3.

Se encuentra, por lo tanto, durante la generación por descortezado sólo en cada segundo hueco 6 entre dientes por producir un diente de corte 7, puesto que no hay diente en las posiciones b, d, f. Debido a que la rueda de trabajo tiene un número de dientes impar, se mecaniza en respectivamente dos vueltas cada hueco 6 entre dientes.

En ejemplos de realización no mostrados son posibles otras combinaciones de dientes. Si la rueda de trabajo 3 tiene, por ejemplo, un número par de dientes, entonces la fresa de generación 4 tiene un número de dientes impar, por ejemplo, divisible entre tres. Puede omitirse allí cada tercer diente. Pero se prevé también que en cada caso dos posiciones de diente seguidos no están ocupadas por dientes, de modo que dos dientes directamente adyacentes en dirección circunferencial están distanciados uno del otro por el doble de la distancia entre dientes.

La fresa de generación representada en la Fig. 4 tiene en cada posición del paso de dientes unos dientes de corte 7, 7' . Dientes de descortezado 7, 1' ubicados uno junto al otro con el mismo contorno, es decir, con el contorno del filo cortante 8, 8' están distanciados uno del otro por el doble del paso de dientes regular. El diente de descortezado 7 forma un diente con protuberancia. El diente de corte 7' forma un diente de corte principal. La longitud del diente 7 con protuberancia, medida en dirección radial referida a la fresa de generación 4 es mayor que la longitud del diente de corte principal 7' . La distancia, medida en dirección circunferencial, de los dos filos cortantes 8 del diente de protuberancia 7 en cambio es menor que la distancia medida en dirección circunferencial de los filos cortantes 8', 8' del diente de corte principal 1' .

El uso de la fresa de generación 4 representada en la Fig. 4 en un dispositivo inventivo o en un método inventivo conlleva la producción de dientes con protuberancias de un dentado, en particular dentado interior.

También aquí se selecciona el número de dientes durante el diseño de la herramienta, es decir, el paso de dientes regular, del modo que el divisor máximo común del número de dientes de la pieza de trabajo por producir y el número de dientes de la fresa de generación sea uno.

Todas las características manifestadas son esenciales (por si) para la invención. Se incorpora presentemente en la manifestación de la solicitud también el contenido manifestado de los documentos de prioridad pertinentes/anexos (copia de la solicitud previa) en cuanto a su contenido entero, también con la finalidad de incorporar características de estos documentos en las reivindicaciones de la presente solicitud. Las reivindicaciones subordinadas caracterizan en su versión facultativamente independiente perfeccionamientos independientemente inventivos del estado de la técnica, en particular para presentar solicitudes parciales basadas en estas reivindicaciones.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el dentado de ruedas de trabajo por medio de generación por fresado con un husillo de pieza de trabajo accionable en forma rotatoria para el alojamiento de la rueda de trabajo por dentar en particular interiormente y con un husillo de herramienta accionable en forma rotatoria que porta una fresa de generación que tiene dientes de corte con un paso regular y por el cual se define la distancia entre dientes del dentado de la rueda de trabajo, caracterizado porque la distancia al menos de algunos dientes adyacentes que tienen el mismo contorno corresponde a un múltiple del paso de dientes regular.

2. Método para dentar ruedas de trabajo por medio de generación por fresado en que un husillo de pieza de trabajo que aloja en particular una rueda de trabajo por dentar en particular interiormente es accionado en forma rotatoria y en que un husillo de herramienta que porta una fresa de generación es accionado en forma rotatorio en una proporción fija de revoluciones por minuto con relación al husillo de pieza de trabajo y en que la fresa de generación que tiene dientes de corte teniendo un paso regular que determina la distancia entre dientes del dentado de la rueda de trabajo avanza por medio de un movimiento relativo de husillo de herramienta respecto al husillo de pieza de trabajo, caracterizado porque se usa una fresa de generación en la distancia de al menos algunos dientes con el mismo contorno adyacentes de la fresa de generación corresponde a un múltiple del paso de dientes regular.

3. Fresa de generación que tiene dientes de corte con un paso regular que determina la distancia entre dientes del dentado de una rueda de trabajo por dentar, que tiene una multiplicidad de dientes de corte dispuestos alrededor de un eje de rotación en una posición determinada por el paso de dientes, dientes que tienen en cada caso cantos cortantes, caracterizada porque la distancia al menos de algunos dientes con el mismo contorno de la fresa de generación corresponde a un múltiple del paso de dientes regular .

4. Dispositivo según la reivindicación 1, método según la reivindicación 2 o fresa de generación según la reivindicación 3, caracterizados porque la fresa de generación no tiene diente en algunas posiciones determinadas por el paso de dientes.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, método según la reivindicación 2 o fresa de generación según la reivindicación 3, caracterizados porque entre dientes de la fresa de generación con el mismo contorno se encuentran dispuestos dientes de contorno diferente.

6. Dispositivo según la reivindicación 1, 4 o 5, método según la reivindicación 2, 4 o 5 o fresa de generación según la reivindicación 3, 4 o 5 caracterizados porque los dientes de corte están dispuestos a intervalos periódicamente repetitivos alrededor del eje de rotación de la fresa de generación.

7. Dispositivo según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 4 a 6, método según la reivindicación 2 o una de las reivindicaciones 4 a 6 o fresa de generación según la reivindicación 3 o una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizados porque cada diente está distanciado de su diente vecino por un múltiple de la distancia entre dientes .

8. Dispositivo según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 4 a 7, método según la reivindicación 2 o una de las reivindicaciones 4 a 7 o fresa de generación según la reivindicación 3 o una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizados porque cada diente está distanciado de su diente vecino por el doble de la distancia entre dientes.

9. Dispositivo según la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 4 a 8, método según la reivindicación 2 o una de las reivindicaciones 4 a 8 o fresa de generación según la reivindicación 3 o una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizados porque el divisor máximo común del número de dientes de la fresa de generación y del número de dientes por producir en la rueda de trabajo es uno.