MX2012013949A - Control adaptable de proceso de maquinado. - Google Patents

Abstract

Un método para determinar un nivel de energía deseado (3) como una función de posición de herramienta de la pieza de trabajo relativa, por lo se permiten ventajas de control adaptable que fueron previamente inaccesibles para maquinado, tal como esmerilado de engranaje cónico, a partir de aplicaciones sólidas. Preferiblemente, la energía de punto de ajuste se expresa como una función de energía específica (P´, P´´ y posición de rollo (Q) para un engranaje generado o como una función de energía específica y posición de émbolo para un engranaje no generado (es decir, Formado). La energía específica se define y preferiblemente permanece como se define durante el maquinado incluso a medida que las condiciones de proceso varían durante el maquinado.

Description

CONTROL ADAPTABLE DE PROCESO DE MAQUINADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para determinar un punto de ajuste de control adaptable variable como una función de herramienta relativa a una posición de pieza de trabajo en una herramienta mecánica que lleva a cabo un proceso de remoción de metal.

Antecedentes de la Invención El control adaptable generalmente se refiere a un tipo especial de sistema de control capaz de modificar sus algoritmos para regular mejor los sistemas físicos que tienen dinámicas variables con el tiempo o inciertas. Tales sistemas típicamente emplean retroalimentación no lineal avanzada o acercamientos de alimentación anticipada, y usualmente involucran alguna clase de técnica de aprendizaje, por lo cual el control analiza la retroalimentación colectiva y mejora el desempeño de sistema con el tiempo.

En la industria de herramienta mecánica, sin embargo, el control adaptable se refiere a una estrategia relativamente simple por la cual el control de máquina ajusta la velocidad de alimentación de maquinado dependiendo de una retroalimentación de husillo de herramienta (típicamente, por ejemplo, energía, torsión o corriente en masa) con el fin de mantener una carga constante. El control adaptable es el Ref. 236825 equivalente automatizado de un operador humano que observa el nivel de energía durante el proceso y ajusta la configuración de modificación de velocidad de alimentación hacia arriba o hacia abajo para mantener un nivel de energía deseado. Por supuesto el sistema de control adaptable realiza esta función de forma más confiable y con tiempo reacciona más rápido que un ser humano.

Los sistemas de control adaptable han sido conocidos en el mundo de herramienta mecánica por varias décadas. Actualmente, el control adaptable está comercialmente disponibles a través de la mayoría de los grandes productores de control numérico de computadora (CNC, por sus siglas en inglés) y desde mucho otros denominados proveedores de tercera parte. Los beneficios para el usuario de herramienta mecánica incluyen mayor estabilidad de proceso en casos en donde el material de pieza de trabajo, la condición de herramienta, y otras condiciones de proceso varían con el tiempo, daño reducido de herramienta y daño de pieza de trabajo, requisito reducido de intervención humana, y configuración reducida y esfuerzo de optimización de configuración y proceso reducido.

Los sistemas de control adaptable usualmente pueden encenderse o apagarse durante el proceso de maquinado, y típicamente permiten al usuario programar diferentes valores de punto de ajuste para diferentes herramientas u operaciones de maquinado dentro de un ciclo, tal como sería ventajoso para un centro de maquinado universal con cargador de herramienta automático. Ya que las condiciones de proceso claves, tal como longitud de acoplamiento o área de la herramienta en contacto con la pieza de trabajo, aplicación de refrigerante, etc. son relativamente constantes durante el proceso de maquinado, la energía de husillo de herramienta en masa genera una medida razonable de bienestar de proceso. En este caso, los sistemas de control adaptable actuales ofrecen los beneficios mencionados anteriormente.

Un diagrama de bloque que representa un sistema de control adaptable típico aparece en la Figura 1. La energía de punto de ajuste es la entrada de comando principal, que se compara con energía medida desde el proceso. La diferencia entre comando y energía de retroalimentación se calcula, filtrado si es necesario, y se alimenta dentro del bloque de control adaptable. La salida del sistema de control adaptable es un valor de modificación de velocidad de alimentación, que se utiliza para modificar las velocidades de alimentación de maquinado del programa de parte en tiempo real, para que se regule la energía de proceso de maquinado real tan cerca como sea posible del punto de ajuste programado.

La Figura 2 muestra una función de control adaptable simplificado, que podría implementarse dentro del bloque de "control adaptable" de la Figura 1. Esta función se aplicaría al menos a una herramienta o una operación de un ciclo de maquinado. En este diagrama, la energía en masa medida por el sistema se indica a lo largo del eje horizontal. La salida de modificación de velocidad de alimentación se proporciona a lo largo del eje vertical. En el valor de punto de ajuste programado P0, el valor de modificación de velocidad de alimentación es 100%. A medida que la energía de proceso se vuelve mayor, por ejemplo debido a un punto del material de pieza de trabajo o agudeza de herramienta decreciente, el sistema reduce la velocidad de alimentación. A medida que la energía medida se vuelve menor, el sistema aumenta el porcentaje de modificación. La función de control adaptable mostrada en la Figura 2 es lineal, pero no tiene que serlo. Los sistemas de control adaptable típicos permiten al usuario especificar límites de modificación de velocidad de alimentación superiores e inferiores, como se muestra en el diagrama.

El control adaptable no ha observado amplia aceptación en procesos de fabricación de engranaje tal como esmerilado de engranaje cónico, corte de engranaje cónico, y esmerilado de aspa de barra. La razón principal es que el grado de acoplamiento de herramienta en la pieza de trabajo varía continuamente en los procesos de fabricación de engranaje de diesel. Controlar la energía en masa a un nivel constante crearía cambiar drásticamente la carga por arena en la rueda de esmeril (o carga por longitud de borde de corte de unidad en la herramienta cortadora) , mientras la optimización de proceso busca encontrar la carga constante más alta por arena (o por longitud de borde de corte de unidad en una herramienta cortadora) . Por lo tanto para para ser efectivo, un sistema de control adaptable que mide la energía de husillo de herramienta requeriría adicionalmente reconocimiento de acoplamiento de herramienta. Sin embargo, los sistemas de control adaptable conocidos no son capaces de medir y procesar directamente esta información adicional, y así no son capaces de proporcionar los beneficios normalmente esperados en aplicaciones de diesel.

Un acercamiento para trabajar alrededor de limitaciones de sistemas de control adaptable conocidos en aplicaciones de fabricación de diesel sería dividir el ciclo de maquinado en pequeños segmentos con diferentes valores de punto de ajuste de control adaptable. Este acercamiento podría ser efectivo para engranajes cónicos, pero no existe ningún método conocido diferente al de ensayo y error para calcular los diferentes valores de punto de ajuste. El sistema de control adaptable de esa forma requeriría calibración lenta y tediosa para cada geometría de parte diferente, y requeriría un alto grado de experiencia de operador, venciendo de esa forma el propósito de control adaptable .

También conocidos en la técnica son los sistemas de software de simulación que optimizan la trayectoria de herramienta en un intento de estabilizar la carga de herramienta. Tales sistemas tienen conocimiento del acoplamiento de herramienta en la pieza de trabajo, para que la trayectoria de herramienta (profundidad y ángulo de corte) así como ajustes de velocidad de alimentación puedan hacerse en el programa de parte de maquinado para mantener carga constante. Una limitación de tales sistemas es que no trabajan en tiempo real, y de esa forma no pueden compensar la variación de ambiente de fabricación típica, tal como desgaste herramienta, variación de material y geometría de herramienta o pieza de trabajo, y cambios de configuración de máquina debido a variación humana. Otro problema es que los sistemas de simulación conocidos únicamente son capaces de optimizar la trayectoria de herramienta para procesos que utilizan herramientas con bordes de corte definidos, es decir el software carece de la capacidad para tratar con procesos de remoción de material con bordes de herramienta no definidos, tal como esmerilado.

Sumario de la Invención La presente invención está dirigida a determinar un nivel de energía deseado como una función de herramienta relativa a posición de pieza de trabajo, consecuentemente permitiendo ventajas de control adaptable que fueron previamente inaccesibles para maquinar tal esmerilado de engranaje cónico a partir de aplicaciones sólidas. Preferiblemente, la energía de punto de ajuste se expresa como una función de energía específica y posición de rollo para un engranaje generado o como una función de energía especifique y posición de émbolo para un engranaje no generado (es decir, Formado) . Se define energía específica y preferiblemente permanece como definida durante el maquinado incluso a medida que las condiciones de proceso varían durante el maquinado.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 ilustra un sistema de control adaptable convencional .

La Figura 2 muestra una función de control adaptable típica.

La Figura 3 muestra un ejemplo de un perfil de velocidad de rollo para esmerilado de acabado duro de un engranaje cónico pre- cortado.

La Figura 4 ilustra un ejemplo de un perfil de velocidad de rollo para esmerilar a partir de sólido de un engranaje cónico.

La Figura 5 ilustra acoplamiento de herramienta-pieza de trabajo en el extremo de punta de la pieza de trabajo al esmerilar a partir de sólido del engranaje cónico.

La Figura 6 muestra el acoplamiento de la pieza trabajo de herramienta de aproximadamente al 30% de terminación de la trayectoria de rollo en esmerilado a partir de sólido del engranaje cónico.

La Figura 7 muestra el acoplamiento de la pieza de trabajo aproximadamente a 60% de la terminación de la trayectoria de rollo en el esmerilado a partir de sólido del engranaje cónico.

La Figura 8 muestra el acoplamiento de la pieza de trabajo aproximadamente a 90% de terminación de la trayectoria de rollo en esmerilado a partir de sólido del engranaje cónico.

La Figura 9 ilustra el sistema de control adaptable de conformidad con la presente invención.

La Figura 10 es una representación gráfica de la relación entre energía específica, P' , velocidad de remoción de metal específica, Z' , y las condiciones de proceso.

La Figura 11 es una representación gráfica de un cálculo de ancho de contacto de herramienta.

La Figura 12 es una representación gráfica de un cálculo de energía de punto de ajuste.

Descripción Detallada de la Invención Antes que se expliquen en detalle cualquiera de las características y al menos una construcción de la invención, se debe entender que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y las disposiciones de los componentes descritos en la siguiente descripción o ilustrados en las figuras. La invención es capaz de que las construcciones y de practicarse o llevarse a cabo en varias formas. También, se entiende que la fraseología y la terminología aquí utilizada son para el propósito de descripción y no deben considerarse como limitantes.

Los engranajes cónicos usualmente se fabrican mediante procesos de maquinado sin generación y/o de generación realizados en máquinas controladas por computadora tal como aquellas descritas en US 6,669,415 o US 6,712,566, cuyas descripciones se incorporan aquí por referencia. En un proceso de no generación (que utiliza una herramienta cortadora de molino de cara circular o una rueda de esmeril con forma de recipiente, por ejemplo) , se forman ranuras de siente al alimentar una herramienta giratoria dentro de una pieza de trabajo a una profundidad predeterminada, retirar la herramienta, e indexar la pieza de trabajo a otra (usualmente la siguiente) posición de ranura de diente. Los pasos de alimentar, retirar e indexar se repiten hasta que se forman todas las ranuras de diente. La forma de perfil de un diente sobre una pieza de trabajo se produce directamente a partir de la forma de perfil sobre la herramienta.

Un proceso de generación puede realizarse en donde una vez que se alimenta la herramienta (por ejemplo, herramienta de molino circular o rueda de esmeril con forma de recipiente) a una profundidad predeterminada, la herramienta y la pieza de trabajo entonces se enrollan juntas en un movimiento de embrollado relativo predeterminado, conocido como el rollo de generación o el rollo de base, ya que aunque la pieza de trabajo estuviera girando en una malla con un engranaje de generación teórico, los dientes del engranaje de generación teórico se representan por las superficies de remoción de material de la herramienta. La forma de perfil del diente se forma por movimiento relativo de la herramienta y la pieza de trabajo durante el rollo de generación. Los pasos de alimentar, enrollar, retirar e indexar se repiten para cada ranura de diente hasta que se forman todas ranuras de diente .

Esmerilados de engranajes cónicos a partir del sólido se está volviendo cada vez más popular. Para producción de tamaño de lote pequeño, el tiempo de configuración es crítico para la economía de fabricación. Las ruedas de esmeril ya están disponibles con tiempos de espera cortos, pero pueden perfilarse rápidamente a la geometría requerida, diferente a las herramientas cortadoras de engranaje cónico circulares convencionales. De esa forma, el esmerilado es muy ventajoso con relación al configurar la economía. Debido a avances recientes en tecnología abrasiva, las velocidades de remoción de material que se acercan a esas de corte ahora son posibles con esmerilado. El efecto neto de estos dos factores es que el esmerilado a partir de sólido puede ser más económico que el proceso de corte convencional en un número creciente de casos .

Además de economía de proceso de funcionamiento corto, muchos fabricantes de engranaje que tienen como objetivo producir pequeños volúmenes de grupos de engranaje esmerilado están encontrando que la adquisición de máquinas cortadoras y de esmerilado es muy costosa. Para tales fabricantes, el esmerilado a partir de sólido puede proporcionar un medio atractivo para realizar operaciones de semi-acabado y de acabado duro sino una gran inversión financiera .

Incluso más para que para el esmerilado de acabado de un engranaje endurecido, las condiciones de acoplamiento de herramienta cambian radicalmente durante el esmerilado de engranaje cónico a partir de sólido. El acoplamiento de herramienta en este contexto significa que la fracción de perfil transversal de herramienta acoplado con la pieza de trabajo, así como la longitud del contacto de herramienta-pieza de trabajo en la dirección de rotación de herramienta. Por esta razón es difícil establecer condiciones de proceso para obtener la remoción de material más agresiva posible sin causar desgaste, quemadura de herramienta, u otros problemas. El estado de los ciclos de esmerilado a partir de sólido de la técnica para engranajes generados típicamente se disponen en 2 ó 3 rotaciones, en donde en cada rotación, las ranuras se esmerilan con una velocidad de rollo de base no estándar contra perfil de posición de rollo de base. Con el fin de tratar con las condiciones de acoplamiento de herramienta que cambian radicalmente, el perfil de velocidad de alimentación usualmente involucra varios segmentos de rampa. El perfil de velocidad de alimentación generalmente es diferente para cada rotación.

Se debe entender que en el contexto de la presente invención, se logra una "rotación" de una pieza de trabajo cuando se ha removido una cantidad especificada de material existente de cada ranura de diente. Por ejemplo, una primera rotación de esmerilado puede remover 80% del material existente deseado de cada ranura de diente mientras una segunda rotación subsecuente de esmerilado puede remover el 20% restante del material existente deseado de cada ranura de diente. Un ciclo de esmerilado de tres rotaciones puede, por ejemplo, remover material existente de todas las ranuras de diente en cantidades sucesivas respectivas de 60%, 30% y 10%.

La línea punteada de la Figura 3 muestra un ejemplo de un perfil de velocidad de alimentación típico que sería apropiado para acabado duro de un engranaje generado. Las secciones y de desaceleración, denostadas (1) y (3) no deben ocurrir durante el maquinado real. Aunque la rueda de esmeril está en contacto con la pieza de trabajo, el perfil de velocidad de rollo de base es una función constante, sección (2) . Un costado de diente representativo también se dibuja en la Figura 3 para mostrar la relación de la posición de rollo de base al costado de diente.

Para ilustrar la complejidad relativa, la Figura 4 muestra un ejemplo de un perfil de velocidad de rollo típico para una rotación de un ciclo de esmerilado a partir de sólido para el mismo engranaje que en la Figura 3. Debido a la ausencia de una ranura semi-acabada en el caso de esmerilado a partir de sólido (al menos la primera rotación) , se requiere desplazamiento de rollo de base adicional ya que los contactos de la herramienta-pieza de trabajo ocurren antes en un proceso de esmerilado a partir de sólido debido a la ausencia de la ranura de diente semi-acabada . Esto explica porque existen aproximadamente 20 grados más de rollo de extremo de punta para el ejemplo de esmerilado a partir de sólido (Figura 4) contra el ejemplo de acabado duro (Figura 3) . Las secciones de aceleración y desaceleración se denotan (1) y (5), respectivamente. El material se maquina para formar la ranura de engranaje cónico en las secciones (2)- (4) . Esas secciones aumentan de tal forma para crear una carga razonablemente constante por arena de la rueda de esmeril .

Actualmente, es posible optimizar de alguna forma aplicaciones de esmerilado a partir de sólido tal como al determinar un perfil de velocidad de rollo de base razonablemente exitoso. Sin embargo, el proceso para optimización es un proceso manual, dependiendo ampliamente de un reconocimiento operador y es muy lento. Las condiciones de ciclo además dependen del trabajo, para que la práctica, un proceso de optimización prolongado necesite llevarse a cabo para cada geometría de engranaje diferente. Además de la configuración inicial difícil, los cambios de ambiente de fabricación pueden requerir recalibrar un ciclo que se optimizó en un tiempo previo. Todos estos factores son especialmente problemáticos en ambientes de producción con pequeños tamaños de lote y gran variedad de trabajos, exactamente la clase de productor de engranaje el cual el esmerilado a partir de sólido posee ventajas.

La aplicación directa del control adaptable, como se explica anteriormente, no mejoraría la situación para esmerilar engranajes cómicos a partir de sólido. Las razones de control adaptable no tiene conocimiento de las condiciones de acoplamiento herramienta que cambian drásticamente. Una configuración, una optimización y un método de verificación más resistente, menos intensivo de conocimiento de operador sería muy deseable para el proceso de esmerilado a partir de sólido .

Como se menciona anteriormente, la presente invención está dirigida a determinar el nivel de energía deseado como una función de herramienta con relación a la posición de pieza de trabajo, permitiendo consecuentemente ventajas de control adaptable que fueron previamente inaccesibles para maquinar tales aplicaciones de esmerilado a partir de sólido de engranaje cónico. Preferiblemente, la energía de punto de ajuste se expresa como una función de posición de rollo para un engranaje generado o como una función de posición de émbolo para un engranaje no generado (es decir, Formado) . Esta función puede utilizarse en conjunto con sistemas de control adaptable para que pueda mejorarse un proceso de esmerilado a partir de sólido convencional para proporcionar entre otras cosas: • optimización de proceso más simple y más rápida • tiempos de configuración más cortos • menos conocimiento de operador requerido • menos intervención humana requerida • más resistencia y/o estabilidad que es particularmente útil para producción de lote pequeña con gran variedad de trabajos.

En el esmerilado a partir de aplicaciones sólidas, el grado de acoplamiento de herramienta en la pieza de trabajo cambia a medida que se maquina la ranura. Los cambios de acoplamiento pueden cuantificarse en términos de cambios de ancho de contacto, en donde el ancho de contacto se define como el ancho efectivo de la sección transversal herramienta en contacto con las superficies de ranura de engranaje cónico en un punto en el tiempo dado.

Las Figuras 5-8 muestran la variación de acoplamiento de herramienta en un escenario a partir de un partir de sólido típico a medida que se esmerila la ranura de diente a partir del extremo de punta de la ranura de diente al extremo de talón de la ranura de diente. La posición de la rueda con forma de recipiente cerca del inicio del movimiento de rollo de base de máquina se muestra con relación a la pieza de trabajo en la Figura 5. Para claridad, la rueda no se muestra en posiciones de rollos sucesivas de las Figuras 6-8. En cada diagrama se ilustra una vista transversal del perfil de herramienta mostrando la porción efectiva del perfil de herramienta acoplado con la pieza de trabajo en ese momento en el tiempo. La longitud del acoplamiento de perfil de herramienta e,n la vista de sección transversal se considera el ancho de contacto. Aunque el contacto instantáneo entre la herramienta y el trabajo generalmente ocurre en ubicaciones que varían sobre el eje de herramienta, el contacto puede tratarse como si ocurriera en un plano transversal individual. Esta es una simplificación generalmente aceptada que no compromete el significado físico .

El ancho de contacto puede calcularse como una función de posición de herramienta a pieza de trabajo relativa. En el caso de engranajes cónicos generados, la posición de herramienta/pieza de trabajo relativa es equivalente a la posición de rollo base. Por lo tanto, la función puede expresarse en términos generales como: W = fi(Q) (1) en donde: W = el ancho de contacto efectivo Q = la posición de rollo de base.

En la práctica, tal función puede derivarse por programas iguales o similares que calculan las conf guraciones de máquina de engranaje cónico, tales programas se conocen por el experto en la técnica y están fácilmente disponibles.

Un objetivo primario de la invención es determinar la energía de punto de ajuste de control adaptable como una función de posición de herramienta a la pieza de trabajo relativa, para que la carga normalizada sobre la herramienta pueda mantenerse a un nivel máximo, constante. Otro objetivo es para proporcionar un método que permite la mejora del proceso de esmerilado confiable sin depender de un modelo de proceso de variables múltiples, complicado. Para lograr estos objetivos, la presente invención prefiere tomar ventaja de energía específica, que es una característica de esmerilado frecuentemente utilizada para evaluar el bienestar del proceso de esmerilado u optimizar el proceso.

La energía específica, denotada P' , se define como energía normalizada mediante la rueda de esmeril para el ancho de contacto de la pieza de trabajo. Es una medida de desempeño de proceso de esmerilado, y puede utilizarse para configurar un proceso de esmerilado para remover material tan agresivamente como sea posible mientras se evitan problemas tal como daño térmico o desgaste de rueda excesivo. La relación de energía a energía específica puede expresarse como : P = f2(P' , W) (2) es posible seleccionar un valor de energía específico P' para obtener un proceso de esmerilado de desempeño, y el ancho de contacto puede determinarse como una función de posición de rollo de base. Combinar estos hechos permite la derivación de una función que genera el nivel de energía deseado como una función de la posición de rollo. En otras palabras, P = f2(P', W) , y W = fi(Q), así: p = f2(P' , fi(Q) ) = f2(P' Q) (3) la Figura 9 ilustra cómo esta función puede acoplarse con un sistema de control adaptable para proporcionar una solución efectiva para esmerilado a partir de sólido. La Figura 10 muestra cómo puede seleccionarse un valor de energía específico objetivo para el proceso de esmerilado a partir de sólido. En la Figura 10, los valores de energía específicos P'0 P'i, P'2 son mostrados contra velocidad de remoción de metal específica, Z', en conjunto con curvas de caracterización (A, B, C) que representan diferentes condiciones de proceso (por ejemplo, rueda de esmeril, velocidad de rueda, parámetros de preparación, longitud de contacto de herramienta/pieza de trabajo, ancho de contacto de herramienta-pieza de trabajo, área de contacto de herramienta-pieza de trabajo, área de contacto de -pieza de trabajo, grosor de fragmento equivalente, otras condiciones de contacto de herramienta-pieza de trabajo, condiciones de aplicación de refrigerante, etc.), tales condiciones de proceso son evidentes para el experto en la técnica. P'0 representa un valor objetivo específico P' para mantener un proceso de esmerilado a partir de sólido resistente mientras el área sobre el nivel de energía específico P'i significa desgaste de rueda excesivo y el área sobre el nivel de energía específico P'2 es indicativo de daño térmico a la rueda de esmeril y/o la parte que se esmerila. Se puede observar que a medida que las condiciones de proceso cambian (es decir, de A a B a C) , la velocidad de remoción de metal específica, Z' , puede aumentar mientras mantiene el valor de energía específico deseado P'0.

La Figura 11 muestra un ejemplo de la función de ancho de contacto calculada para un engranaje específico. La Figura 2 se ilustra en el ejemplo de una función de energía resultante que puede utilizarse para alimentar un control adaptable. La Figura 12 también ilustra un ejemplo de una curva de energía real que resulta del método inventivo. Preai representa la energía real mantenida durante el esmerilado a partir de sólido con control adaptable y función P = f2(P'0, Q) · Aunque el método inventivo discutido anteriormente utiliza energía específica y ancho de contacto para proporcionar un sistema controla optimizado, la métrica de energía específica puede normalizarse alternativamente por el área de contacto. En este caso la métrica de energía específica normalizada de área se denota P" , y el área A. La función de energía se determina en una forma análoga a la función de energía previamente discutida determinada de conformidad con el ancho de contacto. De esa forma, en el ejemplo previamente descrito de la aplicación de esmerilado a partir de sólido generada, las ecuaciones (1) , (2) , y (3) se vuelven, respectivamente: A = f3(Q) (4) P = f4(P", A) (5) P = f4 (P" , f3 (Q) ) = f (P" , Q) (6) La métrica de energía normalizada de área incluye consideración de longitud de contacto efectiva y por lo tanto puede ofrecer ventajas para algunas aplicaciones.

La descripción anterior de la presente invención sugiere un acercamiento por el cual se selecciona un valor individual P' o P" para uso en la función de cálculo de energía. Aunque esto puede ser práctico o suficiente en muchas aplicaciones, la invención también incluye la posibilidad de variar la energía específica objetivo sobre la trayectoria de herramienta. Esto puede tener ventajas, por ejemplo en casos de esmerilado de engranaje generados de forma difícil en donde la efectividad de la aplicación de refrigerante dijere significativamente como una función de generar la posición de rollo.

Las descripciones anteriores pueden aplicarse para formar también engranajes esmerilados (no generado) . Las velocidades de émbolo y la posición de profundidad de émbolo remplazan la velocidad de rollo de base y la posición de rollo (ángulo de base) en la forma de un caso de esmerilado (ver Figuras 3-4 y 11-12) . Aunque los perfiles de velocidad de émbolo tienen diferentes formas a los perfiles de velocidad de rollo correspondientes para casos de acabado duro y de esmerilado a partir de sólido, los mismos principios de condiciones de proceso variables aplican.

La aplicación preferida de la presente invención es esmerilado de engranajes cónicos a partir de sólido. El término engranajes cónicos se entiende para incluir todos los tipos conocidos de opiniones y engranajes que transmiten energía de rotación a través de ejes no paralelos, incluyendo diseños de diesel espiral, hipoide, dieseles de espiral de ángulo cero (por ejemplo, Zerol) y de diesel recto. El esmerilado a partir del sólido se refiere al proceso por el cual se forman ranuras completas en una pieza en bruto de engranaje sobre o a través de esmerilado. El esmerilado a partir del sólido se realiza muy comúnmente como un proceso de semi-acabado antes del tratamiento de calor. En casos que involucran un tamaño de lote pequeño, o en donde las herramientas cortadoras y/o la máquina cortadora no está fácilmente disponible, el esmerilado a partir de sólido puede ser más económico que el proceso de corte convencional.

Aunque el esmerilado a partir del sólido (es decir, una pieza en bruto de engranaje) es la aplicación preferida para la presente invención, también contempla esmerilar engranajes pre-ranurados , endurecidos por la presente invención. Además, la invención es aplicable a otros procesos relacionados con engranaje, tal como aspas cortadoras y piezas en bruto de aspa cortadora (es decir, esmerilado de aspa de barra) y corte de engranaje cónico.

Aunque le invención ha sido descrita con referencia a modalidades preferidas se debe entender que la invención no está limitada a los aspectos particulares de la misma. La presente invención está hecha para incluir modificaciones que serían evidentes para aquellos expertos en la técnica a los cuales pertenece el tema sin desviarse del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas .

Se hace constar que con relación a esta fecha mejor método conocido por la solicitante para llevar a práctica la citada invención, es el que resulta claro de presente descripción de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. - Un método para remover material existente de una pieza de trabajo mediante maquinado con una herramienta, caracterizado porque comprende: definir energía específica para el método; acoplar la pieza de trabajo y la herramienta; remover material existente de la pieza de trabajo, por lo cual aunque las condiciones de proceso de maquinado varían durante, el maquinado la energía especifica permanece esencialmente como se define durante el maquinado.

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una condición o proceso de maquinado variable es un ancho de contacto de herramienta a pieza de trabajo.

3. - El método de conformidad con a reivindicación 1, caracterizado porque una condición de proceso de maquinado variable es un área de contacto de herramienta de pieza de trabajo.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza de trabajo comprende una pieza en bruto de engranaje o un engranaje pre-ranurado .

5. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el método de maquinado es un método de generación.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el método de maquinado es un método de no generación.

7. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el método de maquinado comprende esmerilado .

8. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el método de maquinado comprende corte .

9. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la energía específica es constante durante el maquinado.

10. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la energía específica varía durante el maquinado.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza de trabajo comprende un aspa cortadora o una pieza en bruto de aspa cortadora.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque para un método de maquinado o degeneración, el nivel de energía para el maquinado se define como: P = f (P' , w) = f (P' , Q) en donde: P' = energía específica W = ancho de contacto Q = posición de rollo de base

13.- El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque para un método de maquinado de generación, el nivel de energía para la máquina se define como : P = f (P" , A) = f (P" , Q) en donde: EP" = energía específica A = área de contacto Q = posición de rollo de base.