DISPOSITIVO PARA PRODUCIR UN CONTORNO PREFORMADO SOBRE UNA PIEZA DE TRABAJO MEDIANTE RECTIFICADO, Y MÉTODO CORRESPONDIENTE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un dispositivo de acuerdo al preámbulo de la reivindicación 1 y a un método de acuerdo al preámbulo de la reivindicación 8. En el procesamiento de piezas de trabajo mediante rectificado las piezas brutas deben tener un contorno que dentro de una banda de tolerancia tiene un exceso de dimensión en comparación con la dimensión de los componentes acabados. En virtud de que las piezas brutas satisfacen de diferente manera la banda de tolerancia, el programa de rectificado se diseña de manera que una aproximación al material por lo general ' se obtiene palpando, lo cual conduce a pasos en falso (rectificación al vacío) innecesarios, en que no se rebaja material. Estos pasos en falso ocupan tiempo de procesamiento innecesario. En particular para la fabricación de árboles de levas construidos las levas y otros componentes funcionales de los árboles de levas se fabrican como piezas brutas, de acuerdo a tolerancias preestablecidas, y se montan sobre el árbol de levas. Con esto se produce una banda de tolerancia dentro de la cual se mueve el contorno externo de las levas/componentes funcionales montados sin rectificar. Este contorno se denomina contorno de pieza bruta. Este contorno de pieza bruta debe tener una demasía por rectificar. A continuación del montaje se rectifican las levas, los puntos de soporte en cojinete y eventualmente otras superficies funcionales. Con esto se elimina la demasía por rectificar. La demasía es necesaria para, al final del procesamiento, obtener una superficie verdaderamente rectificada y con seguridad no quedar por debajo del contorno exigido (contorno definitivo) . De acuerdo al estado de la técnica, el rectificado se efectúa en varias etapas de operación de manera que el disco rectificador se aproxima controlado por programa con mucha velocidad a la máxima circunferencia exterior posible del contorno de la pieza bruta teniendo en cuenta la tolerancia admisible, y a continuación comienza el proceso de rectificado propiamente dicho. En el proceso de rectificación propiamente dicho, el disco rectificador se mueve controlado por programa con un avance preestablecido a un número de revoluciones predeterminado a la dimensión nominal del contorno definitivo de la rectificación. Este movimiento de aproximación se lleva a cabo de manera relativamente lenta para que la pieza de trabajo a ser rectificada no se sobrecaliente y no se dañe el disco rectificador.. En función del grosor de la capa a ser rectificada, la velocidad de aproximación se ajusta al principio más rápida (desbaste) y luego más lenta (repasar, acabar) . Cuando se alcanza el contorno nominal no tiene lugar una aproximación adicional. La pieza de trabajo se somete a desbarbado superficial. Después de una determinada duración del desbarbado superficial la pieza de trabajo tiene la medida nominal, es decir el contorno definitivo, y el proceso se termina mediante una rápida retracción del disco rectificador. En este aspecto, los movimientos de aproximación que se suceden varias veces uno a otro son considerados como varias etapas de operación. Los programas que se requieren para el control de los discos rectificadores incluyen valores para avances axiales y radiales (velocidades de giro de las piezas de trabajo) así como para aproximaciones radiales con los que los discos rectificadores se mueven hacia la pieza de trabajo. Existen máquinas rectificadoras con un husillo y con varios husillos. Constituye una desventaja en los programas de control para máquinas rectificadoras conocidos hasta ahora el que en función del tamaño del contorno de la pieza bruta, es decir, en función de la demasía real a rectificar del componente funcional sin rectificar, el disco rectificador se aproxima parcialmente en forma muy lenta por varias 1/10 mm al contorno de pieza bruta del componente funcional, no obstante no existir contacto con la pieza de trabajo. Este proceso también es frecuentemente denominado por los expertos en el ramo como rectificado al vacío. La duración del rectificado al vacío es diferente en función de la ubicación del contorno de la pieza bruta dentro del intervalo de tolerancia. Debido a esto, en muchos casos se pierde mucho tiempo innecesario para el rectificado. Adicionalmente, el elevado requisito de calidad por procesos de mecanizados seguros conduce a que no se aprovecha completamente el intervalo de tolerancia admisible. Debido a ello, en la mayoría de los casos tiene lugar un rectificado al vacío innecesariamente prolongado. Sin embargo no es posible prescindir del rectificado al vacío en virtud de que siempre algunas piezas de trabajo brutas individuales tienen o podrían tener el máximo contorno de pieza bruta admisible. El objeto de la invención consiste en especificar un dispositivo y un método con los que se reduce al máximo posible el tiempo para producir un contorno definitivo de una pieza de trabajo que tiene un contorno de pieza bruta mediante rectificado en varias etapas de procesamiento y no obstante se evita un rompimiento de la herramienta o un calentamiento inadmisible del componente. En lo referente al dispositivo, este problema se resuelve de conformidad con la invención mediante un dispositivo que tiene las características de la reivindicación 1. Las configuraciones y perfeccionamientos favorables se describen en las reivindicaciones 2 a 7. Con relación al método, este problema se resuelve mediante un método con las características de la reivindicación 8. Los perfeccionamientos favorables del método se especifican en las reivindicaciones 9 y 10. Mediante la solución precedentemente descrita se logra convenientemente evitar un rectificado al vacío innecesario que prolonga el tiempo de procesamiento. Mediante la medida de que la medición se separa funcionalmente de la máquina rectificadora se obtiene además convenientemente una reducción adicional del tiempo de procesamiento sobre una máquina rectificadora que es muy costosa en comparación con un dispositivo de prueba. En una forma de realización concreta la invención se refiere a un dispositivo para rectificar a un contorno definitivo las levas de un árbol de levas con una máquina rectificadora y un dispositivo de control que la controla, siendo que mediante el dispositivo de control es posible establecer programas de rectificado que incluyen valores preestablecidos con respecto a los parámetros de rectificación como son número de revoluciones del medio rectificador y/o de la pieza de trabajo, avance, aproximación y posición axial de la pieza de trabajo. De conformidad con la invención, el dispositivo preferiblemente incluye los componentes siguientes: * un dispositivo de medición para medir el contorno de pieza bruta de la pieza de trabajo a ser rectificada; * una computadora de procesamiento para determinar y/o seleccionar uno o varios de los programas de rectificado; * un primer dispositivo de transmisión de datos entre el dispositivo de medición y la computadora de procesamiento, así como un segundo dispositivo de transmisión de datos entre la computadora de procesamiento y el dispositivo de control, siendo que los valores de medida del contorno de la pieza bruta medidos por el dispositivo de medición se alimentan a través del primer dispositivo de transmisión de datos a la computadora de procesamiento, en la computadora de procesamiento se determina y/o selecciona al menos un programa de rectificado en función de estos valores de medición, y se transmite al dispositivo de control a través del segundo dispositivo de transmisión de datos, y la máquina rectificadora se controla mediante el dispositivo de control de acuerdo al programa de rectificado determinado y/o seleccionado. En este aspecto, en primer lugar no tiene importancia si la comunicación de datos se establece mediante una conexión fija, por ejemplo, mediante cable, radio, etc. o mediante una comunicación no fija, por ejemplo mediante un disco de datos o marcas sobre la pieza de trabajo - el árbol de levas respectivo - etc. En una forma de realización preferida ambas comunicaciones de datos se configuran como comunicaciones fijas en forma de cables. La transmisión .de datos se efectúa a través de los sistemas de protocolo y barras colectoras usuales que se usan en la técnica de control industrial, como, por ejemplo Profibus o Interbus. La computadora de procesamiento puede ser una computadora personal industrialmente funcional, una microcomputadora u otro dispositivo de procesamiento de datos. La invención se refiere además a un método para producir, mediante rectificado en varias etapas de procesamiento, el contorno definitivo de una pieza, de trabajo que tiene un contorno de pieza bruta, preferiblemente en levas de un árbol de levas, en el cual el contorno de pieza bruta de la pieza de trabajo se rectifica en cada etapa de procesamiento por -una medida preestablecida, de manera que después de la última etapa de procesamiento existe el contorno definitivo de la pieza de trabajo. De conformidad con la invención, en este método se llevan a cabo las siguientes etapas de proceso: a) antes del comienzo de rectificado se mide el contorno de pieza bruta de la pieza de trabajo; b) los valores medidos determinados se transmiten directa o indirectamente a una unidad del control; c) en función de estos valores medidos o bien se calcula un programa de rectificado adecuado al contorno real de la pieza bruta en el cual el control del aproximación del medio rectificador de la máquina rectificadora se efectúa teniendo en cuenta el contorno real de la pieza bruta, o se selecciona un programa de rectificado preestablecido y almacenado cuyo control de aproximación del medio rectificador de la máquina rectificadora es el que mejor se adapta al contorno real de la pieza bruta en comparación con los demás programas de rectificado que se pueden seleccionar. Los programas de rectificado se determinan de la manera siguiente:
A partir de la medición del contorno de la pieza bruta se determina directamente hasta que punto se puede mover el disco rectificador con la máxima velocidad de aproximación a la pieza de trabajo a ser rectificada. En el caso ideal el disco rectificador se mueve con la velocidad máxima de aproximación hasta el contorno inmediato de la pieza bruta. Pero por motivos de seguridad también es posible no aproximar completamente el disco rectificador al contorno medido de la pieza bruta, sino ajustar primero un rectificado al vacío sobre un trayecto de 0.02 mm a 0.1 mm. El intervalo es determinado por la precisión de medición del sistema de medición para medir los contornos. A partir del contorno medido de la pieza bruta se determina simultáneamente la demasía a rectificar, es decir, el grosor del material que se deberá eliminar rectificando. A partir de esto se determinan las diferentes zonas para el rectificado de desbaste, de repaso y de acabado, y con ello las velocidades de aproximación asociadas. En este aspecto es de importancia el material, incluidas la dureza y la forma geométrica de la pieza de trabajo a ser rectificada. Los componentes delgados no pueden eliminar tanto calor como los componentes masivos gruesos. En función de la constitución del material se liberan diferentes cantidades de calor a la misma velocidad de aproximación. De la misma manera se determinan, en función de las posibilidades de la máquina, los números de revoluciones de la pieza de trabajo y de la herramienta. Para diseñar este tipo de programas el experto conoce los criterios y las condiciones. A diferencia del estado de la técnica, con el método de conformidad con la invención se conoce la demasía a rectificar, de acuerdo a la precisión de medición del sistema de medición. Con esto se determina el programa de rectificado que tiene el programa de aproximación respectivamente óptimo de acuerdo a los métodos 'usuales de la técnica de rectificación. Es decir: se determina en cada caso, precisamente adaptada, la máxima velocidad de aproximación posible con la que todavía no se produce un sobrecalentamiento de la pieza de trabajo y se alcanza con precisión el contorno definitivo. Para determinar los programas de aproximación en los que se establece el avance por revolución de la pieza de trabajo es de importancia sustancial la introducción de energía y potencia que tiene lugar con el proceso de rectificado para que se puedan evitar defectos de rectificación como necrosis de rectificado y formación de película dulce. El avance permisible depende además del material. En virtud del conocimiento exacto del grosor de capa a ser eliminado mediante rectificación, con la invención resulta posible ajustar con precisión mutua los procesos de rectificado de desbaste y de repaso y de acabado. El programa de rectificación que se adapta en cada caso a la demasía a rectificar que se deberá eliminar mediante rectificación conduce frecuentemente a tiempos de rectificado optimizados y acortados, ya que es posible aumentar, por ejemplo, el tramo de aproximación para el desbaste en comparación con el repaso, en tanto que la fase de rectificado al vacío se reduce a un mínimo o incluso se elimina. En una forma preferida del método se almacenan en la computadora de procesamiento una multitud de programas precalculados con su respectiva asociación a u.n determinado contorno de pieza cruda. Durante el proceso de fabricación se selecciona en la computadora de procesamiento el respectivo programa asociado al contorno de pieza cruda medido. En otro perfeccionamiento favorable del método incluso es posible calcular los programas de rectificado en línea. Como criterio de cálculo es posible usar en este caso el balance dé energía y/o potencia. En función del grosor de capa y otros parámetros usuales se toman por base los máximos recorridos de aproximación admisibles por revolución de la pieza de trabajo y, a partir de estos se determina matemáticamente el programa de rectificado con el programa de aproximación que minimiza el tiempo de procesamiento. El método de conformidad con la invención se puede aplicar tanto a árboles de levas con cualquier cantidad a discreción de levas como también a otros componentes funcionales a ser rectificados. En este aspecto es posible seleccionar para cada componente un programa de rectificado separado, o, en casos más sencillos también el mismo programa de rectificado para grupos de componentes funcionales. La transmisión de los datos para el control de la máquina rectificadora se efectúa o bien en bloque de todos los programas de rectificado requeridos para las partes correspondientes, o pieza por pieza en función de la necesidad, justamente antes de la aproximación del disco rectificador a la posición correspondiente. En un perfeccionamiento favorable de la invención en los componentes se proporcionan marcas como números de serie, códigos de barras o lo similar que en la computadora de procesamiento se asocian a los datos de medición de los contornos de las piezas brutas. Estos datos pueden entonces también transmitirse fuera de línea al control de la máquina rectificadora. Estos códigos se leen al entrar los árboles en la máquina rectificadora, y a partir de ellos se cargan los programas asociados. En un perfeccionamiento la marca caracteriza directamente los programas de rectificado a ser utilizados. La invención se explica con más detalle mediante los ejemplos de realización mostrados en las figuras 1 y 2. La figura 1 muestra la estructura esquemática del dispositivo de conformidad con la invención para rectificar árboles de levas. En la figura 2 se representa la leva y la posición del contorno de la pieza acabada así como del límite de tolerancia inferior y superior del contorno de la pieza bruta. En la figura 1 se representa esquemáticamente como el árbol 1 de levas con el componente 2 funcional a ser rectificado, por ejemplo, la leva, se encuentra en la estación de medición para • medir el contorno de la pieza bruta al final de la línea de montaje (aquí no representada) . En este caso los datos del perfil de la leva 2 se detectan con un mecanismo 13 de detección utilizado para medir, en este ejemplo un detector de medida o un dispositivo de triangulación láser. Los valores de medición se alimentan a una computadora 5 de procesamiento ' a .través de la línea 9 de señales. La computadora 5 de procesamiento dispone de una memoria 7 de datos para almacenar varios programas de rectificado, los cuales en particular incluyen programas de aproximación. La computadora 5 de procesamiento tiene además un mecanismo 6 de cálculo, una segunda memoria 8 de datos y las correspondientes líneas 10 de datos internas que usualmente se realizan mediante una barra colectora de datos. En virtud del ingreso por la línea 9 de señales, en el mecanismo 6 de cálculo de la computadora 5 de procesamiento se selecciona un programa de rectificado de la memoria 7 de datos correspondiente al valor de medición, y se deposita en la memoria 8 de datos.
El programa de rectificado correspondiente que incluye, en particular, el correspondiente programa de aproximación se
• transmite a través de la línea 11 de datos al control 4 de la máquina 3 rectificadora. Con un manipulador 14 de transferencia correspondiente, por ejemplo, un robot, el árbol 1 de levas se introduce paralelamente a esto para el procesamiento en la máquina 3 rectificadora. A través de las líneas 12a y 12b de señales de mando se transmiten los datos necesarios para el control de la máquina rectificadora, y el árbol 1 de levas se rectifica de acuerdo al programa de rectificado seleccionado. En una variación del método precedentemente . descrito, el árbol de levas se marca - inequívocamente tras la medición del contorno de la pieza bruta (por ejemplo, código de barras), y a través de la línea 12a de mando también se transmite una señal de identificación al control 4 para identificar el árbol de levas que se encuentra colocado en ese momento en la máquina rectificadora. La marca lleva la información sobre el contorno de la pieza bruta medida o sobre el programa de rectificado a ser seleccionado. A continuación de esto, por una asociación de señales de identificación a programas de rectificado el control 4 selecciona el programa de rectificado correspondiente . En una forma de realización alternativa el control 4 reclama el programa de . rectificado a la computadora 5 de procesamiento a partir de la señal de identificación. De conformidad con la invención la computadora 5 de procesamiento y el control 4 se pueden integrar en una unidad 15 de computación. Sin embargo, la configuración exacta de la unidad de computación puede ser muy diferente. También es posible que las líneas 9, 10, 11, 12a, 12b de datos se integren en un sistema de barra colectora como es usual en la construcción de máquinas. Mediante la tabla 1 y la figura 2 se confrontan el estado de la técnica y el método de conformidad con la invención. Como ejemplo se selecciona un árbol 1 de levas con levas 2 en las que el exceso de dimensión a ser eliminado por rectificación de las piezas brutas se encuentra dentro de las curvas 17 a 18 envolventes. Este exceso de dimensión de las piezas brutas después del montaje, referida al contorno 16 de la parte acabada, también llamado demasía, en el ejemplo fluctúa en función de la fabricación en un intervalo de contorno de la parte acabada más 0.1 mm (curva envolvente 17) hasta la dimensión de acabado más 0.5 mm (curva envolvente 18) . Los excesos de dimensiones se deben encontrar en todos los puntos del contorno periférico externo de la leva dentro de la zona entre la curva 17 envolvente y la curva 18 envolvente. En el ejemplo seleccionado el exceso real de dimensión en cualquier punto del contorno es de 0.35 mm. La aproximación del disco rectificador tiene que efectuarse de manera que en ningún momento el disco rectificador penetre en la superficie de la pieza de trabajo a la máxima velocidad que se usa para mover el disco hacia la pieza de trabajo. De acuerdo al estado de la técnica, como se ilustra en la mitad izquierda de la tabla 1, el disco rectificador se aproxima hasta la curva 18 envolvente para el máximo exceso de medida posible. A continuación de esto, por revolución de la pieza de trabajo se mueve por determinados recorridos de aproximación hasta que en el último paso, en este caso la 7. revolución, se efectúa el acabado final con aproximación 0 mm y la pieza de trabajo se rectificó al contorno 16 de parte acabada. De acuerdo al estado de la técnica esto significa 7 aproximaciones con un recorrido de aproximación total de o.5 mm. Entonces el tiempo total del proceso es de, por ejemplo, aproximadamente 7 segundos. Sin embargo, como se desprende de la tabla, la aproximación para un recorrido de 0.15 mm se llevó a cabo con velocidad adaptada para el rectificado, no obstante que no se efectuó un rebajo de material. Este proceso también se denomina rectificado al vacío en la técnica. Con el método de conformidad con la invención, como se representa en la mitad derecha de la tabla 1, este rectificado al vacío se elimina completamente. La aproximación se lleva a cabo directamente hasta la curva envolvente del exceso de dimensión medido, en este caso +0.35 mm. En otras 5 revoluciones de la pieza de trabajo se termina la operación de rectificado. El ahorro en tiempo de proceso es de aproximadamente 2 segundos por leva en el ejemplo mencionado. Como se representa además en la tabla 1, con el uso del método de conformidad con la invención, las aproximaciones para las 2 primeras revoluciones son mayores que en el estado de la técnica. Aquí se muestra un perfeccionamiento favorable del método en el cual la velocidad de aproximación se adapta en función del grosor del exceso de dimensión. Para excesos de dimensión que son relativamente grandes por lo general se rectifica (rectificado de desbaste) con alta velocidad de aproximación. Solamente cuando los excesos de dimensión son menores se lleva a cabo una reducción de la velocidad de aproximación (repaso, acabado, acabado final) . La alta velocidad de aproximación para el rectificado de desbaste se debe calcular de manera de que no se introduzca demasiada potencia en la pieza de trabajo y correspondientemente no tenga lugar un sobrecalentamiento de la pieza de trabajo. Así, en el ejemplo se prevé como valor máximo, con un exceso de dimensión de 0.500 mm, una aproximación de 0.400 mm por cada 4 revoluciones hasta una demasía de 0.100 mm, y una introducción de potencia correspondiente. Sin embargo, si el exceso de dimensión es de solamente 0.350 mm, esta aproximación incluso todavía se puede aumentar hasta una demasía de 0.100 mm, siendo que el total del aproximación no debe superar el valor de la introducción de potencia original. Como medida de esto se Tabla 1 Adicionalmente a las ventajas descritas, el método de conformidad con la invención proporciona ventajas adicionales importantes. Así, la medición previa al rectificado permite una clasificación de árboles en los que el contorno de la pieza bruta del componente funcional ya es demasiado chico, es decir, ya no se encuentra dentro de la banda de tolerancia. En este caso el árbol ya tampoco podrá llegar a ser una pieza buena mediante procesamiento ulterior, de manera que ya no es necesario rectificar. Mediante esto ya no se procesan las piezas de desecho y se ahorran los tiempos y costos de procesamiento que se invierten en ello. La ventaja todavía mayor reside además en que las piezas de trabajo con un exceso de dimensión que supera al de la máxima curva 18 envolvente admisible se puede procesar sin consecuencias dañinas. Mediante esto es posible reducir los requisitos de tolerancia parcialmente o durante el período de determinados problemas de producción. Además es posible determinar la calidad de las piezas brutas con anchura estadística, de manera que resulta posible una identificación prematura de problemas en ciernes en el caso de procesos de fabricación previos. Es evidente que el método que se describe en este documento y el dispositivo que se describe en este documento también se puede aplicar para otros componentes diferentes a árboles de levas construidos. La aplicación también puede ser, por ejemplo, para árboles de levas, cigüeñales, árboles de mando fundidos o forjados así como también para rectificar puntos de soporte de árboles de transmisión. Lista de símbolos de referencia 1 Árbol de levas 2 Componente funcional, leva 3 Máquina rectificadora 4 Control 5 Computadora de procesamiento 6 Mecanismo de cálculo 7 Memoria de datos 8 Memoria de datos 9 Línea de señales 10 Línea de señales interna 11 Línea de datos 12a Línea de señales de mando 12b Línea de señales de bando 13 Mecanismo de detección, detector de medida 14 Alimentación de árbol de levas a la máquina rectificadora, manipulación de transferencia 15 Unidad de computación 16 Contorno de parte acabada 17 Curva envolvente, tolerancia inferior del contorno de la pieza bruta 18 Curva envolvente, tolerancia superior del contorno de la pieza bruta