MXPA02004139A

MXPA02004139A - Metodo para rectificar una pieza de trabajo que logra una capacidad de remocion constante del material.

Info

Publication number: MXPA02004139A
Application number: MXPA02004139A
Authority: MX
Inventors: Andrew Mavromichaelis Daniel
Original assignee: Unova Uk Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-10-17
Also published as: DE60018778D1; EP1224056B1; GB2357721A; US6811465B1; DE60007542T2; EP1224057B1; DE60002497T2; EP1224056A1; DE60002497D1; EP1473113A1; ES2268543T3; EP1224059B1; DE60003835T2; ES2198356T3; CA2383908A1; DE60007542D1; US6767273B1; WO2001030536A1; EP1224058B1; US6808438B1

Abstract

La presente invencion describe un metodo de rectificacion de un componente tal como una leva, una reduccion en el' tiempo de rectificado de acabado es logrado haciendo girar el componente a traves de solo una revolucion unica durante un paso de rectificado final y controlando la profundidad del corte y la rapidez de giro del componente durante esta revolucion unica, para mantener una capacidad de remocion del metal especifica substancialmente constante durante el paso de rectificado final. La velocidad del cabezal (12) puede variar entre 2 y 20 rpm durante una revolucion unica de la leva durante el paso de rectificado final, con la rapidez inferior utilizada para rectificar los flancos y la rapidez superior utilizada durante el rectificado del resalte y la base de la leva. Utilizando una maquina rectificadora (10) que tiene 17.5 kw de potencia disponible para hacer girar la rueda, y cortando una muela abrasiva en el intervalo de 80-120 mm de diametro, tipicamente la profundidad del corte se encuentra en el intervalo de 0.25 a 0.5 mm.

Description

MÉTODO PARA RECTIFICAR UNA PIEZA DE TRABAJO QUE LOGRA UNA CAPACIDAD DE REMOCIÓN CONSTANTE DEL MATERIAL Campo de la Invención Esta invención se refiere a la rectificación de piezas de trabajo y a mejoras que hacen posible que los tiempos de rectificación sean reducidos, a un desgaste de la muela relativamente uniforme y a un acabado superficial mejorado sobre componentes tales como levas. La invención es de aplicación particular para el rectificado de piezas de trabajo no cilindricas tales como levas que tienen depresiones cóncavas en los flancos, las cuales son referidas típicamente como levas reentrantes.

Antecedentes de la Invención Tradicionalmente un rectificado del resalte de la leva ha sido dividido en varios incrementos separados, típicamente cinco incrementos. Por consiguiente fue necesario remover un total de una profundidad de 2 mm de material sobre el radio, la profundidad del material removido durante cada uno de los incrementos típicamente podría ser de 0.75 mm en los dos primeros incrementos, 0.4 m en los terceros incrementos, 0.08 mm en el cuarto, y 0.02 mm en el último Ref . 137079 . <A?-i.. t-j*-?Utím.»U?m*mm.*?im. i ^jj incremento. Usualmente el proceso podría culminar en un giro de * spark-out" (continuación de la operación de rectificado sin un ajuste adicional de la profundidad, durante el cual existe el contacto entre la muela abrasiva y la pieza de trabajo solamente hasta que todas las deformaciones elásticas hayan sido eliminadas) sin alimentación aplicada de modo que durante el proceso de * spark-out" , cualquier carga almacenada en la muela y el componente, fuera removida y un acabado y forma aceptables sean logrados sobre el componente. Algunas veces se emplearon incrementos de desbaste y acabado adicionales, por lo cual se aumenta el número de incrementos . Durante el rectificado, el componente es girado alrededor de un eje y si el componente va a ser cilindrico, la muela abrasiva se hace avanzar y se mantiene en una posición constante con relación a este eje para cada uno de los incrementos de modo que resulta un componente cilindrico. La pieza de trabajo es girada por medio del cabezal y la rapidez giratoria de la pieza de trabajo (referida frecuentemente como la velocidad del cabezal), puede ser del orden de 100 rpm en donde el componente el cual está siendo rectificado es cilindrico. En donde un componente no cilindrico está involucrado y la muela tiene que avanzar y retraerse durante cada rotación de la pieza, para que rectifique el perfil no circular, la velocidad del cabezal ha sido más bien menor que aquella utilizada cuando se rectifican componentes cilindricos. Así, 20 a 60 rpm han sido típicas de la velocidad del cabezal cuando se rectifican porciones no cilindricas de las levas. En general se ha percibido que cualquier reducción en la velocidad del cabezal incrementa el tiempo de rectificado, y a causa de consideraciones comerciales, cualquiera de tales incrementos no es atractivo. El problema es apreciable particularmente cuando las levas reentrantes van a ser rectificadas de esta manera. En la región reentrante, la longitud de contacto entre la muela y la pieza de trabajo se incrementa posiblemente diez veces (especialmente en el caso de una muela que tiene un radio que es idéntico, o solo menor que, la concavidad deseada) , con relación a la longitud de contacto entre la muela y la pieza de trabajo alrededor del resalte de leva y el círculo base. Un perfil de velocidad típico cuando se rectifica una leva reentrante con una reentrada poco profunda habrá sido de 60 rpm alrededor del resalte de la leva, 40 rpm a lo largo de los flancos de la leva que contienen las regiones reentrantes, y 100 rpm alrededor del círculo base de la leva. El cabezal podría ser acelerado o desacelerado entre estas velocidades constantes dentro de las capacidades dinámicas de la máquina (ejes c y x) , y usualmente se ha empleado una aceleración /desaceleración constante. Para cualquier motor dado, la potencia máxima es determinada por el fabricante, y este tiene limitado el tiempo del ciclo para rectificar particularmente las levas reentrantes, puesto que es importante no establecer demandas sobre el motor mayores que la capacidad de demanda de la potencia máxima diseñada en el motor por el fabricante. Hasta ahora se ha logrado una reducción en el tiempo del ciclo incrementando la rapidez de trabajo utilizada para cada revolución del componente. Esto ha conducido a traqueteo y marcas de quemaduras, protuberancias y huecos en la superficie terminada de la leva los cuales son inaceptables para los árboles de levas que van a ser utilizados en motores de alto rendimiento modernos, en donde la precisión y exactitud es esencial para lograr la eficiencia del motor y el funcionamiento en la combustión predichos . Las innovaciones descritas aquí tienen un número de objetivos diferentes. El primer objeto es reducir el tiempo para rectificar con precisión componentes tales como levas, especialmente levas reentrantes.

Otro objetivo es mejorar el acabado superficial de tales componentes rectificados. Otro objetivo es producir un acabado superficial aceptable con intervalos más grandes entre las rectificaciones. Otro objetivo es igualar el desgaste de la muela alrededor de la circunferencia de la muela abrasiva. Otro objetivo es mejorar la accesibilidad del refrigerante a la región de trabajo particularmente cuando se rectifican las levas reentrantes. Otro objetivo es proporcionar un diseño de máquina rectificadora, que sea capaz de realizar el desbaste a la muela y el rectificado de acabado de un componente de precisión tal como un árbol de levas, en el cual los flancos de la leva tienen regiones cóncavas. Estos y otros objetivos serán evidentes de la siguiente descripción.

Breve Descripción de la Invención De acuerdo con la presente invención, en un método de rectificación un componente, tal como una leva, una reducción en el tiempo de rectificado de acabado es logrado haciendo girar el componente a través de solamente una revolución única durante un paso de rectificación final y |jjtf Mit a^?tri- ?Í.-¿tt-¿-fcÍ controlando la profundidad del corte y la rapidez de rotación del componente durante la revolución única, para mantener un capacidad de remoción del metal específica substancialmente constante durante el paso de rectificación final. El avance del cabezal portamuelas durante el paso de rectificado final puede ser ajustado para producir la profundidad deseada del corte. Preferentemente la profundidad del corte es mantenida constante pero la rapidez de rotación de la pieza de trabajo es alterada durante el paso de rectificación final para adaptar cualesquiera características no cilindricas de una pieza de trabajo para mantener una capacidad de remoción del metal específica, constante. Cuando se rectifica una leva la velocidad del cabezal se puede hacer variar entre 2 y 20 rpm durante la revolución única de la leva durante el paso de rectificación final, con la rapidez inferior utilizada para rectificar los flancos y la rapidez más grande utilizada durante la rectificación del resalte y la base de la leva. Durante el paso de rectificación final utilizando una máquina rectificadora que tiene 17.5 kw de potencia disponible para hacer girar la muela de rectificar, y utilizando una muela abrasiva en el intervalo de diámetro de 80-120 mm, típicamente 1-á profundidad del corte estará en el intervalo de 0.25 a 0.5 mm. El dispositivo de accionamiento del cabezal pueden ser programado para generar un exceso ligero en la función pedida de modo que la muela permanezca en contacto con la pieza de trabajo durante ligeramente más de 360° de rotación de esta última, para no dejar un escalón, protuberancia o hueco indeseable en el punto en donde la muela abrasiva acople primero el componente al inicio de la revolución única del paso de rectificado final. Durante la revolución única de la pieza de trabajo la velocidad del cabezal puede ser controlada adicionalmente para mantener una demanda de potencia substancialmente constante sobre el dispositivo de accionamiento del eje de la muela durante el paso de rectificado final para reducir el traqueteo y las marcas del rectificado sobre la superficie del componente. Cuando se rectifican piezas de trabajo no cilindricas, la velocidad del cabezal se puede hacer variar para tomar en cuenta cualquier variación en la longitud de contacto entre la muela y la pieza de trabajo durante la rotación de esta última, lo cual asegura que la capacidad de remoción del material sea mantenida verdaderamente constante de modo que todas las partes de la circunferencia de la muela abrasiva efectúen la misma cantidad de trabajo, con el resultado de que se obtiene un desgaste de la muela substancialmente constante. La aceleración y desaceleración del cabezal, así como la velocidad del cabezal, pueden ser controlados durante la rotación única del paso de rectificación final, para lograr el desgaste de la muela substancialmente constante. En donde la rectificación es para dejar al menos una región cóncava alrededor del perfil del componente, la rectificación es efectuada preferentemente utilizando una muela de diámetro pequeño, tanto para el desbaste a la muela como el rectificado de acabado del componente, de modo que el fluido refrigerante tenga un buen acceso a la región en la cual ocurre el rectificado durante todas las etapas del proceso de rectificación, para minimizar el daño superficial el cual podría ocurrir de otra manera si el fluido refrigerante estuviera oculto, cuando se utiliza una muela más grande. Se puede utilizar una máquina rectificadora la cual tiene dos muelas pequeñas montadas sobre la misma, cualquiera de las cuales puede ser acoplada con el componente para la rectificación. Una de las muelas puede ser utilizada para el desbaste a la muela y la otra para el rectificado de acabado. i-t. ^^i^.m^^^m í^?^.^-^^^^^ Un material de rectificación preferido para el o cada muela abrasiva es CBN. Una máquina rectificadora adaptada para llevar a cabo un método de acuerdo con la invención, incluye preferentemente un sistema de control a base de computadora, programable, para generar señales de control para hacer avanzar y retroceder la muela abrasiva y controlar la aceleración y desaceleración del dispositivo de accionamiento del cabezal y por lo tanto la rapidez giratoria instantánea de la pieza de trabajo. La invención también radica en un programa de computadora para controlar una computadora que forma parte de una máquina rectificadora como se mencionó anteriormente, en un componente cuando se produce por un método de conformidad con la invención, o cuando se produce utilizando una máquina como se mencionó anteriormente, y la invención también radica en una máquina rectificadora controlada por un sistema de control a base de computadora cuando es programada para efectuar un método de rectificación de acuerdo con la invención. La invención también radica en un método de rectificación de un componente (ya sea cilindrico o no cilindrico) el cual es controlado por una computadora para efectuar un primer paso de rectificación en el cual la muela desbasta el componente para remover una profundidad relativamente grande de material mientras que el componente se hace girar por el cabezal alrededor de su eje, con el control por computadora de la velocidad del cabezal todo el tiempo durante cada rotación y con el ajuste de la velocidad del cabezal para acomodar cualquier variación en la longitud de contacto en cualquier región alrededor del componente para mantener una capacidad de remoción del material substancialmente constante, de modo que el tiempo para que el primer paso de rectificación sea reducido al período más breve relacionado con la potencia disponible; y un segundo paso en el cual la rapidez de giro del componente es reducida, y el componente es rectificado hasta el tamaño del acabado, con los parámetros de la rectificación y particularmente el avance de la muela y la velocidad del cabezal que son controlados por computadora de modo que la demanda de potencia sobre el motor del eje no exceda la clasificación de potencia máxima para el motor mientras que se mantiene la misma capacidad de remoción del material constante durante el segundo paso. El avance de la muela y la rapidez de giro del componente pueden ser ajustadas de modo que el componente alcance el tamaño final en una revolución.

La invención está basada en el estado actual en el arte de la máquina rectificadora en el cual una muela abrasiva montada sobre un eje impulsado por un motor se puede hacer avanzar y retroceder hacia y apartándose de una pieza de trabajo bajo el control de computadora programable. La rapidez giratoria de la muela se supone que va a ser elevada y constante, mientras que la velocidad del cabezal, la cual determina la rapidez de giro de la pieza de trabajo alrededor de su eje durante el proceso de rectificación, puede ser controlada (nuevamente por una computadora programable) que va a ser capaz de un ajuste considerable durante cada revolución de la pieza de trabajo. La invención aprovecha la ventaja de un control altamente preciso ahora disponible en tal estado del arte de la máquina rectificadora para reducir el tiempo del ciclo, mejorar la frecuencia de rectificación, y las características de desgaste de la muela, especialmente cuando se rectifican piezas de trabajo no cilindricas tales como levas, particularmente levas reentrantes. Una reducción en el tiempo de rectificado de acabado de una leva es logrado haciendo girar la leva a través de solo una revolución única durante un paso de rectificación final y controlar la profundidad del corte y la rapidez de giro del componente durante esta revolución única, para mantener una capacidad de remoción del metal específica, substancialmente constante, durante el paso de rectificado de acabado. El avance del cabezal portamuelas determinará la profundidad del corte y la velocidad giratoria de la leva será determinada por el dispositivo de accionamiento del cabezal . En general es deseable mantener una profundidad constante de corte, y para mantener una requerimiento de capacidad de remoción del metal específica constante para el eje, la invención provee que la rapidez de giro de la pieza de trabajo debe ser alterada durante la rotación de rectificado de acabado para acomodar las características no cilindricas de una pieza de trabajo. En un ejemplo utilizando una muela de CBN de diámetro conocido para rectificar un árbol de levas, un tiempo de rectificado de acabado de aproximadamente 75% de aquel logrado utilizando las técnicas de rectificación convencionales puede ser obtenido si la velocidad del cabezal se hace variar entre 2 y 20 rpm durante la revolución única para el rectificado de acabado de la leva, con la velocidad inferior utilizada para rectificar los flancos y la rapidez más elevada utilizada durante el rectificado del resalte y el círculo base de la leva. Más particularmente y de manera adicional, la profundidad de corte ha sido incrementada significativamente de aquella asociada normalmente con el paso de rectificado de acabado, y las profundidades en el intervalo de 0.25 a 0.5 mm han sido logradas durante el paso único de rectificado de acabado, utilizando muelas abrasivas que tienen un diámetro en el intervalo de 80 a 120 mm con 17.5 kw de potencia de rectificación disponible, cuando se rectifican levas sobre un árbol de levas. El resultado sorprendente ha sido primeramente un acabado superficial muy aceptable sin un escalón, protuberancia, joroba o hueco, encontrados típicamente alrededor de la superficie rectificada de tal componente cuando se han empleado velocidades del cabezal más grandes y capacidades de remoción del metal más pequeñas, a pesar del volumen relativamente grande del metal el cual ha sido removido durante esta revolución única y en segundo lugar la falta de daño térmico a la superficie del resalte de leva, a pesar del volumen relativamente grande del metal que ha sido removido durante este revolución única. Los métodos de rectificación convencionales han tendido a quemar o fundir la superficie del resalte de la leva cuando se han llevado a cabo cortes profundos. Para no dejar una protuberancia o joroba indeseable en el punto en donde la muela abrasiva acopla primero el componente al inicio del rectificado de acabado de una .....^-^^..-^.¿J.^*» ai. revolución, el dispositivo de accionamiento del cabezal está programado preferentemente para generar un exceso ligero de la función pedida de modo que la muela permanezca en contacto con la pieza de trabajo durante ligeramente más de 360° de rotación de esta última. El exceso ligero de la función pedida asegura que cualquier punto elevado sea removido de la misma manera que un ciclo de *spark-out" ha sido utilizado para remover cualesquiera de tales inexactitudes de la rectificación en los procesos de rectificación previos. La diferencia es que en lugar de hacer girar el componente a través de una o más revoluciones para lograr el * spark-out" , el proceso de "spark-out" está limitado a solamente aquella parte de la superficie de la leva que necesita este tratamiento. Un paso de rectificado de acabado para producir una superficie de alta precisión en un componente rectificado, tal como una leva, de acuerdo con la invención, involucra la aplicación de una fuerza más grande y constante entre la muela y el componente durante una sola revolución en la cual el rectificado de acabado se lleva a cabo, que la que hasta ahora se ha considerado que va a ser apropiada. La fuerza de rectificación incrementada es requerida para lograr la profundidad más grande del corte, lo cual a su vez reduce el tiempo el ciclo puesto que solamente una revolución más un exceso ligero en la función pedida es requerido para lograr un componente terminado sin un tiempo de "spark-out" significativo, pero como una consecuencia la fuerza de rectificación incrementada entre la muela de rectificar y la pieza de trabajo se ha encontrado que produce una superficie terminada más lisa que cuando los procesos de rectificación previos han sido utilizados involucrando un paso de X? spark-out" convencional. En un método para controlar la rectificación de un componente de acuerdo con la invención, particularmente un componente no cilindrico tal como una leva reentrante, para reducir el traqueteo y las marcas de la rectificación sobre la superficie acabada final, una fuerza de rectificación significativa es mantenida entre la muela y el componente hasta que el final del proceso de rectificación que incluye el paso de rectificado de acabado, por el cual se logra una profundidad significativa del corte aún durante el paso de rectificado de acabado final, y tal fuerza y profundidad del corte es mantenida mientras que se controla la velocidad del cabezal para mantener una demanda de potencia substancialmente constante sobre el dispositivo de accionamiento del eje durante al menos la revolución única del rectificado de acabado.

Asegurando que la capacidad de remoción del metal específica sea constante, la carga sobre el motor será substancialmente constante durante la totalidad de la rotación; y los sobrevoltajes de energía que provocan las desaceleraciones no deben ocurrir. Como resultado debe provocarse el desgaste uniforme de la muela. Controlando una máquina rectificadora como se mencionó anteriormente es posible lograr un desgaste de la muela de rectificar substancialmente constante durante la rectificación de piezas de trabajo no cilindricas. En particular, controlando la aceleración y desaceleración del cabezal y la velocidad del cabezal durante la rotación de una pieza de trabajo no cilindrica, y tomando en cuenta la longitud de contacto variable entre la muela y la pieza de trabajo durante la rotación de esta última, un factor adicional puede ser introducido en el control de la máquina el cual asegura que la capacidad de remoción del material sea mantenida substancialmente constante de modo que todas las partes de la circunferencia de la muela efectúen la misma cantidad de trabajo, con el resultado de que se provoca un desgaste de la muela substancialmente constante. Puesto que la muela está girando a muchas veces la rapidez de rotación de la pieza de trabajo, no se había apreciado previamente que el control del proceso de rectificación para mantener constante la remoción del material durante un proceso de rectificación pudiera afectar benéficamente el desgaste de la muela. Sin embargo, se ha descubierto que controlando los parámetros de la máquina rectificadora los cuales determinan la capacidad de remoción del material, de modo que una capacidad de remoción del material substancialmente constante sea lograda durante el proceso de rectificación de las piezas de trabajo no cilindricas, tomando en cuenta inter alia la longitud de contacto, el desgaste de la muela se ha encontrado que va a ser generalmente uniforme y existe una tendencia menor para que ocurra el desgaste no uniforme de la muela tal como se ha observado en el pasado. Esto reduce el tiempo de parada requerido para rectificar la muela y la frecuencia de las rectificaciones de la muela necesarias para mantener una calidad de rectificación deseada, y esto mejora la eficiencia del proceso total. Convencionalmente, las muelas abrasivas más grandes han sido utilizadas para el rectificado por desbaste y las muelas más pequeñas para el rectificado de acabado, particularmente en donde la muela grande tiene un radio el cual es demasiado grande para hacer posible que la muela rectifique una región cóncava en el flanco de una leva i3t...fe-tt-r.t.. t» ?? tm\mmm ??»,»Ummmmm?.^?té m i- -L reentrante. Se han sugerido propuestas para minimizar el desgaste de la muela más pequeña utilizando la muela grande para rectificar tanto de la forma básica de la leva como sea posible, incluyendo parte de las regiones cóncavas a lo largo de los flancos de la leva, y luego utilizando la muela más pequeña simplemente para remover el material dejado en las regiones cóncavas, y luego el rectificado de acabado de la leva en un modo * spark-out" . Se ha descubierto cuando se utiliza tal proceso que la muela grande oculta una región de la superficie cóncava que la misma está generando del fluido refrigerante de modo que puede ocurrir un daño superficial durante el desbaste a la muela de la concavidad cuando se utilizan muelas más grandes. Esto ha creado problemas cuando se intenta lograr un acabado superficial de alta calidad en la concavidad utilizando subsiguientemente una muela más pequeña. En consecuencia, la rectificación de un componente para que tenga regiones cóncavas es efectuado preferentemente utilizando una muela de diámetro pequeño para reducir el ocultamiento de la superficie rectificada por la muela y reducir el daño el cual podría resultar si el refrigerante es ocultado. Dos muelas de diámetro pequeño, típicamente ambas del mismo diámetro, una para desbaste a la muela y la otra para rectificado de acabado pueden ser utilizadas. Las dos £« están montadas preferentemente sobre la misma máquina, de modo que el componente pueda ser acoplado por la muela abrasiva para desbastado en una etapa durante el proceso de rectificación y la otra muela abrasiva durante el proceso de rectificado de acabado. Alternativamente dos muelas similares pueden ser provistas solamente para llevar a cabo la etapa de rectificado final. En cualquier caso, la longitud de contacto entre la muela abrasiva y el componente es reducida, particularmente en las regiones cóncavas de los flancos de una leva reentrante, de modo que el fluido refrigerante tenga buen acceso a la región en la cual está ocurriendo la rectificación en todas las etapas del proceso de rectificación para minimizar el daño superficial el cual puede ocurrir de otra manera si el fluido refrigerante es ocultado, cuando se compara con el uso de muelas abrasivas más grandes . Cuando se emplee aquí el término *pequeño" cuando se aplica al diámetro de las muelas abrasivas significa un diámetro de 200 mm o menor, típicamente de 120 mm. Las muelas de 80 mm y 50 mm han sido utilizadas con un buen efecto. Ha llegado a ser convencional emplear muelas de CBN para rectificar componentes tales como árboles de levas, y puesto que las muelas formadas a partir de tal material son relativamente duras, el traqueteo de la muela puede ser un problema significativo y la presente invención reduce el traqueteo de la muela cuando las muelas de CBN son empleadas, asegurando una fuerza de rectificación relativamente elevada de principio a fin de la rectificación de los componentes, cuando se compara con los procesos convencionales en los cuales profundidades relativamente pequeñas del corte han caracterizado las etapas finales de la rectificación, de modo que virtualmente ninguna fuerza ha existido entre la muela y el componente, de modo que ningún elemento que no sea redondo o alguna irregularidad superficial del componente pueda ser establecida sobre la muela y rebotar y provocar traqueteo. Los resultados hasta la fecha indican que la profundidad del corte debe ser al menos de dos veces y típicamente de 4 a 5 veces la que hasta ahora ha sido considerada apropiada para el rectificado de acabado, y por lo tanto la fuerza entre la muela y el componente como está propuesta por la invención es incrementada de acuerdo con esto. Cuando se utilizan dos muelas pequeñas en una máquina de dos ejes, un arreglo preferido es para los dos ejes que van a estar montados verticalmente uno arriba del otro en el extremo externo de la armazón pivotante la cual se puede hacer oscilar alrededor de un eje horizontal con relación a un cabezal portamuelas deslizante. Haciendo oscilar el brazo hacia arriba o hacia abajo de modo que uno o el otro de los ejes llegará a ser alineado con el eje de la pieza de trabajo, y haciendo avanzar el cabezal portamuelas con respecto al cual la armazón es movida oscilantemente con relación al eje de la pieza de trabajo, de modo que una de las muelas abrasivas se pueda hacer avanzar hacia, o retrocedida apartándose de la pieza de trabajo. El brazo puede ser subido y bajado utilizando medios de accionamiento neumáticos o hidráulicos, o medios de accionamiento de solenoide o de motor eléctrico. En donde una de las muelas va a ser utilizada para el desbaste a la muela y la otra para el rectificado de acabado, se prefiere que la muela abrasiva para desbaste sea montada sobre el eje superior puesto que tal arreglo presenta una estructura más rígida en su condición descendida. La configuración más rígida tiende a resistir las fuerzas incrementadas asociadas con el desbaste a la muela. Una máquina rectificadora para efectuar estos métodos requiere un sistema de control a base de computadora programable para generar señales de control para hacer avanzar y retroceder la muela abrasiva y controlar la aceleración y desaceleración del dispositivo de accionamiento del cabezal y por lo tanto su velocidad giratoria instantánea y por lo tanto aquella de la pieza de trabajo. Un programa de ,.y „. ,^..í* l ?.i**?i* .j*., computadora para controlar una computadora la cual forma parte de tal máquina rectificadora, es requerido para lograr cada uno de los procesos de rectificación descritos aquí.

Breve Descripción de los Dibujos La invención será descrita ahora a manera de ejemplo con referencia a los dibujos que se anexan, en los cuales : La Figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina rectificadora de muelas gemelas; y la Figura 2 es una vista agrandada de parte de la máquina mostrada en la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En los dibujos, la bancada de la máquina está denotada por la referencia numérica 10, el montaje del cabezal como 12 y el contracabezal 14. La mesa de trabajo 16 incluye una guía 18 a lo largo de la cual el cabezal 14 puede moverse y ser colocado y fijado a lo largo de la misma. La máquina está propuesta para rectificar levas de árboles de levas para motores de vehículo, y es especialmente adecuada para la rectificación de levas que tienen regiones cóncavas a lo largo de sus flancos. Sin embargo, podría ser utilizada con modificaciones menores, para rectificar componentes cilindricos tales como cigüeñales, y particularmente el muñón de un cigüeñal. Un dispositivo de accionamiento giratorio (no mostrado) está contenido dentro del alojamiento del montaje del cabezal 12 y un dispositivo de montaje del árbol de levas y de transmisión del accionamiento 20 se extiende desde el montaje del cabezal 12 tanto para soportar como para hacer girar el árbol de levas. Un dispositivo de soporte del árbol de levas adicional (no mostrado) se extiende hacia el cabezal desde el contracabezal 14. Dos muelas abrasivas 22 y 24 son llevadas en los extremos exteriores de los dos ejes, ninguna de las cuales es visible pero las cuales se extienden dentro de una pieza fundida 26 desde el lado a mano izquierda hasta el lado a mano derecha de la misma, en donde los ejes son fijados a dos motores eléctricos en 28 y 30 respectivamente para hacer girar los ejes centrales de los ejes. Esto transmite el accionamiento a las muelas 22 y 24 montadas sobre los mismos. El ancho de la pieza fundida 26 y por lo tanto la longitud de los ejes es tal que los motores 28 y 30 están localizados bastante a la derecha de la región que contiene la pieza de trabajo (no mostrada) y el contracabezal 14, de modo que las muelas 22 y 24 se hagan avanzar para acoplar las levas a lo largo de la longitud del árbol de levas, de modo que los motores no interfieran con el contracabezal. La pieza fundida 26 es una parte integral de (o está fijada al extremo delantero de) una pieza fundida más grande 32 la cual está fijada de manera oscilante por medio de un montaje de cojinete principal (oculto de la vista pero un extremo del cual puede ser observado en 34) de modo que la pieza fundida 32 pueda oscilar hacia arriba y hacia abajo con relación al eje del cojinete principal 34, y por lo tanto con respecto a una plataforma 36. Esta última forma la base del montaje del cabezal portamuelas el cual es deslizable ortogonalmente con relación al eje de la pieza de trabajo a lo largo de una guía, el extremo frontal de la cual es visible en 38. Esta comprende la parte estacionaria de un motor lineal (no mostrado) el cual incluye preferentemente cojinetes hidrostáticos para hacer posible que el montaje masivo designado generalmente 40 se deslice libremente y con una fricción mínima y rigidez máxima a lo largo de la guía 38. Esta última es fijada a la armazón de la máquina principal 10 porque es la guía 42 la cual se extiende a ángulos rectos con respecto a la misma, a lo largo de la cual la mesa de trabajo 16 puede deslizarse. hü-n-j-r 1 MÜi tf Tí?íii éiiéí Los dispositivas de accionamiento son provistos para mover la mesa de trabajo con respecto a la guía 42, pero este dispositivo de accionamiento no es visible en los r dibujos. Las muelas abrasivas son típicamente muelas CBN. La máquina está diseñada para su uso con muelas abrasivas de diámetro pequeño iguales a o menores que 200 mm de diámetro. Se han llevado a cabo pruebas utilizando muelas de 100 mm y de 80 mm. Las muelas más pequeñas tales como las muelas de 50 mm también podrían ser utilizadas. Como se puede observar mejor en la Figura 2, el refrigerante puede ser dirigido sobre la región de rectificación entre cada muela y una leva por medio de los conductos 44 y 46 respectivamente, los cuales se extienden desde un colector (no mostrado) suministrado con el fluido refrigerante por medio de una tubería 48 desde una bomba (no mostrada) . Se proveen medios de válvula dentro del colector (no mostrado) para dirigir el fluido refrigerante ya sea por medio de la tubería 44 hasta la salida 50 del refrigerante o por medio de la tubería 46 hasta la salida 52 del refrigerante. La salida del refrigerante es seleccionada dependiendo de cual muela está siendo utilizada en ese período de tiempo.

Los medios de válvula o la bomba de suministro del refrigerante o ambos, son controlados para hacer posible que un escurrimiento fluya ya sea desde la salida 50 o 52, durante un paso de rectificación final asociado con la rectificación de cada una de las levas. Una computadora (no mostrada) está asociada con la máquina mostrada en las Figuras 1 y 2, y las señales de un tacómetro (no mostrado) asociado con el dispositivo de accionamiento del cabezal, desde los sensores de la posición asociados con los movimientos lineales del montaje del cabezal portamuelas y de la mesa de trabajo, haciendo posible que la computadora genere las señales de control requeridas para controlar la tasa de alimentación, la rapidez de giro de la pieza de trabajo y la posición de la mesa de trabajo y si se desea, la rapidez de giro de las muelas abrasivas, para los propósitos descritos aquí. Como se indicó anteriormente, la máquina mostrada en las Figuras 1 y 2 puede ser utilizada para rectificar levas de los árboles de levas, y es de uso particular en la rectificación de levas las cuales tienen una forma ligeramente cóncava a lo largo de uno o ambos de sus flancos. El radio de curvatura en tales regiones cóncavas es típicamente del orden de 50 o 100 mm y, como se sabe bien, es imposible rectificar completamente la curvatura cóncava lA^i&^^^ -É- ^^-ij-É^-^-ii utilizando las muelas de diámetro más grande - (usualmente en exceso de 300 mm de diámetro) , las cuales han sido empleadas convencionalmente para rectificar componentes tales como los árboles de levas y cigüeñales. Utilizando dos muelas abrasivas de diámetro pequeño, similares, y montando las mismas en la máquina de las Figuras 1 y 2, no solamente las regiones convexas, sino también cualesquiera regiones cóncavas de los flancos (cuando sea necesario) , pueden ser rectificadas sin el desmontaje de la pieza de trabajo. Además, si las muelas abrasivas apropiadas son utilizadas (de modo que el desbaste a la muela y el rectificado de acabado puedan ser efectuados por la misma muela) , la rectificación puede ser efectuada aún sin cambiar de una muela a otra) .

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

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método de rectificación de un componente no cilindrico con una muela abrasiva montada sobre un cabezal portamuelas, caracterizado porque comprende los pasos de hacer girar el componente a través de solo una revolución única durante une etapa de rectificación final, y controlar la profundidad del corte y hacer variar la rapidez de giro del componente para lograr una capacidad de remoción del metal específica substancialmente constante durante la revolución única. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el avance del cabezal portamuelas durante la etapa de rectificación final es ajustado para producir la profundidad deseada del corte. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la profundidad del corte es mantenida constante. . Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual el componente es una leva que tiene un resalte, una base y flancos, la leva está montada en un cabezal, caracterizado porque la velocidad de rotación del cabezal se hace variar entre 2 y 20 rpm durante la revolución única de la leva durante la etapa de rectificación final, con una velocidad inferior que es utilizada para rectificar los flancos y una velocidad más grande que es utilizada durante la rectificación del resalte y la base de la leva. 5. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque durante la etapa de rectificación final una potencia de 17.5 kW está disponible para hacer girar la muela abrasiva, el diámetro de la muela abrasiva está en el intervalo de 80-120 mm, y la profundidad del corte se encuentra en el intervalo de 0.25 a 0.5 mm. 6. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque no deja un escalón, protuberancia o hueco indeseable en el punto en donde la muela abrasiva acopla primero el componente en el inicio de la revolución única de la etapa de rectificación final, el dispositivo de accionamiento del cabezal está programado para generar un exceso ligero de la función pedida de modo que la muela permanezca en contacto con el componente durante ligeramente más de 360° de rotación de esta última. 7. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque durante la revolución única del » « lirtÉÜfli **£*-&—->—«*..-—.^...- ¿triÉtt,^?lPJ^ltt^^*t^' ^1 componente, la rapidez de giro del cabezal es controlada adicionalmente para mantener una demanda de potencia substancialmente constante sobre el dispositivo de accionamiento del eje de la muela durante la etapa de rectificación final para reducir el traqueteo y las marcas de la rectificación sobre la superficie del componente. 8. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la rapidez de giro del cabezal se hace variar para tomar en cuenta cualquier variación en la longitud de contacto entre la muela abrasiva y el componente durante la rotación de esta última, lo cual asegura que la capacidad de remoción del metal sea mantenida verdaderamente constante de modo que todas las partes de la circunferencia de la muela abrasiva efectúen la misma cantidad de trabajo, con el resultado de que se obtiene un desgaste de la muela substancialmente constante. 9. Un método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la aceleración y desaceleración del cabezal, así como la rapidez de giro del cabezal, son controlados durante el giro único de la etapa de rectificación final, para lograr un desgaste de la muela substancialmente constante durante la rectificación. 10. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el componente tiene al menos una región cóncava, en donde el rectificado es efectuado utilizando al menos una muela de diámetro pequeño, tanto para el desbaste a la muela como el rectificado de acabado del componente, de modo que el fluido refrigerante tenga buen acceso a la región en la cual está ocurriendo el rectificado durante todas las etapas del proceso de rectificado para minimizar el daño superficial que puede ocurrir de otra manera si el fluido refrigerante es ocultado, como cuando se utiliza una muela más grande. 11. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque una máquina rectificadora es utilizada la cual tiene dos muelas de diámetro pequeño montadas sobre la misma, cualquiera de las cuales puede ser acoplada con el componente para el rectificado. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque una de las dos muelas es utilizada para el desbaste a la muela y la otra para el rectificado de acabado. 13. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material rectificador de la o de cada muela abrasiva es CBN. 14. Un método de rectificado de un componente cilindrico o no cilindrico bajo el control por computadora, hipara efectuar una primera etapa en la cual una muela abrasiva rectifica el componente para remover una profundidad relativamente grande del material mientras que el componente es girado por un cabezal impulsado por motor alrededor de su eje, con el control por computadora de la rapidez de giro del cabezal todo el tiempo durante cada rotación para mantener una tasa de remoción del material substancialmente constante, de modo que el tiempo para la primera etapa de rectificado es reducido al período más breve relacionado con la potencia disponible; y una segunda etapa en la cual la velocidad de rotación del cabezal es reducida, y el componente es rectificado al tamaño de acabado con los parámetros del rectificado y particularmente el avance de la muela y la rapidez de giro del cabezal que son controlados por computadora de modo que la demanda de potencia sobre el motor de accionamiento no exceda la clasificación de potencia máxima para el motor mientras que se mantiene la misma capacidad de remoción constante del material en todos los puntos alrededor del componente durante la segunda etapa. 15. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el avance de la muela y la rapidez de giro del cabezal son ajustados durante la segunda etapa, de modo que el componente sea rectificado al tamaño del acabado durante una sola revolución. 16. Un método de conformidad con las reivindicaciones 14 o 15, caracterizado porque la computadora es programada para ajustar la rapidez de giro del cabezal para acomodar cualquier variación en la longitud de contacto en cualquier región alrededor del componente. 17. Una máquina rectificadora cuando es programada para efectuar un método de rectificado como se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque incluye un sistema de control a base de computadora programable para generar las señales de control para hacer avanzar y retroceder la muela abrasiva y controlar la aceleración y desaceleración del dispositivo de accionamiento del cabezal y por lo tanto la rapidez de giro instantánea del componente . 18. Un programa de computadora para controlar por computadora la formación de una parte de la máquina rectificadora de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque se utiliza para controlar el proceso de rectificado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16. 19. Un componente, caracterizado porque es producido por un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 o porque se utiliza una máquina de conformidad con la reivindicación 17. 20. Una máquina rectificadora, caracterizada porque es controlada por un sistema de control a base de computadora cuando se programa para efectuar un método de rectificado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16. LAJfc^aAa.A.^toA»..|,|-|Üim-llfef,,^-t r-^-^^i^^^^«-^-.«^iiBM^tA a^f^l...**-*^^!*^*.^^ . REStft^jl DE LA INVENCIÓN La presente invención describe un método de rectificación de un componente tal como una leva, una reducción en el tiempo de rectificado de acabado es logrado haciendo girar el componente a través de solo una revolución única durante un paso de rectificado final y controlando la profundidad del corte y la rapidez de giro del componente durante esta revolución única, para mantener una capacidad de remoción del metal específica substancialmente constante durante el paso de rectificado final. La velocidad del cabezal (12) puede variar entre 2 y 20 rpm durante una revolución única de la leva durante el paso de rectificado final, con la rapidez inferior utilizada para rectificar los flancos y la rapidez superior utilizada durante el rectificado del resalte y la base de la leva. Utilizando una máquina rectificadora (10) que tiene 17.5 kw de potencia disponible para hacer girar la rueda, y cortando una muela abrasiva en el intervalo de 80-120 mm de diámetro, típicamente la profundidad del corte se encuentra en el intervalo de 0.25 a 0.5 mm. O X -I <{ i S<