BRPI0710188A2

BRPI0710188A2 - porta-láminas e cabeçote de fresar

Info

Publication number: BRPI0710188A2
Application number: BRPI0710188-0A
Authority: BR
Inventors: Heinloth Markus; Klötzer Ralf; Klein Helmut
Original assignee: Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co, Kg.
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2011-08-09
Also published as: DE202006006081U1; DE502007000838D1; PL2004354T3; CA2648102A1; RU2008140359A; WO2007115561A1; US7832963B2; CN101389433B; KR20090004948A; EP2004354B1; US20090092456A1; JP2009533232A; MX2008013021A; EP2004354A1; ATE432786T1; RU2424878C2; CN101389433A

Abstract

<B>PORTA-LáMINAS E CABEçOTE DE FRESAR.<D> A presente invenção refere-se a um porta-lâminas para ser fixado em um cabeçote de fresar, que consiste em uma barra em forma de haste e um cabeçote com as lâminas fixadas por meio de soldadura fina com um gume lateral formada por uma face de corte e uma face livre. De acordo com a presente invenção, é prevista uma chanfradura adjacente ao gume lateral e disposta na face livre, com uma largura de chanfradura que para fora diminui respectivamente para O.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PORTA-LÂMINAS E CABEÇOTE DE FRESAR".

A presente invenção refere-se a um porta-lâminas para ser fixa-do em um cabeçote de fresar que consiste em uma barra em forma de hastee um cabeçote com as lâminas fixadas por meio de soldadura fina com umgume lateral formada por uma face de corte e uma face livre.

A presente invenção refere-se ainda a um cabeçote de fresarcom vários porta-lâminas inseridos em desbastes de um corpo básico ondesão respectivamente soldadas lâminas, sendo que os porta-lâminas podemser axialmente ajustados através de um corpo de chaveta e podem ser fixa-dos no cabeçote de fresar por meio de elementos de aperto.

O cabeçote de fresar acima definido, a princípio, é conhecido dapatente DE 40 03 862. Os desbastes para os porta-lâminas, no cabeçote defresar lá descrito, estendem-se a partir de uma face frontal do seu corpo bá-sico paralelamente ao seu eixo de rotação e a uma distância da circunferên-cia, sendo que as lâminas das placas de corte usadas somente se projetamum pouco sobre a face frontal do corpo básico. Além disso, o eixo das cha-vetas redondas destinadas à armação assumem respectivamente uma posi-ção torta relativamente aos eixos dos suportes das placas de corte que por-tam as placas de corte. Por fim, também é previsto ainda uma outra chavetaredonda com parafuso diferencial para o ajuste axial de cada placa de corte,e disposta em um desbaste, que se estende radialmente para dentro a partirda circunferência do corpo básico. Para o ajuste axial e para a armação diri-gida radialmente para fora são usadas chavetas redondas geometricamenteidênticas. Como vantagem dessa cabeça porta-lâminas é frisado o fato deque, em virtude da posição dos desbastes que alojam os suportes das pla-cas de corte com relação ao eixo de rotação do corpo básico, somente ocor-rem forças centrífugas dirigidas radialmente, sem componentes axiais. Estasforças podem ser bem absorvidas, pois os desbastes não se encontram dire-tamente na circunferência do corpo básico, e sim, radialmente para dentro, auma distância da circunferência. Portanto, a cabeça porta-lâminas tambémestá apropriada para números de rotações extremamente altas e a forçacentrifuga resultante. De modo vantajoso é possível um ajuste fino dos ele-mentos de corte em sentido axial, sem sobreposição com componentes ra-diais.

Ao passo que, de acordo com o estado da técnica, eixos de ma-nivela para automóveis de passeio recebem acabamento final através de umprocessamento finish por meio de retificação ou retificação de correia, sendoque a retificação é executada, de acordo com o processo, sob o uso de lubrifi-cantes de refrigeração, com o desenvolvimento de ferramentas de fresar a-propriadas, a retificação dos eixos de manivela foi substituída por um proces-so de fresar. Devido à construção do eixo de manivela é usado um processode fresar rotativo com um posicionamento excêntrico da ferramenta, sem a-vanço axial. Nisso, a ferramenta executa um movimento de abaixamento, de-vido ao qual a configuração dos assentos dos mancais é gerada exclusiva-mente pelo gume lateral da ferramenta. Nisso, a ferramenta precisa ser posi-cionada de tal modo em relação à peça a ser trabalhada que seja garantidoque durante a intervenção do gume lateral toda a linha de vértice do assentodo mancai seja coberta. Condicionado pelo processo, áreas centrais do gumelateral são mais usadas do que as outras áreas. Isto faz com que a lâminasofre um desgaste maior na área central do que nas áreas externas.

Mais detalhes sobre o processo de fresar rotativo ortogonal sãodescritos, por exemplo, na patente DE 10 2004 022 360 A1. Porém, o pro-cesso de fresar rotativo com orientação excêntrica da ferramenta sem avan-ço axial apresenta uma desvantagem decisiva. Em virtude do fato de quenesse processo o gume lateral da ferramenta executa uma operação de a-baixar, os menores erros de lâmina ou o desgaste da ferramenta imediata-mente têm uma influência negativa sobre a forma e qualidade de superfíciesa serem obtidas. Sobretudo, o desgaste de ferramenta diferenciado causauma divergência de forma prematura.

A presente invenção tem a tarefa de eliminar as desvantagensacima definidas, em especial é preciso encontrar uma forma de lâmina queao mesmo tempo garante um processamento da ferramenta com precisãode forma e também uma vida útil mais longa possível.A presente invenção também tem a tarefa de fornecer um cabe-çote de fresar apropriado para tal.

A primeira tarefa é solucionada com a ajuda de um porta-lâminas de acordo com a reivindicação 1. De acordo com a presente inven-ção, o porta-lâminas possui uma chanfradura adjacente ao gume lateral edisposto na face livre com uma largura de chanfradura que para fora diminuirespectivamente para 0. Outras formas de execução do porta-lâminas sãodescritas nas sub-reivindicações.

A tarefa também é solucionada com a ajuda de um cabeçote defresar de acordo com a reivindicação 10 que é caracterizado por três porta-lâminas que estão dispostos com um esquadro eqüidistante um do outro.

Nos porta-lâminas conhecidos de acordo com o estado da técni-ca, sem a chanfradura de acordo com a presente invenção, ocorre um altodesgaste inicial no centro da lâmina, isto é, o lugar, onde a lâmina tem otempo de contato mais longo com a peça a ser trabalhada. As áreas no ladoda borda com uma intervenção de corte essencialmente mais curta mostram,pelo contrário, um desgaste de face livre menor. Quando for usado o porta-lâminas de acordo com a presente invenção, em contrapartida, a área dedesgaste digressivo com um desgaste da face livre inicial alto pode ser cla-ramente reduzida, de modo que a área, onde o desgaste da face livre ocorrelinearmente, foi respectivamente ampliada.

Demais detalhes da presente invenção serão explicados com aajuda das figuras. Elas mostram:

a figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um cabeçote de fresar comtrês porta-lâminas,

a figura 2 mostra uma apresentação em forma de modelo de arame do ca-beçote de fresar, segundo a figura 1,

a figura 3 mostra uma seção transversal longitudinal através de um cabeçotede fresar sem porta-lâminas,

a figura 4 mostra uma vista lateral de um porta-lâminas,

a figura 5 mostra um croqui do princípio da posição relativa de um porta-lâminas em relação a uma peça de aperto e um corpo de chaveta para oajuste axial,

a figura 6 mostra uma outra vista lateral do porta-lâminas,a figura 7 mostra uma ampliação de um recorte da área "A",as figuras 8 e 9 mostram respectivamente vistas ampliadas das lâminas deacordo com a figura 4 em diversas formas de execução,

a figura 10 mostra uma vista de cima sobre a face livre da lâmina,a figura 11 mostra uma curva de desgaste esquemática.

O cabeçote de fresar mostrado nas figuras 1 a 3 consiste essen-cialmente em um corpo básico 10, onde são fixados por meio de soldadurafina três porta-lâminas 11 com lâminas 12 respectivamente fixadas por meiode soldadura. Os porta-lâminas 11 são respectivamente inseridos em furos22 que estão dispostos paralelamente ao eixo longitudinal 13 (veja a figura3). Essencialmente em direção radial ou levemente inclinado para tal sãoprevistos mais furos no corpo básico 10, onde estão dispostos corpos dechaveta 14 que podem ser deslocados em direção radial por meio de umparafuso de ajuste 15, de preferência, um parafuso de rosca dupla.

Como é evidente na figura 5, os corpos de chaveta 14 possuemfaces de chaveta 16 que vão diagonalmente ao plano radial do corpo básico,de modo que em um movimento radial do corpo de chaveta 14 o porta-lâminas 11 pode ser deslocado ao longo do seu eixo longitudinal, isto é, emdireção axial. Para o aperto dos porta-lâminas serve o elemento de aperto18 que é disposto centralmente e possui três faces de aperto 19 que se en-costam em respectivas faces de aperto dos porta-lâminas 11.0 elemento deaperto 18 pode ser fixado por meio de um parafuso 21 que preferencialmen-te é um parafuso de rosca dupla. O elemento de aperto 18, no caso apresen-tado, serve para a fixação de três porta-lâminas 11, cada um apresenta umaface plana 20. Em virtude da formação do elemento de aperto 18 e da dispo-sição das faces de aperto 19 em uma forma triangular, é obtido um alinha-mento exato das lâminas 12 e dos porta-lâminas 11 sob um ângulo de 120°entre si (veja a figura 1). Cada porta-lâminas 11 pode ser axialmente ajusta-do através de uma chaveta redonda e o respectivo parafuso 15. Para o ali-nhamento paralelamente ao eixo dos porta-lâminas e, por conseguinte, daslâminas, servem os furos 22. A face 23 serve para garantir que não haja ne-nhum contato de linhas entre os porta-lâminas 11 e o furo 22. Como é mos-trado na figura 4, o porta-lâminas 11 também possui uma face inclinada 24,cuja inclinação corresponde à inclinação de uma face 19 do elemento deaperto.

Como alternativa é possível, no lugar dos furos precisamenteajustados, usar um anel de aperto externo junto com um elemento de apertodisposto de modo axialmente centralizado, entre os quais os porta-lâminas11 podem ser fixados. O anel de aperto é então fixado no corpo básico 10por meio de parafusos ou por contração.

Detalhes da presente invenção são evidentes especialmente nasfiguras 7, 9 e 10 que mostram vistas ampliadas das lâminas ou da produçãode lâminas. A figura 8 mostra uma forma de execução opcional onde a áreade lâminas interior e exterior é angulada perante a área de lâmina central.

A chanfradura 29 que serve de chanfradura pré-desgaste tem atarefa de reproduzir o quadro de desgaste característico para o processo,levando em consideração a inclinação das lâminas necessária que vai demodo côncavo para dentro. Com isso, o decurso de desgaste digressivo éencurtado. Começa-se, por assim dizer, logo na área de desgaste linear. Sena lâmina não houvesse nenhuma chanfradura de pré-desgaste levando emconsideração a inclinação necessária das lâminas, que vai de modo côncavopara dentro, uma divergência de forma já ocorreria na área de desgaste di-gressiva e, por conseguinte, a vida útil seria encurtada por causa da diver-gência de forma.

A fim de se obter a forma de lâmina de acordo com a presenteinvenção, a face livre da lâmina 25 ou é retificada em forma de telhado sobmanutenção do ângulo livre (em caso de raios grandes e comprimentos delâminas curtos), ou, como mostra a figura 9, seria retificado de modo conve-xo sob um raio R que preferencialmente é de 900 mm.

Em virtude da configuração de acordo com a figura 9 surge umadistância do ponto mais alto 27 da lâmina para o ponto mais baixo de 4 μητι.Se em um segundo passo de trabalho for retificada uma chanfradura 29 naface livre 28, sendo que o ângulo de inclinação da lâmina é mantido, resultea forma de execução da chanfradura mostrada na figura 10 que mais oumenos no centro da lâmina 25 possui a maior largura de 4 pm. A chanfradu-ra estende-se até as extremidades do gume 25 ou um lugar que termina umpouco antes, sendo que a chanfradura 29 vai estreitando-se continuamenteaté uma largura de 0 mm em ambos os lados. Portanto, a chanfradura resul-ta de um corte tipo corda de uma face livre em forma de telhado ou convexa,que é disposta sob um ângulo livre de 10°. O ângulo de corte ortogonal daferramenta é uniformemente 0o. As lâminas 12 são retificadas de modo côn-cavo sob um ângulo de inclinação de 90° ou um ângulo um pouco menor emrelação ao eixo de rotação da ferramenta, fazendo com que resulta a eleva-ção de 4 μm do ponto 27. Devido a esta medida consegue-se que no lugardo decurso de desgaste de acordo com a curva 30 na figura 11 que surgeem porta-lâminas conhecidos de acordo com o estado da técnica, um decur-so de desgaste 31 onde a área linear de desgaste foi consideravelmenteprolongada, pois a área de desgaste inicial digressiva foi encurtada pelo res-pectivo tempo.

Na variação de execução mostrada na figura 8, um gume lateralangulado em 5o estende-se sobre uma largura "a" de 2 mm, que é seguidopor um gume lateral 25b que está disposto verticalmente em relação ao eixolongitudinal 26 que vai para ao eixo de rotação 13. No lado interno segue umgume lateral 25c que também está inclinado em 5o.

Em virtude da realização de áreas externas anguladas (entalheduplo), dada de acordo com a figura 8, eventualmente selecionado adicio-nalmente, com uma lâmina preparada com uma chanfradura de pré-desgaste, conscientemente a área de lâmina interna e externa são retiradasda área de contato da lâmina. Nas duas lâminas sem "entalhe duplo" ocorrenestas áreas um desgaste maior de área livre. Na área da lâmina central,onde de acordo com a experiência ocorre a maior área de superfície livre,todas as três lâminas cortam juntas. Por assim dizer, o comportamento dedesgaste é aproveitado em favor da forma de apoio de eixo de manivelaconvexa exigida.

Claims

1. Porta-lâminas para ser fixado em um cabeçote de fresar, queconsiste em uma barra em forma de haste e um cabeçote com as lâminasfixadas por meio de soldadura fina com um gume lateral (25) formada poruma face de corte e uma face livre, caracterizado por uma chanfradura (29)adjacente ao gume lateral (25) e disposta na face livre, com uma largura dechanfradura que para fora diminui respectivamente para 0.

2. Porta-lâminas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a chanfradura (29) está disposta mais ou menos no centroem relação ao gume lateral (25).

3. Porta-lâminas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que a largura de chanfradura máxima é de < 10 μm, pre-ferencialmente, de < 4 μm.

4. Porta-lâminas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de que a largura de chanfradura em ambos os ladosdiminui continuamente até 0 μm e/ou que a chanfradura (29) estende-se aolongo de toda a largura do gume lateral.

5. Porta-lâminas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4,caracterizado pelo fato de que a chanfradura (29) é feita por meio de duasoperações de retificação subseqüentes, a dizer, uma primeira retificação daárea da face livre (28) adjacente à lâmina para obter uma forma convexa oude telhado, e uma retificação parcialmente plana subseqüente dessa área deface livre.

6. Porta-lâminas, de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o raio da área da face livre de retificação convexa é de R =-900 mm ±100 mm.

7. Porta-lâminas, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6,caracterizado pelo fato de que o ângulo livre é de 10° ± 2o.

8. Porta-lâminas, de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopor uma lâmina angulada, sendo que uma parte central da lâmina (25b) vaiverticalmente ao eixo longitudinal da barra, e as áreas parciais de lâminas(25a, 25c) que a seguem lateralmente estão inclinadas relativamente a estasob um ângulo de < 10°, de preferência, < 5o.

9. Porta-lâminas, de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a relação do comprimento da área parcial da lâmina (25a)angulada que se encontra radialmente no lado externo, em relação à áreaparcial de lâmina (25b) é de 2:3, e/ou a relação do comprimento da áreaparcial da lâmina (25c) angulada radialmente interno para a área parcial dogume lateral (25a) é de 2:1.

10. Cabeçote de fresar com vários porta-lâminas inseridos emdesbastes de um corpo básico onde lâminas são fixadas respectivamentecom soldadura fina, sendo que os porta-lâminas podem ser respectivamenteaxialmente deslocados através de um corpo de chaveta, e ser fixados pormeio de elementos de aperto, caracterizado por dois porta-lâminas comodefinidos em uma das reivindicações 1 a 9, que estão dispostos a uma me-dida de ângulo eqüidistante um em relação ao outro.