ES2258648T3 - Herramienta de corte e insercion de corte para ella. - Google Patents
Herramienta de corte e insercion de corte para ella.Info
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Abstract
Una herramienta cortadora (10), que tiene un eje longitudinal (A), comprende un cuerpo (12) de herramienta, que tiene como mínimo una pata de montaje (20) formada en una posición delantera (18) de ésta, comprendiendo la como mínimo una pata de montaje un bolsillo (16) receptor de insertos y un inserto cortador (14) retenido en él; el bolsillo receptor de insertos comprende una pared de base (22) y una pared lateral (24) dirigida transversalmente a la pared de base, un rebaje sustancialmente circular (26) se extiende hacia abajo desde la pared de base, el rebaje tiene una pared inferior (28) limitada por una pared periférica vertical (30), y un agujero roscado (32), que tiene un eje (B) de agujero roscado, se extiende hacia abajo desde la pared inferior del rebaje; el inserto cortador comprende una superficie superior (46), una superficie inferior (48) y una superficie lateral (50) que se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior, una intersección entre la superficie superior y la superficie lateral define partes (51) de borde de corte que se extienden periféricamente de forma continua, una protuberancia cilíndrica (52) se extiende hacia abajo desde la superficie inferior, la protuberancia tiene una superficie inferior (54) rodeada por una superficie periférica (56), y un agujero pasante (57), que tiene un eje de agujero (E), se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior; un tornillo retenedor (34) pasa a través del agujero pasante y se acopla por rosca con el agujero roscado, la superficie periférica (56) está contigua a la pared periférica (30) y la superficie inferior (48) está contigua la pared de base (22).
Description
Herramienta de corte e inserción de corte para
ella.
El presente invento se refiere a una herramienta
cortadora que emplea insertos cortadores orientables y en particular
a una fresa que retiene insertos cortadores redondos.
Se conocen herramientas que tienen insertos
cortadores con bordes cortadores redondos. Típicamente, un inserto
cortador de este tipo comprende una superficie superior redonda, una
superficie inferior redonda y una superficie lateral que se extiende
entre las superficies superior e inferior. La intersección de la
superficie superior y la superficie lateral forma un borde cortador
redondo. Un ejemplo de un inserto cortador de este tipo es descrito
en la Patente de EEUU Nº 5.934.844 de Woolley. Típicamente, el
inserto cortador es retenido en un bolsillo que recibe al inserto en
una porción delantera de la herramienta.
Un modo simple de retener el inserto cortador en
el bolsillo receptor del inserto es usando un tornillo retenedor
que pasa a través de un agujero pasante del inserto cortador y se
acopla mediante rosca con un agujero roscado en la pared de base
del bolsillo receptor del inserto. Una desventaja de este tipo de
herramienta cortadora es que el inserto cortador puede rotar sobre
su eje durante el mecanizado. Además, el corte radial y axial
fuerza una acción sobre el inserto cortador que está soportado sólo
por el tornillo retenedor, un hecho que limita el uso de dicha
herramienta cortadora a condiciones de mecanizado ligeras.
Se conocen herramientas cortadoras que
proporcionan un soporte al lateral para el inserto. Por ejemplo, la
Patente de EE.UU. Nº 5.346.336 de Roscigno describe un inserto
cortador de metal que comprende una superficie superior que
intersecciona con una superficie de borde troncocónico para formar
con ella un borde cortador redondo. Cinco facetas planas separadas
de forma equidistante están formadas en la superficie de borde.
Extremos superiores de las facetas están separados debajo del borde
cortador. Un tornillo fijador fija el inserto al asiendo de un
soporte, de tal modo que dos de las facetas son presionadas contra
sus áreas de contacto planas respectivas formadas sobre una
superficie de posicionamiento del soporte. Cada una de las facetas
forma un ángulo agudo relativo a un eje central del inserto.
Una desventaja del inserto y soporte de la `336
es que el número de posiciones de orientación está limitado y
depende del ángulo requerido entre las dos áreas planas de contacto
del soporte. Es más, el inserto no está provisto de medios de
soporte para evitar la carga y el doblado del tornillo de fijación
como resultado de las fuerzas dirigidas radialmente hacia fuera que
actúan, por ejemplo, en la dirección de la flecha de la referencia
numérica 10 de la Fig. 4 de
`336.
`336.
Otros insertos cortadores que tienen superficies
de soporte planas en sus superficies laterales son mostradas, por
ejemplo, en las Patentes de EEUU Nos. 6.053.671 de Stedt y otros,
6.152.658 de Satran y otros. y 6.164.878 de Satran y otros. En
estas patentes, una superficie inferior del inserto es contigua a
una pared de base del bolsillo que recibe al inserto y la
superficie lateral del inserto es presionada contra una pared
lateral del bolsillo que recibe al inserto. Para orientar cada uno
de los insertos cortadores en una nueva posición de corte, el
tornillo retenedor tiene que ser aflojado completamente y el inserto
cortador tiene que ser levantado hacia arriba desde su bolsillo
hasta que sus superficies de contacto lateral ya no hace contacto
con las paredes laterales del bolsillo que recibe al inserto. Sólo
entonces, el inserto puede ser rotado en una nueva posición
indexada.
En la Patente de EEUU Nº 5.658.100 de Deiss y
otros se describe un inserto cortador en el que su superficie
inferior es contigua a una pared de base del bolsillo que recibe al
inserto. El inserto es fijado a la pared de base por medio un
tornillo retenedor. Para evitar la rotación del inserto cortador
sobre su eje, el inserto cortador está provisto de una pluralidad
de depresiones en su superficie superior. A las depresiones se
acopla una mordaza de sujeción que es soportada sobre el cuerpo de
herramienta y retenida allí por medio de un tornillo de
seguridad.
La mordaza de sujeción de la `100 complica la
construcción de la herramienta y puede alterar el flujo de virutas
durante el mecanizado. Además, una desventaja de la herramienta de
la `100 es que es necesario aflojar tanto el tornillo de fijación
de la mordaza de sujeción y el tornillo retenedor del inserto
cortador para permitir la rotación del inserto en otra posición de
orientación. Durante la rotación del inserto cortador en una nueva
posición de orientación debe prestarse atención a la posición
rotacional exacta del inserto cortador para garantizar que la
depresión deseada sea opuesta a la mordaza de sujeción para permitir
su acoplamiento mutuo.
En la Patente de EEUU Nº 5.236.288 de Flueckiger
se describe un inserto cortador orientable redondo en el cual su
superficie inferior es contigua a una pared de base de un bolsillo
receptor de un inserto. El inserto cortador es retenido en el
bolsillo por medio de un tornillo retenedor. El inserto cortador
está bloqueado en una posición angular fija en el bolsillo por un
tornillo de punta cónica que se asienta en un rebaje formado en la
cara trasera del inserto.
Una desventaja del cortador de la `288 es que el
inserto cortador no está bien soportado contra las fuerzas
cortadoras dirigidas radialmente hacia fuera que tienden a retirar
el inserto cortador de su bolsillo. Además, para rotar el inserto
cortador hasta una siguiente posición de orientación se requiere
aflojar tanto el tornillo retenedor como el tornillo de punta
cónica.
En la Patente de EEUU Nº 5.810.518 de Wiman y
otros se muestra otro ejemplo para apretar insertos cortadores
redondos contra sus bolsillos. Como se muestra en la Fig. 5 de la
`518, un inserto cortador es montado en una superficie de soporte
de un soporte de inserto. El inserto incluye una superficie inferior
que tiene ranuras y porciones de superficie planas dispuestas entre
las ranuras. La superficie de soporte incluye nervios que ajustan
en sus respectivas ranuras del inserto. Algunas de las porciones de
superficie planas del inserto apoyan contra una porción plana, sin
nervios, de la superficie de soporte.
A pesar del hecho de que el acoplamiento de
nervios- ranuras evita la rotación del inserto cortador, este
disposición reduce significativamente el área total de las
superficies tangenciales entre sí, de contigüidad axial y radial
entre el inserto cortador y su soporte y, por tanto, tal disposición
no es adecuada para condiciones duras de mecanizado puesto que
depende de la capacidad de llevar carga del tornillo retenedor que
retiene el inserto cortador en su soporte.
En la Patente de EEUU Nº 4.812.087 de Stashko se
describe una fresa que retiene una pluralidad de insertos
cortadores redondos. Cada uno de los insertos está montado en un
asiento de inserto que tiene, de acuerdo con una realización, como
mínimo un par de superficies laterales planas que están contiguas a
las superficies asociadas del bolsillo para obtener máxima rigidez
en asentar y evitar la rotación del inserto. De acuerdo con otra
realización, cada asiento de inserto es un rebaje que se extiende
hacia atrás que tiene su pared trasera comprendiendo una parte
troncocónica que termina en una parte inferior cilíndrica. Los
insertos cortadores tienen una forma que se corresponde con la
forma de los asientos. Puesto que los insertos cortadores están
montados tangencialmente sobre el borde, las virutas creadas durante
el mecanizado fluyen sobre la parte cónica y la parte cilíndrica en
el lado de los insertos cortadores. Por consiguiente, la superficie
lateral de los insertos cortadores puede dañarse y afectar al
empotramiento de los insertos cortadores cuando son orientados a
una nueva posición de corte.
Puesto que los insertos cortadores redondos de
la `087 tienen su cara inferior 59 asentada sobre la cara de
asiento 50 del bolsillo, pueden ser asentados hacia atrás o bien en
el asiento cónico como se muestra en la Fig. 5 o en un bolsillo de
superficies planas como se muestra en la Fig. 14. Además, la
construcción del inserto cortador es tal que no puede funcionar
como un inserto cortador redondo montado radialmente que tenga un
ángulo positivo de inclinación respecto a la vertical.
Otro tipo de inserto cortador redondo que tiene
una protuberancia que se extiende hacia abajo desde una superficie
inferior de éste es descrita en la Publicación de Patente Abierta
Depositada Japonesa Nº 11-197906. Como se muestra
en la `906, la punta desechable 10 tiene una protuberancia 13 que se
extiende desde la superficie trasera de una punta 11 en forma de
disco. La protuberancia está provista de superficies de bloqueo 15
planas que se unen a superficies 22 de unión planas en la
herramienta de unión. Así, se evita la rotación de la punta
desechable 10 en su bolsillo.
Una desventaja de la herramienta de la `906 es
que permite sólo dos posiciones de orientación del inserto
cortador. Además, para orientar el inserto cortador el tornillo
apretador 30 tiene que ser completamente aflojado y el inserto
cortador tiene que ser retirado de su bolsillo para que pueda ser
rotado hasta una nueva posición de orientación.
En la publicación de patente japonesa abierta a
inspección pública núm. 2000-52111 se describe un
inserto cortador de la `111 que tiene una protuberancia que se
extiende desde su superficie trasera. Sin embargo, el inserto
cortador de la `111 está conectado a su bolsillo mediante
acoplamiento por calor. Esto significa que el diámetro interior del
rebaje 25 del bolsillo de inserto 23 es ligeramente menor que el
diámetro exterior de la protuberancia 32 del inserto 26. Mediante
acoplamiento por calor, la sección convexa 32 del inserto 26 está
acoplada con la sección convexa rebajada 25 del bolsillo de inserto
23 y, al mismo tiempo, la sección 25 rebajada cóncava y las paredes
laterales 23b y 23c aplican presión entre la sección convexa 32 y la
pared lateral 29.
Una desventaja de la herramienta de la `111 es
que la necesidad de hacer contiguas las paredes laterales 23b y 23c
del bolsillo limita el ángulo del intervalo operativo que puede
lograrse con tal herramienta. Además, la retención del inserto
cortador mediante acoplamiento por calor limita la indexación
sencilla del inserto cortador dentro de su bolsillo.
Es el objeto del presente invento crear una
herramienta cortadora y por tanto un inserto cortador redondo que
reduzca significativamente o supere las ventajas antes
mencionadas.
Es otro objeto del presente invento crear una
disposición de agarre segura para fijar el inserto cortador a la
herramienta cortadora.
Un objeto más del presente invento es crear
medios limitadores de la rotación que permitan un fácil indexado
del inserto cortador en su bolsillo.
De acuerdo con el presente invento se crea una
herramienta cortadora que tiene un eje longitudinal (A), la
herramienta cortadora comprende un cuerpo de herramienta, que tiene
como mínimo una pata de montaje formada en una posición delantera
de éste, comprendiendo la al menos una pata de montaje un bolsillo
receptor de insertos y un inserto cortador retenido en él;
el bolsillo receptor de insertos comprende una
pared de base y una pared lateral dirigida transversalmente a la
pared de base,
un rebaje sustancialmente circular se extiende
hacia abajo desde la pared de base, el rebaje tiene una pared
inferior limitada por una pared periférica vertical, y
un agujero roscado, que tiene un eje (B) de
agujero roscado, que se extiende hacia abajo desde la pared inferior
del rebaje;
el inserto cortador comprende una superficie
superior, una superficie inferior y una superficie lateral que se
extiende entre la superficie superior y la superficie inferior,
- una intersección entre la superficie superior y la superficie lateral define unas porciones de borde cortador que se extienden periféricamente de forma continua,
- una protuberancia cilíndrica se extiende hacia abajo desde la superficie inferior, la protuberancia tiene una superficie inferior rodeada por una superficie periférica, y
- un agujero pasante, que tiene un eje de agujero (E), que se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior;
un tornillo retenedor pasa a través del agujero
pasante y se acopla mediante rosca con el agujero roscado, la
superficie periférica es contigua a la pared periférica y la
superficie inferior es contigua a la pared de base.
Si se desea, el inserto cortador subtiende un
ángulo (\delta) de intervalo de operación de 330º en un eje de
agujero (E).
Preferentemente, la pared periférica vertical
está provista de un vaciado que se extiende axialmente hacia atrás y
radialmente hacia dentro con respecto al eje longitudinal.
Típicamente, el vaciado subtiende un ángulo de
alivio o desahogo (\alpha) en el eje del agujero roscado (B) en el
intervalo de 30º a 60º.
De acuerdo con una realización específica del
presente invento, el ángulo de alivio (\alpha) es de 40º.
Preferentemente, la superficie periférica es
contigua a la pared periférica a lo largo de dos regiones de
contacto separadas adyacentes al vaciado.
Preferentemente, la pared lateral comprende
medios limitadores de la rotación, en los que la superficie lateral
comprende superficies limitadoras de la rotación y en los que las
superficies limitadoras de la rotación están adaptadas para ser
contiguas a los medios limitadores de la rotación.
Preferentemente, las porciones de borde cortador
definen un borde cortador redondo que se extiende
periféricamente.
Típicamente, los medios limitadores de la
rotación son un miembro flexible.
Más típicamente, los medios limitadores de la
rotación son un empujador impulsado hacia fuera.
Más típicamente aún, el empujador es impulsado
hacia fuera por medio de un muelle.
De acuerdo con una realización específica del
presente invento, el empujador es un empujador de bola.
Típicamente, las superficies limitadoras de la
rotación son superficies de orientación por tope adaptadas para
hacer tope con el émbolo.
De acuerdo con una realización específica del
invento, las superficies de orientación por tope del inserto
cortador son planas.
De acuerdo con una realización preferente del
invento, las superficies de orientación por tope del inserto
cortador están rebajadas.
Típicamente, el inserto cortador tiene como
mínimo tres superficies de orientación por tope.
Preferentemente, los medios limitadores de
rotación hacen tope con una única superficie limitadora de la
rotación que constituye una superficie limitadora de rotación
operativa y en que la superficie permanece sin hacer contacto
excepto con la superficie operativa limitadora de rotación.
Típicamente, las superficies limitadoras de
rotación están situadas en la superficie lateral adyacente a la
superficie inferior.
De acuerdo con una realización preferente, las
superficies limitadoras de la rotación están situadas en la
superficie lateral y abren a la superficie inferior.
Preferentemente, el empujador forma un ángulo
interno agudo (\beta) con el eje (B) del agujero roscado.
Típicamente, el ángulo agudo interno (\beta)
está en el intervalo de 70º a 80º.
De acuerdo con una realización específica el
presente invento, el ángulo agudo interno (\beta) es de 73º.
Preferentemente, el rebaje tiene un primer
diámetro (D1), la protuberancia tiene un segundo diámetro (D2) y en
él el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro.
Típicamente, el primer diámetro (D1) es de 0,01
mm a 0,03 mm mayor que el segundo diámetro (D2).
Preferentemente, la pared periférica vertical
está perpendicular a la pared de base.
Más preferentemente, la pared periférica
vertical está perpendicular a la superficie inferior.
Todavía más preferentemente, el eje (B) del
agujero roscado está paralelo al eje (E) del agujero y separado de
éste una primera distancia (L) y en él el eje del agujero roscado
está más cercano al vaciado que el eje del agujero.
Generalmente, cuando la protuberancia está
dentro del rebaje sin que el tornillo retenedor se acople por rosca
con el agujero roscado, los medios limitadores de la rotación ayudan
a ajustar el eje del agujero para que esté paralelo al eje del
agujero roscado.
Más generalmente, cuando la protuberancia esté
dentro del rebaje sin que el tornillo retenedor se acople con el
agujero roscado los medios limitadores de rotación evitan la caída
del inserto cortador fuera del bolsillo receptor del inserto.
Preferentemente, las superficies limitadoras de
la rotación están separadas por igual periféricamente alrededor de
la superficie lateral y forman una pluralidad de posiciones de
orientación en las que, cuando la protuberancia está dentro del
rebaje sin que el tornillo retenedor se acople por rosca con el
agujero roscado o cuando el tornillo retenedor se acople
parcialmente con el agujero roscado, se puede rotar el inserto
cortador alrededor del eje del agujero desde una posición de
orientación hasta otra posición de orien-
tación.
tación.
Típicamente, se da una señal mecánica cuando el
inserto cortador es indexado desde una posición de orientación
hasta otra posición de orientación.
Generalmente, la resistencia a la rotación del
inserto cortador produce la señal mecánica.
Si se desea, la señal mecánica es un clic.
Además si se desea, las posiciones de
orientación están marcadas en la superficie superior por referencias
numéricas de orientación.
También se crea de acuerdo con el presente
invento un inserto cortador, que comprende:
una superficie superior, una superficie inferior
y una superficie lateral que se extienden entre la superficie
superior y la superficie inferior,
una intersección entre la superficie superior y
la superficie lateral define las partes de borde de corte que se
extienden periféricamente de forma continua,
una protuberancia cilíndrica se extiende hacia
abajo desde la superficie inferior, la protuberancia tiene una
superficie inferior rodeada por una superficie periférica,
un agujero pasante, que tiene un eje de agujero
(E), se extiende entre la superficie superior y la superficie
inferior;
en el que la superficie lateral comprende
superficies limitadoras de la rotación adyacentes y abiertas a la
superficie inferior.
Preferentemente, las porciones de borde de corte
definen un borde cortador redondo que se extiende periféricamente
de forma continua.
Generalmente, las superficies limitadoras de la
rotación son superficies de orientación por tope.
De acuerdo con una realización preferente del
presente invento, las superficies de orientación por tope están
rebajadas.
Típicamente, el inserto cortador tiene como
mínimo tres superficies de orientación por tope.
Preferentemente, la superficie periférica es
perpendicular a la superficie inferior.
Más preferentemente, las superficies limitadoras
de la rotación están separadas por igual periféricamente alrededor
de la superficie lateral y forman una pluralidad de posiciones de
orientación.
Si se desea, las posiciones de orientación están
marcadas en la superficie superior por referencias numéricas de
orientación.
Para un mejor entendimiento del presente invento
y para mostrar cómo el mismo puede llevarse a cabo en la práctica,
se hará ahora referencia a los dibujos que se acompañan, en los
que:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva de una
herramienta cortadora de acuerdo con el presente invento;
la Fig. 2 es una vista en descomposición de la
herramienta cortadora de la Fig. 1 mostrando un inserto cortador
retirado de su bolsillo;
la Fig. 3 es una vista lateral de la herramienta
cortadora de la Fig. 1 que muestra una vista superior de uno de los
insertos cortadores y una vista lateral de otro inserto cortador con
superficies de orientación por tope planas;
la Fig. 4 es una vista delantera desde un
extremo de la herramienta cortadora de la Fig. 1 que muestra en
líneas discontinuas la protuberancia de uno de los insertos
cortadores y que muestra superficies de orientación por tope
rebajadas redondas;
la Fig. 5 es una vista desde arriba del bolsillo
receptor del inserto mostrado en la Fig. 2;
la Fig. 6 es una vista en perspectiva desde
abajo del inserto cortador mostrado en la Fig. 2;
la Fig. 7 es una vista de una sección
transversal a lo largo de la línea VII-VII de la
Fig. 3;
la Fig. 8 es una vista de una sección
transversal esquemática a lo largo de la línea
VIII-VIII de la Fig. 4 en que los huecos entre las
diversas partes han sido exagerados con el fin de dar mayor
claridad;
la Fig. 9 es una vista de una sección
transversal a lo largo de la línea IX-IX de la Fig.
7; y
la Fig. 10 es una vista de una sección
transversal ampliada de la sección X indicada con un círculo de la
Fig. 7.
Debe prestarse atención a las Figs. 1 a 7. Como
se muestra, una herramienta cortadora (10), que tiene un eje
longitudinal (A), comprende un cuerpo (12) de herramienta y cuatro
insertos cortadores (14) montados en bolsillos (16) receptores de
insertos formados en una posición delantera (18) del cuerpo de
herramienta. Aunque la herramienta cortadora (10) está ilustrada con
cuatro insertos (14) cortadores montados en ella, el invento es
igualmente aplicable a una herramienta cortadora que tenga como
mínimo un bolsillo receptor de insertos con un único inserto
cortador montado en él. Como se muestra claramente en las Figs. 1 y
2, cada bolsillo receptor de insertos (16) está formado sobre una
pata de montaje (20). Cada pata de montaje (20) se extiende
axialmente hacia delante y radialmente hacia fuera con respecto al
eje longitudinal (A). Todos los bolsillos receptores de insertos son
idénticos y por tanto sólo se describirá un bolsillo (16) receptor
de insertos.
El bolsillo (16) receptor de insertos comprende
una pared (22) de base y una pared lateral (24) adyacente a la pared
de base y dirigida transversalmente a ella. Una garganta (25) para
el paso de la viruta se extiende hacia atrás desde la pared lateral
(24). La pared de base (22) está dirigida sustancialmente paralela
al eje longitudinal (A) como se ve en la vista delantera de la
herramienta cortadora (10). Un rebaje sustancialmente circular (26),
que tiene un primer diámetro (D1), se extiende hacia abajo desde la
pared de base (22). El rebaje (26) tiene una pared inferior (28)
limitada por una pared periférica vertical (30). Preferentemente, la
pared periférica (30) es perpendicular a la pared de base (22). Un
agujero roscado (32), que tiene un eje (B) de agujero roscado, se
extiende hacia abajo desde la pared inferior (28) del rebaje (26).
El agujero roscado (32) está adaptado para recibir por rosca un
tornillo retenedor (34), que tiene una cabeza (35) de tornillo, como
se describirá más adelante.
La pared periférica vertical (30) está provista
de un vaciado (36) que se extiende axialmente hacia atrás y
radialmente hacia dentro con respecto al eje longitudinal (A). La
extensión periférica del vaciado (36) es tal que el vaciado
subtiende un ángulo de alivio \alpha en el eje (B) del agujero
roscado en el intervalo de 30º a 60º. Típicamente, el ángulo de
alivio \alpha es de 40º. Un agujero (38) retenedor de empujador,
que tiene un eje (C) de empujador, se extiende hacia atrás hasta el
vaciado (36) y coplanario con el eje (B) de agujero roscado. El
agujero (38) retenedor de empujador está situado en la pared
lateral (24) del bolsillo receptor del inserto, se abre parcialmente
al vaciado (36) mediante una ranura (37) de colocación del
empujador y forma un ángulo agudo interno \beta con el eje de
agujero roscado (B). El ángulo agudo interno \beta está
típicamente en el intervalo de 70º a 80º. De acuerdo con una
realización específica del presente invento, el ángulo agudo interno
\beta es de 73º.
Un conjunto (39) de empujador estándar está
insertado dentro del agujero (38) retenedor de empujador y
constituye un medio limitador de la rotación del cuerpo (12) de
herramienta, para limitar la rotación del inserto (14) cortador. El
conjunto (39) de empujador comprende un alojamiento (40), un muelle
(41) cargado retenido en la parte trasera del alojamiento, y, un
empujador (42) de bola que es impulsado hacia fuera por el muelle
(41). Un labio (43) delantero del alojamiento (40) evita que el
empujador de bola se caiga fuera del alojamiento. Por consiguiente,
el empujador de bola (42) tiene una porción delantera (44) que
sobresale continuamente más que el labio (43) delantero. Se entiende
que el invento no está limitado para usar un empujador de bola y es
igualmente aplicable cualquier otro tipo de empujador o miembro
flexible.
El inserto cortador (14) comprende una
superficie superior (46), una superficie inferior (48) y una
superficie lateral (50) que se extiende entre la superficie
superior (46) y la superficie inferior (48). Una intersección entre
la superficie superior (46) y la superficie lateral (50) define
partes de borde cortador que se extienden periféricamente de forma
continua, lo que, en la realización descrita, constituye un borde
cortador (51) redondo que se extiende periféricamente de forma
continua.
Una protuberancia cilíndrica (52) se extiende
hacia abajo desde la superficie inferior (48). La protuberancia
(52) tiene una superficie inferior (54) rodeada por una superficie
periférica (56). Preferentemente, la superficie periférica (56) es
perpendicular a la superficie inferior (48). La protuberancia (52)
tiene un segundo diámetro (D2) que es ligeramente menor que el
primer diámetro (D1) del rebaje (26). La diferencia entre el primer
diámetro (D1) y el segundo diámetro (D2) debería ser
suficientemente pequeña para permitir un empotramiento firme de la
protuberancia (52) dentro del rebaje (26) y suficientemente grande
para permitir la inserción libre de la protuberancia (52) dentro
del rebaje (26). Como intervalo práctico, el primer diámetro (D1) es
mayor que el segundo diámetro (D2) de 0,01 mm a 0,03 mm. Un agujero
pasante (57), que tiene un eje (E) de agujero, se extiende entre la
superficie superior (46) y la superficie inferior (54).
La superficie lateral (50) del inserto cortador
(14) está provista de superficies (58) de orientación por tope
distribuidas por igual periféricamente. Las superficies (58) de
orientación por tope constituyen superficies limitadoras de la
rotación. Las superficies (58) de orientación por tope están
situadas en la parte inferior de la superficie lateral (50) y se
abren a la superficie (48) inferior. Las superficies (58) de
orientación por tope están rebajadas con respecto a la superficie
lateral (50) y forman ranuras en forma de V muy abiertas. Cada
ranura tiene dos paredes laterales (59) y (60) que convergen hacia
dentro y una pared superior (61) de ranura. Las paredes laterales
(59) y (60) de ranura son simétricas con respecto a un bisector de
la ranura en forma de V. El bisector está en una dirección radial
(r) del inserto cortador (14). Las superficies (58) de orientación
por tope no tienen forma de V y pueden ser, por ejemplo,
superficies planas que forman un vaciado en la superficie lateral
(50), como se muestra en la Fig. 3, o, rebajes redondos, como se
muestra en la Fig. 4, mientras que sean capaces de recibir en ellas
la parte delantera (44) del empujador (42) de bola. Típicamente, el
inserto cortador (14) está provisto de cómo mínimo tres superficies
(58) de orientación por tope.
Cuando se coloca el inserto cortador (14) en el
bolsillo (16) receptor de insertos, primero se inserta la
protuberancia (52) dentro del rebaje (26), luego, el inserto
cortador es presionado hacia abajo hasta que la superficie inferior
(48) del inserto cortador hace tope con la pared de base (22) del
bolsillo receptor de insertos. En esta posición, la superficie
inferior (54) de la protuberancia (52) permanece siempre retirada de
la pared inferior (28) del rebaje (26). Durante la inserción de la
protuberancia (52) dentro del rebaje (26), la superficie lateral 50
del inserto cortador se pone en contacto con la porción delantera
(44) del empujador (42) de bola y presiona gradualmente el émbolo
de bola hacia atrás contra de la tensión del muelle. Como resultado,
el empujador de bola aplica una fuerza de reacción a la superficie
lateral del inserto cortador.
El conjunto (39) de empujador proporciona a la
herramienta cortadora (10) tres ventajas. Primero, durante la
inserción de la protuberancia (52) en el rebaje (26), cuando el
tornillo retenedor (34) no está todavía acoplado por rosca en el
agujero roscado (32), la fuerza aplicada por el empujador a la
superficie lateral del inserto cortador ayuda a ajustar el eje (E)
del agujero para que esté paralelo al eje (B) del agujero roscado.
Esta ventaja permite insertar libremente el inserto cortador en su
bolsillo sin hacer cuña con la protuberancia (52) dentro del rebaje
(26).
Una segunda ventaja del conjunto (39) de
empujador es que cuando la protuberancia está dentro del rebaje
(26), sin que el tornillo retenedor (34) se acople por rosca con el
agujero roscado (32), el empujador impulsa al inserto cortador hacia
fuera de allí para que la superficie periférica (56) de la
protuberancia sea presionada contra la pared periférica (30) del
rebaje (26) evitando así que el inserto cortador (14) se caiga fuera
del bolsillo (16). Esta ventaja es particularmente práctica para un
operador durante el montaje y desmontaje del inserto cortador (14)
en o desde el cuerpo de herramienta (12). Por medio de la
construcción antes descrita, el operador puede montar el inserto
cortador (14) en su bolsillo (16) usando sólo una mano puesto que el
inserto cortador es autorretenido en el bolsillo. Así, el montaje
del inserto cortador se hace más fácil puesto que el operador puede
sujetar el tornillo retenedor (34) en una mano mientras sujeta en la
otra mano la llave para apretar el tornillo sin ser molestado por la
posible caída del inserto cortador fuera de su bolsillo.
Una tercera ventaja del conjunto de empujador
(39) es su uso como medio limitador de la rotación con fines de
orientación. Así, cuando la protuberancia (52) está dentro del
rebaje (26) y la superficie inferior (48) está contigua a la pared
de base (22), el inserto cortador (14) es rotado ligeramente a mano
hasta que la porción delantera (44) del empujador (42) de bola se
acople con una de las superficies (58) de orientación por tope.
Cuando ocurre ese acoplamiento, el operador nota un clic y también
un aumento de la resistencia a la rotación del inserto cortador. El
clic también paso a una señal mecánica. En esta posición, el
operador sabe que el inserto cortador está situado en la posición
de orientación deseada y deja de hacer rotar al inserto cortador.
Ahora, se acopla el tornillo retenedor (34) por rosca en el agujero
roscado (32).
Como puede verse en la Fig. 7, el eje (B) del
agujero roscado (32) está paralelo al eje (E) del agujero (57) y
separado de este una distancia (L). El eje (B) está situado más
cerca del vaciado (36) que el eje (E). Así, cuando el tornillo
retenedor (34) se acopla por rosca con el agujero roscado (32), la
cabeza (35) de tornillo impulsa al inserto cortador (14) hacia el
vaciado (36) en contra de la acción opuesta del muelle (41). Durante
este movimiento del inserto cortador bajo la acción del tornillo
retenedor, el émbolo impulsa al inserto cortador a que rote
ligeramente hasta que las dos paredes laterales (59) y (60) de
ranura hagan tope uniformemente contra la porción delantera (44) del
empujador. De esta manera se asegura que el inserto cortador (14)
esté situado en la posición de orientación deseada. En esta
posición, la pared superior (61) de ranura permanece sin hacer
contacto.
En la posición final, cuando el tornillo
retenedor (34) está completamente apretado, la protuberancia (52) es
impulsada contra el rebaje (26) hasta que la superficie periférica
(56) haga tope con la pared periférica (30) a lo largo de dos
regiones de contacto (62) y (63) separadas adyacentes al vaciado
(36) y el vaciado proporciona un hueco entre las dos regiones de
contacto para que el inserto cortador quede bien retenido en su
bolsillo.
Preferentemente, la superficie superior (46) del
inserto cortador (14) está marcada con referencias numéricas (64)
que muestra la posición de orientación del inserto cortador. En la
realización descrita, el inserto cortador (14) está provisto de
ocho superficies (58) de orientación por tope y, por tanto, de ocho
referencias numéricas 64 de orientación marcadas con las
referencias numéricas 1, 2, …, 8.
La construcción de la herramienta cortadora (10)
con la disposición de protuberancia-rebaje
proporciona un firme soporte para el inserto cortador (14) contra
las fuerzas cortadoras que tienden a retirarlo de su bolsillo.
Cuando el inserto cortador (14) es retenido dentro de su bolsillo,
el empujador hace tope con una superficie (58) de orientación por
tope que constituye una superficie (66) operativa de orientación por
tope. Nótese que toda la superficie lateral (50) permanece sin
hacer contacto excepto en la superficie (66) de orientación por
tope. Así, puesto que la protuberancia (52) es retenida dentro del
rebaje (26), se evita que el inserto cortador haga ningún
movimiento de traslación sustancial relativo a su bolsillo.
Si, sin embargo, el inserto cortador es sometido
a grandes fuerzas de corte que tienden a mover el inserto cortador
en una dirección que es sustancialmente opuesta a la dirección en la
cual el tornillo retenedor (34) impulsa al inserto cortador,
entonces, el movimiento de traslación máximo del inserto cortador
será diferente entre el primer diámetro (D1) del rebaje y el
segundo diámetro (D2) de la protuberancia. Tal diferencia es,
típicamente, menor que el máximo de distorsión permitida del
tornillo retenedor, que puede ser hasta de 0,2 mm, para que el
tornillo retenedor no se doble más de su intervalo elástico. Por
consiguiente, la protuberancia (52) está fijada de forma segura
dentro del rebaje (26) y el tornillo retenedor (34) no está sometido
a una distorsión perjudicial y la herramienta cortadora (10) puede
cortar en una gran variedad de direcciones y de condiciones de corte
severas.
Puesto que el inserto cortador (14) está fijado
a su bolsillo por la protuberancia (52) que está retenido dentro
del rebaje (26), y puesto que todo la superficie lateral (50) del
inserto cortador permanece sin hacer contacto excepto en la única
superficie (66) de orientación por tope, está claro que sólo esa
porción del borde cortador (51) en las proximidades de la
superficie (66) de orientación por tope no puede participar en una
operación de corte. En otras palabras, el resto del borde cortador
(51), no cerca de la superficie 66 de orientación por tope
operativa, puede participar en operaciones de corte. Por tanto, el
inserto cortador (14) puede subtender un ángulo \delta de
intervalo de operación relativamente grande que es también
favorecido por la construcción relativamente fina de la pata de
montaje (20). El ángulo de intervalo de operación define la máxima
longitud continua del borde cortador (51) que se puede usar en
operaciones de corte. De acuerdo con una realización específica del
presente invento, el inserto cortador subtiende un ángulo de
intervalo de operación de 330º en el eje de agujero (E). Por
consiguiente, la herramienta cortadora (10) es la más adecuada para
realizar una gran variedad de aplicaciones de de copiado en
condiciones de corte severas
Se apreciará que el máximo ángulo \delta de
intervalo de operación depende sólo de la rigidez requerida de la
herramienta cortadora. Por tanto, cuando cierta aplicación de
mecanizado requiera el mecanizado de resaltos internos, es posible
realizar el mecanizado en condiciones de mecanizado ligeras, y el
ángulo \delta de intervalo de operación puede ser de hasta
330º.
La tercera ventaja el conjunto (39) de empujador
es particularmente útil cuando se desea orientar un inserto
cortador en una nueva posición de orientación. Por consiguiente,
para orientar el inserto cortador (14) en una nueva posición de
orientación, el tornillo retenedor (34) tiene que ser aflojado sólo
unas pocas vueltas. En esta posición, se puede hacer rotar al
inserto cortador alrededor del eje de agujero (E) desde una posición
de orientación hasta otra posición de orientación. Como se ha
explicado antes, las señales mecánicas del clic y la resistencia
aumentada al giro del inserto cortador indica al operador que se ha
alcanzado una nueva posición de orientación. Por consiguiente,
incluso si el inserto cortador está sucio y las referencias
numéricas de orientación (64) no son visibles, el operador no tiene
que limpiarlo y puede orientar el inserto cortador hasta la
siguiente posición índice con la ayuda de las señales mecánicas
proporcionadas por el empujador y las superficies (58) de
orientación por tope.
Aunque se ha descrito el presente invento hasta
un cierto grado de detalle, deberá entenderse que se podrían hacer
alteraciones y modificaciones variadas sin salir del alcance del
invento tal como se reivindica a continuación. Por ejemplo, la
herramienta cortadora (10) puede operar igualmente sin el empujador
y las superficies de orientación por tope puesto que, cuando se usa
un inserto cortador redondo, no es necesario establecer una posición
periférica exacta del borde cortador redondo. La retención por
medio del tornillo retenedor y la impulsión de la protuberancia
(52) en el vaciado (36) asegura que el inserto cortador esté fijado
en su bolsillo. En la práctica, la mayoría de las fuerzas
cortadoras aplicadas sobre el inserto cortador actúan en una
dirección que fija mejor al inserto cortador dentro de su bolsillo.
Por tanto, puesto que usualmente es un par muy bajo que tiende a
hacer rotar al inserto cortador alrededor del eje (E) del agujero,
este par puede ser soportado por el apriete del tornillo retenedor.
En adelante, la herramienta cortadora (10) puede operar sin salir de
la provisión del vaciado en el bolsillo receptor de insertos.
Claims (43)
1. Una herramienta cortadora (10), que tiene un
eje longitudinal (A), comprende un cuerpo (12) de herramienta, que
tiene como mínimo una pata de montaje (20) formada en una posición
delantera (18) de ésta, comprendiendo la como mínimo una pata de
montaje un bolsillo (16) receptor de insertos y un inserto cortador
(14) retenido en él;
el bolsillo receptor de insertos comprende una
pared de base (22) y una pared lateral (24) dirigida
transversalmente a la pared de base,
- un rebaje sustancialmente circular (26) se extiende hacia abajo desde la pared de base, el rebaje tiene una pared inferior (28) limitada por una pared periférica vertical (30), y
- un agujero roscado (32), que tiene un eje (B) de agujero roscado, se extiende hacia abajo desde la pared inferior del rebaje;
el inserto cortador comprende una superficie
superior (46), una superficie inferior (48) y una superficie
lateral (50) que se extiende entre la superficie superior y la
superficie inferior,
- una intersección entre la superficie superior y la superficie lateral define partes (51) de borde de corte que se extienden periféricamente de forma continua,
- una protuberancia cilíndrica (52) se extiende hacia abajo desde la superficie inferior, la protuberancia tiene una superficie inferior (54) rodeada por una superficie periférica (56), y
- un agujero pasante (57), que tiene un eje de agujero (E), se extiende entre la superficie superior y la superficie inferior;
un tornillo retenedor (34) pasa a través del
agujero pasante y se acopla por rosca con el agujero roscado, la
superficie periférica (56) está contigua a la pared periférica (30)
y la superficie inferior (48) está contigua la pared de base
(22).
2. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el inserto cortador subtiende un ángulo
(\delta) de intervalo operativo de 330º en el eje de agujero
(E).
3. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la pared periférica vertical (30) está
provista de un vaciado (36) que se extiende axialmente hacia atrás y
radialmente hacia dentro con respecto al eje longitudinal.
4. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que el vaciado subtiende un ángulo de
alivio o desahogo (\alpha) en el eje de un agujero roscado (B) en
el intervalo de 30º a 60º.
5. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 4, en la que el ángulo de alivio (\alpha) es de
40º.
6. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que la superficie periférica (56) está
contigua a la pared periférica (30) a lo largo de dos regiones (62,
63) de contacto separadas adyacentes al vaciado.
7. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la pared lateral (24) comprende medios
(39) limitadores de la rotación, en la que la superficie lateral
(50) comprende superficies (58) limitadoras de la rotación y en la
que las superficies limitadoras de la rotación están adaptadas para
hacer tope con los medios limitadores de la rotación.
8. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que las porciones de borde de corte definen
un borde cortador (51) redondo que se extiende periféricamente de
forma continua.
9. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que los medios limitadores de la rotación
son un miembro flexible (39).
10. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que los medios limitadores de la rotación
son un empujador (39) impulsado hacia fuera.
11. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 10, en la que el empujador es impulsado hacia fuera
por medio de un muelle (41).
12. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 10, en la que el empujador es un empujador (42) de
bola.
13. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 10, en la que las superficies limitadoras de la
rotación son superficies (58) de orientación por tope adaptadas para
hacer tope con el empujador.
14. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 13, en la que las superficies (58) de orientación por
tope del inserto cortador son planas.
15. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 13, en la que las superficies (58) de orientación por
tope del inserto cortador están rebajadas.
16. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 13, en la que el inserto cortador tiene como mínimo
tres superficies de orientación por tope.
17. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que los medios limitadores de la rotación
hace tope con un única superficie (58) limitadora de la rotación que
constituye una superficie limitadora de la rotación (66) operativa y
en la que la superficie lateral (50) permanece sin hacer contacto,
excepto en la superficie limitadora de la rotación operativa.
18. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que las superficies (58) limitadoras de la
rotación están situadas en la superficie lateral (50) adyacente a la
superficie inferior (48).
19. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que las superficies (58) limitadoras de la
rotación están situadas en la superficie lateral (50) y abiertas a
la superficie inferior (48).
20. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 10, en la que el empujador (39) forma un ángulo
interno agudo (\beta) con el eje (B) del agujero roscado (32).
21. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 20, en la que el ángulo interno agudo (\beta) está
en el intervalo de 70º a 80º.
22. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 20, en la que el ángulo agudo interno (\beta) es de
73º.
23. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el rebaje (26) tiene un primer diámetro
(D1), la protuberancia (52) tiene un segundo diámetro (D2) y en la
que el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro.
24. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 23, en la que el primer diámetro (D1) es de 0,01 mm a
0,03 mm mayor que el segundo diámetro (D2).
25. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la pared (30) periférica vertical es
perpendicular a la pared de base (22).
26. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 1, en a que la superficie periférica (56) es
perpendicular a la superficie inferior (48).
27. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que el eje (B) del agujero roscado (32) es
paralelo al eje (E) del agujero (57) y está separado de éste una
primera distancia (L) y en la que el eje del agujero roscado está
más cerca del vaciado (36) que el eje del agujero.
28. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que cuando la protuberancia (52) está dentro
del rebaje (26) sin que el tornillo retenedor (34) se acopla
mediante roscado con el agujero roscado, los medios limitadores de
la rotación (39) ayudan a ajustar el eje del agujero para que esté
paralelo al eje del agujero roscado.
29. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que cuando la protuberancia (52) esté dentro
del rebaje (26) sin que el tornillo retenedor (34) se acople por
rosca con el agujero roscado, los medios limitadores de la rotación
(39) evitan que caiga el inserto cortador fuera del bolsillo
receptor del inserto.
30. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 7, en la que las superficies (58) limitadoras de la
rotación están separadas por igual periféricamente alrededor de la
superficie lateral y forman una pluralidad de posiciones de
orientación en las que la protuberancia (52) está dentro del rebaje
(26) sin que el tornillo retenedor se acople por rosca con el
agujero roscado o cuando el tornillo retenedor se acopla
parcialmente con el agujero roscado, se puede hacer rotar al inserto
cortador alrededor del eje del agujero desde una posición de
orientación hasta otra posición de orientación.
31. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 30, en la se proporciona una señal mecánica cuando el
inserto cortador es orientado desde una posición de orientación
hasta otra posición de orientación.
32. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 31, en la que la resistencia a la rotación del
inserto cortador produce la señal mecá-
nica.
nica.
33. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 31, en la que la señal mecánica es un clic.
34. La herramienta cortadora de acuerdo con la
reivindicación 30, en la que las posiciones de orientación están
marcadas en la superficie superior (46) por medio de referencias
numéricas (64) de orientación.
35. Un inserto cortador (14) que comprende:
una superficie superior (46), una superficie
inferior (48) y una superficie lateral (50) que se extiende entre la
superficie superior y la superficie inferior,
una intersección entre la superficie superior y
la superficie lateral define porciones de borde (51) de corte que se
extienden periféricamente de forma continua,
una protuberancia cilíndrica (52) se extiende
hacia abajo desde la superficie inferior, la protuberancia tiene una
superficie inferior (54) rodeada por una superficie periférica
(56),
un agujero pasante (57), que tiene un eje de
agujero (E), se extiende entre la superficie superior y la
superficie inferior;
en el que la superficie lateral (50) comprende
superficies limitadoras de la rotación (58) adyacentes y abiertas a
la superficie inferior (48).
36. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 35, en el que las porciones de borde de corte definen
un borde (51) cortador redondo que se extiende periféricamente de
forma continua.
37. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 35, en el que las superficies limitadoras de la
rotación (58) son superficies de orientación por tope.
38. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 37, en la que las superficies (58) de orientación por
tope son planas.
39. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 37, en la que las superficies (58) de orientación por
tope están rebajadas.
40. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 37, en el que el inserto cortador tiene como mínimo
tres superficies de orientación por tope.
41. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 35, en el que la superficie periférica (56) es
perpendicular a la superficie inferior (48).
42. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 35, en el que las superficies (58) limitadoras de la
rotación están separadas por igual periféricamente alrededor de la
superficie lateral y forman una pluralidad de posiciones de
orientación.
43. El inserto cortador de acuerdo con la
reivindicación 42, en el que las posiciones de orientación están
marcadas en la superficie superior (46) por referencias numéricas
(64) de orientación.
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