ES2300913T3 - Herramienta fresadora, particularmente un fresa de roscar. - Google Patents

Abstract

Herramienta fresadora (11), particularmente una fresadora de roscas, con un portaherramientas (12) girable alrededor de un eje de herramienta (19) y varios insertos cortantes (15) fijables al mismo, que poseen al menos una cuchilla (21), dos lados (24), una superficie final (25) y dos superficies frontales (26) y que son insertables en cavidades en forma de ranura (18) del portaherramientas (12) que se extienden esencialmente en dirección del eje de herramienta (19) y distribuidos alrededor de la circunferencia del portaherramientas y que pueden ser fijados por tornillos de apriete (16) que actúan sobre un lado (24) del inserto cortante (15) y que son enroscados en agujeros roscados (17) orientados bajo un ángulo con respecto al plano central de las escotaduras, caracterizada por el hecho de que unos agujeros roscados (17) correspondientes a las cavidades adyacentes (18) están desplazados el uno respecto al otro en dirección al eje de la herramienta (19).

Description

Herramienta fresadora, particularmente una fresa de roscar.

Campo de aplicación y estado de la técnica

La invención se refiere a una herramienta fresadora, en particular una fresadora de roscas, según el preámbulo de la reivindicación 1. Dicha herramienta fresadora es conocida por la US 6499917 B1.

De la US 6 499 917 B1 es conocida una fresadora de roscas que presenta un portaherramientas giratorio alrededor de un eje de la herramienta y varios insertos cortantes fijables al mismo. En unas cavidades en forma de ranura que se extienden esencialmente en dirección del eje de la herramienta y distribuidas uniformemente alrededor de la circunferencia de la herramienta pueden introducirse insertos cortantes que poseen una forma de listón oblongo y, como cuchillas, tienen un perfil roscado. Estos pueden fijarse mediante tornillos de apriete en las cavidades que actúan sobre un lado del inserto cortante. Los tornillos de apriete pasan bajo un ángulo agudo hacia el plano central del inserto cortante e inciden con sus superficies finales planas sobre cavidades oblicuas en los lados del inserto cortante. Con ello debe generarse una fuerza que aprieta el inserto cortante en la cavidad.

En otras fresadoras de roscas (US 5924825, 5059070, 5088861 y 4425063) se fijan unos insertos cortantes mediante unos tornillos que pasan a través de los insertos. En la ejecución según US 5873684 y 5112162 se usan unos elementos de fijación en forma de pasadores o cuñas de apriete por unión positiva para la fijación de los insertos.

Tarea y solución

Es tarea de la invención crear una herramienta fresadora con un portaherramientas y varios insertos cortantes que sea fácil y segura de fijar y que facilite una rigidez y resistencia de todo el sistema.

Esta tarea es resuelta mediante el objeto de la reivindicación 1. Las formas de realización ventajosas están descritas en las reivindicaciones secundarias.

Debido a que los agujeros roscados correspondientes a las escotaduras adyacentes o insertos cortantes insertados en éstas últimas están desplazados el uno respecto al otro en dirección del eje de la herramienta, se evita que durante el equipamiento con varios insertos cortantes se debilite el portaherramientas, debido a que los agujeros roscados están todos en el mismo plano radial. Por consiguiente es posible proveer, en la configuración según la invención, también los portaherramientas con un diámetro pequeño, por ejemplo para agujeros pequeños, de tornillos de apriete suficientemente grandes. El ángulo entre el plano mediano de las cavidades, es decir también los insertos cortantes, y los ejes de los agujeros roscados debería ser posiblemente un ángulo recto y los tornillos de apriete y los insertos cortantes deberían ser formados de tal manera que actúen esencialmente en un ángulo recto sobre los insertos cortantes. Estos son retenidos entonces en su posición de inserción solamente por apriete y no por unión positiva. Esto tiene la ventaja de ofrecer ciertas posibilidades de ajuste con respecto a los diámetros y la alineación. El inserto cortante puede entonces, pero no obligatoriamente, colocarse al fondo de la cavidad con su superficie final.

Normalmente están previstos por cada inserto cortante tres tornillos de apriete, de los cuales los dos exteriores actúan sobre el lado liso no ahondado del inserto cortante. El tornillo de ajuste intermedio actúa sobre el fondo de una cavidad no muy pronunciada, por ejemplo un ahondamiento circular. En este caso, el extremo activo del tornillo de ajuste está formado, por ejemplo por un saliente, de tal manera que descanse efectivamente sobre el fondo de la cavidad, sin embargo no hace contacto con su borde circular, es decir deja posibilidades de ajuste en todas las direcciones. Mediante la penetración en la cavidad, este tornillo de ajuste forma sin embargo un seguro contra una caída involuntaria o incluso contra un lanzamiento al exterior bajo una fuerza centrífuga, cuando, p. ej. por un error durante la inserción, los tornillos no fueron apretados. Esta cavidad representa entonces un efecto de seguridad complementario, que proporciona una seguridad de unión positiva sin limitar otras posibilidades.

Para poder emplear en el desplazamiento previsto de los tornillos de apriete solamente un tipo de inserto cortante para todas las cavidades sobre la circunferencia de un portaherramientas, se prevén en cada lado del inserto cortante tantas cavidades como posibilidades de desplazamiento, es decir en la mayoría de los casos tantas como insertos cortantes lleve el portaherramientas. Las cavidades sin embargo pueden estar recogidas también en una superficie ahondada, p. ej. un tipo de agujero oblongo, si hacia la superficie final existe una elevación que garantice la seguridad de unión positiva. Los ahondamientos individuales sin embargo pueden establecerse más fácilmente y aseguran también las inserciones en dirección longitudinal.

Puesto que en los insertos cortantes son preferiblemente placas reversibles, es decir la cuchilla perfilada puede emplearse por los dos lados, las cavidades están previstas también en ambos lados.

Descripción breve de los dibujos

En el dibujo se representa un ejemplo de realización de la invención que es detalladamente descrito posteriormente. Muestran:

Fig. 1 una vista en perspectiva de una fresadora según la invención,

Fig. 2 una vista lateral de la fresadora,

Fig. 3 un detalle, cortado a lo largo de la línea III-III de la Figura 2,

Fig. 4a-4b tres representaciones de los insertos cortantes y de sus tornillos de apriete en las fresadoras según la Fig. 1 y 2 (cada vez sin portaherramientas) en perspectiva giradas cada una 120º,

Fig. 5 una vista en perspectiva de una herramienta fresadora provista de dos insertos cortantes,

Fig. 6 una vista desde arriba sobre la herramienta fresadora según la Fig. 5 y

Fig. 7 una sección a lo largo de la línea VII-VII de la Figura 6.

Descripción de los ejemplos de realización

Las Figuras 1 a 4 muestran una herramienta fresadora 11 con un portaherramientas 12 que presenta un vástago de sujeción 13 de un diámetro mayor y un vástago de fresadora 14 de un diámetro algo más pequeño. En este están sujetados tres insertos cortantes 15, es decir mediante tornillos de apriete 16 que están enroscados en los agujeros roscados 17 en el vástago de la fresadora.

Los insertos cortantes 15 están situados en cavidades 18 que están formadas según el tipo de ranuras rectangulares que se extienden a lo largo del vástago de la fresadora y paralelamente al eje central de la herramienta 19. Sus planos centrales 20 que discurren paralelamente a aquellos de los insertos cortantes y casi coinciden con éstos últimos, se extiende radial y paralelamente hacia el eje 19.

Los insertos cortantes 15 que pueden reconocerse mejor en las Figuras 4a a 4c, tienen la forma de listones oblongos, con un perfil dentado en un lado longitudinal de las cuchillas 21 previstas para cortar roscas. Las cuchillas son simétricas alrededor del plano mediano 20, de modo que en ambos lados hay cuchillas 21. Según ello, el inserto cortante puede usarse el doble girando 180º. Por lo tanto se rectifica también en ambos lados una correspondiente superficie oblicua para las virutas 22 para un ángulo de ataque adecuado y a continuación un hombro rompevirutas 23.

El inserto cortante tiene además unos lados esencialmente planos y paralelos 24 y una superficie final 25 opuesta a las cuchillas así como superficies frontales 26 en los extremos de su forma de listón.

En el centro de la extensión longitudinal de los lados 24 están previstos, simétricamente hacia el centro, pero a cierta distancia entre sí, tres cavidades 27 por cada lado. Se trata de ahondamientos con fondo plano (véase la Fig. 3) que están previstos relativamente cerca del canto posterior orientado hacia la superficie final.

Los insertos cortantes consisten en la mayoría de los casos en un metal duro u otros materiales duros, que han de ser tratados en la mayoría de los casos solamente por sinterización o afilado. La forma plana tipo listón extendida de los insertos cortantes permite una fabricación racional.

La Fig. 3 muestra, en una ampliación grande, una sección a través del tornillo de ajuste central 16 y el inserto cortante 15 en estado sujetado. Se puede ver que la escotadura 18 tiene una anchura adaptada al espesor del inserto cortante 15 y está cortada de forma esencialmente radial en el vástago de la fresadora 14. El inserto cortante se coloca con su lado 24, inferior en el dibujo, contra la superficie correspondiente del inserto cortante y se encuentra también con su superficie final 25 al fondo de la cavidad.

La cavidad está cruzada por un agujero 29, cuyo eje de agujero 30 se halla perpendicular sobre el plano mediano representado por el eje central de la cavidad 18 y del inserto cortante 15. El agujero 29 está formado en la parte girada hacia su boca como agujero roscado 17, en el cual es enroscado el tornillo de ajuste 16. Este es un tornillo prisionero sin cabeza con una superficie de llave interior, p. ej. un tornillo hexagonal 31. En su extremo girado hacia el inserto cortante 15 está provisto de un saliente 32 de un diámetro más reducido, cuya superficie final 33 se encuentra en una de las cavidades 27, es decir sobre el fondo 34 que se halla paralelo a los lados 24 y por ello hacia el plano mediano 20.

Es evidente que puede utilizarse un tornillo de apriete relativamente grande, lo cual es una ventaja para las dimensiones parcialmente muy pequeñas de la herramienta fresadora. El tornillo de apriete 16 actúa con su saliente 32 en la cavidad 27 sobre el inserto cortante y presiona este último con el lado 24 inferior en la Figura 3 contra la pared lateral de la cavidad 18, pero sin ejercer una fuerza en dirección al plano mediano 20 sobre el inserto cortante. Los lados oblicuos del saliente 32 no cooperan con los bordes 35 de la cavidad, cuando el inserto cortante está lo suficientemente apretado. Cuando este tornillo de apriete y también los dos otros tornillos de apriete, que, según muestran las Figuras 4a a 4c, actúan sobre las superficies laterales lisas 24, están sueltos, entonces la elevación 36 que limita la cavidad 27 hacia la superficie final 25 asegura el inserto cortante contra una caída, hasta que el tornillo de apriete central 16 sea desatornillado de manera que el saliente 32 salga totalmente de la cavidad.

Se puede ver en la Fig. 2 así como en las Figuras 4a a 4c que los agujeros roscados 17 de los tornillos de apriete 16 están desplazados en dirección longitudinal de la fresadora 11, es decir a lo largo del eje central de la herramienta 19, de manera que solamente un agujero roscado, que debilita el vástago de la fresadora, está previsto en un plano radial.

Para demostrar esto, en las Figuras 4a - 4c los insertos 15 idénticos están denominados con los índices a hasta c. Se puede ver que en el inserto 15a los tornillos de apriete atacan más a la izquierda (o sea delante) y conforme a ello también el tornillo de apriete central 16 engrana en el agujero de ahondamiento 27 situado más a la izquierda, mientras que en el inserto 15b (Fig. 4b) es cada vez una posición central y en el inserto 15c (se ve mejor en la Figura 4c) los tornillos de apriete atacan cada vez el lado situado más a la derecha. El respectivo desplazamiento corresponde entonces a la distancia longitudinal existente entre las cavidades 27 y debería ser preferiblemente al menos tan grande como el diámetro de los agujeros roscados 17.

También es evidente que a pesar de la utilidad de los tornillos de apriete relativamente grandes y fuertes con una superficie interior de !lave (tornillo de cabeza hueca hexagonal, tornillo tipo torx o similar), se puede hacer el vástago de la fresadora y en consecuencia la dimensión total relativamente pequeña y en consecuencia hacer el vástago de la fresadora fuerte tanto en lo que respecta la resistencia como también las vibraciones sin una debilitación estructural esencial. Esto es especialmente importante para fresadoras de rosca para el fresado de roscas hembra, cuyo diámetro total tiene que ser más pequeño que el agujero roscado que se debe realizar.

La Fig. 5 muestra una forma de realización con solamente dos insertos cortantes 15. La configuración es por lo demás idéntica a aquella según las Figuras 1 a 4 con la diferencia de que el portaherramientas 12 presenta una sección ampliada 37, entre el vástago de sujeción 13 y el vástago de la fresadora 14, con unos recortes 38, en los que penetra una parte del vástago de sujeción y donde es cubierto. En otro recorte 39 está dispuesto el agujero roscado de uno de los tornillos de apriete. Esta forma de realización está prevista para prever insertos cortantes más largos 15 solamente para roscas cortas y aumentar aún más la rigidez de toda la herramienta.

La Fig. 6 muestra la herramienta según la Fig. 5 en una vista desde arriba. Se puede reconocer, al igual que en la Figura 2, que la distancia entre el tornillo de apriete respectivo delantero, orientado hacia el extremo libre 40 de la fresadora 11 y el tornillo de apriete central que engrana en la cavidad 27 es inferior a la distancia al tornillo de apriete más distanciado de la superficie final 40. Esto considera la carga y sensibilidad a las vibraciones más fuerte de la herramienta cerca de su extremo libre 40.

La Fig. 7 muestra en sección la configuración que se había descrito ya detalladamente con ayuda de la Fig. 3, y muestra claramente que al omitir el tornillo de apriete para el inserto cortante 15 situado a la izquierda en el plano representado, la sección transversal del vástago de la fresadora es esencialmente mayor que en una configuración no excéntrica.

Las formas de realización representadas en los dibujos y las dimensiones de la fresadora y del inserto cortante son especialmente ventajosos y se hace referencia explícita a la representación en los dibujos por motivos descriptivos.

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Documentos relacionados en la descripción

Esta lista de documentos relacionados por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector y no forma parte del documento de patente europea. Esta ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.

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Documentos de patente citados en la descripción

\bullet US 6499917 B1 [0001] [0002]

\bullet US 5924825 A [0003]

\bullet US 5059070 A [0003]

\bullet US 5088861 A [0003]

\bullet US 4425063 A [0003]

\bullet US 5873684 A [0003]

\bullet US 5112162 A [0003]

Claims (13)

1. Herramienta fresadora (11), particularmente una fresadora de roscas, con un portaherramientas (12) girable alrededor de un eje de herramienta (19) y varios insertos cortantes (15) fijables al mismo, que poseen al menos una cuchilla (21), dos lados (24), una superficie final (25) y dos superficies frontales (26) y que son insertables en cavidades en forma de ranura (18) del portaherramientas (12) que se extienden esencialmente en dirección del eje de herramienta (19) y distribuidos alrededor de la circunferencia del portaherramientas y que pueden ser fijados por tornillos de apriete (16) que actúan sobre un lado (24) del inserto cortante (15) y que son enroscados en agujeros roscados (17) orientados bajo un ángulo con respecto al plano central de las escotaduras, caracterizada por el hecho de que unos agujeros roscados (17) correspondientes a las cavidades adyacentes (18) están desplazados el uno respecto al otro en dirección al eje de la herramienta (19).

2. Herramienta fresadora según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el ángulo es un ángulo recto.

3. Herramienta fresadora según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que los tornillos de apriete (16) actúan esencialmente en un ángulo recto en el lado (24) del inserto cortante (15), donde ventajosamente ese lado y en su caso también el lado opuesto (24) son paralelos el uno al otro y paralelos al plano central (20) del inserto cortante (15).

4. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que al menos uno de los tornillos de apriete (16), preferiblemente uno que se halla axialmente entre los otros dos, actúa conjuntamente con una cavidad (27) no muy pronunciada, en el lado (24) del inserto cortante y donde el fondo ahondado (34) forma una superficie paralela al plano lateral y al plano mediano (20), donde la cavidad (27) está limitada, al menos en dirección de la superficie final, por una elevación (36) que sobresale del fondo (34).

5. Herramienta fresadora según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que la cavidad (27) es un ahondamiento circular.

6. Herramienta fresadora según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada por el hecho de que al menos dos, preferiblemente tres cavidades contiguas (27) están previstas en un lado, preferiblemente en cada lado (24) del inserto cortante (15), que están dispuestas con tornillos de apriete (16) correspondientemente desplazados axialmente para la acción conjunta.

7. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por el hecho de que se prevén tantas cavidades (27) en un lado como insertos cortantes (15) por cada herramienta fresadora (11).

8. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que los insertos cortantes (15) tienen la forma de listones oblongos, que llevan, como cuchilla (21), un perfil cortante de roscas y/o están realizados como plaquetas reversibles.

9. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que se prevén por cada cavidad (18) un tornillo de apriete (16) central y dos tornillos de apriete (16) que engranan respectivamente cerca de las superficies frontales (26).

10. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el tornillo de apriete (16) tiene en su superficie final (33) que engrana en el inserto cortante (15) un saliente (32) que forma una superficie de apriete.

11. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el desplazamiento se encuentra al menos en el orden del diámetro de los agujeros roscados (17).

12. Herramienta fresadora según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que se prevé al menos una cavidad (27) realizada como un ahondamiento en el inserto cortante, en una zona central de la longitud del inserto cortante, cuya superficie del fondo (34) esencialmente plana y paralela al plano mediano (20) del inserto cortante (15) es mucho más grande que la superficie final (33) correspondiente del tornillo de apriete (16), que en estado apretado el borde circunferencial del extremo activo del tornillo de apriete (16) no alcanza el borde de la cavidad.

13. Herramienta fresadora según la reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que se prevén varias cavidades, preferiblemente tres cavidades contiguas (27).