ES2301831T3 - Pieza de corte con un filo cortante principal y un filo cortante de alisado. - Google Patents

Abstract

Pieza de corte para el giro bajo el dispositivo de aproximación de la herramienta fijo respecto al eje de la herramienta, con una superficie de cubierta (1) superior e inferior y con superficies laterales (2) planas que limitan ésta, que conforman en las esquinas de corte (3) un ángulo de esquina alfa <_ 90º, con al menos un borde de corte principal (4) recto en una superficie de cubierta, y un borde de corte de esquina (5) curvado de modo diferente en las esquinas de corte dentro de secciones individuales, con un escalón de derivación de virutas (6) que va a continuación del borde de corte, circular, que cae hacia el punto central de la pieza, y con un botón (7) extendido longitudinalmente que penetra en el escalón de derivación de virutas desde la dirección de extensión orientada de modo diferente en la superficie de cubierta, caracterizada porque las secciones de cada uno de los bordes de corte de esquina (5), en la vista lateral, son horizontales, y cada borde de corte principal (4) contiguo presenta una región que cae hacia el centro del borde (8), porque, de modo contiguo al plano de simetría (9) respecto a una esquina de corte (3), el borde de corte de esquina (5) presenta a ambos lados una sección A en forma circular a la que se conecta al menos a un lado una sección B en forma circular o elíptica, curvada de un modo sólo ligero en comparación con la sección A, de una longitud correspondiente de 1,5 - 15% del diámetro del círculo inscrito de la pieza de corte (11) de modo continuo, sección B que, por su parte, desemboca en todo momento en el borde de corte principal (4) recto, estando orientado la tangente en la sección B circular o elíptica bajo un ángulo 0 - ñ 5º respecto a la dirección prefijada para el eje de la pieza de trabajo, y porque la dirección de extensión del botón (7) contiguo a la esquina de corte encierra con el borde de corte principal (4) correspondiente un ángulo Beta = 100º-160º.

Description

Pieza de corte con un filo cortante principal y un filo cortante de alisado.

La invención se refiere a una pieza de corte para el giro bajo el dispositivo de aproximación de la herramienta fijo respecto al eje de la herramienta según el preámbulo de la reivindicación 1. La pieza de corte con una superficie de cubierta superior y una superficie de cubierta inferior y superficies laterales planas que limitan éstas, que conforman en las esquinas de corte un ángulo \alpha \leq 90º, presenta al menos sobre una superficie de cubierta un filo cortante principal recto, y en las esquinas de corte en el interior de secciones individuales bordes de corte de las esquinas doblados diferentes con una etapa de desviación de virutas a continuación del borde cortante, circular, que cae hacia el punto central de la pieza de corte, y que se caracteriza además por medio de botones que penetran adicionalmente hasta la etapa de desviación de virutas con la dirección de extensión orientada de modo diferente en la superficie de cubierta. Una pieza de corte de este tipo se conoce del documento EP-A-0962272.

La calidad de superficie de una pieza de trabajo por lo que se refiere a rugosidad R_{a} depende, además de otros factores, de modo condicionado por el sistema, de las condiciones de corte en el giro, en particular al hacer avanzar la herramienta y de la profundidad de la viruta. Una gran profundidad de la viruta y un avance elevado permiten un mecanizado con desprendimiento de viruta económico de la pieza de trabajo comprometiendo la calidad de las superficies. Al realizarse un cilindrado permanecen visibles acanaladuras con una profundidad de rugosidad mayor o menor sobre la superficie de la pieza de trabajo. Habitualmente, debido a ello, en el mecanizado con desprendimiento de virutas, al paso de trabajo del mecanizado grueso con desprendimiento de virutas le sigue un paso de trabajo de alisado en el caso de una profundidad de viruta muy reducida, y con un avance reducido con la finalidad de mejora de la superficie de las superficies de las piezas de trabajo.

Para ahorrar un paso de trabajo de alisado también se ofrecen piezas cortantes de tal tipo que se permite un mecanizado con desprendimiento de virutas grueso con el filo cortante principal, y durante su paso de trabajo permiten al mismo tiempo un alisado con un filo cortante de alisado.

Una pieza de corte configurada para esta finalidad está descrita en el documento WO 95/32071. La formulación concreta del objetivo de esta patente es una mejora de la superficie de la pieza de trabajo, y al mismo tiempo una reducción de la sensibilidad de la calidad de la superficie respecto a una dirección de ajuste teórica con la que se ha de cumplir exactamente de la herramienta respecto a la pieza de trabajo. Mientras que hasta entonces las piezas cortantes se han fijado en la región de las esquinas con un redondeado determinado, en la mayoría de los casos normalizado, de los bordes de corte, la pieza de corte presenta, según la invención, una región de esquina con cinco segmentos que limitan entre ellos de diferentes radios de borde. El objetivo que se pretende de una superficie de calidad elevada se consigue haciendo que al cortar junto al filo cortante principal se empleen segmentos individuales de la región de la esquina de los bordes de corte más allá del extremo que divide en dos el ángulo. La región del borde capaz de funcionar como filo cortante de alisado es corto, comparado con las longitudes de uso posibles del filo cortante principal. De modo correspondiente, el efecto del filo cortante de alisado, y con ello, la mejora total alcanzable de la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo está muy limitada por medio del alisado simultáneo mientras se produce el cilindrado. Las piezas cortantes (con ángulos de esquina de corte < 90º) se emplean, por regla general, para procesos de copiado, es decir, en un paso de trabajo se giran superficies de pieza de trabajo de diferentes orientaciones angulares referidas al eje longitudinal de la pieza de trabajo. Para el torneado copiador se usa habitualmente un giro
libre.

La configuración de las piezas cortantes según la solicitud de patente antigua mencionada anteriormente lleva forzosamente, en el caso de un torneado copiador, a una distorsión del perfil. En comparación con las placas de corte inversor estándar no se pueden realizar radios de reborde adecuados al dibujo. En su lugar, se han de corregir, de manera costosa, los parámetros para el movimiento de aproximación de la herramienta de corte para la eliminación de las desviaciones de magnitud que se producirían en otro caso.

En una pieza para el mecanizado con desprendimiento de viruta grueso y para el alisado simultáneo se ponen requerimientos elevados por lo que se refiere a la conformación de virutas y a la extracción de virutas. La razón para ello es el peligro de que la viruta conformada en el mecanizado con desprendimiento de virutas grueso influya en el proceso de alisado, y con ello en la calidad de la superficie de la pieza de trabajo de modo que la perjudique, sea por medio de estrías de corte sobre la superficie de la pieza de trabajo como consecuencia de las virutas gruesas que caen sobre ella, o bien como consecuencia de daños del filo cortante de alisado por medio de las virutas conformadas en el borde del filo cortante principal.

La pieza de corte según el documento WO 95/32071 mencionado anteriormente presenta para la conformación y para la extracción de virutas una conformación de botones específica en la región de la superficie de cubierta, que sin embargo, muestra, si acaso, un efecto moderado, y éste sólo para virutas muy cortas en la región de la esquina del filo cortante principal.

Los avances en la técnica de mecanizado con arranque de virutas en los últimos años han estado unidas con el desarrollo de medidas por medio de las que se pueden mejorar la conformación de virutas y su derivación del borde cortante, bien sea por medio de una reducción de las fuerzas de corte, a través de la forma de la conformación de virutas o a través de la dirección, en la que las virutas conformadas se desvían o se retiran de la punta de corte. Junto a conformaciones de diferentes tipos de cubetas de virutas o bien escalones de derivación de virutas, la conformación de cubetas o de botones, en los escalones de derivación de virutas o cerca de ellos, han llevado a mejoras.

Junto al documento WO 95/32071 citado ya anteriormente se mencionan como otros ejemplos para este tipo de desarrollos, por un lado el documento EP 0 207 912 B_{1}, con rompedor de virutas conformado de modo asimétrico en una sección delantera redondeada de la superficie de cubierta de la pieza de corte, adicionalmente el modelo de utilidad industrial G9215855, con su ranura doble especial, y adicionalmente elementos de conformación de virutas a modo de botones en el escalón de derivación de virutas de una pieza de corte, y también el documento DE4239236C2, que presenta una pieza de corte con elementos de conformación de virutas extendidos longitudinalmente en forma de nervios de diferente orientación en su superficie de cubierta.

En todas las piezas de corte mencionadas anteriormente según el estado de la técnica, el borde de corte mismo, visto en una vista lateral, está orientado de modo pasante horizontalmente a la parte de la base o bien a la superficie de apoyo de la pieza de corte en la entalladura de sujeción de la herramienta.

El objetivo de la presente invención reside en el hecho de, basándose en el estado de la técnica mencionado anteriormente con las desventajas indicadas, crear una pieza de corte que con un uso simultáneo del filo cortante principal y del filo cortante de alisado produzca piezas de trabajo de una calidad superficial elevada o de una rugosidad reducida. La pieza de corte se ha de poder usar principalmente para el mecanizado de materiales blandos y tenaces como aluminio, metales no ferrosos y también diferentes tipos de plástico. Con la pieza de corte que se ha de crear ha de ser posible un mecanizado con arranque de virutas más económico y más barato respecto el estado de la técnica, es decir, independientemente de un mecanizado con arranque de virutas grueso y de alisado simultáneo con profundidades de viruta comparativamente grandes y con un avance de la herramienta elevado se ha de alcanzar una calidad de la superficie de la pieza de trabajo mejorada. Para ello se ha de aumentar la longitud útil del filo cortante de alisado respecto a realizaciones conocidas, sin que tener que tener en cuenta las desviaciones de magnitud que hasta el momento eran habituales en la pieza de trabajo o sin tener que compensar alternativamente esta desventaja por medio de una corrección costosa de la entrada de la herramienta de corte.

Este objetivo se consigue, según la invención, por medio de una pieza de corte para el giro del tipo mencionado al comienzo, que presente las características conformes a la invención de modo correspondiente a la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Las realizaciones ventajosas están descritas en las reivindicaciones subordinadas.

La pieza de corte según la invención presenta, por lo que se refiere a la calidad de la superficie de la pieza de trabajo y a la posibilidad de extender las condiciones de mecanizado con arranque de virutas en virutas anchas comparativamente gruesas y avances grandes de la herramienta resultados considerablemente mejorados. El proceso de mecanizado con arranque de virutas se puede realizar de un modo económico. Esto se constata más abajo por medio de los resultados que se extraen de pruebas de comprobación.

Una comprobación y evaluación detallada de la forma de la viruta, la longitud de la viruta y la dirección de caída de la viruta para un intervalo de variación grande de los valores de corte referidos a la profundidad de la viruta y al avance de la herramienta, determinado, por un lado en las piezas de corte según la invención, y por otro lado, en piezas de corte del mismo tipo sin las características de la invención, resulta en una configuración característica altamente ventajosa de las virutas en el caso de las piezas de corte según la invención. A partir de ello se pueden deducir los datos de rendimiento, ventajosos en su conjunto, de las piezas de corte según la invención para el especialista.

El concepto de pieza de corte comprende según la invención realizaciones con tres y más esquinas, en las que no todas las esquinas son, además, forzosamente, esquinas de corte. Esto último es así, por ejemplo, en el caso de piezas de corte en forma de rombo según las siguientes figuras. La pieza de corte puede ser neutral o positiva referida a la orientación de las superficies laterales, es decir, posee bordes de corte en una o en las dos superficies de corte. Las superficies laterales son planas, exceptuando las secciones en las regiones de cubierta de corte. En el concepto de plano está incluido el hecho de que en una vista en planta desde arriba, los bordes entre la superficie de cubierta y la superficie lateral están realizados, al menos en la región del filo cortante principal que se puede usar como borde de corte, de modo recto - ver también las realizaciones correspondientes de las figuras. Los escalones de derivación de virutas contiguos a los bordes de corte con o sin conformación de bisel están conformados de modo circular sobre la superficie de cubierta, al menos de modo continuado en la región usada como borde de corte a ambos lados del plano de simetría, para conformar una esquina de corte. Los escalones de derivación de virutas pueden estar configurados en el perfil de modo recto o curvado, y dependiendo del material que ha de ser mecanizado están inclinados hacia el interior de la pieza, o bien hacia la superficie de apoyo de la pieza de corte, bajo ángulos grandes o pequeños, constantes o variables.

Los bordes de corte de las piezas de corte según el estado conocido de la técnica discurren, vistos en una vista lateral, de modo horizontal pasante, es decir, paralelos a su superficie de apoyo, o bien desde la esquina de corte a lo largo de la longitud del borde de corte activa útil hacia el centro de una pieza de corte, bajo un ángulo constante, o alternativamente bajo un ángulo que se reduce de modo constante en relación a la superficie de apoyo. Respecto a esto, los bordes de corte de las piezas de corte conformes a la invención están horizontales en la esquina de corte, es decir, en la región de las secciones individuales de la esquina de corte, y caen en las regiones de los bordes contiguas a las esquinas de corte del filo cortante principal útil bajo un ángulo constante, o bajo un ángulo que varía de modo constante referido a la superficie de apoyo en la dirección hacia el centro de una superficie lateral.

El escalón de derivación de virutas de una superficie de cubierta desemboca de modo continuado, o también de salto, en una región central de la pieza de corte convexa respecto al escalón de derivación de virutas. La región central presenta de modo regular un orificio para la fijación de la pieza de corte por medio de un tornillo tensor en el dispositivo de sujeción de la herramienta. Bajo el concepto de botón según la característica de la reivindicación, se han de entender abombamientos individuales que se extienden a lo largo del escalón de derivación de virutas y la región central, en forma de nervios o de abolladuras en la superficie de cubierta. Las abolladuras pueden presentar formas que fluyen de modo continuo o también formas con varias superficies escalonadas entre ellas por medio de bordes. Es fundamental para la invención el hecho de que los botones individuales posean una extensión longitudinal prominente, y que estén orientados de modo diferente en la superficie de cubierta. Los botones tapan con una parte de su superficie la región central de la superficie de cubierta, y penetran forzosamente en la región de los escalones de derivación de virutas. Para la consecución del objetivo conforme a la invención es determinante la configuración del botón que está junto a una esquina de corte según la característica de la reivindicación.

El círculo inscrito o bien el diámetro del círculo inscrito de una pieza es una medida estándar usada habitualmente para piezas de corte, y se entiende como el diámetro del círculo, en una vista en planta desde arriba de la pieza de corte, que es tangente con la pieza de corte o bien con las superficies laterales.

La característica fundamental para la invención, la sección B es igual a 1,5 - 15% del diámetro del círculo inscrito de la pieza de corte dice al especialista que en el caso del filo cortante de alisado según la sección B, a diferencia de las piezas de corte conocidas con segmentos de bordes de corte de esquina curvados de modo diferente, se trata de un filo cortante de alisado de una longitud comparativamente grande, longitud que está de modo predominante por encima de los valores conocidos, realzados hasta el momento, y que hasta el momento no era visto por el especialista como algo práctico. Esto tiene más importancia en tanto que hasta ahora, el uso de un filo cortante de alisado lo más largo posible se veía como una ventaja.

Una razón para la reserva referida a la configuración de un filo cortante de alisado largo correspondientemente a la invención eran las experiencias del especialista que ya filos cortantes de alisado de modo correspondiente al estado de la técnica en el copiado en torno (de superficies de pieza de trabajo orientadas de modo diferente respecto al eje longitudinal de la pieza de trabajo) en el uso de prescripciones de datos de corte convencionales llevan a desviaciones de magnitud ya no tolerables, o bien a distorsiones en el perfil en la pieza de trabajo, o que alternativamente requieren un coste de corrección tan elevado que ya no podía permitirse en la disposición de la herramienta.

Una segunda reserva, también importante, del especialista emanaba del conocimiento de que la configuración de una pieza de corte con un filo cortante de alisado comparativamente grande sólo tiene sentido cuando además del alisado, al mismo tiempo también se realizaba el mecanizado con desprendimiento de virutas grueso bajo un avance comparativamente grande y con una profundidad de viruta grande, lo que, por su lado, tiene como consecuencia la conformación de virutas masivas, y lo que lleva, finalmente a un problema de arranque de virutas que no se puede considerar como dominable.

De hecho, el requerimiento relativo a no poner en peligro la superficie de la pieza de trabajo por medio de la viruta arrancada por medio de la configuración fundamental para la invención de la esquina de corte con el botón continuo a ésta se consigue de un modo no previsible. La fuerte dependencia de los resultados de corte de la orientación de la extensión longitudinal del botón en relación al filo cortante principal y, dado el caso, también en relación a la dirección tangencial de la sección B era predominante para el especialista. En contraposición a esto, la forma exacta del botón y la altura con la que sobresale por encima del escalón de derivación de virutas y, dado el caso, por encima de la región central de la superficie de cubierta, tiene una influencia de segundo orden sobre el resultado del mecanizado con arranque de virutas, en tanto que sólo las características restantes del botón se encuentren en el intervalo de los valores que ya pertenecen al estado de la técnica.

Es fundamental para la invención la orientación de la tangente en la sección B en un ángulo de 0 a \pm5º respecto al eje de la pieza de trabajo o bien respecto al eje de rotación de la pieza de trabajo. Este valor de ángulo tiene en este respecto una relación fija respecto a las dimensiones de la misma pieza de corte, en tanto que la pieza de corte en el dispositivo de sujeción de la herramienta se ha de aproximar a la pieza de trabajo con una dirección teórica de aproximación prefijada de modo forzoso. Sólo bajo esta premisa se consigue el efecto ventajoso y el rendimiento de corte. Se han impuesto ya en la práctica, y en concreto independientemente de piezas de corte con el empleo simultáneo de filo cortante principal y filo cortante secundario, algunos ángulos de avance y de aproximación como dirección de aproximación estándar, como por ejemplo el ángulo de 93º.

La pieza de corte conforme a la invención posee al menos en un lado del plano de simetría una sección B en la región de la esquina de corte, es decir, como una denominada realización central una sección B a ambos lados, o como una realización izquierda/derecha sólo una configuración a un lado de la sección B. En las realizaciones de la herramienta de un lado, la herramienta se puede aproximar a la pieza de trabajo sólo con el filo cortante principal izquierdo o derecho respecto al plano de simetría. De modo correspondiente, las realizaciones a la izquierda/derecha poseen, respectivamente, sólo un borde de corte principal que se hémela para el mecanizado con desprendimiento de virutas de modo activo. El otro borde de corte que se conecta a una esquina de corte, designado en esta invención, igualmente, con el nombre de filo cortante principal o borde de corte principal, no sirve para el mecanizado con arranque de virutas grueso.

En caso de la realización izquierda/derecha de una pieza de corte, se pueden conformar secciones B especialmente largas, que pueden funcionar como filo cortante de alisado. Con ello se puede conseguir con una profundidad de viruta comparativamente grande y un gran avance un mecanizado con arranque de virutas barato y económico sin que haya que ceder en la calidad. Frente al temor original del especialista, las virutas sobredimensionadas, en piezas de corte según la invención, no llevan a perturbaciones del funcionamiento en el filo cortante de alisado y la calidad de la superficie de la pieza de trabajo no se empeora de un modo significativo en comparación con profundidades de viruta pequeñas y avance reducida.

Mientras que según el estado de la técnica todavía se puede considerar como aceptable un giro con un corte grueso y de alisado simultáneo con avances de 0,3 mm/U y profundidades de viruta de hasta 3 mm bajo el punto de vista de calidad de la superficie de la pieza de trabajo útil con escorias, con las piezas de corte según la configuración conforme a la invención según el siguiente gráfico se pueden conseguir, incluso con avances de hasta 0,5 mm/U de 1 a 3 mm de profundidad de viruta prácticamente valores de rugosidad medios R_{a} no modificados para la superficie del material. Éstos están mejor en un múltiplo que para herramientas comparables según el estado de la técnica. Para ello se hace referencia a la Figura 5 y 6.

Las piezas de corte con una configuración de esquina de corte izquierda o derecha producen en esta medida resultados de corte buenos no esperados para el especialista. Sin embargo, las piezas de corte conformes a la invención también se pueden realizar de modo neutral con un alcance de invención sólo limitado ligeramente, es decir, pueden poseer a ambos lados del plano de simetría de una esquina de corte un filo cortante de alisado en forma de una sección B, y de modo contiguo a cada uno de ellos un borde de filo cortante principal útil. En esta realización, los rendimientos de mecanizado con desprendimiento de virutas son algo menores en forma de los avances máximos y profundidades de viruta máximas aplicables, y con ello la rentabilidad del giro respecto a la realización izquierda-derecha. En comparación con el estado de la técnica conocido, los datos de rendimiento relativos a la profundidad de rugosidad y a la profundidad que se puede usar de la viruta, y al avance, están mejorados además de un modo sustancial. La Figura 6 muestra en una comparación rugosidades de la pieza de trabajo R_{a}, conseguidas con piezas de corte según el estado de la técnica, así como con piezas de corte conformes a la invención, una de las veces en una realización neutral, la otra vez en una realización izquierda/derecha.

En la realización de la pieza de corte neutral según la invención, el botón anexo a la esquina de corte se realiza, de modo ventajoso, en forma de "V", aproximadamente de modo correspondiente a la Figura 4. Al mismo tiempo, cada lado del botón en forma de "V" está orientado aproximadamente formando 90º respecto a la tangente en la sección B anexa.

La pieza de corte conforme a la invención está indicada para el mecanizado con arranque de virutas de todos los materiales que pueden ser mecanizados con arranque de virutas. Las características fundamentales a la invención de la pieza de corte hacen que ésta se puede usar, sin embargo, en particular para el mecanizado con arranque de virutas de aluminio, magnesio, metales no ferrosos y plásticos no frágiles de un modo ventajoso.

La configuración de elementos de derivación de virutas y de elementos de conformación de virutas en piezas de corte está orientada en la práctica al objetivo correspondiente de mecanizado con arranque de virutas. Los materiales más bien frágiles y duros requieren piezas de corte de otros detalles de realización, como por ejemplo materiales metálicos tenaces, como aluminio y metal no ferroso, o también ciertas clases de plásticos. Los medios para el guiado de virutas, debido a ello, han de ser individualizados al caso individual. No hay detalles de configuración que sean válidos en general.

Para cumplir de un modo ventajoso con el objetivo marcado es fundamental que la sección B circular o elíptica posea una curvatura que en su conjunto sólo sea reducida, en comparación con una sección A fuertemente curvada. Habitualmente, para la sección A se configuran radios circulares según el estándar ISO, los radios de esquina 0,2, 0,4, 0,8, 1,2 ó 1,6 mm, para esquinas de corte no divididas en segmentos individuales según el estado de la técnica. En la configuración de una sección A según la invención con un radio de círculo r_{A} = 0,8 mm se han acreditado par ala sección b los siguientes valores en la práctica:

- en caso de sección circular, un radio de 4 = 12 x r_{A}

- en caso de sección elíptica con los radios de elipse r_{1} y r_{2} : r_{1} = 12 x r_{A} y r_{2} = 0,3 x r_{A}.

Para la sección A con un radio de círculo r_{A} = 0,4 mm para la sección B

- en caso de sección circular un radio r = 6 x r_{A}

- en caso de sección elíptica r_{1} = 6 x r_{A} y r_{2} = 0,3 x r_{A}.

Un intervalo de radios preferido en su conjunto para la sección B está formulado como una reivindicación subordinada.

Otra realización ventajosa de la invención se refiere a una pieza de corte en la que la sección B está dividida en dos subsecciones B_{1} y B_{2} contiguas en todo momento y que son diferentes en su curvatura, limitando la subsección B_{2} con el filo cortante principal correspondiente, y estando configurada en la región de la esquina de la sección B_{2} un segundo botón extendido, cuya dirección de extensión está realizada perpendicularmente a la tangente a la sección B_{2}. Esto trae consigo grandes ventajas en los casos donde con el corte simultáneo con el filo cortante principal y con el filo cortante de alisado, por encima de éste se introducen regiones salientes de los bordes de corte en la pieza de
trabajo.

Se representan en las figuras ejemplos para las figuras de corte conformes a la invención y resultados de rendimiento a partir de pruebas de corte realizados con ellas.

Figura 1 muestra una pieza de trabajo conforme a la invención en una realización de izquierda/derecha con un filo cortante de alisado colocado a un lado, en una vista en planta desde arriba,

Figura 2 muestra la pieza de corte de la Figura 1 en una vista lateral,

Figura 3 muestra una ampliación de la sección de la región BB a partir de la Figura 1 con las características de configuración fundamentales para la invención respecto al estado de la técnica,

Figura 4 muestra una ampliación de la sección según la Figura 1, si bien para una pieza de corte en realización neutral con filo cortante de alisado (sección B) a ambos lados del plano de simetría,

Figura 5 muestra para la pieza de corte conforme a la invención en realización izquierda/derecha la rugosidad de la pieza de trabajo Ra de una pieza de trabajo girada longitudinalmente con la pieza de corte dependiendo del avance de la herramienta f para cada una de tres profundidades de viruta diferentes. A modo de comparación están representados adicionalmente los resultados que se han conseguido con una pieza de corte estándar comparable a excepción de las características de la invención características (filo cortante de alisado y botón),

Figura 6 muestra las rugosidades de la superficie de la pieza de trabajo Ra conseguidas con las mismas condiciones de corte, en primer lugar para una pieza de corte en realización estándar según el estado de la técnica, y a continuación para dos piezas de corte que presentan la configuración caracterizadora de la invención en un ejemplo sólo en características parciales, en el segundo ejemplo de modo completo.

La invención se describe con más detalle a partir de las realizaciones representadas en las figuras.

En las Figuras 1 a 4, de un modo especialmente visible en la Figura 1, se trata de una pieza de corte estándar del tipo ISO DCGT con un ángulo de esquina \alpha = 55º. Este tipo de piezas de corte se configuran de modo correspondiente al estado de la técnica con radios de esquina de corte constantes o con redondeos de bordes. A diferencia del estado de la técnica conocido, es objeto de la presente invención una pieza de corte con una configuración específica de la región de la esquina de corte, que se puede ver especialmente bien en la Figura 3 para la realización izquierda/derecha, y en la Figura 4 para la realización neutral que se puede aproximar a la pieza de trabajo tanto a la derecha como a la izquierda.

La Figura 1 presenta dos esquinas de corte (3) con un ángulo de esquina \alpha = 55º. El plano de simetría (9) divide la pieza de corte en una mitad izquierda y en una mitad derecha de la pieza de corte. La pieza de corte (4, 5) y el escalón de derivación de virutas anexo (6) son circulares en la región de corte activa de la pieza de corte. En la Figura 1 está representado un gran número de botones (7) que penetran en el escalón de derivación de virutas (6), que en la vista en planta desde arriba dejan reconocer una extensión longitudinal, y en su dirección de encaje en la superficie de cubierta (1) tienen diferentes orientaciones. El botón (7) contiguo a una cubierta de corte presenta un ángulo de orientación de \beta = 135º con el filo cortante (4) correspondiente.

En la vista lateral de la pieza de corte según la Figura 2 se puede reconocer que el borde de corte en la región de la esquina de corte discurre de modo horizontal y al mismo tiempo paralelo respecto a la superficie de apoyo de la pieza de corte, y en la región que está a continuación del filo de corte principal activo cae bajo un ángulo constante en la dirección de la pieza de corte superficie de contacto (de modo correspondiente a la superficie de cubierta -1- inferior), o bien en la dirección hacia el centro del borde (8). El borde de la pieza de corte entre la superficie de cubierta (1) superior y la superficie lateral (2) no está configurado como borde de corte en una región determinada por el diámetro del círculo inscrito (11), y no presenta allí ningún escalón de derivación de virutas.

La Figura 3 muestra la sección ampliada de la pieza de corte BB de la Figura 1. Allí se puede reconocer en primer lugar el botón (7) contiguo a una cubierta de corte, que penetra ampliamente en el escalón de derivación de virutas (6) con su dirección de extensión (10). A ambos lados del plano de simetría (9) están configuradas al lado izquierdo y derecho secciones del borde de corte A curvadas, presentando las dos secciones A el mismo radio de curvatura. Mientras que la sección A más larga comparativamente desemboca constantemente de modo directo en el filo cortante principal, o bien en el borde de corte principal (4), la sección A derecha, más corta, pasa a una sección B curvada débilmente en comparación con la sección A, que por su lado desemboca de modo constante en el filo cortante principal que no es útil para un mecanizado con arranque de virutas grueso como consecuencia de la realización de la pieza de corte a derechas.

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La curvatura de la sección B que se puede emplear como filo cortante de alisado es tan reducida en la práctica que la tangente preponderante para la orientación del ángulo de la sección B no se puede representar visualmente de modo separado del borde de corte.

La orientación de la tangente está orientada de modo condicionado por el funcionamiento con 0 \pm 5º sobre el eje de la pieza de trabajo de la pieza de trabajo que se ha de girar, es decir, la dirección de aproximación prefijada de la pieza de trabajo se ha de elegir de tal manera que el eje de la pieza de trabajo y la dirección de la tangente están orientados en la misma dirección. Por otro lado, la curvatura de la sección B configurada como filo cortante de alisado es de tal manera que las desviaciones angulares condicionadas por tolerancias respecto al ángulo teórico de aproximación no ejercen una influencia negativa sobre la función de alisado o bien la calida de la superficie de la pieza de trabajo.

Las piezas de corte realizadas de modo correspondiente a las Figuras 1 a 4 han sido sometidas a una prueba de mecanizado con arranque de virutas, y con ello se comparan con una pieza de corte estándar igual en su forma básica del tipo DCGT. Todas las pruebas de corte se han realizado bajo las siguientes condiciones:

Material:

AlCuMgPb F34-F37

Rigidez:

= 340 - 370 N/mm^{2}

Diámetro de la pieza de trabajo

= 59 mm

Entrada de producto:

25.09.2001

Longitud de voladizo:

= 30 mm

Longitud de giro:

= 25 mm

V_{c}:

= 400 m/min

Herramienta:

SDJCL 2525 M11

Los resultados según la Fig. 5 y 6 constatan los datos de rendimiento mejorados de modo considerable respecto al estado de la técnica.

Para la representación de la Figura 6 se ha de indicar que en la pieza de corte de prueba, todas las características fundamentales para la invención están realizadas de modo "neutral a la invención", exceptuando la configuración de un botón contiguo a la esquina de corte de modo conforme a la invención.

A diferencia de ello, la pieza de corte, caracterizada como "invención iz/de" presenta todas las características de la invención.

La calidad de la superficie mejorada de nuevo de modo considerable respecto al estado de la técnica al cambiar de la realización "neutral a la invención" y la "invención iz/de" es un signo fuerte que apunta a un efecto que se refuerza de modo recíproco y no sólo separado de las características de la invención características por lo que se refiere a la consecución del objetivo marcado.

Claims (6)

1. Pieza de corte para el giro bajo el dispositivo de aproximación de la herramienta fijo respecto al eje de la herramienta, con una superficie de cubierta (1) superior e inferior y con superficies laterales (2) planas que limitan ésta, que conforman en las esquinas de corte (3) un ángulo de esquina \alpha \leq 90º, con al menos un borde de corte principal (4) recto en una superficie de cubierta, y un borde de corte de esquina (5) curvado de modo diferente en las esquinas de corte dentro de secciones individuales, con un escalón de derivación de virutas (6) que va a continuación del borde de corte, circular, que cae hacia el punto central de la pieza, y con un botón (7) extendido longitudinalmente que penetra en el escalón de derivación de virutas desde la dirección de extensión orientada de modo diferente en la superficie de cubierta, caracterizada porque las secciones de cada uno de los bordes de corte de esquina (5), en la vista lateral, son horizontales, y cada borde de corte principal (4) contiguo presenta una región que cae hacia el centro del borde (8), porque, de modo contiguo al plano de simetría (9) respecto a una esquina de corte (3), el borde de corte de esquina (5) presenta a ambos lados una sección A en forma circular a la que se conecta al menos a un lado una sección B en forma circular o elíptica, curvada de un modo sólo ligero en comparación con la sección A, de una longitud correspondiente de 1,5 - 15% del diámetro del círculo inscrito de la pieza de corte (11) de modo continuo, sección B que, por su parte, desemboca en todo momento en el borde de corte principal (4) recto, estando orientado la tangente en la sección B circular o elíptica bajo un ángulo 0 - \pm 5º respecto a la dirección prefijada para el eje de la pieza de trabajo, y porque la dirección de extensión del botón (7) contiguo a la esquina de corte encierra con el borde de corte principal (4) correspondiente un ángulo \beta = 100º-160º.

2. Pieza de corte para el giro según la reivindicación 1, caracterizada porque ésta posee una sección B circular o elíptica a ambos lados del plano de simetría, y porque el botón contiguo a la esquina de corte está configurado aproximadamente en forma de V con dos direcciones de extensión perpendiculares, respectivamente, contiguas a las dos tangentes en las secciones B.

3. Pieza de corte para el giro según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el borde de corte de esquina posee una sección circular A de radio r_{A} = 0,2 - 1,6 mm, a la que se conecta una sección B con un radio r = 5 - 12 x r_{A} o alternativamente la parte plana de la curva de una elipse con los radios de elipse r_{1} y r_{2} con r_{1} = 5 - 12 x r_{A} y r_{2} = 0,2 - 0,6 x r_{A}.

4. Pieza de corte según la reivindicación 1 - 3, caracterizada porque el ángulo \beta tiene un valor de 130º - 140º.

5. Pieza de corte según la reivindicación 1 - 4, caracterizada porque la longitud de la sección B tiene un valor de 5-10% del diámetro del círculo inscrito.

6. Pieza de corte para el giro según una de las reivindicaciones precedentes 1 y 4 - 5, caracterizada porque en el caso de la configuración por un lado de la sección B referida al plano de simetría la sección B está dividida en dos subsecciones B_{1} y B_{2} que son en todo momento contiguas, diferentes en su curvatura, limitando la subsección B_{2} con el borde de corte principal correspondiente, y porque la pieza de corte presenta en la región de la esquina de la subsección B_{2} un segundo botón extendido cuya dirección de extensión está perpendicular a la tangente en la subsección B_{2}.