ES2314091T3 - Inserto de corte. - Google Patents
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Abstract
Un inserto cortante (10) que tiene una sección transversal sustancialmente cuadrada con cuatro caras laterales rectangulares o cuadradas, comprendiendo: dos porciones de extremo (12'', 12'''') y una porción intermedia (14) que se extiende longitudinalmente entre ellas, teniendo el inserto cortante (10) un eje de inserción (A) que atraviesa el inserto cortante en una dirección longitudinal entre las dos porciones de extremo; N superficies laterales (20) y N filos cortantes (22), estando formados los N filos cortantes primarios (22) en la intersección de superficies laterales (20) adyacentes, extendiéndose cada uno de los N filos cortantes primarios (22) entre las dos porciones de extremo, en la que cada filo cortante primario (22) está provisto de un elemento de control de pastilla (24); al menos N filos cortantes secundarios (28'', 28'''') formados en al menos una de las dos porciones de extremo (12'', 12''''); extendiéndose generalmente la al menos una de las dos porciones de extremo longitudinalmente desde la porción intermedia (14); al menos N aristas cortantes (30'', 30''''), estando formada cada arista cortante entre un filo cortante primario (22) y un filo cortante secundario (28'', 28''''), extendiéndose hacia fuera cada filo cortante secundario desde una arista cortante asociada en una dirección generalmente hacia fuera de la porción intermedia (14); en la que el inserto cortante (10) tiene una simetría de giro N veces múltiple alrededor del eje de inserción (A) y N es igual a cuatro; teniendo cada porción de extremo (12'', 12'''') una cara de extremo (16'', 16'''') que define la superficie más exterior axialmente de dicha porción de extremo; extendiéndose desde las N superficies laterales (20), longitudinalmente hacia fuera y hacia el eje (A) en general, hasta las caras de extremo (16'', 16''''), en al menos una porción de extremo (12'', 12'''') hay una superficie de extremo periférica (26'', 26''''); teniendo la superficie de extremo periférica (26'', 26'''') N superficies de extremo subperiféricas (26''i, 26''''i) que están divididas en dos porciones, una porción delantera (26''il, 26''''il) y una porción trasera (26''it, 26''''it), que se proporcionan como dos facetas contiguas o dos partes de una superficie curva continua; y en la que el filo cortante secundario (28'', 28'''') está formado en la unión entre una porción delantera (26''il, 26''''il) de una superficie de extremo subperiférica (26''i, 26''''i) y un elemento de control de pastilla (24'', 24'''') adyacente.
Description
Inserto de corte.
El invento se refiere a unos insertos cortantes
indexables que son muy particularmente adecuados para ser usados en
herramientas de fresado y que tienen una forma alargada con una
sección transversal generalmente poligonal y filos cortantes que se
extienden longitudinalmente en general desde un extremo del inserto
cortante hasta el otro.
En las Patentes de EE.UU. N^{os} 147.041;
3.188.717 y 3.421.196 se describen insertos cortantes o herramientas
que tienen una forma alargada con una sección transversal
generalmente poligonal y filos cortantes que se extienden
longitudinalmente en general desde un extremo del inserto cortante
hasta el otro. En la Patente 147.041 se describe una herramienta
giratoria y planeadora. La herramienta tiene en cada arista de su
sección transversal un filo cortante que se extiende a lo largo de
la longitud de la herramienta. Se obtiene la sección transversal
disponiendo el ángulo de despulla y el ángulo de talla de tal manera
que se suceden uno a otro alrededor de toda la sección transversal
de la herramienta. La Patente 3.421.196 describe un inserto cortante
desechable con la forma de un bloque generalmente rectangular que
al menos tiene cuatro filos cortantes paralelos. Al menos uno de
los filos cortantes está biselado para formar un filo cortante
relativamente romo. El filo cortante biselado sufre menos daños por
golpes que los filos sin biselar.
Durante una operación de corte, el inserto puede
ser indexado para presentar el filo cortante biselado cuando deba
retirarse material de una pieza de trabajo que tenga una superficie
irregular.
La Patente de EE.UU. Nº 3.188.717 describe un
dispositivo de corte que es básicamente un paralelepípedo que tiene
las caras delantera y trasera cuadradas en general y cuatro caras
laterales rectangulares o cuadradas dispuestas perpendicularmente
entre sí y formando filos cortantes en sus intersecciones
respectivas. Cada una de las caras laterales rodeada por un par de
filos cortantes está provista de un par de guías de pastilla
deprimidas que se extienden longitudinalmente. Las Figuras 6 y 7 de
la Patente 3.188.717 muestran una porción de una fresa que tiene
una pluralidad de dichos dispositivos de corte. Sin embargo, los
dispositivos de corte no poseen filos cortantes secundarios,
llamados barredores ("wipers"), para conseguir una superficie
con acabado liso de una sola pasada.
La Patente de EE.UU. Nº 3.955.259 describe un
inserto cortante indexable de una fresa que tiene cuatro filos
cortantes principales y cuatro filos cortantes secundarios
asociados. El objeto de un filo cortante secundario es realizar un
corte de acabado. El inserto cortante tiene la forma de una placa
plana poligonal y cada filo cortante principal se encuentra con su
filo cortante secundario asociado en un extremo de éste en una punta
cortante (o arista cortante). En conjunto, hay cuatro puntas
cortantes.
Resulta ventajoso, desde el punto de vista de la
resistencia del inserto cortante, que el inserto cortante de la
Patente 3.955.259 sea diseñado para que tenga una sección
transversal sustancialmente cuadrada, en lugar de una sección
transversal cuadrada (placa plana). Sería ventajoso adicionalmente,
si cada filo cortante principal tuviera un filo cortante secundario
asociado en cada extremo de éste, dando lugar a ocho puntas de
corte. Cuando se realizan operaciones de fresado que utilizan
aproximadamente la mitad de la longitud de un filo cortante
principal, dicho inserto cortante con ocho puntas de corte tienen
ocho filos cortantes principales efectivos. Sin embargo, asociadas
a cada filo cortante secundario, del inserto cortante de la Patente
3.955.259, hay un par de caras biseladas, y en una porción de
extremo dada del inserto cortante un par de caras biseladas,
asociadas a una arista, están separadas del otro par de caras
biseladas, asociadas a la otra arista de esta porción de extremo,
por una superficie plana que se extiende a través del inserto
cortante que hay entre las superficies superior y de fondo. Esta
estructura particular de las porciones de extremo del inserto
cortante de la Patente 3.955.259 no facilita la extensión de la
geometría de corte de las ocho puntas
cortantes.
cortantes.
El documento
DE-OS-2522735 se refiere a un
inserto cortante indexable con la forma de un poliedro que tiene
una porción central y al menos tres porciones laterales que se
extienden radialmente, siendo las porciones laterales de forma
prismática y teniendo una sección transversal con la forma de un
paralelogramo. Cada porción lateral tiene un filo cortante
principal longitudinal. Comprendiendo la cara de cada porción
lateral un par de superficies inclinadas que están dispuestas
radialmente una respecto a otra y que están dispuestas entre sí en
un ángulo menor de 90º. Una arista de una superficie inclinada
define un filo cortante lateral que se extiende desde esta arista
cortante de un filo cortante principal asociado.
Es un objetivo del presente invento proporcionar
un inserto cortante que tenga una sección transversal
sustancialmente cuadrada con cuatro caras laterales rectangulares o
cuadradas, formando filos cortantes principales en sus
intersecciones respectivas, en la que cada filo cortante principal
está provisto de un filo cortante secundario (barredor) para
realizar un corte de acabado, en cada extremo de la misma, formando
ocho aristas cortantes.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona un inserto cortante de acuerdo con la reivindicación
1.
De acuerdo con una aplicación específica, el
elemento de control de la pastilla es una hendidura.
Si se desea, la hendidura puede tener un perfil
con forma de U.
Además, si se desea, la hendidura puede tener un
perfil no simétrico con forma de V.
Si se desea, la cara de extremo puede estar
provista de un rebajo.
Si se desea, al menos una de las N aristas
cortantes está biselada.
Además, si se desea, al menos una de las N
aristas cortantes secundarias es curva.
De acuerdo con una aplicación específica, los
filos cortantes primarios son sustancialmente rectos y son
sustancialmente paralelos al eje del inserto A.
Para una mejor comprensión se describe a
continuación el invento solamente a modo de ejemplo, haciendo
referencia a los dibujos que se acompañan en los que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva de un
inserto cortante de acuerdo con una realización preferida del
presente invento;
la Figura 2 es una vista de un extremo del
inserto cortante de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista desde arriba del
inserto cortante de la Figura 1;
la Figura 4 es una vista lateral de una cara de
una fresa mostrando insertos de corte de acuerdo con el presente
invento sujetas en unas pocas cavidades receptoras de insertos;
la Figura 5 es una vista parcial de la Figura 4
mostrando una cavidad receptora de inserto con un inserto sujeto en
ella;
la Figura 6 es una vista parcial de la Figura 4
mostrando la disposición de filos cortantes secundarios con
relación a una pieza de trabajo;
la Figura 7 es una vista de un extremo de un
inserto cortante de acuerdo con el presente invento con elementos
de control de pastilla que tienen perfiles en forma de V no
simétricos;
la Figura 8 es una vista de un extremo de un
inserto cortante de acuerdo con el presente invento con dos tipos
diferentes de elementos de control de pastilla;
la Figura 9 es una vista que muestra un filo
cortante biselado; y
la Figura 10 es una vista que muestra un filo
cortante secundario curvo.
A continuación se hace referencia a las Figuras
1 a 3 que muestran respectivamente vistas en perspectiva, de un
extremo y desde arriba de un inserto cortante 10 de acuerdo con una
realización preferida del presente invento. El inserto cortante 10
tiene dos porciones de extremo 12, una primera porción de extremo
12' y una segunda porción de extremo 12''. De ahora en adelante, un
número de referencia con una comilla indicará miembros relacionados
con la primera porción de extremo 12' y un número de referencia con
una doble comilla indicará miembros relacionados con la segunda
porción de extremo 12''. Extendiéndose entre las dos porciones de
extremo hay una porción intermedia 14. Un eje de inserción A
atraviesa el inserto cortante 10 en una dirección longitudinal
desde una porción de extremo a la otra porción de extremo. Por
tanto, las porciones de extremo se extienden longitudinalmente en
general desde la porción intermedia y definen las porciones más
exteriores axialmente del inserto cortante. Cada porción de extremo
12 (12', 12'') tiene una cara de extremo 16 (16', 16''). Una cara
de extremo de una porción de extremo define la superficie más
exterior axialmente de esa porción de extremo. Si se desea, cada
cara de extremo 16', 16'' está provista de un rebajo 18', 18''
centrado en el eje de inserción A. Si se desea, el rebajo 18', 18''
puede ser usado para recibir un saliente que ayude a sujetar el
inserto. Debe entenderse que cuando no pueda existir ninguna
confusión se mencionará simplemente los números de referencia sin
una comilla o una doble comilla, esto es, una porción de extremo 12,
una cara de extremo 16 y un rebajo 18, etc.
La porción intermedia 14 comprende cuatro
superficies laterales 20 (20a, 20b, 20c, 20d) y cuatro filos
cortantes primarios 22 (22a, 22b, 22c,22d). Los cuatro filos
cortantes primarios 22 están formados en la intersección de
superficies laterales adyacentes. Cada uno de los cuatro filos
cortantes primarios 22 se extiende desde una porción de extremo a
la otra porción de extremo. Por tanto, en un plano perpendicular al
eje de inserción A, cada superficie lateral 20 está rodeada por dos
filos cortantes primarios 22. Cada filo cortante primario está
provisto de un elemento de control de pastilla 24 (24a, 24b, 24c,
24d), que en la realización mostrada en las Figuras 1 a 3 es una
hendidura con forma de U poco profunda en cada superficie lateral
que se extiende longitudinalmente a lo largo de la longitud del
filo cortante primario. Como es bien conocido en la técnica, la
forma específica de la hendidura depende del material de la pieza de
trabajo y de las condiciones de corte.
Extendiéndose desde las superficies laterales
20, longitudinalmente y hacia el eje A en general, hasta las caras
de extremo 16', 16'', hay en cada porción de extremo una superficie
de extremo periférica 26 (26', 26''). Cada superficie de extremo
periférica 26', 26'' comprende cuatro superficies de extremo
subperiféricas 26'i, 26''i (i = a, b, c ó d). En las que las
superficies de extremo subperiféricas que pertenecen a la primera
porción de extremo 12' están indicadas por el número de referencia
genérico 26'i, y las superficies de extremo subperiféricas que
pertenecen a la segunda porción de extremo 12'' están indicadas por
el número de referencia genérico 26''i. En las que i = a, b, c ó d.
En la realización mostrada en las Figuras 1 a 3, las cuatro
superficies de extremo subperiféricas de cada porción de extremo
son idénticas. Además, las superficies de extremo subperiféricas de
la primera porción de extremo 12' pueden ser diferentes de las
superficies de extremo subperiféricas de la segunda porción de
extremo 12''.
Como puede observarse, cada superficie de
extremo subperiférica 26'i, 26''i está dividida en dos porciones,
una porción delantera 26'il (26'al, 26'bl, 26'cl, 26'dl) y una
porción trasera 26''it (26''at, 26''bt, 26''ct, 26''dt). En
general, una porción delantera de una superficie de extremo
subperiférica 26i estará indicada por 26il y una porción trasera de
una superficie de extremo subperiférica 26i estará indicada por
26it. Aunque se ha dibujado una línea en las Figuras en la unión de
la porción delantera y la porción trasera de cada superficie de
extremo subperiférica, el radio de curvatura de la superficie de
extremo subperiférica puede ser grande en la unión, si así se
desea. De hecho, aunque las porciones delantera y trasera son
mostradas como dos facetas contiguas, pueden ser dos partes de una
superficie curva continua. Hay formado un filo cortante secundario
en la unión entre una porción delantera de una superficie de extremo
subperiférica y un elemento de control de pastilla adyacente. Por
ejemplo, la unión entre la porción delantera 26'dl de la superficie
de extremo subperiférica 26'd y el elemento de control de pastilla
24a adyacente define el filo cortante secundario 28'a. Claramente,
tanto la forma del elemento de control de pastilla 24a y la
pendiente de la porción delantera 26'dl determinan la forma del
filo cortante secundario 28'a. De manera similar, están determinadas
las formas de los otros filos cortantes secundarios.
Hay formada una unión 32', 32'' entre cada
porción delantera de una superficie de extremo subperiférica y una
superficie lateral adyacente. Por ejemplo, en la primera porción de
extremo 12', hay formada una unión 32'a entre la porción delantera
26'al de la superficie de extremo subperiférica 26'a y la superficie
lateral 20a adyacente. De manera similar, las uniones 32'i (i = b,
c, d) están formadas entre las porciones delanteras 26'il (i = b,
c, d) de la superficie de extremo subperiférica 26'i (i = b, c, d) y
sus superficies laterales 20i (i = b, c, d) adyacentes respectivas.
De manera similar, están formadas las uniones 32''i (i = b, c, d)
en la segunda porción de extremo.
Asociadas con cada porción de extremo 12', 12''
hay cuatro filos cortantes secundarios 28' (28'a, 28'b, 28'c,
28'd); 28'' (28''a, 28''b, 28''c, 28''d). Cada filo cortante
secundario 28', 28'' está conectado a un filo cortante primario 22
adyacente por medio de una arista cortante 30. Por tanto, el inserto
cortante 10 tiene ocho aristas cortantes 30 (cuatro aristas
cortantes 30' (30'a, 30'b, 30'c, 30'd) están asociadas con la
primera porción de extremo 12' y cuatro aristas cortantes 30''
(30''a, 30''b, 30''c, 30''d) están asociadas con la segunda porción
de extremo 12''). Cada filo cortante primario 32 se extiende
longitudinalmente entre dos aristas cortantes 30', 30''.
Claramente, cada filo cortante primario 22 está conectado a dos
filos cortantes secundarios 28', 28'', estando conectado un filo
cortante secundario a un extremo del filo cortante primario en la
porción de extremo 12' y estando conectado un segundo filo cortante
secundario al otro extremo del filo cortante primario en la otra
porción de extremo 12''. Por ejemplo, el filo cortante primario 22a
está conectado al filo cortante secundario 28'a por medio de la
arista cortante 30'a en un extremo, y al filo cortante secundario
28''a por medio de la arista cortante 30''a en su otro extremo.
El radio de curvatura de las aristas cortantes
30 depende del radio de curvatura de la unión 32 formada entre la
porción delantera 26il de la superficie de extremo subperiférica 26i
y la superficie lateral 20i (i = a, b, c, d) adyacente a la arista
en cuestión. Por ejemplo, el radio de curvatura de la arista
cortante 30'b depende del radio de curvatura de la unión 32'a
formada entre la porción delantera 26'al de la superficie de
extremo subperiférica 26'a y la superficie lateral 20a
adyacente.
De acuerdo con la realización mostrada en las
Figuras 1 a 3, el inserto cortante 10 muestra una simetría de giro
cuádruple alrededor del eje de inserción A. En general, un inserto
tiene una simetría de giro N veces múltiple alrededor del eje de
inserción A, en la que N es igual a cuatro.
Haciendo referencia ahora a las Figuras 4 a 6,
que muestran insertos de corte 10 de acuerdo con el presente
invento, sujetas en cavidades receptoras de insertos 38 de una cara
de una fresa 40. En la Figura 6, se ha añadido un saliente 23 (23a,
23b, 23c, 23d) a cada filo cortante primario (solamente se ve en
esta Figura un filo cortante primario 23a y su saliente asociado).
De acuerdo con la aplicación específica mostrada en las Figuras,
las cavidades receptoras de insertos han sido diseñadas de manera
que el ángulo de avance \theta sea igual a 45º en relación con
una pieza de trabajo 42. En la aplicación específica mostrada en las
Figuras, cada inserto es retenido en su posición por medio de una
abrazadera 44. La abrazadera está asegurada en las cavidades
receptoras de insertos por medio de un tornillo 46. Como puede
apreciarse (véase especialmente las Figuras 5 y 6), la orientación
de los insertos de corte 10 en las cavidades receptoras de insertos
38 es tal que por cada inserto hay un filo cortante primario 22a
activo y que su filo cortante secundario 28'a asociado (también
llamado filo cortante secundario activo) en la primera porción de
extremo 12' del inserto cortante actúa como un barredor. Además, el
inserto cortante tiene un ángulo de desprendimiento \beta que de
esa manera proporciona un ángulo de despulla \alpha entre la
primera porción de extremo 12' del inserto cortante y la pieza de
trabajo 42. Debe tenerse en cuenta que la abrazadera 44 está a tope
con la superficie lateral 20a asociada con el filo cortante
primario 22a activo (por lo que se hace referencia también a esta
superficie lateral como la superficie lateral activa) pero
preferentemente no se superpone al elemento de control de pastilla
(hendidura) 24a activo asociado (también llamado el elemento de
control de pastilla activo). Una pared lateral 47de la cavidad
receptora del inserto en oposición a la sujeción, soporta la
superficie lateral 20c del inserto en oposición a la superficie
lateral 20a del inserto activ0, mientras que una pared trasera 48
de la cavidad receptora del inserto soporta la superficie lateral
del inserto 20b adyacente a la superficie lateral 20a del inserto
activo. La cara de extremo 16'' de la segunda porción de extremo
12'' del inserto cortante está soportada por una pared de extremo
superior 50 de la cavidad receptora del inserto.
Aunque el presente invento ha sido descrito con
un cierto grado de particularidades, debe entenderse que pueden
realizarse varias alteraciones y modificaciones sin apartarse del
ámbito del invento, como se reivindica más adelante. Por ejemplo,
la Figura 7 muestra un inserto cortante con un elemento de control
de pastilla 24 que tiene un perfil en forma de V no simétrico. La
Figura 9 muestra un inserto cortante con una arista cortante 30
biselada. Mientras que la Figura 10 muestra un inserto cortante con
un filo cortante secundario 28 curvo, y una arista cortante 30
curva.
Claims (8)
1. Un inserto cortante (10) que tiene una
sección transversal sustancialmente cuadrada con cuatro caras
laterales rectangulares o cuadradas, comprendiendo:
dos porciones de extremo (12', 12'') y una
porción intermedia (14) que se extiende longitudinalmente entre
ellas, teniendo el inserto cortante (10) un eje de inserción (A) que
atraviesa el inserto cortante en una dirección longitudinal entre
las dos porciones de extremo;
N superficies laterales (20) y N filos cortantes
(22), estando formados los N filos cortantes primarios (22) en la
intersección de superficies laterales (20) adyacentes, extendiéndose
cada uno de los N filos cortantes primarios (22) entre las dos
porciones de extremo, en la que cada filo cortante primario (22)
está provisto de un elemento de control de pastilla (24);
al menos N filos cortantes secundarios (28',
28'') formados en al menos una de las dos porciones de extremo
(12', 12''); extendiéndose generalmente la al menos una de las dos
porciones de extremo longitudinalmente desde la porción intermedia
(14);
al menos N aristas cortantes (30', 30''),
estando formada cada arista cortante entre un filo cortante primario
(22) y un filo cortante secundario (28', 28''), extendiéndose hacia
fuera cada filo cortante secundario desde una arista cortante
asociada en una dirección generalmente hacia fuera de la porción
intermedia (14);
en la que el inserto cortante (10) tiene una
simetría de giro N veces múltiple alrededor del eje de inserción
(A) y N es igual a cuatro;
teniendo cada porción de extremo (12', 12'') una
cara de extremo (16', 16'') que define la superficie más exterior
axialmente de dicha porción de extremo;
extendiéndose desde las N superficies laterales
(20), longitudinalmente hacia fuera y hacia el eje (A) en general,
hasta las caras de extremo (16', 16''), en al menos una porción de
extremo (12', 12'') hay una superficie de extremo periférica (26',
26''); teniendo la superficie de extremo periférica (26', 26'') N
superficies de extremo subperiféricas (26'i, 26''i) que están
divididas en dos porciones, una porción delantera (26'il, 26''il) y
una porción trasera (26'it, 26''it), que se proporcionan como dos
facetas contiguas o dos partes de una superficie curva
continua;
y en la que el filo cortante secundario (28',
28'') está formado en la unión entre una porción delantera (26'il,
26''il) de una superficie de extremo subperiférica (26'i, 26''i) y
un elemento de control de pastilla (24', 24'') adyacente.
2. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el elemento de control de pastilla (24)
es una hendidura.
3. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que la hendidura tiene un perfil con forma
de U.
4. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que la hendidura tiene un perfil con forma
de V no simétrico.
5. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la cara de extremo (16', 16'') está
provista de un rebajo (18', 18'').
6. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que al menos una de las N aristas cortantes
(30', 30'') está biselada.
7. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que al menos uno de los N filos cortantes
secundarios (28', 28'') es curvo.
8. Un inserto cortante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que los filos cortantes primarios son
sustancialmente rectos y son sustancialmente paralelos al eje de
inserción (A).
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