ES2614899T3 - Herramienta de corte rotativo - Google Patents
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Abstract
Una herramienta de corte rotativo (1) que comprende un cuerpo (2) que tiene un eje longitudinal (3) y extremos opuestos uno de los cuales es un extremo de corte (5), * dicha herramienta (1) comprende una pluralidad de pares de ranuras helicoidales separadas circunferencialmente (6, 7, 8, 9) que forman una pluralidad de bordes de corte helicoidales (10, 11, 12, 13) correspondientes que se extienden desde dicho extremo de corte (5) de dicho cuerpo hacia el extremo opuesto de este, las ranuras (6, 7), (8, 9) de cada par de dichas ranuras son diametralmente opuestas entre sí * las ranuras (6, 7) de un primer par de dichas ranuras se extienden a lo largo de las primeras hélices correspondientes, las ranuras (8, 9) de otro par de dichas ranuras se extienden a lo largo de la segundas hélices correspondiente diferentes de las primeras hélices, * dichas primeras hélices son angularmente uniformes de extremo a extremo, de manera que las ranuras (6, 7) del primer par de ranuras se forman en un ángulo helicoidal uniforme que tiene un paso constante de extremo a extremo, * dichas segundas hélices no son uniformes y varían angularmente de extremo a extremo; caracterizada porque el ángulo helicoidal en el que se extienden las ranuras (8, 9) de dicho segundo par de ranuras desde dicho extremo de corte (5) de dicho cuerpo varía de manera uniforme, de manera que los ángulos helicoidales aumentan o disminuyen desde el extremo de corte (5) al extremo opuesto a una velocidad constante; * la separación circunferencial entre las ranuras adyacente es uniforme en dos zonas axialmente separadas (z) y no uniforme en otra parte, una de dichas zonas (z) está en dicho extremo de corte (5) y la otra de dichas zonas (z) está entre dicho extremo de corte (5) y esos extremos de cada una de dichas ranuras remoto desde dicho extremo de corte,
Description
DESCRIPCION
Herramienta de corte rotativo
5 Esta invencion se refiere a una herramienta de corte rotativo, tal como una fresa de corte, y mas particularmente a una herramienta tal que tiene reduccion superior de la vibracion por sonido y la vibracion por contacto, una eficiencia de mecanizado mejorada y una mayor productividad.
Antecedentes de la invencion
10
Las herramientas de corte rotativo, tales como las fresas de corte, se conocen bien en la tecnica y se usan para una variedad operaciones de mecanizado tales como ranurado, ahuecado, punteado, y fresado periferico de las piezas de trabajo.
15 Las herramientas previamente conocidas de este tipo suelen tener comunmente multiples ranuras, que forman una pluralidad de bordes cortantes correspondientes. Algunas de las herramientas conocidas tienen todas las ranuras formadas en la misma helice, mientras que algunas tienen ranuras alternantes formadas en diferentes helices que son constantes desde un extremo de la ranura al otro.
20 La patente de los Estados Unidos num. 4,963,059 describe una herramienta de corte rotativo que comprende una pluralidad de pares de ranuras helicoidales separadas circunferencialmente que forman una pluralidad de pares de bordes de corte helicoidales correspondientes que se extienden desde un extremo de corte del cuerpo de la herramienta hacia el extremo opuesto de este. Las ranuras estan separadas circunferencialmente por igual en dicho extremo de corte y/o en dicho extremo opuesto, y en dos modalidades dentro del primer tercio de la ranura contado 25 desde el extremo de corte. Tener un punto en la ranura donde las ranuras estan separadas circunferencialmente por igual es esencial a fin de facilitar la produccion de la herramienta de corte rotativo. Cada una de las ranuras muestra diferentes angulos helicoidales o los pares de ranuras muestran diferentes angulos en comparacion con otros pares de ranuras. En algunas modalidades, las ranuras muestran un cambio abrupto del angulo helicoidal aproximadamente en el punto central de la ranura.
30
La solicitud de patente de los Estados Unidos num. 2003/118411 describe una herramienta de corte rotativo que comprende ranuras helicoidales separadas circunferencialmente que forman bordes de corte helicoidales correspondientes que se extienden desde un extremo de corte del cuerpo de la herramienta hacia el extremo opuesto de esta. El numero de ranuras puede ser par o impar. Las ranuras tienen helices, cuyas helices vanan a lo 35 largo de la longitud de la herramienta y vanan entre las ranuras.
La patente japonesa num. JP H03 107 120 U describe una herramienta de corte rotativo con las caractensticas del preambulo de acuerdo con la reivindicacion 1.
40 Aunque las herramientas conocidas funcionan bastante satisfactoriamente, es conveniente proporcionar una herramienta mejorada que reduzca la vibracion por sonido y la vibracion por contacto durante el uso, que reduzca al mmimo los armonicos producidos durante las operaciones de mecanizado, y que mejore la capacidad de la herramienta para realizar sus funciones de fresado, asf como tambien que mejore enormemente las superficies fresadas de una pieza detrabajo. Una herramienta construida de acuerdo con la invencion consigue estos objetivos. 45
Resumen de la invencion
Una herramienta de corte rotativo construida de acuerdo con la invencion se describe en la reivindicacion 1.
50 Preferentemente, las diversas ranuras se forman y se separan circunferencialmente entre sf de manera que ninguna ranura se comunica o se cruza con cualquier otra ranura.
Todas las ranuras comienzan en el extremo de corte del cuerpo de la herramienta y se extienden hacia el extremo opuesto de este. Si se desea, la cara del extremo de corte del cuerpo de la herramienta permite un verdadero 55 punteado o fresado en rampa, asf como tambien la provision de un radio de la bola.
Los dibujos
La modalidad de la invencion actualmente preferida se ilustra en los dibujos acompanantes en donde:
La Figura 1 es una vista en elevacion de una herramienta de corte rotativo que incorpora la invencion;
La Figura 2 es una vista posterior, en una escala ampliada, del extremo de corte de la herramienta;
Las Figuras 3 y 4 son vistas en seccion tomadas sobre las lmeas 3-3 y 3-4, respectivamente, de la Figura 1;
La Figura 5 es una ilustracion esquematica de la helice y la longitud de las ranuras seleccionadas; y 5 La Figura 6 es una vista de desarrollo esquematico de la herramienta que muestra la disposicion de los bordes de corte o las ranuras.
Descripcion detallada
10 La herramienta de corte construida de acuerdo con la invencion se designa por el caracter de referencia 1 y comprende un cuerpo generalmente cilmdrico 2 de la longitud y diametro seleccionados y que tiene un eje 3 de rotacion que se extiende longitudinalmente. El cuerpo de la herramienta 2 tiene un vastago 4 un extremo del cual puede instalarse en un mandril rotativo u otro accionador (no mostrado) y que termina en su extremo opuesto en una zona o extremo de corte 5 del que se extiende una pluralidad de pares de ranuras helicoidales 6, 7 y 8, 9 hacia el 15 extremo opuesto del cuerpo de la herramienta. Las ranuras 6 y 7 constituyen un primer par de ranuras que son diametralmente opuestas entre sr Las ranuras 8 y 9 constituyen un segundo par de ranuras que son tambien diametralmente opuestas entre sr La ranura 6 forma un borde de corte helicoidal 10, la ranura 7 forma un borde de corte helicoidal 11, la ranura 8 forma un borde de corte helicoidal 12, y la ranura 9 forma un borde de corte helicoidal 13. La cara del extremo de corte del cuerpo se forma con los bordes de corte 14, 15, 16 y 17, lo que proporciona de 20 esta manera los dientes de corte en el extremo de corte de la herramienta.
Ventajosamente, en el extremo de corte 5 la ranura 6 es adyacente y se separa circunferencialmente 90° de cada una de las ranuras adyacente 8 y 9, y la ranura 7 de manera similar se separa circunferencialmente 90° de las dos ranuras adyacente 8 y 9. La ranura 8, a su vez, se separa 90° de las ranuras 6 y 7 y esta diametralmente opuesta a 25 la ranura acompanante 9 que se separa circunferencialmente 90° de las ranuras adyacente 6 y 7.
Desde el extremo de corte 5 cada ranura 6 y 7 del primer par de ranuras se extiende helicoidalmente hacia el extremo opuesto del cuerpo de la herramienta 2 en un angulo helicoidal que, en la modalidad ilustrativa, esta a aproximadamente 34° con respecto al eje longitudinal 3 del cuerpo de la herramienta. Los bordes de corte 10 y 11 30 formados por las ranuras 6 y 7, por lo tanto se extienden axialmente en una helice constante o uniforme de aproximadamente 34° para toda la longitud de cada ranura.
Las ranuras 8 y 9 del segundo par de ranuras tambien se extienden helicoidalmente desde el extremo de corte 5 hacia el extremo opuesto del cuerpo 2, pero en un angulo helicoidal que no solo es diferente de aquel desde el cual 35 se extienden las ranuras 6 y 7, sino que tambien vana a lo largo de su longitud. En la modalidad ilustrada cada una de las ranuras 8 y 9 comienza en el extremo de corte 5 del cuerpo de la herramienta y se extiende por toda la longitud de la ranura (LOF) en un angulo helicoidal que aumenta de aproximadamente 30° a una velocidad de aumento constante a aproximadamente 41°, como se muestra en la Figura 5. Los bordes de corte 12 y 13 formados por las ranuras 8 y 9 tambien se extienden helicoidalmente en el mismo angulo helicoidal como sus respectivas 40 ranuras.
Una caractenstica particularmente ventajosa de la invencion es que, al menos en una zona entre los extremos opuestos de los bordes de corte, las ranuras adyacentes y los bordes de corte una vez mas se separan circunferencialmente de manera uniforme entre sf. Esta zona se identifica en las Figuras 1 y 6 por el caracter de 45 referencia Z que se localiza aproximadamente 73 % de la longitud de las ranuras y los bordes de corte en una direccion desde el extremo de corte 5 hacia el extremo opuesto del cuerpo de la herramienta.
En la construccion de la cuarta ranura que se muestra en los dibujos, la separacion circunferencial entre las ranuras adyacentes en las zonas 5 y Z es de 90°. Si mas de dos pares de ranuras diametralmente opuestas se forman en un 50 cuerpo de la herramienta, la separacion circunferencial sera de menos de 90° en las zonas de separacion uniforme.
Las posiciones circunferenciales relativas de los bordes de corte 10-13 a lo largo de longitud de cada ranura relevante se muestran en la Figura 6 en donde la separacion circunferencial entre las ranuras 6 y 7 del primer par de ranuras es constante y la separacion circunferencial entre los bordes de corte 12 y 13 difiere entre sf y de los bordes 55 10 y 11 y vana excepto en el extremo de corte 5 y la zona Z.
El ancho circunferencial de cada ranura, la longitud axial de cada ranura, y la inclinacion de la helice en la que se forma cada ranura son tales que ninguna ranura se cruza o se comunica con cualquier otra ranura. En consecuencia, el flujo de virutas a traves de las ranuras no se obstaculiza.
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La disposicion es una en donde cada una de las ranuras de un par de ranuras diametralmente opuestas se forma en una helice uniforme que se extiende sobre la longitud de la ranura (LOF), mientras que cada una de las ranuras de un par adyacente de ranuras diametralmente opuestas se forma en una helice que es la misma para cada una de dichos pares de ranuras, pero es diferente de la helice en la que se forma el par de ranuras. Ademas, los bordes de corte de todas las ranuras se separan uniformemente de manera circunferencial entre sf en el extremo de corte de la herramienta y se separan identicamente de manera circunferencial entre sf en una zona separada axialmente de ese extremo de corte. Esta disposicion aumenta la estabilidad y el equilibrio de la herramienta mientras que reduce al mmimo y rompe los armonicos generados durante las operaciones de mecanizado, lo que conduce de esta manera a efectos altamente convenientes tales como la capacidad de fresar a profundidades axiales profundas, mayor eficiencia de mecanizado, y acabados de partes muy mejorados junto con una mayor productividad.
La constriccion por la cual dos ranuras diametralmente opuestas de un par de ranuras comienza desde el extremo de corte de la herramienta y se extiende en un angulo helicoidal uniforme y constante, y en donde dos ranuras diametralmente opuestas de otro par de estas comienzan en el extremo de corte y se extienden desde este en una helice menor que aumenta uniformemente a una que es mayor que la helice de cada ranura del otro par de ranuras, se encuentra que produce una reduccion sustancial de la vibracion por sonido y la vibracion por contacto durante el uso de la herramienta.
En la modalidad ilustrada, la helice de cada una de las ranuras 8 y 9 comienza en un angulo menor que en el que comienza cada una de las ranuras 6 y 7, pero luego excede la helice de las ranuras 6 y 7. Sin embargo, es posible invertir la disposicion de manera que la helice en la que se forman cada una de las ranuras 8 y 9 disminuye en una direccion desde la cara de corte 5 hacia el extremo opuesto del cuerpo de la herramienta.
La modalidad ilustrada incluye solamente dos pares de ranuras diametralmente opuestas. Sin embargo, en dependencia del diametro y la circunferencia del cuerpo de la herramienta, pueden proporcionarse ranuras diametralmente opuestas adicionales. En todas las modalidades la longitud y la inclinacion de las ranuras son de manera que ninguna ranura se cruza o comunica con cualquier otra ranura.
Las modalidades descritas son representativas de las formas actualmente preferidas de la invencion, pero se pretende que sean ilustrativas mas que definitivas. La invencion se define en las reivindicaciones.
Claims (6)
- REIVINDICACIONES1. Una herramienta de corte rotativo (1) que comprende un cuerpo (2) quetiene un eje longitudinal (3) y 5 extremos opuestos uno de los cuales es un extremo de corte (5),• dicha herramienta (1) comprende una pluralidad de pares de ranuras helicoidales separadas circunferencialmente (6, 7, 8, 9) que forman una pluralidad de bordes de corte helicoidales (10, 11, 12, 13) correspondientes que se extienden desde dicho extremo de corte (5) de dicho cuerpo hacia el extremo opuesto de este, las ranuras (6, 7), (8,10 9) de cada par de dichas ranuras son diametralmente opuestas entre sf• las ranuras (6, 7) de un primer par de dichas ranuras se extienden a lo largo de las primeras helices correspondientes, las ranuras (8, 9) de otro par de dichas ranuras se extienden a lo largo de la segundas helices correspondiente diferentes de las primeras helices,• dichas primeras helices son angularmente uniformes de extremo a extremo, de manera que las ranuras (6, 7) del 15 primer par de ranuras se forman en un angulo helicoidal uniforme que tiene un paso constante de extremo aextremo,• dichas segundas helices no son uniformes y vanan angularmente de extremo a extremo; caracterizada porque el angulo helicoidal en el que se extienden las ranuras (8, 9) de dicho segundo par de ranuras desde dicho extremo de corte (5) de dicho cuerpo vana de manera uniforme, de manera que los angulos helicoidales aumentan o disminuyen20 desde el extremo de corte (5) al extremo opuesto a una velocidad constante;• la separacion circunferencial entre las ranuras adyacente es uniforme en dos zonas axialmente separadas (z) y no uniforme en otra parte, una de dichas zonas (z) esta en dicho extremo de corte (5) y la otra de dichas zonas (z) esta entre dicho extremo de corte (5) y esos extremos de cada una de dichas ranuras remoto desde dicho extremo de corte,25
- 2. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque dicha zona (z) es de aproximadamente 73 % de la longitud axial de los bordes de corte (10, 11) de dicho primer par de ranuras (8, 9) medido en una direccion desde dicho extremo de corte (5) de dicho cuerpo hacia el extremo opuesto de este.30 3. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque hay dos paresde dichas ranuras.
- 4. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el angulo helicoidal en el que se extienden las ranuras (8, 9) de dicho segundo par de ranuras desde dicho extremo de corte35 (5) de dicho cuerpo (2) vana uniformemente desde uno que es menor que el de las ranuras (6, 7) de dicho primer par de ranuras a uno que es mayor que el de las ranuras (6, 7) de dicho primer par de ranuras.
- 5. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque dichas primeras helices estan a aproximadamente 34° con relacion a dicho eje longitudinal (3) y las segundas helices vanan40 uniformemente de aproximadamente 30° en dicho extremo de corte (5) de dicho cuerpo (2) a aproximadamente 41° con relacion a dicho eje (3).
- 6. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque dichas segundas helices vanan uniformemente desde un extremo al otro.45
- 7. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizada porque las ranuras (8, 9, 10, 11) de dichos pares de ranuras estan en angulos helicoidales tales que ninguna de dichas ranuras (8, 9, 10, 11) se comunica con cualquier otra de dichas ranuras.50 8. La herramienta de corte (1) de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizada porque el angulohelicoidal y la longitud axial de cada borde de corte (12, 13) de dicho segundo par de ranuras (8, 9) son tales que se evita la comunicacion entre las ranuras (6, 7, 8, 9) de dichos primer y segundo par de ranuras.
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