ES2714906T3 - Inserto de corte de doble cara y herramienta de fresado - Google Patents
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Abstract
Inserto de corte (10) de doble cara para fresas de esquina, que comprende una cara superior (11); una cara inferior (12); una superficie lateral periférica (13); una primera lista de corte (14) que está formada en una zona de transición de la cara superior (11) a la superficie lateral periférica (13); una segunda arista de corte (15) que está formada en una zona de transición de la cara inferior (12) a la superficie lateral periférica (13); un eje de simetría (Z) con respecto al cual el inserto de corte (10) presenta una simetría rotacional cuádruple; y un plano de referencia (XY) que discurre perpendicularmente al eje de simetría y que subdivide el inserto de corte en dos mitades; poseyendo el inserto de corte (10), en una vista en planta de la cara superior, una forma básica sustancialmente cuadrada y presentando siempre la primera arista de corte (14) y la segunda arista de corte (15) cuatro secciones de arista de corte (20, 20', 20'', 20'''), y presentando siempre una sección de arista de corte (20, 20', 20'', 20''') un filo principal (21, 21', 21'', 21''') y un filo de refrentado (22, 22', 22'', 22''') que están unidos uno con otro a través de una esquina de corte redondeada correspondiente (23, 23', 23'', 23'''), caracterizado por que las aristas de corte primera y segunda (14, 15) presentan siempre en la zona de las esquinas de corte (23, 23', 23'', 23''') la máxima distancia al plano de referencia (XY), estando formada siempre en la superficie lateral periférica (13) una superficie de despeje principal (24, 24', 24'', 24''') directamente al lado de un filo principal asociado (21, 21', 21'', 21'''), estando formada siempre en la superficie lateral periférica (13) una superficie de despeje de refrentado (25, 25', 25'', 25''') directamente al lado de un filo de refrentado asociado (22, 22', 22'', 22'''), y cumpliéndose que los ángulos exteriores (ρ) formados entre las superficies de despeje principales (24, 24', 24'', 24''') y el plano de referencia (XY) son mayores que los ángulos exteriores (σ) formados entre las superficies de despeje de refrentado (25, 25', 25'', 25''') y el plano de referencia (XY).
Description
DESCRIPCION
Inserto de corte de doble cara y herramienta de fresado
La presente invencion concierne a un inserto de corte utilizable por las dos caras para una fresa de esquina segun el preambulo de la reivindicacion 1 y a una herramienta de fresado segun el preambulo de la reivindicacion 10. Para la mecanizacion con arranque de virutas de piezas de trabajo, especialmente metalicas, se conocen herramientas de fresado en las que estan dispuestos uno o varios insertos de corte recambiables en un cuerpo de soporte de la herramienta de fresado en una orientacion radial o tangencial. El cuerpo de soporte esta constituido normalmente por un material tenaz, tal como acero para herramientas, mientras que los insertos de corte estan fabricados de un material duro y resistente al desgaste, tipicamente metal duro, cerametal o materiales ceramicos, y representan artfculos de consumo que, debido a su desgaste, tienen que cambiarse a intervalos mas o menos regulares. Por motivos economicos, los insertos de corte estan configurados frecuentemente como unos llamados insertos de corte indexables que presentan una pluralidad de aristas de corte identicamente configuradas. Variando la orientacion relativa del inserto de corte con respecto al cuerpo de soporte de la herramienta de fresado se puede poner sucesivamente estas aristas de corte en una posicion activa en la que realizan una mecanizacion de la pieza de trabajo con arranque de virutas. Las respectivas aristas de corte inactivas no se acoplan con la pieza de trabajo a mecanizar y pueden llevarse sucesivamente a la posicion activa de arranque de virutas, por ejemplo despues del desgaste de las aristas de corte previamente activas. Para lograr un aprovechamiento mas eficiente del inserto de corte se pretende proporcionar un numero lo mas grande posible de aristas de corte sucesivamente utilizables en un inserto de corte.
Ademas de insertos de corte de una sola cara, en los que las aristas de corte sucesivamente utilizadas estan dispuestas solamente en una superficie de trabajo de los insertos de corte construidos generalmente en forma de placa, se utilizan en grado creciente insertos de corte utilizables por las dos caras, en los que las aristas de corte estan dispuestas en dos superficies de trabajo opuestas del inserto de corte. Los insertos de corte de doble cara tienen frente a los insertos de corte de una sola cara la ventaja de que el inserto de corte puede ser dado la vuelta despues del desgaste de las aristas de corte en un lado, con lo que se duplica el numero del total de aristas de corte disponibles en comparacion con insertos de corte de una sola cara. No obstante, en los insertos de corte de doble cara resulta mas diffcil que, al aumentar el numero de aristas de corte en un inserto de corte, se protejan contra desgaste o dano las aristas de corte inactivas durante el proceso de arranque de virutas y se materialicen en cada posicion de indexacion los angulos de despeje de las aristas de corte necesarios durante la rotacion de la herramienta de fresado.
Se conocen herramientas de fresado que presentan tanto aristas de corte principales o filos principales que cortan por el penmetro como aristas de corte secundarias o de refrentado dispuestas en el lado frontal de la fresa. La arista de corte de refrentado o el filo de refrentado esta dispuesto usualmente, en el estado montado del inserto de corte en una herramienta de fresado, en una posicion sustancialmente perpendicular a un eje de rotacion de la herramienta de fresado y produce un alisamiento de la superficie. No obstante, la arista de corte de refrentado no discurre usualmente en una direccion exactamente perpendicular al eje de rotacion, sino que esta ligeramente inclinada en direccion al eje de rotacion, por ejemplo en hasta un 1°. En fresas de esquina para fresar esquinas u hombros de 90° la arista de corte principal y la arista de corte de refrentado correspondiente unida con esta a traves de una esquina de corte estan dispuestas de tal manera que estas generan durante el arranque de virutas una esquina con un angulo de al menos sustancialmente 90°, viniendo determinado el radio de transicion por el radio de curvatura de la esquina de corte.
Para evitar durante el funcionamiento un desgaste de la arista de corte pasiva trasera con respecto a la rotacion es conocido el recurso de disponer inclinado el inserto de corte en la herramienta de fresado, concretamente inclinado tanto en direccion axial hacia delante para proteger la arista de corte situada detras de la arista de corte de refrentado que encaja en la pieza de trabajo, como tambien inclinado en direccion radial para proteger la arista de corte situada detras de la arista de corte principal que encaja en la pieza de trabajo.
El documento US 2010/0239379 A1 describe un inserto de corte segun el preambulo de la reivindicacion 1 con un cuerpo, unas aristas de corte auxiliares de forma curva convexa y unas aristas de corte principales. El cuerpo tiene una superficie superior, una superior inferior, unas superficies laterales, que unen la superficie superior y la superficie inferior, y unas superficies de esquina que unen superficies laterales contiguas. Las aristas de corte auxiliares estan formadas en lmeas de interseccion entre las superficies superior e inferior con las superficies laterales. Las aristas de corte principales estan formadas en lmea de interseccion entre las superficies superior e inferior con las superficies de esquina. La arista de corte principal en la superficie superior se extiende desde un extremo de una arista de corte auxiliar hasta su centro en direccion a la superficie inferior y desde el centro hasta un extremo de otra arista de corte auxiliar contigua en direccion hacia fuera de la superficie inferior.
Es de hacer notar que en el presente campo tecnico ciertos terminos, tales como, por ejemplo, angulo de despeje, angulo de ataque, etc., pueden definirse, por un lado, como “nominales” con respecto al inserto de corte y tambien, por otro lado (alternativamente), como “efectivos” con respecto a la situacion de montaje del inserto de corte en una herramienta de fresado con relacion a la pieza de trabajo. En la descripcion siguiente se emplean estos terminos principalmente como “nominales” sin que se cite expresamente cada vez una adicion correspondiente. Los angulos
“efectivos” resultantes vienen determinados por los angulos “nominales” en combinacion con el ajuste radial y axial del inserto de corte en el cuerpo de soporte de la herramienta de fresado.
Es de hacer notar tambien que los terminos “cara superior” y “cara inferior” sirven exclusivamente para hacer mas sencilla la descripcion y no deben entenderse en sentido limitativo. Por tanto, dependiendo de la orientacion de fijacion en la herramienta de fresado, la cara inferior del inserto de corte se puede encontrar por encima de la cara superior y, redprocamente, la cara superior puede estar situada por debajo de la cara inferior.
El problema de la presente invencion consiste en proporcionar un inserto de corte mejorado para uso en una herramienta de fresado, especialmente en una fresa de esquina, y una herramienta de fresado mejorada, con cuya ayuda se puedan fresar fiable y eficientemente hombros en la pieza de trabajo a mecanizar con esquinas de sustancialmente 90° y se pueda conseguir durante el funcionamiento una buena calidad de la superficie mecanizada de la pieza de trabajo.
El inserto de corte utilizable por las dos caras presentan un cuerpo de base de forma de placa con una cara superior y una cara inferior, poseyendo el cuerpo de base, en una vista en planta de la cara superior, una forma basica sustancialmente cuadrada y estando unidas la cara inferior y la cara superior por una superficie lateral periferica. En una zona de transicion de la cara superior a la superficie lateral periferica esta formada una primera arista de corte que se extiende al menos seccionalmente a lo largo del penmetro del cuerpo de base; tambien esta formada en una zona de transicion de la cara inferior a la superficie lateral periferica una segunda arista de corte que se extiende al menos seccionalmente a lo largo del penmetro del cuerpo de base. El inserto de corte presenta con respecto a un eje de simetna una simetna rotacional cuadruple. Perpendicularmente al eje de simetna se encuentra un plano referencia que subdivide el inserto de corte en dos mitades virtuales. Las aristas de corte primera y segunda presentan cada una de ellas cuatro secciones que pueden indexarse, es decir, ponerse sucesivamente en la posicion activa. Una seccion de arista de corte presenta siempre un filo principal y un filo de refrentado que estan unidos uno con otro a traves de una esquina de corte redondeada correspondiente. Por tanto, la primera arista de corte y la segunda arista de corte presentan filos principales y filos de refrentado dispuestos de manera alternante, estando interrumpida la disposicion alternante en las esquinas por las esquinas de corte. Se encuentran siempre en una posicion activa un filo principal y un filo de refrentado unido con el filo principal a traves de una esquina de corte, mientras que en esta indexacion estan inactivos los restantes filos principales y filos de refrentado. El filo principal lleva siempre asociada una superficie de despeje principal preferiblemente plana que esta formada directamente al lado del filo principal en la superficie lateral periferica. El filo de refrentado lleva asociada siempre una superficie de despeje de refrentado preferiblemente plana que esta formada directamente al lado del filo de refrentado en la superficie lateral periferica. Segun la invencion, las aristas de corte primera y segunda tienen siempre en la zona de las esquinas de corte la distancia maxima al plano de referencia imaginario que subdivide el inserto de corte en dos mitades. Por tanto, la distancia entre cada filo principal y el plano de referencia (excepto eventualmente en la zona directamente adyacente a la esquina de corte), a lo largo de todo el recorrido del filo principal, es siempre mas pequena que la distancia maxima de las esquinas de corte al plano de referencia. Analogamente, la distancia entre cada filo de refrentado y el plano de referencia a lo largo de todo el recorrido del filo de refrentado es siempre mas pequena que la distancia de las esquinas de corte al plano de referencia. El inserto de corte segun la invencion se caracteriza tambien por que un angulo exterior formado entre la superficie de despeje principal y el plano de referencia se diferencia del angulo exterior formado entre la superficie de despeje de refrentado y el plano de referencia, siendo el angulo exterior entre la superficie de despeje principal y el plano de referencia mayor que el angulo exterior entre la superficie de despeje de refrentado y el plano de referencia. Los respectivos angulos principales pueden variar a lo largo del recorrido de los filos principales o los filos de refrentado. Sin embargo, en posiciones mutuamente correspondientes del filo principal y el filo de refrentado, que tienen la misma distancia a la respectiva esquina de corte correspondiente, el angulo exterior en la zona del filo principal se elige siempre mayor que el angulo exterior del filo de refrentado.
Gracias a la configuracion del inserto de corte segun la invencion se pueden fresar especialmente hombros de 90° con buena calidad de la superficie en la pieza de trabajo que se debe mecanizar. Preferiblemente, el inserto de corte segun la invencion esta construido con la forma basica de una llamada placa S (cuadrada, cuadratica). El inserto de corte puede utilizarse por las dos caras y posee por cada arista de corte cuatro secciones de arista de corte utilizables independientemente una de otra. Por tanto, estan presentes un total de ocho filos principales individualmente utilizables y ocho filos de refrentado correspondientes, con lo que se garantiza un eficiente aprovechamiento del inserto de corte. Las ocho esquinas de corte situadas entre los respectivos filos principales y de refrentado estan dispuestas en forma realzada, considerado desde el plano de referencia.
Los respectivos filos principales discurren de una manera monotonamente descendente desde una esquina de corte activa, que se encuentra durante el funcionamiento entre un filo principal activo que encaja en el material a mecanizar y un filo de refrentado activo que encaja en el material a mecanizar, hasta el filo de refrentado inactivo contiguo, es decir que el filo principal se aproxima al plano de referencia desde una esquina de corte a lo largo de todo su recorrido o bien discurre a lo sumo zonalmente en direccion paralela a este plano. Se puede conseguir asf que incluso en una posicion de montaje inclinada axialmente negativa correspondiente del inserto de corte en la herramienta de fresado el filo principal presente en toda la longitud un angulo axial efectivo positivo y la longitud completa del filo principal pueda utilizarse para un proceso de arranque de virutas suave y efectivo. Al mismo tiempo, queda protegida por la posicion de montaje del inserto de corte inclinada axialmente en sentido negativo la
arista de corte que se encuentra, en la direccion de rotacion, detras del filo de refrentado que encaja en la pieza de trabajo.
En una forma de realizacion preferida los filos principales hacen transicion en forma alineada hacia los filos de refrentado contiguos pertenecientes a otra seccion de arista de corte. Por tanto, los respectivos filos de refrentado discurren con preferencia de manera monotonamente descendente desde un filo principal contiguo correspondiente a otra seccion de arista de corte hasta la esquina de corte correspondiente. Por tanto, el filo de refrentado se aproxima al plano de referencia desde un filo principal contiguo a lo largo de todo su recorrido en direccion a la esquina de corte o bien discurre a lo sumo zonalmente en direccion paralela a este plano de referencia. La zona del filo principal adyacente a la esquina de corte presenta una distancia mayor al plano de referencia que la zona del filo de refrentado adyacente a la esquina de corte. Por tanto, la esquina de corte desciende mas fuertemente en direccion al filo de refrentado que en direccion al filo principal, siempre que la esquina de corte descienda generalmente en direccion al filo de refrentado. El inserto de corte se fija al cuerpo de soporte de la herramienta de fresado en una posicion de montaje inclinada negativamente en sentido radial, con lo que se protege contra desgaste la arista de corte pasiva situada, en la direccion de rotacion, detras del filo principal activo. La inclinacion diferente de las superficies de despeje en la zona del filo principal y en la zona del filo de refrentado, es decir, la superficie de despeje principal y la superficie de despeje de refrentado, hace posible la inclinacion independiente necesaria en direccion axial y en direccion radial.
En una forma de realizacion preferida la primera arista de corte o la segunda arista de corte esta configurada como un filo de penmetro completo, es decir que los filos principales y de refrentado, interrumpidos por esquinas de corte, estan dispuestos alternandose y los filos principales y de refrentado contiguos, que no pertenecen a la misma seccion de arista de corte, se unen siempre directamente uno con otro. Por tanto, los filos principales y de refrentado contiguos pertenecientes a secciones de arista de corte diferentes lindan directamente uno con otro. Sin embargo, es posible tambien que los extremos de filos principales y de refrentado contiguos pertenecientes a secciones de arista de corte diferentes no se empalmen directamente uno con otro. Un inserto de corte con un filo de penmetro completo tiene la ventaja de que se puede utilizar eficientemente toda la longitud del penmetro del inserto de corte. Preferiblemente, los filos principales y de refrentado pertenecientes a diferentes secciones de arista de corte adyacentes una a otra incluyen un angulo interior obtuso, especialmente en el intervalo comprendido entre 170° y menos de 180°. Gracias a esta configuracion se puede proteger mejor contra desgaste el filo principal inactivo adyacente a un filo de refrentado activo en la direccion periferica del inserto de corte.
En una forma de realizacion ventajosa el filo principal y el filo de refrentado aplicado a la misma esquina de corte -en una vista en planta de la cara superior del inserto de corte - incluyen un angulo interior de aproximadamente 85° a 95°, siendo preferiblemente este angulo incluido de 90° a 92°. De este modo, cuando el inserto de corte esta posicionado en el cuerpo de soporte de la herramienta de fresado en una posicion de montaje correspondiente inclinada en sentido axial y en sentido radial, se pueden fresar de manera muy precisa hombros con esquinas de 90° en la pieza de trabajo a mecanizar, mientras que al mismo tiempo se protegen fiablemente los filos principales y de refrentado inactivos.
La superficie lateral periferica del inserto de corte segun la invencion presenta unas respectivas superficies de despeje principales directamente adyacentes a los filos principales o unas respectivas superficies de despeje de refrentado directamente adyacentes a los filos de refrentado. Los angulos exteriores situados entre las superficies de despeje principales y el plano de referencia se diferencian de los angulos exteriores situados entre los superficies de despeje de refrentado y el plano de referencia, siendo los primeros angulos de mayor magnitud que los ultimos. Segun una forma de realizacion preferida, las superficies de despeje de refrentado se aproximan al eje de simetna al aumentar distancia al filo de refrentado asociado. En otras palabras, el inserto de corte presenta en este caso un angulo de despeje de refrentado nominal positivo. Las superficies de despeje de refrentado pueden extenderse de esta manera, por ejemplo, hasta una zona en las proximidades del plano de referencia, en donde dichas superficies se encuentran con la superficie libre de refrentado correspondiente del filo de refrentado situado en la cara opuesta del inserto de corte. Preferiblemente, las superficies de despeje de refrentado estan configuradas como superficies planas.
El angulo exterior entre la superficie de despeje principal y el plano de referencia es siempre mayor que el angulo exterior entre la superficie de despeje de refrentado y el plano de referencia.
En una forma de realizacion preferida, la superficie de despeje principal forma un angulo exterior obtuso con el plano de referencia, es decir que las superficies de despeje principales se alejan del eje de simetna al aumentar la distancia al filo principal asociado. Por tanto, el angulo exterior formado entre la respectiva superficie de despeje principal y el plano de referencia es preferiblemente mayor que 90°. En otras palabras, el inserto de corte presenta en este caso un angulo de despeje principal nominal negativo. Preferiblemente, las superficies de despeje principales estan configuradas tambien como superficies planas.
En una forma de realizacion preferida en la que tanto las superficies de despeje principales como las superficies de despeje de refrentado estan configuradas como superficies planas, resulta para la superficie lateral periferica una estructura segmentada en la que se cortan las superficies de despeje principales y las superficies de despeje de
refrentado. Tfpicamente, debido al mayor angulo exterior con el plano de referencia en comparacion con las superficies de despeje de refrentado, las superficies de despeje principales se extienden sobre una zona de menor superficie. Las superficies de despeje principales pueden estar configuradas entonces especialmente como facetas en las superficies de despeje de refrentado.
En una vista en planta de la cara superior del inserto de corte se tiene que en una forma de realizacion preferida el contorno exterior de la primera arista de corte no coincide con el contorno exterior de la segunda arista de corte. Preferiblemente, en una vista en planta a lo largo del eje de simetna las esquinas de corte de la primera arista de corte no estan alineadas con las esquinas de corte de la segunda arista de corte situadas detras. En esta vista en planta de la cara superior del inserto de corte las esquinas de corte de la segunda arista de corte pueden estar giradas especialmente en un angulo entre mas de 0° y 5° con respecto a las esquinas de corte de la primera arista de corte, referido a una rotacion alrededor del eje de simetna. La igualdad de ausencia de coincidencia entre el contorno exterior de ambas aristas de corte o el giro de las aristas de corte hace posible, en combinacion con la posicion de montaje axial y radialmente inclinada del inserto de corte, que se protejan aun mejor contra danos las aristas de corte inactivas que se encuentran en la cara opuesta a los filos principales y de refrentado que encajan activamente en la pieza de trabajo.
El respectivo filo de refrentado puede ser al menos zonalmente de configuracion convexa en una vista en planta de la superficie de despeje de refrentado asociada. Esto proporciona una calidad netamente mejorada - en comparacion con una configuracion en la que el filo de refrentado discurre, por ejemplo, en forma recta - de la superficie alisada con el filo de refrentado en la pieza de trabajo mecanizada.
Segun una forma de realizacion, la cara superior y la cara inferior estan provistas siempre, al lado de la respectiva arista de corte, de unas superficies de ataque que se aproximan al plano de referencia al aumentar la distancia a la respectiva arista de corte. Preferiblemente, la cara superior y la cara inferior pueden estar provistas siempre de una estructura de grna de virutas que produzca una formacion mejorada de las virutas.
Preferiblemente, la longitud de los filos principales es de mas de cuatro veces y especialmente de mas de cinco veces la longitud de los filos de refrentado.
De manera ventajosa, el inserto de corte presenta concentricamente al eje de simetna una abertura de paso que se extiende entre la cara superior y la cara inferior del inserto de corte y que sirve para recibir un medio de fijacion, tal como, por ejemplo, un tornillo, con cuya ayuda se fija el inserto de corte de manera conocida en el cuerpo de soporte de la herramienta de fresado, preferiblemente con una orientacion radial.
Por orientacion radial se entiende una disposicion en la que la cara superior o la cara inferior del inserto de corte esta orientada hacia delante en la direccion periferica de la herramienta de fresado rotativa. En contraste con esto, en el caso de una orientacion tangencial el lado estrecho (superficie lateral) del inserto de corte esta dirigido hacia delante en la direccion periferica de la herramienta de fresado rotativa. Por tanto, en el caso de una orientacion radial, las fuerzas de corte que se presentan durante la mecanizacion con arranque de virutas son predominantemente perpendiculares al plano de referencia de la herramienta de corte y no paralelas a dicho plano de referencia, tal como ocurrina en el caso de una disposicion tangencial. Un inserto de corte radialmente dispuesto se denomina tambien inserto de corte radial.
Es tambien parte de la invencion una herramienta de fresado con un cuerpo de soporte y al menos un inserto de corte anteriormente descrito, en la que el inserto de corte esta fijado al cuerpo de soporte de la herramienta de fresado con una orientacion radial. El inserto de corte esta dispuesto en la herramienta de fresado de tal manera que el filo de refrentado activo que se acopla con la pieza de trabajo esta orientado sustancialmente en direccion perpendicular a un eje de rotacion de la herramienta de fresado, comprendiendo tambien tal orientacion sustancialmente perpendicular una ligera inclinacion en direccion al eje de rotacion de hasta 1°. El filo principal adyacente al filo de refrentado, que se encuentra radialmente por fuera, referido al eje de rotacion, y esta dispuesto en la arista de corte delantera, considerado en la direccion de rotacion, forma el filo principal activo que encaja en la pieza de trabajo a mecanizar.
En lo que sigue se explica la invencion con mas detalle ayudandose de unas figuras. Muestran:
La figura 1, una vista en perspectiva de un inserto de corte de doble cara segun una forma de realizacion;
La figura 2, una vista lateral del inserto de corte de la figura 1 en una direccion perpendicular a un eje de simetna y sustancialmente perpendicular a una superficie lateral;
La figura 3, una vista en planta del inserto de corte de la figura 1 a lo largo del eje de simetna;
La figura 4, un corte en la direccion A-A de la figura 3;
La figura 5, una representacion parcial de un corte en la direccion B-B de la figura 3;
La figura 6, una representacion parcial de un corte en la direccion C-C de la figura 3;
La figura 7, una representacion ampliada de un detalle individual de la vista en planta del inserto de corte de la figura 3;
La figura 8, una vista en perspectiva del cuerpo de soporte de la herramienta de fresado con insertos de corte fijados al mismo;
La figura 9, una vista en planta del lado frontal de la herramienta de fresado de la figura 8; y
La figura 10, una vista lateral de la herramienta de fresado de la figura 8.
El inserto de corte (10) de doble cara esta configurado como una placa de corte reversible del llamado tipo S (cuadrado, cuadratico) y presenta una cara superior (11), una cara inferior (12) y una superficie lateral periferica (13) que forma la superficie envolvente del cuerpo de base. El cuerpo de base del inserto de corte tiene una forma basica sustancialmente cuadrada en una vista en planta de la cara superior. En la zona de transicion o de interseccion entre la cara superior (11) y la superficie lateral 13 esta formada una primera vista de corte (14), y en la zona de transicion entre la cara inferior (12) y la superficie lateral 13 esta formada una segunda arista de corte (15). El inserto de corte (10) presenta una simetna rotacional cuadruple con respecto al eje de simetna (Z), que discurre perpendicularmente al plano de referencia (imaginario) (XY) que subdivide el inserto de corte (10) en unas mitades superior e inferior identicas una a otra. Como puede deducirse de la figura 7 (detalle A), el contorno exterior de las esquinas de corte de la primera arista de corte (14) esta girado en un primer angulo (a) con respecto al contorno exterior de las esquinas de corte de la segunda arista de corte (15), referido al eje de simetna (Z), de tal manera que, en una vista en planta de la cara superior (10), el centro de una esquina de corte de la primera arista de corte (14) no esta alineado con el respectivo centro de la esquina de corte de la segunda arista de corte (15) situada detras. En el ejemplo de realizacion representado el angulo (a) es de aproximadamente 2°. Concentricamente al eje de simetna (Z) discurre un taladro (16) que atraviesa el inserto de corte desde la cara superior (11) hasta la cara inferior (12) y que esta previsto para recibir un tornillo de fijacion destinado a fijar el inserto de corte (10) a un cuerpo de soporte de una herramienta de fresado. Junto al taladro (16) esta prevista tanto en la cara superior (11) como en la cara inferior (12) una superficie de apoyo (17) que se extiende paralelamente al plano de referencia (XY) y que sirve como superficie de apoyo al fijar el inserto de corte (10) al cuerpo de soporte de la herramienta de fresado.
La primera arista de corte (14) y la segunda arista de corte (15) presentan siempre cuatro secciones (20, 20', 20'', 20''') que se pueden utilizar independientemente una de otra y que son de configuracion identica. Las secciones de arista de corte presentan siempre un filo principal (21, 21', 21'', 21''') y un filo de refrentado (22, 22', 22'', 22''') que estan unidos uno con otro a traves de una esquina de corte asociada (23, 23', 23'', 23''') o que se confunden uno con otro. Debido a la simetna rotacional cuadruple del inserto de corte la descripcion siguiente se limita primordialmente a una arista de corte y una seccion de arista de corte. El filo principal (21), el filo de refrentado (22) y la esquina de corte asociada (23) de una seccion 20 de esta esquina se utilizan al mismo tiempo para la mecanizacion del material durante el funcionamiento de la respectiva seccion de arista de corte. Los filos principales y los filos de refrentado estan dispuestos alternandose a lo largo de la respectiva arista de corte (14) o (15), estan interrumpidos en las esquinas por unas esquinas de corte (23) y lindan directamente uno con otro o se confunden uno con otro. Por tanto, las dos aristas de corte (14), 15 estan realizadas como filos de penmetro completo. Los filos principales son mas largos que los filos de refrentado y presentan una longitud comprendida entre cuatro y cinco veces la longitud de los filos de refrentado. Considerado en una vista en planta a lo largo del eje de simetna (Z), los filos principales (21') y los filos de refrentado (22) contiguos a lo largo de la lmea lateral y pertenecientes a respectivas secciones de arista de corte diferentes incluyen un angulo interior obtuso (p), por ejemplo comprendido entre aproximadamente 178° y menos de 180°, tal como puede verse en la figura 7. El filo principal (21) y el filo de refrentado (22) aplicado a la misma esquina de corte (23) incluyen siempre, en una vista en planta a lo largo del eje de simetna (Z), un angulo interior (y) comprendido entre aproximadamente 90° y 92°, preferiblemente mayor que 90°.
Como puede deducirse, por ejemplo, de la figura 2, las aristas de corte primera y segunda (14, 15) tienen siempre en la zona de las esquinas de corte la maxima distancia al plano de referencia imaginario (XY). El filo principal (21) perteneciente a una esquina de corte (23) y el filo de refrentado (22)' adyacente en prolongacion a dicho filo principal y perteneciente a otra seccion de arista de corte se aproximan al plano de referencia (XY) partiendo de la esquina de corte (23) y descendiendo monotonamente al aumentar la distancia a la esquina de corte. Por tanto, la zona del filo principal (21) adyacente a la esquina de corte (23) presenta una distancia mayor al plano de referencia (XY) que la zona del filo de refrentado (22) adyacente al otro lado de la esquina de corte (23).
El filo principal (21) lleva siempre asociada una superficie de despeje principal plana (24) que esta formada directamente al lado del filo principal en la superficie lateral periferica (13). El filo de refrentado (22) lleva siempre asociada una superficie de despeje de refrentado plana (25) que esta formada directamente al lado del filo de refrentado en la superficie lateral periferica (13). Como puede verse especialmente en la figura 1 y la figura 2, la superficie de despeje principal (24) esta formada como una faceta del plano de la superficie de despeje de refrentado (25') del filo de refrentado contiguo (22') de una seccion de arista de corte adyacente (20').
El recorrido de las superficies de despeje en la zona de los filos principales y en la zona de los filos de refrentado se puede apreciar en la figura 5 y la figura 6, en cada una de las cuales se representa un corte a traves del inserto de corte en la zona del filo principal (figura 6) o en la zona del filo de refrentado (figura 5), habiendose elegido la
posicion del corte de modo que ambas zonas del corte tengan aproximadamente la misma distancia a esquinas de corte contiguas opuestas.
Las superficies de despeje de refrentado (25) discurren de tal manera que se aproximan al eje de simetna (Z) al aumentar la distancia al filo de refrentado asociado (22), es decir que, medido con respecto al plano de referencia en un plano de corte perpendicular al plano de referencia (XY) y sustancialmente perpendicular a la arista de corte, forman un angulo exterior agudo (a) con el plano de referencia, en el ejemplo de referencia un angulo exterior (a) de aproximadamente 83°. Por tanto, las superficies de despeje de refrentado (25) discurren en el ejemplo de realizacion bajo un angulo de despeje de refrentado nominal (90° - a) de aproximadamente 7°.
Las superficies de despeje principales (24) discurren de tal manera que se alejan del eje de simetna (Z) al aumentar la distancia al filo principal asociado (21), es decir que discurren siempre bajo un angulo exterior obtuso (p) medido con respeto al plano de referencia (XY). En el ejemplo de realizacion el angulo exterior (p) es de aproximadamente 91°. Por tanto, la superficie de despeje principal (24) presenta en el ejemplo de realizacion un angulo de despeje principal nominal (90° - p) de aproximadamente - 1° y, por tanto, tiene un angulo de despeje principal nominal negativo.
Por consiguiente, medidos con respecto al plano de referencia del inserto de corte, los angulos exteriores (p) en la zona de los filos principales son mayores que los angulos exteriores (a) en la zona de los filos de refrentado. En otras palabras, los angulos de despeje principales nominales son mas pequenos que los angulos de despeje de refrentado nominales.
Dado que la superficie de despeje principal y la superficie de despeje de refrentado estan inclinadas en grado diferente con respecto al plano de referencia y ambas estan configuradas como superficies planas, resulta para la superficie lateral periferica una estructura segmentada en la que la superficie de despeje principal termina en punta hacia el extremo del filo principal y se extiende sobre una zona de menor superficie. La superficie de despeje de refrentado se extiende hasta una zona en las proximidades del plano de referencia (XY), en donde dicha superficie se encuentra con la superficie de despeje de refrentado que esta asociada al filo de refrentado situado en la cara opuesta del inserto de corte.
Como puede deducirse de la figura 1 o la figura 3, la cara superior o la cara inferior presenta junto a la respectiva arista de corte unas superficies de ataque 26 que, al aumentar la distancia a la respectiva arista de corte, se aproximan a la superficie de apoyo (17) y se confunden con esta superficie, la cual se extiende paralelamente al plano de referencia y sirve como superficie de apoyo para fijar la herramienta de corte. La superficie de apoyo (17) no tiene que estar configurada como una superficie plana. Preferiblemente, la cara superior y la cara inferior pueden estar provistas siempre de estructuras de grna de virutas para mejorar la formacion de las virutas. Sobre todo en la zona de los filos de refrentado esta prevista en el recorrido de las superficies de ataque 26 una hondonada bombeada que forma la distancia minima entre la cara superior y el plano de referencia (XY) y que se confunde con la superficie de apoyo (17) formando un lomo ascendente en direccion al eje de simetna (Z). La profundidad (medida en una direccion a lo largo del eje de simetna) y la anchura (medida en una direccion paralela al plano de referencia) de este fondo de ataque es maxima en la zona del centro de los filos de refrentado.
En la figura 8 a la figura 10 se ilustra una herramienta de fresado con un cuerpo de soporte (100) y una pluralidad de herramientas de corte (10) fijados en el mismo. En las figuras se representa un cuerpo de soporte con cinco insertos de corte, pero, como es natural, son posibles tambien realizaciones del cuerpo de soporte con menos (al menos uno, preferiblemente al menos dos) o mas insertos de corte. El cuerpo de soporte (100) presenta un eje de rotacion (R) alrededor del cual gira el cuerpo de soporte durante el funcionamiento. En la zona de la superficie frontal (101a) del cuerpo de soporte estan montados con orientacion radial una pluralidad de insertos de corte (10) por medio de uniones de atornillamiento (102). El cuerpo de soporte esta correspondientemente adaptado en su segundo extremo (101b) para acoplarse a una maquina de mecanizacion, especialmente una maquina fresadora. Los filos de refrentado activos que encajan en la pieza de trabajo durante el funcionamiento estan orientados en direccion sustancialmente perpendicular al eje de rotacion (R) del cuerpo de soporte y estan dispuestos en la arista de corte delantera, considerado en la direccion de rotacion. El filo principal adyacente al filo de refrentado, el cual se encuentra radialmente por fuera con respecto al eje de rotacion y esta dispuesto en la arista del corte delantera, considerado en la direccion de rotacion, forma el filo principal activo que encaja en la pieza de trabaja a mecanizar. Los insertos de corte (10) estan inclinados siempre tanto en direccion radial como en direccion axial para proteger las aristas de corte inactivas contra danos.
Con ayuda de la herramienta de fresado segun la invencion se puede erosionar el material de la pieza de trabajo en forma de hombro, pudiendo fresarse especialmente hombros con esquinas de 90°. Gracias a la configuracion correspondiente de los insertos de corte se minimizan ondulaciones en la superficie de la pieza de trabajo mecanizada y se logra asf una alta calidad de la superficie mecanizada de la pieza de trabajo.
Claims (11)
1. Inserto de corte (10) de doble cara para fresas de esquina, que comprende
una cara superior (11);
una cara inferior (12);
una superficie lateral periferica (13);
una primera lista de corte (14) que esta formada en una zona de transicion de la cara superior (11) a la superficie lateral periferica (13);
una segunda arista de corte (15) que esta formada en una zona de transicion de la cara inferior (12) a la superficie lateral periferica (13);
un eje de simetna (Z) con respecto al cual el inserto de corte (10) presenta una simetna rotacional cuadruple; y un plano de referencia (XY) que discurre perpendicularmente al eje de simetna y que subdivide el inserto de corte en dos mitades;
poseyendo el inserto de corte (10), en una vista en planta de la cara superior, una forma basica sustancialmente cuadrada y presentando siempre la primera arista de corte (14) y la segunda arista de corte (15) cuatro secciones de arista de corte (20, 20', 20'', 20'''),
y presentando siempre una seccion de arista de corte (20, 20', 20'', 20''') un filo principal (21, 21', 21'', 21''') y un filo de refrentado (22, 22', 22'', 22''') que estan unidos uno con otro a traves de una esquina de corte redondeada correspondiente (23, 23', 23'', 23'''),
caracterizado por que las aristas de corte primera y segunda (14, 15) presentan siempre en la zona de las esquinas de corte (23, 23', 23'', 23''') la maxima distancia al plano de referencia (XY),
estando formada siempre en la superficie lateral periferica (13) una superficie de despeje principal (24, 24', 24'', 24''') directamente al lado de un filo principal asociado (21, 21', 21'', 21'''),
estando formada siempre en la superficie lateral periferica (13) una superficie de despeje de refrentado (25, 25', 25'', 25''') directamente al lado de un filo de refrentado asociado (22, 22', 22'', 22'''), y
cumpliendose que los angulos exteriores (p) formados entre las superficies de despeje principales (24, 24', 24'', 24''') y el plano de referencia (XY) son mayores que los angulos exteriores (a) formados entre las superficies de despeje de refrentado (25, 25', 25'', 25''') y el plano de referencia (XY).
2. Inserto de corte segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que, en una vista en planta de la cara superior (11), el contorno exterior de la primera arista de corte (14) no coincide con el contorno exterior de la segunda arista de corte (15).
3. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en una vista en planta de la cara superior (11), las esquinas de corte de la primera arista de corte (14) no estan alineadas con las esquinas de corte de la segunda arista de corte (15).
4. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las superficies de despeje principales (24, 24', 24'', 24''') estan configuradas como superficies planas.
5. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el filo principal (21) y el filo de refrentado contiguo (22) unido a traves de la esquina de corte comun (23) incluyen, en una vista en planta de la cara superior, un angulo (y) de mas de 90°.
6. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la longitud de los filos principales (21, 21', 21'', 21''') es de mas de cuatro veces la longitud de los filos de refrentado (22, 22', 22'', 22''').
7. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los angulos exteriores (p) formados entre las superficies de despeje principales (24, 24', 24'', 24''') y el plano de referencia (XY) son de 90° o mas.
8. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los angulos exteriores (a) formados entre las superficies de despeje de refrentado (25, 25', 25'', 25''') y el plano de referencia (XY) son de menos de 90°.
9. Inserto de corte segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el inserto de corte (10) esta configurado como un inserto de corte radial.
10. Herramienta de fresado con al menos un inserto de corte (10) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el inserto de corte (10) esta fijado con una orientacion radial en un cuerpo de soporte (100) de la herramienta de fresado.
11. Herramienta de fresado segun la reivindicacion 10, caracterizada por que un filo principal activo (21) del inserto de corte esta orientado sustancialmente a lo largo de una superficie cilmdrica concentrica alrededor del eje de rotacion (R) de la herramienta de fresado.
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