ES2972359T3 - Fresa de inserto indexable de tres vías unidireccional que tiene una alta relación de volumen vacío a volumen de material y fresa de inserto correspondiente - Google Patents

Abstract

Un inserto de fresado indexable de tres vías de una sola cara para operaciones de fresado de avance incluye una forma básica positiva, una superficie de inclinación, una superficie periférica que incluye superficies de apoyo laterales, una superficie de soporte de base y un orificio para tornillo que conecta las superficies de inclinación y de soporte de base. La plaquita tiene un filo que incluye exactamente tres subfilos de corte principales y tres subfilos de corte secundarios. Un volumen de material VF del inserto de corte y un volumen vacío VS del inserto cumplen la condición VS/VF >= 0,30. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Fresa de inserto indexable de tres vías unidireccional que tiene una alta relación de volumen vacío a volumen de material y fresa de inserto correspondiente

Campo de la invención

La presente invención se refiere a insertos y portaherramientas respectivamente según el preámbulo de la reivindicación 1 y según el preámbulo de la reivindicación 12. El documento US2013142581 A1 describe un ejemplo de dicho inserto y de dicho portaherramientas. La presente invención también se refiere a una fresa de inserto.

Antecedentes de la invención

A los fines de la presente invención, las fresas pueden ser teóricamente divididas en dos grupos generales, a saber, fresas de inserto intercambiables y fresas de extremo sólido.

Las fresas de inserto son herramientas de fresado que comprenden portaherramientas con bolsillos e insertos reemplazables, típicamente indexables, configurados para ser montados en los bolsillos. Una ventaja de las fresas de inserto es que los insertos reemplazables, que están hechos de material comparativamente caro y más duro, constituyen una parte relativamente pequeña de la herramienta de fresado. Los portaherramientas comprenden un vástago que se mantiene firmemente sujeto por una pinza o mandril durante el fresado.

A diferencia de las fresas de inserto que regularmente requieren el reemplazo de pequeñas insertos y menos frecuentemente requieren el reemplazo del portaherramientas, las fresas de extremo sólido están compuestas por dientes formados integralmente y se reemplaza toda la fresa de extremo sólido después de que se desgasta. Las fresas de extremo sólido también comprenden un vástago formado integralmente que se sujeta de forma segura mediante un portaherramientas o mandril durante el fresado. En consecuencia, las fresas de extremo sólido utilizan mucho más material comparativamente costoso que las fresas de inserto intercambiables. A pesar del costo comparativamente más alto, una de las ventajas de las fresas de extremo sólidas sobre las fresas de inserto es que el cuerpo único y formado integralmente de la fresa de extremo sólida se puede fabricar con un diámetro comparativamente más pequeño (normalmente inferior a 20 mm de diámetro, siendo más populares los diámetros más pequeños, por ejemplo, alrededor de 12 mm de diámetro o menos), lo que permite el fresado en ubicaciones relativamente más pequeñas que no son posibles o prácticas con las fresas de inserto.

En consecuencia, la presente invención se refiere a insertos y fresas de inserto que tienen una variedad de características de diseño que los hacen competitivos en términos de funcionalidad y economía con las fresas de extremo sólido en diámetros de corte de herramienta (también conocidos como "diámetro(s) de corte") de 20 mm o menos, especialmente en el rango de 9 a 16 mm. Más particularmente, en el rango de 9 a 12 mm.

Una publicación de interés es el documento EP 3050655, que describe insertos indexables de dos caras para portaherramientas de diámetro pequeño.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una mejora en la fresa de inserto indexable de tres vías y su fresa correspondiente.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un inserto de corte indexable de tres vías unidireccional para operaciones de fresado de avance en portaherramientas de diámetro pequeño. Normalmente se prefieren tres posiciones indexables en lugar de las dos posiciones indexables descritas en el documento EP 3050655, sin embargo, el diseño elegido en el documento EP 3050655 fue deliberadamente seleccionado para tener solo dos posiciones indexables, presumiblemente porque este era el diseño óptimo concebido por los inventores para portaherramientas de diámetro pequeño.

Es importante destacar que las insertos de corte indexables de tres vías son desventajosas en numerosos aspectos en comparación con las insertos de corte indexables de dos vías. En primer lugar, porque las imprecisiones en la fabricación tienen un mayor efecto en la desviación (debido al ángulo agudo formado por las superficies de apoyo de la herramienta), lo que conduce a una mayor inestabilidad durante el mecanizado. En segundo lugar, porque dimensiones más grandes del inserto de corte generan un mayor momento cuando se aplican fuerzas de corte a un borde de corte, lo que también conduce a una mayor inestabilidad durante el mecanizado. En tercer lugar, y quizás lo más significativo, debido a que las insertos indexables de tres vías son más anchas, son más problemáticas de diseñar para herramientas de diámetro pequeño, como se discutirá más adelante.

Sin embargo, la presente invención concibe que incluso para fresas de inserto de diámetro muy pequeño (es decir, con un diámetro de corte de 9 a 12 mm, o más específicamente alrededor de 10 mm), un inserto indexable de tres vías, por ejemplo, de forma triangular en general (al menos en lo que respecta a los bordes de corte principales), puede proporcionar un beneficio general en comparación con el estado de la técnica conocido.

Como se mencionó anteriormente, las insertos indexables de tres vías para operaciones de fresado de alimentación son comparativamente más anchas que, por ejemplo, las insertos indexables de dos vías del tipo mostrado en el documento EP 3050655 (también en el documento US2018015554A1). Dicho de otra manera, tienen una dimensión radial relativamente más grande (es decir, en una dirección perpendicular al eje de rotación cuando se montan en un portaherramientas), lo que limita su uso tradicionalmente a herramientas de diámetro relativamente grande. La razón de esto es porque, para proporcionar un borde de corte principal de tamaño razonable (siendo el borde de corte principal para una fresa de inserto de alimentación el borde que realiza esta operación) y una simetría tridimensional, la dimensión radial del inserto depende de la longitud del borde de corte. Esto no es el caso con la superficie de apoyo lateral del inserto alargado mostrado en el documento EP 3050655, que tiene una dimensión radial independiente de la longitud del borde de corte del borde principal, y que puede minimizarse de acuerdo con una resistencia mínima de pared requerida adyacente a un agujero roscado del mismo. Dado que un inserto indexable de tres vías no puede tener su dimensión radial minimizada de la misma manera, una herramienta configurada para sostener dichas insertos tiene material reducido en su núcleo. Dicha reducción es menos significativa para las brocas que tienen principalmente fuerzas axiales o diámetros más grandes que aún tienen tamaños de núcleo significativos, pero es muy significativa para la presente invención relacionada con herramientas de fresado de diámetro pequeño con fuerzas de corte radial significativas. Se llama la atención a la Figura 13 del documento EP 3050655 en la que se puede observar que el diámetro del núcleo corresponde aproximadamente al ancho de cada una de las insertos de corte mostradas. Se entenderá que existe una preocupación de que la reducción en el diámetro del núcleo pueda provocar una flexión inaceptable del portaherramientas. Si bien se conocen brocas de diámetro relativamente pequeño, se entenderá que las fresas de inserto están sometidas a fuerzas radiales mayores que las brocas, debido a la naturaleza de una operación de fresado que incluye movimientos no axiales del portaherramientas.

En consecuencia, la presente invención proporciona un fresa de inserto para cortar diámetros de herramientas de 9 mm a 12 mm, y más particularmente un diámetro de herramienta de corte de aproximadamente 10 mm que es significativamente más difícil de diseñar que las fresas de inserto con diámetros de herramienta de corte más grandes, especialmente al proporcionar insertos indexables de tres vías.

Además, se han incorporado varias características ventajosas, cada una de las cuales está diseñada para permitir una producción económica con el fin de que una fresa de inserto de pequeño diámetro sea competitivo frente a fresas de extremo sólido de diámetro similar, como se describirá a continuación.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un inserto de corte indexable de tres vías unidireccional, tal como se define en la reivindicación 1, por ejemplo, que tiene una forma básica positiva y tiene una relación de volumen V<s>/V<f>del volumen vacío V<s>y un volumen de material V<f>definido por la cantidad de material del inserto de corte que cumple la condición: Vs/Vf s 0,30.

Tener una forma básica positiva permite que la superficie de apoyo de base de un inserto se alivie (es decir, se espacie hacia el interior desde el diámetro de la herramienta de corte, como se muestra en la Figura 9A), lo cual es importante para la presente invención dirigida a fresas de insertos de diámetro extremadamente pequeño.

Además, permitir un proceso de prensado con la menor cantidad de mecanizado posible, como se describe en el documento EP 3050655B1 (párr. [0034]), también contribuye a la ventaja económica del presente diseño. Se observará que el término "forma básica positiva" significa más específicamente que las áreas transversales cercanas a una superficie de apoyo de base del inserto son más pequeñas que las áreas transversales más alejadas de ella, pero no requiere que todas las superficies periféricas estén inclinadas de manera continua. Por ejemplo, en ciertas secciones del inserto, las superficies pueden extenderse de forma paralela con un eje del inserto. Una forma en que se define la forma básica positiva es decir que el diámetro circunscrito a la base D<b>es menor que el diámetro circunscrito al borde De.

La cantidad de material del propio inserto puede ser minimizada. Se ha encontrado que la relación de volumen Vs/Vf definida anteriormente ha tenido un buen desempeño. Se entenderá que el tamaño del inserto debe ser minimizado mientras se requiere un volumen mínimo de material para la resistencia estructural. Además, minimizar la cantidad de material y proporcionar tres posiciones indexables puede brindar una ventaja económica.

Según un tercer aspecto del inserto de corte indexable de tres vías unidireccional según la presente invención, una relación de grosor del inserto al diámetro Ds/Dm del agujero Ds y el diámetro inscrito en el borde Dm cumple la condición: Ds/Dm > 0,60.

Este aspecto es similar a los aspectos anteriores en que define un volumen mínimo de material necesario para la resistencia estructural, aunque de una manera diferente. Se observará en las figuras que la parte estructural más débil del inserto es el material ubicado aproximadamente entre el diámetro del agujero Ds y el diámetro inscrito en el borde Dm. En consecuencia, se realizó con éxito una relación de grosor de diámetro de inserto Ds/Dm de acuerdo con el valor dado anteriormente.

Según un cuarto aspecto del inserto de corte indexable de tres vías unidireccional según la presente invención, una relación de longitud de borde L<m>/L<s>de una longitud de borde principal L<m>y una longitud de borde secundario L<s>, cada una de las cuales incluye la mitad de las sub-bordes de esquina adyacentes, cumple la condición: L<m>/L<s>> 0,80.

Normalmente, un inserto de alimentación tiene una relación de longitud de borde significativamente mayor L<m>/L<s>que la definida anteriormente. Esto se debe a que la mayoría de la operación de alimentación se realiza con el sub-borde principal y, por lo tanto, es deseable hacerlo más largo y reducir el tiempo de mecanizado. En una modalidad no limitante pero preferible, la longitud del borde principal se reduce para permitir una mayor velocidad de la mesa.

De acuerdo con la presente invención, un diámetro circunscrito al borde D<e>cumple la condición: D<e>< 6 mm.

Se entenderá que una reducción en el tamaño del inserto también reduce el tamaño del chip que dicho inserto puede remover, lo que lo hace menos eficiente. Sin embargo, se requiere un inserto especialmente pequeño para acomodar dos insertos en un portaherramientas de diámetro de corte pequeño. Esto es a pesar de que un inserto indexable bidireccional de tamaño similar habría sido mucho más fácil de acomodar.

Dado que la inserto de corte de la presente invención es pequeña, se ha comprobado que la distorsión causada por el proceso de sinterización se encuentra dentro de tolerancias razonables y se puede evitar el rectificado periférico del inserto de corte. Así, el inserto puede estar provisto de una sub-superficie inferior no rectificada. Como se sabe en el campo, las superficies de tierra pueden ser identificadas por líneas de rectificado y líneas de discontinuidad donde una superficie de tierra plana termina y comienza una superficie sin rectificar.

Si bien se cree que cada una de las principales características de diseño mencionadas anteriormente (a saber, la relación de volumen, la relación de grosor de inserto y diámetro, la relación de longitud de borde y el diámetro circunscrito al borde pequeño D<e>) son ventajosas individualmente, se debe entender que cualquier combinación de estas características en una forma básica positiva, como un inserto unidireccional indexable de tres vías, puede ser aún más ventajosa.

De manera similar, cualquiera de las características opcionales a continuación puede ser aplicada a la invención.

Se entenderá que una mayor relación de volumen V<s>/V<f>utiliza menos material. En consecuencia, se prefiere que la relación de volumen cumpla con la condición: V<s>/V<f>> 0,35, o incluso V<s>/V<f>> 0,40. Se cree teóricamente que una relación de volumen máximo aproximada para condiciones de corte de módem aceptables cumple la condición: V<s>/V<f>< 0,50. Con una relación más grande que tiene un factor de seguridad razonable siendo V<s>/V<f>< 0,45.

De manera similar, una mayor relación de diámetro de grosor de inserto D<s>/D<m>utiliza menos material. En consecuencia, se prefiere que la relación de volumen cumpla con la condición: D<s>/D<m>> 0,65. se cree teóricamente que una relación aproximada entre el grosor máximo del inserto y el diámetro para condiciones de corte modernas aceptables cumple la condición: D<s>/D<m>< 0,80. Con una relación más grande que tiene un factor de seguridad razonable siendo D<s>/D<m>< 0,75.

Una mayor relación de longitud de borde L<m>/L<s>permite un ancho de corte aceptable mientras se reduce la longitud del borde de alimentación principal. En consecuencia, en algunas modalidades, la relación de longitud de borde L<m>/L<s>cumple la condición: L<m>/D<e>> 0,80, más preferiblemente L<m>/D<e>> 1,0. Se cree teóricamente que una relación aproximada entre el diámetro máximo del grosor del inserto y el mecanizado económico cumple la condición: L<m>/D<e><1,2.

Una longitud de borde secundario L<s>es una longitud del borde secundario que incluye la mitad de los sub-bordes de esquina adyacentes al mismo, y una longitud efectiva de borde de rampa L<r>es una longitud del borde secundario medida adyacente a una parte de superficie periférica aliviada. Según algunas modalidades, la longitud efectiva del borde de la rampa L<r>cumple la condición: 0,4 L<s>> L<r>> 0,8 L<s>.

Se entenderá que aunque el diámetro circunscrito al borde D<e>definido anteriormente permite que la sub-superficie inferior no sea rectificada, tamaños aún más pequeños serán más fácilmente acomodados por un portaherramientas. Por lo tanto, se prefiere que el diámetro circunscrito al borde D<e>cumpla con la condición: D<e>< 5,5 mm.

Un tamaño mínimo aproximado factible para dicho inserto indexable de tres vías y capaz de condiciones de corte modernas aceptables se cree, teóricamente, que cumple la condición: D<e>> 4 mm. Con un diámetro circunscrito al borde más grande D<e>que tenga un factor de seguridad razonable, siendo D<e>> 4,5 mm.

Preferiblemente, se forma un ángulo de corte positivo a lo largo de toda el borde de corte.

Preferiblemente, en una vista superior paralela al eje del inserto A<i>, todos los ángulos internos A formados entre los sub-bordes principal y secundario son obtusos. Se entiende, sin embargo, que solo los ángulos internos alternos pueden tener valores idénticos.

La superficie periférica de un inserto puede comprender una sub-superficie inferior y una sub-superficie superior; la sub-superficie inferior se extiende hacia arriba o hacia arriba y hacia fuera, desde la superficie de apoyo de base y comprende las primera, segunda, tercera, cuarta, quinta y sexta superficies de tope lateral; una sub-superficie superior conecta la sub-superficie inferior y la superficie de barrido, y la sub-superficie superior comienza en dirección ascendente a una altura mínima de superficie superior Hu por encima de la superficie de apoyo de base.

Preferiblemente, la sub-superficie inferior se extiende solo hacia arriba (es decir, perpendicular a la superficie de apoyo de base). Se cree que esto proporciona una posición de montaje estable y también simplifica la producción de fresado de un bolsillo para el portaherramientas (permitiendo su fresado ortogonal de forma sencilla).

Preferiblemente, la sub-superficie superior se extiende hacia fuera más que la sub-superficie inferior.

Se entenderá que una mayor altura mínima de la sub-superficie superior Hu permite una mayor altura de la sub superficie inferior. La sub-superficie inferior proporciona una función de apoyo y, por lo tanto, una altura maximizada de la misma proporciona una mayor estabilidad al inserto cuando se monta en el bolsillo. Por el contrario, se necesita un tamaño suficiente de la sub-superficie superior para la función de corte. En consecuencia, se prefiere que la altura mínima de la sub-superficie superior H<u>cumpla con la condición: 0,35H<i>< H<u>< 0,85H<i>y preferiblemente 0,40H<i>< H<u>< 0,60HI.

La sub-superficie superior puede comprender al menos una parte sobresaliente, preferiblemente extendiéndose alrededor de toda la periferia del inserto.

Preferiblemente, excepto por una parte de la superficie periférica adyacente a cada borde secundario, el resto de la superficie periférica adyacente al borde de corte es paralela al eje del inserto.

Preferiblemente, se forma un rebaje de alivio debajo de una parte de cada sub-borde secundario.

En una vista inferior paralela al eje del inserto A<i>, las primera, segunda, tercera, cuarta, quinta y sexta superficies de tope lateral están separadas de manera desigual de las partes de borde de corte adyacentes. Un mayor espaciado de una superficie de tope desde una parte de borde de corte adyacente puede estar ubicado adyacente a un sub-borde principal. Una separación mínima de una superficie de tope desde una parte de borde de corte adyacente puede estar ubicado adyacente a una sub-borde secundaria.

El inserto de corte puede ser preferiblemente simétrica en rotación de 120° alrededor del eje del inserto. Dicho de otra manera, la inserto de corte puede tener tres lados idénticos.

El inserto de corte puede comprender tres sub-bordes principales de tamaño idéntico y tres sub-bordes secundarios de tamaño idéntico.

Según un ejemplo preferido, cada sub-borde principal tiene una longitud de borde L<m>que cumple la condición: 1,8 mm < Lm < 2,8 mm.

Preferiblemente, la superficie de apoyo de base se rectifica. En una modalidad, solo se rectifica la superficie de apoyo de base del inserto de corte. Esto es lo más económico para la producción del inserto. Se entenderá que en todos los casos es ventajoso cuando la sub-superficie inferior no está molido.

En una modalidad en la que es necesario llevar a cabo una operación adicional de rectificado de la superficie de barrido, se rectifica la superficie de apoyo de base y todo el borde de corte. Dicho de otra manera, la operación de rectificado no se realiza en toda la superficie periférica, sino únicamente en la parte superior del inserto y, por lo tanto, todo el borde se encuentra dentro (es decir, se encuentra en) un plano. Se entenderá que este rectificado superior del inserto permite rectificar una multitud de insertos en un solo paso.

También es posible producir un borde de corte que se encuentra en un plano paralelo a la superficie de apoyo de base, es decir, es plano en una vista lateral del inserto. Como se sabe por parte de los expertos en el campo, es más económico moler un borde de corte plano que uno tridimensional que no se encuentra en un plano.

Con el fin de proporcionar un rendimiento adecuado, un ancho de tierra de corte W<l>medible perpendicular al eje del inserto tomado en cualquier posición a lo largo del borde de corte cumple la condición: W<l>< 0,14 mm. Preferiblemente, el ancho de la tierra W l cumple la condición: 0,02 mm < W l < 0,14 mm, o aún más preferiblemente 0,03 mm < W l < 0,11 mm, y preferentemente 0,04 mm < W<l>< 0,08 mm.

En otro ejemplo ilustrativo que no cae dentro de las reivindicaciones actuales, se proporciona un inserto de corte indexable de tres vías unidireccional que tiene una forma básica positiva y que comprende: una superficie de barrido; una superficie de apoyo de base ubicada opuesta a la superficie de barrido; un agujero roscado que se abre hacia las superficies de corte y de apoyo de base, el agujero roscado se extiende a lo largo de un eje del inserto (Ai) que se extiende perpendicular a la superficie de apoyo de base y a través de un centro del inserto, el eje del inserto define una dirección ascendente desde la superficie de apoyo de base hacia la superficie de barrido, una dirección descendente opuesta a la dirección ascendente, y una dirección hacia fuera perpendicular a las direcciones ascendente y descendente y que se extiende alejándose del eje del inserto; una superficie periférica que conecta la superficie de barrido y la superficie de apoyo de base, la superficie periférica comprende: una sub-superficie superior adyacente a la superficie de barrido y que comprende una parte sobresaliente; y una sub-superficie inferior entre la sub-superficie superior y la superficie de apoyo de base, la sub-superficie inferior comprende seis superficies de tope laterales; y un borde de corte formado a lo largo de una intersección de la superficie periférica y la superficie de barrido, el borde de corte comprende tres sub-bordes principales alternando con tres sub-bordes secundarios, y un sub-borde de esquina ubicado en cada sub-borde principal y secundario y formando un ángulo interno obtuso: en donde: cada sub-borde secundario comprende una primera parte de borde adyacente a un sub-borde de esquina y una segunda parte de borde que se extiende desde la primera parte de borde en dirección a un sub-borde de esquina adyacente; la parte sobresaliente de la sub-superficie superior comprende una superficie no aliviada debajo de la primera parte de borde y un rebaje de alivio debajo de la segunda parte de filo; y el rebaje de alivio tiene una forma escalonada en una dirección a lo largo de dicho cada sub-borde secundario.

El inserto de corte puede comprender seis superficies de tope laterales idénticas.

La superficie de apoyo de base puede formar un ángulo recto interno (p1) con cada una de las seis superficies de tope laterales formadas en una sub-superficie inferior.

Toda el borde de corte puede estar en un plano.

Según otro aspecto de la presente invención se proporciona un portaherramientas según se define en la reivindicación 12, es decir, un portaherramientas que comprende un extremo trasero; un extremo delantero; una periferia de herramienta que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero; un eje de rotación que se extiende a través de un centro del portaherramientas, el eje de rotación define una dirección hacia adelante que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero, una dirección hacia atrás opuesta a la dirección hacia adelante, una dirección hacia fuera perpendicular al eje de rotación y dirigida desde el eje de rotación hacia la periferia de herramienta, y una dirección hacia dentro opuesta a la dirección hacia fuera; una parte de vástago que se extiende hacia adelante desde el extremo trasero; y una parte de corte que se extiende hacia adelante desde la parte de vástago hasta el extremo delantero, la parte de corte tiene un diámetro de herramienta (D<t>) en el extremo delantero y exactamente dos ranuras separadas circunferencialmente que se extienden hacia atrás desde una intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta; cada una de las ranuras comprende una cavidad formada en la intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta; cada una de las dos cavidades comprende: una superficie de tope de asiento; una abertura de agujero de bolsillo roscado del bolsillo que se abre hacia la superficie de tope de asiento; y primeras, segunda y tercera superficies de tope laterales que son transversales a la superficie de tope de asiento; en donde cada primera superficie de tope lateral está ubicada adyacente a la periferia de herramienta y se extiende en las direcciones hacia fuera y hacia adelante; cada segunda superficie de tope lateral está más cerca del eje de rotación que la primera superficie de tope lateral y está separada de la primera superficie de tope lateral por un primer rebaje de alivio, cada segunda superficie de tope lateral se extiende en las direcciones hacia dentro y hacia adelante; cada tercera superficie de tope lateral está más cerca del eje de rotación y está ubicada más hacia adelante que la segunda superficie de tope lateral, y está separada de la segunda superficie de tope lateral por un segundo rebaje de alivio, cada tercera superficie de tope lateral se extiende en las direcciones hacia dentro y hacia adelante; y el diámetro de herramienta (D<t>) cumple la condición D<t>< 11 mm.

No se cree que se hayan producido portaherramientas para diámetros tan pequeños (con dos bolsillos que se abren parcialmente en dirección radial aumentando la inestabilidad de un extremo delantero del portaherramientas durante una operación de fresado, y configurados para recibir un inserto indexable relativamente ancha de tres vías).

Se observará además que los portaherramientas de la presente invención se refieren únicamente a los bolsillos en el extremo delantero del portaherramientas.

Las superficies de apoyo lateral segunda y tercera, en una vista en planta de la superficie de tope de asiento, no son paralelas entre sí.

Preferiblemente, cada flauta comprende solo un bolsillo.

Preferiblemente, un portaherramientas comprende un marco de soporte que se extiende entre los dos bolsillos hasta un punto más adelantado que está empotrado desde el extremo delantero del portaherramientas.

Se entenderá que con portaherramientas de diámetro tan pequeño, cada elemento que añade resistencia constructiva es significativo. Dada la proximidad de los insertos, no se podría agregar un marco de soporte entre ellos sin correr el riesgo de dañarlos. Se llegó a un compromiso en forma de un marco de soporte de tamaño limitado que no se extiende hasta el extremo delantero de la herramienta.

Preferiblemente, la red de soporte tiene una forma delgada y alargada.

Preferiblemente, una parte central de una superficie más adelantada del marco de soporte es plana.

Preferiblemente, en una vista lateral del portaherramientas, una superficie más adelantada de la estructura de soporte tiene forma cóncava.

Preferiblemente, la tercera superficie de tope lateral está al menos parcialmente formada en el marco de soporte.

Preferiblemente, el diámetro de la herramienta D<t>es lo más pequeño posible para competir con las fresas de extremo sólido. Con las características descritas anteriormente, se ha probado con éxito un diámetro de herramienta D<t>que cumple la condición D<t>< 10 mm. Se entenderá que el diámetro de la herramienta, que se mide en el extremo delantero del portaherramientas, es ligeramente menor que el diámetro de la herramienta de corte Dc. Se teoriza que un diámetro mínimo aproximado de la herramienta cumple la condición D<t>> 9 mm.

Otra medida tomada para acomodar dos insertos en un diámetro tan pequeño ha sido ajustar su posición relativa entre sí. Si bien generalmente se prefiere que ambas insertos tengan sus superficies de corte alineadas, en el caso de un portaherramientas de diámetro pequeño, esto no es posible (por ejemplo, porque las insertos se tocarían). La solución preferida de la presente invención consiste en alinear los insertos de manera que una parte de la superficie periférica de cada inserto esté adyacente al otro inserto. Con respecto a esta característica, también se puede describir, por ejemplo, en relación a los bolsillos del portaherramientas de la siguiente manera.

En una vista del extremo delantero que es paralela al eje de rotación A<r>: una primera línea de extensión imaginaria que se extiende desde un borde frontal de una de las superficies de tope del asiento puede ser paralela a una segunda línea de extensión imaginaria que se extiende desde un borde frontal de la otra superficie de tope de asiento; se define un plano central de herramienta P<c>paralelo al eje de rotación A<r>, y ubicado entre las primeras y segundas líneas de extensión de manera que cada superficie de tope de asiento se enfrenta al plano central de herramienta P<c>; se define una primera distancia de asiento D<s1>desde la primera línea de extensión hasta el plano central de herramienta P<c>; se define una segunda distancia de asiento D<s2>desde la segunda línea de extensión hasta el plano central de herramienta P<c>; en donde una distancia total de asiento D<s3>que es la suma de la primera distancia de asiento D<s1>y la segunda distancia de asiento D<s2>cumple la condición: D<s3>< 0,35D<t>. Preferiblemente, la distancia total D<s3>cumple la condición: D<s3>< 0,30D<t>. Una dimensión mínima preferiblemente es D<s3>> 0,20D<t>.

Preferiblemente, cada bolsillo está formado y orientado de manera idéntica en el portaherramientas.

Preferiblemente, un agujero de bolsillo puede ser igualmente comparativamente grande en sección transversal en comparación con la distancia a las superficies de tope laterales. Esto se puede observar a partir del diámetro del agujero de bolsillo y las distancias a las superficies laterales, y se puede entender dadas las dimensiones de la presente invención.

El eje del tornillo puede estar preferiblemente desplazado desde el centro de la superficie de tope de asiento, es decir, ligeramente más cercano a donde las primeras y segundas superficies de tope lateral están más cerca una de la otra, de modo que un tornillo que sujeta la inserto de corte en el alojamiento inclinará la inserto de corte hacia las primeras y segundas superficies de tope lateral.

En otro ejemplo ilustrativo que no cae dentro de las reivindicaciones actuales se proporciona un portaherramientas que comprende: un extremo trasero; un extremo delantero; una periferia de herramienta que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero; un eje de rotación que se extiende a través del centro del portaherramientas y define una dirección hacia adelante que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero, una dirección hacia atrás opuesta a la dirección hacia adelante, y una dirección hacia fuera perpendicular al eje de rotación y dirigida desde el eje de rotación hacia la periferia de herramienta; una parte de vástago que se extiende hacia adelante desde el extremo trasero; y una parte de corte que se extiende hacia adelante desde la parte de vástago hasta el extremo delantero, la parte de corte tiene un diámetro de herramienta D<t>en el extremo delantero y exactamente dos ranuras separadas circunferencialmente que se extienden hacia atrás desde una intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta; cada una de las ranuras comprende un único bolsillo formado en la intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta; en donde una barra de soporte se extiende entre los bolsillos hasta un punto más adelantado que está empotrado desde el extremo delantero del portaherramientas.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona una fresa de inserto que comprende un portaherramientas según la invención y al menos un inserto según la invención montada en él.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un fresa de inserto que comprende: un portaherramientas según cualquiera de los aspectos anteriores; y un inserto de corte según cualquiera de los aspectos anteriores y que está montada en uno de los bolsillos del portaherramientas; exactamente uno de los sub-bordes principales del inserto se extiende hacia adelante del portaherramientas; exactamente uno de los sub-bordes secundarios del inserto se extiende hacia adelante del portaherramientas; exactamente uno de los sub-bordes secundarios del inserto se extiende hacia fuera de la periferia de herramienta.

En un ejemplo ilustrativo que no cae dentro de las reivindicaciones actuales se proporciona un fresa de inserto que comprende: dos insertos de corte y un portaherramientas; el portaherramientas comprende: un extremo trasero; un extremo delantero; una periferia de herramienta que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero; un eje de rotación que se extiende a través del centro del portaherramientas y define una dirección hacia adelante que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero, una dirección hacia atrás opuesta a la dirección hacia adelante, y una dirección hacia fuera perpendicular al eje de rotación y dirigida desde el eje de rotación hacia la periferia de herramienta; una parte de vástago que se extiende hacia adelante desde el extremo trasero; y una parte de corte que se extiende hacia adelante desde la parte de vástago hasta el extremo delantero, la parte de corte tiene un diámetro de herramienta D<t>en el extremo delantero y exactamente dos ranuras separadas circunferencialmente que se extienden hacia atrás desde una intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta; cada una de las ranuras comprende un único bolsillo formado en la intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta, cada bolsillo tiene un inserto de corte montado en él, cada bolsillo se abre en la dirección hacia fuera de manera que un sub-borde principal de cada inserto de corte se extiende en dirección hacia adelante más allá del extremo delantero del portaherramientas, la extensión del inserto de corte en la dirección hacia fuera define además un diámetro de herramienta de corte D<c>; cada uno de los insertos de corte comprende un borde de corte idéntico formado a lo largo de una intersección de una superficie periférica y una superficie de barrido de éste; cada borde de corte define, en una vista paralela a un eje del inserto A<i>, un círculo circunscrito al borde imaginario C<e>que tiene un diámetro circunscrito al borde D<e>; en donde una relación de fresa de inserto R<im>definida como (D<e>+ D<e>)/D<c>cumple la condición: R<im>> 0,9.

Preferiblemente, la relación de la fresa de inserto R<im>cumple la condición: R<im>> 1,0. Una dimensión máxima es preferiblemente D<s3>< 1,4, preferiblemente D<s3>< 1,2.

Preferiblemente, en una vista del extremo delantero que es paralela al eje de rotación A<r>, la superficie periférica de cada inserto está adyacente a una parte periférica del otro inserto.

Preferiblemente, una distancia total D<s3>es mayor que la altura del inserto de corte H<i>.

Breve descripción de las figuras

Para una mejor comprensión del objeto de la presente invención, y para mostrar cómo se puede llevar a cabo en la práctica, se hará referencia ahora a los dibujos adjuntos derivados de un modelo a escala, en los cuales:

La Figura 1A es una vista lateral de una fresa de inserto que comprende un portaherramientas e insertos de acuerdo con el objeto de la presente invención, girada para mostrar una vista lateral de uno de los insertos; La Figura 1B es una vista lateral de la fresa de inserto en la Figura 1A, girada para mostrar una vista frontal de uno de los insertos;

La Figura 1C es una vista frontal de la fresa de inserto en la Figura 1B;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de uno de los insertos mostrados en la Figura 1A;

La Figura 3 es una vista superior del inserto en la Figura 2;

La Figura 4A es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea IVA en la Figura 3;

La Figura 4B es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea IVB en la Figura 3;

La Figura 4C es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea IVC en la Figura 3;

La Figura 5A es una vista lateral del inserto en la Figura 2;

La Figura 5B es una vista superior del inserto en la Figura 5A;

La Figura 5C es una vista inferior del inserto en la Figura 5A;

La Figura 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VI-VI en la Figura 5B;

La Figura 7A es una vista lateral de un portaherramientas de la fresa de inserto mostrada en la Figura 1A, girado para mostrar una vista lateral de uno de los bolsillos;

La Figura 7B es una vista lateral del portaherramientas en la Figura 7A, girada para mostrar una vista frontal de uno de los bolsillos;

La Figura 7C es una vista frontal del portaherramientas en la Figura 7A;

La Figura 7D es una vista en perspectiva de una parte del portaherramientas en la Figura 7A;

La Figura 8A es una vista en perspectiva de un bolsillo del portaherramientas en la Figura 7A;

La Figura 8B es una vista lateral del bolsillo en la Figura 8A;

La Figura 8C es una vista superior (es decir, axial) del bolsillo en la Figura 8A, y también constituye una vista en planta de la superficie de tope de asiento del bolsillo;

La Figura 9A es una vista de los insertos mostrados en la Figura 1C, sin mostrar el portaherramientas ni los tornillos, y mostrando esquemáticamente la herramienta circunscribiendo el círculo de diámetro de corte;

La Figura 9B es una vista lateral de los insertos mostrados en la Figura 9A, también correspondiente a la orientación de los insertos como se muestra en la Figura 1B; y

La Figura 9C es una vista lateral de los insertos mostrados en la Figura 9B, y los tornillos para montarlos en el portaherramientas, girados para corresponder a la orientación de los insertos como se muestra en la Figura 1A.

Descripción detallada

Las Figuras 1A a 1C ilustran un fresa de inserto 10 configurada para operaciones de fresado de avance.

El fresa de inserto 10 comprende un portaherramientas 12, insertos de corte 14 y tornillos 16 para asegurar los insertos de corte 14 al portaherramientas 12.

El fresa de inserto 10 está configurado para girar alrededor de un eje de rotación A<r>que se extiende longitudinalmente a través de su centro.

El eje de rotación A<r>define direcciones opuestas axialmente hacia adelante y hacia atrás D<f>, D<r>, y direcciones opuestas de corte y no corte rotacional D<k>, D<n>.

El portaherramientas 12 comprende un extremo trasero 13A, un extremo delantero 13B y una periferia de herramienta 13C que se extiende entre ellos.

El portaherramientas 12 además comprende una parte de vástago 18 y una parte de corte 20 que se extiende hacia adelante desde ésta.

La parte de corte 20 comprende exactamente dos estrías 21. Cada flauta 21 comprende un bolsillo 22 (ver Figura 8A) formado en la intersección del extremo delantero 13B y la periferia de herramienta 13C.

Los insertos de corte 14, los tornillos 16 y los bolsillos 22, en los ejemplos dados, son idénticos, por lo tanto, las características descritas con respecto a uno deben considerarse aplicables a todos.

El inserto de corte 14 será ahora descrita con referencia a las Figuras 2-6.

El inserto de corte 14 es un inserto de corte indexable de tres vías unidireccional, con una forma básica positiva. Comprende una superficie de barrido 24, una superficie de apoyo de base 26, una superficie periférica 28, un agujero roscado 30 y un borde de corte 32.

Un eje del inserto A<i>(Figura 6) se extiende perpendicular a la superficie de apoyo de base 26 y a través del centro del inserto 14. El eje del inserto A<i>se proporciona para ayudar a definir las direcciones y características del inserto de corte 14. En términos generales, aunque es preferible que un agujero roscado de la presente invención esté ubicado en el centro de un inserto y sea perpendicular a una superficie de apoyo de base, lo que resulta en un eje del inserto que también se extiende a través del centro del agujero roscado, se entenderá que es posible que un agujero roscado esté inclinado o no esté perfectamente centrado en un inserto de corte, lo que resulta en un eje del agujero roscado (no mostrado) que no es coaxial con el eje del inserto A<i>(mientras que en el ejemplo preferido actual son coaxiales). Sin embargo, dado que la presente invención busca minimizar al máximo el uso de material, ciertamente para fines de resistencia estructural se prefiere el agujero roscado central y perpendicular ejemplificado. Por lo tanto, en el ejemplo dado, el eje del inserto A<i>también se extiende a través del centro del agujero roscado 30.

Haciendo referencia a la Figura 6, el agujero roscado 30 puede comprender un fondo del agujero roscado 31 y una parte superior del agujero roscado 33.

En la Figura 5B, se muestra un círculo de agujero C<s>que define un diámetro del agujero D<s>.

El eje del inserto A<i>define direcciones opuestas hacia arriba y hacia abajo D<u>, D<d>, y, como se ejemplifica en la Figura 5C, direcciones opuestas hacia dentro y hacia fuera D<i>, D<o>. La dirección hacia fuera D<o>no pretende definir una dirección específica, sino todas las posibles direcciones hacia fuera de 360° desde el eje del inserto A<i>, siendo ejemplificadas cuatro de estas direcciones. Esto también es cierto, en la dirección opuesta, para la dirección interna D<i>, aunque solo se muestra un ejemplo. Esto también es válido para las direcciones hacia dentro y hacia fuera D<i>, D<o>mostradas con respecto al fresa de inserto 10 en la Figura 1C.

Como se muestra, por ejemplo en las Figuras 4A a 4C y 6, la superficie de barrido 24 puede inclinarse preferiblemente hacia dentro y hacia abajo desde el borde de corte 32 para formar un ángulo interno agudo a con fines de formación de virutas. El ángulo interno agudo a formado entre la superficie de barrido 24 y la superficie periférica 28 también se conoce como ángulo de corte positivo. Dicho ángulo positivo compensa la orientación de las superficies de tope del asiento, que en este ejemplo no limitante pero preferido, se extienden inclinadas al eje de rotación A<r>y no proporcionan un ángulo de corte positivo por sí mismas.

La superficie de apoyo de base 26 es generalmente plana como se muestra, pero se entenderá que esta definición no excluye la posible inclusión de un pequeño borde de transición redondeado entre la superficie periférica 28 y la superficie de apoyo de base 26, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 7 del documento EP 3050655. En la modalidad mostrada, se proporciona un chaflán 27 (Figuras 5A y 5C). A los fines de la descripción y las reivindicaciones, se considera que la superficie de apoyo de base 26 es la superficie más baja, es decir, sin incluir ninguna área biselada o redondeada. Así, en la Figura 5C, la superficie de apoyo de base 26 define, en una vista paralela al eje del inserto A<i>, un círculo circunscrito a la base imaginario C<b>que tiene un diámetro de base D<b>.

Haciendo referencia a la Figura 5C, la forma básica positiva del inserto de corte 14 significa que la superficie de apoyo de base 26 tiene un diámetro de base D<b>más pequeño que un diámetro circunscrito D<e>de los bordes de corte 32 (Figura 5B).

Haciendo referencia a las Figuras 2, 5C y 6, la superficie periférica 28 comprende una sub-superficie inferior 34 y una sub-superficie superior 36. La sub-superficie inferior 34 no está rectificada y se extiende hacia arriba desde la superficie de apoyo de base 26, y comprende las primera, segunda, tercera, cuarta, quinta y sexta superficies de tope lateral 38A, 38b , 38C, 38D, 38e , 38F (En adelante, las superficies de tope lateral idénticas se identificarán en general como "superficie(s) de tope lateral 38"). Las partes de radio 39 (Figura 2) se extienden entre las superficies de tope lateral 38 pero no tienen función de tope en el ejemplo mostrado.

Se observará que las superficies de tope 38 del inserto funcionan como superficies de apoyo que forman un ángulo recto interno p1 con la superficie de apoyo de base 26, como se aprecia mejor en la Figura 6.

Cada una de las superficies de tope lateral 38 es generalmente plana. Para elaborar, se muestra en la Figura 3 un abultamiento convexo esquemático exagerado 40. La protuberancia 40 generalmente se produce a partir de un proceso de sinterización. Dado que los insertos de la presente invención son pequeños, la distorsión resultante en forma de abultamiento 40 es aceptablemente pequeña como para no requerir rectificado. En términos generales, dicha convexidad o concavidad (no mostrada; que puede considerarse como una "protuberancia" hacia dentro para los fines de la descripción) se mide como la distancia máxima desde un plano que conecta las esquinas adyacentes de un inserto hasta dicha protuberancia.

Por lo tanto, se afirma que el inserto tiene una sub-superficie inferior no rectificada. Aunque en la Figura 2, por ejemplo, la sub-superficie inferior no rectificada parece tener una línea de discontinuidad 42, esto es simplemente el resultado de esta ilustración en particular que muestra una línea de curvatura. Un producto actual que no ha sido molido no tiene una línea discernible y transita suavemente desde la parte generalmente plana hasta la parte de radio 39.

La sub-superficie superior 36 comprende una parte sobresaliente 44 que se extiende en este ejemplo alrededor de todo el inserto 14 (ejemplificado en las Figuras 4A a 4C).

Refiriéndose a la Figura 2, la inserto de corte 14 puede comprender seis bordes de esquina 46A, 46B, 46C, 46D, 46E, 46F (en adelante referidos en general como "bordes de esquina 46"), y tres sub-bordes principales idénticos 48A, 48B, 48C (en adelante referidos en general como "sub-bordes principales 48"), y tres sub-bordes secundarios idénticos 47A, 47B, 47C (en adelante referidos en general como "sub-bordes secundarios 47").

Haciendo referencia a la Figura 5B, en relación con el borde de corte 32, se muestra un círculo circunscrito al borde imaginario C<e>con un diámetro circunscrito al borde D<e>, y un círculo inscrito en el borde imaginario C<m>con un diámetro inscrito en el borde D<m>. El círculo circunscrito en el borde C<e>es el círculo de menor diámetro que encierra todas las partes del borde de corte que se extiende circunferencialmente 32, mientras que el círculo inscrito en el borde Cm es el círculo de mayor diámetro que se ajusta completamente dentro del borde de corte que se extiende circunferencialmente. 32

Las dimensiones de varias características se muestran de la siguiente manera: cada sub-borde de esquina 46 puede tener un radio R (Figura 5C); y cada sub-borde principal 48 puede tener una longitud de sub-borde principal LM medida desde el centro de los sub-bordes de esquina adyacentes 46, la longitud de sub-borde principal L<m>es la dimensión real utilizable durante una operación de alimentación. Además, cada sub-borde secundario 47 (medido desde el centro de los sub-bordes de esquina adyacentes 46) puede tener una longitud de borde secundario Ls; cada parte de rampa 43 de un sub-borde secundario 47, es decir, la parte que tiene una superficie periférica aliviada debajo de ella, es decir, un rebaje de alivio 53 debajo de ella, puede tener una longitud efectiva de borde de rampa Lr; y se muestra un ancho de superficie de barrido W l en la Figura 4B.

Haciendo referencia a la Figura 6, se define un volumen vacío Vs del inserto de corte 14 por los límites del agujero roscado 30. Específicamente, se define una altura de agujero roscado Hs desde la superficie de apoyo de base 26 hasta el borde superior 49 del agujero roscado 30 (también designado en la Figura 4). Dicho de otra manera, el volumen vacío Vs se calcula como el volumen del vacío que se extiende desde la parte inferior del agujero roscado 30, definido en un plano inferior P<l>perpendicular al eje del inserto A<i>, hasta la parte superior del agujero roscado 30, definido en un plano superior Pt perpendicular a la intersección del agujero roscado 30 y la superficie de barrido 24, es decir, a la altura del borde superior 49. Más precisamente, el borde superior 49 es una intersección de una esquina curva 51 y la superficie de barrido 24.

El volumen de material V<f>es el volumen de material real del cual está hecho el inserto de corte 14.

Cada superficie de tope lateral 38 se extiende, preferiblemente, hacia arriba desde la superficie de apoyo de base 26 en un ángulo recto p1 mostrado en la Figura 6.

Una altura del inserto de corte Hi se extiende desde la superficie de apoyo de base 26 hasta el punto más alto de la superficie de barrido 24 (señalando que el borde de corte es parte de la superficie de barrido 24).

La parte sobresaliente 44 tiene un punto más bajo 60 (Figura 6) en la altura mínima de la sub-superficie superior H<u>por encima de la superficie de apoyo de base 26.

La sub-superficie superior 36 (Figura 6A) comienza, en dirección ascendente, en la altura mínima de la sub-superficie superior H<u>por encima de la superficie de apoyo de base 26, siendo la altura mínima de la sub-superficie superior H<u>medible de forma paralela al eje del inserto A<i>.

Como se muestra en la Figura 2, el sub-borde secundario 47A tiene una primera parte de borde 54 adyacente a un sub-borde de esquina 46B y una segunda parte de borde 56 que se extiende desde la primera parte de borde 54 en dirección al sub-borde de esquina adyacente 46A. Haciendo referencia a las Figuras 2, 4A y 4B, se forma un rebaje de alivio 53 debajo de la segunda parte de borde 56 de cada sub-borde secundario 47. El rebaje de alivio 53 es lo más corta posible en una dirección a lo largo (debajo) del sub-borde secundario 47 para proporcionar la capacidad deseada de función de rampa sin debilitar las partes adyacentes del borde de corte. Por ejemplo, debajo de la primera parte 54 del sub-borde secundario 47A, no hay alivio en la parte sobresaliente 44, como se muestra en las Figuras 2 y 4a . Esto resulta en una superficie no aliviada plana y verticalmente extendida 55 que se extiende por debajo y a lo largo de la primera parte de borde 54. En contraste, debajo de la segunda parte de borde 56 del sub-borde secundario 47A, la parte sobresaliente 44 tiene una inclinación hacia dentro en dirección de la superficie de apoyo de base 26, formando así el rebaje de alivio 53 debajo y a lo largo de la segunda parte de borde 56, como se muestra en las Figuras 2 y 4B. Dicho de otra manera, el rebaje de alivio 53 podría ser caracterizado como teniendo una forma escalonada en la dirección a lo largo del sub-borde secundario 47.

La forma escalonada permite que el resto del borde de corte sea resistente. Alternativamente, se podría utilizar una forma gradualmente aliviada en la dirección a lo largo del segundo sub-borde 47.

La Figura 4B muestra un ángulo de alivio £. Es importante destacar que las otras superficies adyacentes a la superficie de barrido 24 en las vistas de sección 4A y 4C son perpendiculares a ella, lo que proporciona un soporte preferido de borde de corte más resistente.

Haciendo referencia a la Figura 5C, se muestra una separación mayor 57 de una superficie de tope desde una parte de borde de corte adyacente, adyacente a una sub-borde principal 48. Se muestra una separación más pequeña 59 adyacente a un sub-borde secundario 47. Más particularmente adyacente a un rebaje de alivio 53.

Refiriéndonos ahora a las Figuras 7A a 8C, el bolsillo 22 comprende una superficie de tope de asiento 62, un agujero de bolsillo roscado 64 que se abre hacia la superficie de tope de asiento 62 y define un círculo inscrito mínimo del agujero de bolsillo Ip y un diámetro mínimo asociado del agujero de bolsillo D<p>, se muestran primeras, segunda y tercera superficies de tope lateral 66A, 66B, 66C (referidas colectivamente como "superficies de tope lateral 66") perpendiculares a la superficie de tope de asiento 62.

Entre las superficies de tope lateral 66 se encuentran primeras y segundos rebajes laterales 67A, 67B (referidas colectivamente como "rebajes laterales 67"). El uso de los rebajes laterales 67 ayuda a definir los puntos de contacto del inserto 14 y el bolsillo 22. Destacadamente, los puntos de contacto se muestran con líneas de trama en la Figura 8A.

El agujero de bolsillo 64 puede ser igualmente grande en sección transversal en comparación con la distancia a las superficies de tope laterales. Esto se puede observar a partir del diámetro del agujero de bolsillo Dp y las distancias desde el agujero de bolsillo 64 hasta las superficies de tope laterales 66.

Las primeras, segunda y tercera superficies de tope laterales 66A, 66B, 66C están preferiblemente orientadas al mismo ángulo interno ortogonal p1 que las superficies de tope del inserto 38.

Un eje de tornillo A<s>puede preferiblemente estar desplazado desde el centro de la superficie de tope de asiento 62, es decir, ligeramente más cercano a donde las superficies de tope lateral 66 están más cerca una de la otra (es decir, el área generalmente designada como 68), de modo que un tornillo que sujeta la inserto de corte al bolsillo 22 inclinará la inserto de corte hacia las superficies laterales.

Como se muestra en la Figura 7A, el bolsillo está preferiblemente inclinado en la dirección hacia adelante D<f>y en la dirección de corte De con respecto al eje de rotación A<r>, como se muestra por un ángulo de inclinación del bolsillo p. El ángulo de inclinación de la ranura de bolsillo p puede cumplir preferentemente la condición 2° < p < 9°, y más preferiblemente 5° < p < 8°.

Haciendo referencia a la Figura 7C, una primera línea de extensión imaginaria Li que se extiende desde un borde frontal 72 de una de las superficies de tope del asiento 62 puede ser paralela a una segunda línea de extensión imaginaria L<2>que se extiende desde un borde frontal 74 de la otra superficie de tope de asiento 62. Una herramienta central de avión Pe contiene el eje de rotación A<r>, y se encuentra entre, y paralela a, las primeras y segundas líneas de extensión Li, L<2>de manera que cada superficie de tope de asiento 62 se enfrenta al plano central de la herramienta P<c>. Se define una primera distancia de asiento D<s 1>desde la primera línea de extensión L<1>hasta el plano central de la herramienta P<c>. Se define una segunda distancia del asiento D<s2>desde la segunda línea de extensión L<2>hasta el plano central de la herramienta P<c>. Una distancia total D<s3>que es la suma de la distancia del primer asiento D<s1>y la distancia del segundo asiento D<s2>. La distancia total D<s3>puede ser definida alternativamente en relación al inserto. Haciendo referencia a la Figura 1C, una distancia total D<s3>es mayor que la altura del inserto de corte H<i>(solo se muestra en la Figura 6, ya que en la Figura 1C los insertos están inclinados). Se entenderá que hay espacio limitado dadas las dimensiones. También se entenderá que si los insertos se posicionan con sus superficies periféricas alejadas entre sí en lugar de la disposición actual (es decir, si el inserto del lado derecho de la Figura 7C se moviera hacia la parte inferior de la página y el inserto del lado izquierdo hacia la parte superior), entonces la resistencia estructural del portaherramientas para el bolsillo 22 se debilitará (ya que hay menos material que soporta el inserto). Por el contrario, si los insertos 14 se mueven en dirección opuesta, podría haber un espacio insuficiente para la evacuación de las virutas en las estrías. Por lo tanto, la disposición más preferida es con las superficies periféricas adyacentes entre sí.

Haciendo referencia a las Figuras 9A y 9B, esta última muestra las posiciones relativas de los insertos de corte colocados como en una vista frontal de la herramienta, los insertos de corte solo tienen un pequeño espacio entre ellos. Para aliviar esto, se proporcionan formas básicas positivas y su posicionamiento como se muestra en la Figura 9A (es decir, los bordes de corte no son adyacentes y la superficie periférica de cada inserto está adyacente a una parte de la superficie periférica del otro inserto). El uso de dichas características es una forma de montar insertos relativamente grandes (en relación al diámetro del portaherramientas) en un círculo de diámetro de corte circunscrito relativamente pequeño C<c>. La proporción para estas características se describe arriba.

Refiriéndose a las Figuras 7A y 7D, debido a la proximidad de los insertos 14, se proporciona una banda de soporte de longitud limitada 70.

La red de soporte 70 se extiende hasta un punto más adelantado 71A (en el centro de la misma, también coincidiendo con el eje de rotación A<r>) que está empotrado hacia atrás desde el extremo delantero 13B del portaherramientas 12. Se observará que la forma circular 71B mostrada simplemente indica una superficie plana. Como se muestra en la Figura 7A, una superficie más adelantada 71C tiene forma cóncava.

Cuando se monta, el tornillo 16 asegura la inserto de corte 14 de manera que la superficie de apoyo de base 26 se apoya en la superficie de tope de asiento 62 y tres de las superficies de tope del inserto 38 se apoyan en las tres superficies de tope laterales del bolsillo 66. Se entenderá que la inserto de corte 14 puede ser reposicionada tres veces en el bolsillo 22 y que la designación exacta de qué superficies de tope específicas entran en contacto en cualquier momento dado no es importante.

Se observa, por ejemplo en la Figura 1A, que la sub-superficie superior 36 no entra en contacto con el portaherramientas 12, por lo tanto, se pueden montar insertos con bordes de corte ligeramente diferentes en el mismo portaherramientas 12.

En la Figura 1B, para las operaciones de alimentación, el sub-borde de corte principal 48 entra en contacto con una pieza de trabajo (no mostrada). La profundidad de corte A<p>es relativamente pequeña en comparación con otros tipos de operaciones de fresado.

Es importante destacar que en este ejemplo no limitante, el sub-borde de corte principal 48 está alejado del eje de rotación A<r>(ejemplificado por la distancia F). Esto es típicamente desventajoso pero permite que el fresa de inserto de diámetro muy pequeño tenga un ancho de corte A<e>aceptable.

Para las operaciones de rampa, solo la parte de rampa 43 entra en contacto con la pieza de trabajo (el resto del sub borde secundario 47 no se utiliza).

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   i.Un inserto de corte indexable de tres vías unidireccional (14) que tiene una forma básica positiva y que comprende:

   un volumen de material V<f>definido por la cantidad de material del inserto de corte (14);

   una superficie de barrido (24);

   una superficie de apoyo de base (26) ubicada en oposición a la superficie de barrido (24);

   un eje del inserto A<i>que se extiende perpendicularmente a la superficie de apoyo de base (26) y a través de un centro del inserto (14), el eje del inserto A<i>define: una dirección ascendente Du desde la superficie de apoyo de base (26) hacia la superficie de barrido (24), una dirección descendente D<d>opuesta a la dirección ascendente D<u>, y una dirección hacia fuera D<o>perpendicular a las direcciones ascendente y descendente D<u>, D<d>y que se extiende alejándose del eje del inserto A<i>;

   una altura del inserto de corte H<i>medible de forma paralela al eje del inserto A<i>, desde la superficie de apoyo de base (26) hasta el punto más alto de la superficie de barrido (24);

   una superficie periférica (28) que conecta la superficie de barrido (24) y la superficie de apoyo de base (26); un borde de corte (32) formado a lo largo de una intersección de la superficie periférica (28) y la superficie de barrido (24), el borde de corte (32) define, en una vista paralela al eje del inserto A<i>, un círculo circunscrito al borde imaginario C<e>que tiene un diámetro circunscrito al borde D<e>; y

   un agujero roscado (30) que se abre hacia las superficies de apoyo de base y de barrido (24, 26), el agujero roscado (30) que comprende:

   un fondo del agujero roscado (31) en una intersección con la superficie de apoyo de base (26); una parte superior del agujero roscado (33) en una intersección con la superficie de barrido (24); un volumen vacío V<s>calculado como el volumen de un vacío que se extiende desde la parte inferior del agujero roscado (31) hasta la parte superior del agujero roscado (33); y

   un círculo de agujeros C<s>definido, en una vista paralela al eje del inserto A<i>, en una intersección de la superficie de barrido (24) y el agujero roscado (30), el círculo de agujeros C<s>tiene un diámetro del agujero D<s>;

   la superficie de apoyo de base (26) que define, en una vista inferior paralela al eje del inserto A<i>, un círculo circunscrito a la base imaginario C<b>que tiene un diámetro de base D<b>;

   la superficie periférica (28) que comprende la primera, segunda, tercera, cuarta, quinta y sexta superficies de tope lateral (38A, 38B, 38C, 38D, 38E, 38F);

   el borde de corte (32), en una vista superior paralela al eje del inserto A<i>, que define un círculo inscrito en el borde C<m>con un diámetro inscrito en el borde D<m>, el borde de corte (32) comprende: exactamente tres sub-bordes principales (48A, 48B, 48C) y exactamente tres sub-bordes secundarios (47A, 47B, 47C), los sub-bordes principales (48A, 48B, 48C) que alternan con los sub-bordes secundarios (47A, 47B, 47C) con un sub-borde de esquina (46, 46A, 46B, 46C, 46D, 46E, 46F) en cada intersección entre los sub-bordes principal y secundario;

   en donde:

   el diámetro circunscrito a la base D<b>es menor que el diámetro circunscrito al borde D<e>; caracterizado porque: una relación de volumen del volumen vacío V<s>al volumen de material V<f>cumple la condición: V<s>/V<f>s 0,30; y el diámetro circunscrito al borde D<e>cumple la condición: D<e>< 6 mm.
2. 2. El inserto de corte (14) según la reivindicación 1, en donde la relación de volumen cumple la condición:

   V<s>/V<f>> 0,35; y preferiblemente la relación de volumen cumple la condición: 0,5 > V<s>/V<f>.
3. 3. El inserto de corte (14) según la reivindicación 1 o 2, en donde una relación de grosor del inserto al diámetro del agujero (D<s>) con respecto al diámetro inscrito en el borde (D<m>) cumple la condición: D<s>/D<m>> 0,60, y preferiblemente la relación de grosor de diámetro del inserto cumple la condición: 0,80 > D<s>/D<m>.
4. 4. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde una relación de longitud de borde entre la longitud de sub-borde principal (L<m>) y la longitud de sub-borde secundario (L<s>), cada uno de los cuales incluye la mitad de los sub-bordes de esquina adyacentes (46, 46A, 46B, 46C, 46D, 46E, 46F), cumple la condición: L<m>/L<s>> 0,80, y preferiblemente la relación de longitud de borde cumple la condición: L<m>/L<s>> 1,0.
5. 5. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde, excepto por una parte de la superficie periférica (28) adyacente a cada sub-borde secundario (47, 47A, 47B, 47C), el resto de la superficie periférica (28) adyacente al segundo sub-borde de corte es paralelo al eje del inserto.
6. 6.El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde, en una vista superior paralela al eje del inserto A<i>, todos los ángulos internos A formados entre los sub-bordes principal y secundario (48A, 48B, 48C, 47A, 47B, 47C) son obtusos.
7. 7. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el diámetro circunscrito al borde D<e>cumple la condición: D<e>> 4 mm.
8. 8. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la superficie de apoyo de base (26) es la única superficie rectificada del inserto de corte.
9. 9. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde las seis superficies de tope lateral (38A, 38B, 38C, 38D, 38E, 38f ) son perpendiculares a la superficie de apoyo de base (26).
10. 10. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde se forma un rebaje de alivio (53) debajo de una parte de cada sub-borde secundario (48A, 48B, 48C, 47A, 47B, 47C).
11. 11. El inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde en una vista inferior paralela al eje del inserto (A<i>), una separación más grande (57) entre una superficie de tope y una parte de borde de corte adyacente se encuentra adyacente a un sub-borde principal (48), y preferiblemente en una vista inferior paralela al eje del inserto (A<i>), una separación más pequeña (59) entre una superficie de tope y una parte de borde de corte adyacente se encuentra adyacente a un sub-borde secundario (47).
12. 12. Un portaherramientas (12) que comprende:

    un extremo trasero (13A);

    un extremo delantero (13B);

    una periferia de herramienta (13C) que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero; un eje de rotación A<r>que se extiende a través de un centro del portaherramientas, el eje de rotación define una dirección hacia adelante D<f>que se extiende desde el extremo trasero hasta el extremo delantero, una dirección hacia atrás D<r>opuesta a la dirección hacia adelante, una dirección hacia fuera D<o>perpendicular al eje de rotación y dirigida desde el eje de rotación hacia la periferia de herramienta, y una dirección hacia dentro D<i>opuesta a la dirección hacia fuera;

    una parte de vástago (18) que se extiende hacia adelante desde el extremo trasero; y

    una parte de corte (20) que se extiende hacia adelante desde la parte de vástago hasta el extremo delantero, la parte de corte tiene un diámetro del portaherramientas (D<t>) en el extremo delantero y exactamente dos ranuras (21) separadas circunferencialmente que se extienden hacia atrás desde una intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta;

    cada una de las ranuras que comprende un bolsillo (22) formado en la intersección del extremo delantero y la periferia de herramienta;

    cada uno de los dos bolsillos (21) que comprende:

    una superficie de tope de asiento (62);

    una abertura de agujero de bolsillo roscado (64) que se abre hacia la superficie de tope de asiento (62); y primera, segunda y tercera superficies de tope lateral (66, 66A, 66B, 66C) que son transversales a la superficie de tope de asiento (62);

    en donde:

    cada superficie de tope lateral (66A) se encuentra adyacente a la periferia de herramienta (13C) y se extiende en las direcciones hacia fuera y hacia adelante (D<o>, D<f>);

    cada segunda superficie de tope lateral (66B) está más cerca del eje de rotación A<r>que la primera superficie de tope lateral (66A) y está separada de la primera superficie de tope lateral (66A) por un primer rebaje de alivio (53), cada segunda superficie de tope lateral se extiende en las direcciones hacia dentro y hacia adelante (D<i>, D<f>);

    cada tercera superficie de tope lateral (66C) está más cerca del eje de rotación A<r>y se encuentra más adelante que la segunda superficie de tope lateral (66B), y está separada de la segunda superficie de tope lateral (66B) por un segundo rebaje de alivio, cada tercera superficie de tope lateral (66C) se extiende en las direcciones hacia dentro y hacia adelante (D<i>, D<f>); y

    la segunda y tercera superficies de tope lateral, en una vista en planta de la superficie de tope de asiento, no son paralelas entre sí;

    caracterizado porque

    el diámetro de la herramienta D<t>cumple la condición D<t>< 11 mm.
13. 13. El portaherramientas según la reivindicación 12, en donde un marco de soporte (70) se extiende entre los dos bolsillos (21) hasta un punto más adelantado (71A) que está empotrado desde el extremo delantero (13B) del portaherramientas (12), y preferiblemente la red de soporte (70) tiene una forma delgada y alargada.
14. 14. El portaherramientas (12) según la reivindicación 12 o 13, en donde: (a) una parte central de una superficie más adelantada (71A) del marco de soporte (70) es plana; o (b) en una vista lateral del portaherramientas (12), una superficie más adelantada (71A) del marco de soporte (70) tiene forma cóncava, o (c) ambas, y preferiblemente la tercera superficie de tope lateral (66C) está al menos parcialmente formada en el marco de soporte (70).
15. 15. Un fresa de inserto (10) que comprende:

    un portaherramientas (12) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14; y

    un inserto de corte (14) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 montado en uno de los bolsillos (21) del portaherramientas (12);

    en donde:

    exactamente uno de los sub-bordes principales del inserto (48, 48A, 48B, 48C) se extiende hacia adelante del portaherramientas (12);

    exactamente uno de los sub-bordes secundarios del inserto (47, 47A, 47B, 47C) se extiende hacia adelante del portaherramientas (12); y

    exactamente uno de los sub-bordes secundarios del inserto (47, 47A, 47B, 47C) se extiende hacia fuera de la periferia de herramienta (13C).