BR0109208B1

BR0109208B1 - conjunto de ferramenta de corte.

Info

Publication number: BR0109208B1
Application number: BRPI0109208-1A
Authority: BR
Inventors: Gideon Barazani
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2010-12-28
Also published as: AU2001234029A1; JP4326182B2; DE60101901D1; BR0109208A; JP2003526524A; IL135024A0; EP1263543A1; DE60101901T2; KR20020077939A; US20020176754A1; ATE258478T1; EP1263543B1; WO2001068298A1; KR100767164B1; IL135024A; US6702527B2

Description

"CONJUNTO DE FERRAMENTA DE CORTE"

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção diz respeito a um conjunto de ferramenta decorte com um mecanismo de aperto resiliente e um elemento de retenção doinserto substituível.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Ferramentas de corte que empregam um mecanismo de apertoresiliente para apertar os insertos de corte têm geralmente espessurarelativamente pequena. Por exemplo, operações de corte, tais comochanframento e divisão podem ser realizadas por meio de um inserto de corteretido em um encaixe do inserto localizado entre as superfícies de aperto dasgarras superior e inferior de uma lâmina de suporte relativamente estreita. Alâmina de suporte é, por sua vez, geralmente apertada no bloco de retenção dalâmina. A lâmina de suporte é geralmente provida com uma aberturaconvenientemente projetada, na vizinhança do encaixe do inserto, por meiodo que uma parte de união relativamente estreita é formada, permitindo umgrau limitado de deslocamento resiliente de uma das garras da lâmina desuporte em relação à outra. Geralmente, a garra inferior é rígida e a garrasuperior é resilientemente deslocável. A abertura pode ter a forma de umorifício, de uma fenda, ou de uma fenda que termina em um orifício.Exemplos de tais ferramentas de corte estão divulgados na patente U.S. no.3.785.021 e patente U.S. no. 4.580.930. Uma ferramenta de corte de fendarotativa que emprega um mecanismo de aperto do inserto resiliente estádivulgada na patente U.S. no. 5.059.068. O corpo da fresa tem forma dedisco, e tem espessura relativamente pequena, com os encaixes do inserto decorte localizados em torno de sua periferia. Tal como a lâmina de suporte, umencaixe do inserto da ferramenta de corte de fenda rotativa tem duas garras,entre as quais um inserto é apertado por meio da força resiliente resultante dodobramento da garra de aperto.No caso de a ferramenta de corte ser uma lâmina de suporte ouuma ferramenta de corte de fenda rotativa, o dobramento da garra de aperto éobtido pela fabricação do encaixe do inserto de maneira tal que a distânciaentre as superfícies de aperto das garras seja menor do que a altura da partedo inserto localizada entre as superfícies de aperto. Conseqüentemente,quando um inserto for localizado no encaixe do inserto, a garra de aperto ficamantida numa posição dobrada, criando uma força elástica por meio da qual oinserto fica apertado em posição.

Um exemplo de um problema bem conhecido com ferramentasde corte do tipo supradescrito é que uma região do encaixe do inserto entraem contato com a peça de trabalho e, conseqüentemente, se danifica. Istopode ser particularmente problemático com ferramentas de corte de fendarotativa, em que o dano de um ou dos dois encaixes do inserto requer asubstituição de toda a ferramenta de corte. Uma solução para este problemafoi proposto na patente US 4.604.004, em que está divulgado um conjunto deferramenta de corte com um inserto duro resistente ao desgaste, um calço eum corpo da lâmina. O calço tem um recesso que se afunila em direção à suaextremidade aberta para manter elasticamente o inserto. O corpo da lâminatem um recesso que se estende para baixo e para trás que se afunila emdireção ao corpo da lâmina para manter o calço e o inserto de formaacunhada. A montagem do conjunto da ferramenta de corte é obtida primeiroinserindo-se o inserto no recesso do calço, depois do que o calço, com oinserto montado nele, é inserido no recesso do corpo da lâmina. À medidaque o conjunto da ferramenta de corte faz contato com uma peça de trabalho,o inserto e o calço são acunhados ainda mais no recesso do corpo da lâmina,aumentando assim a retenção positiva do inserto e do calço. Depois de umperíodo de uso, o inserto e o calço são removidos do corpo, de maneira talque o inserto possa ser substituído. O calço é removido do corpo da lâminainserindo-se uma chave de fenda na abertura entre o corpo da lâmina e ocalço e aplicando-se uma ação da força na chave de fenda. O inserto éremovido do calço inserindo-se uma chave de fenda em um entalhe do calço eem seguida torcendo a chave de fenda.

Uma desvantagem do conjunto de ferramenta de cortedivulgado na patente '004 é que depois da montagem do conjunto daferramenta de corte, a aresta de corte do inserto de corte não fica localizadacom precisão. Conforme salientado na patente Ό04, o inserto e o calço sãoainda mais acunhados no recesso do corpo da lâmina à medida que oconjunto da ferramenta de corte faz contato com uma peça de trabalho. Estasituação é particularmente desfavorável em ferramentas de corte de fendarotativas, em que existe uma pluralidade de insertos de corte espaçados pelaperiferia da ferramenta, e a localização imprecisa das arestas de corte dosinsertos de corte resulta em operações de corte ineficientes, em que algunsinsertos participam mais na operação de corte do que outros.

Na patente Ό04, o elemento no qual o inserto de corte estámontado é referido como um "calço". Na descrição e reivindicaçõesseguintes, o elemento no qual o inserto de corte está montado será referidocomo um "elemento de retenção do inserto".

Uma outra desvantagem do conjunto de ferramenta de cortedivulgado na patente '004 é que o calço não fica travado no corpo da lâmina.Isto pode ser especialmente problemático, se o calço for usado em ferramentade corte de fenda rotativa, uma vez que não existe nada para prevenir que ocalço se desloque durante uma operação de entalhamento. O pedido depatente dos Estados Unidos no. de série 09/458.675, depositado em 10 dedezembro de 1999, fornece um conjunto de ferramenta de corte com umelemento de retenção do inserto substituível com um mecanismo de apertoresiliente que supera as desvantagens supradescritas.

Entretanto, a tecnologia anterior não fornece meios paraassegurar que um inserto de corte não possa ficar completamente deslocado,ou mesmo que se separe do encaixe do inserto pela influência de forçascentrífugas. Uma situação que pode ser particularmente perigosa quando seopera a altas velocidades.

E um objetivo da presente invenção fornecer um conjunto deferramenta de corte com um elemento de retenção do inserto substituível comum mecanismo de aperto resiliente que é projetado para assegurar que uminserto de corte fique seguramente retido pelo elemento de retenção doinserto, de uma maneira tal que ele não possa ser completamente deslocado e,possivelmente, se separar do encaixe do inserto pela influência de forçascentrífugas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com a presente invenção, é provido um conjunto deferramenta de corte (10) que compreende uma parte do corpo da ferramenta(12) e, pelo menos, uma parte de corte (14), a pelo menos uma parte de corte(14) compreendendo uma parte de aperto da ferramenta (16), um elemento deretenção do inserto (18) e um inserto de corte (20); a parte de aperto daferramenta (16) compreendendo:

uma garra de base da ferramenta (26) com um lado superior(28) que constitui uma primeira superfície de aperto;

uma garra de aperto da ferramenta (30) com um lado superior(31) e um lado inferior (32), o lado inferior (32) constituindo uma segundasuperfície de aperto, a garra de base da ferramenta (26) e a garra de aperto daferramenta (30) com uma folga (34) entre elas para receber finalmente oelemento de retenção do inserto (18), a folga (34) com uma certa extensãolinear em direção à parte de trás L3;

uma primeira fenda (36) que se estende numa direção no geralvoltada para a parte de trás a partir de uma seção traseira da folga (34), aprimeira fenda terminando em um orifício (38), a folga (34), juntamente coma primeira fenda (36) e o orifício (38), formando um encaixe do elemento deretenção do inserto (43) com uma certa extensão linear em direção à parte detrás L2;

uma primeira superfície de localização (44) para fixar alocalização do elemento de retenção do inserto (18); e

uma segunda fenda (46) que se estende no geral para trás apartir de uma garganta (47) e margeando a superfície superior (31) da garrade aperto da ferramenta (30), a segunda fenda (48) com uma certa extensãolinear em direção à parte de trás LI;

o elemento de retenção do inserto (18) compreendendo:

uma garra de base (48) com um lado inferior (54) que constituiuma primeira superfície de apoio de aperto e uma garra de aperto (50) comum lado superior (56) que constitui uma segunda superfície de apoio deaperto, a garra de base (48) e a garra de aperto (50) definindo, entre elas, umencaixe do inserto (52) para receber o inserto de corte (20); e

uma segunda superfície de localização (60) capaz de se apoiarna primeira superfície de localização (44) para localizar com precisão oelemento de localização do inserto (18) na folga (34).

De acordo com a presente invenção, a extensão linear emdireção à parte de trás, LI, da segunda fenda (46) é muito menor do que aextensão linear em direção à parte de trás, L2, do encaixe do elemento deretenção do inserto (43) (L1«L2).

Preferivelmente, a extensão linear em direção à parte de trás,LI, da segunda fenda (46), é menor do que a extensão linear em direção àparte de trás, L3, da folga (34) (L1<L3).

Mais preferivelmente, a extensão linear em direção à parte detrás da garganta (47) é muito menor do que a extensão linear em direção àparte de trás do encaixe do elemento de retenção do inserto (43).

Caso desejado, a primeira superfície de localização (44) ficalocalizada numa seção traseira da folga (34) adjacente à primeira fenda (36) eorientada substancialmente perpendicular às primeira e segunda superfíciesde aperto (32).

Ainda, caso desejado, a segunda superfície de localização (60)fica localizada na traseira da garra de base (48) do elemento de retenção doinserto (18).

De acordo com a presente invenção, a primeira superfície delocalização (44) se apóia na segunda superfície de localização (60) paralocalizar com precisão o elemento de retenção do inserto (18) na folga (34)entre a garra de aperto da ferramenta (30) e a garra de base da ferramenta (26)da parte de aperto da ferramenta (16).

Ainda de acordo com a presente invenção, a parte de retençãodo inserto (18) compreende ainda uma parte para travar (58), à qual umelemento de trava (22) pode ser anexado removivelmente para travar oelemento de retenção (18) na posição na folga (34) entre a garra de aperto daferramenta (30) e a garra de base da ferramenta (26) da parte de aperto daferramenta (16).

De acordo com uma modalidade preferida, a parte de trava(58) é uma parte alongada do elemento de retenção do inserto (18) que seestende em uma direção no geral para trás e é capaz de atravessar a primeirafenda (36).

Ainda de acordo com uma modalidade preferida, o ladosuperior (28) da garra de base da ferramenta (26) da parte de aperto daferramenta (16) é substancialmente paralela ao lado inferior (32) da garra deaperto da ferramenta (30) da parte de aperto da ferramenta (16).

Mais ainda de acordo com uma modalidade preferida, aprimeira (54) e segunda (56) superfícies de apoio de aperto se afunilam emdireção à traseira do elemento de retenção do inserto (18), formando entre sium ângulo de conicidade a.

De acordo com uma aplicação específica, o ângulo deconicidade α é de aproximadamente 2o.

De acordo com a presente invenção, o elemento de trava (22)fica localizado no orifício (38) e é anexado removivelmente à parte de trava(58) do elemento de retenção do inserto (18).

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, oelemento de trava (22) tem a forma geral trapezoidal, com uma face dianteira(64) e uma face traseira (66), e em que, quando o elemento de retenção doinserto (18) fica retido na folga (34) na parte de aperto da ferramenta (16), oelemento de trava (22) é recebido em uma região rebaixada (68) na partealongada (58) do elemento de retenção do inserto (18), a região rebaixada(68) com uma forma geral similar à do elemento de trava (22), o orifício (38)tem duas superfícies de apoio espaçadas voltadas para trás (40, 42) adjacentesà primeira fenda (36), e a parte alongada (58) do elemento de retenção doinserto (18) tem uma superfície de apoio traseira voltada para frente (72), oelemento de trava (22) sendo provido com um furo passante escareado (74)com um primeiro eixo longitudinal (76), e a região rebaixada (68) sendoprovida com um furo rosqueado (78) com um segundo eixo longitudinal (80),o primeiro e segundo eixos longitudinais (76, 80) sendo deslocados um emrelação ao outro de uma maneira tal que, quando um parafuso de cabeçaescareado (24) for colocado no furo passante escareado (74) e parafusado nofuro rosqueado (78), a face dianteira (64) do elemento de trava (22) apóie asduas superfícies de apoio espaçadas voltadas para trás (40, 42), e a facetraseira (66) do elemento de trava (58) apóie a superfície de apoio traseiravoltada para trás (72) da parte alongada (58), assegurando-se assim que alocalização precisa do elemento de retenção do inserto (18) seja mantida.

Preferivelmente, a garra de base (48) e a barra de aperto (50)do elemento de retenção do inserto (18) têm, respectivamente, primeira (55) esegunda (57a) superfícies de apoio do inserto que se afunilam em direção auma extremidade dianteira do elemento de retenção do inserto num dadoângulo de conicidade, e o inserto de corte (20) tem uma superfície superior(19) e uma superfície inferior (21), a superfície superior (19) compreendendoduas seções, uma seção dianteira (19a) e uma seção traseira (19b), a seçãodianteira (19a) da superfície superior do inserto (19) e a superfície inferior (21)se afunilam em direção a uma extremidade dianteira do inserto de corte (20)com um ângulo de conicidade substancialmente igual ao ângulo de conicidadeentre as primeira e segunda superfícies de apoio do inserto (55, 57a) do elementode retenção do inserto 18.

Ainda mais preferivelmente, a seção traseira (19b) da superfíciesuperior (19) bem como a superfície inferior (21) se afunilam em direção a umaextremidade traseira do inserto de corte (20).

Caso desejado, o encaixe do inserto (52) é provido com umorifício (53) que se estende de uma seção traseira do encaixe do inserto (52) emuma direção no geral voltada para a parte de trás.

De acordo com uma aplicação, a ferramenta de corte é umaferramenta de corte rotativa (88).

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Para um melhor entendimento, a invenção será agora descrita,somente a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

A figura 1 é uma vista lateral explodida de uma parte de cortede uma ferramenta de corte de acordo com a presente invenção, compreendendouma parte de aperto da ferramenta, um elemento de retenção do inserto, uminserto de corte e um elemento de trava;

A figura 2 é uma vista lateral da parte de corte da figura 1, quemostra o elemento de retenção do inserto montado na sua parte de aperto daferramenta e preso na posição por meio do elemento de trava com o insertode corte montado no encaixe do inserto;

A figura 3 é uma vista seccional transversal parcial da parte decorte da figura 2 ao longo da linha III-III;A figura 4 é uma vista seccional transversal parcial da parte decorte da figura 2 ao longo da linha IV-IV; e

A figura 5 é uma vista lateral de uma ferramenta de corterotativa com uma parte de corte de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A atenção se volta primeiro para as figuras 1 e 2. Um conjuntode ferramenta de corte 10 compreende uma parte do corpo da ferramenta 12 euma parte de corte 14. Na descrição e reivindicações seguintes, os termosdirecionais estão de acordo com a orientação da parte do conjunto daferramenta de corte mostrada nas figuras 1 e 2. Portanto, uma parte de umelemento para a esquerda nessas figuras será referida como uma partedianteira do elemento, enquanto que uma parte de um elemento para a direitanas figuras será referida como uma parte traseira do elemento. Similarmente,partes de um elemento para o topo e base nessas figuras se referem,respectivamente, a partes superior e inferior do elemento. A parte de corte 14é uma parte dianteira do conjunto da ferramenta de corte 10 que compreendeuma parte de aperto da ferramenta 16, um elemento de retenção do inserto 18,um inserto de corte 20 e um elemento de trava 22. O elemento de trava 22 épreso ao elemento de retenção do inserto 18 por meio de um parafuso decabeça escareado 24. O elemento de trava 22 é para travar o elemento deretenção do inserto 18 na posição, assegurando-se assim que uma localizaçãoprecisa do elemento de retenção do inserto e, conseqüentemente, do insertode corte seja mantida por toda uma operação de corte.

A parte de aperto da ferramenta 16 compreende uma garra debase da ferramenta 26 com um lado superior 28, constituindo uma primeirasuperfície de aperto, e uma garra de aperto da ferramenta 30 com um ladosuperior 31 e um lado inferior 32. O lado inferior 32 constituindo umasegunda superfície de aperto. A garra de base da ferramenta 26 e a garra deaperto da ferramenta 30 com uma folga 34 entre elas para receberresilientemente o elemento de retenção do inserto 18. A primeira e segundasuperfícies de aperto constituindo, respectivamente, fronteiras inferior esuperior da folga 34. A primeira e segunda superfícies de aperto 28 e 32,respectivamente, são substancialmente paralelas entre si e a distâncias entreelas é hl. Uma linha imaginária paralela à primeira e segunda superfícies deaperto 28 e 32, respectivamente, e passando aproximadamente pelo meiodelas, define um eixo longitudinal da parte de corte 14 do conjunto daferramenta de corte 10.

A primeira fenda 36 se estende numa direção no geral emdireção à parte de trás a partir de uma seção traseira da folga 34. A primeirafenda 36 termina em um orifício 38, com duas superfícies de apoio espaçadasvoltadas para trás, uma superfície de apoio superior 40 e uma superfície deapoio inferior 42, adjacentes à primeira fenda 36. As superfícies de apoio 40e 42 ficam dispostas ao longo de fuma linha imaginária comum que ésubstancialmente perpendicular ao eixo longitudinal da parte de corte 14. Afolga 34, juntamente com a primeira fenda 36 e o orifício 38, forma umencaixe do elemento de retenção do inserto 43. Uma primeira superfície delocalização voltada para frente 44 fica localizada na seção traseira da folga 34adjacente à primeira fenda 36 e fica orientada substancialmente perpendicularao eixo longitudinal da parte de corte 14.

Margeando a superfície superior 31 da garra de aperto daferramenta 30 fica uma segunda fenda 46 que se estende no geral para trás deuma garganta 47. O propósito da segunda fenda 46 é como se segue.Primeiro, a segunda fenda 46 fornece flexibilidade para a garra de aperto daferramenta 30, permitindo que ela seja deslocada resilientemente para apertoresiliente do elemento de retenção do inserto 18. Segundo, ela limita aextensão na qual a garra de aperto da ferramenta pode se deslocar,assegurando assim que a garra de aperto da ferramenta não seja deslocadaalém do limite elástico do material do qual ela é feita. A extensão linear emdireção à parte de trás, LI, da segunda fenda 46, medida a partir da garganta47 na direção voltada para a parte de trás, é muito menor do que a extensãolinear em direção à parte de trás, L2, do encaixe de retenção do inserto 43(L1«L2). Preferivelmente, a extensão linear em direção à parte de trás, LI,da segunda fenda 46, é menor do que a extensão linear em direção à parte detrás, L3, da folga (LI < L3). O comprimento da segunda fenda 46 tem umsuporte no comprimento de aperto do conjunto da ferramenta de corte 10.Quanto maior a segunda fenda 46, tanto mais fraco o conjunto da ferramentade corte 10. O comprimento aqui definido assegura a flexibilidade da garrasuperior 30, por um lado, enquanto retém uma estrutura relativamente robustado conjunto da ferramenta de corte, por outro lado. Claramente, a formaprecisa da segunda fenda 46 é uma questão de otimização de projeto.Conforme mostrada nas figuras, a segunda fenda 46 não tem que ser reta.Entretanto, a segunda fenda 46, preferivelmente, termina em um furo dealívio de tensão 46'. Fica claro a segunda fenda 46 que não somente margeiaa superfície superior 31 da garra de aperto da ferramenta 30, mas realmentedefine a superfície superior 31. Entretanto, se a segunda fenda 46 deixar de seestender numa direção no geral para trás e, até certo ponto, se estender nogeral para cima, definirá a superfície superior 31 da garra de aperto daferramenta 30.

Deve-notar que a presente invenção está direcionada, emparticular, para conjuntos de ferramenta de corte com gargantas rasas 47.Uma garganta rasa é uma com uma extensão linear em direção à parte de trásmuito menor do que a extensão linear em direção à parte de trás da folga 34entre a garra de base da ferramenta 26 e a garra de aperto da ferramenta 30.Cada parte de corte 14 do conjunto da ferramenta de corte 10 mostrado nosdesenhos tem uma garganta rasa 47. Se a segunda fenda 46 fosse removida,então a garra de aperto da ferramenta 30 teria flexibilidade desprezível.

O elemento de retenção do inserto 18 compreende uma garrade base 48 e uma garra de aperto 50 que define entre elas um encaixe doinserto 52 para receber o inserto de corte 20. O encaixe do inserto 52 éprovido com um orifício 53 para receber um dispositivo de remoção doinserto. O orifício 53 se estende de uma seção traseira do encaixe derecebimento do inserto numa direção no geral para trás. A garra de base 48tem um lado inferior 54 constituindo uma primeira superfície de apoio deaperto e um lado superior 55 constituindo uma primeira superfície de apoiodo inserto. A garra de aperto 50 tem um lado superior 56 que constitui umasegunda superfície de apoio de aperto e um lado inferior 57. O lado inferior57 é dividido em três seções, uma seção de apoio 57a, constituindo umasegunda superfície de apoio do inserto, uma seção frontal voltada no geralpara frente 57b, e uma seção intermediária 57c, entre a seção de apoio 57a e aseção frontal 57b. A seção intermediária 57c é no geral redonda para facilitara inserção do inserto de corte 20 no encaixe do inserto 52. A primeira esegunda superfícies de apoio de aperto 54, 56 se afunilam em direção àtraseira do elemento de retenção α 18, formando entre elas um ângulo deconicidade α. O ângulo de conicidade α tem, preferivelmente,aproximadamente 2o. A distância, h2, entre a primeira e segunda superfíciesde apoio de aperto 54, 56 tomada aproximadamente no ponto médio dasegunda superfície de apoio de aperto 56, é aproximadamente igual a hl (h2~ hl). A primeira e segunda superfícies de apoio do inserto 55, 57a seafunilam em direção à extremidade dianteira do elemento de retenção doinserto.

O inserto de corte 20 tem uma superfície superior 19 e umasuperfície inferior 21. A superfície superior 19 compreende duas seções, umaseção dianteira 19a e uma seção traseira 19b. A seção dianteira 19a encontraa seção traseira 19b em uma primeira junção 19'. A seção traseira 19a dasuperfície superior do inserto 19 e a superfície inferior 21 se afunilam emdireção à extremidade dianteira do inserto de corte 20, com um ângulo deconicidade substancialmente igual ao ângulo de conicidade entre a pnmem, esegunda superfícies de apoio do inserto 55, 57a do elemento de retenção doinserto 18. A seção traseira 19b da superfície superior 19 e a superflc.einferior 21 se afunilam em direção à extremidade traseira do inserto de corteNa extremidade dianteira do inserto de corte existe uma protuberânca,que se salienta em uma direção no geral para cima, com uma superfíc.e emdireção à parte de trás 19c que fica conectada à seção dianteira 19a. Asuperfície em direção à parte de trás 19c encontra a seção dianteira 19a numasegunda junção 19». A primeira junção 19' está numa altura h3 em relação asuperfície inferior 21 do inserto de corte 20, enquanto que a segunda junção19" está a uma altura h4 em relação à superfície inferior 21. A altura h3 emaior do que a altura h4.

O elemento de retenção do inserto 18 tem uma parte alongada58 que se estende numa direção no gera! voltada para a parte de trás. A partealongada constituindo um elemento de trava. As dimensões da parte alongadasão tais que ela possa atravessar a primeira fenda 36, durante a montagem doelemento de retenção do inserto 18 na folga 34. O elemento de retenção doinserto 18 é provido com uma segunda superfície de localização voltada paraa parte de trás 60 localizada na traseira da garra inferior 48. Quando oelemento de retenção do inserto 18 é completamente retido na folga 34, aprimeira superfície de localização 44 se apoia na segunda superfíce delocalização 60 para assegurar a localização precisa do elemento de retençãodo inserto 18. O elemento de retenção do inserto é provido com umasuperfície de localização do inserto 62 para localização precisa do mserto decorte em relação ao elemento de retenção do inserto. Conseqüentemente, comambos OS elementos de retenção do inserto localizados precisamente emrelação à parte do corpo da ferramenta e o inserto localizado precisamente emrelação ao elemento de retenção, a aresta de corte do inserto de corte ficalocalizada com precisão em relação à parte do corpo da ferramenta.A fim de montar o conjunto da ferramenta de corte 10, oinserto de corte 20 é primeiro inserido no encaixe do inserto 52 do elementode retenção do inserto 18 até que ele se apóie na superfície de localização doinserto 62. Deve-se notar que, de acordo com a modalidade mostrada nasfiguras, a seção frontal voltada para frente 57b da superfície lateral inferior57 da garra de aperto 50 não se apóia na superfície em direção à parte de trás19c da protuberância na extremidade dianteira do inserto de corte 20. Deve-se notar ainda que depois da inserção do inserto de corte 20 no encaixe doinserto 52, o ângulo de conicidadé α entre a primeira e a segunda superfíciede apoio de aperto 54, 56 é substancialmente o mesmo de antes da inserçãodo inserto de corte 20. Em seguida a isto, o elemento de retenção do inserto18, com o inserto de corte 20 retido no encaixe do inserto 52, é inserido noencaixe do elemento de retenção do inserto 43. Por causa da conicidadé daprimeira e segunda superfícies de apoio de aperto 54, 56, quando o elementode retenção do inserto 18 é montado na folga 34 e impelido em direção àtraseira da folga, ele primeiramente irá deslizar sem resistência. A fim decompletar a montagem do elemento de retenção do inserto, tal que ele fiquecompletamente retido na folga, tem que ser aplicada força ao elemento deretenção do inserto. A medida que o elemento de retenção do inserto 18 éimpelido para trás dentro da folga 34, a garra de aperto da ferramenta 30 daparte de aperto da ferramenta 16 é deslocado para cima, que fica fora da garrade base da ferramenta 26 da parte de aperto da ferramenta 16.Conseqüentemente, a largura da segunda fenda 46 diminui até que, com oelemento de retenção completamente inserido na folga 34, ela atinja sualargura final h, que será referida como sua largura de retenção. A largura deretenção h da segunda fenda 46 é suficientemente menor do que a distânciavertical H (= h3 - h4) entre a primeira junção 19' e a segunda junção 19"para assegurar que o inserto de corte 20 não possa sair do encaixe do inserto52. Com o elemento de retenção do inserto 18 completamente retido na folga34, a primeira e segunda superfícies de aperto 28, 32 têm um ângulo deconicidade entre si igual ao ângulo de conicidade α entre a primeira e asegunda superfícies de apoio de aperto 54, 56.

Além das figuras 1 e 2, a atenção se volta agora para a figura3. O elemento de trava 22 tem uma forma geral de trapézio, com uma facedianteira 64 e uma face traseira 66, e é recebido em uma região rebaixada 68na parte alongada 58 do elemento de retenção do inserto 18. A regiãorebaixada 68 tem uma face dianteira 70, uma face traseira 72, e tem umaforma geral similar à do elemento de trava 22. A face traseira 72 constituiuma superfície de apoio voltada para frente. O elemento de trava é providocom um furo passante escareado 74 com um primeiro eixo longitudinal 76, euma região rebaixada 68 é provida com um furo passante rosqueado 78 comum segundo eixo longitudinal 80.

Quando o elemento de retenção fica completamente retido nafolga 34 e o elemento de trava 22 fica posicionado na região rebaixada 68, oprimeiro e segundo eixos 76, 80 ficam deslocados um em relação ao outro deuma maneira tal que, quando o parafuso de cabeça escareado 24 é colocadono furo passante escareado 74 e é aparafusado no furo passante rosqueado 78,a face dianteira 64, do elemento de trava 2, apóia as duas superfícies de apoioespaçadas voltadas para trás 40 e 42, e a face traseira 66, do elemento detrava, apóia a face traseira 72 da região rebaixada 68 no elemento de retençãodo inserto. A face dianteira 64 do elemento de trava 22 não apóia a facedianteira 70 da região rebaixada 68. Isto cria um arranjo de contato de trêspontos entre o elemento de trava 22, o elemento de retenção do inserto 18 e aparte do corpo da ferramenta 12. À medida que o parafuso de cabeçaescareado 24 é apertado, sua cabeça cônica 82 apóia uma parte superior dofuro passante escareado correspondente 74 do elemento de trava 22, e oelemento de trava é forçado a se mover numa direção para cima à medida queo primeiro eixo longitudinal 76 move o segundo eixo longitudinal 80. Porcausa do arranjo de contato de três pontos e da forma trapezoidal do elementode trava, quanto mais o parafuso de cabeça escareado 24 é apertado, tantomaior a força de travamento aplicada pelo elemento de trava aplicada peloelemento de trava no elemento de retenção do inserto via a face traseira 66 doelemento de trava, à medida que ele apóia a face traseira 72 da regiãorebaixada 68. Conforme se vê na figura 3, a espessura do elemento de trava22 é tal que, quando ele fica preso na posição, sua superfície voltada parafora 84 fique substancialmente nivelado com uma superfície lateral 86 daparte do corpo da ferramenta 12.

Com o inserto de corte 20 retido no encaixe do inserto 52 e oelemento de retenção do inserto 18 retido seguramente no encaixe doelemento de retenção do inserto 43, o inserto de corte não pode ser deslocadodo encaixe do inserto 52. Se uma força externa aplicada ao inserto de corte 20impeli-lo numa direção à frente, então a garra de aperto 50 do elemento deretenção do inserto 18 será impelido numa direção para cima, que, por suavez, irá impelir a garra de aperto da ferramenta 30 da parte de aperto daferramenta 16 em uma direção para cima, diminuindo assim a largura dasegunda fenda 46. Se a força externa fosse grande o suficiente, a largura dasegunda fenda 46 seria reduzida a próximo de zero. Entretanto, uma vez quea largura de retenção h da segunda fenda 46 é menor do que a distânciavertical H entre a primeira junção 19' e a segunda junção 19", o inserto decorte 20 não seria capaz de sair do inserto de corte 52, uma vez que aprimeira junção 19' não seria capaz de passar pela seção intermediária 57c dolado inferior 57 da garra de aperto 50.

A atenção se volta agora para a figura 4, que mostra omecanismo para prevenir movimento lateral do elemento de retenção doinserto 18 com relação à parte de aperto da ferramenta 16 da parte do corpoda ferramenta 12. De acordo com uma modalidade preferida da presenteinvenção, a primeira e segunda superfícies de aperto 28 e 32,respectivamente, da garra de base da ferramenta 26 e a garra de aperto daferramenta 30, respectivamente, têm seções transversais convexas em formade V, e a primeira e segunda superfícies de apoio de aperto 54, 56,respectivamente, da garra de base 48 e da garra de aperto 50, do elemento deretenção do inserto 18, têm superfícies com seção transversal côncava emforma de V acasaladas. Conforme é bem conhecido na tecnologia (ver, porexemplo, patente U.S. no. 4.580.930 e patente U.S. no. 4.887.945) aestabilidade lateral de um inserto de corte pode ser conseguida de umamaneira similar. A primeira e segunda superfícies de apoio 55, 57,respectivamente, da garra de base 48 e da garra de aperto 50, têm seçõestransversais convexas em forma de V, e as superfícies inferior e superior 21,19, respectivamente, do inserto de corte 20 têm superfícies em cortetransversal côncavas em forma de V acasaladas (mostradas em linhastracejadas na figura 1).

A figura 5 mostra uma ferramenta de corte de fenda rotativa88 com uma pluralidade de partes de corte 14, arranjada em torno da periferiada ferramenta, cada parte de corte compreendendo uma parte de aperto daferramenta 16, um elemento de retenção do inserto 18, um inserto de corte 20e um elemento de trava 22 de acordo com a presente invenção.

Salienta-se que a patente U.S. nOo. 5.524.518 divulga umalâmina de serra com características que, prima facie, parecem ter algumascaracterísticas que são similares às características divulgadas na presenteinvenção. Entretanto, existem inúmeras diferenças fundamentais que devemser salientadas. Primeiro e principal, a patente '518 não divulga um conjuntode ferramenta de corte no qual o inserto de corte está montado no elementode retenção do inserto. Em vez disso, o inserto de corte fica retidodiretamente em um recesso na lâmina de serra. Além do mais, as fendas (porexemplo, 23 e 24 na figura 2 da patente '518) são substancialmente maisprofundas do que o recesso. Ainda mais, a lâmina de serra da patente '518requer um furo de distribuição de tensão, radialmente para dentro de cadafuro. Finalmente, nota-se que o arranjo das fendas e do furo de distribuiçãode tensão da patente '518 não oferece nenhum suporte contra os insertos decorte (denominados "pontas" da patente '518) serem deslocados e de seremjogados para fora dos recessos pelas forças centrífugas à alta velocidade decorte. Na realidade, está claramente estabelecido na patente '518 que "Naserra de metais, a velocidade de corte fica limitada e existe pouco risco de serjogada para fora dos recessos pelas forças centrífugas...". Embora para altasvelocidades de corte alguma forma de travar as pontas seja requerida: "... masna serra de madeira com velocidade de corte muito maior, é adequado travaras pontas com pinos ou pregos tubulares...".

Embora a presente invenção tenha sido descrita com um certograu de particularidade, deve-se entender que várias alterações emodificações podem ser feitas sem fugir do espírito ou escopo da invençãona forma reivindicada a seguir.

Claims

1. Conjunto de ferramenta de corte (10), caracterizado pelofato de que compreende uma parte do corpo da ferramenta (12) e, pelomenos, uma parte de corte (14), em uma parte de trás do conjunto deferramenta de corte, a pelo menos uma parte de corte (14) compreendendouma parte de aperto da ferramenta (16), um elemento de retenção do inserto(18) e um inserto de corte (20);a parte de aperto da ferramenta (16) compreendendo:uma garra de base da ferramenta (26) com um lado superior(28) que constitui uma primeira superfície de aperto;uma garra de aperto da ferramenta (30) com um lado superior(31) e um lado inferior (32), o lado inferior (32) constituindo uma segundasuperfície de aperto, a garra de base da ferramenta (26) e a garra de aperto daferramenta (30) com uma folga (34) entre elas para receber resilientemente oelemento de retenção do inserto (18), a folga (34) com uma certa extensãolinear em direção à parte de trás L3;uma primeira fenda (36) que se estende numa direção no geralvoltada para a parte de trás a partir de uma seção traseira da folga (34), aprimeira fenda terminando em um orifício (38), a folga (34), juntamente coma primeira fenda (36) e o orifício (38), formando um encaixe do elemento deretenção do inserto (43) com uma certa extensão linear em direção à parte detrás L2;uma primeira superfície de localização voltada para a frente(44); euma segunda fenda (46) que se estende no geral para trás apartir de uma garganta (47) e margeando a superfície superior (31) da garrade aperto da ferramenta (30), a segunda fenda (48) com uma certa extensãolinear em direção à parte de trás Ll;o elemento de retenção do inserto (18) compreendendo:uma garra de base (48) com um lado inferior (54) que constituiuma primeira superfície de apoio de aperto para apoiar a primeira superfíciede aperto (28), e uma garra de aperto (50) com um lado superior (56) queconstitui uma segunda superfície de apoio de aperto para apoiar a segundasuperfície de aperto (22), a garra de base (48) e a garra de aperto (50)definindo, entre elas, um encaixe do inserto (52) para receber o inserto decorte (20); euma segunda superfície de localização voltada para trás (60)na qual, quando o conjunto de ferramenta de corte (10) for colada emconjunto, a segunda superfície de localização (60) do elemento de retençãode inserto (18) apoia a primeira superfície de localização (44), desse modo,localizando precisamente o elemento de localização do inserto (18) na folga(34).

2. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extensão linear em direção àparte de trás, LI, da segunda fenda (46) é muito menor do que a extensãolinear em direção à parte de trás, L2, do encaixe do elemento de retenção doinserto (43) (L1«L2).

3. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extensão linear em direção àparte de trás, LI, da segunda fenda (46), é menor do que a extensão linear emdireção à parte de trás, L3, da folga (34) (L1<L3).

4. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira superfície delocalização (44) fica localizada numa seção traseira da folga (34) adjacente àprimeira fenda (36) e orientada substancialmente perpendicular às primeira esegunda superfícies de aperto (32).

5. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a segunda superfície delocalização (60) fica localizada na traseira da garra de base (48) do elementode retenção do inserto (18).

6. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a parte de retenção do inserto(18) compreende ainda uma parte para travar (58), à qual um elemento detrava (22) pode ser anexado removivelmente para travar o elemento deretenção (18) na posição na folga (34) entre a garra de aperto da ferramenta(30) e a garra de base da ferramenta (26) da parte de aperto da ferramenta(16).

7. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a parte de trava (58) é umaparte alongada do elemento de retenção do inserto (18) que se estende emuma direção no geral para trás e é capaz de atravessar a primeira fenda (36).

8. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o lado superior (28) da garrade base da ferramenta (26) da parte de aperto da ferramenta (16) ésubstancialmente paralela ao lado inferior (32) da garra de aperto daferramenta (30) da parte de aperto da ferramenta (16).

9. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira (54) e segunda (56)superfícies de apoio de aperto se afunilam em direção à traseira do elementode retenção do inserto (18), formando entre si um ângulo de conicidade a.

10. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o ângulo de conicidade α é deaproximadamente 2o.

11. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o elemento de trava (22) tem aforma geral trapezoidal, com uma face dianteira (64) e uma face traseira (66),e em que, quando o elemento de retenção do inserto (18) fica retido na folga(34) na parte de aperto da ferramenta (16), o elemento de trava (22) érecebido em uma região rebaixada (68) na parte alongada (58) do elementode retenção do inserto (18), a região rebaixada (68) com uma forma geralsimilar à do elemento de trava (22), o orifício (38) tem duas superfícies deapoio espaçadas voltadas para trás (40, 42) adjacentes à primeira fenda (36),e a parte alongada (58) do elemento de retenção do inserto (18) tem umasuperfície de apoio traseira voltada para frente (72), o elemento de trava (22)sendo provido com um furo passante escareado (74) com um primeiro eixolongitudinal (76), e a região rebaixada (68) sendo provida com um furorosqueado (78) com um segundo eixo longitudinal (80), o primeiro e segundoeixos longitudinais (76, 80) sendo deslocados um em relação ao outro de umamaneira tal que, quando um parafuso de cabeça escareado (24) for colocadono furo passante escareado (74) e parafusado no furo rosqueado (78), a facedianteira (64) do elemento de trava (22) apoie as duas superfícies de apoioespaçadas voltadas para trás (40, 42), e a face traseira (66) do elemento detrava (58) apoie a superfície de apoio traseira voltada para trás (72) da partealongada (58), assegurando-se assim que a localização precisa do elementode retenção do inserto (18) seja mantida.

12. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a garra de base (48) e a barrade aperto (50) do elemento de retenção do inserto (18) têm, respectivamente,primeira (55) e segunda (57a) superfícies de apoio do inserto que se afunilamem direção a uma extremidade dianteira do elemento de retenção do insertonum dado ângulo de conicidade, e o inserto de corte (20) tem uma superfíciesuperior (19) e uma superfície inferior (21), a superfície superior (19)compreendendo duas seções, uma seção dianteira (19a) e uma seção traseira(19b), a seção dianteira (19a) da superfície superior do inserto (19) e asuperfície inferior (21) se afunilam em direção a uma extremidade dianteirado inserto de corte (20) com um ângulo de conicidade substancialmente igualao ângulo de conicidade entre as primeira e segunda superfícies de apoio doinserto (55, 57a) do elemento de retenção do inserto 18.

13. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a seção traseira (19b) dasuperfície superior (19) e a superfície inferior (21) se afunilam em direção auma extremidade traseira do inserto de corte (20).

14. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o encaixe do inserto (52) éprovido com um orifício (53) que se estende de uma seção traseira do encaixedo inserto (52) em uma direção no geral voltada para a parte de trás.

15. Conjunto de ferramenta de corte, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a ferramenta decorte é uma ferramenta de corte de fenda rotativa (88) e a extensão linear paratrás da garganta (47) é muito menor do que a extensão linear para trás doencaixe do elemento de retenção do inserto (43).