BR102014006650B1

BR102014006650B1 - pastilha de torneamento intercambiável e de lado duplo

Info

Publication number: BR102014006650B1
Application number: BR102014006650-0A
Authority: BR
Inventors: Lõf Ronnie; Scherman Mats
Original assignee: Sandvik Intelectual Property Ab
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2020-11-17
Also published as: KR20140115273A; RU2014110501A; EP2781287B1; JP6412703B2; US9511422B2; BR102014006650A2; EP2781287A1; JP2014180754A; CN104057113A; SE1350348A1; KR102150132B1; RU2661694C2; US20140286718A1; CN104057113B

Abstract

PASTILHA DE TORNEAMENTO INTERCAMBIÁVEL E DE LADO DUPLO. A presente invenção está correlacionada a uma pastilha de torneamento intercambiável, de lado duplo, apresentando um formato básico poligonal que compreende uma pluralidade de cantos, uma superfície de folga periférica e lados superiores e inferiores idênticos, nos quais são incluídas superfícies de suporte posicionadas em um plano de referência, ditas superfícies de suporte sendo paralelas entre si e a um plano neutro, que está situado na metade do caminho entre o plano de referência e na direção do qual a superfície de folga se estende com um ângulo reto. Ao longo do lado superior, assim como, do lado inferior, estão presentes arestas de corte primárias (12) que, individualmente, incluem uma aresta de ponta (14) situada em um canto e duas arestas principais (15) que convergem na direção da mesma, e que são localizadas em um plano de ponta inclinado em relação ao plano neutro, e que se transformam em arestas de corte auxiliares (19), que se deslocam em paralelo ao plano neutro, e cada par separado de arestas de corte primárias se desloca ao longo de um único e mesmo lado da pastilha de torneamento, e onde superfícies guias direcionadoras de cavaco ( 24, 25, 21) são colocadas no interior (...).

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção está correlacionada a uma pastilha de torneamento intercambiável, de lado duplo, apresentando um formato básico poligonal que compreende uma pluralidade de cantos, uma superficie de folga periférica e lados superiores e inferiores idênticos, nos quais são incluidas superficies de suporte planas posicionadas em planos de referência, ditas superficies de suporte sendo paralelas entre si e a um plano neutro, que está situado na metade do caminho entre os planos de referência e na direção dos quais a superficie de folga se estende com um ângulo reto, uma pluralidade de arestas de corte primárias que são formadas ao longo do lado superior e do lado inferior, individualmente incluindo uma aresta de ponta situada em um canto, e duas arestas principais que convergem na direção da mesma e se desviam em relação a um bissetor, em que a aresta de ponta é formada entre uma superficie parcial dianteira de cavaco e uma parte convexa da superficie de folga (9) e, portanto, apresenta uma linha de aresta de corte arqueada, enquanto as arestas de corte principais são formadas entre as superficies parciais laterais de cavaco e as partes planas da superficie de folga (9) e, portanto, apresentam linhas de aresta de corte retas, pelo menos as arestas principais tendo as linhas de aresta de corte das mesmas situadas em um plano de canto comum, o qual é inclinado em relação a um plano neutro, na direção do respectivo plano de referência, as ditas arestas principais se transformando em linhas de corte auxiliares, que se deslocam em paralelo ao plano neutro, e ainda pares separados de arestas de corte primárias colocados nos cantos, além do que superficies guias controladoras de cavaco são posicionadas no interior das ditas superficies parciais de cavaco.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TORNEAMENTO

[0002] A fim de facilitar o entendimento da invenção, é feita referência, por meio da presente introdução, à figura 1 em anexo, na qual uma ferramenta de torneamento (1) é geralmente ilustrada durante uma convencional usinagem externa de uma peça de trabalho (2) . A ferramenta (1) inclui um suporte (3), assim como, uma pastilha de torneamento substituível (4), feita de acordo com a invenção. Nesse caso, a peça de trabalho (2) é girada (na direção de rotação (R)), ao mesmo tempo em que a ferramenta é longitudinalmente alimentada em paralelo ao eixo central (Cl) da peça de trabalho (2), mais precisamente, na direção da seta (F). A alimentação longitudinal por volta é designada por (f) , enquanto a profundidade de corte é designada por (ap) . O ângulo de entrada entre a direção da alimentação longitudinal e uma aresta principal incluida na pastilha de torneamento é designado por (K). No exemplo mostrado, (K) corresponde a 95°. Além disso, deve ser observado que a pastilha de torneamento (4) mostrada apresenta um formato básico rômbico, compreendendo dois cantos agudos tendo um ângulo de 80°, e dois cantos obtusos tendo um ângulo de 100°. Desse modo, é obtido uma folga posterior (o) da ferramenta de 5o, entre a pastilha de torneamento e a superfície gerada da peça de trabalho. Normalmente, o suporte (3) é fabricado de aço e a pastilha de torneamento (4) de metal duro ou material similar.

[0003] Em todos os tipos de usinagem de metal com remoção de cavacos, incluindo o torneamento, a regra aplica que o cavaco "é transportado torcido", isto é, imediatamente após o momento da remoção, ou seja, o cavaco obtém uma intenção inerente de ser curvado. O formato do cavaco, entre outras coisas, o seu raio de curvatura, é determinado por diversos fatores, os mais importantes dos quais, em conexão com o torneamento, incluem a alimentação da ferramenta, o ângulo de inclinação da aresta de corte, a profundidade de corte em questão, assim como, o material da peça de trabalho. Após a remoção, o cavaco irá se mover de modo perpendicular a cada parte infinitesimal da aresta de corte. Se a aresta de corte for reta, o cavaco, desse modo, se torna plano ou de seção transversal retangular, mas, se a aresta de corte for inteira ou parcialmente arqueada, o cavaco também irá se tornar de seção transversal inteira ou parcialmente arqueada.

[0004] Outro fator que se destaca no processo de torneamento é a escolha da chamada geometria de corte das arestas de corte. Duas categorias de arestas de corte são distinguidas pelos especialistas versados na técnica, a saber, de um lado, as arestas de corte tendo uma geometria de corte (nominal) positiva, e de outro lado, as arestas de corte tendo uma geometria de corte negativa. No primeiro caso mencionado, um ângulo de calço da aresta de corte entre a superficie de cavaco e a superficie de folga, que juntas formam a aresta de corte, é menor que 90°, isto é, agudo, enquanto o ângulo de calço da aresta de corte no segundo caso corresponde a 90° (ou mais). Uma diferença entre uma aresta de corte tendo uma geometria de corte positivo e uma aresta de corte tendo uma geometria de corte negativo é que a primeira pode suspender o cavaco, pelo fato de o mesmo estar calçado entre a dita aresta e a superficie gerada, enquanto a última, empurra o cavaco na sua frente, ao mesmo tempo em que promove o cisalhamento do mesmo. Portanto, as arestas de corte positivo geralmente se tornam mais fáceis de cortar do que as de corte negativo, produzindo cavacos que apresentam raios de curvature maiores que dos cavacos produzidos pelas últimas mencionadas arestas.

[0005] A fim de proporcionar um adicional entendimento do fundamento da natureza do cavaco produzido em conexão com o torneamento, a atenção é dirigida para uma metáfora, que é usada pelos especialistas versados na técnica para explicar o fato de que os cavacos tendo diferentes largura/espessura apresentam diferente flexibilidade. Assim, um cavaco fino e estreito pode ser comparado a uma lâmina fina de corte de grama, enquanto um cavaco grosso pode ser comparado a uma lasca de cana rija. Similar à lâmina de corte de grama, um cavaco fino pode sem grande dificuldade ser curvado, caso o mesmo seja trazido na direção de um obstáculo na forma de uma superficie guia adjacente que se inclina mais ou menos de modo gradual, enquanto um cavaco tipo lasca de cana rija seria quebrado sob as mesmas condições; isso é algo que provoca um alto nivel de som, grandes forças de corte, curta vida útil da pastilha de torneamento, assim como, uma alta geração de calor, possivelmente, acompanhada de aderência.

[0006] Com relação ao torneamento, o controle do cavaco e a sua remoção são de grande importância, não somente para o resultado da usinagem, mas, também, para uma eficiente operação livre de problema. Se o cavaco removido não for direcionado por nenhuma superficie guia ou elemento rompedor de cavaco, o mesmo será desenvolvido de uma maneira descontrolada e de modo imprevisível. Assim, os cavacos finos e flexiveis (similares às lâminas de grama) podem se enroscar em longas formações espiraladas tipo fio de telefone de considerável diâmetro, podendo proporcionar colisão e danificar a superficie gerada da peça de trabalho, e - não menos importante - ficar emperrado na ferramenta ou em outros componentes incluídos na máquina na qual ocorre a usinagem. Se um cavaco espesso e rijo, por outro lado, logo após a remoção, colidir sobre uma superficie guia que se inclina gradualmente, outros problemas irão surgir, tais como, uma tendência de quebra do cavaco, uma forte geração de calor (que pode provocar aderência) , e ainda em que a pastilha de torneamento fica sem fio de corte, assim como, o risco de um prematuro desgaste por danos causados nas superficies guias do cavaco. Portanto, um controle de cavaco ótimo e desejável é obtido se as superficies guias forem situadas a uma determinada distância da linha de aresta de corte da aresta de corte, e com um determinado ângulo de inclinação, de modo que o cavaco seja cuidadosamente direcionado para longe, possibilitando que o mesmo possa ser quebrado em fragmentos menores, por exemplo, sendo enroscado e fragmentado ou trazido para colidir com a superficie de folga da pastilha de torneamento, e ser quebrado em pedaços contra a mesma. Mesmo que cavacos helicoidais - ao invés de fragmentos curtos - por acaso sejam formados, é desejável que estes cavacos obtenham um pequeno diâmetro e um limitado comprimento.

[0007] Nesse contexto, deve ser indicado que um satisfatório controle e remoção de cavaco é particularmente importante nas modernas máquinas de torneamento controladas por software, que são colocadas em carcaças com vedação e periodicamente não contam com a presença de pessoas fisicas no controle. Se os cavacos não forem divididos em fragmentos menores (ou formações de curtas espirais) que podem ser carregados para longe através de um elemento transportador incluido na máquina, e que, ao invés disso, formarem emaranhados de cavacos não controlados, estes podem, rapidamente, provocar interrupção e graves danos à máquina, quando esta não conta com a presença de pessoas físicas no controle.

ESTADO DA TÉCNICA

[0008] Uma pastilha de torneamento de lado duplo do tipo inicialmente mencionado é conhecida, conforme descrição da Patente U.S. No. 4.411.565. Uma vantagem geral dessa conhecida pastilha de torneamento é que as duas arestas principais retas da aresta de corte primária são posicionadas em um plano de canto comum, que é angularmente inclinado em relação ao plano neutro da pastilha de torneamento. Desse modo, a aresta principal reta ativa pode de uma maneira desejável ser orientada horizontalmente em relação à peça de trabalho giratória, ao mesmo tempo em que as superfícies parciais de folga - plana e arqueada, respectivamente - fazem a conexão da aresta principal com a aresta de ponta, respectivamente, no canto presente, obtendo uma satisfatória folga da peça de trabalho. Entretanto, uma inconveniente desvantagem dessa pastilha de torneamento conhecida é que a aresta de ponta, como, também, as duas arestas principais, que juntas formam uma aresta de corte primária, apresentam uma geometria de corte negativa, pelo fato de as mesmas serem formadas entre superfícies de cavaco e superfícies de folga, que formam um ângulo de 90° entre si, isto é, o ângulo de calço da aresta de corte ao longo de toda a aresta de corte primária corresponde a 90°. É fato que isso significa que a aresta de corte primária se torna forte, mas, por outro lado, consideravelmente mais cega de corte do que uma aresta de corte que apresenta uma geometria de corte positiva. Essa geometria de corte negativo é particularmente desvantajosa com relação ao torneamento de acabamento ou acabamento intermediário, com profundidades de corte de tamanho pequeno ou médio, entre outras coisas, como consequência do fato de que a aresta de corte pode escavar dentro do material usinado e descontinuar uma passagem iniciada ao longo da peça de trabalho. Além disso, as bases ou meios formadores de cavaco, nas quais as superficies guias direcionadoras de cavaco são incluidas, são de formato de cunha (quando visualizado em um plano de projeção frontal), as superficies de cavaco e as superficies guias sendo separadas através de calhas de seção transversal em formato de "V", acima das quais os cavacos são obrigados a passar sem qualquer suporte subjacente, antes de alcançarem as superficies guias. Além disso, a superficie guia individual se eleva com um ângulo moderadamente gradual (45°), o que faz com que os cavacos espessos e rijos (conforme, por exemplo, uma lasca de cana) que são produzidos quando a profundidade de corte e a alimentação são grandes, colidam contra a superficie guia com uma grande força, sob considerável geração de calor. Também, o fato de que a superficie guia situada mais distante da aresta de ponta está posicionada próxima da linha de aresta de corte da aresta de corte, contribui de modo significativo para isso; assim, isso implica em que um cavaco largo e espesso quando colide com as superficies guias não irá dispor de tempo suficiente para se resfriar, imediatamente após o momento da remoção (onde o cavaco se encontra quente como brasa e plástico).

OBJETIVOS E CARACTERÍSTICAS DA INVENÇÃO

[0009] A presente invenção tem como objetivo diminuir os inconvenientes acima mencionados da pastilha de torneamento conhecida da Patente U.S. No. 4.411.565 e proporcionar uma aperfeiçoada pastilha de torneamento de lado duplo. Portanto, um objetivo básico da invenção é proporcionar uma pastilha de torneamento de lado duplo, de corte fácil, apresentando um satisfatório controle de cavaco e tendo uma satisfatória folga da peça de trabalho. Um adicional objetivo é proporcionar uma pastilha de torneamento, em que as propriedades de corte fácil em profundidades de corte de tamanho pequeno ou médio sejam combinadas com a resistência, quando esta é especificamente exigida, para quando a profundidade de corte é grande e o cavaco é largo e rijo. Um satisfatório controle de cavaco pode ser obtido mediante um cuidadoso, embora diferente direcionamento do cavaco, independentemente se o mesmo é produzido em profundidades de corte pequenas, médias ou grandes. Em outras palavras, os cavacos finos e que podem ser facilmente curvados (tipo lâminas de corte de grama) devem, imediatamente após o momento da remoção, obter um considerável e confiável direcionamento, enquanto os cavacos largos e rijos (tipo laca de cana) podem ser permitidos de desenvolver um maior raio de curvatura antes de alcançarem a superficie guia direcionadora de cavaco, isso com a finalidade de evitar um excesso de quebra e uma perigosa geração de calor.

[00010] De acordo com a invenção, pelo menos o objetivo básico é alcançado, pelo fato de que a aresta de corte individual primária apresenta uma geometria de corte geralmente positiva, de modo que não apenas um ângulo de calço da aresta de corte, entre o cavaco e as superficies parciais de folga da aresta individual principal, mas, também, o ângulo de calço da aresta de corte entre o cavaco e as superficies parciais de folga da aresta de ponta seja agudo nas seções arbitrárias, com relação às respectivas linhas de aresta de corte. Desse modo, a aresta de corte primária se torna de fácil corte ao longo de toda sua linha de aresta de corte, o que garante que uma eficiente remoção de cavaco, independentemente da profundidade de corte em questão.

[00011] Numa modalidade preferida, não apenas as linhas de aresta de corte das arestas principais, mas, também, a linha de aresta de corte da aresta de ponta, são coletivamente posicionadas no plano de canto inclinado em relação ao plano neutro. Isso significa que a pastilha de torneamento pode ser incluida em uma ótima posição espacial, na qual a aresta de ponta, como, também, a aresta individual principal, podem eficientemente operar. Desse modo, o plano do canto incluindo toda a aresta de corte primária pode ser substancialmente orientado de modo horizontal, em relação à peça de trabalho, quando a pastilha de torneamento de lado duplo tiver sido incluida dentro da dita posição espacial, a fim de proporcionar um espaçamento entre a peça de trabalho e a superficie de folga. Em outras palavras, um ângulo de inclinação mais favorável pode ser obtido ao longo de toda a aresta de corte primária, de modo a reduzir mais ainda as forças de corte, som e geração de calor.

[00012] Numa adicional modalidade, o ângulo de calço da aresta de corte da aresta de corte primária pode aumentar de um minimo valor numa seção ao longo do bissetor, entre as arestas principais, na direção de um valor máximo mais próximo da aresta de corte individual auxiliar. Desse modo, a aresta de corte obtém uma ótima geometria de corte positivo quando os esforços sobre a pastilha de torneamento são minimos, a saber, ao longo da aresta de ponta, ao mesmo tempo em que a resistência da aresta de corte primária aumenta, quando a mesma é mais exigida para aplicação ao longo das arestas principais.

[00013] Em outra modalidade, a aresta principal se transforma na aresta de corte auxiliar através de uma aresta de transição arqueada, em que o ângulo de corte da aresta de corte da aresta de transição aumenta sucessivamente, na direção da aresta individual principal, para a aresta de corte auxiliar. Desse modo, o ângulo de calço da aresta de corte pode além de ser agudo ao longo da aresta principal, receber um aumento para 90° ao longo da aresta de corte auxiliar, com a finalidade de proporcionar à dita aresta principal uma ótima resistência, ao mesmo tempo em que a transição se torna uniforme e, desse modo, suave para o cavaco. A aresta de transição arqueada (suave), além disso, pode proporcionar um aumento de vida útil e aperfeiçoadas propriedades de corte, mediante a porção ondulada (suave) que é formada na linha de aresta de corte pela aresta de transição arqueada, entre a aresta principal e a aresta de corte auxiliar.

[00014] Numa adicional modalidade, as superficies guias de cavaco podem apresentar uma altura (igual à diferença de nivel entre as superficies de suporte da pastilha de torneamento e um plano comum às arestas de corte auxiliares) que corresponde a um máximo de 0,400 mm. Mais adequadamente, a altura corresponde a um máximo de 0,300 mm. Essa maximização da altura das superficies de flanco direcionadoras de cavaco contribui consideravelmente para um cuidadoso direcionamento dos cavacos, acima de tudo, permitindo aos cavacos rijos desenvolver um raio de curvatura vantajosamente grande.

[00015] Em ainda outra modalidade, as superficies guias direcionadoras de cavaco ou de quebra de cavaco são inclinadas em um ângulo de passo, que corresponde no máximo a 30° em relação ao plano neutro. Desse modo, um cuidadoso - embora diferente - direcionamento do cavaco é garantido, independentemente se o mesmo é facilmente curvável ou é mais rijo.

[00016] Em uma modalidade, as superficies guias para o cavaco incluem, por um lado, uma superficie de apoio disposta em um calombo, o qual está situado por trás da aresta de ponta, ao longo do bissetor e entre as arestas principais e, por outro lado, um par de superficies de flanco incluidas em uma região situada por trás do calombo e na qual também a superficie de suporte está incluida, a superficie de apoio sendo convexamente arqueada e apresentando uma dimensão de comprimento que corre transversalmente em relação ao bissetor, a superficie de apoio se inclinando com um ângulo que diminui de um máximo valor ao longo do bissetor, na direção de um minimo valor numa seção perpendicular ao bissetor. Em outras palavras, a dimensão do comprimento da superficie de apoio é transversal em relação ao bissetor, ao mesmo tempo em que a superficie se torna cada vez mais plana na direção dos dois pontos terminais. Desse modo, a superficie de apoio do calombo garante um rápido e diferente direcionamento dos cavacos finos, ao mesmo tempo em que as porções terminais do calombo não formam quaisquer obstáculos que abruptamente surgem para os cavacos mais largos e mais rijos.

[00017] Numa adicional modalidade, a uma determinada distância por trás do calombo, é formada uma segunda superficie de apoio, a parte superior da qual é situada em um nivel mais alto que da parte superior da primeira superficie de apoio. Desse modo, é garantido por meio da superficie de apoio traseira e mais alta que o cavaco fino obtenha direcionamento, mesmo que o mesmo, por acaso, possa passar ou "pular" a primeira superficie de apoio sem ser direcionado pela mesma.

[00018] Em outra modalidade, o plano do canto apresenta um ângulo de inclinação em relação ao plano neutro de 6°- 11°, por exemplo, um ângulo de inclinação de 8,5°. Desse modo, uma satisfatória folga é garantida entre a peça de trabalho e a pastilha de torneamento na sugerida posição espacial. Se a inclinação exceder a isso, especificamente, se a extensão do plano de canto for relativamente grande, existe um risco de excesso de quebra dos cavacos nas profundidades de corte que excedem a extensão do plano de canto. Conforme indicado anteriormente, as superficies de suporte da pastilha de torneamento de lado duplo não devem ser colocadas em um nivel demasiadamente acima da aresta de corte auxiliar.

[00019] Numa adicional modalidade, a aresta de corte primária e o plano de canto apresentam uma extensão máxima que corresponde a uma profundidade de corte de 2-5 vezes o raio da aresta de ponta, por exemplo, uma máxima extensão que corresponde a uma profundidade de corte de aproximadamente 3,75 vezes o raio da aresta de ponta. Desse modo, o dito risco de excesso de quebra dos cavacos pode ser reduzido, uma vez que as ditas superficies de suporte, assim, não precisam ser colocadas em um nivel demasiadamente alto, acima da aresta de corte auxiliar.

[00020] Em outra modalidade, a pastilha de torneamento apresenta uma distância na direção perpendicular a partir da linha de aresta de corte, até a superficie guia de controle de cavaco, que aumenta com a profundidade de corte quando esta excede a extensão da aresta de corte primária e do plano do canto. Desse modo, também o risco de excesso de quebra pode ser reduzido, uma vez que a distância aumenta para os cavacos mais largos, de modo que os mesmos são permitidos de desenvolver um maior raio de curvatura, antes de alcançarem a superficie guia direcionadora de cavaco.

ADICIONAL EXPLANAÇÃO SOBRE O ESTADO DA TÉCNICA

[00021] Na Patente U.S. No. 4.056.872, é divulgada uma pastilha de torneamento poligonal, de lado duplo, cuja aresta de corte individual primária principais retas, que divergem de inclui duas arestas uma aresta de ponta comum, que são inclinadas em relação ao plano neutro da pastilha de torneamento. Entretanto, nesse caso, cada aresta de corte auxiliar não está presente entre os pares de cantos, ao longo do mesmo lado da pastilha de torneamento. Assim, as arestas principais se estendem integralmente das arestas de ponta pertinentes para um ponto central, no qual elas diretamente se transformam entre si. Isso significa que as superficies de flanco direcionadoras de cavaco de uma região central se tornam altas e se elevam com um ângulo bastante gradual, imediatamente no interior da linha de aresta de corte. Portanto, cada cavaco largo e rijo irá rapidamente mergulhar dentro da superficie de flanco com uma maior força e com um risco óbvio de excesso de quebra e extrema geração de calor.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS ANEXOS

[00022] Nos desenhos: a figura 1 é uma ilustração esquemática, conforme mencionado acima, do curso geral de torneamento; - a figura 2 é uma vista em perspectiva de uma pastilha de torneamento, de acordo com a invenção; - a figura 3 é uma vista plana tomada de cima, da pastilha de torneamento mostrada na figura 2; - a figura 4 é uma vista lateral ampliada da mesma pastilha de torneamento; - a figura 5 é uma adicional vista panorâmica ampliada, mostrando o modelo da pastilha de torneamento, adjacente a um canto; - a figura 6 é uma vista plana, tomada de cima, do mesmo canto mostrado na figura 5; - a figura 7 é um corte (VII-VII) implementado na figura 6; as figuras 8-11 são vistas em seções transversais, mostrando o ângulo de calço da aresta de corte, em diferentes segmentos, ao longo do perimetro da pastilha de torneamento; - a figura 12 é uma seção correspondente à figura 7, embora ampliada, mostrando as diferenças de nivel entre diferentes porções incluidas no lado superior da pastilha de torneamento; - a figura 13 é uma vista detalhada, extremamente ampliada, mostrando o formato geométrico de uma primeira superficie de apoio, incluida em um calombo direcionador de cavaco, e de uma segunda superficie de apoio; - a figura 14 é uma seção longitudinal (XIV-XIV) provida na figura 13; - a figura 15 é uma seção bastante ampliada (XV- XV) provida na figura 13; a figura 16 é uma seção análoga (XVI-XVI) provida na figura 13; a figura 17 é uma vista plana detalhada, ilustrando a localização das duas superficies de apoio em relação à aresta de ponta da aresta de corte primária; - a figura 18 é uma vista panorâmica parcial, mostrando como a aresta de corte primária é angulada em relação ao plano neutro da pastilha de torneamento; a figura 19 é uma vista em perspectiva parcialmente seccionada, mostrando uma peça de trabalho tubular, assim como, uma pastilha de torneamento de acordo com a invenção, durante a usinagem da dita peça; - a figura 20 é uma vista em perspectiva similar a do outro ponto de visualização, mostrando a conexão da pastilha de torneamento com a peça de trabalho, durante o procedimento de torneamento; - a figura 21 é uma vista em perspectiva mais ampliada, mostrando a mesma conexão mostrada na figura 20; as figuras 22-24 representam vistas em perspectiva em corte, mostrando a pastilha de torneamento durante o torneamento, em diferentes profundidades de corte; e - a figura 25 é uma vista em detalhe ampliada, mostrando o espaçamento da pastilha de torneamento em um canto.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE PREFERIDA DA PASTILHA DE TORNEAMENTO, DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[00023] Nas figuras 2-4 é observado que a pastilha de torneamento (4) apresenta um formato básico poligonal e inclui um par de lados opostos superior e inferior, geralmente referidos por (5a, 5b), respectivamente. Na modalidade preferida mostrada, a pastilha de torneamento é de lado duplo, desse modo, os lados superiores e inferiores são idênticos. Por essa razão, apenas o lado superior (5a) será aqui descrito em detalhes.

[00024] No lado superior (5a), nesse caso, são incluidas diversas regiões mutuamente separadas (6, 7), que, individualmente incluem uma superficie plana (8), que serve como uma superficie de suporte quando a pastilha de torneamento é virada ao contrário e aplicada dentro de um assento no suporte da ferramenta (3) . Do total de oito regiões, quatro delas, a saber, as regiões (6) são localizadas na área dos cantos da pastilha de torneamento, enquanto as regiões (7) são colocadas aproximadamente na metade do caminho entre duas regiões dos cantos (6). Todas as superficies de suporte (8), ao longo do lado superior e do lado inferior, respectivamente, da pastilha de torneamento são posicionadas em um plano comum (US) e (LS), respectivamente, para simultaneamente serem capazes de se apoiar contra uma superficie de base plana do assento pertinente. Um plano neutro (NP) é posicionado na metade do caminho entre os planos (US) e (LS) e paralelo aos mesmos. As características geométricas descritas a seguir e que determinam o formato da pastilha de torneamento serão correlacionadas a esse plano neutro (NP).

[00025] No exemplo, a pastilha de torneamento é rômbica e inclui quatro cantos (Jl, J2, J3, J4) (ver a figura 2), que são opostos em modo de par entre si. Nos cantos (Jl, J2), a pastilha de torneamento é aguda, enquanto nos cantos (J3, J4) é obtusa. Embora os ângulos de canto possam variar, nesse caso, os ângulos agudos são de 80° e os ângulos obtusos de 100°. Entre os lados superior e inferior (5a, 5b) se estende uma superficie de folga periférica, geralmente, referida por (9) e que inclui uma pluralidade de superficies parciais, a saber, quatro superficies planas (10) e quatro superficies convexas (11), que são situadas nos cantos e formam transições redondas entre superficies planas adjacentes (10). Na figura 3, (Bl) designa um bissetor dos cantos agudos angulados (Jl, J2), enquanto (B2) designa um bissetor dos cantos obtusos angulados (J3, J4) . Um circulo inscrito, do tipo que é tradicionalmente usado para classificar o tamanho das pastilhas de torneamento é designado por (IC) . Na prática, a medida de (IC) das pastilhas de torneamento do tipo em questão pode ficar dentro da faixa de 6-25 mm. A espessura (t) da pastilha de torneamento (ver a figura 4), tal como, definida como a distância axial (a diferença de nivel) entre o plano mais baixo (LS) e uma ponta de corte (será descrito posteriormente) ao longo do lado superior (5a) é consideravelmente menor que a medida de (IC) . Numa modalidade protótipo, que forma o fundamento das figuras, a medida de (IC) corresponde a 12,7 mm e a espessura (t) a 4,76 mm.

[00026] Ao longo dos lados individuais, superior e inferior, respectivamente, são formados dois pares de arestas de corte diametralmente opostas (12), que estão situadas ao longo do bissetor (Bl) entre os cantos agudos (Jl, J2), assim como, ao longo do bissetor (B2), entre os cantos obtusos (J3, J4) . Dessas arestas de corte (12), aquelas situadas no cantos (Jl, J2) são de interesse no contexto da invenção. Embora todas as quatro arestas de corte, per si, sejam utilizáveis, somente um par pode ser usado em um e único suporte da ferramenta (3) . Por essa razão, somente as arestas de corte nos cantos agudos (Jl, J2) serão descritas em maiores detalhes.

[00027] De acordo com a descrição da invenção, deve ser observado que as presentes arestas de corte (12), doravante, serão denominadas de "arestas de corte primárias".

[00028] Conforme observado nas figuras 5 e 6, a aresta de corte individual primária (12) inclui três arestas parciais, a saber, uma aresta de ponta (14) situada em um canto, assim como, duas arestas principais (15), que convergem na direção da mesma e são individualmente formadas entre uma superficie de cavaco, na sua integridade designada por (16) e as superficies parciais (10, 11) da superficie de folga (9) . Destas superficies parciais, as superficies (10) são planas e, portanto, a ar esta individual principal (15) se torna reta quando visualizada em um plano em projeção frontal, enquanto a superficie parcial (11) é convexamente arqueada, por exemplo, parcialmente cilindrica, pelo que a aresta de ponta (14) se torna arqueada, por exemplo, parcialmente circular, quando visualizado em um plano em projeção frontal. A superficie convexa de folga (11) da aresta de ponta (14) se transforma nas superfícies parciais planas de folga (10), através das linhas de contorno verticais (17). Na figura 5, (EL) geralmente designa uma linha de aresta de corte periférica, entre a superfície de folga e o lado superior (ou face do cavaco) da pastilha de torneamento. Embora que também as referências (14) e (15) indiquem a linha de aresta de corte designada por (EL) , deve ser observado que as arestas de corte, na medida em que consistem de porções de material que são delimitadas entre uma superfície de cavaco e uma superfície parcial de folga, estas superfícies de folga se encontram entre si ao longo da linha de aresta de corte.

[00029] A superfície de cavaco designada integralmente por (16) inclui uma pluralidade de superfícies parciais, a saber, uma primeira superfície parcial de cavaco (16a), por trás da aresta de ponta (14), duas superfícies parciais de cavaco (16b) adjacentes às arestas principais (15), duas superfícies parciais de cavaco (16c) adjacentes às arestas de transição (18), assim como, duas superfícies parciais de cavaco (16d) adjacentes às arestas de corte auxiliares (19) . Além disso, a parte arqueada da linha de aresta de corte (EL) (entre a superfície parcial de cavaco (16a) e a superfície parcial de folga (11)) é designada por (EL14), enquanto as partes retas da linha de aresta de corte (entre as superfícies parciais de cavaco (16b) e as superfícies parciais de folga (10)) são designadas por (EL15).

[00030] Em profundidades de corte de tamanho médio (por exemplo, 1-2 mm), a principal remoção de cavaco é efetuada pela aresta individual principal (15), enquanto a aresta de ponta (14) tem a finalidade de, por um lado, operar sozinha em profundidades de corte pequenas (0,5-0,8 mm) e, por outro lado, limpar a superfície gerada da peça de trabalho, desconsiderando qual das duas arestas principais (15) está ativa (em maiores profundidades de corte).

[00031] Nas figuras 2 e 3, é ainda observado que a pastilha de torneamento inclui um furo central vazado (18), cujo eixo central é referido por (C2). Esse furo é idealizado para o recebimento de um parafuso para fixação da pastilha de torneamento no assento do suporte da ferramenta. O eixo central (C2) também forma um centro geométrico da pastilha de torneamento, na sua integridade. É axiomático que os dois cantos (Jl, J2) sejam equidistantemente separados do eixo central (C2). Também, as distâncias radiais do eixo central (C2) para os dois cantos (J3, J4) são igualmente grandes, embora menores que as distâncias para os cantos (Jl, J2) . Nesse sentido, deve ser mencionado que a pastilha de torneamento pode ser também fixada através de outros meios, diferentemente dos parafusos, por exemplo, grampos, alavancas ou meios similares. Nesses casos, a pastilha de torneamento pode ser fabricada sem os furos.

[00032] As duas arestas principais (15), que juntas com a aresta de ponta (14) formam a aresta de corte individual primária (12), são posicionadas em um plano comum (CP) (doravante denominado de "plano do canto"), que é inclinado em relação ao plano neutro (NP) . Assim, a aresta principal individual reta (15) se transforma em uma similar aresta de corte reta auxiliar (19) através de uma aresta de transição ligeiramente arqueada ou aresta intermediária (18). Quando as arestas de corte (15, 18, 19) são consideradas em um plano em projeção frontal (por exemplo, de acordo com as figuras 3 ou 6) , suas linhas de aresta individual de corte acompanham uma linha reta comum, devido à mesma borda na superficie parcial plana de folga (10). Entretanto, quando visualizada lateralmente, a aresta intermediária (18) é ligeiramente arqueada, como conseqüência de uma superficie parcial de cavaco (16c) disposta interiormente ser ligeiramente arqueada, ao mesmo tempo em que as linhas de aresta de corte (EL15 e EL19), respectivamente, da aresta principal (15) e da aresta de corte auxiliar (19) são retas, quando visualizadas lateralmente, mais precisamente, como conseqüência das superficies parciais de cavaco (16b, 16d) serem planas. Nesse sentido, deve ser observado que as diferentes superficies parciais de cavaco (16a, 16b, 16c, e 16d) são mostradas separadamente por meio de linhas de construção. Entretanto, essas linhas somente têm a finalidade de proporcionar o entendimento da existência das superficies parciais. Na prática, as superficies parciais em questão são incluidas em uma única superficie de cavaco continua e suave, pelo que, não pode ser percebida a olho nu.

[00033] Nesse sentido, deve ser indicado que o plano de canto inclinado (CP) é definido pelas linhas parciais da aresta de corte (EL14) e (EL15) , ao invés de ser por qualquer parte das superficies parciais individuais de cavaco (16a) e (16b), posicionadas no interior da mesma.

[00034] As arestas de corte auxiliares (19) (ver as figuras 4 e 5) se deslocam em paralelo ao plano neutro (NP) e são posicionadas em um plano de referência comum (RP) , que é escareado em relação ao plano (US) (ou LS) das superficies de suporte (8).

[00035] Uma característica fundamental da invenção é que a aresta de corte primária (12) tenha uma geometria de corte geralmente positiva, mais precisamente, de modo que as duas arestas principais (15) , que juntas com a aresta de ponta (14) formam a aresta de corte primária (12), tenham um ângulo de calço agudo da aresta de corte, quando visto a partir das seções ampliadas nas figuras 8-12. Assim, na modalidade protótipo, o ângulo de calço da aresta de corte (ai) na seção (VII) (ver as figuras 6 e 12) corresponde a 81,5°, isto é, um ângulo cujo ângulo complementar corresponde a 8,5°. A partir da seção (VII), o ângulo de calço da aresta de corte da aresta de ponta (14) aumenta sucessivamente a partir de 81,5° para 84,5°, até o final que é definido pela linha de contorno (17) . Nas seções (VIII) e (IX), isto é, ao longo da aresta principal (15), o ângulo de calço da aresta de corte (az) é constante e corresponde a 84,5° (ângulo complementar = 5,5°). Após isso, o ângulo (aa) aumenta novamente sucessivamente ao longo da aresta intermediária (18), para, finalmente, alcançar 90°, que é o ângulo de calço constante da aresta de corte (a4), ao longo de toda a aresta de corte auxiliar (19). É fato que isso significa que a geometria de corte da aresta de corte auxiliar será negativa, mas, entretanto, isso é vantajoso, de modo que a parte do cavaco que é removida ao longo da aresta de corte auxiliar é sempre larga e rija, o que induz que o cavaco nessa área submete a pastilha de torneamento a grandes esforços. Por essa razão, é favorável que o ângulo de calço da aresta de corte (04) seja reto ao longo apenas da aresta de corte auxiliar (19), pelo que, esta será então particularmente forte.

[00036] Para cada aresta de corte primária (12) existem meios controladores de cavaco na forma de superficies guias incluidas em um calombo (20), assim como, na região (6) disposta por trás.

[00037] Também, o formato do calombo (20) é esclarecido por meio de linhas de construção imaginárias, a saber, uma linha limite inferior (22) e uma linha limite superior (23) (ver as figuras 5 e 13) . Destas, a linha inferior (22) assinala onde o calombo começa a se elevar em relação às superficies parciais envolventes de cavaco (16a, 16b) , enquanto a linha superior (23) distingue uma parte inferior do calombo de uma parte superior. A partir das ilustrações de geometria ampliada mostradas nas figuras 13 e 14, é observado que uma superficie de apoio que se inclina para frente/descendentemente (24) é incluida numa transição entre as partes superiores e inferiores do calombo. A dita superficie de apoio (24) é geralmente alongada e apresenta um formato convexamente arqueado. A extensão alongada é transversal em relação ao bissetor (Bl), mais precisamente, de modo a que a linha limite inferior arqueada (22) tenha um ponto de ápice (AP) situado ao longo do bissetor (Bl) e inclua duas linhas parciais simetricamente refletidas em arco, que se estendem a partir do ponto de ápice (AP) para um par de pontos terminais opostos (EP1), situados ao longo de uma linha de referência reta (RL) , que intercepta o bissetor em um ângulo reto, em um ponto intermediário (MP1), entre os pontos terminais (EP1). A distância entre os pontos terminais (EP1), que determina a largura da superficie de apoio (e do calombo) é maior que a distância entre os pontos (MP1) e (AP).

[00038] Na modalidade preferida mostrada, a superficie de apoio (24) apresenta tal grande largura, que, também, a distância entre o centro (MP1) e o ponto individual terminal (EP1) é um pouco maior que a distância entre (MP1) e (AP). Outra característica da superficie de apoio (24) é que o ângulo de inclinação (βi) da mesma, em seções verticais arbitrárias através do centro (MP1), diminui de um maior valor em uma seção ao longo do bissetor (Bl) para um menor valor em uma seção através do ponto individual terminal (EP1). Em outras palavras, a inclinação se torna cada vez mais plana na direção de (AP) para (EP1). Mediante esse formato do calombo e da superficie de apoio do mesmo, é conseguido que um cavaco relativamente largo e rijo, que primeiramente é removido ao longo da aresta principal (15) e, possivelmente, sua extensão nas arestas de corte (18, 19) será submetido a um cuidadoso direcionamento, quando o mesmo sucessivamente desliza para cima, ao longo do lado do calombo. A fim de contrabalançar o excesso de quebra desses cavacos, a parte superior ou coroa do calombo (20) apresenta, além disso, uma moderada altura acima da superficie de cavaco envolvente. 0 formato arqueado bidimensional do calombo (20) pode também ser descrito como o raio de curvatura (ri) , disposto lateralmente ao calombo (ver a figura 15) , e sendo maior que o raio (rz) ao longo do bissetor (ver a figura 14).

[00039] Durante o trabalho de desenvolvimento da invenção, foi verificado que o calombo (20) e a superficie de apoio (24) do mesmo, nem sempre proporcionaram a desejada capacidade de direcionamento de cavaco para esses cavacos estreitos que são produzidos quando a profundidade de corte é pequena e a alimentação é relativamente grande, isto é, cavacos estreitos e grossos. Assim, esses cavacos tentam passar ("pular") pela superficie de apoio sem que a mesma seja capaz de direcionar os mesmos na desejada direção. A fim de reduzir esse risco, a pastilha de torneamento de acordo com a invenção foi também formada com uma segunda superficie de apoio (25) (ver as figuras 5 e 6) , que está posicionada a uma determinada distância atrás da primeira superficie de apoio (24), e apresenta sua parte superior situada em um nivel mais alto que da parte superior da primeira superficie de apoio. Na modalidade preferida mostrada, o calombo (20) e a região (6) são integrados através de uma crista, que é integralmente designada por (26), e se eleva a partir de uma extremidade mais baixa em uma depressão (27) (ver também a figura 12), situada em um nivel abaixo da coroa do calombo (20), para uma extremidade mais alta em nivel com a superficie de suporte superior (8) da região (6). A crista (26) é principalmente delimitada pelas superficies de flanco acima mencionadas (21), que se estendem descendentemente a partir de uma linha de cumes comum (imaginária) (28), assim como, na extensão para frente das superficies de flanco (29) (ver a figura 6) que delimitam a região (6) em outros aspectos. A segunda superficie de apoio (25) está incluida em um carne (30), que é formado sobre a crista (26) (ver as figuras 5 e 6) e se afunila na direção posterior, com relação à direção da linha de cumes (28).

[00040] Deve ser também observado que a parte traseira da região (6) apresenta um formato de contorno tipo sela de bicicleta. O segmento traseiro largo da superficie de suporte (8) , portanto, irá proporcionar um satisfatório suporte lateral.

[00041] Agora, é feita referência à figura 12, a qual ilustra as diferenças de nivel entre as porções de superficie que determinam a topografia do lado superior da pastilha de torneamento, adjacente aos cantos individuais (Jl, J2). Na modalidade protótipo anteriormente mencionada (IC = 12,7 mm e t = 4,76 mm), a diferença de nivel (Hl) entre a superficie de suporte (8) da região (6) e o plano de referência (RP) corresponde a 0,300 mm, e a diferença de nivel (H2) entre a ponta de corte (S) da aresta de ponta (14) e o plano de referência (RP) corresponde a 0,200 mm. As correspondentes diferenças de nivel entre (RP) e, por sua vez, a linha de contorno (22) (situada em um furo entre a superficie de apoio (24) e a superficie parcial de cavaco (16a)), o ponto mais baixo da crista (26) (situado na depressão (27) entre o lado posterior do calombo (20) e a segunda superficie de apoio (25)), a coroa do calombo (20) e o cume do carne (30) são designados por (H3, H4, H5, e H6) rrespectivamente. Na modalidade protótipo, (H3) corresponde a 0,144 mm, (H4) a 0,181 mm, (H5) a 0,198 mm e (H6) a 0,249 mm. Consequentemente, segue que a segunda superficie de apoio traseira (25) se projeta 0,051 mm (0,249-0,198) mais alta que a primeira, a partir da superficie de apoio (24) . Os cavacos estreitos que passam pela superficie de apoio dianteira (24) sem serem submetidos a um diferente direcionamento, portanto, irão, com maior certeza, colidir na projetante segunda superficie de apoio (25) e serão direcionados lateralmente pela mesma.

[00042] Como a primeira superficie de apoio (24), a segunda superficie de apoio (25) apresenta, geralmente, um formato alongado e convexamente arqueado, assim como, é transversal em relação ao bissetor (Bl) . O formato e o posicionamento da segunda superficie de apoio (25) são vistos com maiores detalhes nas figuras 13-17. Conforme pode ser melhor visto nas figuras 13 e 14, a superficie de apoio (25) se estende para baixo/para frente, a partir de uma longa superficie de transição estreita (25a) (chamada de transição de raio), que é delimitada entre as linhas limites (35, 36) . A superficie de transição se estende entre dois pontos terminais (EP2), entre os quais se dispõe um centro (MP2), que, como (MP1), é posicionado ao longo do bissetor (Bl). A distância entre os pontos terminais (EP2) define a largura da segunda superficie de apoio, que é designada por (W2) . 0 ângulo geral de inclinação (βs) da segunda superficie de apoio (25) é no referido exemplo um pouco maior que o ângulo de inclinação (βi) da primeira superficie de apoio (24). No exemplo, o ângulo (β2) corresponde, consequentemente, a 34° e o ângulo (βi) corresponde a 27°.

[00043] Continuando a referência às figuras 13 e 14, deve ser observado no presente contexto, que o ponto mais alto (TP) da coroa do calombo (20) é posicionado um pouco na frente da seção transversal (XV-XV) que se desloca entre os dois pontos terminais (EP1), que determinam a largura (Wl) da superficie de apoio (24).

[00044] Na figura 15, é mostrado que a coroa do calombo (20) apresenta um formato sucessivamente mais plano, a partir da metade da coroa na direção dos pontos terminais (EP1) . Na área intermediária, a coroa apresenta (e, desse modo, a primeira superficie de apoio (24)) em conformidade, um raio de curvatura comparativamente maior, que é designado por (ri) . Conforme claramente observado na figura 15, a segunda superficie de apoio (25) disposta por trás e a superficie de transição (25a) da mesma, se projetam em relação à primeira superficie de apoio (0,051 mm, de acordo com o exemplo anterior).

[00045] Na figura 16 (ver a seção (XVI-XVI) na figura 13) é mostrado, por um lado, como a parte superior (25a) da segunda superficie de apoio (25) está situada em um nivel consideravelmente mais alto que o nivel mais baixo da depressão (27), ao longo do bissetor (Bl) e, por outro lado, como a largura (W2) da segunda superficie de apoio (25) é consideravelmente menor que a largura (Wl) da primeira superficie de apoio. No exemplo, (Wl) corresponde a 1,0 mm e (W2) a 0,6 mm. A largura (W2) pode variar para cima ou para baixo, com relação ao último valor mencionado. Entretanto, (W2) deve corresponder a pelo menos 50% do valor de (Wl).

[00046] Na figura 17, é ilustrado o posicionamento das duas superficies de apoio (24, 25) em relação à aresta de ponta (15) . No exemplo, o raio do canto (rn) corresponde a 0,8 mm, ou seja, um setor interior à aresta de ponta (14), tendo um ângulo de arco de 100° (180°-80°). Conforme claramente observado na figura 17, a distância radial entre a ponta de corte (S) e o centro (MP1) é menor que o raio (rn) . No exemplo, (Ll), consequentemente, corresponde à aproximadamente 0,7 mm. Em outras palavras, a primeira superficie de apoio (24) é situada próxima da aresta de ponta (15), a fim de ser rapidamente colidida por um cavaco estreito, do tipo que primeiramente é removido somente ao longo da aresta de ponta (15) . Além disso, a segunda superficie de apoio (25) , por sua vez, é situada próxima da superficie de apoio dianteira (24), de modo que a distância (L2) é menor que (Ll). No exemplo, (L2) corresponde a 0,3 mm, isto é, menos da metade da medida de (Ll) . Nesse sentido, deve ser observado que a segunda superficie de apoio (25) (ver a figura 6) se encontra situada a uma significativa distância, em frente à parte dianteira da superficie de suporte plana (8) . Assim, a última distância mencionada é um pouco maior que a distância (Ll + L2) entre a ponta de corte (S) e a segunda superficie de apoio (25). Os cavacos que são obtidos direcionados pela primeira superficie de apoio (24), ou em todos os casos, pela superficie de apoio (25) disposta atrás, irão, desse modo, ser direcionados lateralmente, em um satisfatório tempo, antes de alcançarem a superficie de suporte (8). Em outras palavras, os cavacos são direcionados lateralmente, sem serem capazes de danificar a superficie de suporte (8) , caso esta não seja utilizada até depois da inversão da pastilha de torneamento.

[00047] Nas figuras 6-12, é observado que o ângulo de calço da aresta de corte (oq) na seção (VII) corresponde a 81,5° (cujo ângulo complementar corresponde a 8,5°). No exemplo, a superficie parcial de cavaco (16a) se apresenta na forma de uma superficie plana (pode, também, ser ligeiramente arqueada). Isso significa que o ângulo de inclinação do plano de canto (CP) (ver também a figura 18) em relação ao plano de referência (RP) (assim como, ao plano neutro (NP)), corresponde a 8,5°. A partir da seção (VII) , o ângulo de calço da aresta de corte (aj aumenta na direção da seção (VIII), mais precisamente, para um valor («2) de 84,5°. Esse ângulo é constante ao longo de toda a aresta principal (15) (ver as figuras 8 e 9). Ao longo da aresta intermediária (18), que está situada ao longo da superficie parcial arqueada de cavaco (16b), o ângulo de calço da aresta de corte (a3) aumenta sucessivamente de 84,5° para 90°, no segmento onde a aresta intermediária (18) se transforma na aresta de corte auxiliar (19) (ver a figura 11) . No exemplo, o ângulo de calço da aresta de corte («4) é constante, de 90°, ao longo de toda a aresta de corte auxiliar (19), envolvendo que a mesma, per si, apresenta uma geometria de corte negativo, mas, desse modo, também uma resistência consideravelmente maior do que as arestas de corte (14, 15, 18).

FUNCIONAMENTO DA INVENÇÃO

[00048] Para explicar o funcionamento da pastilha de torneamento de acordo com a invenção, é feita referência às figuras 19-25. A figura 19 ilustra uma peça de trabalho (2), que é girada em torno de um eixo central (Cl), que é contido em um plano horizontal referido por (HP) . A usinagem da peça de trabalho é realizada por meio da pastilha de torneamento (4), que durante a sua alimentação longitudinal na direção da seta (F) produz um cavaco designado por (CH). Durante o torneamento, a pastilha de torneamento (4) é (através do suporte pertinente (3), conforme a figura 1) adicionada a uma posição espacial, na qual as duas arestas principais retas (15) da aresta de corte primária (12), mais precisamente, as linhas da aresta de corte (EL15) da mesma, são posicionadas no plano horizontal (HP), e a aresta de ponta (14), como, também, a aresta principal ativa (15) proporcionam uma geometria de corte positivo. Simultaneamente, a superficie de folga (9) (que é perpendicular ao plano neutro (NP), mas angulada em relação à superficie parcial de cavaco (16b)) da pastilha de torneamento, irá se livrar das superficies em formato de anel (SA) (plana) e (SB) (côncava) que são submetidas à usinagem. Se o ângulo (aj na seção (VII) (ver a figura 12) corresponder a 81,5°, o ângulo de folga (À) (ver a figura 25) entre a superficie côncava (SB) e a superficie parcial de folga (11) da pastilha de torneamento na ponta irá corresponder a 90-81,5 = 8,5°. Uma correspondente folga (não mostrado) é também obtida em relação à superficie plana (SA), mais precisamente, com um ângulo de folga que é um ângulo complementar ao ângulo de calço da aresta de corte na seção (IX) (figura 9), isto é, no exemplo, 90-84,5 = 5,5°.

[00049] Nas figuras 22-24, é mostrado como o torneamento é realizado em diferentes profundidades de corte (ap). Na figura 22 a profundidade de corte (apl) é minima, por exemplo, da ordem de 0,5-0,8 mm. Nesse sentido, a remoção do cavaco é essencialmente feita somente ao longo da aresta de ponta (14) (que, no exemplo, apresenta um raio de 0,8 mm) . Devido ao principio de que partes infinitesimais do cavaco são dirigidas de modo perpendicular à aresta de corte, o cavaco, nesse caso, irá se tornar de seção transversal arqueada e irá obter uma direção de fluxo de cavaco com um ângulo moderado, em relação ao bissetor (Bl). Após o momento da remoção, o cavaco acompanha a superficie parcial de cavaco (16a) , de modo que após um curto periodo de tempo (conforme a distância Ll) colide com a superficie de apoio dianteira (24) do calombo (20) . Se o cavaco, por acaso, não for submetido ao desejado direcionamento por meio da dita superficie de apoio (24), o mesmo irá se deslocar para a direção posterior, de modo a colidir com a superficie de apoio traseira (25) situada mais alta, que, com maior confiabilidade, irá direcionar lateralmente para longe o cavaco (da maneira indicada na figura 19) . Desse modo, o cavaco será quebrado em pedaços ou fragmentado, por exemplo, afundando contra a superficie de cavaco pelo lado ou por trás da região (6) , ou contra a superficie de folga conectora (9) da pastilha de torneamento.

[00050] Nos exemplos, de acordo com as figuras 22 e 23, as profundidades de corte (ap2) e (ap3) são maiores. Isso significa, por um lado, que uma parte principal do cavaco será removida ao longo da aresta reta principal (15) e, numa proporção variável, também ao longo das arestas de corte (18) e (19) e, por outro lado, que a direção de fluxo do cavaco é modificada e forma um ângulo crescente com relação ao bissetor (Bl), quando a profundidade de corte aumenta. Além disso, o cavaco se torna plano ou retangular na maior parte de sua seção transversal, entretanto, com exceção de uma porção de aresta mais fina (desgastada) , terá um formato curvo produzido pela aresta de ponta (14). Isso significa que uma maior parte do cavaco com o aumento da profundidade de corte, irá colidir e ser direcionado pela superficie de flanco (21) . Caso não apenas a profundidade de corte, mas, também, a alimentação tiver sido aumentada, a rigidez do cavaco se torna agora consideravelmente maior do que no primeiro exemplo (conforme ocorre com lâmina de grama/cana). Entretanto, apesar do aumento de rigidez, o cavaco será direcionado de uma maneira cuidadosa, embora diferente, acima de tudo, como conseqüência da distância perpendicular da linha de aresta de corte até a superficie de flanco (21), aumentando com o aumento da profundidade de corte, mas, também, como conseqüência da superficie de flanco (21), assim como, das superficies laterais do calombo (20) e do carne (30) serem relativamente planas, isto é, se elevando em moderados ângulos de passo. O calombo (20) é o ponto mais alto na disposição do ponto (TP) e diminui sucessivamente na direção dos pontos terminais (EP) . Por essa razão, essas superficies não proporcionam quaisquer obstáculos abruptos, contra os quais o cavaco mais espesso poderia se romper. Nesse sentido, deve ser particularmente enfatizado que nem o carne (30) e nem a segunda superficie de apoio (25) incluida no mesmo contribuem com qualquer risco excessivo de ruptura, pelo fato de a segunda superficie de apoio (25) se projetar mais alta (0,051 mm) do que a primeira superficie de apoio (24), mais precisamente, como conseqüência de o carne estar posicionado a uma maior distância lateral da linha de aresta de corte reta, ao longo da superficie parcial de folga plana (10) e das superficies de flanco da mesma, se inclinando planamente para baixo, a partir do cume mais alto do carne. Além disso, a segunda superficie de apoio (25) apresenta uma largura limitada (W2) . Também, de maior significância é o fato de as superficies de flanco (21) apresentarem uma altura de no máximo 0,400 mm, adequadamente, de 0,300 mm, como apresentado no exemplo, de acordo com o mostrado na figura 12 .

[00051] Uma vantagem da invenção é que a aresta de corte primária (aresta de ponta + aresta principal) se torna de fácil corte como conseqüência de sua geometria de corte positivo. Além disso, a capacidade de direcionamento de cavaco da pastilha de torneamento será satisfatória e confiável durante todas as condições variáveis que possam ocorrer durante o torneamento prático, tais como, profundidades de corte variáveis, alimentação variável, e usinagem de materiais diferentes (cujas propriedades inerentes podem proporcionar ao cavaco uma caracteristica mais variável, por exemplo, com relação aos raios de curvatura). Especificamente, a remoção do cavaco, assim como, a formação de cavaco em profundidade de corte pequena se torna substancialmente aperfeiçoada, sem que a formação de cavaco em profundidade de corte grande seja prejudicialmente afetada.

[00052] Em todas as figuras apresentadas, as arestas de corte em questão mostraram arestas pontudas, de modo que a superficie de cavaco e a superficie de folga convergem em uma linha fina, ou seja, a linha da aresta de corte. Na prática, a dita linha da aresta de corte pode ser mais forte, por exemplo, mediante escovamento ou por meio de uma superficie de reforço chanfrada mais estreita (largura máxima de 0,05 mm).

MODIFICAÇÕES POSSÍVEIS DA INVENÇÃO

[00053] A invenção não está limitada apenas à modalidade descrita acima e mostrada nos desenhos. Assim, as superficies guias direcionadoras de cavaco dos meios de formação de cavaco podem ser modificadas de diversas maneiras. Por exemplo, o calombo dianteiro, que inclui a superficie de apoio idealizada primeiramente para os cavacos finos, pode ser separada da parte da região que se dispõe por trás, incluindo as superficies de flanco, que têm a finalidade de direcionar os cavacos mais largos e mais rijos. Também, é possivel formar as ditas superficies de flanco sobre outros elementos projetantes, diferentes das regiões, que simultaneamente incluem uma superficie de suporte. Além disso, é possivel implementar a invenção em pastilhas de torneamento apresentando outro formato básico diferente de tetragonal, por exemplo, um formato triangular. Deve ser ainda mencionado que a aresta de corte auxiliar da pastilha de torneamento, que está posicionada em um nivel moderado abaixo do plano no qual as superficies de suporte se encontram localizadas, também pode ser ligeiramente arqueada, ao invés de ser totalmente reta. Além disso, é também possivel formar a aresta de corte auxiliar com uma moderada geometria de corte positivo, por exemplo, tendo o formato de um ângulo de calço da aresta de corte dentro da faixa de 87-90°.

Claims

1. Pastilha de torneamento intercambiável, de lado duplo, apresentando um formato básico poligonal, compreendendo uma pluralidade de cantos (Jl, J2, J3, J4), uma superficie de folga periférica (9) e lados superiores e inferiores idênticos (5a, 5b) , nos quais são incluidas superficies de suporte planas (8) posicionadas em planos de referência (US, LS), ditas superficies de suporte sendo paralelas entre si e a um plano neutro (NP), que está situado na metade do caminho entre os planos de referência e na direção dos quais a superficie de folga (9) se estende com um ângulo reto, uma pluralidade de arestas de corte primárias (12) que são formadas ao longo do lado superior e do lado inferior, individualmente incluindo uma aresta de ponta (14) situada em um canto, e duas arestas principais (15) que convergem na direção da mesma e se desviam em relação a um bissetor (Bl) , a aresta de ponta (14) sendo formada entre uma superficie parcial dianteira de cavaco (16a) e uma parte convexa (11) da superficie de folga (9) e, portanto, tendo uma linha de aresta de corte arqueada (EL14), enquanto as arestas de corte principais (15) são formadas entre as superficies parciais laterais de cavaco (16b) e as partes planas (10) da superficie de folga (9) e, portanto, tendo linhas de aresta de corte retas (EL15), pelo menos as arestas principais (15) tendo as linhas de aresta de corte (EL15) das mesmas situadas em um plano de canto comum (CP), o qual é inclinado em relação a um plano neutro (NP) na direção do respectivo plano de referência (US, LS) , se transformando em linhas de corte auxiliares (19) , que se deslocam em paralelo ao plano neutro (NP), e ainda pares separados de arestas de corte primárias (12) colocados nos cantos, além do que superficies guias controladoras de cavaco (21, 24) são posicionadas no interior das ditas superficies parciais de cavaco (16a, 16b) , caracterizada pelo fato de que a aresta de corte individual primária (12) apresenta, geralmente, uma geometria de corte positiva, de modo que não apenas um ângulo de calço da aresta de corte («2) entre o cavaco e as superficies parciais de folga (16b, 10) da aresta individual principal (15), mas, também, o ângulo de calço da aresta de corte (otj entre o cavaco e as superficies parciais de folga (16a, 11) da aresta de ponta (14) sejam agudos, em seções arbitrárias ao longo das respectivas linhas de aresta de corte (EL15, EL14).

2. Pastilha de torneamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que não apenas as linhas de aresta de corte (EL15) das arestas principais (15), mas, também, a linha da aresta de corte (EL14) da aresta de ponta (14) sejam coletivamente situadas no dito plano do canto (CP).

3. Pastilha de torneamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o ângulo de calço (a) da aresta de corte primária (12) aumenta do menor valor (ai) numa seção (VII) ao longo do bissetor (Bl), entre as arestas principais (15), na direção do maior valor («2) , mais próximo da aresta individual de corte auxiliar (19).

4. Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a aresta individual principal (15) se transforma na aresta de corte auxiliar (19) através de uma aresta de transição arqueada (18), em que o ângulo de calço da aresta de corte (a3) da aresta de transição (18) sucessivamente aumenta na direção a partir da aresta principal (15) , para a aresta de corte auxiliar (19) .

5. Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a diferença de nivel entre a superficie de suporte (8) e um plano de referência (RP) comum às ditas arestas de corte auxiliares (19) corresponde, no máximo, a 0,400 mm.

6. Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as superficies guias direcionadoras de cavaco são inclinadas com um ângulo de folga que corresponde a no máximo 30°, com relação ao plano neutro.

7. Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as ditas superficies guias compreendem, por um lado, uma superficie de apoio (24) incluida em um calombo (20) , o qual está situado por trás da aresta de ponta (14), ao longo do bissetor (Bl), entre as arestas principais (15) e, por outro lado, um par de superficies de flanco (21) incluidas em uma região (6) , situadas por trás do calombo (20) e nas quais também a superficie de suporte (8) está incluida, a superficie de apoio (24) sendo convexamente arqueada e tendo uma dimensão de comprimento que se desloca transversalmente em relação ao bissetor (Bl) , e a superficie de apoio se inclinando em um ângulo que diminui a partir de um maior valor (βi), ao longo do bissetor (Bl), na direção de um menor valor, numa seção (XV—XV) perpendicular ao bissetor.

8. Pastilha de torneamento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que numa determinada distância atrás do calombo (20) é formada uma segunda superficie de apoio (25) , cuja parte superior está situada em um nivel mais alto que a parte superior da primeira superficie de apoio (24), e que apresenta uma largura (W2) que é menor que a largura da primeira superficie de apoio (24), embora correspondendo a pelo menos 50% da mesma.

9. Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o plano do canto (CP) apresenta um ângulo de inclinação em relação ao plano neutro (NP) incluido na faixa de 6°-ll°.

10. Pastilha de torneamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o ângulo de inclinação do plano do canto (CP) em relação ao plano neutro (NP) é de 8,5°.

11. Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a aresta de corte primária (12) e o plano do canto (CP) apresentam uma extensão que corresponde, no máximo, a uma profundidade de corte (ap) de 2-5 vezes o raio (rn) da aresta de ponta.

12. Pastilha de torneamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a extensão da aresta de corte primária (12) e do plano do canto (CP) corresponde a uma profundidade de corte (ap) de 3,75 vezes o raio (rn) da aresta de ponta.

13.Pastilha de torneamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que uma distância na direção perpendicular, a partir da linha de aresta de corte (EL) até a superficie guia controladora de cavaco (21) , aumenta com a profundidade de corte (ap) , quando esta excede a extensão da aresta de corte primária (12) e do plano do canto (CP)