BR102014028352A2 - cartucho para um suporte de ferramenta de fendilhamento, correspondente suporte de ferramenta de fendilhamento, kit e montagem dos mesmos - Google Patents
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Abstract
resumo "cartucho para um suporte de ferramenta de fendilhamento, correspondente suporte de ferramenta de fendilhamento, kit e montagem dos mesmos" a presente invenção propõe um cartucho para um suporte de ferramenta de fendilhamento (60), o cartucho se estendendo ao longo de um plano de média espessura, sendo contornado no plano de média espessura por superfícies 10 periféricas do cartucho (20), compreendendo: uma superfície de aperto (28); uma superfície traseira (26) para fixação do suporte de ferramenta de fendilhamento (60) ao longo de uma direção de aparafusamento (44); uma superfície dianteira (24); o cartucho (20) compreendendo um canal de 15 resfriamento ( 30) que se estende ao longo de uma direção ( 34) , a partir da superfície traseira ( 2 6) para a superfície dianteira (24); a direção de aparafusamento (44) e a direção de extensão (34) do canal de resfriamento (30) sendo incluídas no plano de média espessura do cartucho 20 (20). a invenção propõe ainda um suporte de ferramenta de fendilhamento, compreendendo uma superfície dianteira superior ( 62) para fixação mediante aparafusamento à superfície traseira (60) do cartucho proposto (20).
Description
"CARTUCHO PARA UM SUPORTE DE FERRAMENTA DE FENDILHAMENTO, CORRESPONDENTE SUPORTE DE FERRAMENTA DE FENDILHAMENTO, KIT E MONTAGEM DOS MESMOS" Campo da Invenção [001] A presente invenção está correlacionada a um cartucho para um suporte de ferramenta de f endilhamento e a um suporte de ferramenta de fendilhamento, adaptado para receber o cartucho para prender uma pastilha de corte.
[002] O campo técnico de usinagem por fendilhamento é uma parte do campo geral de usinagem por torneamento. Esse campo técnico especifico de usinagem é submetido a limitações de acessibilidade da superfície a ser entalhada, ou seja, a cabeça da ferramenta de fendilhamento deve ser suficientemente longa para usinar a base da fenda usinada e suficientemente estreita para entrar na fenda usinada, ao mesmo tempo em que deve deixar um suficiente espaço para descarte do cavaco.
[003] Além disso, a limitação de acessibilidade é reforçada quando da usinagem de uma fenda profunda, como, por exemplo, no fendilhamento profundo de um disco de turbina. A figura 1 mostra uma montagem conhecida (10) de um suporte de ferramenta de fendilhamento (16) com uma braçadeira (12) para aperto da pastilha de corte (80) no dito suporte de ferramenta de fendilhamento (16). A braçadeira (12) é fixada por um parafuso (14) disposto na porção da montagem (10) que entra na fenda usinada. Esse tipo de montagem, também referido como uma "lâmina" permite, conforme mostrado na figura 2, a usinagem de uma fenda profunda (96) em um disco de turbina (98) . Essa lâmina (10) pode ser montada a um sistema adaptador (88), que proporciona um preciso posicionamento e resfriamento para a lâmina (10) .
Essa lâmina, de fato, é provida com um canal de resfriamento (18) para resfriamento da aresta de corte de processamento (82) da pastilha de corte (80). Entretanto, a direção do resfriamento e, consequentemente, o impacto do jato do meio refrigerante é determinado pelo suporte de ferramenta (10).
[004] Assim, a presente invenção tem por objetivo oferecer uma ferramenta de corte para fendilhamento profundo, tendo uma melhor flexibilidade com relação ao impacto do jato do meio refrigerante.
[005] Esse objetivo é alcançado com um cartucho para um suporte de ferramenta de fendilhamento, o cartucho se estendendo ao longo de um plano de média espessura, sendo flangeado entre um lado esquerdo e um lado direito, a extensão do cartucho ao longo do plano de média espessura sendo contornada no plano de média espessura por superfícies periféricas do cartucho, as superfícies periféricas do cartucho compreendendo: - uma superfície de aperto para apertar por contato uma pastilha de corte no suporte da ferramenta de fendilhamento; - uma superfície traseira para fixar por aparafusamento o cartucho ao suporte de ferramenta de fendilhamento, ao longo de uma direção de aparafusamento; e - uma superfície dianteira; - e em que o cartucho compreende um canal de resfriamento que se estende ao longo de uma direção, a partir da superfície traseira para a superfície dianteira; e a direção de aparafusamento e a direção de extensão do canal de resfriamento são incluídas no plano de média espessura do cartucho.
[006] As modalidades preferidas do cartucho são definidas nas reivindicações dependentes. Então, é ainda proposto que: a superfície de aperto forme um plano de aperto para contato com um lado superior da pastilha de corte e que a superfície traseira se estenda ao longo de um plano, o ângulo formado entre o plano da superfície traseira e o plano de aperto sendo inferior ou igual a 70°; a superfície traseira compreenda dois furos de aparafusamento, para fixação mediante aparafusamento do cartucho ao suporte de ferramenta de fendilhamento, ao longo da direção de aparafusamento; - a superfície traseira se estenda ao longo de um plano, onde o ângulo agudo formado entre o plano da superfície traseira e a direção de aparafusamento é maior ou igual a 60°, preferivelmente, maior ou igual a 75°; a superfície traseira compreenda um recesso para recebimento de um pino de posicionamento lateral do suporte de ferramenta de fendilhamento durante a fixação do cartucho ao suporte de ferramenta de fendilhamento por meio de aparafusamento; a espessura do cartucho seja inferior a 20 mm, preferivelmente, inferior a 13 mm.
[007] 0 objetivo da invenção é também alcançado com um suporte de ferramenta de fendilhamento para usinagem de uma peça de trabalho, mediante torneamento com remoção de material da peça de trabalho em um lado superior do suporte de ferramenta de fendilhamento, o dito suporte de ferramenta de fendilhamento compreendendo; - uma superfície dianteira superior para fixação por aparafusamento à superfície traseira do cartucho proposto; - um recesso dianteiro para recebimento do cartucho e de uma pastilha de corte; e - um canal de resfriamento superior terminando na superfície dianteira superior.
[008] As modalidades preferidas do suporte de ferramenta de fendilhamento são definidas pelas reivindicações dependentes. Assim, é ainda proposto que: - o suporte de ferramenta de fendilhamento compreenda: uma porção inferior do recesso dianteiro adaptada para recebimento de um calço removível, definindo uma bolsa para uma pastilha de corte; uma superfície dianteira inferior definindo a porção inferior do recesso dianteiro; e um canal de resfriamento inferior terminando na superfície dianteira inferior; preferivelmente, o suporte de ferramenta de fendilhamento é montado com o calço removível aparafusado ao suporte de ferramenta, desse modo, definindo a bolsa para recebimento de uma pastilha de corte, o calço removível apresentando um canal de resfriamento continuando o canal de resfriamento do suporte de ferramenta de fendilhamento, de modo a lubrificar a peça de trabalho no lado do espaçamento da pastilha de corte; - o suporte de ferramenta de fendilhamento compreende uma bolsa para recebimento de uma pastilha de corte e em que: a bolsa compreende uma base reta para posicionar em uma posição de corte uma pastilha de corte recebida na bolsa; e em que a superfície dianteira superior se estende ao longo de um plano; - o ângulo formado dentro do recesso dianteiro, a partir da base reta e do plano de extensão da superfície dianteira superior é menor ou igual a 75°, preferivelmente, menor ou igual a 70°; - o suporte de ferramenta de fendilhamento apresenta uma porção adaptada para entrar em uma fenda usinada durante o torneamento, a porção se estendendo ao longo de um plano de média espessura, adaptado para ser ortogonal em relação ao eixo de rotação da peça de trabalho durante o torneamento, e em que a direção da extensão do canal de resfriamento na superfície dianteira superior e na direção de aparafusamento da superfície dianteira superior forma no plano de média espessura um ângulo inferior ou igual a 30°, preferivelmente, inferior ou igual a 15°; - o suporte de ferramenta de fendilhamento apresenta uma porção adaptada para entrar em uma fenda usinada durante o torneamento, a dita porção tendo uma espessura inferior a 20 mm, preferivelmente, inferior a 13 mm.
[009] O objetivo da invenção é também alcançado com um kit contendo o cartucho proposto, como, também, com o proposto suporte de ferramenta de fendilhamento. Preferivelmente, é proposto no kit que: - com relação ao cartucho: - a superfície de aperto forme um plano de aperto para contato com um lado superior de uma pastilha de corte recebida na bolsa do suporte de ferramenta, e a superfície traseira do cartucho se estenda ao longo de um plano; e - com relação ao suporte de ferramenta de fendilhamento; - a superfície dianteira superior se estenda ao longo de um plano; e - o suporte de ferramenta de fendilhamento compreenda uma bolsa, compreendendo uma base reta para posicionar em uma posição de corte uma pastilha de corte recebida na bolsa; - em que um recesso é formado no suporte de ferramenta de fendilhamento entre a base reta da bolsa e a superfície dianteira superior, para recebimento da pastilha de corte e do cartucho; e - em que o ângulo formado dentro do recesso, a partir da base reta e do plano de extensão da superfície dianteira superior do suporte da ferramenta é menor de pelo menos 0,25° em relação ao ângulo formado entre o plano da superfície traseira e o plano de aperto do cartucho.
[010] É ainda pretendida a montagem do kit proposto e de uma pastilha de corte, em que o suporte de ferramenta de fendilhamento compreende uma bolsa, a pastilha de corte sendo apertada na bolsa pelo cartucho aparafusado na superfície traseira, na superfície dianteira superior do suporte de ferramenta.
[011] Características e vantagens adicionais serão apresentadas na seguinte descrição de modalidades da invenção, fornecidas como exemplos não limitativos, fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma conhecida ferramenta de corte para fendilhamento profundo; - a figura 2 é uma vista em perspectiva da ferramenta de corte mostrada na figura 1, durante o fendilhamento de um corte de um disco de turbina; - a figura 3 é uma vista em perspectiva de um cartucho proposto, montado em uma ferramenta de fendilhamento com uma pastilha de corte; - a figura 4 é uma vista em perspectiva de acordo com a figura 3, com a ilustração do plano de média espessura; - a figura 5 é uma vista em perspectiva de outro cartucho proposto, montado em uma ferramenta de fendilhamento com uma pastilha de corte; - a figura 6 é uma vista em corte do cartucho, de acordo com a figura 5; - a figura 7 é uma vista em corte de um recesso dianteiro da ferramenta de acordo com a figura 6, para recebimento do cartucho, de acordo com a figura 5; e - a figura 8 é uma vista lateral com uma seção rompida da montagem da figura 5, ampliada no cartucho e na pastilha de corte.
[012] A invenção propõe um cartucho para um suporte de ferramenta de fendilhamento usando pastilhas de corte. A figura 3 mostra uma modalidade do cartucho proposto (20), montado em um suporte de ferramenta de fendilhamento (60), que é também proposto. O cartucho proposto (20) e o suporte de ferramenta de fendilhamento proposto (60) são mostrados visualmente transparentes, de modo a se observar a estrutura interna dessas partes.
[013] 0 cartucho (20) corresponde a uma braçadeira para o aperto de uma pastilha de corte (80) no suporte de ferramenta de fendilhamento (60), conforme mostrado em uma vista compacta. Essa pastilha de corte (80) é recebida em uma bolsa do suporte de ferramenta de fendilhamento (60), com uma aresta de corte (82) disposta em um lado dianteiro da montagem, essa aresta de corte sendo disposta numa posição para usinagem de uma fenda no lado superior da montagem, o material da fenda sendo removido na forma de cavacos. Em outras palavras, o lado frontal se opõe na direção da profundidade da fenda e o lado superior é o lado da entrada da aresta de corte no material a ser usinado. Contrariamente a essas definições, no presente documento, o lado traseiro do cartucho (20) do suporte de ferramenta (60) ou da montagem, corresponde ao lado distante da fenda a ser usinada, e o lado da base corresponde ao lado do espaçamento da pastilha de corte (80) quando disposta na posição de usinagem. Além disso, o lado esquerdo e o lado direito são definidos no presente documento com referência aos lados anteriores dianteiros e superiores. Desse modo, o lado esquerdo e o lado direito, respectivamente, correspondem ao lado de fundo e lado de destaque da vista em perspectiva mostrada na figura 3.
[014] Com referência às definições dos lados apresentadas acima, o cartucho (20) e uma porção (68) do suporte de ferramenta (60) são designados para entrar na fenda a ser usinada, a partir do lado dianteiro. A montagem do cartucho (20) e do suporte de ferramenta (60) é notavelmente designada para execução de um fendilhamento profundo de uma fenda (86) do disco de turbina (98), anteriormente mostrado na figura 2. Consequentemente, a espessura do cartucho (20) e a espessura da porção (68) do suporte de ferramenta designados para entrar na fenda a ser usinada são particularmente limitadas.
[015] 0 cartucho (20) e a porção (68), então, exibem um formato plano flangeado entre o lado esquerdo e o lado direito, em outras palavras, uma forma de placa flangeada entre o lado esquerdo e o lado direito. 0 formato plano do cartucho (20) e da porção (68) do suporte de ferramenta podem também ser caracterizados pelas respectivas expressões: o cartucho (20) se estende ao longo de um plano de média espessura e a porção (68) do suporte de ferramenta também se estende ao longo de um plano de média espessura. Em outras palavras, o cartucho (20) e a porção (68) do suporte de ferramenta se estendem em um plano central, isto é, um plano intermediário entre duas superfícies de lados esquerdo e direito. Esse plano de média espessura é mostrado na figura 4, pela referência numérica (92) e se projeta sobre as superfícies do cartucho (20) e da porção (68) do suporte de ferramenta (60), ao longo de uma linha (94) .
[016] Quando se estende ao longo de tal plano de média espessura e flangeado entre um lado esquerdo e o lado direito, o cartucho (20) é contornado sobre seus outros lados por superfícies periféricas do cartucho (20). 0 cartucho (20) se apresenta na forma de uma braçadeira para a pastilha de corte (80), em que as superfícies periféricas do cartucho (20) compreendem uma superfície de aperto (28). Essa superfície de aperto (28) é projetada para apertar a pastilha de corte (80) por contato, com uma superfície superior (84) da pastilha de corte (80) disposta na bolsa do suporte de ferramenta (60) . A superfície de aperto (28) corresponde a uma superfície de base do cartucho (20), em referência aos lados acima definidos. Além disso, os lados periféricos do cartucho também compreendem uma superfície traseira (26) e uma superfície dianteira (24).
[017] A superfície traseira (26) permite a fixaçao do cartucho (20) ao suporte de ferramenta de fendílhamento (60) . Essa fixação é feita mediante aparafusamento, com um parafuso (40) ao longo de uma direção de aparafusamento (44) . A direção de aparafusamento é definida pela direção da extensão do parafuso (40) dentro do cartucho (20) . O parafuso (40) é aqui mostrado com uma cabeça (42) no lado traseiro, isto é, acessível no lado do suporte de ferramenta. Alternativamente, o parafuso (40) pode apresentar sua cabeça (42) no lado dianteiro, isto é, acessível a partir do lado do cartucho (20), conforme mostrado na figura 5, para outro proposto cartucho (20) . Dependendo do lado no qual o parafuso (40) deve ser aparafusado para a fixação do cartucho (20), o dito cartucho (20) compreende um furo, possivelmente do tipo cego, conforme mostrado na figura 3, com uma rosca interna (46) ou um furo vazado (48), possivelmente sem rosca, conforme mostrado na figura 5. Independentemente do lado do aparafusamento, o aparafusamento pode ser feito com um único parafuso (40) , conforme mostrado na figura 3, com dois parafusos (40), conforme mostrado na figura 5, ou com mais parafusos. Com múltiplos parafusos (40) para a fixação do cartucho (20) ao suporte de ferramenta (60), a direção do aparafusamento deverá ser entendida como sendo qualquer uma das direções de extensão de qualquer parafuso (40) , que, individualmente, permita o aperto da pastilha de corte (80) ao suporte de ferramenta (60) por meio do cartucho (20) . De acordo com a figura 5, cada único parafuso dos parafusos (40) é capaz de apertar a pastilha de corte (80) ao suporte de ferramenta (60) por meio do cartucho (20), entretanto, o uso de ambos os parafusos oferece uma maior segurança de sustentação do cartucho (20) no lugar, no caso de que um parafuso possa se quebrar durante a usinagem.
[018] 0 cartucho (20) também compreende um canal de resfriamento (30), se estendendo a partir da superfície traseira (26) para a superfície dianteira (24). Esse canal de resfriamento (30) se estende entre essas duas superfícies (24) e (26), ao longo de uma direção de extensão (34). A direção de extensão (34) deve ser entendida como a média ou direção principal de extensão do canal de resfriamento (30), de modo que o canal de resfriamento (30) possa, possivelmente, ser angulado. De fato, o canal de resfriamento (30) pode ser formado de uma continuação de furos perfurados tendo diversas direções de perfuração, desse modo, formando ângulos. Entretanto, os possíveis ângulos do canal de resfriamento (30) são preferivelmente inferiores a 45°, mais preferivelmente, inferiores a 30°, de modo a evitar perda de atrito para o meio refrigerante. Os propostos cartucho (20) e suporte de ferramenta (60) podem, de fato, serem projetados para usinar com um meio refrigerante sob alta pressão, ou seja, um meio refrigerante com pressão maior ou igual a 150 bar e, também, até uma pressão acima de 500 bar.
[019] A direção de extensão (34) do canal de resfriamento e a direção de aparafusamento (44) são ambas incluídas no plano de média espessura do cartucho (20). A figura 6 mostra uma vista em corte do cartucho (20) mostrado na figura 5, no plano de média espessura, desse modo, mostrando a extensão do canal de resfriamento (30) e dos furos vazados (48) para o aparafusamento. Os furos vazados (48) e o canal de resfriamento (30), respectivamente, se estendem ao longo da direção (44) e da direção (34), ambas as quais são incluídas no plano da figura 6. Em outras palavras, a direção do canal de resfriamento (34) e a direção de aparaf usamento (44) se estendem na média espessura do formato plano do cartucho (20) . No presente documento, a inclusão da direção de aparafusamento (44) e da direção do canal de resfriamento (34) no plano de média espessura deverá ser entendida de uma forma ampla, abrangendo as direções que possam apresentar um ângulo com relação ao plano de média espessura igual ou inferior a 10° .
[020] A disposição na mesma espessura do elemento de aparafusamento e do canal de resfriamento permite a construção do cartucho (20) e da porção (68) do suporte de ferramenta (60) com uma espessura reduzida. Essa redução de espessura do cartucho (20) e da porção (68) pode ser relativa à largura dos parafusos (40) e/ou do canal de resfriamento (30). Assim, por exemplo, a espessura do cartucho (20) pode ser menor que o triplo ou o dobro da largura da haste do parafuso (40) e/ou da largura do canal de resfriamento (30).
[021] A limitaçao da espessura do cartucho (20) e da porção (68) pode também ser absoluta. Assim, por exemplo, a espessura do cartucho (20), assim como, a espessura da porção (68) do suporte de ferramenta podem ser escolhidas dentre as seguintes espessuras: 6,35, 9,52 ou 12,7 mm, ou qualquer outra espessura inferior a 20 mm, preferivelmente, inferior a 13 mm.
[022] A limitação da espessura do cartucho para o aperto da pastilha de corte (80) em um suporte de ferramenta de fendilhamento é também limitativa para o dispositivo de fendilhamento (10) anteriormente conhecido, conforme mostrado na figura 1. Entretanto, o cartucho proposto proporciona ainda a disposição de um canal de resfriamento (30) no cartucho (20), dentro da mesma espessura que aquela dos dispositivos de fixação (40), um se dispondo acima do outro. De fato, conforme mostrado, o canal de resfriamento (30) pode ser disposto dentro do cartucho (20), sob os parafusos (40), de modo a estar próximo da aresta de corte (82), para lubrificação. A direção do fluxo de resfriamento do meio refrigerante é determinada pelo canal de resfriamento (30) do cartucho proposto (20), em que o impacto do jato pode ser variado de um cartucho (20) para outro, sem modificar o suporte de ferramenta (60).
[023] O cartucho (20) é uma parte menor e mais simples do que o suporte de ferramenta (60), e o cartucho (20) proposto permite a montagem de um suporte de ferramenta e de uma pastilha de corte para fendilhamento profundo, com uma melhor flexibilidade com relação ao impacto do jato do meio refrigerante.
[024] Além disso, a disposição do canal de resfriamento (30) dentro do cartucho (20) permite terminar o canal de resfriamento (30) próximo da aresta de corte de processamento (82) da pastilha de corte (80) . Em relação à solução anteriormente conhecida mostrada na figura 1, o cartucho (20) proposto limita a interposição de cavacos entre o jato do meio refrigerante e a aresta de corte. A capacidade de resfriamento da ferramenta usada com o cartucho (20) proposto, desse modo, é aperfeiçoada. Além disso, o canal de resfriamento (30) terminando entre a aresta de corte de processamento (82) da pastilha de corte (80) e a cabeça do parafuso (40) faz com que o cartucho (20) limite o risco de os cavacos de entrarem em movimento de redemoinho em volta do parafuso (40), durante o procedimento de usinagem.
[025] Conforme mostrado na figura 6, o cartucho (20) pode apresentar uma forma de cunha, com um ângulo (a) entre a superfície de aperto (28) e a superfície traseira (26) . Para definir precisamente o ângulo (a) , a superfície de aperto (28) e a superfície traseira (26) do cartucho (20) se estendem de um modo reto. A superfície de aperto (28) pode formar um plano de aperto e a superfície traseira (26) do cartucho (20) pode se estender ao longo de um plano. Para reduzir o material do cartucho (20), o ângulo (a) é preferivelmente agudo. Consequentemente, o ângulo (a) pode ser inferior ou igual a 75°, preferivelmente, inferior ou igual a 70°. Entretanto, é preferível para o ângulo (a) ser suficientemente grande, de modo que a fixação do cartucho (20) por meio de aparaf usamento não impeça a atuação do canal de resfriamento (30). No presente documento, um canal de resfriamento pode também ser designado como uma linha de resfriamento. Além disso, um grande ângulo (a) agudo permite ao cartucho (20) apresentar uma grande superfície dianteira (24), de modo que o cartucho (20) pode ser usado como uma parte de desgaste removível do dispositivo de fendilhamento. A face dianteira de um dispositivo de fendilhamento, de fato, é submetida a contato com os cavacos removidos durante a usinagem. A capacidade de remoção do cartucho (20) proposto, desse modo, ainda permite limitar o desgaste do suporte de ferramenta (60), em que o cartucho removível (20) suporta o desgaste dos cavacos removidos durante a usinagem.
[026] Conforme anteriormente ilustrado pela conhecida ferramenta de fendilhamento (10) mostrada na figura 1, essa espessura do cartucho (20), possivelmente limitada à largura da pastilha de corte (80), é vantajosa para operações de fendilhamento profundo. De fato, um aperto rígido maior que a largura da pastilha de corte limita a profundidade total da fenda para uma dimensão menor que o comprimento da pastilha de corte. O cartucho (20) proposto, ao apertar a pastilha de corte de uma limitada espessura, possivelmente, inferior à largura da pastilha de corte (80), permite, assim, uma usinagem mais profunda do que a extensão da pastilha de corte (80).
[027] Embora permitindo um fendilhamento mais profundo do que a extensão da pastilha de corte, a limitação da espessura do cartucho (20) com relação à largura da pastilha de corte (80) é ainda vantajosa, ao permitir esse fendilhamento profundo com uma limitação da vibração do suporte de ferramenta (60) e do sistema de aperto. A limitação da vibração é relativa à vibração na qual é submetido um aparafusamento de um sistema de aperto, o qual será modificado, pelo fato de ser demasiadamente grande para entrar na fenda usinada. O cartucho (20) proposto com uma limitada espessura permite a disposição integral do sistema de aperto da pastilha de corte dentro da porção (68) do suporte de ferramenta, entrando na fenda durante a usinagem. A distância entre a pastilha de corte e a fixação do sistema de aperto para o suporte de ferramenta pode então ser reduzida, por exemplo, para três vezes da extensão da pastilha de corte, para evitar uma excessiva vibração durante a usinagem, sem limitar a profundidade da fenda, como ocorre com o aperto sendo desviado.
[028] O suporte de ferramenta de fendilhamento (60) proposto, também contribui para proporcionar à ferramenta de fendilhamento montada para fendilhamento profundo uma melhor flexibilidade com relação à direção de fluxo do fluido refrigerante. Consequentemente, o suporte de ferramenta de fendilhamento (60) compreende uma se dianteira superior (62) para fixação do cartucho (20). Essa superfície dianteira superior (62) é designada para receber a superfície traseira (26) do cartucho (20) e, desse modo, ser aparafusada no cartucho (20) . Para o aparafusamento do cartucho (20), a superfície dianteira superior (62) pode compreender meios de aparafusamento, tais como, um furo vazado (64), conforme mostrado na figura 3, ou um furo com uma rosca interna (66), conforme mostrado na figura 5. Esse furo vazado (64) ou a rosca interna (66) define uma direção de aparafusamento correspondente à direção de aparafusamento (44), anteriormente descrita para o cartucho (20) .
[029] Para permitir a recepção do cartucho (20) na parte frontal da superfície dianteira superior (62), o suporte de ferramenta de fendilhamento (60) compreende um recesso dianteiro. A figura 7 mostra uma vista em corte do recesso dianteiro (32) do suporte de ferramenta (60) no plano de média espessura da porção (68) do suporte de ferramenta, designado para receber a fenda durante a etapa de fendilhamento. Esse recesso dianteiro também permite a recepção da pastilha de corte (80) . Em outras palavras, o recesso dianteiro (32) compreende a bolsa (38) do suporte de ferramenta (60) e uma porção superior para a recepção do cartucho (20) . O recesso (32) do suporte de ferramenta (60) pode formar um ângulo (β) a partir do fundo da bolsa do suporte de ferramenta (60) e da superfície dianteira superior (62). Esse ângulo (β) corresponde ao ângulo (a) formado pelo cartucho (20) e ilustrado na figura 6. 0 cartucho (20) proposto e o correspondente suporte de ferramenta (60) formam um kit, proposto de partes a serem montadas. A montagem dessas partes é também proposta com a pastilha de corte (80) sendo apertada na bolsa formada do suporte de ferramenta (60), pelo cartucho (20) aparafusado na sua superfície traseira (26) à superfície dianteira superior (62) do suporte de ferramenta.
[030] De modo similar ao ângulo (a) acima mencionado, para se definir precisamente o ângulo (β), a bolsa (38) e a superfície dianteira superior (62), preferivelmente, se estendem de modo reto. Então, a bolsa (38) pode compreender uma base reta (36) e a superfície dianteira superior (62) pode se estender ao longo de um plano. A base reta (36) da bolsa (38) pode corresponder à linha de base de uma bolsa de formato de "V" (38), conforme mostrado nas figuras 3 e 4. Alternativamente, a base da bolsa pode apresentar um formato diferente de uma base reta, porém, uma base formada de modo que quando uma pastilha de corte for colocada no suporte, um plano de corte da pastilha seja reto. Nessa alternativa, esse plano de corte da pastilha forma o ângulo (β) com a superfície dianteira, quando visualizado numa direção longitudinal.
[031] Correspondentemente ao ângulo (a) acima mencionado, o ângulo (β) é preferivelmente agudo e, notavelmente, pode ser inferior ou igual a 75°, preferivelmente, inferior ou igual a 70°.
[032] Para permitir o aperto da pastilha de corte (80), o cartucho (20) e o suporte de ferramenta (60) são escolhidos de modo a apresentar ângulos (a) e (β) com uma predeterminada ligeira diferença, para compensar a tolerância de fabricação das partes. Assim, por exemplo, o ângulo (β) pode ser inferior de pelo menos 0,25° em relação ao ângulo (a) , mesmo quando as tolerâncias de fabricação são levadas em consideração. Essa diferença de pelo menos 0,25° pode corresponder a um ângulo (a) projetado de 70,25°, com uma tolerância de fabricação superior a 0,25° e uma tolerância inferior de fabricação de 0°, e a um ângulo projetado (β) de 69,75° ± 0,125°, como tolerância de fabricação. O dito cartucho (20) e o suporte de ferramenta (60) são também propostos na forma de um kit. A pequena diferença pode ser também de 0,5° ou mesmo de 0,625°. Essa pequena diferença é mostrada na vista lateral, com uma seção rompida da figura 8 pelo ângulo (ε) entre a superfície traseira (26) do cartucho (20) e a superfície dianteira superior (62) do suporte de ferramenta (60) durante a montagem. Antes do aparafusamento dessas partes para aperto, uma pastilha de corte (80) é colocada na bolsa (38), e a superfície de aperto (28) do cartucho (20) é posicionada contra a superfície superior (84) da pastilha de corte (80), onde a diferença entre os ângulos (a) e (β) resulta no ângulo (ε). Durante a montagem, esse ângulo (ε) entre a superfície traseira (26) do cartucho (20) e a superfície dianteira superior (62) do suporte de ferramenta (60) é reduzida pelo aparafusamento dos parafusos (40), que conectam o cartucho (20) ao suporte de ferramenta (60) . Esse aparafusamento e a redução do ângulo (ε) induzem a inclinação do cartucho (20) contra a superfície superior (84) da pastilha de corte, desse modo, garantindo o aperto. Para facilitar a inclinação do cartucho (20) durante a fixação por aparafusamento, o ângulo agudo (γ) formado entre o plano da superfície traseira (26) e a direção de aparaf usamento (44) pode ser maior ou igual a 60°, preferivelmente, maior ou igual a 75°.
[033] A montagem mediante aparafusamento do cartucho (20) ao suporte de ferramenta (60) pode ser facilitada através do uso de pinos laterais de posicionamento (63), por exemplo, um deles, conforme mostrado nas figuras 4 e 7, ou dois deles, conforme mostrado na figura 3. Esses pinos laterais (63) são dispostos na superfície dianteira superior (62) do suporte de ferramenta (60) e correspondem a pelo menos um recesso (47) na superfície traseira (26) do cartucho (20). Em modalidades alternativas (não ilustrado), os pinos laterais de posicionamento (63) podem ser dispostos no cartucho (20) e serem recebidos em um recesso disposto no suporte de ferramenta (60).
[034] Conforme mostrado nas figuras 4 e 7, o recesso dianteiro (32) do suporte de ferramenta (60) pode compreender uma porção inferior para receber um calço removível (50) . De modo similar ao cartucho (20) proposto, o calço removível (50) pode ser usado como uma parte de desgaste do dispositivo de fendilhamento. Em outras palavras, o calço removível pode suportar o desgaste induzido pela ocorrência de choques entre a peça de trabalho e o dispositivo de fendilhamento. Esse calço removível (50) define a bolsa (38) para a pastilha de corte (80) , delimitando a parte de base e a parte traseira da bolsa (38) . A bolsa (38) é também referida como local de apoio ou assento da pastilha, com relação à pastilha de corte (80). A porção inferior do recesso dianteiro é definida por uma superfície dianteira inferior (58) do suporte de ferramenta (60).
[035] O suporte de ferramenta (60) proposto compreende um canal de resfriamento superior (70) e, possivelmente, um canal de resfriamento inferior (76) para, respectivamente, proporcionar resfriamento para o lado superior e lado inferior da pastilha de corte (80). Esses canais de resfriamento (70) e (76) terminam na superfície dianteira superior (62) e superfície dianteira inferior (76), respectivamente. O canal de resfriamento superior (70) continua após o seu término (78) sobre a superfície dianteira superior (62), como o canal de resfriamento (30) do cartucho (20), quando o cartucho (20) é recebido e fixado no suporte de ferramenta (60) . A vedação entre os canais de resfriamento (30) e (70) é preferivelmente garantida com o uso de um elemento vedante (77), mostrado na forma de um anel em "O", colocado no final da linha de resfriamento (78). Esse elemento vedante (77) é comprimido quando o cartucho (20) é aparafusado no local, desse modo, vedando qualquer espaço indesejado entre os canais de resfriamento (30) e (70). A continuação do canal de resfriamento (30) do cartucho (20) pelo canal de resfriamento (70) do suporte de ferramenta (60) pode ser na mesma direção (34) ou, conforme mostrado, de acordo com outra direção (74) tendo um pequeno ângulo. A disposição do término (78) do canal de resfriamento (70) e dos meios de aparafusamento na superfície dianteira superior (62) permite a recepção do cartucho (20) proposto tendo a direção (34) do canal de resfriamento (30) e da direção de aparafusamento (44), no plano de média espessura do cartucho (20). A direção da extensão (74) do canal de resfriamento (70) na superfície dianteira superior (62) e a direção de aparafusamento (44) da superfície dianteira superior (62) podem formar um ângulo agudo (δ), conforme mostrado na figura 7. Para facilitar um modelo compacto do proposto cartucho (20) cooperando com o suporte de ferramenta (60), o ângulo (δ) pode ser inferior ou igual a 30°, preferivelmente, inferior ou igual a 15°.
[036] 0 canal de resfriamento (76) pode terminar sob a pastilha de corte (80), conforme mostrado na modalidade da figura 3, ou sobre a superfície dianteira inferior (58), conforme mostrado na modalidade apresentada nas figuras 4 e 7. De fato, na modalidade da figura 5, o canal de resfriamento (76) do suporte de ferramenta (60) é continuado por um canal de resfriamento (56) do calço removível (50) , para terminar sob, isto é, no lado de espaçamento da pastilha de corte (80), com bicos (54). Conforme mostrado, o calço removível (50) pode ser fixado ao suporte de ferramenta (60) mediante aparafusamento. De modo similar ao cartucho (20), o canal de resfriamento (56) e a direção de aparafusamento do calço removível (50) podem se estender no plano de média espessura do calço removível (50), para limitar a espessura do calço (50).
[037] Novamente, de modo similar à montagem do cartucho (20) no suporte de ferramenta (60), a montagem do calço removível (50) pode ser facilitada mediante uso de um pino lateral de posicionamento (52), mostrado disposto na superfície dianteira inferior (58) do suporte de ferramenta (60). Um correspondente recesso é disposto no calço, de modo a facilitar o posicionamento lateral do calço (50), durante o aparafusamento ao suporte de ferramenta (60) . Em modalidades alternativas (não ilustrado), os pinos laterais de posicionamento (52) podem ser dispostos no calço removível (50) e recebidos em um recesso disposto no suporte de ferramenta (60).
[038] Embora um número limitado de modalidades e seus componentes tenham aqui sido especificamente descritos e ilustrados, diversas modificações e variações serão evidentes. Notadamente, o parafuso de fixação (40) pode ser substituído por dois parafusos de fixação (40), com ou sem mudança de lado no qual os parafusos são acessíveis. 0 pino lateral de posicionamento pode também ser disposto na base da porção superior do recesso dianteiro (32), além de, ou alternativamente, ao pino lateral de posicionamento (63), mostrado na figura 7.
Claims (15)
1. Cartucho para um suporte de ferramenta de fendilhamento (60), o cartucho sendo caracterizado pelo fato de se estender ao longo de um plano de média espessura, sendo flangeado entre um lado esquerdo e um lado direito, a extensão do cartucho (20) ao longo do plano de média espessura sendo contornada no plano de média espessura por superfícies periféricas do cartucho (20), as superfícies periféricas do cartucho (20) compreendendo: - uma superfície de aperto (28), para aperto por contato de uma pastilha de corte (80) no suporte da ferramenta de fendilhamento (60) ; uma superfície traseira (26) para fixação por aparafusamento do cartucho (20) ao suporte de ferramenta de fendilhamento (60) ao longo de uma direção de aparafusamento (44); - uma superfície dianteira (24); em que o cartucho (20) compreende um canal de resfriamento (30) que se estende ao longo de uma direção (34), a partir da superfície traseira (26) para a superfície dianteira (24); e a direção de aparafusamento (44) e a direção de extensão (34) do canal de resfriamento (30) são incluídas no plano de média espessura do cartucho (20) .
2. Cartucho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de aperto (28) forma um plano de aperto para contato com um lado superior da pastilha de corte (80), e a superfície traseira (26) se estende ao longo de um plano, e em que o ângulo (a) formado entre o plano da superfície traseira (26) e o plano de aperto é inferior ou igual a 70°.
3. Cartucho, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a superfície traseira (26) compreende dois furos de aparafusamento (48) para fixação mediante parafusos do cartucho (20) ao suporte de ferramenta de fendilhamento (60), ao longo da direção de aparafusamento (44).
4. Cartucho, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a superfície traseira (26) se estende ao longo de um plano, em que o ângulo agudo (γ) formado entre o plano da superfície traseira (26) e a direção de aparafusamento (44) é maior ou igual a 60°, preferivelmente, maior ou igual a 75° .
5. Cartucho, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a superfície traseira (26) compreende um recesso (47) para recebimento de um pino de posicionamento lateral (63) do suporte da ferramenta de fendilhamento (60), durante a fixação do cartucho (20) ao suporte da ferramenta de fendilhamento (60) mediante aparafusamento.
6. Cartucho, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a espessura do cartucho (20) é inferior a 20 mm, preferivelmente, inferior a 13 mm.
7. Suporte de ferramenta de fendilhamento para usinagem de uma peça de trabalho por torneamento, com remoção de material da peça de trabalho em um lado superior do suporte de ferramenta de fendilhamento (60), o dito suporte de ferramenta de fendilhamento (60) sendo caracterizado pelo fato de compreender: - uma superfície dianteira superior (62) para fixação por aparafusamento à superfície traseira (60) do cartucho (20), de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 6; - um recesso dianteiro (32) para recebimento do cartucho (20) e de uma pastilha de corte (80); e um canal de resfriamento superior (30) terminando na superfície dianteira superior (62).
8. Suporte de ferramenta de fendilhamento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender: - uma porção inferior do recesso dianteiro (32) adaptada para recebimento de um calço removível (50), definindo uma bolsa (38) para uma pastilha de corte (80); - uma superfície dianteira inferior (62) definindo a porção inferior do recesso dianteiro (32); e - um canal de resfriamento inferior (76) terminando na superfície dianteira inferior (62) .
9. Suporte de ferramenta de fendilhamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de ser montado com o calço removível (50), aparafusado ao suporte de ferramenta (60), desse modo, definindo a bolsa (38) para recebimento de uma pastilha de corte (80), o calço removível (50) tendo um canal de resfriamento (56) continuando o canal de resfriamento (76) do suporte de ferramenta de fendilhamento (60), de modo a lubrificar a peça de trabalho (98) no lado do espaçamento da pastilha de corte (80).
10. Suporte de ferramenta de fendilhamento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender uma bolsa (38) para recebimento de uma pastilha de corte (80), ou de acordo com a reivindicação 9, em que: - a bolsa (38) compreende uma base reta (36), para posicionar em uma posição de corte uma pastilha de corte (80) recebida na bolsa (38); - a superfície dianteira superior (62) se estende ao longo de um plano; e o ângulo (β) formado dentro do recesso dianteiro (32), a partir da base reta (36) e do plano de extensão da superfície dianteira superior (62) é inferior ou igual a 75°, preferivelmente, inferior ou igual 70°.
11. Suporte de ferramenta de fendilhamento, de acordo com quaisquer das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de apresentar uma porção (68) adaptada para entrar em uma fenda usinada (96) durante o torneamento, a porção (68) se estendendo ao longo de um plano de média espessura, adaptado para ser ortogonal em relação ao eixo de rotação da peça de trabalho (98) durante o torneamento, e em que a direção da extensão do canal de resfriamento (70) na superfície dianteira superior (62) e na direção de aparafusamento (44) da superfície dianteira superior (62) forma no plano de média espessura um ângulo (δ) inferior ou igual a 30°, preferivelmente, inferior ou igual a 15 °.
12. Suporte de ferramenta de fendilhamento, de acordo com quaisquer das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de apresentar uma porção (68), adaptada para entrar numa fenda usinada (96) durante o torneamento, a porção (68) tendo uma espessura inferior a 20 mm, preferivelmente, inferior a 13 mm.
13. Kit, caracterizado pelo fato de conter um cartucho, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 6, e um suporte de ferramenta de fendilhamento (60), de acordo com quaisquer das reivindicações 7 a 12.
14. Kit, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que: - com relação ao cartucho (20): - a superfície de aperto (28) forma um plano de aperto para contato com um lado superior (84) de uma pastilha de corte (80) recebida na bolsa do suporte de ferramenta (60), © - a superfície traseira (26) do cartucho (20) se estende ao longo de um plano; e - com relação ao suporte de ferramenta de fendilhamento (60) ; - a superfície dianteira superior (62) se estende ao longo de um plano; e o suporte de ferramenta de fendilhamento (60) compreende uma bolsa (38) compreendendo uma base reta (36) para posicionar em uma posição de corte uma pastilha de corte (80) recebida na bolsa (38); e em que um recesso (32) é formado no suporte de ferramenta de fendílhamento (60), entre a base reta (36) da bolsa (38) e a superfície dianteira superior (62), para recebimento da pastilha de corte (80) e do cartucho (20); e - o ângulo (β) formado dentro do recesso (32) , a partir da base reta (36) e do plano de extensão da superfície dianteira superior (62) do suporte de ferramenta de fendílhamento (60), é inferior de pelo menos 0,25° em relação ao ângulo (a) formado entre o plano da superfície traseira (26) e o plano de aperto do cartucho (20).
15. Montagem de um kit, de acordo com as reivindicações 13 ou 14, e de uma pastilha de corte, caracterizada pelo fato de que o suporte de ferramenta de fendílhamento (60) compreende uma bolsa (38), e em que a pastilha de corte (80) é apertada na bolsa (38) pelo cartucho (20), aparafusado na superfície traseira (26) da superfície dianteira superior (62) do suporte de ferramenta (60) .
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