BR112017002620B1

BR112017002620B1 - suporte de ferramenta de corte

Info

Publication number: BR112017002620B1
Application number: BR112017002620-1A
Authority: BR
Inventors: Gil Hecht
Original assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2021-03-09
Also published as: KR20170040195A; CN106604795A; RU2688325C2; RU2017101151A; RU2017101151A3; CA2952963A1; EP3194099A1; BR112017002620A2; JP6585701B2; KR102343508B1; US20160045960A1; IL249721B; TR201900802T4; WO2016024266A1; JP2017524549A; ES2694631T3; US9616502B2; CN106604795B; PT3194099T; IL249721A0

Abstract

A invenção refere-se a um suporte de ferramenta de corte (100) que compreende um corpo de suporte (101) e um conjunto de peso de amortecimento de vibração (116), bem como o próprio conjunto de peso de amortecimento de vibração de suporte de ferramenta de corte. O corpo de suporte tem uma primeira e uma segunda superfície lateral (102, 104), e uma superfície superior (106) estendendo-se entre elas, e uma porção de corte (108) localizada numa extremidade frontal (110) do corpo de suporte na sua superfície superior. Uma abertura de peso (112) se abre para a primeira e segunda superfície lateral e tem uma superfície interna de abertura (114). O conjunto de peso está localizado dentro da abertura de peso, tendo uma primeira porção de peso (118) com um furo passante (120), uma segunda porção de peso (122) com um furo roscado (124), um anel de amortecimento (126) localizado ao longo da superfície interna de abertura e um elemento de fixação (128) configurado para conectar em conjunto e impelir a primeira e a segunda porções de peso uma em relação à outra, de tal modo que a superfície de contato de cada porção de peso pressiona contra o anel de amortecimento, dentro da abertura de peso.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se aos suportes de ferramenta de corte em geral e, especificamente, às lâminas de suporte de ferramenta de corte com mecanismos de amortecimento de vibração.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Suportes de ferramenta de corte, especialmente do tipo de suporte de lâmina, têm um inserto de corte localizado na sua extremidade frontal. A execução de operações de corte na extremidade frontal da lâmina de suporte pode causar vibrações indesejadas na extremidade de corte. Suportes de ferramenta de corte com mecanismos de amortecimento de vibração são mostrados, por exemplo, em JP2003062703A, JP2011042007A, US6113319 e KR101258519.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0003] De acordo com o assunto do presente pedido, é fornecido um suporte de ferramenta de corte, compreendendo: um corpo de suporte, tendo um eixo longitudinal e compreendendo: primeira e segunda superfícies laterais e uma superfície superior que se estende entre as mesmas; uma porção de corte localizada em uma extremidade frontal do corpo de suporte na superfície superior; uma abertura de peso, abrindo-se para a primeira e segunda superfícies laterais e compreendendo um eixo de abertura que se estende transversalmente ao eixo longitudinal e uma superfície interna de abertura; e um conjunto de peso localizado dentro da abertura de peso e compreendendo: uma primeira porção de peso; uma segunda porção de peso; um anel de amortecimento localizado ao longo da superfície interna de abertura; e um membro de fixação conectando juntos e induzindo a primeira e segunda porção de peso em direção uma à outra, tal que cada porção de peso pressiona contra o anel de amortecimento dentro da abertura de peso.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0004] Para um melhor entendimento da presente invenção e para mostrar como a mesma pode ser realizada na prática, será feita agora referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0005] A figura 1 é uma vista superior em perspectiva de um suporte de ferramenta de corte de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0006] A figura 2 é uma vista lateral do suporte de ferramenta de corte da figura 1;

[0007] A figura 3 é outra vista superior em perspectiva do suporte da ferramenta de corte da figura1;

[0008] A figura 4 é uma vista lateral do suporte de ferramenta de corte da figura 3;

[0009] A figura 5 é uma vista em perspectiva do suporte deferramenta de corte da figura 1, parcialmente desmontada;

[00010] A figura 6 é outra vista em perspectiva do suporte deferramenta de corte da figura 1, parcialmente desmontada;

[00011] A figura 7 é uma vista frontal do suporte de ferramenta de corte da figura 1, parcialmente desmontada; e

[00012] A figura 8 é uma vista secional transversal do suporte de ferramenta de corte ao longo da linha de corte VIII-VIII indicada na figura 2.

[00013] Será considerado que para simplicidade e clareza da ilustração, elementos mostrados nas figuras não necessariamente foram desenhados em escala. Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementos podem ser exageradas em relação a outros elementos para maior clareza, ou vários componentes físicos podem ser incluídos em um bloco funcional ou elemento. Além disso, onde considerado adequado, numerais de referência podem ser repetidos entre as figuras para indicar elementos correspondentes ou análogos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00014] Na descrição a seguir, serão descritos vários aspectos da presente invenção. Para fins de explicação, configurações específicas e detalhes estão estabelecidos em ordem para fornecer uma compreensão completa da presente invenção. No entanto, também será evidente para aqueles versados na arte que a presente invenção pode ser praticada sem os detalhes específicos apresentados. Além disso, características bem conhecidas podem ser omitidas ou simplificadas para não obscurecer a presente invenção.

[00015] É feita agora referência às figuras 1-8, retratando várias vistas de um suporte de ferramenta de corte 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O suporte de ferramenta de corte 100 é composto por um corpo de suporte 101 com uma forma geralmente alongada e um eixo longitudinal A e um conjunto de peso 116. O corpo de suporte 101 tem uma primeira superfície lateral 102 e uma segunda superfície lateral 104 e uma superfície superior 106 que se estende entre elas.

[00016] Uma porção de corte 108 está localizada em uma extremidade frontal 110 do corpo de suporte 101 em sua superfície superior 106. Uma abertura de peso 112 é formada no corpo de suporte 101, tendo um eixo de abertura B que se estende transversalmente ao eixo longitudinal A. A abertura de peso 112 abre- se para a primeira superfície lateral 102 e a segunda superfície lateral 104. A abertura de peso 112 tem uma superfície interna de abertura 114. Em algumas modalidades, a abertura de peso 112 é uma abertura redonda e, conforme ilustrado na seção transversal da Figura 8, a superfície interna de abertura 114 é uma superfície simétrica em forma de V, com cada lado do formato em V formando um primeiro ângulo α agudo diferente de zero com o eixo de abertura B. Em algumas modalidades, o primeiro ângulo α é um ângulo de 45°. Em algumas modalidades, a abertura de peso 112 pode estar localizada adjacente à extremidade frontal 110 do corpo de suporte 101.

[00017] O conjunto de peso 116 está localizado dentro da abertura de peso 112. O conjunto de peso 116 é um conjunto de peso de duas porções, que compreende uma primeira porção de peso 118 e uma segunda porção de peso 122. O conjunto de peso 116 também tem um anel de amortecimento 126 e um membro de fixação 128, conectando e pressionando a primeira e segunda porção de peso 118, 122 em direção uma a outra. Na modalidade mostrada, o membro de fixação está na forma de um parafuso de aperto 128, embora cavilhas, pinos, rebites e outros conectores também possam ser suficientes. A primeira porção de peso 118 tem um furo direto 120, que passa através da mesma, e está localizada ao longo do eixo de abertura B. A segunda porção de peso 122 tem uma rosca 124 que passa através do furo, localizada ao longo do eixo de abertura B. O furo roscado 124 da segunda porção de peso 122 pode ser um furo passante ou um furo cego. O anel de amortecimento 126 está localizado ao longo da superfície interna de abertura 114, entre a primeira e segunda porção de peso 118, 122.

[00018] O anel de amortecimento 126 é feito de material compressível elástico, tal como borracha, e é elasticamente forçado contra a superfície interna de abertura 114. Se a abertura de peso 112 tem formato redondo, o anel de amortecimento 126 é um anel-O, ou anel “O’ring”. A primeira e a segunda porção de peso 118, 122, são formadas de um material mais denso do que o material do corpo de suporte 101. Por exemplo, se o corpo de suporte 101 é composto de aço, a primeira e a segunda porção de peso 118 e 122 podem ser formadas, por exemplo, de metal duro, tungstênio e semelhante.

[00019] A primeira porção de peso 118 tem uma primeira superfície externa 136, uma primeira superfície interna 138 e uma primeira superfície periférica 140 que se estende entre as mesmas. A primeira superfície periférica 140 tem uma primeira superfície de contato 130. A segunda porção de peso 122 tem uma segunda superfície externa 142, uma segunda superfície interna 144 e uma segunda superfície periférica 146 que se estende entre as mesmas. A segunda superfície periférica 146 tem uma segunda superfície de contato 132. Observa-se que a primeira e a segunda porção de peso 118, 122 não são necessariamente idênticas e podem diferir em peso ou espessura.

[00020] O parafuso de aperto 128 passa através do furo passante 120 da primeira porção de peso 118 e engata de forma rosqueada o furo roscado 124 da segunda porção de peso 122. Assim, o parafuso de aperto 128 aperta (isto é, puxa) a primeira e a segunda porção de peso 118, 122 uma contra a outra. O parafuso de aperto 128 é rosqueado no furo roscado 124. Quando o parafuso de aperto 128 está em uma posição rosqueada (por exemplo, as figuras 1, 3 e 8), cada uma da primeira e segunda porção de peso 118, 122 prensa contra o anel de amortecimento 126 dentro da abertura de peso 112.

[00021] Quando a primeira e a segunda porção de peso 118, 122 estão apertadas juntas, o anel de amortecimento 126 é comprimido elasticamente contra a parede interna de abertura 114. A primeira e a segunda porção de peso 118, 122 prensam contra o anel de amortecimento 126 somente com a primeira e a segunda superfície de contato 130, 132. Em algumas modalidades, cada uma da primeira e segunda porção de peso 118, 122 tem uma forma de disco com um eixo central associado C1, C2, respectivamente e cada uma da primeira e segunda superfície de contato 130, 132 se estende obliquamente para a respectiva primeira e segunda superfície interna 138, 144, enquanto formando um segundo ângulo β agudo diferente de zero com o respectivo eixo central C1, C2 e/ou o eixo de abertura B no suporte de ferramenta montado (ver Figura 7). Em algumas modalidades, o segundo ângulo β é um ângulo de 45°. Quando cada uma da primeira e segunda porção de peso 118, 122 tem uma forma de disco, o furo passante 120 e o furo roscado 124 são formados no centro das formas de disco (como mostrado nas figuras anexas.

[00022] Quando o conjunto de peso 116 está na posição apertada, a primeira e a segunda porções de peso 118, 122 estão flutuando dentro da abertura de peso 112. Ou seja, a primeira e a segunda superfícies internas 138, 144 não entram em contato entre si, e a primeira e a segunda porções de peso 118, 122 só entram em contato com o anel de amortecimento 126 localizado entre as mesmas. Além disso, a primeira e a segunda superfície periférica 140, 146 não entram em contato com a superfície interna de abertura 114, conforme mostrado, por exemplo, na Figura 8.

[00023] Dessa maneira, o anel de amortecimento 126 é contido entre a superfície interna de abertura 114 e a primeira e a segunda superfície de contato 130, 132. Assim, todo o conjunto de peso 116 é contido dentro da abertura de peso 112, impedido de se desprender da mesma.

[00024] Um inserto de corte 134 é retido na porção de corte 108 do corpo de suporte 101, para a realização de operações de corte em uma peça de trabalho, por exemplo, torneamento, entalhe ou separação. Durante essas operações de corte, o corpo de suporte 101 pode ser propenso a trepidar e vibrar (por exemplo, ao longo do eixo de abertura B) devido à sua forma alongada e ao contato repetido com a peça de trabalho. Tais trepidações ou vibrações podem ser indesejáveis, uma vez que elas movem o inserto de corte 134 de forma descontrolada durante a operação, formando um sulco torcido ou irregular na peça de trabalho, que pode danificar a operação de corte ou a qualidade da superfície da peça de trabalho.

[00025] Para reduzir ou eliminar tais vibrações indesejadas, o conjunto de peso 116 atua como um Absorvedor de Vibração Dinâmica (DVA) ou um Amortecedor de Massa Sintonizado (TMD) para o corpo de suporte 101, mediante aumento do peso de uma porção de corte de suporte de ferramenta 108, em que o anel de amortecimento 126 atua como uma mola e as porções de peso apertadas 118, 122 agem em conjunto como a massa de amortecimento. O conjunto de peso 116, portanto, pode ser referido como um conjunto de peso de amortecimento de vibração 116. As vibrações do corpo de suporte 101 são transferidas através do anel de amortecimento 126 para as porções de peso 118, 122, que, por sua vez, reagem para amortecer as vibrações do corpo de suporte 101.

[00026] Como o conjunto de peso 116 é um conjunto de peso de duas porções flutuantes, ele tem a vantagem de ajuste fino do peso necessário para o suporte de ferramenta de corte especial 100. O quanto que o parafuso de aperto 128 é rosqueado no furo roscado 124 afeta o quanto o anel de amortecimento 126 é elasticamente comprimido contra a parede interna de abertura 114. Isso também afeta o tamanho das superfícies de contato entre a primeira e a segunda porção de peso 118, 122 e o anel de amortecimento 126, e entre o anel de amortecimento 126 e a superfície interna de abertura 114. No aspecto DVA do conjunto de peso 116, esse ajuste fino determina a constante de mola do anel amortecimento 126.

[00027] O peso do conjunto de peso 116 e em particular o peso de cada uma das porções de peso 118, 122, bem como a forma e a dimensão da primeira e segunda porção de peso 118, 122, são determinados de acordo com a forma e as dimensões do corpo de suporte 101 e de acordo com as operações de corte a ser realizadas com o suporte de ferramenta de corte 100. As características do conjunto peso 116 podem mudar em suportes de ferramenta de corte diferentes. Alternativamente, o suporte de ferramenta de corte 100 pode ser utilizado com diferentes conjuntos de peso 116.

[00028] Além disso, como as porções de peso 118, 122 estão apertadas juntas de forma flutuante em relação ao corpo de suporte 101, as porções peso 118, 122 podem ser facilmente removidas da abertura de peso 112 e substituídas por outras porções de peso, conforme necessário. Essa flexibilidade é uma vantagem em relação a outros pesos de amortecimento de vibração que são acoplados fixamente ao corpo de suporte, por exemplo, mediante soldagem ou brasagem, com nenhuma opção de desmontagem ou substituição dos pesos.

[00029] Em algumas modalidades, uma espessura T do corpo de suporte 101, na abertura do peso 112, é menor do que um diâmetro externo D das porções peso 118, 122 (ver figuras 2 e 8) por um fator de pelo menos 3 (ou seja, D > 3T). Em algumas modalidades, a espessura combinada das porções de peso apertadas 118, 122 (isto é, a distância entre as superfícies externas das porções de peso 118, 122, ao longo do eixo de abertura B, por exemplo, figura 8), é similar à espessura T do corpo de suporte 101, de modo que o conjunto de peso 116 não ultrapasse as superfícies laterais 102, 104 do corpo de suporte 101.

[00030] Após o conjunto de peso 116 ser colocado dentro da abertura de peso 112, o conjunto de peso 116 é apertado pelo parafuso de aperto 128, até que a primeira e a segunda porção de peso 118, 122 sejam mantidos juntas e comprimam suficientemente o anel de amortecimento 126. Em seguida, o conjunto de peso 116 pode ser fixado na posição apertada, por exemplo, colando o parafuso de aperto 128 na posição rosqueada. Desta forma, o parafuso de aperto 128 é fixado na posição rosqueada e impedido de desenroscar do furo roscado 124, por exemplo, devido à trepidação ou vibrações do corpo de suporte 101. Além disso, a primeira e a segunda porção de peso 118, 122 e o anel de amortecimento 126 são fixados juntos, evitando assim alterações do efeito de amortecimento de vibração do conjunto peso 116 (por exemplo, por um usuário do suporte de ferramenta de corte 100).

[00031] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a uma ou mais modalidades específicas, a descrição destina-se a ser ilustrativa como um todo e não deve ser interpretada como limitando a invenção às modalidades mostradas. Considera-se que várias modificações podem ocorrer àqueles versados na arte, que embora não mostradas aqui especificamente, estão, no entanto, dentro do âmbito da invenção.

Claims

1. Suporte de ferramenta de corte (100), compreendendo:um corpo de suporte (101) tendo um eixo longitudinal (A) e compreendendo:primeira e segunda superfícies laterais (102, 104), e uma superfície superior (106) estendendo-se entre elas;uma porção de corte (108) localizada em uma extremidade frontal (110) do corpo de suporte (101) na superfície superior (106);uma abertura de peso (112) que se abre para a primeira e segunda superfícies laterais (102, 104) e que compreende um eixo de abertura (B) que se prolonga transversalmente ao eixo longitudinal (A) e uma superfície interna de abertura (114); eum conjunto de peso (116) localizado dentro da abertura de peso (112) compreendendo:uma primeira porção de peso (118);uma segunda porção de peso (122);um anel de amortecimento (126) localizado ao longo da superfície interna de abertura (114); eum elemento de fixação (128) conectado em conjunto e impelindo a primeira e segunda porção de peso (118, 122) em direção uma a outra, de modo que cada porção de peso (118, 122) pressiona contra o anel de amortecimento (126) dentro da abertura em peso (112);caracterizadopelo fato de que a primeira e segunda porção de peso (118, 122) flutuam dentro da abertura em peso (112), contatando o anel de amortecimento (126) localizado entre a mesma, mas sem contatar um outro e também sem contatar a superfície interna de abertura (114); eo anel de amortecimento (126) é um anel-O.

2. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a abertura em peso (112) é uma abertura redonda.

3. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que a superfície interna de abertura (114) é uma superfície simétrica em forma de V, com cada lado da forma em V formando um primeiro ângulo (α) com o eixo de abertura (B).

4. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o primeiro ângulo (α) é um ângulo de 45°.

5. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que a abertura de peso (112) é localizada adjacente à extremidade frontal (110) do corpo de suporte (101).

6. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que o anel de amortecimento (126) é formado de um material compressível.

7. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o material compressível é borracha.

8. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizadopelo fato de que a primeira e a segunda porção de peso (118, 122) são formadas de um material mais denso que o material do corpo de suporte (101).

9. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o corpo de suporte (101) é formado de aço e a primeira e a segunda porção de peso (118, 122) são formadas de metal duro.

10. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizadopelo fato de que:cada uma da primeira e segunda porção de peso (118, 122) tem uma forma de disco,a primeira porção de peso (118) tem uma primeira superfície externa (136), uma primeira superfície interna (138) e uma primeira superfície periférica (140) que se estende entre elas, a primeira superfície periférica (140) tendo uma primeira superfície de contato (130),a segunda porção de peso (122) tem uma segunda superfície externa (142), uma segunda superfície interna (144) e uma segunda superfície periférica (146) estendendo-se entre elas, a segunda superfície periférica (146) tendo uma segunda superfície de contato (132), ecada uma da primeira e segunda superfícies de contato (130, 132) se estende obliquamente em direção à primeira e segunda superfícies internas (138, 144), enquanto formam um segundo ângulo (β) com o eixo de abertura (B).

11. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o segundo ângulo (β) é um ângulo de 45°.

12. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:cada uma da primeira e segunda porção de peso (118, 122) tem uma forma redonda com um diâmetro externo (D), euma espessura (T) do corpo de suporte (101), na abertura em peso (112), é menor do que o diâmetro externo (D) por um fator de pelo menos três.

13. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:a primeira porção de peso (118) tem um furo passante (120);a segunda porção de peso (122) tem um furo roscado (124); o elemento de fixação compreende um parafuso de aperto (128) que passa através do furo passante (120) da primeira porção de peso (118) e que engata de modo rosqueado o furo roscado (124) da segunda porção de peso (122), apertando desse modo a primeira e a segunda porção de peso (118, 122) em direção uma à outra,em que em uma posição rosqueada do parafuso de aperto (128), cada porção de peso (118, 122) pressiona contra o anel de amortecimento (126) dentro da abertura de peso (112).

14. Suporte de ferramenta de corte (100) de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que cada uma da primeira e segunda porção de peso (118, 122) tem uma forma de disco, o furo passante (120) e o furo roscado (124) são formados no centro das formas de disco.

15. Suporte de ferramenta de corte (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que: a primeira porção de peso (100) tem forma de disco; a segunda porção de peso (122) tem forma de disco; a primeira porção de peso (118), a segunda porção de peso (124) e o anel de amortecimento (126) são arranjados ao longo do eixo de abertura (B); e o anel de amortecimento (126) possui um diâmetro maior do que a primeira e a segunda porções de peso (118, 122).