BR112020010444B1 - Inserto de corte de lado único indexável de três arestas, e, fresa de insertos - Google Patents

Abstract

Um inserto de fresamento de lado único indexável de três arestas (14) para operações de fresamento de canto a 90°, inclui uma forma básica positiva, uma superfície de saída (24), uma superfície periférica (28) incluindo superfícies de escoramento laterais (38), uma superfície de apoio de base (26) e um furo de parafuso (30) que conecta as superfícies de saída e de apoio de base. O inserto possui três bordas de corte principais (48) que se distribuem ao longo de um triângulo equilátero imaginário. Um volume de material VF do inserto de corte e um volume de vazio VS do furo de parafuso do inserto atendem à condição VS/VF > 0,30.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A matéria da presente invenção refere-se à fresas de insertos e insertos de fresamento de lado único indexáveis de três arestas (doravante também “inserto (s)”) para as mesmas. Mais particularmente a tais insertos relativamente pequenos e suportes de ferramenta configurados para operações de fresamento de canto a 90°.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Para as finalidades da presente invenção, as fresas de extremidade podem ser teoricamente divididas em dois grupos gerais, nomeadamente fresas de insertos e fresas de extremidades sólidas.

[003] As fresas de insertos são ferramentas de fresamento que compreendem um suporte de ferramentas com cavidades e insertos substituíveis, tipicamente indexáveis, configurados para serem montados nas cavidades. Uma vantagem das fresas de insertos é que os insertos substituíveis, que são feitos de material comparativamente caro e mais duro, constituem uma porção relativamente pequena da ferramenta de fresamento. Os suportes de ferramenta compreendem uma haste que é mantida segura por uma pinça ou mandril durante o fresamento.

[004] Ao contrário das fresas de insertos que requerem regularmente a substituição de insertos pequenos e requerem menos regularmente a substituição do suporte de ferramenta, as fresas de topo sólidas compreendem dentes formados integralmente e toda a fresa de topo sólida é substituída após o desgaste. As fresas de topo sólidas também compreendem uma haste formada integralmente que é mantida segura por uma pinça ou mandril durante o fresamento. Por conseguinte, as fresas de topo sólidas utilizam muito mais material comparativamente caro do que as fresas de insertos. Apesar do custo comparativamente mais alto, uma das vantagens das fresas de topo sólidas em relação às fresas de insertos é que o corpo único formado integralmente da fresadora de topo sólida pode ser fabricado com um diâmetro comparativamente menor (tipicamente menor que 20 mm de diâmetro, com diâmetros menores sendo mais populares), por exemplo, com cerca de 12 mm de diâmetro ou menos) permitindo o fresamento em locais relativamente menores do que é possível ou prático com fresas de insertos.

[005] Por conseguinte, a presente invenção é direcionada a insertos e fresas de insertos que possuem uma variedade de características de projeto que as tornam competitivas funcional e economicamente com fresas de topo sólidas em diâmetros de corte de ferramenta (também referidos como "diâmetro (s) de corte (s)")) de 20 mm e menores, particularmente na faixa de 9 a 16 mm. Mais particularmente, na faixa de 9 a 12 mm.

[006] Uma publicação de interesse é o documento US 2015/0202697, que divulga um inserto indexável de três arestas e um suporte de ferramenta para fresamento de canto a 90°. Observa-se no parágrafo [0006] da presente divulgação que o fresamento de canto a 90° direciona a maior parte da força de corte na direção radial, na qual a rigidez da ferramenta é baixa e, no parágrafo [0007], a redução do tamanho dos insertos de corte da anterioridade da técnica resultarão na resistência do mesmo sendo insuficiente. A solução provida é direcionada primariamente para ângulos inclinados da porção do flanco.

[007] Uma publicação de interesse é o documento EP 3050655, que divulga insertos de lado único indexáveis com duas arestas para os suportes de ferramenta de pequeno diâmetro.

[008] É um objeto da presente invenção fornecer um inserto de fresamento indexável de três arestas aprimorado e uma fresa de inserto para os mesmos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção fornece um inserto de corte de lado único indexável de três arestas para operações de fresamento de canto a 90° para suportes de ferramentas de pequeno diâmetro. Três posições indexáveis são tipicamente preferidas às duas posições indexáveis divulgadas no documento EP 3050655, mas o projeto escolhido no EP 3050655 foi deliberadamente escolhido para ter apenas duas posições indexáveis, presumivelmente porque esse foi o projeto ideal concebido pelos inventores do mesmo para suportes de ferramenta de pequeno diâmetro.

[010] Notavelmente, os insertos de corte indexáveis de três arestas são desvantajosos em numerosas maneiras quando comparados com os insertos de corte indexáveis de duas arestas. Primeiramente, porque as imprecisões na fabricação têm um efeito maior na folga (devido ao ângulo agudo formado pelas superfícies de escoramento da ferramenta), levando a uma maior instabilidade durante a usinagem. Em segundo lugar, porque as dimensões maiores do inserto de corte criam um momento maior quando as forças de corte são aplicadas a uma borda de corte, levando também a maior instabilidade durante a usinagem. Em terceiro lugar, e talvez o mais significativo, porque os insertos indexáveis de três arestas são mais largos, são mais problemáticos para o projeto de ferramentas de pequeno diâmetro, como será mais discutido abaixo.

[011] Não obstante, a presente invenção concebe que, mesmo para fresas de insertos de diâmetro muito pequeno (isto é, com um diâmetro de corte de 9 a 12 mm, ou mais particularmente a cerca de 10 mm), um inserto indexável de três arestas, por exemplo, geralmente de forma triangular (pelo menos em respeito às bordas de corte principais), pode fornecer um benefício geral em relação ao estado da técnica conhecido.

[012] Como mencionado acima, os insertos indexáveis de três arestas para operações de fresamento de canto a 90° são comparativamente mais largos do que, por exemplo, os insertos indexáveis de duas arestas do tipo mostrado no documento EP 3050655. Em outras palavras, eles têm uma dimensão radial relativamente maior (isto é, em uma direção perpendicular ao eixo de rotação quando montados em um suporte de ferramentas), limitando-os a serem tradicionalmente usados com ferramentas de diâmetro relativamente grande. A razão para isso é que, para fornecer uma borda principal de tamanho razoável (a borda principal de uma fresadora de insertos de canto a 90° sendo a borda que fornece essa operação) e simetria de três arestas, a dimensão radial do inserto depende do comprimento da borda de corte principal. Este não é o caso da superfície de apoio lateral do tipo de inserto alongado mostrado no documento EP 3050655, que possui uma dimensão radial independente do comprimento da borda de corte da borda principal, e que pode ser minimizada de acordo com a resistência mínima da parede adjacente necessária ao furo de parafuso da mesma. Como um inserto indexável de três arestas não pode ter sua dimensão radial minimizada da mesma maneira, uma ferramenta configurada para suportar tais insertos reduziu o material no núcleo da mesma. Tal redução é menos significativa para brocas que têm primariamente forças axiais ou diâmetros maiores que ainda possuem tamanhos de núcleo significativos, mas são muito significativas para a presente invenção em relação às ferramentas de fresamento de pequeno diâmetro com forças de corte radiais significativas. Chama-se atenção a Fig. 13 do documento EP 3050655, na qual pode ser visto que o diâmetro do núcleo corresponde aproximadamente à largura de cada um dos insertos de corte mostrados. Será entendido que existe a preocupação de que a redução no diâmetro do núcleo possa levar a uma flexão inaceitável do suporte de ferramenta. Embora brocas de diâmetro relativamente pequeno sejam conhecidas, será entendido que as fresas de insertos estão sujeitas a forças radiais maiores que as brocas, devido à natureza de uma operação de fresamento, incluindo movimento não axial do suporte de ferramenta.

[013] Por conseguinte, a presente invenção fornece uma fresa de insertos para diâmetros de ferramentas de corte de 9 mm a 12 mm e, mais particularmente, a um diâmetro de ferramenta de corte de cerca de 10 mm, que é significativamente mais difícil de projetar do que fresas de insertos com diâmetros maiores de ferramentas de corte, especialmente ao fornecer insertos indexáveis de três arestas.

[014] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um inserto de corte indexável de lado único de três arestas com formato básico positivo e uma razão de volume VS/VF do volume de vazio VS e um volume de material VF definido pela quantidade de material do inserto de corte satisfaz a condição: VS/VF > 0,30.

[015] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um inserto de corte de lado único indexável de três arestas com uma forma básica positiva e compreendendo: uma superfície de saída; uma superfície de apoio de base localizada oposta à superfície de saída; um eixo de inserto AI que se estende perpendicular à superfície de apoio de base e através do centro do inserto, o eixo de inserto definindo: uma direção ascendente da superfície de apoio de base em direção à superfície de saída, uma direção descendente oposta à direção ascendente e uma direção para fora perpendicular às direções ascendente e descendente e se estendendo para longe do eixo de inserto; uma altura de inserto de corte HI, mensurável paralela ao eixo de inserto, a partir da superfície de apoio de base até o ponto mais alto da superfície de saída; uma superfície periférica conectando a superfície de saída e a superfície de apoio de base; uma borda de corte formada ao longo de uma interseção da superfície periférica e da superfície de saída, a borda de corte definindo, em uma vista paralela ao eixo de inserto AI, um círculo imaginário circunscrito na borda CE com um diâmetro circunscrito na borda DE; e um furo de parafuso que se abre para as superfícies de saída e de apoio de base, o furo de parafuso compreendendo: um fundo de furo de parafuso em uma interseção com a superfície de apoio de base; um topo de furo de parafuso em uma interseção com a superfície de saída; um volume de vazio Vs calculado como o volume de um espaço vazio que se estende do fundo até o topo do furo do parafuso, e um círculo de furo CS definido, em vista paralela ao eixo de inserto AI, em uma interseção da superfície de saída e do furo do parafuso, o círculo de furo CS com um diâmetro de furo DS; a superfície de apoio de base define, em vista paralela ao eixo de inserto AI, um círculo imaginário circunscrito na base CB com um diâmetro de base DB; a superfície periférica compreende: primeira, segunda e terceira superfícies de escoramento que, numa vista de fundo ao longo do eixo de inserto, se estendem paralelamente aos lados de um triângulo equilátero imaginário; a borda de corte compreende: exatamente três sub bordas principais, que são as três sub bordas mais longas da borda de corte e que, em vista de topo paralela ao eixo de inserto AI, cada uma se estende ao longo de um lado de um triângulo equilátero imaginário e define um círculo inscrito na borda CM com um diâmetro inscrito na borda DM; em que: o diâmetro circunscrito de base DB é menor que o diâmetro circunscrito na borda DE; e uma razão de volume VS/VF do volume de vazio VS e um volume de material VF definido pela quantidade de material do inserto de corte satisfaz a condição: VS/VF > 0,30.

[016] Ter uma forma básica positiva permite que a superfície de apoio do inserto seja aliviada (isto é, espaçada para dentro a partir do diâmetro da ferramenta de corte, como mostrado na Fig. 9A), o que é importante para a presente invenção, que é direcionada a fresas de insertos de diâmetro extremamente pequeno.

[017] Adicionalmente, permitir um processo de prensagem com o mínimo de usinagem possível, como divulgado no documento EP 3050655B1 (par. [0034]), também contribui para a vantagem econômica do presente projeto. Deve-se notar que o termo “forma básica positiva” significa mais especificamente que as áreas de seção transversal mais próximas a uma superfície de apoio de base do inserto são menores do que as áreas de seção transversal mais distantes da mesma, mas não requer que todas as superfícies periféricas sejam continuamente inclinadas. Por exemplo, em certas seções do inserto, as superfícies podem se estender paralelamente a um eixo de inserto. Uma maneira de definir a forma básica positiva é dizer que o diâmetro circunscrito na base DB é menor que o diâmetro circunscrito na borda DE.

[018] A quantidade de material do inserto em si pode ser minimizada. Verificou-se que a razão de volume VS/VF definida acima desempenhou com sucesso. Será entendido que o tamanho do inserto deve ser minimizado enquanto um volume mínimo de material é necessário para a resistência estrutural. Além disso, minimizar a quantidade de material e fornecer três posições indexáveis pode fornecer uma vantagem econômica.

[019] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um inserto de corte de lado único indexável de três arestas, em que uma razão de diâmetro de espessura do inserto DS/DM do diâmetro do furo DS e o diâmetro inscrito na borda DM satisfaz a condição: DS/DM > 0,60.

[020] Esse aspecto é semelhante aos aspectos acima pois define um volume mínimo de material necessário para a resistência estrutural, embora de maneira diferente. Deve-se notar a partir dos desenhos que a porção estrutural mais fraca do inserto é o material localizado aproximadamente entre o diâmetro do furo DS e o diâmetro inscrito na borda DM. Por conseguinte, uma razão de diâmetro de espessura de inserto DS/DM de acordo com o valor acima indicado desempenhou com sucesso.

[021] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um inserto de corte de lado único indexável de três arestas com sub bordas principais; em que uma razão de comprimento da borda LM/DE de um comprimento da sub borda principal LM de uma das menores bordas principais e o diâmetro circunscrito na borda DE satisfaz a condição: LM/DE > 0,40.

[022] Mais preferencialmente, todas as sub bordas principais podem ter o mesmo comprimento, nesse caso, a mais curta pode ser qualquer sub borda principal.

[023] Será entendido que a dificuldade de usar insertos com grandes razões de comprimento LM/DE é aumentada com um valor de razão maior. Isto é porque a dimensão radial é relativamente grande, pois depende do comprimento da sub borda principal LM. Não obstante, verificou-se que tal inserto pode ser utilizado com a presente invenção.

[024] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, é fornecido um inserto de corte de lado único indexável de três arestas com sub bordas principais; em que um diâmetro circunscrito na borda DE satisfaz a condição: DE <8 mm.

[025] Será entendido que uma redução no tamanho do inserto também reduz o tamanho do cavaco que tal inserto pode remover, tornando-o menos eficiente. Não obstante, é requerido um inserto particularmente pequeno para acomodar dois insertos em um suporte de ferramenta de pequeno diâmetro de corte. Isso apesar do fato de que um inserto indexável de duas arestas de tamanho semelhante teria sido muito mais fácil de acomodar.

[026] Uma vez que o inserto de corte da presente invenção é pequeno, verificou-se que a distorção causada pelo processo de sinterização está dentro de tolerâncias razoáveis e a retificação periférica do inserto de corte pode ser evitada. Assim, o inserto pode ser fornecido com uma subsuperfície inferior não retificada. Como é conhecido na técnica, as superfícies retificadas podem ser identificadas por linhas de retificação e linhas de descontinuidade onde uma superfície plana da área termina e começa uma superfície não retificada.

[027] Embora se acredite que cada uma das principais características de projeto mencionadas acima (nomeadamente a razão do volume, razão do diâmetro da espessura do inserto, razão do comprimento da borda e diâmetro circunscrito na borda pequena DE) seja individualmente vantajosa, deve-se entender que a presente invenção prevê qualquer combinação de tais características em um inserto de forma básica positiva indexável de três arestas ser ainda mais vantajoso.

[028] De maneira similar, quaisquer das características opcionais abaixo podem ser aplicadas a cada aspecto acima.

[029] Será entendido que uma maior razão de volume VS/VF utiliza menos material. Por conseguinte, é preferível que a razão de volume satisfaça a condição: VS/VF > 0,35 ou mesmo VS/VF > 0,40. Acredita-se que uma razão de volume máximo aproximada para condições de corte modernas aceitáveis teoricamente satisfaça a condição: VS/VF < 0,50. Com uma razão maior com um fator de segurança razoável sendo VS/VF <0,45.

[030] De maneira similar, uma maior razão de diâmetro de espessura de inserto DS/DM utiliza menos material. Por conseguinte, é preferível que a razão de volume satisfaça a condição: DS/DM > 0,65. Acredita-se que uma razão de diâmetro máximo de espessura de inserto aproximada para condições de corte modernas aceitáveis teoricamente satisfaça a condição: DS/DM < 0,80. Com uma razão maior com um fator de segurança razoável sendo DS/DM < 0,75.

[031] Uma razão de comprimento da borda LM/DE permite que um tamanho de cavaco maior seja usinado. Por conseguinte, é preferível que a razão de comprimento de borda LM/DE satisfaça a condição: LM/DE > 0,50, mais preferivelmente LM/DE > 0,55. Acredita-se que uma razão de diâmetro máximo de espessura de inserto aproximada para condições de corte modernas aceitáveis teoricamente satisfaça a condição: LM/DE < 0,70. Com uma razão maior com um fator de segurança razoável sendo LM/DE < 0,65.

[032] Será entendido que, embora o diâmetro circunscrito na borda DE definido acima permita que a subsuperfície inferior seja não retificada, mesmo tamanhos menores serão acomodados mais facilmente por um suporte de ferramentas. Por conseguinte, é preferível que o diâmetro circunscrito na borda DE satisfaça a condição: DE < 7 mm, ou mais preferencialmente DE < 6,5 mm.

[033] Acredita-se que um tamanho mínimo aproximado viável para tal inserto indexável de três arestas e capaz de condições de corte modernas aceitáveis teoricamente satisfaça a condição: DE > 5 mm. Com o maior diâmetro circunscrito na borda DE com um fator de segurança razoável sendo DE > 5,5 mm.

[034] Preferencialmente, um ângulo de saída positivo é formado ao longo de toda a borda de corte.

[035] Preferencialmente, uma borda de corte compreende uma sub borda limpadora entre cada par de sub bordas principais adjacentes, cada uma das sub bordas limpadoras formando, numa vista de topo paralela ao eixo de inserto AI, um ângulo reto com uma das bordas adjacentes das sub bordas principais.

[036] Deve-se notar que o “ângulo reto” acima definido no presente pedido não significa exatamente 90,0°, mas está dentro das tolerâncias de fabricação de cerca de 90° ± 2°, preferencialmente 90° ± 1° e, mais preferencialmente, 90° ± 0,5°.

[037] Cada sub borda limpadora tem um comprimento de borda LW que pode, preferencialmente, satisfazer a condição: 0,5 mm < LW < 1,5 mm.

[038] A superfície periférica de um inserto pode compreender uma subsuperfície inferior e uma subsuperfície superior; a subsuperfície inferior se estendendo para cima e para fora da superfície de apoio da base e compreendendo as primeira, segunda e terceira superfícies de escoramento lateral; a subsuperfície superior que conecta a subsuperfície inferior e a superfície de saída e a subsuperfície superior começando na direção ascendente, a uma altura mínima da superfície superior HU acima da superfície de apoio da base.

[039] Será entendido que uma maior altura mínima da subsuperfície superior HU permite uma maior altura da subsuperfície inferior. A subsuperfície inferior fornece uma função de apoio e, portanto, uma altura maximizada da mesma fornece maior estabilidade ao inserto quando montada na cavidade. Inversamente, é necessário tamanho suficiente da subsuperfície superior para a função de corte. Por conseguinte, é preferível que a altura mínima da subsuperfície superior HU satisfaça a condição: 0,50HI <HU < 0,80HI e mais preferencialmente 0,60HI < HU < 0,75 HI.

[040] A pelo menos uma porção saliente pode ser uma única porção saliente contínua que se estende ao longo de toda a periferia do inserto ou pode ser uma pluralidade de porções salientes.

[041] Preferencialmente, onde uma borda de corte compreende uma ou mais sub bordas limpadoras, uma porção de superfície periférica localizada entre cada sub borda e a superfície de apoio da base é desprovida de uma porção saliente.

[042] Preferencialmente, onde uma borda de corte compreende uma ou mais sub bordas limpadoras, uma porção de superfície periférica localizada entre cada sub borda principal e a superfície de apoio da base pode compreender uma porção saliente.

[043] Preferencialmente, onde uma borda de corte compreende sub bordas principais e sub bordas limpadoras, um primeiro ângulo de alívio medido no primeiro ponto de uma das sub bordas principais é maior que um segundo ângulo de alívio medido no segundo ponto da mesma sub borda principal, sendo o segundo ponto mais próximo que o primeiro ponto de uma sub borda limpadora que forma um ângulo reto com a dita sub borda principal. Os ângulos de alívio podem diminuir gradualmente ao longo de uma sub borda principal de uma primeira área adjacente a uma primeira sub borda limpadora que não forma um ângulo reto com a dita sub borda principal a uma segunda área adjacente a uma segunda sub borda limpadora que forma um ângulo reto com a dita sub borda principal.

[044] O inserto de corte pode, preferencialmente, ter simetria rotacional de 120° em torno do eixo de inserto. Em outras palavras, o inserto de corte pode ter três lados idênticos.

[045] O inserto de corte pode compreender três sub bordas principais de tamanho idêntico.

[046] De acordo com um exemplo preferencial, cada sub borda principal tem um comprimento de borda LM, que satisfaz a condição: 3 mm < LM < 4 mm.

[047] Mais preferencialmente, a superfície de apoio da base é retificada. Em uma modalidade, apenas a superfície de apoio da base do inserto de corte é retificada. Esta é a produção mais econômica do inserto. Será entendido que em todos os casos é vantajoso quando a subsuperfície inferior não está retificada.

[048] Para maior estabilidade, o ângulo de alívio da superfície de escoramento θ satisfaz preferencialmente a condição 2° < θ < 6°.

[049] A fim de proporcionar um desempenho adequado, uma largura da área da borda de corte WL mensurável perpendicularmente ao eixo de inserto tomada em qualquer posição ao longo da borda de corte satisfaz a condição: WL < 0,14 mm. Preferencialmente, a largura da área WL satisfaz a condição: 0,02mm <WL < 0,14 mm, ou ainda mais preferencialmente 0,03mm < WL < 0,11mm e, mais preferencialmente, 0,04 mm < WL < 0,08 mm.

[050] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, é fornecido um suporte de ferramenta que compreende: duas cavidades compreendendo uma superfície de escoramento de assento; um furo rosqueado da cavidade que se abre para a superfície de escoramento de assento; e primeira e segunda superfícies de escoramento laterais, que são retas e orientadas em ângulo agudo entre si em vista plana da superfície de escoramento de assento; cada primeira superfície de escoramento lateral se estendendo nas direções para fora e para frente; cada segunda superfície de escoramento lateral se estendendo nas direções para fora e para trás; o diâmetro da ferramenta DT satisfazendo a condição DT < 11 mm.

[051] De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção, é fornecido um suporte de ferramenta compreendendo: uma extremidade traseira; uma extremidade dianteira; uma periferia de ferramenta que se estende da extremidade traseira até a extremidade dianteira; um eixo de rotação que se estende através do centro do suporte de ferramenta e define uma direção para frente que se estende a partir da extremidade traseira até a extremidade dianteira, uma direção para trás oposta à direção para frente e uma direção para fora perpendicular ao eixo de rotação e direcionada do eixo de rotação à periferia de ferramenta; uma porção de haste que se estende para a frente da extremidade traseira; e uma porção de corte que se estende para a frente da porção de haste até a extremidade dianteira, a porção de corte tendo um diâmetro de ferramenta DT na extremidade dianteira e exatamente duas ranhuras espaçadas circunferencialmente se estendendo para trás a partir de uma interseção da extremidade dianteira e da periferia de ferramenta; cada uma das ranhuras compreende uma cavidade formada na interseção da extremidade dianteira e da periferia de ferramenta; cada uma das duas cavidades compreendendo: uma superfície de escoramento de assento; um furo rosqueado da cavidade que se abre para a superfície de escoramento de assento; e primeira e segunda superfícies de escoramento laterais, que são retas e orientadas em ângulo agudo entre si, em vista plana da superfície de escoramento de assento; cada primeira superfície de escoramento lateral se estendendo nas direções para fora e para frente; cada segunda superfície de escoramento lateral se estendendo nas direções para fora e para trás; e o diâmetro da ferramenta DT satisfazendo a condição DT <11 mm.

[052] Não se acredita que suportes de ferramenta para diâmetros tão pequenos tenham sido produzidos (com duas cavidades abrindo na direção radial, aumentando a instabilidade de uma extremidade dianteira do suporte de ferramentas durante uma operação de fresamento e configurada para receber um inserto indexável de três arestas relativamente largo).

[053] Dever-se-á notar ainda que os suportes de ferramentas da presente invenção se referem apenas a cavidades na extremidade dianteira do suporte de ferramentas. É concebível que cavidades adicionais estejam localizadas na parte traseira das cavidades definidas acima para produzir, por exemplo, uma fresa de corte do tipo porco-espinho. Para elaborar, a discussão de exatamente duas cavidades refere-se a cavidades espaçadas circunferencialmente localizadas na extremidade dianteira do suporte de ferramenta.

[054] Preferencialmente, o ângulo agudo das superfícies de escoramento laterais da cavidade é de 60°.

[055] Preferencialmente, a primeira superfície de escoramento lateral é mais curta que a segunda superfície de escoramento lateral. Isso pode, por exemplo, permitir que a borda de corte se estenda para a frente da extremidade dianteira do suporte de ferramenta para fornecer uma função de rampa.

[056] Preferencialmente, a segunda superfície de escoramento lateral compreende um recesso e, portanto, tem a primeira e a segunda subsuperfícies de escoramento. Será entendido que é fornecido mais espaço para as superfícies de escoramento na segunda superfície de escoramento lateral, que está mais distante da extremidade dianteira do que a primeira superfície de escoramento lateral. Assim, permitindo também, por exemplo, uma função de rampa.

[057] Preferencialmente, uma abertura de ferramenta se estende através do material do suporte de ferramenta e se abre em uma primeira extremidade para uma das cavidades e se abre para uma segunda extremidade em outra das cavidades. Será entendido que, preferencialmente, um suporte de ferramentas possui material ao longo do seu centro para resistência estrutural. Não obstante, para acomodar dois insertos em um espaço muito limitado como é necessário para um diâmetro de corte de ferramenta de cerca de 10 mm, esse é uma das características de projeto utilizados.

[058] Preferencialmente, a abertura da ferramenta se abre para a cavidade em um local entre a primeira e a segunda superfícies de escoramento laterais. Assim, um canto associado à borda de corte de forma basicamente triangular pode se estender para a abertura de ferramenta.

[059] Preferencialmente, em vista plana de cada superfície de escoramento de assento, o material se estende ao longo da extremidade dianteira a partir de uma porção da primeira superfície de escoramento lateral mais próxima do eixo da ferramenta da periferia de ferramenta. Uma característica inventiva individual adicionada ao presente projeto foi a adição de material no dito local para compensar a falta de resistência estrutural introduzida pela abertura da ferramenta.

[060] Preferencialmente, em vista plana de cada superfície de escoramento de assento, uma parede de ranhura que se estende ao longo das curvas da cavidade para se estender nas direções para frente e para baixo na extremidade dianteira. Embora isso possa reduzir o espaço de ranhura, acredita- se que seja vantajoso em geral compensar a falta de resistência estrutural introduzida pela abertura de ferramenta.

[061] Preferencialmente, o suporte da ferramenta é desprovido de qualquer superfície de escoramento que se estenda ao longo da periferia de ferramenta. Para facilitar o fresamento de canto, todas as superfícies de escoramento estão preferencialmente localizadas no interior da periferia de ferramenta.

[062] Preferencialmente, o diâmetro da ferramenta DT é o menor possível para competir com as fresas de topo sólidas. Com as características descritas acima, um diâmetro de ferramenta DT que satisfaz à condição DT < 10 mm foi testado com sucesso. Será entendido que o diâmetro da ferramenta que é medido na extremidade dianteira do suporte de ferramenta é ligeiramente menor que o diâmetro da ferramenta de corte DC. Teoricamente, acredita-se que um diâmetro mínimo aproximado da ferramenta satisfaça a condição DT > 9 mm.

[063] Ainda outra medida tomada para acomodar dois insertos em um diâmetro tão pequeno foi ajustar sua posição um em relação ao outro. Embora seja tipicamente preferível que ambos os insertos tenham suas superfícies de saída geralmente alinhadas, no caso de um suporte de ferramenta de pequeno diâmetro, isso não é possível (por exemplo, uma vez que os insertos se tocariam). A solução preferencial da presente invenção é alinhar os insertos de modo que uma porção da superfície periférica de cada inserto seja adjacente uma da outra. No tocante a essa característica, também pode ser descrito, por exemplo, em relação às cavidades do suporte de ferramenta como se segue.

[064] Em uma vista da extremidade dianteira que é paralela ao eixo de rotação AR: uma primeira linha de extensão imaginária que se estende da borda dianteira de uma das superfícies de escoramento de assento pode ser paralela a uma segunda linha de extensão imaginária que se estende de uma borda dianteira da outra superfície de escoramento de assento; um plano central de ferramenta PC é definido paralelamente ao eixo de rotação AR e localizado entre a primeira e a segunda linhas de extensão, de modo que cada superfície de escoramento de assento esteja voltada para o plano central da ferramenta PC; uma primeira distância de assento DS1 é definida a partir da primeira linha de extensão até o plano central da ferramenta PC; uma segunda distância de assento DS2 é definida a partir da segunda linha de extensão até o plano central da ferramenta PC; em que uma distância total DS3 que é uma soma da primeira distância de assento DS1 e a segunda distância de assento DS2 satisfazem a condição: DS3 < 0,35DT. Preferencialmente, a distância total DS3 satisfaz a condição: DS3 < 0,30DT. Uma dimensão mínima é preferencialmente DS3> 0,20DT.

[065] Preferencialmente, cada superfície de escoramento de assento se estende paralelamente ao eixo de rotação AR.

[066] Preferencialmente, cada cavidade é formada e orientada de forma idêntica no suporte de ferramenta.

[067] Preferencialmente, um furo de cavidade pode similarmente ser comparativamente grande na seção transversal em comparação com a distância das superfícies de escoramento laterais. Isto pode ser visto de um diâmetro do furo de cavidade e distâncias das superfícies laterais e entendido dadas as dimensões da presente invenção.

[068] O eixo de parafuso pode preferencialmente ser deslocado do centro da superfície de escoramento de assento, isto é, ligeiramente mais próximo de onde a primeira e a segunda superfícies de escoramento laterais estão mais próximas uma da outra, de modo que um parafuso que suporta o inserto de corte na cavidade tenda o inserto de corte na direção da primeira e segunda superfícies de escoramento laterais.

[069] De acordo com um oitavo aspecto da presente invenção, é fornecida uma fresa de insertos compreendendo um suporte de ferramenta de acordo com o sexto ou sétimo aspectos e pelo menos um inserto de acordo com qualquer um do primeiro a quinto aspectos montados no mesmo.

[070] De acordo com um nono aspecto da presente invenção, é fornecida uma fresa de insertos compreendendo: um suporte de ferramenta de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores; e um inserto de corte de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores e que é montado em uma das cavidades do suporte de ferramenta; uma das sub bordas principais do inserto localizada fora do diâmetro da ferramenta DT e definindo um diâmetro da ferramenta de corte DC; em que, em uma vista lateral da fresa de inserto, a dita borda principal se estende paralelamente ao eixo de rotação AR. Cada uma das cavidades pode ter um inserto de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores montados nele. Preferencialmente, cada um dos insertos montados em cada uma das cavidades é idêntico.

[071] De acordo com um décimo aspecto da presente invenção, é fornecida uma fresa de insertos compreendendo: um suporte de ferramenta compreendendo: uma extremidade traseira; uma extremidade dianteira; uma periferia de ferramenta que se estende da extremidade traseira para a extremidade dianteira; um eixo de rotação que se estende através do centro do suporte de ferramenta e definindo uma direção para frente que se estende da extremidade traseira para a extremidade dianteira, uma direção para trás oposta à direção para frente e uma direção para fora perpendicular ao eixo de rotação e direcionada a partir do eixo de rotação à periferia de ferramenta; uma porção de haste que se estende para a frente da extremidade traseira; e uma porção de corte que se estende para a frente da parte da haste para a extremidade dianteira, a porção de corte tendo um diâmetro de ferramenta DT na extremidade dianteira e exatamente duas ranhuras espaçadas circunferencialmente se estendendo para trás de uma interseção da extremidade dianteira e da periferia de ferramenta; cada uma das ranhuras compreende uma cavidade formada na interseção da extremidade dianteira e a periferia de ferramenta tendo um inserto de corte montado nela, cada cavidade se abrindo na direção para fora de modo que uma sub borda principal de cada inserto de corte se estenda além da periferia de ferramenta defina um diâmetro da ferramenta de corte DC; cada uma dos insertos de corte compreendendo uma borda de corte idêntica formada ao longo de uma interseção de uma superfície periférica e uma superfície de saída da mesma; cada borda de corte definindo, em vista paralela a um eixo de inserto AI, um círculo imaginário circunscrito na borda CE tendo um diâmetro circunscrito na borda DE; em que uma razão de fresa de insertos RIM definida como (DE+DE)/DC satisfaça a condição: RIM> 0,9.

[072] Preferencialmente, a razão RIM da fresa de insertos satisfaz a condição: RIM> 1,0. Uma dimensão máxima é preferencialmente DS3 < 1,4.

[073] Preferencialmente, em uma vista da extremidade dianteira que é paralela ao eixo de rotação AR, a superfície periférica de cada inserto é adjacente a uma porção da parte periférica do outro inserto.

[074] Preferencialmente, uma distância total DS3 é maior que a altura do inserto de corte HI.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[075] Para uma melhor compreensão da matéria da presente invenção e para mostrar como a mesma pode ser realizada na prática, agora será feita referência aos desenhos anexos derivados de um modelo em escala, nos quais: A Fig. 1A é uma vista lateral de uma fresa de insertos compreendendo um suporte de ferramenta e insertos de acordo com a matéria da presente invenção, rotacionada para mostrar uma vista lateral de um dos insertos; A Fig. 1B é uma vista lateral da fresa de insertos na Fig. 1A, rotacionada para mostrar uma vista dianteira de um dos insertos; A Fig. 1C é uma vista dianteira da fresa de insertos na Fig. 1B; A Fig. 2 é uma vista em perspectiva de um dos insertos mostrados na Fig. 1A; A Fig. 3 é uma vista de topo do inserto na Fig. 2; A Fig. 4A é uma vista de seção transversal tirada ao longo da linha IVA na Fig. 3; A Fig. 4B é uma vista de seção transversal tirada ao longo da linha IVB na Fig. 3; A Fig. 4C é uma vista de seção transversal tirada ao longo da linha IVC na Fig. 3; A Fig. 5A é uma vista lateral do inserto na Fig. 2; A Fig. 5B é uma vista de topo do inserto na Fig. 5A; A Fig. 5C é uma vista de fundo do inserto na Fig. 5A; A Fig. 6 é uma vista de seção transversal tirada ao longo da linha VI-VI na Fig. 5B; A Fig. 7A é uma vista lateral de um suporte de ferramenta da fresa de insertos mostrada na Fig. 1A, rotacionada para mostrar uma vista lateral de uma das cavidades; A Fig. 7B é uma vista lateral do suporte de ferramenta na Fig. 7A, rotacionada para mostrar uma vista dianteira de uma das cavidades; A Fig. 7C é uma vista dianteira do suporte de ferramentas da Fig. 7A; A Fig. 7D é uma vista em perspectiva de uma porção do suporte de ferramenta na Fig. 7A; A Fig. 8A é uma vista em perspectiva de uma cavidade do suporte de ferramenta na Fig. 7A; A Fig. 8B é uma vista lateral da cavidade na Fig. 8A; A Fig. 8C é uma vista superior (isto é, axial) da cavidade na Fig. 8A e também constitui uma vista plana da superfície de escoramento de assento da cavidade; A Fig. 9A é uma vista dos insertos mostrados na Fig. 1C, sem o suporte de ferramenta e os parafusos sendo mostrados, e mostrando esquematicamente a ferramenta que circunscreve o círculo do diâmetro de corte; A Fig. 9B é uma vista lateral dos insertos mostrados na Fig. 9A, também correspondendo à orientação dos insertos como mostrado na Fig. 1B; e A Fig. 9C é uma vista lateral dos insertos mostrados na Fig. 9B e os parafusos para montagem no suporte de ferramenta, rotacionada para corresponder à orientação dos insertos, como mostrado na Fig. 1A.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[076] As Figs. 1A a 1C ilustram uma fresa de insertos 10 configurada para operações de fresamento de canto a 90°.

[077] A fresa de insertos 10 compreende um suporte de ferramenta 12, insertos de corte 14 e parafusos 16 para fixar os insertos de corte 14 ao suporte de ferramenta 12.

[078] A fresa de insertos 10 está configurada para rotacionar em torno de um eixo de rotação AR que se estende longitudinalmente através do seu centro.

[079] O eixo de rotação AR define as direções opostas axialmente para a frente e para trás DF, DR, e as direções opostas de corte e não corte rotacionais DK, DN.

[080] O suporte de ferramenta 12 compreende uma extremidade traseira 13A, uma extremidade dianteira 13B e uma periferia de ferramenta 13C que se estende entre elas.

[081] O suporte de ferramenta 12 compreende ainda uma porção de haste 18 e uma porção de corte 20 que se estende para a frente a partir da mesma.

[082] A porção de corte 20 compreende exatamente duas ranhuras 21. Cada ranhura 21 compreende uma cavidade 22 formada na interseção da extremidade dianteira 13B e na periferia de ferramenta 13C.

[083] Os insertos de corte 14, parafusos 16 e cavidades 22, nos exemplos dados, são idênticos, portanto, às características descritas em respeito a um devem ser consideradas aplicáveis a todos.

[084] O inserto de corte 14 será agora descrito com referência às Figs. 2-6.

[085] O inserto de corte 14 é um inserto de corte de lado único indexável de três arestas com uma forma básica positiva. Compreende uma superfície de saída 24, uma superfície de apoio de base 26, uma superfície periférica 28, um furo de parafuso 30 e uma borda de corte 32.

[086] Um eixo de inserto AI (Fig. 6) se estende perpendicularmente à superfície de apoio de base 26 e através do centro do inserto 14. O eixo de inserto AI é fornecido para auxiliar na definição de direções e características do inserto de corte 14. De um modo geral, embora seja mais preferível que um furo de parafuso da presente invenção esteja localizado no centro de um inserto e seja perpendicular a uma superfície de suporte de base, resultando em um eixo de inserto do inserto também se estendendo através do centro do furo de parafuso, será entendido que é possível que um furo de parafuso possa ser inclinado ou não perfeitamente central para um inserto de corte, resultando em um eixo de furo de parafuso (não mostrado) que não seja coaxial com o eixo de inserto AI (enquanto que no presente exemplo preferencial são coaxiais). Não obstante, dado que a presente invenção procura minimizar o uso de material o máximo possível, certamente para fins de resistência estrutural, o furo de parafuso central e perpendicular exemplificado é o preferencial. Portanto, no exemplo dado, o eixo de inserto AI também se estende através do centro do furo de parafuso 30.

[087] Com referência à Fig. 6, o furo de parafuso 30 pode compreender um fundo do furo de parafuso 31 que se abre para a superfície de apoio de base 26 e uma parte de topo do furo de parafuso 33.

[088] Na Fig. 5B, um círculo de furo CS é mostrado definindo um diâmetro de furo DS.

[089] O eixo de inserto AI define direções opostas ascendente e descendente DU, DD e, como exemplificado na Fig. 5C, opostos às direções radialmente para dentro e radialmente para fora DI, DO. A direção radialmente para fora DO não tem como objetivo definir uma direção específica, mas todas as direções externas possíveis em 360° do eixo de inserto AI, sendo exemplificadas quatro dessas direções. Isso também é verdade, na direção oposta, para a direção radialmente para dentro DI, mesmo que apenas um exemplo seja mostrado. Isto também é verdade para as direções para dentro e para fora DI, DO mostradas em relação à fresa de insertos 10 na Fig. 1C.

[090] Como mostrado, por exemplo, nas Figs. 4A a 4C e 6, a superfície de saída 24 pode, preferencialmente, inclinar-se para dentro e para baixo da borda de corte para formar um ângulo interno agudo α para fins de formação de cavacos. O ângulo interno agudo α formado entre a superfície de saída 24 e a superfície periférica 28 também é referido como um ângulo de saída positivo. Tal ângulo positivo compensa a orientação das superfícies de escoramento de assento, que neste exemplo não limitante, mas preferencial, se estendem paralelamente ao eixo de rotação AR e, portanto, não fornecem eles próprios um ângulo de corte positivo.

[091] A superfície de apoio de base 26 é geralmente plana, como mostrado, mas será entendido que esta definição não impede a possível inclusão de uma pequena borda de transição arredondada entre a superfície periférica e a superfície de apoio de base, como mostrado, por exemplo, na Fig. 7 do documento EP 3050655. Na modalidade mostrada, é fornecido um chanfro 27 (Fig. 5A e 5C). Para os fins do relatório descritivo e reivindicações, a superfície apoio de base 26 é considerada a superfície mais baixa, isto é, não incluindo qualquer área chanfrada ou arredondada. Assim, na Fig. 5C, a superfície de apoio de base 26 define, em vista paralela ao eixo de inserto AI, um círculo imaginário circunscrito na base CB tendo um diâmetro de base DB.

[092] Com referência às Figs. 2 e 6, a superfície periférica 28 compreende uma subsuperfície inferior 34 e uma subsuperfície superior 36. A subsuperfície inferior 34 é não retificada e se estende para cima e para fora a partir da superfície de apoio de base 26, e compreende a primeira, a segunda e a terceira superfícies de escoramento lateral 38A, 38B, 38C (a terceira superfície de escoramento lateral 38C sendo mostrada apenas esquematicamente na Fig. 2, pois esse lado não é mostrado). Doravante, as superfícies de escoramento laterais idênticas serão identificadas geralmente como "superfície (s) de escoramento lateral (is) 38").

[093] Como mostrado na Fig. 5C, as superfícies de escoramento laterais 38 se situam nos lados de uma pirâmide imaginária cujo ápice está no eixo de inserto AI, em um ponto abaixo da superfície de apoio de base 26. Os lados da superfície de apoio de base 26 em si formam os lados de um primeiro triângulo equilátero imaginário T1.

[094] Com referência à Fig. 6, a forma básica positiva do inserto de corte 14 significa que a subsuperfície inferior 34 forma um primeiro ângulo interno obtuso β1 com a superfície de apoio de base 26. No lado esquerdo do inserto 14, como mostrado na Fig. 6, a seção é através da superfície periférica 28 em uma porção de uma sub borda limpadora que forma um segundo ângulo interno obtuso β2 maior que o primeiro ângulo interno obtuso β1.

[095] Cada uma das superfícies de escoramento laterais 38 é geralmente plana. Para elaborar, uma protuberância convexa esquemática exagerada 40 é mostrada na Fig. 3. A protuberância 40 resulta tipicamente de um processo de sinterização. Uma vez que os insertos da presente invenção são pequenos, a distorção resultante em tal protuberância 40 é aceitavelmente pequena o suficiente para que a superfície de escoramento lateral 38 não requeira retificação. Geralmente falando, essa convexidade ou concavidade (não mostrada; que pode ser considerada uma "protuberância" interna para os fins do relatório descritivo) é medida como uma distância máxima de um plano que conecta os cantos adjacentes de um inserto a tal protuberância.

[096] Assim, o inserto é declarado como tendo uma subsuperfície inferior não retificada 34. Embora na Fig. 2, por exemplo, pareça haver uma linha de descontinuidade 42, isso é meramente resultado desse desenho em particular mostrando uma linha de curvatura. Um produto real que não foi retificado não possui uma linha discernível e faz transição suavemente da porção geralmente plana para o raio.

[097] A subsuperfície superior 36 compreende pelo menos uma porção saliente 44 (exemplificada nas Figs. 4A e 4B).

[098] Com referência à Fig. 2, o inserto de corte 14 pode compreender três bordas de canto idênticas 46A, 46B, 46C (doravante geralmente denominadas "borda(s) de canto 46") e três sub bordas principais retas idênticas 48A, 48B, 48C (doravante geralmente referidas como "sub borda (s) principal (is) 48"). Preferencialmente, três sub bordas limpadoras idênticas 47A, 47B, 47C (doravante denominadas “sub borda (s) limpadoras 47”) se estendem em ângulos retos entre as bordas de canto 46 e as sub bordas principais 48 (isto é, apenas estendendo-se em um ângulo reto no sentido horário, como mostrado em uma vista de topo, tal como o mostrado na Fig. 3).

[099] Com referência à Fig. 5B, é mostrado um círculo imaginário circunscrito na borda CE tendo um diâmetro circunscrito na borda DE. O círculo imaginário circunscrito na borda CE é um círculo de diâmetro mínimo que circunda toda a borda de corte 32 incluindo as sub bordas principais 48, as bordas de canto 46 e as sub bordas limpadoras 47.

[0100] As três sub bordas principais 48 se estendem ao longo de um lado de um segundo triângulo equilátero imaginário T2 e definem um círculo inscrito na borda CM tendo um diâmetro inscrito na borda DM.

[0101] As dimensões de várias características são mostradas como se segue: cada borda de canto 46 pode ter um raio R (Fig.5C); cada sub borda principal 48 pode ter um comprimento de sub borda principal LM medido a partir do ponto de transição do raio para uma interseção com uma sub borda limpadora (Figs. 1B, 5B); cada sub borda limpadora 47 pode ter um comprimento de borda limpadora LW medido do ponto de transição do raio até uma interseção com uma sub borda principal (Fig. 5B); e uma largura da área da borda de corte WL é mostrada na Fig. 4B.

[0102] Com referência à Fig. 6, um volume de vazio VS do inserto de corte 14 é definido pelas fronteiras do furo de parafuso 30. Especificamente, uma altura do furo de parafuso HS é definida a partir da superfície de apoio de base 26 até uma borda superior 49 do furo de parafuso 30 (também designado na Fig. 4). Em outras palavras, o volume de vazio VS é calculado como o volume de vazio que se estende do fundo do furo de parafuso 30, definido em um plano inferior PL perpendicular ao eixo de inserto AI, a um topo do furo de parafuso 30, definido no plano superior PT perpendicular à interseção do furo de parafuso 30 e da superfície de saída 24, isto é, na altura da borda superior 49. Mais precisamente, a borda superior do furo de parafuso 49 é uma interseção de um canto curvo 51 e a superfície de saída 24.

[0103] O volume de material VF é o volume do material real do qual é feito o inserto de corte 14.

[0104] Cada superfície de escoramento lateral 38 se estende para cima e para fora a partir da superfície de apoio de base 26 em um ângulo interno obtuso β1 mostrado na Fig. 6.

[0105] Uma altura do inserto de corte HI se estende a partir da superfície de apoio de base 26 até o ponto mais alto da superfície de saída 24 (notando que a borda de corte 32 faz parte da superfície de saída).

[0106] A Fig. 4C mostra que pelo menos a porção mostrada é desprovida de uma porção saliente 44, enquanto as Figs. 4A e 4B mostram porções que têm uma porção saliente. A pelo menos uma porção saliente 44 tem um ponto mais baixo 60 na altura mínima da subsuperfície superior HU acima da superfície de apoio de base 26.

[0107] A subsuperfície superior 36 (Fig. 6A) começa, na direção ascendente, a uma altura mínima da subsuperfície superior HU acima da superfície de apoio de base 26, sendo a altura mínima da subsuperfície superior HU mensurável paralela ao eixo de inserto AI.

[0108] A Fig. 4A mostra um primeiro ângulo de alívio μi. A Fig. 4B mostra um segundo ângulo de alívio μ2. O primeiro ângulo de alívio μ1 é maior que o segundo ângulo de alívio μ2. O maior ângulo de alívio, o primeiro ângulo de alívio μ1 é fornecido quando a área da sub borda principal é usada para uma operação de rampa e é requerido um alívio maior. Contudo, a área da mesma sub borda principal mostrada pela Fig. 4B nunca é usada para uma operação de rampa e pode ter um ângulo de alívio menor preferencial, o que fornece maior resistência estrutural. Embora apenas duas seções tenham sido mostradas, será entendido que a mudança nos ângulos de alívio pode ser gradual.

[0109] Com referência agora às Figs. 7A a 8C, a cavidade 22 compreende uma superfície de escoramento de assento 62, um furo roscado da cavidade 64 que se abre para a superfície de escoramento de assento 62 e define um círculo mínimo inscrito no furo da cavidade IP e um diâmetro mínimo associado do furo da cavidade DP, primeira e segunda superfícies de escoramento laterais 66A, 66B orientadas em um ângulo agudo entre si em vista plana (isto é, a vista na Fig. 8C) da superfície de escoramento 62.

[0110] Como mostrado na Fig. 7B, cada primeira superfície de escoramento lateral 66A se estende na direção para fora e para frente (DO, DF); cada segunda superfície de escoramento lateral 66B se estende na direção para fora e para trás (DO, DR).

[0111] A segunda superfície de escoramento lateral 66B compreende um recesso 67. O uso de um recesso 67 ajuda a definir pontos de contato do inserto 14 e da cavidade 22. Notavelmente, os pontos de contato são mostrados com linhas hachuradas na Fig. 8A.

[0112] O furo da cavidade 64 pode similarmente ser comparativamente grande na seção transversal em comparação com a distância das superfícies de escoramento laterais. Isto pode ser observado a partir do diâmetro do furo da cavidade DP e das distâncias do furo da cavidade 64 até as superfícies de escoramento laterais 66A, 66B.

[0113] A primeira e a segunda superfícies laterais 66A, 66B são preferencialmente tipicamente orientadas no mesmo ângulo interno obtuso β1 como as superfícies de escoramento do inserto 38.

[0114] Um eixo de parafuso AS pode, preferencialmente, ser deslocado de um centro da superfície de escoramento de assento, isto é ligeiramente mais próximo de onde as superfícies laterais estão mais próximas umas das outras (isto é, a área geralmente projetada 68), de modo que um parafuso suportando o inserto de corte na cavidade tenderá o inserto de corte em direção às superfícies laterais.

[0115] Com referência à Fig. 7C, uma primeira linha de extensão imaginária L1 que se estende a partir de uma borda dianteira 72 de uma das superfícies de escoramento de assento 62 pode ser paralela a uma segunda linha de extensão imaginária L2 que se estende a partir de uma borda dianteira 74 da outra superfície e escoramento de assento 62. Um plano central da ferramenta PC contém o eixo de rotação AR e está localizado entre a primeira e a segunda linhas de extensão L1, L2, de modo que cada superfície de escoramento de assento 62 fique voltada para o plano central da ferramenta PC. Uma primeira distância de assento DS1 é definida a partir da primeira linha de extensão L1 até o plano central da ferramenta PC. Uma segunda distância de assento DS2 é definida a partir da segunda linha de extensão L2 até o plano central da ferramenta PC. Uma distância total DS3 que é uma soma da primeira distância de assento DS1 e a segunda distância de assento DS2. Em algumas modalidades, a primeira distância de assento DS1 e a segunda distância de assento DS2 são iguais. Também em algumas modalidades, as duas superfícies de escoramento de assento 62 têm simetria rotacional de 180° em torno do eixo de rotação da ferramenta AR, na vista dianteira da ferramenta 12, como visto na Fig. 7C.

[0116] Com referência à Fig. 1C, uma distância total DS3é maior que a altura do inserto de corte HI. Será entendido que os insertos não podem permanecer com suas superfícies de saída alinhadas, pois há espaço insuficiente, dadas as dimensões. Também deverá ser entendido que, se os insertos estiverem posicionados com suas superfícies periféricas distantes uma da outra, em vez da disposição atual (isto é, se o inserto no lado direito da Fig. 7C for movida em direção ao fundo da página e o inserto do lado esquerdo em direção ao topo), então a resistência estrutural do suporte de ferramentas para a cavidade 22 será enfraquecida (pois há menos material suportando o inserto). Inversamente, se os insertos 14 forem movidos na direção oposta, pode haver espaço insuficiente de evacuação de cavacos nas ranhuras. Por conseguinte, a disposição mais preferencial é com as superfícies periféricas das inserções adjacentes uma à outra.

[0117] Com referência às Figs. 9A e 9B, dever-se-á notar que, em tal vista, os insertos de corte atingem realmente uma posição radial comum. A única razão pela qual eles não tocam conforme a aparência na Fig. 9B é porque elas têm sua forma básica positiva e seu posicionamento conforme mostrado na Fig. 9A (isto é, as bordas de corte não são adjacentes e a superfície periférica de cada inserto é adjacente a uma porção da porção periférica do outro inserto). O uso dessas características é uma maneira de montar insertos relativamente grandes (em relação ao diâmetro do suporte de ferramenta) em um círculo de diâmetro de corte circunscrito relativamente pequeno CC. A razão entre essas características é descrita acima.

[0118] Devido à proximidade dos insertos 14, retornando às Figs. 8A a 8C, uma abertura de ferramenta 70 é fornecida.

[0119] Para compensar o enfraquecimento causado pela abertura, o material 76 foi adicionado na extremidade dianteira 13B.

[0120] Quando montado, o parafuso 16 fixa o inserto de corte 14, de modo que a superfície de apoio de base 26 escore a superfície de escoramento de assento 62, uma das superfícies de escoramento 38 escora a primeira superfície lateral 66A e uma superfície de escoramento adjacente 38 escora a segunda superfície lateral 66B nas duas porções da mesma. Será entendido que o inserto de corte 14 pode ser reposicionado três vezes na cavidade 22 e que a designação exata de quais superfícies de escoramento específicas entram em contato a qualquer dado momento não é importante.

[0121] Nota-se, por exemplo, da Fig. 1A, que a subsuperfície superior 36 não entra em contato com o suporte de ferramenta 12 e, portanto, insertos com bordas de corte ligeiramente diferentes podem ser montados no mesmo suporte de ferramenta 12.

[0122] A cavidade 22, ou mais precisamente, cada superfície de escoramento 62 se estende paralelamente ou aproximadamente paralela ao eixo de rotação AR, como melhor mostrado na Fig. 7A.

[0123] Na Fig. 1B, para a fresa de inserto 10 exemplificada, uma das bordas de corte retas (por exemplo, a segunda borda reta 47A) desempenha uma função de limpador e se sobressai apenas uma pequena distância limpadora DW do suporte da ferramenta. Neste exemplo, a primeira sub borda principal 48A é a borda de corte principal para fornecer uma operação de fresagem de canto a 90°.

[0124] Como várias técnicas foram utilizadas para permitir um inserto maior e, mais particularmente, uma sub borda principal maior, é possível obter uma profundidade de corte comparativamente grande AP para um inserto de corte comparativamente muito pequeno.

[0125] Finalmente, nota-se que uma função de rampa pode ser fornecida por uma pequena porção da terceira sub borda 48C (Fig. 1B).

Claims (15)

1. Inserto de corte de lado único indexável de três arestas (14) com uma forma básica positiva compreendendo: uma superfície de saída (24); uma superfície de apoio de base (26) localizada oposta à superfície de saída (24); um eixo de inserto AI estendendo-se perpendicularmente à superfície de apoio de base (26) e através do centro do inserto (14), o eixo de inserto AI definindo: uma direção ascendente DU a partir da superfície de apoio de base (26) em direção à superfície de saída (24), uma direção descendente DD oposta à direção ascendente DU, e uma direção para fora DO perpendicular às direções ascendente DU e descendente DD e se estendendo para longe do eixo de inserto AI; uma altura de inserto de corte HI mensurável paralela ao eixo de inserto AI, a partir da superfície de apoio de base (26) até o ponto mais alto da superfície de saída (24); uma superfície periférica (28) conectando a superfície de saída (24) e a superfície de apoio de base (26); uma borda de corte (32) formada ao longo de uma interseção da superfície periférica (28) e da superfície de saída (24), a borda de corte (32) definindo, em uma vista superior paralela ao eixo de inserto AI, um círculo imaginário circunscrito na borda CE com um diâmetro circunscrito na borda DE; e um furo de parafuso (30) que se abre para as superfícies de saída e de apoio de base (24, 26), o furo de parafuso (30) compreendendo: um fundo do furo de parafuso (31) em uma interseção com a superfície de apoio de base (26); uma parte superior circular do furo de parafuso (33) em uma interseção com a superfície de saída (24); um volume de vazio Vs definido como o volume de um vazio que se estende a partir do fundo do furo de parafuso (31) até o topo do furo de parafuso (33); e um círculo de furo CS definido, na dita vista superior paralela ao eixo de inserto AI, em uma interseção da superfície de saída (24) e o furo de parafuso (30), o círculo de furo CS tendo um diâmetro de furo DS; a superfície de apoio de base (26) define, em uma vista inferior paralela ao eixo de inserto AI, um círculo imaginário circunscrito na base CB com um diâmetro de base DB; a superfície periférica (28) compreende: primeira, segunda e terceira superfícies laterais de escoramento (38A, 38B, 38C) as quais, na dita vista inferior ao longo do eixo de inserto AI, estendem-se em paralelo com os lados de um primeiro triângulo equilátero imaginário (T1); a borda de corte (32) compreende: exatamente três sub bordas principais (48), que são as três sub bordas mais longas da borda de corte e que, na dita vista superior paralela ao eixo de inserto AI, cada uma se estende ao longo de um lado de um segundo triângulo equilátero imaginário (T2) e definem um círculo inscrito na borda CM com um diâmetro inscrito na borda DM; em que: o diâmetro circunscrito na borda DE satisfaz a condição: DE < 6,5 mm; o diâmetro circunscrito na base DB é menor que o diâmetro circunscrito na borda DE; e, caracterizado pelo fato de que uma razão de volume VS/VF do volume de vazio VS e de um volume de material VF definido pela quantidade de material de inserto de corte satisfaz a condição: 0,5 > VS/VF > 0,30; uma razão de diâmetro de espessura de inserto DS/DM do diâmetro de furo DS e o diâmetro inscrito na borda DM satisfaz a condição: 0,8 > DS/DM > 0,60; uma razão de comprimento de borda LM/DE de um comprimento de borda principal LM de uma das menores sub bordas principais (48), e o diâmetro circunscrito da borda DE satisfaz a condição: 0,7 > LM/DE > 0,40; e, a superfície periférica (28) compreende uma subsuperfície inferior (34) e uma subsuperfície superior (36); a subsuperfície inferior (34) se estendendo para cima e para fora da superfície de apoio de base (26) e compreendendo a primeira, segunda e terceira superfícies de escoramento laterais (38A, 38B, 38C); a subsuperfície superior (36) conectando a subsuperfície inferior (34) e a superfície de saída (24) e a subsuperfície superior (36) começando na direção ascendente DU a uma altura de superfície superior mínima HU acima da superfície de apoio de base (26); e em que a altura de subsuperfície superior mínima HU satisfaz a condição: 0,50HI < HU < 0,80HI.

2. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão de volume satisfaz a condição: VS/VF > 0,35.

3. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro circunscrito na borda DE satisfaz a condição: DE > 5 mm.

4. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a borda de corte (32) compreende uma sub borda limpante (47) entre cada par de sub bordas principais adjacentes (48), cada uma das sub bordas limpantes (47) formando, na dita vista superior paralela ao eixo de inserto AI, um ângulo reto com uma adjacente das sub bordas principais (48).

5. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada sub borda limpante (47) tem um cumprimento de borda LW que satisfaz a condição: 0,5 mm < LW < 1,5 mm.

6. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a borda de corte (32) compreende exatamente três sub bordas principais (48) e exatamente uma sub borda limpante (47) entre cada par de sub bordas principais (48).

7. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um primeiro ângulo de alívio μi medido em um primeiro ponto de uma das sub bordas principais (48) é maior que um segundo ângulo de alívio μ2 medido em um segundo ponto da mesma sub borda principal (48), o segundo ponto sendo mais próximo do que o primeiro ponto de uma sub borda limpante (47) que forma um ângulo reto com a sub borda principal (48).

8. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os ângulos de alívio diminuem gradualmente ao longo da sub borda principal (48) de uma primeira área adjacente a uma primeira sub borda limpante (47A), que não forma um ângulo reto com a sub borda principal (48) a uma segunda área adjacente a uma segunda sub borda limpante (47B) que forma um ângulo reto com a sub borda principal (48).

9. Inserto de corte (14), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a borda de corte (32) compreende uma sub borda limpante (47) entre cada par de sub bordas principais adjacentes (48), cada uma das sub bordas limpantes (47) formando, na dita vista superior paralela ao eixo de inserto AI, um ângulo reto com uma adjacente das sub bordas principais (48); cada sub borda limpante (47) tem um cumprimento de borda LW que satisfaz a condição: 0,5 mm < LW < 1,5 mm; a borda de corte (32) compreende exatamente três sub bordas principais (48) e exatamente uma sub borda limpante (47) entre cada par de sub bordas principais (48); um primeiro ângulo de alívio μ1 medido em um primeiro ponto de uma das sub bordas principais (48) é maior que um segundo ângulo de alívio μ2 medido em um segundo ponto da mesma sub borda principal (48), o segundo ponto sendo mais próximo do que o primeiro ponto de uma sub borda limpante (47) que forma um ângulo reto com a sub borda principal (48); os ângulos de alívio diminuem gradualmente ao longo da sub borda principal (48) de uma primeira área adjacente a uma primeira sub borda limpante (47A), que não forma um ângulo reto com a sub borda principal (48) a uma segunda área adjacente a uma segunda sub borda limpante (47B) que forma um ângulo reto com a sub borda principal (48).

10. Fresa de insertos (10), caracterizada pelo fato de que compreende: um suporte de ferramenta (12) compreendendo: uma extremidade traseira (13A); uma extremidade dianteira (13B); uma periferia de ferramenta (13C) que se estende a partir da extremidade traseira (13A) para a extremidade dianteira (13B); um eixo de rotação AR que se estende através do centro do suporte de ferramenta (12) e definindo uma direção para frente DF que se estende a partir da extremidade traseira (13A) para a extremidade dianteira (13B), uma direção para trás DR oposta à direção para frente DF e uma direção para fora DO perpendicular ao eixo de rotação AR e direcionada a partir do eixo de rotação AR à periferia da ferramenta (13C); uma porção de haste (18) que se estende para a frente da extremidade traseira (13A); e uma porção de corte (20) que se estende para a frente da porção de haste (18) para a extremidade dianteira (13B), a porção de corte (20) tendo um diâmetro de ferramenta DT na extremidade dianteira (13B) e exatamente duas ranhuras espaçadas circunferencialmente (21) se estendendo para trás a partir de uma interseção da extremidade dianteira (13B) e a periferia da ferramenta (13C); cada uma das ranhuras (21) compreende uma cavidade (22) formada na interseção da extremidade dianteira (13B) e na periferia da ferramenta (13C); e, um inserto de corte (14) como definido na reivindicação 1 montado em cada cavidade (22) do suporte de ferramenta (12); em que: uma das sub bordas principais (48) de cada inserto está localizada fora do diâmetro de ferramenta DT e define um diâmetro da ferramenta de corte DC; e, em uma vista lateral da fresa de inserto (10), a sub borda principal (48) localizada fora do diâmetro de ferramenta DT se estende paralelamente ao eixo de rotação AR.

11. Fresa de insertos (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que cada cavidade (22) compreende: uma superfície de escoramento de assento (62); um furo de cavidade rosqueado (64) que se abre para a superfície de escoramento de assento (62); e, primeira e segunda superfícies de escoramento laterais (66A, 66B) que são retas e orientadas em um ângulo agudo entre si em uma vista plana da superfície de escoramento de assento (62); cada primeira superfície de escoramento lateral (66A) se estendendo nas direções para fora e para frente (DO, DF); cada segunda superfície de escoramento lateral (66B) se estendendo nas direções para fora e para trás (DO, DR); e, o diâmetro de ferramenta DT satisfaz a condição DT < 11 mm.

12. Fresa de insertos (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que uma abertura de ferramenta (70) se estende através do material do suporte de ferramenta (12) e se abre em uma primeira extremidade para uma das cavidades (22) e se abre para uma segunda extremidade em outra das cavidades (22).

13. Fresa de insertos (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que em vista plana de cada superfície de escoramento de assento (62), o material se estende ao longo da extremidade dianteira (13B) de uma porção da primeira superfície de escoramento lateral (66A) mais próxima do eixo de rotação AR até a periferia de ferramenta (13C).

14. Fresa de insertos (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que, em vista plana de cada superfície de escoramento de assento (62), uma parede de ranhura que se estende ao longo das curvas da cavidade para se estender nas direções para frente e para baixo (DF, DD) na extremidade dianteira (13B).

15. Fresa de insertos (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que em uma vista plana de cada superfície de escoramento de assento (62), o suporte de ferramenta (12) é desprovido de qualquer superfície de escoramento que se estenda ao longo da periferia de ferramenta (13C).