BRPI0805470A2 - aperfeiçoamento aplicado em ferramenta de usinagem - Google Patents

Abstract

APERFEIçOAMENTO APLICADO EM FERRAMENTA DE USINAGEM. Revela uma ferramenta de usínagem preferencíalmente utilizada em processos de sangramento radial múltiplo; a ferramenta de u~nagem, objeto da presente Patente de Invenção, trata-se de um inserto utilizado em processos de sangria radial composto por um peça monobloquica que conjuga as funções de corte e espaçamento, a conformação física preferencial da citada ferramenta de usinagem ora tratada é triangular, o que permite uma montagem auto indexável, onde diversas ferramentas de usinagem podem ser acopladas umas as outras, o que torna o tempo de montagem e pré-setagem substancialmente menores; a utilização da ferramenta de usinagem ora tratada também possibilita uma repetíbílídade de processo mais acentuada, além de um acabamento mais apurado, afinal, a inexistência de lâminas ou outros elementos de base e/ou fixação não gera vibrações e atritos da mesma magnitude; com estas caracteristicas, torna-se claro afirmar que a ferramenta de usínagem ora revelada apresenta maior confiabilidade e durabilidade quando comparada com as demais ferramentas de usinagem pertencentes ao atual estado da técnica.

Description

"APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM FERRAMENTA DE USINAGEM"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente Patente de Invenção revela um inéditoaperfeiçoamento aplicado em ferramenta de usinagem, em especial, em umaferramenta de usinagem preferencialmente utilizada em processos desangramento radial múltiplo.

A solução ora proposta é substancialmente maisprática e interessante do que as soluções genéricas e congêneres pertencentesao atual estado da técnica.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

O atual estado da técnica prevê inúmeros processos deusinagem e conformação metal-mecânica, sendo cada processo utilizado para umfim específico, ou seja, cada diferente processo de usinagem e conformaçãometal-mecânica objetiva modificar o aspecto original da uma peça (bruta ouparcialmente usinada) a ser processada, através de remoção de material.

Dentro deste cenário, destacam-se os processosrotativos de usinagem e conformação metal-mecânica.

Como é de conhecimento de qualquer técnico noassunto, o processo de torneamento faz parte do vasto grupo de processosrotativos de usinagem e conformação metal-mecânica.

O processo de torneamento trata-se de um processomecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com oauxílio de uma ou mais ferramentas cortantes. Para tanto, a peça gira em torno doeixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamentesegundo uma trajetória coplanar com o referido eixo. Quanto à forma datrajetória, o torneamento pode ser retilíneo ou curvilíneo. No torneamentoretilíneo, a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea. Notorneamento curvilíneo, a ferramenta se desloca segundo uma trajetóriacurvilínea.

Dentre as diferentes modalidades de torneamentoretilíneo destaca-se o processo de perfilamento, onde a ferramenta se deslocasegundo uma trajetória retilínea radial ou axial, visando à obtenção de uma formadefinida, determinada pelo perfil da ferramenta.

Nota-se ainda que o processo de perfilamento prevêalguns subgrupos, dentre os quais, em função do objetivo da presente Patente deInvenção, releva-se o processo de sangria radial, o qual é especialmenteutilizados quando se deseja conformar sulcos contornantes ao longo do perfil deuma peça cilíndrica. A figura 1 ilustra esquematicamente um processo de sangriaradial, sendo que na figura em questão, a indicação (P) indica a peça emprocesso de usinagem, a indicação (M) indica a fonte de forçai motriz, a indicação(F) indica a ferramenta do trono onde é instalado um inserto (I), e a indicação (C)indica o canal conformado na peça (P) através do processo de sangria radial.

Conforme citado anteriormente, neste tipo de processo,o que define a geometria e disposição da área desbastada é a geometria edisposição da ferramenta de corte.

No caso dos processos de sangria radial de múltiploscanais, o atual estado da técnica prevê uma ferramenta composta por doiscomponentes, ou seja, um inserto e uma lâmina de sustentação. O inserto émontado na lâmina de sustentação, e vários destes conjuntos são montados emparalelo em um elemento tecnicamente conhecido como gaveta. Ainda neste tipode montagem, são utilizadas estruturas espaçadoras entre dois conjuntos deinserto e base. Cabe ainda salientar que a distância entre os canais ou sulcosexistentes em uma peça já usinada através desta ferramenta é diretamenteproporcional à largura das estruturas espaçadoras.

Esta ferramenta, principalmente pelo fato de que osinsertos são montados em lâminas de sustentação, apresenta certo grau deflexibilidade, o qual devido às forças de usinagem, possibilita a deformaçãopermanente da citada ferramenta. Esta deformação acarreta perdas na produção,além de demandar substituições constantes de ferramenta, o que resulta tambémem grande perda de tempo, isto é, tempo de pré-setagem, onde o torno ficaparado e, conseqüentemente, improdutivo.

O atual estado da técnica prevê também, através doPedido de Patente Pl 8604651-9, de 16/09/1986, aperfeiçoamentos em portaferramenta do tipo bedâme, onde o citado porta ferramenta é constituído por umahaste que possui uma extremidade anterior em forma de cunha, extremidade estaque é provida de reentrância, sendo que a parede possui uma canaletalongitudinal com furações roscadas. A reentrância forma um alojamento deencaixe para uma lâmina, a qual recebe a pastilha (ou inserto). É prevista ainda aexistência de um grampo de fixação de pastilha (ou inserto).

Mesmo apresentado uma construtividadesubstancialmente mais complexa, observa-se que o objeto do pedido de PatentePl 8604651-9 acaba por esbarrar no mesmo problema anteriormente citado,afinal, a grande quantidade de peças, mesmo estas sendo fixadas por parafusose grampos, está sujeita às vibrações e atritos convencionais do processo deperfilação, o que acaba por resultar em uma não padronização de usinagem,como acabamento sofrível. Além disto, observa-se também a perda de temporeferente à montagem da citada ferramenta e à reajustagem da mesma.

É com base neste contexto que surge a presentePatente de Invenção, a qual visa solucionar todos os problemas acima citados,correspondendo às expectativas do mercado, o qual deseja uma ferramentaconfiável e de grande duração.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Visando solucionar os problemas acima explanados,bem como prover uma solução definitiva no que se refere às ferramentas deusinagem empregadas em processos de sangria radial, foi desenvolvida apresente Patente de Invenção, a qual revela um inédito aperfeiçoamento aplicadoem ferramenta de usinagem.

A ferramenta de usinagem, objeto da presente Patentede Invenção, trata-se de um inserto utilizado em processos de sangria radialcomposto por um peça monobloquica que conjuga as funções de corte eespaçamento.

A conformação física preferencial da citada ferramentade usinagem ora tratada é triangular, o que permite uma montagem autoindexável, onde diversas ferramentas de usinagem podem ser acopladas umas asoutras, o que torna o tempo de montagem e pré-setagem substancialmentemenores.

A utilização da ferramenta de usinagem ora tratadatambém possibilita uma repetibilidade de processo mais acentuada, além de umacabamento mais apurado, afinal, a inexistência de lâminas ou outros elementosde base e/ou fixação não gera vibrações e atritos da mesma magnitude.Com estas características, torna-se claro afirmar que aferramenta de usinagem ora revelada apresenta maior confiabilidade edurabilidade quando comparada com as demais ferramentas de usinagempertencentes ao atual estado da técnica.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A presente Patente de Invenção serápormenorizadamente descrita com base nas figuras abaixo relacionadas, asquais:

A figura 1 ilustra esquematicamente um processo desangria radial;

A figura 2 ilustra a ferramenta de usinagem orarevelada, vista em perspectiva;

A figura 3 ilustra a ferramenta de usinagem orarevelada, vista pelo lado indicado pela seta A, na figura 2;

A figura 4 ilustra a ferramenta de usinagem orarevelada, vista pelo lado indicado pela seta B, na figura 2;

A figura 5 ilustra um conjunto de ferramentas deusinagem ora tratadas, visto em perspectiva;

A figura 6 ilustra esquematicamente um processo desangria radial onde são utilizadas as ferramentas de usinagem ora reveladas;

A figura 7 ilustra uma primeira variante construtiva daferramenta de usinagem, vista em perspectiva; e

A figura 8 ilustra uma segunda variante construtiva daferramenta de usinagem, vista em perspectiva.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODe acordo com as figuras 2, 3, 4, 5 e 6, nota-se que aferramenta de usinagem ora revelada, doravante referenciada apenas comoferramenta (1), compreende um corpo preferencialmente monoblóquico e deperímetro fundamentalmente triangular, no qual se apresentam conformadas pelomenos uma projeção (2) e abas (3). A espessura da ferramenta (1) varia deacordo com as medidas a serem usinadas.

A projeção (2) possui um perímetro fundamentalmentetriangular e é disposta no centro da ferramenta (1). A projeção (2), a qual éexistente em apenas uma das faces da ferramenta (1), apresenta ainda um furopassante (4), furo este também disposto centralizadamente. As paredes lateraisda projeção (2) são, preferencialmente, lisas e inclinadas.

As abas (3), também de perímetro fundamentalmentetriangular, são axialmente dispostas em relação ao furo (4). Cada aba (3)apresenta, no mínimo, um entalhe (3.1) localizado em uma de suas lateraisexternas. A extremidade externa de cada uma das abas (3) prevê também pelomenos um rebaixo (3.2) preferencialmente inclinado, o qual conforma uma arestade corte/ataque.

A ferramenta (1) prevê ainda uma projeção (5), deperímetro preferencialmente triangular, localizada na face oposta à face onde selocaliza a projeção (2). A projeção (5) apresenta dimensões perimetrais similaresàs dimensões da projeção (2), entretanto, a projeção (5) e menos espessa do quea projeção (2), a projeção (5) também é vazado pelo furo passante (4).

A construtividade preferencial da ferramenta (1),conforme o revelado na figuras 2, 3, 4 e 5, prevê três abas (3), sendo que oângulo de cada entalhe (3.1) varia de acordo com o material a ser usinado,conformando assim, em conjunto com o rebaixo (3.2), uma aresta decorte/ataque.

A paridade entre as dimensões da projeção (2) eprojeção (5) permite a aglomeração de diversas ferramentas (1), aglomeraçãoesta onde as citadas ferramentas (1) são dispostas em cadeia. Tal aglomeração émais bem ilustrada na figura 5.

Conforme o ilustrado na já citada figura 5, a disposiçãoconstrutiva de cada ferramenta (1) permite que a projeção (2) de qualquerferramenta (1) seja alojada na projeção (5) de qualquer outra ferramenta (1), eassim sucessivamente. A possibilidade deste tipo de aglomeração permiteconformar um conjunto alinhado de múltiplas ferramentas (1), o que possibilita,por sua vez, expor uma peça a múltiplas arestas cortantes conformadas pelosmúltiplos rebaixos (3.2).

A figura 6 ilustra esquematicamente a aplicação deferramentas (1), em especial, a aplicação de múltiplas ferramentas (1)devidamente aglomeradas conforme o contexto anteriormente proposto.

Na figura 6 as múltiplas ferramentas (1) são alinhadase acondicionadas um uma gaveta (G), gaveta esta que está introduzida em umporta ferramentas (PF) qualquer de um torno ou de uma central de usinagemqualquer. Ainda nesta figura, a indicação (FM) representa a força motriz aplicadaà peça (P) que será usinada. Ainda no caso da figura 6, mediante ao processo poresta figura abstraído, nota-se que a peça (P) seria desbastada/usinada de modo aconformar múltiplos canais contornates paralelos.

A ferramenta (1) acima descrita diz respeito àconstrutividade preferencial da presente invenção, entretanto, cabe aindasalientar que, de forma opcional, são previstas, dentro do conceito inventivo oratratado, ferramentas conformadas por um corpo de perímetro não triangular,como, por exemplo, a ferramenta (6) e a ferramenta (7), as quais são ilustradasnas figuras 7 e 8, respectivamente.

A ferramenta (6) possui um perímetrofundamentalmente quadrangular, apresentando quatro abas. Já a ferramenta (7)possui um perímetro fundamentalmente hexagonal, apresentando seis abas.

Com base em todo o conceito acima descrito, torna-seobvio afirmar que a ferramenta (1), objeto da presente Patente de Invenção,possui notáveis vantagens em relação ao atual estado da técnica, afinal, aconformação física das ferramentas (1) permite uma eficaz aglomeração dasmesmas, ou seja, uma montagem auto indexável.

Tal montagem auto indexável torna o processo demontagem pré-setagem (de um conjunto de cortes, como o ilustrado na figura 6)substancialmente menores. Além disto, esta montagem auto indexável aumentatambém a porcentagem de repetibilidade das peças usinadas, afinal, ainexistência de lâminas ou outros elementos de base e/ou fixação não geravibrações e atritos capazes de atrapalhar o acabamento final das peças.

Sendo assim, de forma resumida, pode-se afirmar quea ferramenta (1) apresenta maior confiabilidade e durabilidade quando comparadacom as demais ferramentas de usinagem pertencentes ao atual estado datécnica.

Nota-se também que a ferramenta (1) consubstanciamérito técnico, aplicação industrial, novidade absoluta e atividade inventiva,sendo, portanto, digna de todas as prerrogativas de proteção e privilégio previstase asseguradas pela Lei da Propriedade Industrial.

Claims (12)

1.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", revela uma ferramenta (1) de usinagempreferencialmente utilizada em processos de sangramento radial múltiplo,caracterizada pelo fato de compreender um corpo preferencialmentemonoblóquico no qual se apresentam conformadas pelo menos uma projeção (2)e abas (3); a projeção (2) é disposta no <table><table>centro de uma das faces da ferramenta(1) e apresenta um furo passante (4); as abas (3) são axialmente dispostas emrelação ao furo (4); cada aba (3) apresenta, no mínimo, um entalhe (3.1)localizado em uma de suas laterais externas; a extremidade externa de cada umadas abas (3) prevê também pelo menos um rebaixo (3.2), o qual conforma umaaresta de corte/ataque; a ferramenta (1) prevê ainda uma projeção (5) localizadana face oposta à face onde se localiza a projeção (2).

2.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que o corpo preferencialmente monoblóquico possui um perímetrofundamentalmente triangular.

3.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que a projeção (2) possui um perímetro fundamentalmente triangular.

4.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que o furo passante (4) é disposto centralizadamente na projeção (2).

5.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que as paredes laterais da projeção (2) são, preferencialmente, lisase inclinadas.

6.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que as abas (3) possuem, preferencialmente, um perímetrofundamentalmente triangular.

7.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de o ângulo de cada entalhe (3.1) varia de acordo com o material a serusinado.

8.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que a construtividade preferencial da ferramenta (1) prevê três abas(3).

9.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que a projeção (5) apresenta um perímetro preferencialmentetriangular; a projeção (5) apresenta dimensões perimetrais similares àsdimensões da projeção (2), entretanto, a projeção (5) e menos espessa do que aprojeção (2); a projeção (5) também é vazada pelo furo passante (4).

10.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8e 9, caracterizado pelo fato de que a paridade entre as dimensões da projeção(2) e projeção (5) permite a aglomeração de diversas ferramentas (1), onde aprojeção (2) de qualquer ferramenta (1) pode ser alojada na projeção (5) dequalquer outra ferramenta (1), e assim sucessivamente.

11.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 1, caracterizadopelo fato de que, de forma opcional, a ferramenta (1) pode ser conformada por umcorpo de perímetro não triangular.

12.) "APERFEIÇOAMENTO APLICADO EMFERRAMENTA DE USINAGEM", conforme o reivindicado em 11, caracterizadopelo fato de que a ferramenta (6) apresenta um perímetro fundamentalmentequadrangular, e a ferramenta (7) apresenta um perímetro fundamentalmentehexagonal.