ES2208587T3 - Insercion de corte y fresa correspondiente. - Google Patents

Abstract

Inserto de corte para la mecanización de metales con arranque de virutas, y para el montaje tangencial y/o radial, en una herramienta de fresar de disco, en especial para el fresado de árboles de levas, con al menos una arista (4, 4¿) cortante, que se forma mediante la intersección de una superficie (2) de arranque con la superficie (3) de un flanco, caracterizado porque el inserto de corte, en vista en planta desde arriba hacia la superficie (3) del flanco, tiene la forma de un paralelogramo no rectangular, discurriendo la arista (4, 4¿) cortante principal formando un ángulo distinto de 90º, con la dirección de corte, y definiéndose la dirección de corte en lo esencial por estructuras (7, 8) que están previstas en la superficie (3) del flanco.

Description

Inserción de corte y fresa correspondiente.

La presente invención se refiere a un inserto de corte para la mecanización de metales con arranque de virutas, y para el montaje en una fresa de disco, en especial para el fresado de árboles de levas, con al menos una arista cortante, que se forma mediante la intersección de una superficie de arranque con la superficie de un flanco. Asimismo la presente invención se refiere a una herramienta de fresar para la mecanización con arranque de virutas de una pieza metálica, según el preámbulo de la reivindicación 13.

Se conocen insertos correspondientes de corte y una herramienta correspondiente de fresar, por ejemplo, por el documento DE-A-197-43971, o por el documento US-4,867,616. En la herramienta conocida de fresar, los insertos de corte son aproximadamente de forma básica cuadrada, con aristas cortantes interrumpidas y biseladas en las zonas angulares, A lo largo de la periferia de un cuerpo de una herramienta, cilíndrico o de forma de disco, están distribuidas las placas individuales, desplazadas ligeramente en sentido axial y alternativamente, de manera que globalmente están dispuestos dos grupos distintos de insertos de corte, de tal manera que un grupo de insertos de corte sobresale en una dirección axial, y el otro grupo de insertos de corte, en la otra dirección axial, del espesor del cuerpo de la herramienta, de forma de disco. También en dirección radial sobresalen todos los insertos de corte insignificantemente del radio del cuerpo de la herramienta, y están alojados en correspondientes vaciados o escotaduras de alojamiento, del cuerpo de base de la herramienta. Aquí las aristas cortantes activas no son exactamente paralelas al eje del cuerpo de la herramienta, sino que están muy poco inclinadas respecto al eje, es decir, están ligeramente ladeadas en un plano que se forma por el correspondiente radio vector y el eje del cuerpo de la herramienta.

Mediante el desplazamiento mutuo de los dos gripos de insertos de corte, se consigue que las secciones de las aristas cortantes, de uno de los grupos de insertos de corte, corten en lo esencial, en los huecos de las interrupciones que se forman por las aristas cortantes interrumpidas del otro grupo de insertos de corte. Sin embargo, de este modo se consigue que, incluso con mayores solapamiento de los dos grupos de insertos de corte en dirección axial, los insertos de corte sean solicitados esencialmente de forma uniforme a lo largo de todas sus aristas cortantes (aunque estén interrumpidas).

Los insertos de corte son reversibles, y presentan hasta ocho aristas cortantes (interrumpidas). Con las herramientas correspondientes de fresar pueden entallarse, por ejemplo, rendijas o ranuras en piezas. Para la fabricación de árboles de levas, sólo condicionadamente es apropiada una herramienta de fresar correspondiente y, en todo caso, serían necesarias varias fases sucesivas de trabajo, para producir el perfil correcto de las levas.

En el pasado más reciente se ha mejorado crecientemente la calidad de los insertos de corte, o del material de que estos están fabricados, de manera que, en consecuencia, también han sido posibles velocidades crecientes de mecanización, sin que exista el peligro de que los insertos de corte se dañen o se desgasten demasiado rápidamente. Con estas velocidades mayores de mecanización, está vinculado evidentemente también, el inconveniente de un desarrollo elevado de ruidos. En casi todas las herramientas de fresar, y en casi todos los procesos de fresado, las aristas cortantes no están, o al menos no está una parte de las aristas cortantes, en ataque permanente con la pieza que se encuentra precisamente en mecanización, sino que más bien las aristas cortantes se ponen en ataque con la pieza, y dejan de estarlo, intermitentemente, extendiéndose la posición de ataque solamente a lo largo de una determinada zona angular de la correspondiente herramienta rotativa de fresar. Después de un giro de un ángulo determinado, que depende del tipo de mecanización y de la profundidad de ataque, las aristas cortantes primeramente activas de un inserto de corte, cesan de atacar la pieza, hasta que después de un giro de otro ángulo que en la suma con el primer ángulo citado totaliza en general 360º, atacan de nuevo la pieza, comenzando de nuevo el correspondiente proceso. Esto es válido para cada inserto individual de corte que está dispuesto a lo largo de la periferia de una herramienta correspondiente de fresar, encontrándose en ataque con la pieza, durante la mecanización de una pieza, una parte de los insertos de corte distribuidos en la periferia, y estando una parte precisamente fuera de ataque.

El ataque de una arista cortante activa a la pieza, se lleva a cabo después de un giro correspondiente del cuerpo de la herramienta, en general de golpe, entrando la arista cortante entonces activa, en lo esencial paralela al eje, en ataque con la pieza, simultáneamente en toda su longitud, y sacando una viruta o varias virutas, en el material de la pieza durante el giro ulterior en este. El momento de la entrada en ataque, debido al choque de las aristas cortantes en la pieza, o en la superficie a mecanizar, ocasiona un ruido claramente audible, y la multitud de las aristas cortantes de los insertos individuales de corte que rápida y sucesivamente entran en ataque con la superficie de la pieza, durante la rotación de una herramienta de fresar, produce en caso de una herramienta de fresar que gire rápidamente, un estruendo considerable.

Las reglamentaciones relativas a la prevención y seguridad en el trabajo, prevén aquí que por causa de las herramientas correspondientes, no puede rebasarse un nivel de ruido de 80 decibelios, midiéndose el nivel de ruido a distancias definidas exactamente de la pieza y de la herramienta de fresar. Con la velocidad creciente de mecanización, es decir, con velocidad creciente de rotación del cuerpo de la herramienta, o con un aumento del diámetro del cuerpo rotativo de la herramienta, crece más el nivel generado de ruido. Además, las autoridades competentes en Europa procuran reducir más el máximo nivel de ruido permisible de 80 decibelios, hasta 75 decibelios. Esto quiere decir que la velocidad de mecanización y, por tanto, también la productividad de las máquinas correspondientes, tendría que reducirse por debajo del valor que de lo contrario sería posible técnicamente.

Frente a este estado actual de la técnica la misión de la presente invención se basa en crear un inserto de corte para una herramienta de fresar, y una herramienta correspondiente de fresar, en cuya utilización, incluso aprovechando la completa capacidad de carga, pueda obtenerse una reducción notable del nivel de ruido al fresar con alta velocidad. Se entiende que esto debe de ser válido también cuando se utilicen insertos de corte con la máxima resistencia disponible a la rotura y al desgaste, que permiten desde el punto de vista puramente técnico, velocidades máximas de mecanización.

Con respecto al propio inserto de corte se resuelve la misión en que se basa la invención, haciendo que la arista cortante en cada momento activa, discurra formando un ángulo distinto de 90º con la dirección de corte. Esto quiere decir concretamente que para un movimiento correspondiente, en general rotatorio, del inserto de corte o de la arista cortante, alrededor del eje de una herramienta correspondiente, la arista cortante no entra en ataque con la pieza simultáneamente en toda su longitud, sino que por causa de la inclinación de la arista cortante respecto a la dirección que discurre perpendicular a la dirección de corte, entra en ataque con la pieza, primeramente una sección, la más avanzada de la arista cortante en un extremo de la misma, y con el giro ulterior van entrando en ataque con la pieza, las secciones siguientes de la arista cortante. Haciendo que toda la arista cortante no entre en ataque de golpe con la pieza, se amortigua notablemente el ruido correspondiente del golpe, teniendo que presuponerse evidentemente que el ángulo de inclinación entre la arista cortante y una perpendicular a la dirección de corte, tiene que sobrepasar una cierta magnitud mínima, puesto que si no, se produce desde luego un impulso sonoro uniforme que procede en lo esencial de toda la arista cortante. Como convenientes se han mostrado ángulos entre 40 y 85º de la arista cortante respecto a la dirección de corte, en especial entre 50 y 75º, siendo preferentes especialmente, ángulos alrededor de 60º, o sea, en la gama de 55 a 65º.

Es preferente una forma de realización de la invención, en la que las superficies de los flancos, presenten estructuras que en lo esencial discurran en la dirección de corte del inserto de corte, o sea, que linden en la arista cortante con un ángulo claramente distinto de 90º. Además, es preferente una forma de realización de la invención, en la que las aristas cortantes estén interrumpidas, y componiéndose cada una, al menos de dos secciones separadas de aristas cortantes, pero que discurren en lo esencial en la misma dirección, entre las cuales está previsto un hueco o una interrupción. La superficie de los flancos tiene entonces una sección transversal estructurada correspondientemente, que vista en la dirección de corte, permanece constante. Por ejemplo, en los extremos de las aristas cortantes pueden estar previstos cantos de corte o biselados en los que se unen biseles correspondientes, o aristas de las superficies de los flancos.

La distancia interior entre las secciones individuales de las aristas cortantes de un inserto de corte, que pertenecen conjuntamente a la misma arista cortante, en la forma preferente de realización de la invención, debería de ser menor que la longitud de las propias secciones individuales de las aristas cortantes. De este modo se pueden disponer distintos insertos de corte sucesivamente, convenientemente desplazados, de manera que una arista cortante del siguiente inserto de corte más próximo, corte en la zona de los huecos que dejan las aristas cortantes del inserto precedente de corte, mientras las aristas cortantes precedentes retiran en su mayoría, material en la zona en la que el respectivo inserto siguiente de corte presenta un hueco o interrupción de su arista cortante. Por conveniencia, la anchura o longitud de estas interrupciones de las aristas cortantes, está situada en el orden de magnitud del 70 al 90%, de preferencia alrededor del 80% de la longitud de las secciones individuales de las aristas cortantes.

Como ya se ha dicho, los extremos de las aristas cortantes activas de los insertos de corte, deberían de estar acodados unos 45º. En los extremos exteriores del inserto de corte, estos extremo acodados se transforman en aristas cortantes frontales secundarias, que en lo esencial discurren perpendiculares a las aristas cortantes principales, aunque son claramente más cortas, y se extienden en lo esencial en el espesor del inserto de corte.

Mediante las definiciones y estructuras proporcionadas precedentemente, en especial, haciendo que las superficies de los flancos presenten estructuras y, por ejemplo, bordes que discurran en la dirección de corte, mientras que la dirección de corte no discurre una vez más perpendicular a la arista cortante, se deduce también entre otras la nota característica de que el inserto de corte según la invención, en vista en planta desde arriba hacia la superficie del flanco, tiene la forma de un paralelogramo (no rectangular). Desde luego, en principio, en el estado actual de la técnica se conocen insertos rómbicos de corte, no obstante en estos conocidos insertos de corte, la forma de rombo o de paralelogramo no se produce en la vista en planta desde arriba sobre una superficie del flanco, sino más bien en la vista en planta desde arriba sobre una superficie de arranque, o sobre la superficie de apoyo situada opuesta.

Preferentemente, cada uno de los insertos de corte según la presente invención, presenta varias aristas cortantes independientes, de manera que puede dárseles la vuelta cuando una de las aristas cortantes, esté desgastada. Así es especialmente preferente una forma de realización de la invención en la que están previstas aristas cortantes en distintas superficies de arranque, que están dispuestas en costados del inserto de corte, más alejados uno de otro. También en el mismo costado, es decir, limitando en principio en la misma superficie de arranque, pueden preverse respectivamente dos aristas cortantes, cada una de las cuales se forma por la intersección de una superficie de arranque, con una de las dos superficies de los flancos, situadas en lados opuestos. Mediante la combinación de estas notas características, pueden producirse insertos de corte, por ejemplo, con cuatro aristas cortantes, designándose siempre como "arista cortante" la parte globalmente activa durante un proceso de corte, incluso cuando se componga de varias secciones de aristas cortantes, separadas por interrupciones.

En una forma especialmente preferente de realización de la invención, la arista cortante, o las secciones de las aristas cortantes pertenecientes a una arista cortante, discurren curvadas, o las distintas secciones de las aristas cortantes, discurren formando un ángulo pequeño una con otra, como tangentes muy próximas en un círculo correspondiente. Un arco semejante de círculo, a lo largo del cual discurren las aristas cortantes, debería de tener un radio de curvatura en el orden de magnitud entre 100 y 1000 mm. No obstante, en lugar de una arista cortante que discurra curvada, de fabricación relativamente difícil, las secciones contiguas de las aristas cortantes, podrían discurrir también, por ejemplo, cada una recta en sí misma, pero estar inclinadas unas respecto a otras formando un ángulo pequeño, que típicamente está situado entre 1º y 10º, de preferencia en unos 5º. En general, para aristas cortantes curvadas puede decirse que los extremos de una arista cortante, alejados uno de otro (o sea, por ejemplo, las tangentes en las secciones terminales), deberían de formar entre sí un ángulo correspondiente entre 1º y 10º.

Con respecto a la herramienta de fresar para la mecanización con arranque de virutas, de una pieza, se resuelve la misión en que se basa la invención, haciendo que al menos una parte de las escotaduras de alojamiento, del cuerpo de la herramienta, esté dispuesta o acondicionada de tal manera que la arista cortante respectivamente activa del inserto de corte ajustado y alojado en ella, discurra inclinada con relación al eje del cuerpo de la herramienta, en la dirección periférica del mismo. Esto quiere decir que la arista cortante no se inclina algo en un plano que pase por el radio correspondiente y por el eje del cuerpo de la herramienta, sino en un plano perpendicular a él, es decir, en un plano que pasa por una tangente al cuerpo de la herramienta en la zona del inserto de corte, y por una paralela al eje del cuerpo de la herramienta. Desde luego, esto quiere decir que inevitablemente también, con esto se modifica insignificantemente la distancia radial de partes de la arista cortante respecto al eje del cuerpo de la herramienta, no obstante, este efecto es relativamente pequeño cuando las aristas cortantes no son excesivamente largas, y el ángulo de inclinación no pasa de 30º. No obstante, por lo demás puede compensarse también este efecto completamente, como se ha descrito ya, haciendo que las aristas cortantes de un inserto de corte, discurran ligeramente acodadas unas respecto a otras, o mejor todavía, a lo largo de un arco de círculo, cuyo radio exacto se determine mediante el radio del cuerpo de la herramienta, y mediante la inclinación de la arista cortante con relación al eje del cuerpo de la herramienta.

Como ya se ha citado el ángulo de inclinación debería de estar situado entre 5 y 45º, mejor entre 10 y 40º, y en especial preferentemente entre 25 y 35º, lo que quiere decir que las escotaduras de alojamiento están ajustadas a los insertos de corte, de forma que el ángulo correspondiente de las aristas cortantes activas de al menos una parte de los insertos de corte, se prevea mediante las escotaduras de alojamiento en el cuerpo de la herramienta. Sobre todo, las aristas cortantes principales activas de los insertos de corte deberían de estar ajustadas en el cuerpo de base de la herramienta, mientras que las aristas cortantes secundarias, en general claramente más cortas, pueden mantener también una orientación aproximadamente paralela al eje del cuerpo de la herramienta, ya que contribuyen relativamente poco al desarrollo de ruidos. No obstante, en determinados casos de aplicación cabe imaginar una variante en la que también las aristas cortantes secundarias, estén ladeadas respecto al eje del cuerpo de la herramienta, en la forma descrita. Aquí las aristas cortantes secundarias de insertos de corte que estén dispuestos en lados opuestos del cuerpo de una herramienta, pueden estar ladeadas también en dirección contraria. Sin embargo, por motivos de espacio, las escotaduras de alojamiento para los insertos de corte que estén activos con sus respectivas aristas cortantes principales, se prevén de preferencia de forma que todas las aristas cortantes de estos insertos de corte, estén inclinadas en lo esencial en la misma dirección, con relación al eje del cuerpo de la herramienta.

Especialmente conveniente es un acondicionamiento del cuerpo de la herramienta, en el que una parte de los insertos está dispuesta en la zona angular entre la superficie lateral o periferia del cuerpo cilíndrico de la herramienta, y las dos superficies frontales de este cuerpo de la herramienta, mientras que otra parte de los insertos de corte, está dispuesta solamente en la zona de la superficie lateral del cuerpo cilíndrico.

Aquí es preferente en especial un acondicionamiento en el que en total están previstos en el cuerpo de la herramienta, cuatro grupos distintos de insertos de corte, que se diferencian en lo esencial por posiciones axiales diferentes de los insertos de corte. Un primer grupo de insertos de corte está dispuesto aquí en el acuerdo de una superficie frontal del cuerpo cilíndrico de la herramienta, con la superficie lateral, de forma que los insertos de corte sobresalgan del cuerpo de la herramienta, en lo esencial con su arista cortante secundaria, en dirección radial. Otro grupo de insertos de corte está dispuesto en forma completamente similar, no obstante, en lo posible desplazado en dirección periférica, en el acuerdo de la otra superficie frontal con la superficie lateral del cuerpo cilíndrico de la herramienta. Los dos grupos restantes de insertos de corte, están dispuestos a lo largo de la superficie lateral del cuerpo de la herramienta, y se diferencian uno de otro por una posición axial ligeramente desplazada, siendo el desplazamiento axial algo menor que la longitud de una sección de las aristas cortantes, teniendo los insertos de corte aristas cortantes interrumpidas, y siendo la interrupción entre las secciones de las aristas cortantes, algo menor que la longitud de una de las secciones de las aristas cortantes. De este modo, las secciones de las aristas cortantes de un grupo, cortan precisamente en la zona de los huecos que se dejaron por las secciones de las aristas cortantes del otro grupo, y viceversa.

Además, los extremos de las aristas cortantes principales activas, que están situados más próximos axialmente a cada una de las superficies frontales del cuerpo de la herramienta, deberían de solaparse con las aristas cortantes secundarias de los insertos de corte dispuestos en la zona angular entre la superficie lateral y la superficie frontal. Finalmente, aquí las aristas cortantes secundarias todavía pueden sobresalir en dirección radial, algo más que las aristas cortantes principales de los insertos de corte dispuestos en la superficie lateral. Con una disposición semejante pueden fresarse las levas de árboles de levas en una única fase de trabajo, con el perfil correcto, es decir, con un perfil de un disco cuyas aristas están biseladas.

En una forma especial de realización de la presente invención, en al menos una parte de las superficies de asiento del cuerpo de la herramienta, de una herramienta de fresar, está previsto un talón sobresaliente que se encaja en un vaciado correspondiente de un inserto de corte alojado en el asiento o en el alojamiento del cuerpo de base de la herramienta. Por conveniencia, se configura un talón semejante en forma que se encaje lo más ajustado posible en el correspondiente vaciado del inserto de corte, pero al menos apoyado con una de sus superficies periféricas en una superficie limitadora del vaciado, para asegurar el inserto de corte contra un desplazamiento lateral respecto al cuerpo de la herramienta, en al menos una dirección. Apretando un tornillo de sujeción u otro dispositivo de amarre, puede apretarse el inserto de corte tanto contra superficies exteriores laterales de asiento, como también contra al menos una de las superficies del talón, y se obtienen así varios puntos de apoyo separados unos de otros, que fijan el inserto de corte en el cuerpo de la herramienta, en una posición exacta. Al mismo tiempo se puede prescindir aquí de una parte de las superficies de asiento a prever en otro caso, para un posicionamiento exacto, a lo largo de la periferia exterior del inserto de corte, así pues se gana más espacio en el cuerpo de la herramienta para una disposición posiblemente más densa de insertos de corte contiguos.

Se comprende que este acondicionamiento de una superficie de asiento con un talón, para la fijación o posicionamiento de un inserto de corte en el cuerpo de una herramienta, puede utilizarse también en general, y no está restringido a la utilización con las aristas cortantes colocadas oblicuas en una herramienta de fresar según la presente invención.

En el caso presente, en la forma de realización representada, el talón sobresaliente tiene una sección transversal de forma aproximadamente trapezoidal, que está acomodada ajustándose a la sección transversal trapezoidal de los vaciados previstos en los insertos de corte. También pueden estar previstas varias secciones cortas del talón, que se encajan en distintas posiciones en un vaciado configurado correspondientemente más largo, de un inserto de corte.

Otras ventajas, notas características y posibilidades de aplicación de la presente invención se aclaran de la mano de la descripción siguiente de una forma preferente de realización y de las figuras correspondientes. Se muestran:

Figura 1 Una vista en perspectiva de una forma de realización, representada esquemáticamente, de un inserto de corte según la invención.

Figura 2 Distintas vistas y variantes del inserto de corte representado en la figura 1.

Figura 3 Variantes distintas de cortes longitudinales de insertos de corte, como los representados en las figuras 1 y 2.

Figura 4 Vistas distintas de detalles de una herramienta de fresar con insertos de corte dispuestos en ella, así como el perfil de corte que se deduce de ellos, y

Figura 5 La disposición y fijación de los insertos de corte según la invención en el cuerpo de base de una herramienta.

Figura 6 Una vista en perspectiva de una primera forma de realización, reproducida en forma realista, de un inserto de corte según la invención, y

Figura 7 Una vista en perspectiva de una forma de realización, reproducida en forma realista, de un inserto de corte según la invención.

En la figura 1 se reconoce un inserto de corte, designado globalmente con 1, en forma de un paralelepípedo con dos superficies paralelas superior e inferior, que forman las superficies 3 principales de los flancos, dos superficies anterior y posterior que definen las superficies 2 de arranque y finalmente todavía, dos superficies 3' derecha e izquierda, que forman superficies de los flancos, secundarias respecto a las aristas 5 cortantes secundarias. Mientras que las aristas cortantes principales y las secundarias 5 discurren en lo esencial perpendiculares unas a otras, las estructuras 7 exteriores del borde, o también las superficies 3' secundarias de los flancos no discurren perpendiculares a las aristas cortantes principales. Más bien el inserto de corte está deformado en una vista en planta desde arriba sobre las superficies 3 de los flancos, en lo esencial para formar un paralelogramo, como se puede reconocer claramente en las figuras 2, 4 y 5. Pero aquí la figura 1 es solamente una reproducción esquemática que no reproduce exactamente en absoluto las proporciones reales.

En la figura 1 se ve todavía que el inserto de corte tiene aristas 4, 4' cortantes principales interrumpidas, siendo la longitud de la interrupción 6 algo menor que la longitud de las secciones 4, 4' de las aristas cortantes principales, y estando previstas otras secciones 4, 4' de aristas cortantes principales en las superficies de arranque que se unen a la cara posterior no visible del inserto de corte y, además, también están previstas aristas cortantes en la cara anterior visible, tanto a lo largo del borde superior de la superficie 2 de arranque, como también a lo largo del borde inferior de la superficie 2 de arranque. En total, en el inserto de corte según la figura 1, están previstas pues cuatro aristas cortantes principales, cada una de las cuales se compone de dos secciones 4, 4' de aristas cortantes. Cada uno de los extremos de las secciones 4, 4' de las aristas cortantes principales, está acodado bajo unos 45º, y se transforman en los extremos exteriores del inserto de corte, en aristas 5 cortantes secundarias. En los acodamientos de las secciones 4, 4' de las aristas cortantes principales, se unen biseles 7 u 8 correspondientes de las superficies 3 de los flancos. Estos biseles 7 y 8, o sus aristas y, por tanto, los límites de las secciones 3 individuales de las superficies de los flancos, discurren paralelos a la flecha A, que define la dirección de corte del inserto 1 de corte. En el centro del inserto de corte está previsto todavía un taladro 9 de fijación, que aquí sólo está ilustrado esquemáticamente, y que por lo demás puede llegar también hasta las superficies 3 principales de los flancos que se unen a las secciones 4, 4' de las aristas cortantes.

En la figura 2 se reconoce en las ilustraciones 2a, 2d y 2e parciales, diferentes vistas del inserto de corte representado en la figura 1. La figura 2a corresponde aquí a una vista vertical en planta desde arriba sobre las superficies 3 principales de los flancos, estando representado aquí el taladro 9 de fijación algo mayor que en la figura 1, o sea, penetrando hasta las superficies 3 principales de los flancos. La figura 2d corresponde a una vista del inserto de corte representado en la figura 2a, a lo largo de la flecha B, y la figura 2e corresponde finalmente a una vista del inserto de corte representado en la figura 2a, en la dirección, o en la dirección contraria de la flecha A que una vez más indica la dirección de corte. Como se ve, en esta dirección de corte, el inserto 1 de corte tiene groseramente aproximado, el perfil de una cifra 8.

Las figuras 2b y 2c muestran variantes muy poco modificadas del inserto de corte que puede reconocerse en la figura 2a, estando inclinadas en la figura 2b, las dos secciones 4, 4' de las aristas cortantes principales en direcciones contrarias y, por tanto, están inclinadas respecto a una sección anterior dispuesta simétrica, de la interrupción 6, un ángulo de más o menos \beta, que está situado en el orden de magnitud de 1 a 5º. De este modo las dos secciones de las aristas cortantes, forman entre sí un ángulo de 10º como máximo. En la figura 2c, en lugar del acodamiento de las dos secciones 4, 4' de las aristas cortantes, está previsto un curvado uniforme del curso 4, 4' de las aristas cortantes, debiendo de estar situado el radio de curvatura típicamente en un orden de magnitud entre 100 y 1000 mm, de manera que los extremos situados alejados uno de otro, de las secciones 4, 4' de las aristas cortantes, tengan tangentes que formen una con otra un ángulo de 10º como máximo, preferentemente en el orden de magnitud de 1 a 5º. Aquí el radio de curvatura a elegir, depende del diámetro en el que el inserto afectado de corte está dispuesto en la herramienta de fresar, medido desde el eje de la misma, así como del ángulo de inclinación de la arista cortante respecto a la dirección de corte, o del ángulo de inclinación, complementario de aquel, respecto al eje de la herramienta de fresar. Idealmente el radio de curvatura debería de elegirse de manera que las secciones 4, 4' de las aristas cortantes tengan en toda su longitud una distancia radial constante al eje de la herramienta de fresar, o sea, estar situadas sobre una superficie cilíndrica imaginaria alrededor del eje de la herramienta de fresar, de manera que al fresar se obtenga una profundidad correspondientemente constante de corte. Para una mecanización en desbaste, evidentemente puede utilizarse bien también el inserto según la figura 2a, formando la utilización del inserto según la figura 2b, una fase intermedia en la exactitud de la mecanización.

En la figura 3 se reconocen distintas vistas en corte o alzado de los insertos de corte representados en la figura 2, en especial en la figura 2a, con una dirección de la visual de abajo arriba, es decir, perpendicular a la flecha B en la figura 2. Aquí, la figura 3a corresponde a la forma del inserto de corte representado en la figura 1, en el que las superficies 2 de arranque discurren perpendiculares a las superficies de los flancos, de manera que al fresar se forma un ángulo negativo de arranque. Las restantes formas de la sección transversal, representadas en las figuras 3b a d, permiten trabajar con un ángulo positivo de arranque. Para ello, en el ejemplo de realización según la figura 3b, están labradas depresiones en la superficie 2 de arranque, limítrofes a las aristas 4, 4' cortantes principales, mientras que en los ejemplos de realización según las figuras 3c y 3d, se redujo el ángulo entre superficie de arranque y superficie del flanco, con lo que evidentemente se reduce también el número de las aristas cortantes principales disponibles, puesto que en los dos casos, en lugar de cuatro aristas cortantes, sólo están disponibles dos (aristas cortantes positivas). Aquí, la forma de realización según la figura 3c se prefiere todavía desde el punto en que después de darle la vuelta al inserto de corte, se produce la misma orientación para la arista cortante opuesta diagonalmente, mientras que en el caso de la realización según la figura 3d, se produce opuesta diagonalmente una orientación con simetría de espejo del curso de las aristas cortantes. Con otras palabras, la inclinación de la arista cortante respecto al eje de una herramienta de fresar, cambia de signo al dar la vuelta al inserto de corte, desde una arista cortante a la otra. No obstante, también es este el caso en las aristas cortantes principales opuestas diagonalmente de los insertos de corte con un total de cuatro aristas cortantes principales. Para la utilización de tales insertos de corte es conveniente, por consiguiente, cuando se utilizan dos tipos distintos de herramientas de fresar, que se diferencian únicamente por la dirección de la inclinación de las escotaduras de alojamiento, o de los insertos de corte alojados en ellas, que está invertido a lo largo de la periferia de la herramienta de fresar. Esto es también conveniente en especial para fresas de árboles de levas, porque en la fresa de árboles de levas, así y todo, en general entran en ataque al mismo tiempo varias fresas correspondientes de disco con un solo árbol de levas, de manera que estas fresas de disco deberían de presentar por pares, una fresa de uno y otro tipo, para poder aprovechar óptimamente los insertos de corte, intercambiándose entre las dos fresas, al cambiar las aristas cortantes principales, siempre y cuando una arista cortante principal no disponga ya más, de la simetría correcta para la fresa precedente.

Esto se entenderá todavía mejor de la mano de la descripción de las figuras 4 y 5, que representan detalles de una fresa o de la disposición de los insertos de corte en una fresa semejante.

En la figura 4a se reconoce una sección periférica de un cuerpo 10 de la herramienta, esencialmente de forma de disco circular, que presenta escotaduras 11' de alojamiento para insertos 1 de corte, que están dispuestos a lo largo de la zona angular entre una cara frontal y la superficie lateral del cuerpo 10 de la herramienta. La figura 4b muestra una vista desde arriba sobre la superficie lateral. Aquí se reconoce que en las dos zonas angulares en el acuerdo de las caras frontales a la superficie lateral de la fresa 10, están dispuestas alternadamente escotaduras 11 u 11' de alojamiento, en cada una de las cuales está alojado un inserto 1 de corte. También a lo largo de la superficie lateral están previstas escotaduras 12 ó 12' de alojamiento, cada una de las cuales define un asiento para las placas 1 de corte, alternándose las escotaduras 12 y 12' de alojamiento en la dirección periférica, y diferenciándose solamente por su posición axial. Los insertos 1 de corte en las escotaduras 12 de alojamiento están desplazados algo hacia la izquierda, respecto a los insertos 1 de corte en las escotaduras 12' de alojamiento y, precisamente, de manera que se cubran las interrupciones entre las aristas cortantes de cada uno de los grupos de insertos de corte, por las aristas cortantes del otro grupo de insertos de corte. Además, cada una de las aristas cortantes de los insertos de corte, dispuestos en las escotaduras 12 ó 12' de alojamiento, se solapa también con cada una del grupo de insertos de corte, que están dispuestos en las escotaduras 11 u 11' de alojamiento. En una vista tangencial en la dirección periférica, en la que los insertos sucesivos de corte están representados en el mismo plano, se reconoce el perfil 20 formado con esta disposición, como está representado en la figura 4c. Para poder diferenciar mejor unos de otros los insertos individuales de corte, aquí el inserto izquierdo de corte, dispuesto vertical, y el respectivo inserto horizontal derecho, está dibujado sombreado. Como se ve, los insertos de corte dispuestos en las escotaduras 11, 11', cortan con sus aristas 5 cortantes secundarias que en dirección radial sobresalen algo más que las aristas cortantes principales de los insertos 1 de corte dispuestos horizontalmente que cortan la parte central de un perfil o leva 20. De este modo entran en ataque las aristas cortantes biseladas en el acuerdo entre las aristas 5 cortantes secundarias y las aristas 4 cortantes principales, con las aristas del perfil 20, de manera que globalmente se produce un perfil de leva o de disco, con aristas biseladas.

La figura 5 ilustra en las ilustraciones 5a, 5b y 5c parciales, distintas variantes de fijación de los insertos 1 de corte, y la figura 5d muestra otra vez en un desarrollo, la disposición exacta de los insertos 1 de corte, correspondiendo a la representación en la figura 4b. En la figura 5a puede reconocerse una escotadura de alojamiento, que mediante superficies 13 y 19 acodadas una con otra, define un asiento para la placa 1 reversible de corte, pudiendo reconocerse en el acuerdo de las superficies 13, 19, una entalladura 14. En la superficie 13 se apoya una superficie de arranque del inserto 1 de corte, y en la superficie 9 se apoya una superficie 5 secundaria del flanco. En la figura 5b y 5c está representada una variante en la que sólo se reconoce una superficie 13 de apoyo, pudiendo reconocerse en lugar de otra superficie 19 de apoyo, un talón 16 en el fondo del asiento de la placa, que se encaja en la depresión de la superficie 3 del flanco, formada por la escotadura 6, y de este modo define un asiento inequívoco de la placa. El talón16 tiene una sección transversal trapezoidal que está exactamente ajustada a la sección transversal trapezoidal de las escotaduras 6 de los insertos 1 de corte. En la vista en planta desde arriba, aparece asimismo en forma esencialmente de paralelogramo con los mismos ángulos del paralelogramo que el inserto de corte, y sus superficies laterales de apoyo, que fijan inequívocamente el inserto 1 de corte con respecto al cuerpo 10 de la herramienta, en dirección axial, discurren paralelas a la dirección periférica o a la dirección de corte.

Se comprende que también en el otro lado del taladro de fijación, podría preverse todavía adicionalmente un talón 16 correspondiente, para fijar el inserto de corte en dos puntos situados alejados uno de otro en la citada dirección axial. Así y todo evidentemente esta función se cumple también mediante la superficie 13 de apoyo que apuntala el inserto 1 de corte en dirección periférica y, por tanto, contra las fuerzas de corte que atacan en las aristas cortantes.

En la figura 5d se ve claramente cómo las placas 1 individuales están desplazadas unas respecto a las otras, y definen globalmente de este modo, el perfil representado en la figura 4c.

En las figuras 6 y 7 están reproducidas dos formas de realización de la presente invención en una representación en perspectiva ampliamente realista. Como se puede deducir fácilmente de la mano de una comparación con la figura 1, todas las superficies, aristas, escotaduras, etc, definidas en la descripción de la figura 1 existen en la misma forma también en las formas de realización representadas en la figura 6 y 7. Únicamente las proporciones de los elementos individuales se mantienen unos respecto a otros, algo diferentes que en la representación según la figura 1.

Claims (24)

1. Inserto de corte para la mecanización de metales con arranque de virutas, y para el montaje tangencial y/o radial, en una herramienta de fresar de disco, en especial para el fresado de árboles de levas, con al menos una arista (4, 4') cortante, que se forma mediante la intersección de una superficie (2) de arranque con la superficie (3) de un flanco, caracterizado porque el inserto de corte, en vista en planta desde arriba hacia la superficie (3) del flanco, tiene la forma de un paralelogramo no rectangular, discurriendo la arista (4, 4') cortante principal formando un ángulo distinto de 90º, con la dirección de corte, y definiéndose la dirección de corte en lo esencial por estructuras (7, 8) que están previstas en la superficie (3) del flanco.

2. Inserto de corte según la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo entre la arista (4, 4') cortante principal y la dirección de corte, está situado entre 40 y 85º, en especial entre 50 y 75º, y de preferencia entre 55 y 65º.

3. Inserto de corte según alguna de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las aristas (4, 4') cortantes principales están interrumpidas, y se componen al menos de una primera sección (4) de arista cortante, y de una segunda sección (4') de arista cortante.

4. Inserto de corte según la reivindicación 3, caracterizado porque la distancia interior entre las secciones (4, 4') de las aristas cortantes de la arista cortante principal, es más corta que la longitud preferentemente igual de cada una de las secciones (4, 4') individuales de las aristas cortantes.

5. Inserto de corte según la reivindicación 4, caracterizado porque la distancia interior entre las secciones (4, 4') de las aristas cortantes, asciende a entre el 70 y el 95%, de preferencia entre el 75 y el 90% de la longitud de las secciones (4, 4') de las aristas cortantes.

6. Inserto de corte según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los respectivos extremos de las secciones (4, 4') de las aristas cortantes están acodados, de preferencia unos 45º.

7. Inserto de corte según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque están previstas aristas (4, 4') cortantes en cada una de las superficies (2) de arranque alejadas una de otra, del inserto de corte.

8. Inserto de corte según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque están previstas aristas cortantes al mismo lado de una superficie (2) de arranque, aunque con superficies de los flancos, alejadas una de otra.

9. Inserto de corte según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque están previstas aristas (5) cortantes secundarias, que se unen a los extremos exteriores de las aristas cortantes principales o a sus secciones terminales acodadas, y discurren en lo esencial perpendiculares a las aristas cortantes principales.

10. Inserto de corte según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las aristas cortantes principales están ligeramente curvadas, o discurren acodadas formando una con otra un ángulo pequeño.

11. Inserto de corte según la reivindicación 10, caracterizado porque el radio de curvatura de las aristas cortantes, es mayor de 300 mm y menor de 2000 mm.

12. Inserto de corte según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque los extremos situados alejados uno de otro, de las aristas cortantes principales o de las secciones (4, 4') de las aristas cortantes principales, forman entre sí un ángulo que es mayor de 1º y menor de 10º.

13. Herramienta de fresar para la mecanización con arranque de virutas, de una pieza metálica, compuesta de un cuerpo de la herramienta, en lo esencial cilíndrico o de forma de disco circular, con varias escotaduras (11, 11'; 12, 12') de alojamiento para insertos (1) de corte, que están distribuidas a lo largo de la periferia del cuerpo (10) de la herramienta, estando dispuesta al menos una parte de las escotaduras (11, 11'; 12, 12') de alojamiento, de tal manera que las aristas cortantes activas de los insertos (1) de corte alojados en ellas, discurran inclinadas en dirección periférica con relación al eje del cuerpo (10) de la herramienta, caracterizada porque las escotaduras para el alojamiento de insertos de corte, están previstas según alguna de las reivindicaciones 1 a 12, y dispuestas de tal manera que las aristas cortantes activas de los insertos (1) de corte alojados en ellas, discurren inclinadas con relación al eje del cuerpo (10) de la herramienta, al menos 10 a 40º, y de manera que las estructuras en las superficies de los flancos de los insertos de corte, discurren en lo esencial en la dirección de corte.

14. Herramienta de fresar según la reivindicación 13, caracterizada porque el ángulo de inclinación de las aristas cortantes con respecto al eje del cuerpo de la herramienta, está situado entre 25 y 35º.

15. Herramienta de fresar según la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque todas las aristas cortantes principales activas, están inclinadas con respecto al eje del cuerpo (10) de la herramienta.

16. Herramienta de fresar según la reivindicación 15, caracterizada porque todas las aristas cortantes principales están inclinadas en la misma dirección respecto al eje del cuerpo (10) de la herramienta.

17. Herramienta de fresar según alguna de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque las aristas (5) cortantes secundarias de insertos (1) de la herramienta, están inclinadas en dirección periférica, respecto al eje del cuerpo (10) de la herramienta.

18. Herramienta de fresar según la reivindicación 17, caracterizada porque los insertos de corte dispuestos en distintas esquinas entre la periferia y las superficies frontales del cuerpo (10) de la herramienta, presentan aristas cortantes secundarias inclinadas en direcciones contrarias.

19. Herramienta de fresar según alguna de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizada porque una parte de los insertos de corte, está dispuesta en las zonas angulares entre la superficie lateral y las dos superficies frontales del cuerpo (10) en lo esencial cilíndrico de la herramienta, y otra parte está dispuesta en la periferia o en la superficie lateral del cuerpo (10) cilíndrico de la herramienta.

20. Herramienta de fresar según la reivindicación 19, caracterizada porque los insertos de corte están dispuestos en el cuerpo (10) de la herramienta, en cuatro grupos distintos caracterizados por su posición, estando dispuestos los insertos de corte de un primer y de un segundo grupos, en la zona angular entre la superficie lateral y las dos superficies frontales del cuerpo cilíndrico de la herramienta, mientras que los otros dos grupos están distribuidos, desplazados en dirección axial uno respecto al otro, a lo largo de la periferia o de la superficie lateral del cuerpo (10) cilíndrico de la herramienta.

21. Herramienta de fresar según la reivindicación 20, caracterizada porque los insertos de corte están dispuestos con sus aristas (4, 4', 5) cortantes solapándose de modo que uno de los grupos de los insertos (1) de corte dispuestos en la superficie lateral del cuerpo (10) de la herramienta, esté dispuesto respecto al otro grupo de los insertos (1) de corte dispuestos en la superficie lateral, de tal manera que cada una de las secciones (4, 4') de las aristas cortantes principales de un grupo, cubra la zona (6) de interrupción entre las secciones (4, 4') de las aristas cortantes principales del otro grupo, y solapándose los extremos de las aristas cortantes principales, situados más próximos a las superficies frontales del cuerpo (10) de la herramienta, de cada uno de los grupos, con las aristas (5) cortantes secundarias de los insertos (1) de corte dispuestos en las zonas angulares.

22. Herramienta de fresar según alguna de las reivindicaciones 13 a 21, caracterizada porque el cuerpo de la herramienta presenta superficies (21) de asiento con un talón (16) sobresaliente que, al alojar un inserto (1) de corte, se encaja en una escotadura (6) ajustada.

23. Herramienta de fresar según la reivindicación 22, caracterizada porque el talón (16) y la escotadura (6) están acomodados uno a otra, de manera que el talón (16) asegura el inserto (1) de corte en al menos una dirección, contra un desplazamiento con relación a la superficie (21) de asiento.

24. Herramienta de fresar según la reivindicación 23, caracterizada porque la superficie (21) de asiento está dispuesta a lo largo de la superficie periférica del cuerpo (10) de la herramienta, estando dispuesto el talón (16) de tal manera que fija el inserto (1) de corte en la dirección axial del cuerpo (10) en lo esencial cilíndrico de la herramienta.