ES2213086T5

ES2213086T5 - Herramienta para el mecanizado de precisión con arranque de virutas de piezas de trabajo

Info

Publication number: ES2213086T5
Application number: ES01124556T
Authority: ES
Inventors: Dieter Kress
Original assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Current assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2001-10-13
Publication date: 2012-06-12
Anticipated expiration: 2021-10-13
Also published as: KR100508258B1; AU9516401A; EP1213081A1; BR0104999A; JP2002178204A; CZ20014345A3; BR0104999B1; ES2213086T3; TW527245B; ATE258094T1; AU753811B2; JP3893046B2; EP1213081B2; US6692198B2; US20020081168A1; EP1213081B1; KR20020044078A; CZ302783B6

Abstract

Herramienta para el mecanizado de precisión con arranque de virutas de piezas de trabajo, con al menos una placa de cuchilla y al menos un dispositivo de ajuste (25) actuando sobre la placa de cuchilla, que comprende un elemento de regulación (27; 27'') que se extiende sobre un sector de una cara lateral de la placa de cuchilla (11) y un tornillo de ajuste (31) para el desplazamiento del elemento de regulación respecto a la placa de cuchilla, caracterizada porque el elemento de regulación (27; 27'') tiene una superficie de ajuste (29) que trabaja en común con la cara lateral de la placa de cuchilla (11) y que consiste de dos superficies de contacto (28a, 29b) dispuestas a una distancia una de la otra.

Description

Herramienta para el mecanizado de precisión con arranque de virutas de piezas de trabajo.

La presente invención se refiere a una herramienta para el mecanizado de precisión con arranque de virutas de piezas de trabajo, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Una herramienta semejante es conocida por el documento US-A-3 662 444. Tiene al menos una placa de cuchilla con la que se extraen las virutas de la pieza de trabajo mediante un movimiento relativo entre la herramienta o la cuchilla de la placa de cuchilla y la pieza de trabajo. La mayoría de las veces la herramienta es puesta en rotación para mecanizar una pieza de trabajo fija. Por lo menos una placa de cuchilla se desplaza mediante un dispositivo de ajuste. Se ha encontrado que con ello no es posible una alineación exacta de la placa de cuchilla o solo lo es con un gasto considerable.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es crear una herramienta que no tiene esta desventaja.

Para la solución de este objetivo se propone una herramienta que se destaca por las características de la reivindicación 1. Posee un dispositivo de ajuste que comprende un elemento de regulación. El elemento de regulación se extiende sobre un sector de una cara lateral de la placa de cuchilla y se apoya en ésta. Con ello, se evita un contacto puntiforme entre el dispositivo de ajuste y la placa de cuchilla. Al mismo tiempo, a raíz del hecho de que el elemento de regulación se extiende sobre un sector de la cara lateral de la placa de cuchilla, es posible un posicionamiento exacto de la placa de cuchilla.

Además está previsto que el elemento de regulación tiene una superficie de ajuste que colabora con la superficie lateral de la placa de cuchilla en el sentido de un contacto plano. La superficie de ajuste comprende un ángulo de inclinación con un plano central del elemento de regulación que está adaptado a un ángulo de inclinación de la superficie lateral de la placa de cuchilla a la cual está adyacente el elemento de regulación. En otras palabras: la superficie de ajuste tiene una interrupción para realizar dos sectores de contacto, separadas entre sí entre la placa de cuchilla y el elemento de ajuste.

Especialmente se prefiere un ejemplo de realización de la herramienta que se caracteriza en que el dispositivo de ajuste presenta dos elementos de regulación que actúan sobre diferentes caras laterales de la placa de cuchilla, permitiendo así diferentes direcciones de ajuste.

Otras configuraciones resultan de las demás subreivindicaciones.

Seguidamente, la presente invención se describe más detalladamente en base del dibujo, en el que muestran La figura 1, un diagrama esquemático de una herramienta en vista frontal, La figura 2, un detalle de la herramienta en vista lateral, La figura 3, una primera forma modificada de la herramienta mostrada en la figura 2, La figura 4, otra forma modificada de la herramienta mostrada en la figura 2, La figura 5, vistas de un elemento de regulación, La figura 6, una vista en planta de un ejemplo de realización del elemento de regulación y La figura 7, una vista lateral del elemento de regulación mostrado en la figura 6.

El diagrama esquemático según la figura 1 muestra una herramienta 1 en vista frontal, es decir, la cara frontal 3 de la herramienta. En lo esencial el cuerpo base 4 de la herramienta 1 es aquí, por ejemplo, cilíndrico. Está provisto de una escotadura que se extiende en dirección longitudinal de la herramienta 1 y sirve como receptáculo colector de virutas 5. En una superficie límite 7 del receptáculo colector de virutas 5 se encuentra una escotadura 9 en la que se inserta la placa de cuchilla 11. Un canto de la placa de cuchilla 11 que sobresale de la superficie periférica 13, sirve como cuchilla 15 y para remover las virutas de una pieza de trabajo. Por ejemplo, la herramienta 1 sirve para el mecanizado de precisión de una superficie de agujero 17 indicada mediante un circulo en una pieza de trabajo.

En el ejemplo de realización aquí mostrado, la placa de cuchilla se encuentra fijada al cuerpo base de la herramienta 1 mediante un tornillo de sujeción 19 que atraviesa la placa de cuchilla que es sostenida firmemente por una cabeza de tornillo. También es posible fijar la placa de cuchilla al cuerpo base de la herramienta 1 mediante una garra de sujeción convencional. La figura 1 muestra la placa de cuchilla en vista lateral. Se ve que la cara lateral superior e inferior 21 ó 23 transcurren en forma cónica entre sí y forman un ángulo agudo entre ellas, que se abre de derecha a izquierda. Con ello se realiza un llamado ángulo de incidencia positivo: la cara lateral 21 cae de izquierda a derecha a partir de la cuchilla 15, mientras la cara lateral inferior 23 asciende de izquierda a derecha.

Con la cara lateral inferior 23 interactúa un dispositivo de ajuste 25 que comprende un elemento de regulación 27. El dispositivo de ajuste 25 incluye una superficie de ajuste 29 que se apoya en forma plana contra la cara lateral inferior 23 de la placa de cuchilla 11 y cae de derecha a izquierda. El elemento de regulación 27 es desplazable respecto la placa de cuchilla 11 mediante un tornillo de ajuste 31. La cara lateral inferior 23 y la superficie de ajuste 29 forman virtualmente un mecanismo de cuña. Con el desplazamiento hacia la izquierda del elemento de regulación 27, la placa de cuchilla 11 es radialmente desplazada hacia afuera con relación al eje de rotación o eje central 33 de la herramienta 1.

El elemento de regulación 27 tiene una extensión 35 de conformación preferentemente cilíndrica, alojada en una correspondiente escotadura en el cuerpo base 4 de la herramienta 1 y sirve como guía del elemento de regulación 27 en la herramienta 1.

En la representación según la figura 1, el cuerpo base 4 de la herramienta 1 se encuentra parcialmente cortado, de modo que son visibles el tornillo de sujeción 19, la extensión 35 y el tornillo de ajuste 31. El tornillo de ajuste 31 se encuentra en un agujero en el cuerpo base 4 que se abre hacia la derecha, es decir, se interseca con la superficie periférica 13. De esta manera, el tornillo de ajuste 31 es libremente accesible desde la derecha. Pero también es posible que el receptáculo colector de virutas 5 se conforme tan amplio como para que el tornillo de ajuste 31 también sea accesible desde la izquierda a través del espacio para virutas 5.

La figura 2 muestra en una vista en planta la parte frontal de la herramienta 1, incluyendo la placa de cuchilla 11, cuyo canto longitudinal superior forma la cuchilla 15, con lo cual la esquina superior derecha 37 igualmente pertenece a la cuchilla de la placa de cuchilla 11. Aquí, por ejemplo, la placa de cuchilla es esencialmente de conformación cuadrada. Sin embargo, también puede estar conformada, por ejemplo, como paralelogramo o como rombo. Es claramente visible la cabeza del tornillo de sujeción 19 que atraviesa la placa de cuchilla 11 y se encuentra anclada al cuerpo base de la herramienta 1. Con su ayuda, la placa de cuchilla 11 ejerce presión con toda su superficie contra la base de la escotadura 9. Claramente se reconoce aquí el dispositivo de ajuste 25, especialmente el elemento de regulación 27, que se extiende sobre un sector de la cara lateral inferior 23 de la placa de cuchilla 11. Preferentemente, el elemento de regulación se extiende sobre un sustancial sector de la cara lateral de la placa de cuchilla 11, en especial virtualmente sobre todo su ancho. También en la vista en planta puede reconocerse la extensión 35 que resalta por abajo del elemento de regulación. El tornillo de ajuste 31 se proyecta aquí, al igual que el tornillo de sujeción 19, de forma perpendicular al plano de la figura 2.

De la representación según la figura 2 es reconocible que el dispositivo de ajuste 25 comprende un elemento de regulación 27 que, con un apropiado desplazamiento, traslada la placa de cuchilla 11 en un ángulo de 90º respecto al eje central 33. Con ello, es posible ajustar el radio de mecanizado de la herramienta 1, es decir, la magnitud del saliente de la cuchilla 15 respecto a la superficie periférica 13.

En la figura 2 se aprecia que la placa de cuchilla 11 también resalta respecto a la cara frontal 3.

La figura 3 muestra una primera forma modificada de la herramienta 1. Los mismos elementos se identifican con las mismas referencias, de manera que es posible remitir a la descripción de las figuras 1 y 2.

El ejemplo de realización representado en la figura 3 se diferencia del de la figura 2 exclusivamente porque el dispositivo de ajuste 25 no se encuentra entre la placa de cuchilla 11 y el eje central 33 de la herramienta 1, sino en la cara lateral interior 39 de la placa de cuchilla 11 que aquí es, esencialmente, perpendicular al eje central 13 y paralela a la cara lateral exterior 41 que resalta sobre la cara frontal 3 de la herramienta 1.

En una configuración del dispositivo de ajuste 25 y del elemento de regulación 27 asociado según la figura 3, se obtiene un desplazamiento axial de la placa de cuchilla 11 mediante el tornillo de ajuste 31, de manera que su cara lateral exterior 41 resalta más o menos por sobre la cara frontal 3 de la herramienta 1.

El ejemplo de realización modificada de la herramienta 1 representado en la figura 4 se destaca en que el dispositivo de ajuste 25 tiene dos elementos de regulación 27 y 27’ donde el primer elemento de regulación, tal como se describe mediante la figura 2, se encuentra dispuesto entre la placa de cuchilla 11 y el eje central 33 de la herramienta y el segundo elemento de regulación 27’, como se describe en base de la figura 3, a una distancia a la cara frontal 3 en forma perpendicular al eje central 33. Con ello es posible regular el resalte de la placa de cuchilla tanto por sobre la superficie periférica 13 como también sobre la cara frontal 3, es decir, el radio y la longitud de la herramienta.

La figura 5 muestra, en distintas vistas, uno de los elementos de regulación, por ejemplo, el elemento de regulación 27 del dispositivo de ajuste 25, además del tornillo de ajuste 31. En la figura 5 arriba, completamente a la izquierda se encuentra representado el tornillo de ajuste 31 en vista lateral. Se trata aquí de un llamado tornillo diferencial que posee dos sectores separados con distintas roscas exteriores; por ejemplo, el sector izquierdo 43 tiene rosca a la derecha y el sector derecho 45 tiene rosca a la izquierda. Por supuesto, los sectores de roscas también pueden canjearse. Lo esencial es que se trata aquí de sectores de roscas de orientación contraria.

A la derecha del tornillo de ajuste 31 se encuentra representado el elemento de regulación 27 en vista lateral, como es el caso en la figura 1. Nuevamente a su derecha se encuentra representado el elemento de regulación 27 en vista frontal, como es el caso en las figuras 2 y 4. Bien a la derecha y arriba se muestra el elemento de regulación 27 nuevamente en vista lateral, aunque aquí se representa el lado izquierdo del elemento de regulación 27. Abajo en la figura 5 se encuentra representado el elemento de regulación 27 en vista en planta, de manera que también se ve la superficie de ajuste 29 en planta. Por la representación según la figura 5 se hace evidente la extensión cilíndrica 35 que sirve para la guía del elemento de regulación 27 en el cuerpo base de la herramienta 1. El agujero 47 para recibir el tornillo de ajuste 31 es claramente visible en las diferentes representaciones del elemento de regulación 27. Perfora la extensión 35.

En la fila superior de la figura 5 se ve que la superficie de ajuste 29 se encuentra inclinada respecto al plano central 49, esbozado con una raya, del elemento de regulación 27. El ángulo de inclinación del plano de ajuste 29 se encuentra adaptado al ángulo de inclinación de la cara lateral de la placa de cuchilla 11 con la que se contacta el elemento de regulación 27.

La superficie de ajuste 29 se configura de tal manera, que presenta dos superficies de contacto 29a y 29b dispuestas a una distancia una de la otra. El sector intermedio 29c está rebajado con respecto a los sectores vecinos, de manera que aquí el elemento de regulación 27 no toca la correspondiente cara lateral de la placa de cuchilla 11. Esta configuración asegura que el elemento de regulación 27 toca de plano las correspondientes caras laterales de la placa de cuchilla 11, de manera que mediante el dispositivo de ajuste 25 quede asegurado una base de sustentación para la placa de cuchilla 11 de una superficie relativamente grande. Especialmente se evita un contacto más o menos puntiforme de un tornillo de ajuste, tal como se emplea en forma convencional.

La figura 6 muestra un ejemplo modificado de un elemento de regulación 27 en vista en planta. Los elementos que coinciden con los arriba descritos se identifican con las mismas referencias, de manera que se remite a la descripción de las figuras 1 a 5.

El elemento de regulación 27 presenta una superficie de ajuste 29 que, tal como lo describe la figura 5, muestra separada entre sí dos caras de contacto 29a y 29b. Entre ellas está previsto un sector 29c rebajado que, al utilizar el elemento de regulación, no toca la correspondiente cara lateral de una placa de cuchilla 11.

El elemento de regulación 27 es atravesado por un agujero 47 en el que se puede aplicar un tornillo de ajuste que aquí no se representa. El ejemplo modificado del elemento de regulación 27 aquí mostrado se destaca porque los sectores de pared limitando lateralmente con la superficie de ajuste 29 están conformados en forma de una V que se abre de arriba hacia abajo en dirección a la superficie de ajuste 29. Con ello se forman dos superficies de contacto 51 y 51’ opuestos, cuya longitud está dada porque el sector inferior 53 opuesto a la superficie de ajuste 29 es redondeado. Como superficies de contacto se emplean los sectores rectilíneos entre el sector 53 y la superficie de ajuste 29 de la pared lateral del elemento de regulación 27.

El sector comunicante 53 entre las dos superficies de contacto 51, 51’ es curvado. Su contorno exterior sigue preferentemente un arco de círculo. El radio del arco de círculo es preferentemente mayor que el de la escotadura en el cuerpo base 4 de la herramienta 1 en la que se encuentra insertado el elemento de regulación 27. De este modo se asegura que el elemento de regulación 27 solo toca el cuerpo base 4 de la herramienta 1 en el sector de las superficies de contacto 51, 51’.

Por las superficies de contacto 51, 51’ conformadas en V, que interactúan con las correspondientes superficies de contacto en el cuerpo base 4 de la herramienta 1, resulta una exacta orientación angular del elemento de regulación 27 y, con ello, de la superficie de ajuste 29. La exacta orientación posibilita la exacta orientación de la placa de cuchilla 11 interactuante con el elemento de regulación 27 y así asegurar, por ejemplo, la inclinación deseada de una cuchilla auxiliar que se inclina hacia abajo y hacia la izquierda desde el canto delantero de una placa de cuchilla 11 (véase, por ejemplo, la figura 2).

La vista lateral del elemento de regulación 27 representado en la figura 7 muestra que éste esencialmente está conformado como el elemento de regulación descrito en base de las figuras 1 a 5. La figura 7 permite ver el ancho B de las superficies de contacto 51, 51’. Por una primera línea 55 se bosqueja hasta donde las superficies de contacto 51, 51’ se extienden hacia abajo. Una segunda línea 57 bosqueja que las superficies de contacto 51, 51’ no necesariamente llegan completamente hasta la superficie de ajuste 29.

Lo esencial es que el elemento de regulación 27 descrito en base de las figuras 6 y 7 se distingue en que está dada una exacta orientación tanto del elemento de regulación 27 como de la superficie de ajuste 29 mediante la orientación en forma de V o prismática de las superficies de contacto 51, 51’.

Elementos de regulación como los descritos en base de las figuras 6 y 7 pueden ser usados individualmente, como descrito en base de las figuras 2 y 3. Pero también es posible usar dos de los elementos de regulación, tal como fue descrito en base de la figura 4.

Es especialmente ventajoso que el dispositivo de ajuste 25 es de una construcción muy simple y que la inclinación de las caras laterales de la placa de cuchilla 11, dada por el ángulo de incidencia positivo, es empleada para formar el mecanismo de cuña. Por lo tanto, es posible de manera simple desplazar la placa de cuchilla 11 en dirección al eje central 33 y/o en ángulo respecto del eje, mediante el desplazamiento del primer elemento de regulación 27 y/o del segundo elemento de ajuste 27’.

En la práctica, la magnitud del ajuste es relativamente pequeña y esencialmente posibilita compensar tolerancias de fabricación de la placa de cuchilla 11 y/o en la escotadura 9 que aloja la placa de cuchilla. Además, puede compensarse un juego posiblemente aún existente entre el tornillo de sujeción 19 y la placa de cuchilla 11. Especialmente, puede evitarse de manera simple y con seguridad un movimiento de ajuste de la placa de cuchilla, es decir, un desplazamiento de la placa de cuchilla 11 durante el uso inicial de la herramienta 1.

De las explicaciones de las figuras 1 a 7 puede verse fácilmente que el dispositivo de ajuste aquí descrito puede también, y especialmente, ser usado con herramientas que tienen varias placas de cuchillas. Mediante el dispositivo de ajuste 25 se pueden entonces compensar diferencias dimensionales entre las diferentes placas de cuchillas y no solo entre las cuchillas 15 de una placa de cuchilla 11.

Finalmente, el dispositivo de ajuste 25 aquí descrito puede emplearse también junto con herramientas cuyo contorno exterior no es cilíndrico, o al menos no es continuamente cilíndrico. En todos los casos está garantizado que el ajuste de la placa de cuchilla y su posicionamiento pueden ser determinados óptimamente, de manera que, durante el mecanizado de precisión de una pieza de trabajo, pueden ser cumplidas exactamente las medidas predeterminadas.

De lo antedicho surge que, al girar el tornillo de ajuste 31 en una dirección de giro es desplazado el elemento de regulación 27 y, a consecuencia del contacto cuneiforme del elemento de regulación 27 contra la placa de cuchilla 11, la placa de cuchilla 11 es desplazada radialmente hacia afuera, con lo que el tornillo de sujeción 19 que sostiene la placa de cuchilla es deformado elásticamente. Durante los trabajos de ajuste, si el tornillo de ajuste 31 es girado en la otra dirección, el elemento de regulación 27 se desplaza en esa otra dirección, con lo que, a consecuencia del contacto cuneiforme del elemento de regulación 27 contra la placa de cuchilla 11, ésta es regresada a la posición dirigida radialmente hacia adentro. Este movimiento se realiza a consecuencia de la deformación elástica del tornillo de ajuste 19, en el que la tensión inicial existente es nuevamente reducida en función de la magnitud del desplazamiento del elemento de regulación 27. No es por lo tanto necesario golpear con una herramienta la placa de cuchilla hacia adentro, sino que este desplazamiento regresivo es automático en función del ajuste del tornillo de ajuste 31.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Herramienta para el mecanizado de precisión con arranque de virutas de piezas de trabajo, con al menos una placa de cuchilla y al menos un dispositivo de ajuste (25) actuando sobre la placa de cuchilla, que comprende un elemento de regulación (27; 27’) que se extiende sobre un sector de una cara lateral de la placa de cuchilla (11) y un tornillo de ajuste (31) para el desplazamiento del elemento de regulación respecto a la placa de cuchilla, caracterizada porque el elemento de regulación (27; 27’) tiene una superficie de ajuste (29) que colabora, en el sentido de un contacto plano, con la cara lateral de la placa de cuchilla (11) y que consiste de dos superficies de contacto (28a, 29b) dispuestas a una distancia una de la otra, incluyendo la superficie de ajuste (29) un ángulo de inclinación con un plano central (49) del elemento de regulación (27; 27’), adaptado a un ángulo de inclinación de la cara lateral de la placa de cuchilla (11) a la cual está adyacente el elemento de regulación (27; 27’).
2.

Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque los sectores de pared adyacentes a la superficie de ajuste (29) transcurren esencialmente en forma de V.
3.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque están previstas superficies de contacto (51; 51’) en forma de V.
4.

Herramienta según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque las superficies de contacto (51; 51’) se incorporan una en la otra mediante un sector (53) curvado, preferentemente curvado en forma de arco circular.
5.

Herramienta según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el radio de curvatura del sector (53) es mayor que el de una escotadura en el cuerpo base (4) de la herramienta (1) en la que se inserta el elemento de regulación (27; 27’).
6.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de regulación (27; 27’) comprende una extensión (35).
7.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de ajuste (25) posee un segundo elemento de regulación (27’) correspondiente a una segunda cara lateral de la placa de cuchilla

(11) y es desplazable respecto a la placa de cuchilla (11) mediante un tornillo de ajuste (31).
8.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la placa de cuchilla (11) puede ser fijada al cuerpo básico de la herramienta (1) mediante un tornillo de sujeción (19) que atraviesa la placa de cuchilla.
9.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la placa de cuchilla (11) puede desplazarse en dirección al eje central (33) de la herramienta (1) mediante un dispositivo de ajuste (25).
10.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la placa de cuchilla (11) es desplazable en un ángulo respecto al eje central (33) de la herramienta (1) mediante un dispositivo de ajuste (25).
11.

Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el tornillo de sujeción (19) está elásticamente deformado por la creación de una fuerza de retroceso transversal a su dirección de expansión longitudinal, mediante el elemento de regulación (27; 27’).