ES2216465T3

ES2216465T3 - Plaqueta de fresa.

Info

Publication number: ES2216465T3
Application number: ES99402785T
Authority: ES
Inventors: Richard Fouquer
Original assignee: Safety SAS
Current assignee: Safety SAS
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2004-10-16
Anticipated expiration: 2019-11-09
Also published as: DE69914852T2; EP1000692B1; DE69914852D1; FR2785838B1; EP1000692A1; FR2785838A1; ATE259687T1

Abstract

Una placa cortadora para fresadora presenta una forma simétrica y bordes cortantes externos e internos. Una placa cortadora (6, 7) para una fresadora, diseñada para penetrar el material de la máquina perpendicularmente a su superficie, presenta un borde cortante principal que descansa a lo largo del eje (Z) de la herramienta (5), un borde de conexión (B) que puede presentar ángulos, curvas o surcos, un borde optativo (C) que descansa transversalmente con respecto al eje, un borde próximo (D) también en dirección transversal, y un borde secundario (E) que forma ángulo con el eje y que actúa como un borde cortante interno. El borde secundario (E) se sitúa entre el borde próximo (D) y el borde optativo (C) o el borde de conexión (B). La placa es de forma simétrica, con el borde principal opuesto actuando como un borde de empuje trasero cuando se fija a la herramienta.

Description

Plaqueta de fresa.

La presente invención se refiere a las plaquetas fijadas de manera amovible o permanente sobre una fresa, y se refiere de una manera más particular al perfil que debe darse a las aristas cortantes de estas plaquetas, como se ha descrito en el preámbulo de la reivindicación 1.

En la presente descripción, se designa como Z el eje de rotación propio de la fresa y como X e Y dos ejes tangentes a una superficie a ser mecanizada, siendo independientes los ejes X, Y y Z pero no necesariamente ortogonales.

Una primera gama de aplicaciones de las fresas se refiere al sobremecanizado, es decir al mecanizado de una cara de pieza para crear en la misma, por ejemplo, ranuras o resaltes. En particular, el "rectificado" consiste en realizar un resalte sobre una cara de pieza, es decir en obtener, por debajo del nivel de dicha cara, una "cantonera" que tenga un ángulo en el vértice del orden de 90º.

Las aristas de corte de las plaquetas conocidas presentan, generalmente, un perfil tal que el extremo activo de la fresa en contacto con la superficie a ser mecanizada es prácticamente plano. De aquí resulta que no se puede efectuar una inserción en la materia, es decir una penetración que esté dirigida según Z o según una combinación del eje Z con X o Y; en efecto, la potencia requerida para accionar una fresa de este tipo sería demasiado importante; por otra parte, incluso si se consiguiese, la calidad de la superficie mecanizada sería demasiado mala, y la evacuación de las virutas sería muy ineficaz.

Por lo tanto es necesario colocar inicialmente fuera de la pieza para atacar una superficie a ser mecanizada, o perforar un orificio de preparación en dicha superficie, siendo poco prácticas todas estas "soluciones".

Una segunda gama de aplicaciones de las fresas se refiere al taladrado, en una cara de pieza a ser mecanizada, de orificios de gran diámetro, es decir de un diámetro mayor que el intervalo de valores disponibles para los diámetros de las brocas. Para conseguir esto se utilizan, habitualmente, fresas con extremo semiesférico merced a las cuales se pueden realizar, de manera eficaz, orificios que tengan la forma, por ejemplo, de un cilindro recto; pero el cilindro obtenido de este modo no es perfecto, en el sentido que las generatrices de este cilindro no se unen en su base en ángulo recto, sino según un redondeado cuyo radio de curvatura es, al menos, igual al radio de dicho extremo semiesférico (en raras ocasiones menor que 6 mm).

Con el fin de remediar estos inconvenientes de las plaquetas clásicas, la solicitud de patente europea EP-0 585 800 propone plaquetas amovibles, cuyas puntas sobresalen hacia delante, en la dirección del eje de fresa, con relación a la cara frontal del cuerpo de fresa sobre el que están fijadas, estando formada cada una de estas puntas por una arista de corte principal, orientada axialmente, y por una arista de corte secundario "interno", es decir que está situada frente al eje de la fresa y forma un cierto ángulo agudo con el mismo. Por otra parte se conocía ya un perfil de plaqueta análogo según la solicitud de patente europea EP-0 239 045.

Sin embargo se ha observado que las fresas divulgadas en estos dos documentos sufrían problemas de inestabilidad de las plaquetas en su alojamiento. En efecto, las fuerzas de corte que actúan, en el transcurso de la utilización, al nivel de las puntas de avance de estas plaquetas, ejercen un par que tiende a hacer pivotar a las plaquetas alrededor de su tornillo de fijación, y a arrancar las plaquetas de su alojamiento. Este efecto perjudicial es tanto más pronunciado cuanto más larga sea la porción de arista principal situada delante de la cara frontal del cuerpo, con relación a la porción situada en la parte posterior de dicha cara frontal.

La EP 0 956 927 muestra arte previo según el artículo 54 (3) del Convenio de la Patente Europea.

Con el fin de remediar estos diversos inconvenientes de las fresas según el arte previo, la presente invención propone una plaqueta destinada a equipar fresas que permiten penetrar en la materia a ser mecanizada según una dirección perpendicular a la superficie de dicha materia a ser mecanizada, caracterizada porque al menos uno de los bordes de corte de dicha plaqueta comprende:

: una arista principal (A) orientada longitudinalmente con relación al eje Z de la fresa,

: una arista de unión (B), que puede tener la forma de un ángulo vivo, o de una curva, o incluso de un chaflán,

: una arista opcional (C), comúnmente denominada "plano de refrentado", orientada transversalmente con relación a dicho eje Z de la fresa,

: una arista proximal (D) sensiblemente transversal, sobresaliendo dicha arista de unión (B) hacia la parte anterior de la fresa con relación a dicha arista proximal (D), y

: una arista secundaria (E), que se sitúa frente al eje Z de la fresa y que funciona como arista de corte interno, situada entre dichas aristas (D) y (C), o (D) y (B) en su defecto.

Una ventaja principal de las plaquetas según la invención, con relación a las plaquetas según el arte previo, consiste en que, merced a esta nueva arista (D), se puede aproximar su punta avanzada de la cara frontal del cuerpo de fresa al mismo tiempo que se mantiene la dirección deseada para dicha arista secundaria (E) con relación al eje Z de la fresa.

Según un modo de realización particular, dicha plaqueta es una plaqueta amovible, que comprende dos bordes de corte idénticos según la invención, y para cada uno de estos bordes de corte, el despullado asociado con arista proximal (D) sirve, igualmente, como cara de apoyo posterior cuando se fija dicha plaqueta sobre el cuerpo de fresa.

Otras ventajas, objetivos y características de la presente invención se pondrán de manifiesto por la descripción que sigue de modos de realización presentados únicamente a título de ejemplos, apoyándose dicha descripción en las figuras adjuntas, entre las cuales

la figura 1 es una vista en perspectiva de una operación de planeado-rectificado,

la figura 2 representa el extremo activo de una fresa equipada con dos plaquetas según el arte previo, una de las cuales se encuentra frente a la otra, visible únicamente en parte, que está situada en la parte posterior,

la figura 3 representa el extremo activo de una fresa equipada con dos plaquetas según la invención, una de las cuales está frente a la otra, visible únicamente en parte, que está situada en la parte posterior,

las figuras 4(a) y 4(b) son vistas de frente, esquemáticas, de plaquetas según otros dos modos de realización de la invención,

la figura 5 es una vista en perspectiva de un mecanizado realizado por medio de plaquetas según la invención y en el transcurso del cual tiene lugar el desplazamiento de la fresa (indicado por la flecha) según su propio eje,

la figura 6 es una vista en alzado del extremo activo de la fresa y una vista en sección de la pieza a ser mecanizada en el transcurso de la operación ilustrada en la figura 5,

la figura 7 es una vista en perspectiva de un mecanizado realizado por medio de plaquetas según la invención y en el transcurso del cual, el útil ataca a la superficie a ser mecanizada en una dirección oblicua (indicada por la flecha),

la figura 8 es una vista en alzado del extremo activo de la fresa y una vista en sección de la pieza a ser mecanizada en el transcurso de la operación ilustrada en la figura 7, y

la figura 9 es una vista en perspectiva de un mecanizado en interpolación helicoidal realizado por medio de plaquetas según la invención.

En la figura 1 puede verse una fresa 1, de eje Z, durante la realización de un resalte 10 sobre una cara de una pieza a ser mecanizada. El desplazamiento de la fresa (indicado por la flecha) tiene lugar en una dirección paralela a la superficie de dicha cara, dirección contenida, por definición, en el plano X-Y.

La figura 2 muestra un cuerpo de fresa 9, en cuyo extremo se han atornillado dos plaquetas idénticas 2 y 3 según el arte previo. Se han previsto cazoletas, tales como la cazoleta 4, para la evacuación de las virutas, justo detrás de las citadas plaquetas 2 y 3. El símbolo (A') designa una arista principal de la plaqueta 2, que está orientada longitudinalmente con relación al eje de la fresa y que puede ser rectilínea, helicoidal o de otro tipo. El símbolo (B') designa una zona de unión, que puede tener la forma de un ángulo vivo, o de una curva, o incluso de un chaflán. El símbolo (C') designa una arista de corte opcional, comúnmente denominada "plano de refrentado", orientada transversalmente con relación al eje Z de la fresa. El símbolo (E') designa una arista de corte secundaria interna, es decir que está situada frente al eje Z de la fresa, y que forma un cierto ángulo agudo \alpha' con dicho eje.

La zona de unión (B') sobresale hacia la parte anterior con relación a la cara frontal 13 del cuerpo de fresa 9. De aquí resulta un decalaje L' entre estas cara frontal 13 y el plano de refrentado (C') (o, en su ausencia, la extremidad correspondiente de la zona de unión (B'). Esta distancia L' constituye, en el transcurso de la utilización, un brazo de palanca para las fuerzas de corte, lo que causa un par que desestabiliza, de manera molesta, a las plaquetas frente a su alojamiento respectivo.

La figura 3 representa un cuerpo de fresa 5, en cuyo extremo se han atornillado dos plaqueta idénticas 6 y 7 según la invención. Se han previsto cazoletas, tales como la cazoleta 8, para la evacuación de las virutas justo detrás de dichas plaquetas 6 y 7. Las partes (A), (B), (C) y (E) de la plaqueta 6 son, respectivamente, análogas a las partes (A'), (B'), (C') y (E') de la plaqueta 2, pero la plaqueta 6, según la invención, difiere debido a que el borde de corte se termina en su porción proximal, es decir más cerca del eje de fresa Z, por una arista (D) sensiblemente transversal. La comparación entre las figuras 2 y 3 pone de manifiesto, inmediatamente, que, merced a esta disposición, la distancia L entre la punta avanzada de la plaqueta 6 y la cara frontal 14 de la fresa, según la invención, es menor que L' a igual longitud axial de la plaqueta. De este modo, el brazo de palanca, asociado con las fuerzas de corte, es menor y las plaquetas, según la invención son, por este motivo, claramente más estables en su alojamiento que las plaquetas según el arte previo. Se observará que no ha sido necesario, para obtener este resultado, tomar entre la arista de corte secundaria (E) y el eje Z de la fresa un ángulo \alpha mayor que \alpha'.

La distancia L estará comprendida, preferentemente, entre el 10% y el 40% de la longitud de la arista (A). En cuanto al ángulo \alpha, este puede variar, según las necesidades, de forma muy amplia; preferentemente estará comprendido entre 10º y 70º.

En el caso en que, como se ha ilustrado en las figuras 3 y 4(a), la plaqueta considerada sea una plaqueta amovible, dotada con dos bordes de corte idénticos según la invención, se puede aprovechar la indexación de la plaqueta para hacer jugar al despullado de la arista (D) el papel de cara de localización. Dicho de otro modo, puede utilizarse esta cara en despullado para colocar la plaqueta 6 longitudinalmente, apoyada contra una cara posterior del alojamiento de plaqueta, cuando se fije la plaqueta 6 sobre el cuerpo de fresa 5.

Igualmente puede ser deseable disponer más de dos bordes de corte según la invención sobre una misma plaqueta amovible. El perfil resultante, en el caso en que se tengan tres o cuatro bordes de corte de este tipo, se ha ilustrado, respectivamente, en las figuras 4(a) y 4(b).

Una fresa equipada con plaquetas según la invención puede ser utilizada de diversas maneras.

De manera ejemplificativa, puede insertarse, como muestra la figura 5, directamente, en la materia a ser mecanizada, desplazando la fresa según su eje Z. Como puede verse en la figura 6, se forma un montículo 11 en la superficie de la pieza a ser mecanizada por debajo de la cara frontal 14 de la fresa, como consecuencia de su traslación y de su rotación propia; dicho montículo 11 está rodeado por el surco circular que resulta del levantamiento de materia combinado de las aristas de tipo (A) sobre el borde externo de este surco y de las aristas de tipo (E) sobre sus bordes internos, constituyendo estos últimos de este modo los flancos del montículo 11.

La traslación de la fresa según Z la conduce de una manera bastante rápida a formar tope sobre este montículo 11, pero entonces es fácil proseguir el mecanizado por desplazamiento según X-Y con el fin de realizar cualquier tipo de planeado.

También puede atacarse en primer lugar la superficie a ser mecanizada en una dirección oblicua, como muestra la figura 7. Entonces se forma bajo el tope activo de la fresa un montículo 12 de materia a ser mecanizada, que, en el caso considerado, presenta el aspecto ilustrado en la figura 8. Este segundo modo de empleo de la invención permite penetrar en la pieza sin limitación en cuanto a la profundidad alcanzada.

Por lo tanto, se ve que, independientemente de la forma en que se utilice una fresa según la invención, se forma continuamente en la superficie de la pieza a ser mecanizada, un montículo de materia que es nivelado a medida que se produce una progresión de dicha fresa según X-Y (eventualmente en combinación con Z). Este procedimiento permite, por lo tanto, acabar una superficie de la pieza con el fin de conferirle un aspecto deseado.

De este modo se alcanza el objetivo considerado en la introducción de la presente memoria puesto que, merced a las plaquetas según la invención, es posible atacar una pieza a ser mecanizada en cualquier punto sobre una de sus caras (en lugar de tener que taladrar un orificio en este punto como paso previo, o tener que comenzar el mecanizado fuera de la pieza), sin que por ello se desestabilice la fijación de estas plaquetas en su alojamiento.

Otro modo de utilización adicional para una fresa según la invención, también importante en la práctica, consiste en hacer describir a la fresa una traslación a lo largo de una trayectoria helicoidal, cuyo eje sea paralelo al eje Z de la fresa, tal como muestra la figura 9. También se puede taladrar en una pieza a ser mecanizada un orificio de diámetro cualquiera, cuyo fondo podrá presentar, a elección, bordes cortantes o redondeados, según el perfil dado a la zona de unión (B) sobre las plaquetas.

Ventajosamente, se explotarán de manera juiciosa las posibilidades ofrecidas por las máquinas con accionamiento numérico (CNC). Se recordará que éstas permiten un servorizado programable del desplazamiento de un útil según los tres ejes, de manera independiente o interpolada. Estas máquinas son de uso corriente, por ejemplo, para pilotar las fresas semiesféricas, pero no se aprovechan plenamente en el caso de las fresas para planear-rectificar clásicas, puesto que el desplazamiento según el eje Z, solo o en combinación, es impracticable en las mismas.

Se observará, para terminar, una ventaja suplementaria de las fresas según la invención, que consiste en que no es necesario suspender las operaciones de mecanizado para evacuar las virutas: en efecto, estas últimas son eliminadas automáticamente por las cazoletas de evacuación.

Los modos de realización de la invención, descritos precedentemente, han sido presentados como ejemplos ilustrativos de los principios de la presente invención, pero es evidente que el técnico en la materia podrá inspirarse en los mismos para realizar otras variantes sin que por ello se salga de la invención. Por ejemplo, la arista (E) no es perfectamente rectilínea de manera necesaria; esta podrá estar constituida, ventajosamente, por una sucesión de pequeñas porciones tanto rectas como curvas.

Claims

1. Plaqueta amovible para fresa de ataque en el extremo de una pieza a ser mecanizada, plaqueta que comprende las aristas de corte siguientes:

-: una arista principal lateral externa (A), prevista para disponerse de manera radialmente externa con relación a un eje longitudinal de la fresa,

-: una arista anterior de ataque en el extremo (B, C), que constituye un saliente axial de la arista principal (A), y

-: una arista interna (E), que constituye una sucesión, con retraimiento axial, de la arista de ataque en el extremo (B, C) estando dirigida, parcialmente, la arista interna (E) hacia la parte anterior y hacia una dirección opuesta a la de la arista principal (A), formando un ángulo (\alpha), determinado, con la arista principal (A),

plaqueta caracterizada porque la arista interna (E) se prolonga, hasta un lado lateral opuesto de la arista principal (A), por medio de una arista transversal (D) con orientación sensiblemente perpendicular a la arista principal (A), formando con la arista principal (A) un ángulo mayor que el ángulo (\alpha) de la arista interna (E) y menor que 90º.

2. Plaqueta según la reivindicación 1, que comprende dos conjuntos de aristas, según la reivindicación 1, comprendiendo dicho lado lateral la otra arista principal, y presentando las aristas transversales (D) un despullado previsto como cara de apoyo posterior destinada a cooperar con una cara correspondiente de la fresa.