ES2228752T3 - Pieza inserta cortadora. - Google Patents
Pieza inserta cortadora.Info
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Abstract
Una pieza inserta cortadora orientable (10) para usar en fresas, que incluye: una superficie superior (12), una superficie inferior (14) y M superficies laterales (16) substancialmente idénticas que se extienden entre la superficie inferior y la superficie superior, teniendo la superficie superior la forma general de un polígono de M lados en una vista superior de la pieza inserta cortadora; estando situada cada superficie lateral (16) entre dos superficies laterales (18) de esquina; inclinándose cada superficie lateral hacia fuera desde la superficie inferior hacia la superficie superior e intersectándose con la superficie superior en un borde cortador (20), estando situado el borde cortador entre dos bordes de esquina y siendo substancialmente paralelo a la superficie inferior; incluyendo cada borde cortador un borde cortador primario (26) que se extiende entre dos limpiadores (24), estando cada limpiador junto a un borde de esquina; incluyendo cada superficie lateral al menos dos superficies componentes, una primera superficie de alivio (34) junto al borde cortador primario (26) y una segunda superficie de alivio (36) que se une con la primera superficie de alivio en una línea fronteriza (38) y que se intersecta con la superficie superior (12) en los dos limpiadores (24), caracterizada porque M es múltiplo entero de cuatro y la primera superficie de alivio (34) tiene una dimensión en anchura medida perpendicularmente al borde cortador, caracterizada porque la dimensión en anchura tiene un valor mínimo próximo a los dos limpiadores (24) y un valor máximo en una zona central del borde cortador.
Description
Pieza inserta cortadora.
Este invento se refiere a una pieza inserta
cortadora orientable para ser montada en fresas de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1. Dicha pieza inserta cortadora se
conoce, por ejemplo, del documento
CH-A-681211.
En fresas de la técnica anterior, que tienen
piezas insertas cortadoras orientables con forma cuadrada para
fresas de esquinas de ángulo recto en una pieza de metal, las
piezas insertas cortadoras se montan generalmente de tal manera que
un plano de referencia formado por los cuatro bordes cortadores
genera una inclinación radial negativa y una inclinación axial
positiva (hélice). Cada pieza inserta tiene un borde cortador
principal para fresar en una pieza una esquina con ángulo recto, o
respaldo, y un borde cortador secundario dirigido transversalmente.
El borde cortador secundario incluye dos secciones, una sección
junto al borde cortador principal que sirve como limpiador para
formar una pared de base uniforme del respaldo y una sección no
operativa. La pieza inserta cortadora está diseñada y está montada
en la fresa de manera que hay formada una pequeña holgura entre la
sección no operativa y la pared de base del respaldo.
Como la pieza inserta cortadora se monta con una
inclinación axial positiva, tiene preferiblemente una geometría
positiva para asegurar una holgura entre la pared de base del
respaldo y el flanco lateral de la pieza inserta junto a la pared
de base del respaldo. Una pieza inserta montada como se describe
antes en una fresa tendría un ángulo de cuña de borde cortador
relativamente pequeño y un ángulo de alivio radial grande.
Consecuentemente, durante el mecanizado la pieza inserta sería
susceptible a la rotura en la zona del borde cortador y la fresa
también puede sufrir vibración. Se ha encontrado que el
comportamiento de la pieza inserta puede ser mejorado cuando la
holgura entre la pieza y el flanco lateral de la pieza inserta junto
a la pieza es reducida en la zona del borde cortador principal pero
no se reduce en la zona del limpiador.
De particular interés son piezas insertas
cortadoras con forma generalmente cuadrada con cuatro bordes
cortadores que pueden ser usadas tanto para fresas de mano derecha
como de mano izquierda. Tal pieza inserta cortadora se describe en
la patente de EEUU número 5.951.212. Sin embargo, esta pieza
inserta no proporciona un comportamiento mejorado en la manera
descrita.
Es un objeto del presente invento proporcionar
una pieza inserta cortadora nueva con forma generalmente cuadrada
con cuatro bordes cortadores, que pueda ser usada tanto para fresas
de mano derecha como de mano izquierda y que proporcione un
comportamiento mejorado de la manera descrita.
De acuerdo con el presente invento se proporciona
una pieza inserta cortadora orientable para usar en fresas, que
incluye:
una superficie superior, una superficie inferior
y M superficies laterales substancialmente idénticas que se
extienden entre la superficie inferior y la superficie superior,
teniendo la superficie superior la forma general de un polígono con
M caras en una vista superior de la pieza inserta;
estando situada cada superficie entre dos
superficies laterales de borde;
inclinándose cada superficie lateral hacia fuera
desde la superficie inferior hacia la superficie superior y
haciendo intersección con la superficie superior en un borde
cortante, estando situado el borde cortante entre dos bordes de
esquina y siendo substancialmente paralelo a la superficie
inferior;
incluyendo cada borde cortador un borde cortador
primario que se extiende entre dos limpiadores, estando cada
limpiador junto a un borde de esquina;
incluyendo cada superficie lateral al menos dos
superficies componentes, una primera superficie de alivio junto al
borde cortador primario y una segunda superficie de alivio que se
une con la primera superficie de alivio en una línea fronteriza y
que se intersecta con la superficie superior en los dos
limpiadores; en los que
M es múltiplo entero de cuatro y la primera
superficie de alivio tiene una dimensión en anchura medida
perpendicularmente al borde cortador, teniendo la dimensión en
anchura un valor mínimo próximo a los dos limpiadores y un valor
máximo en la zona central del borde cortador.
Preferiblemente, la primera superficie de alivio
forma un primer ángulo de alivio distinto de cero con una línea
perpendicular a un plano de referencia que incluye al borde
cortador asociado con cada superficie lateral, y la segunda
superficie de alivio forma, en la zona de los limpiadores primero y
segundo, un segundo ángulo de alivio distinto de cero, en el que el
segundo ángulo de alivio es más grande que el primer ángulo de
alivio.
De acuerdo con una realización específica del
presente invento, la línea fronteriza de cada superficie lateral
incluye dos secciones iguales de línea fronteriza substancialmente
rectas que se encuentran en una zona central de cada superficie
lateral.
Además, de acuerdo con una realización específica
del presente invento, la segunda superficie de alivio incluye dos
superficies constituyentes similares de alivio que se unen en la
zona central de la superficie lateral.
Preferiblemente, cada una de las dos superficies
constituyentes de alivio se inclinan hacia fuera desde las
superficies laterales de esquina hacia la zona central de la
superficie lateral.
Si se desea, la primera superficie de alivio está
esmerilada.
Además, si se desea, las dos superficies
constituyentes de alivio están esmeriladas.
Aún más, si se desea, la segunda superficie de
alivio se proporciona con un rebaje situado centralmente en
ella.
De acuerdo con el presente invento la pieza
inserta cortadora tiene un orificio pasante que pasa a través de
las superficies superior e inferior.
Preferiblemente, la pieza inserta cortadora
incluye un cuerpo de polvo sinterizado y prensado.
De acuerdo con una realización preferida del
presente invento, M es igual a cuatro.
De acuerdo con una realización del presente
invento, la segunda superficie de alivio se proporciona con un
rebaje situado centralmente en ella.
Para un mejor entendimiento el invento se
describirá, sólo a modo de ejemplo, haciendo referencia a los
dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de la
pieza inserta cortadora de acuerdo con el presente invento;
La figura 2 es una vista lateral de la pieza
inserta cortadora ilustrada en la figura 1;
La figura 3 es una vista superior de la pieza
inserta cortadora ilustrada en la figura 1;
La figura 4 es una vista en sección transversal
de una parte de la pieza inserta cortadora a lo largo de la línea
IV-IV de la figura 3;
La figura 5 es una vista en sección transversal
de una parte de la pieza inserta cortadora a lo largo de la línea
V-V de la figura 3;
La figura 6 es una vista en perspectiva de la
pieza inserta cortadora acorde con el presente invento con un
rebaje en cada superficie segunda de alivio;
La figura 7 es una fresadora de ranuras en la que
hay asentadas piezas insertas cortadoras de acuerdo con el presente
invento; y
La figura 8 es una fresadora de superficie en la
que hay asentadas piezas insertas cortadoras acordes con el
presente invento.
Se atrae primero la atención a las figuras 1 a 5.
La pieza inserta cortadora 10 acorde con el presente invento tiene
una superficie superior 12, una superficie inferior 14 y cuatro
superficies laterales 16 substancialmente idénticas que se
extienden entre la superficie inferior 14 y la superficie superior
12. La pieza inserta cortadora es fabricada preferiblemente
sinterizando y prensando un cuerpo de polvo. Como se ve en la figura
3, la superficie superior 12 es generalmente de forma cuadrada en
una vista superior de la pieza inserta cortadora 10. Cada
superficie lateral 16 se extiende entre dos superficies laterales
18 de esquina. Las superficies laterales 18 de esquina son
redondeadas, teniendo un radio máximo próximo a la superficie
superior 12 y que disminuye hasta un radio mínimo próximo a la
superficie inferior. Cada superficie lateral 18 se inclina hacia
fuera desde la superficie inferior 14 hacia la superficie superior
12 y corta a la superficie superior en un borde cortador 20. En
otras palabras, y como puede verse en las figuras 1 y 2, la pieza
inserta cortadora 10 tiene una geometría positiva, de manera que
cada superficie lateral 16 forma un ángulo agudo \beta en cuña
(como se explicará más adelante con más detalle, de acuerdo con el
presente invento, \beta toma dos valores \beta_{1} y
\beta_{2}) con la superficie superior 12 de la pieza inserta
cortadora 10. Cada borde cortador 20 es substancialmente paralelo
a la superficie inferior 14 y se extiende entre dos bordes
redondeados 22 de esquina. El borde cortador 20 incluye dos partes,
dos limpiadores 24 o bordes cortadores auxiliares, junto a los
bordes 22 de esquina y un borde cortador primario 26 que se
extiende entre los dos limpiadores 24. La superficie superior 12
incluye una superficie 28 de rasqueta de viruta que se inclina
hacia abajo y hacia dentro desde los bordes cortadores 20, los
limpiadores 24 y los bordes 22 de esquina hacia una región central
30 de la superficie superior 12. Los bordes cortadores primarios
26, los limpiadores 24 y los bordes 22 de esquina son capaces todos
de cortar y, por tanto, toda la circunferencia de la superficie
superior 12 forma un borde cortador continuo desde el que la
superficie 28 de rasqueta de viruta se inclina hacia abajo y hacia
dentro. La pieza inserta cortadora 10 tiene un agujero pasante 32
que pasa a través de una zona central 30 de la superficie superior
12 y a través de la superficie inferior 14 para recibir un tornillo
de sujeción para sujetar la pieza inserta cortadora 10 en un
receptáculo de pieza inserta de una herramienta cortadora.
Para fortalecer la pieza inserta cortadora 10 en
la zona de los bordes cortadores primarios 26, cada superficie
lateral 16 está dividida en dos superficies componentes, una
primera superficie de alivio 34 junto al borde cortador primario 26
y una segunda superficie de alivio 36 que se une con la primera
superficie de alivio en una línea fronteriza 38 y que se corta con
la superficie superior 12 en los dos limpiadores 24 en cada lado
del borde cortador primario 26.
La primera superficie de alivio 34 tiene una
dimensión en anchura W medida perpendicularmente al borde cortador
20 que tiene un valor mínimo próximo a los dos bordes 22 de esquina
y un valor máximo en una zona central 40 del borde cortador 20. Con
esta construcción, como puede verse en las figuras, la primera
superficie de alivio 34 tiene forma generalmente triangular. Además,
esta construcción imparte a la pieza inserta cortadora 10 una
simetría que le permite ser usada como pieza inserta de derechas o
de izquierdas.
Una realización preferida del presente invento
atañe al alivio u holgura de las superficies laterales 16 de la
pieza inserta cortadora 10. En la descripción y reivindicaciones,
se define un plano de referencia P que incluye el borde cortador 20
asociado con cada superficie lateral 16. Como cada borde cortador
20 es sustancialmente paralelo a la superficie inferior 14, el plano
de referencia P es también paralelo a la superficie inferior 14 de
la pieza inserta 10, como puede verse en la figura 2. De acuerdo
con esta realización del presente invento, la primera superficie de
alivio 34 forma un primer ángulo de alivio \alpha_{1} con una
línea N perpendicular al plano de referencia P y la segunda
superficie de alivio 36 forma, en la zona de los limpiadores 24, un
segundo ángulo de alivio \alpha_{2}, en el que el segundo ángulo
de alivio \alpha_{2} es más grande que el primer ángulo de alivio
\alpha_{1}. Como puede verse en las figuras 4 y 5, de acuerdo con
este aspecto del invento, el ángulo de cuña \beta_{1} en la zona
del borde cortador primario 26 de cada superficie lateral 16 es más
grande que el ángulo de cuña \beta_{2} en la zona de los
limpiadores 24. Claramente, la presencia de la primera superficie de
alivio 34 endurece la pieza inserta cortadora 10 en la zona del
borde cortador primario 26 debido al ángulo de cuña aumentado. De
acuerdo con un ejemplo específico no obligatorio, \alpha_{2} =
14º y \alpha_{1} = 8º aumentando por tanto la holgura en el
primer borde cortador primario por 6º mientras que se fortalece la
pieza inserta cortadora aumentando el ángulo de cuña a lo largo del
borde cortador primario 26.
Como puede verse en las figuras, la línea
fronteriza 38 de cada superficie lateral 16 incluye dos secciones
iguales 38a, 38b de línea fronteriza que se encuentran en una zona
central 42 de la superficie lateral 16. De acuerdo con una
realización preferida del presente invento, las secciones 38a, 38b
de línea fronteriza son líneas rectas. De una manera similar, la
segunda superficie de alivio 36 incluye dos superficies
constituyentes similares de alivio 36a, 36b que se unen en la zona
central 42 de la superficie lateral 16. Para cada superficie
lateral 16, cada una de las dos superficies constituyentes de alivio
36a, 36b se inclinan hacia fuera desde superficies laterales
adyacentes 18 de esquina hacia la zona central 42 de la superficie
lateral en la que se unen.
Aunque para muchos fines será suficiente fabricar
la pieza inserta cortadora ilustrada en las figuras 1 a 5
sinterizando y prensando sin ningún proceso adicional, se puede
obtener mayor precisión esmerilando alguna de las superficies. Por
tanto, si se desea, la primera superficie de alivio 34 es una
superficie esmerilada. Además, si se desea, las dos superficies
constituyentes de alivio 36a, 36b son superficies esmeriladas.
Ahora se atrae la atención hacia la figura 6, que
ilustra la pieza inserta cortadora 10 de acuerdo con las enseñanzas
del presente invento, en la que cada segunda superficie de alivio
36 está provista con un rebaje 44 situado centralmente en ella.
Cada superficie constituyente de alivio 36a, 36b está dividida en
dos zonas, una zona superior 46a, 46b y una zona inferior 48a, 48b.
Las zonas inferiores 48a, 48b de las dos superficies constituyentes
de alivio 36a, 36b de una superficie lateral dada 16 se inclinan
hacia fuera desde superficies laterales adyacentes 18 de esquina
hacia el rebaje 44. Por otro lado, las zonas superiores 46a, 46b de
las dos superficies constituyentes de alivio 36a, 36b se unen en
una zona central superior 50 de la superficie lateral 16 por encima
del rebaje 44.
Las figuras 7 y 8 ilustran aplicaciones
preferidas de la pieza inserta cortadora 10 del presente invento.
La figura 7 muestra una fresa ranuradora 52, en la que sólo se
muestran tres piezas insertas cortadoras idénticas montadas
radialmente 10 (10', 10''). Las piezas insertas cortadoras 10 están
montadas tanto como piezas insertas de mano izquierda 10' como
piezas insertas de mano derecha 10''. Las piezas insertas
cortadoras montadas como piezas insertas 10' de mano izquierda
tienen un limpiador operativo 24' próximo a una cara 53a de la
fresa ranuradora 52, mientras que las piezas insertas cortadoras
montadas como piezas insertas 10'' de mano derecha tienen un
limpiador operativo 24'' próximo a la otra cara 53b de la fresa
ranuradora 52. La figura 8 muestra una fresa de superficie 54 para
el fresado a derechas de una pieza, que usa piezas insertas
cortadoras 10 de acuerdo con el presente invento (sólo se muestra
una pieza inserta). De una manera similar, las piezas insertas
cortadoras 10 de acuerdo con el presente invento pueden ser usadas
en una fresa de superficie para fresar a mano izquierda una
pieza.
Aunque el presente invento ha sido descrito en un
cierto grado de particularidad, debe entenderse que se pueden hacer
varias modificaciones y alteraciones sin apartarse del alcance del
invento como se reivindica después en esta memoria. Por ejemplo, el
invento ha sido descrito con respecto a una pieza inserta cortadora
que generalmente tiene forma cuadrada en una vista superior de la
pieza inserta cortadora. Sin embargo, el invento no está restringido
de ninguna manera a una pieza inserta cortadora con una geometría
con forma generalmente cuadrada. Se apreciará que el invento se
aplica igualmente bien a una pieza inserta cortadora que tenga
forma generalmente octogonal en una vista superior de la pieza
inserta cortadora. En general, el invento se aplica igualmente bien
a una pieza inserta cortadora que tenga una forma generalmente de M
lados en una vista superior de la pieza inserta cortadora, en la que
M es múltiplo entero de cuatro.
Claims (11)
1. Una pieza inserta cortadora orientable (10)
para usar en fresas, que incluye:
una superficie superior (12), una superficie
inferior (14) y M superficies laterales (16) substancialmente
idénticas que se extienden entre la superficie inferior y la
superficie superior, teniendo la superficie superior la forma
general de un polígono de M lados en una vista superior de la pieza
inserta cortadora;
estando situada cada superficie lateral (16)
entre dos superficies laterales (18) de esquina;
inclinándose cada superficie lateral hacia fuera
desde la superficie inferior hacia la superficie superior e
intersectándose con la superficie superior en un borde cortador
(20), estando situado el borde cortador entre dos bordes de esquina
y siendo substancialmente paralelo a la superficie inferior;
incluyendo cada borde cortador un borde cortador
primario (26) que se extiende entre dos limpiadores (24), estando
cada limpiador junto a un borde de esquina;
incluyendo cada superficie lateral al menos dos
superficies componentes, una primera superficie de alivio (34)
junto al borde cortador primario (26) y una segunda superficie de
alivio (36) que se une con la primera superficie de alivio en una
línea fronteriza (38) y que se intersecta con la superficie
superior (12) en los dos limpiadores (24), caracterizada
porque
M es múltiplo entero de cuatro y la primera
superficie de alivio (34) tiene una dimensión en anchura medida
perpendicularmente al borde cortador, caracterizada porque
la dimensión en anchura tiene un valor mínimo próximo a los dos
limpiadores (24) y un valor máximo en una zona central del borde
cortador.
2. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 1, en la que la primera superficie de alivio (34)
forma un primer ángulo de alivio (\alpha_{1}) distinto de cero
con una línea (N) perpendicular a un plano de referencia (8) que
incluye el borde cortador asociado con cada superficie lateral, y
la segunda superficie de alivio (36) forma, en la zona de los
limpiadores primero y segundo (24), un segundo ángulo (\alpha_{2})
de alivio distinto de cero, en la que el segundo ángulo de alivio
(\alpha_{2}) es más grande que el primer ángulo de alivio
(\alpha_{1}).
3. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 2, en la que la línea fronteriza (38) de cada
superficie lateral (16) incluye dos secciones rectas
substancialmente iguales (38a, 38b) de línea fronteriza que se
encuentran en una zona central (42) de la superficie lateral.
4. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 3, en la que la segunda superficie de alivio (36)
incluye dos superficies constituyentes similares de alivio (36a,
36b) que se unen en la zona central de la superficie lateral.
5. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 4, en la que cada una de las dos superficies
constituyentes de alivio (36a, 36b) se inclina hacia fuera desde
las superficies laterales (18) de esquina hacia la zona central (42)
de la superficie lateral.
6. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 3, en la que la primera superficie de alivio (34)
está rectificada.
7. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 6, en la que las dos superficies constituyentes de
alivio (36a, 36b) están rectificadas.
8. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 2, en la que la pieza inserta cortadora tiene un
agujero pasante (32) que pasa a través de las superficies superior
e inferior.
9. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 2, en la que la pieza inserta cortadora incluye un
cuerpo de polvo sinterizado y prensado.
10. La pieza inserta cortadora acorde con la
reivindicación 2, en la que M es igual a cuatro.
11. La pieza inserta acorde con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la segunda superficie de
alivio (36) está provista con un rebaje (44) situado centralmente
en ella.
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