ES2251533T3 - Util de arranque de virutas en piezas. - Google Patents
Util de arranque de virutas en piezas.Info
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Abstract
etil para la mecanización con arranque de virutas de piezas de material de alta resistencia, con un cuerpo básico (3) con una superficie periférica (17), y una plaqueta de corte, sostenida por una garra, que presenta una ranura de apriete (25) en el costado frontal (45), en la cual encaja la garra (13) y ¿ vista en planta ¿ tiene forma esencialmente triangular, caracterizado por el hecho de que la ranura de apriete (25) se extiende prácticamente a todo lo ancho de la plaqueta de corte (11), y que el cuerpo básico (3) del útil (1) presenta, sobresaliendo de la superficie periférica (17), un resalte que sirve de apoyo (39) que se extiende en forma de arco de circulo sobre la superficie periférica (17).
Description
Útil de arranque de virutas en piezas.
El invento hace referencia a un útil para el
mecanizado con arranque de virutas de materiales de alta
resistencia, según el preámbulo de la reivindicación 1. A
continuación se denominarán "materiales de alta resistencia" no
solo aquellos materiales que poseen una naturaleza de alta
resistencia sino también aquellos que, gracias a especiales
tratamientos, presentan una alta resistencia o dureza,
respectivamente, de modo especial materiales endurecidos, como
aceros templados.
Se conocen útiles de la clase aquí citada (véase
por ejemplo la patente DE-19.854.873). Sirven para
el mecanizado de superficies de piezas, en especial superficies de
orificios en piezas, realizadas con materiales de alta resistencia.
Para el arranque de virutas se hace pasar la pieza, y
respectivamente la superficie a mecanizar, sobre una plaqueta de
corte del útil, de manera que la plaqueta de corte arranque virutas
de la superficie de la pieza. Para mecanizar superficies de
orificios se hace girar la pieza y se introduce en el orificio la
parte fija, también denominada útil. Se ha puesto de manifiesto que
al mecanizar materiales de alta resistencia con frecuencia se
producen oscilaciones que generan vibraciones. Por tanto, la
superficie mecanizada de la pieza no presenta una especial calidad
superficial especial. Es decir, se aprecian ranuras y rayas, que en
muchos casos no son admisi-
bles.
bles.
Por consiguiente, es objeto del invento crear un
útil que no presente tales inconvenientes.
Para lograr dicho objeto se propone un útil de la
clase citada al inicio, que presenta las características indicadas
en la reivindicación 1. Se caracteriza por el hecho de que la
plaqueta de corte va fijada al útil con ayuda de una garra, que
encaja en una ranura de apriete existente en la garganta de la
plaqueta de corte. La garra aprieta la plaqueta de corte firmemente
contra el útil, respectivamente contra el cuerpo básico. Dado que la
plaqueta de corte está provista de una ranura de apriete, se
garantiza que la misma puede ser fijada en una determinada posición
en el útil, que permite una mecanización de la pieza sin
oscilaciones.
Asimismo, el útil se caracteriza por el hecho de
que su cuerpo básico tiene un resalte que sirve de apoyo, el cual
sobresale de la superficie periférica del útil y se extiende sobre
la misma en forma de arco circular. El resalte está conformado de
manera que apoya prácticamente la plaqueta de corte por todo su
costado posterior, o sea por el costado vuelto a la garra. Esto hace
que la plaqueta de corte quede mantenida especialmente segura en el
útil y que se eviten las oscilaciones.
Es preferible un ejemplo de forma de realización
del útil que se caracteriza por estar formado de una pieza. Esto
proporciona una especial estabilidad de la pieza, y por tanto un
empleo sin oscilaciones. Gracias a ello es posible mecanizar
piezas, especialmente con arranque de virutas, evitando vibraciones
con seguridad.
En las demás reivindicaciones se indican otras
formas de realización.
A continuación se describe el invento con más
detalle haciendo referencia a los dibujos. En los mismos:
La figura 1 es una vista lateral de una forma de
realización del útil;
La figura 2 es una vista en planta del útil de la
figura 1, a una menor escala;
La figura 3 es una vista frontal del útil; y
La figura 4 es un detalle ampliado de la plaqueta
de corte.
El útil 1, representado en la figura 1, comprende
un cuerpo básico 3 con un vástago 5, que sirve para fijar el útil 1
en un alojamiento para útil de una máquina herramienta o en un
adaptador, pieza intermedia o similar. El vástago 5 tiene un
diámetro más pequeño que el de la zona contigua del cuerpo básico 3,
de manera que se forma una superficie plana 7 que circunda al
vástago 5, que preferiblemente tiene forma anular y sirve para que,
con el útil 1 en estado apretado quede seguro en el soporte, la
pieza intermedia, adaptador o similar.
En el costado opuesto el vástago hay una zona 9
del cuerpo básico, cuyo diámetro exterior es más reducido que el de
la parte del útil 1 existente entre la zona 9 y el vástago 5. En la
zona 9 -aquí en forma de triángulo, vista en planta- hay una
plaqueta de corte 11 que se fija al cuerpo básico 3 del útil 1 con
ayuda de una garra 13. Mediante la cruz 15 se indica que la garra 13
va fijada al cuerpo básico 3 mediante un tornillo de apriete. La
plaqueta de corte 11 sobresale aproximadamente una tercera parte de
la superficie periférica 17 de la zona 9 del útil 1 y presenta un
filo 19 en la zona más saliente. Mediante un sombreado se indica que
puede haberse previsto un suplemento 21 en la zona del filo 19 que
se caracterice por su especial dureza y resistencia al desgaste.
Puede consistir en cerámica, diamante o CBN.
La plaqueta de corte 11 está redondeada en la
zona del filo 19. Existe un radio de curvatura de 2,2 a 2,7 mm. Ha
resultado especialmente adecuado un radio de curvatura de unos 2,5
mm, el cual se caracteriza por el hecho de que la plaqueta de corte
es muy estable y poco expuesta a rotura, y especialmente induce a
muy pocas oscilaciones, cuando se mecaniza una pieza de un material
de alta resistencia. Además, gracias a la redondez de la zona del
filo 19 se garantiza que al mecanizar superficies interrumpidas de
orificios no resulte dañado el filo 19.
La zona de la garra 13 vuelta a la cruz 15,
también denominada labio de apriete 23, queda en el costado frontal
de la plaqueta de corte 11 dirigido al observador, que está provisto
de una ranura de apriete 25, preferiblemente pasante en la zona de
contacto con el labio de apriete 23. La ranura de apriete 25 sirve
para mantener la plaqueta de corte 11 con cierre de forma. Puede
realizarse, de manera sencilla, por medio de un proceso de
rectificado en la plaqueta de corte 11.
La ranura de apriete 25 corre -visto en planta-
esencialmente paralela al eje central 27 del útil 1 y se encuentra
lo más cerca posible del filo 19, para reducir el peligro de
vibraciones. Gracias a la cooperación entre la ranura de apriete 25
y el labio de apriete 23 se garantiza que la plaqueta de corte 11 se
mantenga segura al giro en el cuerpo básico 3 del útil. De este modo
se mantienen con seguridad las propiedades de corte previstas,
evitándose vibraciones y oscilaciones, respectivamente.
La zona 9 del cuerpo básico 3 dispone de un
chaflán 29 en el costado opuesto de la plaqueta de corte 11, para
facilitar la inserción del útil 1 en un orificio a mecanizar.
En la figura 1 se ha indicado todavía la
embocadura 31 de un canal 33 practicado en el cuerpo básico 3, que,
lo que aquí no ha sido representado, únicamente desemboca en un
orificio 35, que aquí corre concéntrico al eje central 27 del cuerpo
básico 3. De modo apropiado, en este orificio se inyecta aire a
presión que, al trabajar con el útil 1, sale por la embocadura 31 y
expulsa las virutas de la zona de mecanizado de la plaqueta de corte
11.
De la representación según la figura 1 es
evidente que la anchura de la garra 13 de la zona de la ranura de
apriete 25 se ha elegido de manera que el labio de apriete 23 queda
prácticamente sobre toda la anchura del costado frontal de la
plaqueta de corte 11. De este modo se asegura una fijación en
posición óptima de la plaqueta de corte 11 sobre el cuerpo básico 3
del útil 1, así como una alta rigidez de la garra 13. Asimismo,
gracias a una correspondiente forma de realización del labio de
apriete 23 también se garantiza que la garra 13 no sobresalga
lateralmente de la plaqueta de corte 11. La anchura del labio de
apriete 23 se elige en este caso de manera que quede dentro del
círculo inscrito de la plaqueta de corte 11.
La figura 2 muestra en planta el útil
representado en la figura 1, de modo que el observador mira la
plaqueta de corte 11 desde encima. Aquellas piezas que ya han sido
descritas con ayuda de la figura 1 vienen indicadas con los mismos
números de referencia, por lo que podemos remitirnos a las
anteriores explicaciones. La figura 2 permite ver que entre el
cuerpo básico 3 y la plaqueta de corte 11 puede existir una capa
intermedia 37, que va fijada de manera apropiada en el cuerpo básico
3 del útil 1, por ejemplo mediante un tornillo, que atraviesa la
capa intermedia 37 y se fija en el cuerpo básico 3 del útil 1.
Ventajosamente, el contorno de la capa intermedia 37 está adaptado a
la plaqueta de corte 11. En este caso se ha elegido esencialmente
una capa intermedia de forma triangular 37, cuyo tamaño es
aproximadamente el de la placa de corte 11, de manera que esta
puede apoyarse con toda su superficie en la capa intermedia 37 hasta
la zona del filo 19. La capa intermedia 37 descansa, con su costado
vuelto a la plaqueta de corte 11, sobre un apoyo que sobresale de la
superficie periférica 17, a fin de garantizar que las fuerzas, que
al mecanizar la plaqueta de corte 11 son transmitidas a través del
filo 19 sean dirigidas y acogidas en el cuerpo básico 3 del útil
1.
La vista en planta de la figura 2 permite darse
cuenta que la plaqueta de corte 11 no sobresale en toda su anchura
de la superficie periférica 17 del útil 1. Puede verse que por el
costado de la plaqueta de corte 11 vuelto al costado frontal 41 del
útil 1, sobresale un tramo 43 del cuerpo básico 3 de la plaqueta de
corte 11.
La vista en planta de la figura 2 también muestra
que el costado frontal 45 de la plaqueta de corte 11 no corre
paralelo el eje central 27, sino que forma con éste un ángulo agudo,
que se abre desde el costado frontal 41 en dirección al vástago 5, y
que es preferentemente del orden de 4 a 8º, especialmente de unos
6º. Gracias a este ángulo agudo, al mecanizar una pieza, se asegura
un flujo de virutas de tal modo que se reduzcan al mínimo las
vibraciones y oscilaciones. La figura 2 también permite ver que el
filo 19 de la cuchilla de corte 11 se encuentra en un plano que
corta el eje central 27.
Encima del eje central 27, en la zona de la
plaqueta de corte 11 y hacia a la izquierda, existe una escotadura
en el cuerpo básico 3 del útil 1, que sirve como espacio de
acumulación de virutas 47. En esta zona van a parar las virutas
arrancadas de la pieza. Preferiblemente, la garra 13 va montada tan
hundida en el cuerpo básico 3 del útil 1, que no alcanza al espacio
de acumulación de virutas 47 ni puede influir negativamente en el
paso de las virutas.
En las figuras 1 y 2 puede verse que la garra 13
tiene una forma prismática. También presenta, partiendo del tornillo
de apriete indicado por la cruz 15, dos superficies laterales 49 y
51 que forman un ángulo agudo. Esto sirve para asegurar el anclaje
sin giro de la garra 13, en posición de apriete, en el cuerpo básico
3 del útil y garantizar así una orientación definida de la plaqueta
de corte 11 sujeta con cierre de forma.
En la vista en plana de la figura 3 existen
partes del útil rotas sobre la superficie frontal 41 del útil. De
este modo puede verse bien la garra 13, que se apoya con su labio de
apriete 23 sobre el costado delantero 45 de la plaqueta de corte
11.
En la figura 3 puede verse claramente un tornillo
de apriete 53 que tiene dos tramos de rosca. Un primer tramo de
rosca encaja en la garra 13, y el segundo en el cuerpo básico 3 del
útil 1. Preferiblemente, los tramos de rosca están provistos de
roscas en sentido opuesto, lo cual fundamentalmente ya es conocido.
El tornillo de apriete 53 sigue un ángulo agudo con respecto a una
línea perpendicular imaginaria V, a fin de fijar con seguridad la
plaqueta de corte 11 al cuerpo básico 3. Tal como puede verse en la
figura 3, la misma está dispuesta de tal manera que su filo 19 toca
una línea vertical imaginaria H, que como la línea vertical V, corta
el eje central 27. La vista en planta muestra que la plaqueta de
corte 11 no se halla completamente en un plano, que coincida con la
línea horizontal H. Más bien está inclinada con un ángulo agudo de 4
a 8º, preferentemente de unos 6º, de modo que el costado frontal 45
queda dispuesto sobre la línea horizontal H hasta el filo 19.
También esta disposición sirve para garantizar un óptimo paso de las
virutas al mecanizar piezas, así como para evitar vibraciones y
oscilaciones, respectivamente.
En la figura 3 puede verse que el apoyo 39 está
formado por un resalte que sobresale de la superficie periférica 17,
extendiéndose en forma de arco circular sobre la superficie
periférica 17, y por cierto en una zona de aproximadamente 90º. El
apoyo 39 también es especialmente resistente y está conformado de
manera que las fuerzas surgidas el mecanizar una pieza puedan ser
transmitidas, con seguridad y con pocas oscilaciones, al cuerpo
básico 3.
En la figura 3 se ha indicado con trazos que la
capa intermedia 37 está fijada al cuerpo básico 3 del útil 1 por
medio de un tornillo S, por cierto en la zona del apoyo 39. Las
fuerzas soportadas por la capa intermedia 37 son así transmitidas a
través del apoyo 39, de manera segura y sin oscilaciones, al cuerpo
básico 3 del útil 1.
En la representación reducida de la figura 3 no
puede verse sin más la ranura de apriete 25, por cuyo motivo
remitimos a la figura 4 donde se reproduce de nuevo en una
ampliación detallada, que muestra la plaqueta de corte 11 en una
vista frontal, como en la figura 3. Lo esencial es que la ranura de
apriete 25 tiene un flanco inclinado F con respecto al costado
frontal 45 de la plaqueta de corte 11, que en la representación de
la figura 4 sube de izquierda a derecha y forma un ángulo con el
costado frontal 46 del orden de 6 a 12º, preferiblemente de
aproximadamente 10º. A través de este flanco F las fuerzas de la
garra 13 que actúan sobre el costado frontal 45 de la plaqueta de
corte 11 se distribuyen de tal modo que una primera parte de la
fuerza aprieta la plaqueta de corte 11 contra la capa intermedia 37
y contra el apoyo 39, de modo que la plaqueta de corte 11 encuentra
soporte seguro en el cuerpo básico 3 del útil 1. Una segunda parte
de fuerza actúa en dirección del eje central 27 del útil 1, de modo
que la plaqueta de corte 11 puede fijarse segura al giro en una
posición predeterminada.
En la representación ampliada de la plaqueta de
corte 11 es evidente que mediante la ranura de apriete 25
prácticamente no se debilita. Puesto que la plaqueta de corte 11
además no tiene ninguna abertura para un tornillo de apriete usual,
es muy estable, lo cual a su vez permite una mecanización con bajas
oscilaciones de las piezas y aumenta notablemente su duración.
Aquí conviene indicar de manera expresa, que el
cuerpo básico 3 del útil está conformado de una pieza. Esto también
significa que el vástago 5 pasa a través del tramo central del útil
1, que se caracteriza por un mayor diámetro exterior, a la zona 9 de
más pequeño diámetro, en la que va montada la plaqueta de corte 11.
Gracias a la conformación de una pieza del útil 1 se garantiza, que
al mecanizar una pieza por medio de la plaqueta de corte 11 pueden
transmitirse especialmente pocas oscilaciones al soporte del útil 1,
de modo que pueden evitarse con toda seguridad vibraciones y
oscilaciones durante la mecanización de la pieza. Por tanto, la
plaqueta de corte 11 es muy estable y al mecanizar piezas produce
muy bajas vibraciones, puesto que se sostiene con una garra y no por
medio de un tornillo que atraviesa la plaqueta de corte.
El útil 1, que se ha explicado con ayuda de las
figuras 1 a 4, también se caracteriza por una especial forma de
realización, que permite mecanizar piezas de materiales de alta
resistencia con ayuda de una plaqueta de corte 11, sin que
aparezcan oscilaciones, que puedan influir en las superficies
mecanizadas de la pieza y en una reducción de la vida útil. El
conjunto de las diversas medidas, es decir la conformación del útil
1 de una pieza, el seguro montaje de la plaqueta de corte 11 sobre
el apoyo 39, en determinados casos a través de una capa intermedia
37, y el hecho de que el apoyo 39 sobresale de la superficie
periférica 17 del cuerpo básico 3, junto con la sujeción con seguro
de giro de la plaqueta de corte 11 en el cuerpo básico 3 del útil
1, también proporcionan notables resultados de mecanización y de
modo especial cuando la pieza es de materiales de alta resistencia.
Para no influir de manera negativa en las propiedades del material,
muy caliente durante la mecanización, del útil 1 y de la plaqueta de
corte 11, empleado, así como en la pieza mecanizada, las virutas
generadas no se eliminan del lugar de mecanizado por medio de un
refrigerante y/o lubrificante, sino con ayuda de aire a presión, que
es dirigido sobre la zona de mecanizado a través de la embocadura
31.
Claims (5)
1. Útil para la mecanización con arranque de
virutas de piezas de material de alta resistencia, con un cuerpo
básico (3) con una superficie periférica (17), y una plaqueta de
corte, sostenida por una garra, que presenta una ranura de apriete
(25) en el costado frontal (45), en la cual encaja la garra (13) y
-vista en planta- tiene forma esencialmente triangular,
caracterizado por el hecho de que la ranura de apriete (25)
se extiende prácticamente a todo lo ancho de la plaqueta de corte
(11), y que el cuerpo básico (3) del útil (1) presenta,
sobresaliendo de la superficie periférica (17), un resalte que sirve
de apoyo (39) que se extiende en forma de arco de circulo sobre la
superficie periférica (17).
2. Útil de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la ranura de apriete (25)
presenta un flanco en sección transversal que forma con el costado
frontal (45) de la plaqueta de corte (11) un ángulo de
aproximadamente 8 a 12º, preferiblemente de unos 10º.
3. Útil de acuerdo con un de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado por el hecho de que la garra (13)
tiene un labio de apriete (23), cuya anchura es aproximadamente
igual a la longitud de la ranura de apriete (25) y preferentemente
se encuentra dentro del círculo inscrito de la plaqueta de corte
(11).
4. Útil de acuerdo con un de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado por el hecho de que el cuerpo
básico (3) del útil (1) está conformado de una pieza.
5. Útil de acuerdo con un de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado por el hecho de que la garra (13)
tiene forma prismática.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10113707A DE10113707C1 (de) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung eines Werkstücks aus hochfestem Material |
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