ES2264471T3 - Herramienta de corte y plaquita de corte ajustable por giro. - Google Patents
Herramienta de corte y plaquita de corte ajustable por giro.Info
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Abstract
Plaquita de corte ajustable en giro (4) para herramienta de corte para la mecanización de materiales con levantamiento de viruta, en especial metales y sus aleaciones, limitada por una superficie de apoyo plana (41), una superficie de corte (42) opuesta a la superficie de apoyo (41) y superficies libres (43) que conectan la superficie de apoyo con la cara de corte, poseyendo además un alojamiento para un medio de fijación (46) formado en caso deseado como orificio central, seis aristas de corte que, según una vista en planta de la plaquita de corte ajustable en giro, se extienden de forma que constituyen la periferia, de manera que las aristas de corte (40, 40'', 40" , 40'''''', 40vi, 40v) forman de forma alternativa esquinas con ángulo agudo (44, 44¿, 44¿) y esquinas con ángulo obtuso (45, 45¿, 45¿), y en la que la distancia perpendicular desde las aristas de corte en la superficie de apoyo (41) tiene un valor mínimo en la zona de las esquinas con ángulo obtuso (45, 45¿, 45¿), caracterizada porque los bordes de corte están constituidos de forma rectilínea y forman un ángulo de 88ºñ1, 7º en las esquinas de ángulo agudo (44, 44¿, 44¿).
Description
Herramienta de corte y plaquita de corte
ajustable por giro.
La presente invención se refiere a una plaquita
de corte ajustable por giro para una herramienta de corte para la
mecanización con levantamiento de viruta de materiales, en especial
metales y aleaciones de los mismos, que está determinada por una
superficie de apoyo plana, una superficie de corte en oposición a
la superficie de apoyo y superficies libres que unen las indicadas
superficies de apoyo y de corte, así como un alojamiento para el
medio de fijación, constituido en caso deseado como orificio
realizado en la parte media, de manera que según una vista en
planta de la plaquita de corte ajustable por giro se constituyen
seis bordes de corte que discurren perimetralmente y que
constituyen las esquinas de corte de manera alternativa con
esquinas en ángulo agudo y esquinas en ángulo obtuso y de manera
que la separación vertical de los bordes de corte con respecto a la
superficie de apoyo en la zona de las esquinas con ángulo obtuso
tiene un valor mínimo.
Una plaquita de corte ajustable por giro de este
tipo se conoce, por ejemplo, por el documento CH477249. No
obstante, en dicha realización, mediante un rebaje esférico
central, se dispone de bordes de corte acodados.
Las herramientas de corte que se pueden utilizar
para diferentes tipos de trabajos con levantamiento de virutas
tienen una elevada significación para la fabricación de piezas, en
especial piezas de metal en instalaciones industriales y en la
construcción de máquinas con elevado significado técnico y
económico. En un tipo comparativamente corto dichas herramientas de
corte permiten la fabricación de múltiples tipos de piezas,
especialmente piezas con formas geométricas complejas, pudiendo
asegurar esencialmente una precisión dimensional y calidad
superficial suficientes. Con este tipo de herramientas se pueden
llevar a cabo múltiples operaciones de mecanización con una única
herramienta de corte y manteniendo reducidos los tiempos de
mecanización, puesto que desaparecen los importantes tiempos de
preparación para el cambio de herramientas de corte. En la
mecanización de piezas mediante máquinas controladas por ordenador,
el tiempo de programación se puede reducir sustancialmente.
Para conseguir las exigencias de acuerdo con un
rendimiento económico eficaz se exige a las herramientas el
conseguir un tiempo de utilización lo más prolongado posible en
utilización práctica. Por esta razón se utilizan para las
herramientas de corte elementos postizos de corte realizados en
materiales sinterizados que presentan bordes de corte de tipo
circundante o periférico. El desgaste de los bordes de corte o bien
su duración de utilización se ve influido por múltiples factores,
por ejemplo, por la distribución de esfuerzos en la plaquita de
corte en el ataque de la pieza que habitualmente tiene un
movimiento giratorio y/o la transferencia de esfuerzos desde la
plaquita de corte al cuerpo base.
En la fabricación de piezas de la más elevada
calidad es necesaria la correspondiente estabilidad asegurada y una
reducida tendencia a las vibraciones por parte de la herramienta,
consiguiendo simultáneamente un excelente efecto de corte.
Para conseguir adicionalmente la mayor economía
y calidad de la superficie, las herramientas de corte deben
permitir múltiples posibilidades de mecanización de las piezas a
trabajar, así como un desgaste lo más reducido posible de las
herramientas, incluso en funcionamiento de alta potencia,
asegurando simultáneamente la deseada exactitud de las superficies
mecanizadas. La realización de esta combinación de exigencias es no
obstante difícilmente alcanzable.
En la publicación de patente DE2733705 se
describe una herramienta de corte dotada de una plaquita de corte
ajustable en giro que es apropiada para taladrado y torneado y cuya
plaquita de corte presenta cuatro bordes de corte utilizables. En
este caso se tienen de manera correspondiente dos bordes de corte
en la cara superior y en la cara inferior, respectivamente, de una
plaquita de corte ajustable por giro que, según una vista en
planta, tienen una forma parecida a la rómbica. La plaquita de
corte ajustable en giro está dispuesta de forma tal que, mediante
una acción de giro, se tiene un cambio del borde de corte, no
obstante la superficie de apoyo de la plaquita de corte es reducida,
por lo que la estabilidad y por lo tanto también la calidad
superficial conseguida pueden verse sensiblemente perjudicadas.
En el documento EP 0642859B1 se da a conocer
otra herramienta de corte para el taladrado pasante y para
torneado. La misma herramienta de corte presenta básicamente un
cuerpo base y una plaquita de corte ajustable en giro que, según su
vista en planta, tiene forma rómbica, que presenta alternativamente
ángulos obtusos y agudos, con cuatro bordes de corte redondeados en
los bordes que están dispuestos en la cara superior, de manera que
la plaquita de corte está unida de manera tal al cuerpo base que el
borde de corte frontal discurre según una vista en planta,
perpendicularmente al eje de giro de la herramienta, desviándose
como máximo en 0,5º de la vertical y sobresaliendo en la transición
de los redondamientos de los bordes no más de 10% aproximadamente
con respecto al eje de giro de la herramienta. Además, se preve que
en una vista en vertical de la herramienta el borde de corte corta
el eje longitudinal del orificio o presenta una separación máxima
de 2% con respecto al diámetro de un orificio. Una herramienta de
corte de este tipo debe mostrar una mejor estabilidad y en
orificios ciegos debe posibilitar un fondo más regular del
orificio. No obstante, se puede considerar como desfavorable para
esta herramienta, que de modo general es utilizable de manera
favorable en el taladrado, que en el torneado y también en especial
para el torneado de interiores y fresado frontal o refrentado con
medidas grandes la anchura máxima está limitada a la mitad del
diámetro de la sección de mecanización de la herramienta. Además,
después un torneado, la plaquita de corte ajustable mediante giro
se debe cambiar por el desgaste del borde de corte o bien para el
reafilado de dicho borde de corte.
Las herramientas de corte conocidas para
taladrado pasante y para torneado tienen como característica
desfavorable que con su utilización se pueden alcanzar solamente
anchuras de virutas que se corresponden esencialmente a la longitud
del borde de corte frontal y, por lo tanto, a la mitad del diámetro
de la parte de trabajo de la herramienta. El taladrado descentrado
permite ciertamente, en caso deseado, un aumento ligero del
diámetro del orificio, pero éste está limitado aproximadamente al
10% del mismo. No obstante, de acuerdo con la experiencia en el
trabajo se requieren diámetros del orificio que superen la
mencionada medida, que se pueden conseguir solamente mediante la
utilización de varias herramientas de corte distinta o por una
complicada tecnología de mecanización. Ello representa una
importante pérdida de tiempo de trabajo.
Además, las herramientas de corte según el
estado de la técnica están constituidas de manera tal que, según
una vista en planta, la plaquita de corte ajustable en giro queda
dispuesta casi por completo a un lado del cuerpo base o de la parte
de mecanización de la herramienta entre la superficie superior y el
eje de giro. La distribución irregular de esfuerzos provocada por
esta razón puede producir vibraciones y problemas de estabilidad,
por lo que, por un lado, se reduce el tiempo útil de los cuatro
bordes de corte y, por otro, se ejerce una influencia perjudicial
sobre la calidad de la superficie y de la pieza a trabajar. También
se ha demostrado que para herramientas de corte con bordes de corte
dispuestos en la cara superior, a causa de las formas casi
cuadradas de dichas plaquitas de corte ajustables por giro, se
puede producir fácilmente un error de orientación de las mismas en
el lugar de asiento y una consiguiente falsa fijación, en especial
cuando los técnicos al cuidado de la herramienta se encuentran
sometidos a fuertes tensiones y de ello resulta frecuentemente
métodos de trabajo poco rigurosos y un grado de atención
desfavorable. Desde luego se intentará evitar mediante indicaciones
adicionales sobre dichas plaquitas de corte que se produzca una
falsa fijación evitando, por lo tanto, los posibles daños para las
personas y las herramientas, pero de todos modos este peligro no
puede ser excluido.
La presente invención está destinada a mejorar
fundamentalmente los problemas que se han indicado y se plantea
como objetivo conseguir una plaquita de corte ajustable en giro que
para la utilización en una herramienta de corte para taladrado
pasante con diámetro variable y para torneado es especialmente
apropiada y presenta un prolongado tiempo de utilización.
Este objetivo se consigue de acuerdo con la
plaquita de corte ajustable en giro según la reivindicación 1.
Las ventajas de una plaquita de corte de acuerdo
con la invención se tienen que apreciar especialmente en el hecho
de que mediante su utilización se puede conseguir en una
herramienta de corte un diámetro de orificio variable en la
operación de taladrado más allá de la mitad de la herramienta y que
mediante la disposición de seis bordes de corte utilizable se
consigue una extraordinaria economía. En este caso el borde de
corte en ángulo puede ser eficaz en toda la anchura de la plaquita
de corte ajustable en giro para levantamiento de viruta. Por esta
razón se pueden conseguir orificios en las piezas cuyo diámetro
alcanza al doble del diámetro de la parte de trabajo de la
herramienta de corte.
Dado que es posible el taladrado con una mayor
anchura de las virutas de material, así como similares operaciones
de torneado, en el trabajo se puede reducir ventajosamente el
número de fases de trabajo y/o los engorrosos cambios de
herramientas, todo ello de modo ventajoso. La mayor funcionalidad
de una herramienta de corte dotada de una plaquita de corte
ajustable de giro de acuerdo con la invención determina también un
efecto de mejor economía.
Se debe apreciar una ventaja adicional en el
hecho de que, al contrario que en las plaquitas de corte ajustables
en giro de las herramientas de corte conocidas, el número de bordes
de corte se aumenta en dos y, por lo tanto, el tiempo de
utilización o bien el volumen de virutas que se puede levantar
aumenta como mínimo en 50%. Esto se tiene que atribuir también a
una mayor longitud del borde de corte de la plaquita de corte
ajustable por giro, lo cual es favorable.
Aparte de las ventajas anteriormente
mencionadas, una plaquita de corte ajustable en giro según la
invención presenta de manera favorable una mayor seguridad de
montaje. Con respecto a la disposición de los bordes de corte se
tienen ciertamente por la simetría de la plaquita de corte
ajustable en giro varias disposiciones, pero solamente
posibilidades equivalentes de adecuación de las mismas al asiento
de la plaquita. De esta manera que se garantiza que también en caso
de un trabajo poco cuidadoso no se pueda producir ninguna situación
de peligro por un falso montaje.
En una disposición ventajosa, los bordes de
corte forman en una plaquita de corte ajustable en giro, según la
invención en las esquinas en ángulo agudo, un ángulo de
88º\pm0,5º, en especial de 88º\pm0,3º, por lo que en especial
en el taladrado y refrentado se puede conseguir una elevada
exactitud con una minimización de las vibraciones en el
levantamiento de viruta.
Para conseguir un elevado efecto de corte puede
ser ventajoso que los bordes de corte de una plaquita de corte
ajustable en giro según la intención formen un ángulo con respecto
a la superficie receptora de 2º a 10º, preferentemente de 4º a 8º,
y en especial de 7º\pm0,5º.
La potencia de corte se puede aumentar cuando la
parte que limita directamente sobre el borde de corte de la
superficie de corte de una plaquita de corte ajustable en giro,
según la invención, forma con la superficie de apoyo un ángulo de
2º a 18º, preferentemente de 4º a 12º, y en especial de 5º a 10º.
Esto corresponde a un ajuste especialmente favorable del ángulo de
corte con respecto al efecto de corte y a la salida de las
virutas.
En otra disposición especialmente favorable una
plaquita de corte ajustable en giro según la invención se
caracteriza por superficies libres que están divididas como mínimo
en dos secciones, de las cuales la primera, que limita con los
bordes de corte, forma un ángulo de 5º a 12º, preferentemente de 6º
a 11º, y más preferentemente, 7º 0,5º y la última que limita a la
superficie de apoyo forma un ángulo de 12º a 25º, preferentemente
de 14º a 22º, y en especial de 15º\pm0,5º, con una recta
perpendicular a la superficie de apoyo. Mediante esta disposición
se consigue un funcionamiento especialmente favorable en la
utilización en una herramienta de corte para taladrar y
tornear.
Del acabado superficial deseado, una plaquita de
corte ajustable en giro según la invención puede presentar
esquinas redondeadas con radios de las esquinas ajustados.
A continuación se explicará la invención en base
a una forma de realización a título de ejemplo. Se comprenderá que
la forma de realización explicada en más detalle muestra en
principio una forma de realización de la invención.
Los dibujos muestran:
La figura 1, una herramienta de corte según una
vista en planta.
La figura 2, una herramienta de corte en vista
en alzado lateral.
La figura 3, una plaquita de corte ajustable por
giro según la invención en vista frontal.
La figura 4, una plaquita de corte ajustable en
giro según la invención según una vista en planta.
La figura 5, una plaquita de corte ajustable en
giro según la invención según una vista lateral.
La figura 6, una sección a lo largo de la línea
AB de la figura 4.
La figura 7, la realización de un orificio ciego
en una pieza mediante taladrado descentrado con una herramienta de
corte con una plaquita de corte ajustable en giro de acuerdo con la
presente invención.
La figura 8, la realización de un agujero ciego
en una pieza mediante una herramienta de corte con una plaquita de
corte ajustable en giro según la presente invención.
En la figura 1 se ha mostrado a título de
ejemplo una herramienta de corte con una plaquita de corte ajustable
en giro (4) según la invención, según una vista en planta. Esta
herramienta de corte comprende esencialmente un cuerpo base (1) con
una pieza de mango (2) y una parte de trabajo (3) que se une
axialmente a aquélla, atravesando el cuerpo base un canal (32) para
un medio de refrigeración en la dirección del eje de giro (A) para
alimentar un medio de refrigeración a una salida (321), de manera
que mediante dicha salida (321) se puede conducir un medio de
refrigeración a la zona de la cara frontal de la parte de trabajo
(3) para permitir mediante su corriente la refrigeración y/o la
eliminación de virutas. La parte de trabajo (3) presenta un asiento
(33) acoplable por su estructura de forma para recibir la plaquita
(4) de corte ajustable en giro. De esta forma, la plaquita de corte
(4) ajustable en giro que presenta alternativamente esquinas con
ángulo obtuso y agudo es colocada en el asiento (33) acoplable por
su forma, de modo tal que la medida más importante de la plaquita
de corte en la anchura (B) corresponde aproximadamente al diámetro
(D) de la parte de trabajo (3) y tres bordes de corte sobresalen
ligeramente. Un borde de corte frontal activo (4) se encuentra,
según una vista en planta, formando un ángulo de 90º con respecto
al eje de giro (A). La figura 2 muestra la vista en alzado lateral
de la herramienta de corte según la invención. La realización de
una ranura (31) para la viruta, que discurre en la dirección del
eje de giro (A), posibilita una ventajosa eliminación de las
virutas.
La figura 3 muestra a título de ejemplo la vista
frontal de una plaquita de corte ajustable en giro (4) según la
invención, cuya plaquita de corte (4) está constituida mediante una
superficie de apoyo plana (41), una superficie de corte (42)
opuesta a la superficie de apoyo (41) y superficies libres (43) de
unión de la superficie de apoyo (41) y de la superficie de corte
(42). En la figura 4 se ha mostrado la vista en planta de una
plaquita de corte (4) ajustable en giro según la invención. La
plaquita de corte (4) presenta bordes de corte rectos (40,
40^{I}, 40^{II}, 40^{III}, 40^{VI}, 40^{V}) que, según la
vista en planta, comprenden ángulos agudos (44, 44', 44'') y
ángulos obtusos (45, 45', 45'') y cuya separación vertical con
respecto a la superficie de apoyo en la zona de los ángulos obtusos
(45, 45', 45'') presenta un valor mínimo. La figura 5 muestra una
vista lateral correspondiente. Un rebaje de fijación de la parte
intermedia constituido en forma de orificio (46) atraviesa la
plaquita de corte ajustable en giro (4), posibilitando la recepción
de un tornillo. En la figura 6 se ha mostrado una sección a lo
largo de la recta (AB) mostrada en la figura 4. La parte (421) de
la superficie de corte (42), próxima al borde de corte, está
inclinada con respecto a la superficie de apoyo (41), con lo que se
puede conseguir un satisfactorio funcionamiento en la utilización
en una herramienta de corte.
La figura 7 muestra una utilización a título de
ejemplo de una herramienta de corte (1) con una plaquita de corte
ajustable en giro (4) según la invención, con respecto a la
realización de un orificio (51) en una pieza (5). La pieza (5)
giratoria alrededor del eje (W) de la pieza es desplazada de forma
rectilínea en la dirección de la herramienta de corte (1), de
manera que mediante la herramienta de corte (1) se eliminan virutas
de la pieza (5). De esta forma el diámetro (L) del orificio (51)
queda determinado esencialmente por el desplazamiento (V) del eje
(W) de la pieza a trabajar y del eje de giro (A) de la herramienta
de corte (1). En la figura 8 se ha mostrado a título de ejemplo
otra utilización de una herramienta de corte (1) de este tipo. En
una pieza a trabajar (5), con un orificio (51) con un primer
diámetro (L), se puede realizar un orificio ciego de manera simple,
puesto que mediante el taladrado excéntrico se realizará un
orificio con un diámetro (L1) de manera que dicho diámetro (L1) es
mayor que el primer diámetro (L) y a continuación se realizará el
saliente (521) del segundo orificio (52) mediante torneado.
Claims (9)
1. Plaquita de corte ajustable en giro (4) para
herramienta de corte para la mecanización de materiales con
levantamiento de viruta, en especial metales y sus aleaciones,
limitada por una superficie de apoyo plana (41), una superficie de
corte (42) opuesta a la superficie de apoyo (41) y superficies
libres (43) que conectan la superficie de apoyo con la cara de
corte, poseyendo además un alojamiento para un medio de fijación
(46) formado en caso deseado como orificio central, seis aristas de
corte que, según una vista en planta de la plaquita de corte
ajustable en giro, se extienden de forma que constituyen la
periferia, de manera que las aristas de corte (40, 40^{I},
40^{II}, 40^{III}, 40^{VI}, 40^{V}) forman de forma
alternativa esquinas con ángulo agudo (44, 44', 44'') y esquinas
con ángulo obtuso (45, 45', 45''), y en la que la distancia
perpendicular desde las aristas de corte en la superficie de apoyo
(41) tiene un valor mínimo en la zona de las esquinas con ángulo
obtuso (45, 45', 45''), caracterizada porque los bordes de
corte están constituidos de forma rectilínea y forman un ángulo de
88º\pm1,7º en las esquinas de ángulo agudo (44, 44', 44'').
2. Plaquita de corte ajustable en giro, según la
reivindicación 1, caracterizada porque las aristas de corte
forman un ángulo de 88\pm0,5º y en particular 88º\pm0,3º en las
esquinas con ángulo agudo (44, 44', 44'').
3. Plaquita de corte ajustable en giro, según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los bordes de
corte (40) están constituidos con un ángulo con respecto a la
superficie de apoyo de 2º a 10º, preferentemente de 4º a 8º, en
especial de 7º\pm0,5º.
4. Plaquita de corte ajustable en giro, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
porque la parte de la cara de corte (42) que es directamente
adyacente a la arista de corte forma un ángulo de 2º a 18º,
preferentemente de 4º a 12º, y particularmente de 5º a 10º con la
superficie de apoyo (41).
5. Plaquita de corte ajustable en giro, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada
porque las superficies libres (43) con aristas de corte (40,
40^{I}, 40^{II}, 40^{III}, 40^{VI}, 40^{V}) forman un
ángulo de 5º a 12º, preferentemente de 6º a 11º y particularmente
de 7º\pm0,5º con una línea recta perpendicular a dicha superficie
de contacto (41).
6. Plaquita de corte ajustable en giro, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada
porque las superficies libres (43) están divididas como mínimo en
dos secciones (431, 432), de las que la primera (431) adyacente a
las aristas de corte forma un ángulo de 5 a 12º, preferentemente de
6 a 11º y en particular de 7º\pm0,5º y la última (432), adyacente
a la superficie de apoyo (41), forma un ángulo de 12º a 25º,
preferentemente de 14º a 22º y particularmente de 15º\pm0,5º, con
una línea recta y perpendicular a la superficie de apoyo (41).
7. Plaquita de corte ajustable en giro, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada
porque las esquinas (44, 44', 44'', 45, 45', 45'') de la plaquita
de corte ajustable en giro son redondeadas.
8. Utilización de una plaquita de corte
ajustable en giro, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
en un útil de corte para taladrado y torneado.
9. Utilización de una plaquita de corte
ajustable en giro, según la reivindicación 8, en la que el útil de
corte comprende un cuerpo de base que presenta como mínimo un
orificio para el refrigerante y una parte de fijación y una parte
de mecanización que se une a ésta en dirección axial y
esencialmente una forma cilíndrica, comprendiendo dicha parte de
mecanización una ranura para las virutas, que se extiende en la
dirección del eje del útil y un alojamiento que actúa para
acoplamiento según su estructura de forma para la plaquita de corte
ajustable en giro, de manera que dicha plaquita es capaz de
sobresalir ligeramente con las aristas de corte, siendo la anchura
máxima de la plaquita como mínimo 0,92 veces el diámetro de la
parte de trabajo.
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