ES2303093T3 - Inserto de corte tangencial y fresa. - Google Patents
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Abstract
Inserto de corte tangencial (10, 210) que comprende: dos superficies extremas opuestas (12, 212) que tienen una forma generalmente rectangular en una vista extrema del inserto de corte (10, 210) y que son especularmente simétricas con respecto a un plano mediano (M) que pasa entre ellas, una superficie lateral periférica (14, 214) que se extiende entre las dos superficies extremas opuestas (12, 212), y un borde periférico (40, 240) formado en la intersección de cada superficie extrema (12, 212) y la superficie lateral periférica (14, 214), constituyendo al menos dos secciones de cada borde periférico unos bordes de corte (50, 250), comprendiendo la superficie lateral periférica (14, 214): dos superficies laterales principales opuestas (18, 218) que tienen una forma trapezoidal isósceles en vistas laterales principales del inserto de corte (10, 210), teniendo cada superficie extrema (12, 212) cuatro esquinas (24, 26, 224, 226), dos esquinas elevadas diagonalmente opuestas (24, 224) y dos esquinas bajadas diagonalmente opuestas (26, 226), estando las esquinas bajadas (26, 226) más cerca del plano mediano (M) del inserto de corte (10, 210) que las esquinas elevadas (24, 224), estando cada superficie extrema (12, 212) provista de una superficie de tope (30, 230).
Description
Inserto de corte tangencial y fresa.
La presente invención se refiere a un inserto de
corte tangencial indexable y a una fresa para uso en procesos de
corte de metal en general y para fresar un hombro cuadrado en una
pieza de trabajo en particular.
Los insertos de corte tangencial, conocidos
también como insertos de corte puestos de canto o tumbados, están
orientados en un soporte de inserto de tal manera que, durante una
operación de corte en una pieza de trabajo, las fuerzas de corte se
dirijan a lo largo de una dimensión principal (más gruesa) del
inserto de corte. Una ventaja de tal disposición es que el inserto
de corte puede resistir mayores fuerzas de corte que cuando está
orientado de tal manera que las fuerzas de corte se dirijan a lo
largo de una dimensión secundaria (más delgada) del inserto de
corte.
En la patente EP 0 769 341 se describe una fresa
frontal que emplea un inserto de corte tangencial indexable de
doble lado que tiene una forma prismoidal con dos superficies de
ataque rectangulares generalmente opuestas conectadas por
superficies laterales. El inserto de corte tiene una geometría
básica "negativa" y, por tanto, a fin de proporcionar la
holgura necesaria entre el inserto de corte y la pieza de trabajo
cuando se monta en una fresadora cilíndrica, el inserto de corte
está orientado con un ángulo de ataque axial negativo. Sin embargo,
los ángulos de ataque axial negativos son desventajosos, por
ejemplo, se ha encontrado que son deficientes en aplicaciones de
corte que implican materiales difíciles de mecanizar.
En la patente US 5.333.972 se describe un
inserto de corte tangencial indexable de doble lado para un cabezal
de herramienta de taladrado. El inserto está dispuesto en cada
extremo con una isla plana sobresaliente. Cada borde de corte largo
está inclinado en un ángulo de 3º con relación a la isla plana
sobresaliente, definiendo un "ángulo de ataque axial del
inserto". Hacia atrás de cada borde de corte hay una superficie
de meseta descendente que se combina con una superficie de ángulo
incidente creciente para formar un surco rompevirutas. Cada
superficie de ángulo incidente creciente se extiende desde su
superficie de meseta descendente asociada hasta una isla adyacente
en la parte superior o en la parte inferior del inserto de corte. Se
apreciará que la magnitud del ángulo de ataque axial del inserto
está limitada por razones prácticas. Cualquier incremento en el
ángulo de ataque axial del inserto dará como resultado un
incremento en la extensión "vertical" de la superficie de
ángulo incidente creciente (véase la figura 3 de la patente US
5.333.972) que tendrá un efecto adverso sobre el desarrollo y la
evacuación de las virutas.
En el documento WO 96/35536 se describe un
inserto de corte tangencial indexable de doble lado que, cuando
está montado en una fresadora cilíndrica, tiene un ángulo de ataque
axial positivo, aun cuando se proporciona la holgura necesaria
entre el inserto de corte y la pieza de trabajo. Este inserto de
corte presenta dos bordes de corte periféricos para una fresadora
cilíndrica derecha y dos cortes de borde periféricos para una
fresadora cilíndrica izquierda. En una vista lateral (véase la
figura 9) el inserto de corte es generalmente de forma romboidal.
Los bordes de corte principales 10 de cada superficie extrema son
paralelos (véanse también las figuras 7 y 8) uno a otro y a un
miembro de tope sobresaliente 12 localizado en el centro. El inserto
de corte es retenido en un receptáculo de inserto, con el miembro
de tope de una superficie extrema no operativa y una superficie de
alivio adyacente no operativa haciendo tope con las respectivas
superficies de soporte del receptáculo del inserto. El miembro de
tope de la superficie extrema no operativa y la superficie de alivio
no operativa adyacente se combinan en una esquina de montaje en
ángulo agudo. A fin de cambiar el ángulo de ataque axial del borde
de corte operativo, tiene que hacerse girar el receptáculo del
inserto o bien ha de usarse un inserto de corte que tiene una
esquina de montaje con un ángulo diferente de montaje. En cualquier
caso, debe usarse una fresa diferente. Además, los ángulos de ataque
axial y de alivio son interdependientes y cualquier cambio en el
ángulo de ataque axial da como resultado un cambio correspondiente
en el ángulo de alivio, lo que no siempre es deseable.
El documento WO 2004/028149 A1, que representa
el estado más próximo de la técnica, fue publicado después de la
fecha de presentación y, por tanto, únicamente forma parte del
estado de la técnica de conformidad con el artículo 54(3)
CPE. Este documento describe un inserto de corte tangencial
indexable de doble lado y una fresa que superan sustancialmente los
problemas mencionados anteriormente.
El documento WO 2004/028149 A1 describe (las
referencias entre paréntesis se aplican a este documento): un
inserto de corte tangencial (10) que comprende dos superficies
extremas opuestas (12) que tienen una forma generalmente
rectangular en una vista extrema del inserto de corte (10), con un
plano mediano (M) que pasa entre ellas, una superficie lateral
periférica (14) que se extiende entre las dos superficies extremas
opuestas (12) y un borde periférico (40) formado en la intersección
de cada superficie extrema (12) y la superficie lateral periférica
(14), constituyendo al menos dos secciones (54, 56, 58) de cada
borde periférico (40) unos bordes de corte (50), comprendiendo la
superficie lateral periférica (14, 214) dos superficies laterales
principales opuestas (18, 218), teniendo cada superficie extrema
(12) cuatro esquinas (24, 26), dos esquinas elevadas opuestas
diagonales (24) y dos esquinas bajadas diagonalmente opuestas (26),
estando las esquinas bajadas (26) más cerca del plano mediano (M)
del inserto de corte (10) que las esquinas elevadas (24), estando
provista cada superficie extrema (12) de una superficie de tope
(30).
Sin embargo, el inserto de corte descrito en el
documento WO 2004/028149 A1 es de una sola mano, es decir, es
manejado con la mano izquierda o con la mano derecha. En algunas
situaciones, es conveniente tener un inserto de corte con las
propiedades del inserto de corte descrito en el documento WO
2004/028149 A1, pero que pueda usarse en operaciones de fresado
tanto con la mano derecha como con la mano izquierda.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un inserto de corte tangencial indexable de doble lado
que supere sustancialmente los problemas antes mencionados.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un inserto de corte tangencial con las características
de la reivindicación 1.
De acuerdo con una realización preferida de la
presente invención, la superficie lateral periférica del inserto de
corte comprende dos superficies laterales secundarias opuestas
generalmente transversales a las superficies laterales principales
y a las superficies extremas, teniendo cada superficie lateral
secundaria una forma general de un rectángulo con dos esquinas
truncadas en una vista lateral secundaria del inserto de corte.
Además, de acuerdo con una realización preferida
de la presente invención, el inserto de corte es especularmente
simétrico con respecto al plano mediano M.
Preferiblemente, en vistas laterales principales
del inserto de corte, la superficie de tope está situada sobre una
superficie cóncava.
De acuerdo con una realización preferida de la
presente invención, la superficie de tope comprende tres porciones
planas, dos porciones planas exteriores con una porción plana
interior entre ellas.
Además, de acuerdo con una realización preferida
de la presente invención, cada borde de corte comprende un borde de
corte principal, un borde de corte secundario y un borde de corte de
esquina entre ellos. Los bordes principal, secundario y de esquina
están formados en la intersección de las superficies laterales
principales, las superficies laterales secundarias y las
superficies laterales de esquina largas, respectivamente, con cada
superficie extrema. Cada borde de corte de esquina está asociado con
una esquina elevada dada; cada borde de corte principal se extiende
a lo largo de sustancialmente la longitud completa de un borde
principal asociado y cada borde de corte secundario se extiende a
lo largo de al menos la mitad de la longitud de un borde secundario
asociado.
De acuerdo con una realización preferida de la
presente invención, en una vista extrema del inserto de corte, se
definen dos líneas medianas, una para cada porción plana exterior;
las líneas medianas no se solapan y no están situadas en una línea
recta común.
Preferiblemente, las dos líneas medianas son
paralelas.
Además, preferiblemente, las dos líneas medianas
son paralelas a las superficies laterales principales del inserto
de corte.
De acuerdo con otra realización preferida de la
presente invención, en cada sección transversal del inserto de
corte, tomada en un plano perpendicular al plano mediano M del
inserto de corte, la superficie de tope de una superficie extrema
particular está más cerca del plano mediano M que una sección
delantera de uno de los bordes de corte principales de la
superficie extrema particular.
Asimismo, se proporciona, de acuerdo con una
realización adicional de la presente invención, una fresa que
comprende al menos un inserto de corte según la presente invención y
un cuerpo de fresa que tiene al menos un receptáculo de inserto en
el que se retiene el al menos un inserto de corte; comprendiendo el
al menos un receptáculo de inserto paredes lateral y trasera
adyacentes generalmente transversales a una base, siendo la pared
trasera generalmente convexa, estando provista la pared lateral de
una superficie de ubicación axial que hace tope con una superficie
lateral secundaria dada del al menos un inserto de corte en una
región de tope axial dada; estando provista la pared trasera de dos
superficies de ubicación situadas a cada lado de una región central
de la pared trasera; una primera de las dos superficies de ubicación
hace tope con una de las dos superficies de tope tangenciales
situadas en la superficie de tope, y una segunda de las dos
superficies de ubicación hace tope con la otra de las dos
superficies de tope tangenciales situadas en la superficie de
tope.
De acuerdo con una realización preferida de la
presente invención, la región de tope axial dada está situada en
una región delantera de una superficie lateral corta radialmente
exterior de una superficie lateral secundaria dada, estando la
región delantera en posición distal con respecto a la pared trasera
del receptáculo del inserto.
Para una mejor comprensión, se describirá ahora
la invención a modo de ejemplo solamente con referencia a los
dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1A es una vista en perspectiva de un
inserto de corte de acuerdo con una primera realización de la
presente invención;
La figura 1B es una vista en perspectiva
adicional del inserto de corte de la figura 1;
La figura 2 es una vista lateral principal del
inserto de corte mostrado en las figuras 1A y 1B;
\newpage
La figura 3 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en las figuras 1A y 1B, tomada a lo
largo de la línea III-III de la figura 2;
La figura 4 es una vista extrema del inserto de
corte mostrado en las figuras 1A y 1B;
La figura 5 es una vista lateral secundaria del
inserto de corte mostrado en las figuras 1A y 1B;
La figura 6 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en las figuras 1A y 1B, tomada a lo
largo de la línea VI-VI de la figura 4;
La figura 7 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en las figuras 1A y 1B, tomada a lo
largo de la línea VII-VII de la figura 4;
La figura 8 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en las figuras 1A y 1B, tomada a lo
largo de la línea VIII-VIII de la figura 4;
La figura 9 es una vista lateral de la fresa de
acuerdo con la presente invención;
La figura 10 es una vista en perspectiva de una
porción del cuerpo de la fresa mostrada en la figura 9,
representándose en detalle un receptáculo del inserto;
La figura 11 es una vista en perspectiva de un
inserto de corte de acuerdo con una segunda realización de la
presente invención;
La figura 12 es una vista lateral principal del
inserto de corte mostrado en la figura 11;
La figura 13 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en la figura 11, tomada a lo largo de
la línea XIII-XIII de la figura 12;
La figura 14 es una vista extrema del inserto de
corte mostrado en la figura 11;
La figura 15 es una vista lateral secundaria del
inserto de corte mostrado en la figura 11;
La figura 16 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en la figura 11, tomada a lo largo de
la línea XVI-XVI de la figura 14;
La figura 17 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en la figura 11, tomada a lo largo de
la línea XVII-XVII de la figura 14; y
La figura 18 es una vista en sección transversal
del inserto de corte mostrado en la figura 11, tomada a lo largo de
la línea XVIII-XVIII de la figura 14.
Se presta primero atención a las figuras 1 a 5,
que muestran un inserto de corte tangencial indexable 10 de acuerdo
con una primera realización de la presente invención. El inserto de
corte 10 es fabricado típicamente por prensado de conformación y
sinterización de polvos de carburo. Sin embargo, pueden utilizarse
otros métodos de fabricación, tales como moldeo por inyección. El
inserto de corte 10 es generalmente rectangular en una vista
extrema y tiene dos superficies extremas opuestas idénticas 12. Cada
superficie extrema 12 tiene simetría de rotación de 180º alrededor
de un eje de simetría E que pasa a través de las dos superficies
extremas 12. El inserto de corte 10 es especularmente simétrico con
respecto a un plano mediano M del inserto de corte 10. El plano
mediano M es perpendicular al eje de simetría E y pasa entre las
superficies extremas 12.
Una superficie lateral periférica 14 se extiende
entre las dos superficies extremas opuestas 12 y comprende dos
superficies laterales secundarias idénticas opuestas 16, dos
superficies laterales principales idénticas opuestas 18, dos
superficies laterales de esquina largas diagonalmente opuestas 22a y
dos superficies laterales de esquina cortas diagonalmente opuestas
22b. Los ejes principal y secundario J, B del inserto de corte 10
están definidos como perpendiculares uno a otro y perpendiculares al
eje de simetría E. El eje de simetría E y el eje secundario B
definen un plano secundario P1 del inserto de corte 10.
Análogamente, el eje de simetría E y el eje principal J definen un
plano principal P2 del inserto de corte. El plano principal P2 es
paralelo a las dos superficies laterales principales 18 del inserto
de corte 10 y está situado a mitad de camino entre ellas. Las
superficies laterales secundarias y principales adyacentes 16, 18 se
combinan en una superficie lateral de esquina común 22a, 22b. El
inserto de corte 10 tiene una primera dimensión principal D1, medida
entre las superficies extremas 12, que es mayor que una dimensión
secundaria D2, medida entre las superficies laterales principales
18. Una segunda dimensión principal D3, medida entre las superficies
laterales secundarias 16, es también mayor que la dimensión
secundaria D2.
Cada superficie extrema 12 tiene cuatro
esquinas, dos esquinas elevadas diagonalmente opuestas 24 y dos
esquinas bajadas diagonalmente opuestas 26, estando las esquinas
bajadas 26 más cerca del plano mediano M que las esquinas elevadas
24. Cada una de las superficies laterales de esquina larga 22a se
extiende entre una esquina elevada dada 24 de una de las dos
superficies extremas opuestas 12 y una esquina elevada opuesta 24 de
la otra de las dos superficies extremas opuestas 12. Análogamente,
cada una de las superficies laterales de esquina corta 22b se
extiende entre una esquina bajada dada 26 de una de las dos
superficies extremas opuestas 12 y una esquina bajada opuesta 26 de
la otra de las dos superficies extremas opuestas 12.
Cada superficie extrema 12 está provista de un
miembro de tope sobresaliente 28 que tiene una superficie de tope
sobresaliente 30 en la que, en una vista lateral principal del
inserto de corte (es decir, una vista lateral de una u otra de las
dos superficies laterales principales opuestas idénticas 18), el
miembro de tope sobresaliente 28 tiene forma generalmente cóncava.
La superficie de tope sobresaliente 30 comprende tres porciones
generalmente planas, dos porciones planas exteriores 32 con una
porción plana interior 34 entre ellas. Por tanto, en una vista
lateral principal del inserto de corte 10, cada superficie de tope
sobresaliente 30 está situada en una superficie cóncava S que tiene
generalmente forma de V.
Un borde periférico 40 está formado en la
intersección de cada superficie extrema 12 y la superficie lateral
periférica 14. El borde periférico 40 comprende dos bordes
principales 42 formados por la intersección de las superficies
laterales principales 18 con la superficie extrema 12; dos bordes
secundarios 44 formados por la intersección de las superficies
laterales secundarias 16 con la superficie extrema 12; y cuatro
bordes de esquina 46 formados por la intersección de una de las
superficies laterales de esquina largas o cortas 22a, 22b con la
superficie extrema 12. Como puede verse en la figura 2, en una vista
lateral principal del inserto de corte 10, la superficie lateral
principal 18 tiene una forma trapezoidal isósceles general limitada
por un par opuesto de bordes principales 42 y superficies laterales
de esquina largas y cortas opuestas paralelas 22a, 22b.
Al menos dos secciones de cada borde periférico
40 del inserto de corte 10 constituyen bordes de corte 50. Cada
borde de corte 50 comprende un borde de corte principal 52 que se
extiende a lo largo de sustancialmente toda la longitud de su borde
principal asociado 42; un borde de corte secundario 54 que se
extiende a lo largo de al menos la mitad de la longitud de su borde
secundario asociado 44; y un borde de corte de esquina 56 asociado
con una esquina elevada 24 y en el cual se combinan los bordes de
corte principal y secundario 52, 54. Junto a cada borde de corte 50
en las superficies extremas 12 está dispuesta una superficie de
ataque 60 a lo largo de la cual fluyen virutas que son retiradas de
una pieza de trabajo durante una operación de fresado. Entre la
superficie de ataque 60 y el miembro de tope sobresaliente 28 hay un
surco formador de virutas 62. La porción del miembro de tope
sobresaliente 28 adyacente al surco formador de virutas 62
constituye un deflector de virutas 64.
Haciendo referencia a la figura 5, se ve que
cada superficie lateral secundaria 16 tiene la forma general de un
rectángulo con dos esquinas truncadas y está dividida en dos
subsuperficies laterales secundarias 70a, 70b, una subsuperficie
lateral secundaria larga 70a y una subsuperficie lateral secundaria
corta 70b, por una junta 72 formada por la intersección de la
superficie lateral secundaria 16 con el plano principal P2 del
inserto de corte 10. La subsuperficie lateral secundaria larga 70a
tiene forma generalmente rectangular, mientras que la subsuperficie
lateral secundaria corta 70b puede considerarse similar a la
subsuperficie lateral secundaria larga 70a, pero con las dos
esquinas truncadas. En una vista extrema del inserto de corte, cada
subsuperficie lateral secundaria 70a, 70b se extiende alejándose de
la junta 72 bajo un ángulo \alpha con respecto a un plano P3 que
pasa a través de la junta 72 y es perpendicular al plano principal
P2 (véase la figura 4). De acuerdo con una aplicación específica,
el ángulo \alpha es aproximadamente de 1,5º. Un taladro pasante
74 que tiene un eje que coincide con el eje secundario B del inserto
de corte 10, se extiende entre las superficies laterales
principales 18.
Como será evidente más abajo, con referencia a
una fresa de acuerdo con la presente invención, una sección del
borde de corte principal 52 adyacente a la esquina elevada 24
constituye una sección delantera 66 del borde de corte principal
52, mientras que una sección del borde de corte principal 52
adyacente a la esquina bajada 26 constituye una sección trasera 68
del borde de corte principal 52. Como puede verse en la figura 2,
en una vista lateral principal del inserto de corte 10, el miembro
de tope sobresaliente 28 en la región de la sección delantera 66
del borde de corte principal 52 y hasta la porción plana interior 34
de la superficie de tope sobresaliente 30 y un poco más allá de
ésta no sobresale mucho por encima del borde de corte principal 52.
En consecuencia, las virutas formadas en esta región durante un
proceso de fresado casi no se ven afectadas por el miembro de tope
sobresaliente 28 y, por tanto, se desarrollan bien. Sin embargo, en
la región de la sección trasera 68 del borde de corte principal 52,
el deflector de virutas 64 sobresale mucho más, con relación al
borde de corte principal 52, de lo que lo hace en la región de la
sección delantera 62, lo que puede afectar al desarrollo de las
virutas.
A fin de reducir la influencia del deflector de
virutas sobresaliente 64 en la región de la sección trasera 68, el
deflector de virutas 64 está diseñado para estar más lejos del borde
de corte principal 52 en la región de la sección trasera 68 que en
la región de la sección delantera 66. En consecuencia, como puede
verse en la figura 4, en una vista extrema del inserto de corte 10,
la forma del miembro de tope sobresaliente 28 y, en consecuencia,
de la superficie de tope sobresaliente 30 tiene una configuración en
"S" generalmente alargada. Cada porción plana exterior 32 de
la superficie de tope sobresaliente 30 está limitada por dos bordes
largos paralelos 36 que se extienden entre dos bordes cortos 38.
Por tanto, cada porción plana exterior 32 de la superficie de tope
sobresaliente 30 se extiende desde un borde corto respectivo 38
hasta la porción plana interior 34. Cada una de las dos porciones
planas exteriores 32 tiene una línea mediana L1, L2 que es paralela
al plano principal P2, pero está desplazada con respecto al mismo.
Una línea mediana L1 está desplazada a un lado del plano principal
P2, y la otra línea mediana L2 está desplazada al otro lado del
plano principal P2, siendo la porción plana interior 34 transversal
al plano principal P2. Obviamente entonces, en una vista extrema
del inserto de corte 10, como puede verse en la figura 4, las líneas
medianas L1, L2 de las dos porciones planas exteriores 32 son
paralelas y no adyacentes y están separadas una de otra. En otras
palabras, las líneas medianas L1, L2 de las dos porciones planas
exteriores 32 son paralelas, no se solapan y no se encuentran
situadas en una línea recta común. Debido a esta estructura, la
distancia entre el deflector de virutas 64 y el borde de corte
principal adyacente 52 permanece constante a lo largo de cada
porción plana exterior 32. Esto es ventajoso en regiones en las que
el deflector de virutas 64 sobresale mucho por encima del borde de
corte principal adyacente 52, como se muestra en el lado derecho de
la figura 6 y en el lado izquierdo de la figura 8.
Aunque la forma del borde de corte principal 52
se muestra como siendo generalmente recta, puede tener cualquier
forma deseada en tanto que se incline generalmente hacia abajo desde
la esquina elevada 24 hasta la esquina bajada 26, como se muestra
en la figura 2. Con referencia a la figura 5, puede verse que en una
vista lateral secundaria del inserto de corte 10 (es decir, una
vista lateral de las superficies laterales secundarias 16) el borde
secundario 44 está claramente dividido en dos secciones, una primera
sección 48a, asociada a la superficie lateral larga 70a, que se
extiende desde la esquina elevada 24 hasta aproximadamente el plano
principal P2, y una segunda sección 48b, asociada con la superficie
lateral corta 70b, que se extiende desde el plano principal P2
hasta la esquina bajada 26. La primera sección 48a es
aproximadamente recta y es sustancialmente perpendicular a la
superficie lateral principal 18 en una vista lateral principal
(véase la figura 5) y está orientada bajo el ángulo \alpha con
respecto al plano P3 en una vista extrema (véase la figura 4). La
segunda sección 48b se extiende desde aproximadamente el plano
principal P2 inclinándose hacia la esquina bajada 26 en una vista
lateral secundaria (véase la figura 5) y está orientada bajo el
ángulo \alpha con respecto a un plano P3 en una vista extrema
(véase la figura 4). La primera sección 48a del borde secundario 44
es la que forma el borde de corte secundario 54. De acuerdo con una
aplicación específica, el ángulo \alpha es de aproximadamente
1,5º.
Se presta ahora atención a la figura 9, que
muestra una fresa 80 con un eje de rotación R, que tiene un cuerpo
de fresa 82 provisto de una pluralidad de receptáculos de inserto
84. La fresa particular mostrada es una fresa ranuradora que
ejemplifica una de las ventajas del inserto de corte 10 de acuerdo
con la presente invención. Aunque tal fresa requiere insertos de
corte "a la derecha" y "a la izquierda", se usa un solo
inserto de corte, dado que el inserto de corte 10 es manejado tanto
para la mano derecha como para la mano izquierda. Cada inserto de
corte 10 se asienta en el cuerpo 82 de la fresa con un ángulo de
ataque axial generalmente en el intervalo de 5º a 20º y está
asegurado al receptáculo de inserto 84 por medio de un tornillo de
sujeción (no mostrado). Cada inserto de corte está asentado de tal
manera que habrá una holgura entre una pieza de trabajo (no
mostrada) y la superficie lateral secundaria 16 del inserto de
corte adyacente a una cara axial 86 de la fresa.
La estructura del receptáculo de inserto 84 se
muestra con detalle en la figura 10. El receptáculo de inserto 84
comprende paredes adyacentes axial y trasera 88, 90 generalmente
transversales a una base 92. La pared trasera 90 es generalmente
convexa y la pared axial 88 está provista de una superficie de
ubicación axial 94 para hacer tope con la superficie lateral corta
70b de una superficie lateral secundaria dada 16 del inserto de
corte 10 en una región de tope axial 96. La pared trasera 90 está
provista de dos superficies de ubicación tangenciales, una
superficie de ubicación tangencial superior 98 adyacente a la pared
axial 88 del receptáculo de inserto 84 y una superficie de
ubicación tangencial inferior 10 adyacente a la cara axial 86 de la
fresa. Las dos superficies de ubicación tangenciales 98, 100
sobresalen hacia fuera desde la pared trasera 90 y están situadas a
cada lado de una región central 102 de la pared trasera 90 que está
correspondientemente rebajada con relación a las superficies de
ubicación tangenciales 98, 100. La superficie de ubicación
tangencial superior 98 hace tope con una de dos superficies de tope
tangenciales 104 situadas en una de dos superficies exteriores 32
de una superficie de tope dada 30. Análogamente, la superficie de
ubicación tangencial inferior 100 hace tope con la otra de las dos
superficies de tope tangenciales 104 situadas en la otra de las dos
superficies exteriores 32 de la superficie de tope dada 30.
La región de tope axial 96 está situada en una
superficie lateral corta 70b que es la subsuperficie lateral
secundaria radialmente exterior de la superficie lateral secundaria
16. Cada superficie lateral corta 70b está provista de dos regiones
de tope axiales 96 adyacentes a las esquinas bajadas 26 (véase la
figura 5), una para operaciones a mano derecha y la otra para
operaciones a mano izquierda. La base 92 del receptáculo de inserto
84 está provista de un taladro roscado 110 para recibir el tornillo
de sujeción. Cuando el inserto de corte 10 está asegurado en el
receptáculo de inserto 84, una superficie lateral principal
radialmente interior 20 hará tope con la base 92 del receptáculo de
inserto 84. Las superficies laterales principales 18 y las
subsuperficies laterales secundarias 70a, 70b están preferiblemente
amoladas para asegurar un buen posicionamiento del inserto de corte
10 en el receptáculo de inserto 84.
Aunque se ha descrito el inserto de corte 10
como teniendo el miembro de tope sobresaliente 28 conformado en una
"forma de S" alargada o estirada, son obviamente aceptables
otras variaciones en la forma del miembro de tope sobresaliente 28
y de la superficie de tope 30 de acuerdo con la presente invención,
siempre que en una vista lateral principal, como en la figura 2, la
superficie de tope 30 sea cóncava y la pared trasera 90 del
receptáculo de inserto 84 esté diseñada para ser
correspondientemente convexa, con dos superficies de ubicación
tangenciales sobresalientes 98, 100, a fin de hacer tope con la
superficie de tope cóncava 30.
Las figuras 11 a 18 muestran un inserto de corte
tangencial indexable 210 de acuerdo con una segunda realización de
la presente invención, que tiene ejes (B, E y J) y planos (P1, P2,
P3 y M) definidos de la misma manera que con respecto al inserto de
corte 10 de la primera realización de la presente invención. Dado
que el inserto de corte 210 de acuerdo con la segunda realización
tiene muchas características que son similares a las del inserto de
corte 10 de acuerdo con la primera realización, las características
similares serán simplemente señaladas más abajo por números de
referencia incrementados en 200 con respecto a los del inserto de
corte 10 de acuerdo con la primera realización.
Una superficie lateral periférica 214 se
extiende entre las dos superficies extremas opuestas 212 del inserto
de corte 210 y comprende dos superficies laterales secundarias
idénticas opuestas 216, dos superficies laterales principales
idénticas opuestas 218, dos superficies laterales de esquina largas
diagonalmente opuestas 222a y dos superficies laterales de esquina
cortas diagonalmente opuestas 222b. Las superficies laterales
secundarias y principales adyacentes 216, 218 se combinan en una
superficie lateral de esquina común 222a, 222b. Cada superficie
extrema 212 tiene cuatro esquinas, dos esquinas elevadas
diagonalmente opuestas 224 y dos esquinas bajadas diagonalmente
opuestas 226, estando las esquinas bajadas 226 más cerca del plano
mediano M que las esquinas elevadas 224. Cada una de las
superficies laterales de esquina largas 222a se extiende entre una
esquina elevada dada 224 de una de las dos superficies extremas
opuestas 212 y una esquina elevada opuesta 224 de la otra de las
dos superficies extremas opuestas 212. Análogamente, cada una de las
superficies laterales de esquina cortas 222b se extiende entre una
esquina bajada dada 226 de una de las dos superficies extremas
opuestas 212 y una esquina bajada opuesta 226 de la otra de las dos
superficies extremas opuestas 212.
Un borde periférico 240 está formado en la
intersección de cada superficie extrema 212 y la superficie lateral
periférica 214. El borde periférico 240 comprende dos bordes
principales 242 formados por la intersección de las superficies
laterales principales 218 con la superficie extrema 212; dos bordes
secundarios 244 formados por la intersección de las superficies
laterales secundarias 216 con la superficie extrema 212; y cuatro
bordes de esquina 246 formados por la intersección de una y otra de
las superficies laterales de esquina largas o cortas 222a, 222b con
la superficie extrema 212. Como puede verse en la figura 12, en una
vista lateral principal del inserto de corte 210, la superficie
lateral principal 218 tiene una forma de trapecio isósceles limitada
por un par opuesto de bordes principales 242 y superficies
laterales de esquina largas y cortas paralelas opuestas 222a,
222b.
Al menos dos secciones de cada borde periférico
240 del inserto de corte 210 constituyen bordes de corte 250. Cada
borde de corte 250 comprende un borde de corte principal 252 que se
extiende a lo largo de sustancialmente toda la longitud de su borde
principal asociado 242; un borde de corte secundario 254 que se
extiende a lo largo de al menos la mitad de la longitud de su borde
secundario asociado 244; y un borde de corte de esquina 256
asociado a una esquina elevada 224 y en el que se unen los bordes de
corte principal y secundario 252, 254.
La figura 14 muestra una vista extrema de la
segunda realización del inserto de corte en la que se ve una
superficie extrema particular 212, comprendiendo dos bordes de corte
principales paralelos 252. Dispuesto entre las dos superficies de
corte principales 252 hay un miembro de tope 228 que tiene una
superficie de tope 230. La superficie de tope 230 comprende tres
porciones generalmente planas, dos porciones planas exteriores 232
con una porción plana interior 234 entre ellas. Cada porción plana
exterior 232 de la superficie de tope 230 está limitada en un lado
por un borde largo paralelo 236 que es sustancialmente paralelo a
una sección delantera 266 del borde de corte principal 252 y
adyacente a la misma. La sección delantera 266 se extiende a lo
largo del borde de corte principal 252 alejándose del borde de corte
de esquina 256 hasta al menos más allá del plano secundario P1,
constituyendo la longitud restante del borde de corte 252 una
sección trasera 268. Un deflector de virutas 264 sobresale en una
vista lateral principal (figura 12) por encima de la sección
trasera 268 del borde de corte principal 252. El deflector de
virutas 264 y su porción plana exterior asociada 232 de la
superficie de tope 230 coinciden en un borde diagonal 237 que limita
la porción plana exterior 232 en un lado opuesto al borde largo
paralelo 236, siendo el borde diagonal 237 adyacente a la sección
trasera 268 del borde de corte principal 252. Cada porción plana
exterior 232 de la superficie de tope 230 está limitada
adicionalmente por la porción plana interior 234 de la superficie de
tope 230 y por un borde corto 238 que es paralelo a un borde de
corte secundario 254 del inserto de corte 210. Cada superficie de
tope 230 está situada en una superficie cóncava S que tiene
generalmente forma de V, minimizando así cualquier perturbación en
el desarrollo de virutas durante un proceso de fresado. Además, al
contrario que en el inserto de corte 10 de acuerdo con la primera
realización, en las vistas laterales principales del inserto de
corte 210 de acuerdo con la segunda realización la superficie de
tope 230 no sobresale por encima de la sección delantera 266 del
borde de corte principal 252 (véase la figura 12), lo que reduce aún
más las perturbaciones en el desarrollo de virutas.
Haciendo referencia ahora a las figuras 16, 17 y
18, se ve que en cada sección transversal del inserto de corte
tomada en un plano paralelo al plano secundario P1 del inserto de
corte 210, la superficie de tope 230 de una superficie extrema
particular 212 está más cerca del plano mediano M que una sección
delantera 266 de uno de los bordes de corte principales 252 de la
superficie extrema particular 212. Por ejemplo, en la sección
transversal mostrada en la figura 16, la sección delantera 266 del
borde de corte principal 252 a la izquierda de la figura está
situada a una distancia H1 del plano mediano M, mientras que la
superficie de tope respectiva 230 está situada a una distancia h1,
en donde H1 es mayor que h1. Análogamente, en la sección
transversal mostrada en la figura 17, la sección delantera 266 del
borde de corte principal 252 está situada a una distancia H2 del
plano mediano M, mientras que la superficie de tope 230 está situada
a una distancia h2, en donde H2 es mayor que h2. Análogamente, en
la sección transversal mostrada en la figura 17 tomada en la
ubicación del plano secundario P1, la sección delantera 266 del
borde de corte principal 252 está situada a una distancia H3 del
plano mediano M, mientras que la superficie de tope 230 está situada
a una distancia h3, en donde H3 es mayor que h3. En otras palabras,
el miembro de tope 228 en la región de la sección delantera 266 del
borde de corte principal 252 y hasta el plano secundario P1 y un
poco más allá de éste (como puede verse en la figura 12) no
sobresale por encima del borde de corte principal 252. Como
consecuencia, las virutas cortadas de una pieza de trabajo en la
región de la sección delantera 266 del borde de corte principal 252
son bien formadas durante un proceso de fresado. Sin embargo, en la
región de la sección trasera 268 del borde de corte principal 252
el deflector de virutas 264 sobresale por encima del borde de corte
principal 252 (como puede verse en la figura 12 y en el lado
derecho de las figuras 16 y 17), lo que puede perturbar el
desarrollo de las virutas.
A fin de reducir la influencia del deflector de
virutas 264 en la región de la sección trasera 268, el miembro de
tope 228 está diseñado para estar más distante del borde de corte
principal 252 en la región de la sección trasera 268 de lo que lo
está en la región de la sección delantera 266. En consecuencia, en
una vista extrema del inserto de corte 210, un eje longitudinal C
del miembro de tope 228 forma un ángulo agudo \beta con el plano
principal P2.
El inserto de corte 210 de acuerdo con la
segunda realización está asentado en el cuerpo 82 de la fresa de la
misma forma que el inserto de corte 10 de acuerdo con la primera
realización, en donde dos superficies de ubicación tangenciales 98,
100 sobresalientes hacia fuera de la pared trasera 90 del
receptáculo de inserto 84 hacen tope con dos superficies de tope
tangenciales 304 situadas en las superficies exteriores 232 de la
superficie de tope 230, y una región de tope axial 296 situada en
una superficie lateral corta radialmente exterior 270b de la
superficie lateral secundaria 216 hace tope con la superficie de
ubicación axial 94 en el receptáculo de inserto 84 del cuerpo 82 de
la herramienta fresadora. En las figuras 14 y 15 pueden verse,
respectivamente, las superficies de tope 304 y la región de tope
axial 296 del inserto de corte 210.
Aunque la presente invención se ha descrito con
cierto grado de particularidad, deberá entenderse que podrían
hacerse diversas alteraciones y modificaciones sin apartarse del
alcance de la invención como se reivindica más adelante.
Claims (20)
1. Inserto de corte tangencial (10, 210) que
comprende:
dos superficies extremas opuestas (12, 212) que
tienen una forma generalmente rectangular en una vista extrema del
inserto de corte (10, 210) y que son especularmente simétricas con
respecto a un plano mediano (M) que pasa entre ellas,
una superficie lateral periférica (14, 214) que
se extiende entre las dos superficies extremas opuestas (12, 212),
y
un borde periférico (40, 240) formado en la
intersección de cada superficie extrema (12, 212) y la superficie
lateral periférica (14, 214), constituyendo al menos dos secciones
de cada borde periférico unos bordes de corte (50, 250),
comprendiendo la superficie lateral periférica
(14, 214):
dos superficies laterales principales opuestas
(18, 218) que tienen una forma trapezoidal isósceles en vistas
laterales principales del inserto de corte (10, 210),
teniendo cada superficie extrema (12, 212)
cuatro esquinas (24, 26, 224, 226), dos esquinas elevadas
diagonalmente opuestas (24, 224) y dos esquinas bajadas
diagonalmente opuestas (26, 226), estando las esquinas bajadas (26,
226) más cerca del plano mediano (M) del inserto de corte (10, 210)
que las esquinas elevadas (24, 224),
estando cada superficie extrema (12, 212)
provista de una superficie de tope (30, 230).
2. Inserto de corte (10, 210) según la
reivindicación 1, en el que la superficie lateral periférica (14,
214) comprende dos superficies laterales secundarias opuestas (16,
216) generalmente transversales a las superficies laterales
principales (18, 218) y a las superficies extremas (12, 212),
teniendo cada superficie lateral secundaria (16, 216) una forma
general de un rectángulo con dos esquinas truncadas en una vista
lateral secundaria del inserto de corte (10, 210).
3. Inserto de corte (10, 210) según la
reivindicación 2, en el que el inserto de corte (10, 210) es
especularmente simétrico con respecto al plano mediano (M).
4. Inserto de corte (10) según la reivindicación
3, en el que en una vista lateral de cada superficie lateral
principal (18) la superficie de tope (30) tiene generalmente forma
de V.
5. Inserto de corte (10) según la reivindicación
3, en el que en una vista lateral de cada superficie lateral
principal (18) la superficie de tope está situada en una superficie
cóncava (S).
6. Inserto de corte según la reivindicación 5,
en el que la superficie de tope (30) comprende tres porciones
planas (32, 34), dos porciones planas exteriores (32) con una
porción plana interior (34) entre ellas.
7. Inserto de corte (10) según la reivindicación
6, en el que en una vista extrema del inserto de corte (10) están
definidas dos líneas medianas (L1, L2), una para cada porción plana
exterior (32), no solapándose las líneas medianas (L1, L2) ni
estando situadas en una línea recta común.
8. Inserto de corte (10) según la reivindicación
7, en el que las dos líneas medianas (L1, L2) son paralelas.
9. Inserto de corte (10) según la reivindicación
8, en el que las dos líneas medianas (L1, L2) son paralelas a las
superficies laterales principales (18).
10. Inserto de corte (10) según la
reivindicación 6, en el que en una vista extrema del inserto de
corte (10) la superficie de tope (30) tiene una forma de S
alargada.
11. Inserto de corte (10) según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, en el que cada borde de corte (50)
comprende un borde de corte principal (52), un borde de corte
secundario (54) y un borde de corte de esquina (56) entre
ellos.
12. Inserto de corte (10) según la
reivindicación 11, en el que los bordes principal, secundario y de
esquina (42, 44, 46) están formados en la intersección de las
superficies laterales principales (18), las superficies laterales
secundarias (16) y las superficies laterales de esquina largas
(22a), respectivamente, con cada superficie extrema (12).
13. Inserto de corte (10) según la
reivindicación 11, en el que cada borde de corte de esquina (56)
está asociado a una esquina elevada dada (24).
14. Inserto de corte (10) según la
reivindicación 11, en el que cada borde de corte principal (52) se
extiende a lo largo de sustancialmente toda la longitud de un borde
principal asociado (42).
15. Inserto de corte (10) según la
reivindicación 11, en el que cada borde de corte secundario (54) se
extiende a lo largo de al menos la mitad de la longitud de un borde
secundario asociado (44).
16. Inserto de corte (210) según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en el que en cada sección
transversal del inserto de corte, tomada en un plano perpendicular
al plano medio (M) del inserto de corte, la superficie de tope
(230) de una superficie extrema particular (212) está más cerca del
plano mediano (M) que una sección delantera (266) de uno de los
bordes de corte principales (252) de la superficie extrema
particular (212).
17. Inserto de corte (210) según la
reivindicación 16, en el que los bordes principal, secundario y de
esquina (242, 244, 246) están formados en la intersección de las
superficies laterales principales (218), las superficies laterales
secundarias (216) y las superficies laterales de esquina largas
(222a), respectivamente, con cada superficie extrema (212).
18. Inserto de corte (210) según la
reivindicación 16, en el que cada borde de corte de esquina (256)
está asociado con cada esquina elevada (224).
19. Fresa (80) que comprende:
al menos un inserto de corte (10, 210) según la
reivindicación 1; y
un cuerpo de fresa (82) que tiene al menos un
receptáculo de inserto (84) en el que está retenido el al menos un
inserto de corte (10, 210);
comprendiendo el al menos un receptáculo de
inserto (84) unas paredes lateral y trasera adyacentes (88, 90)
generalmente transversales a una base (92), siendo la pared trasera
(90) generalmente convexa;
estando la pared lateral (88) provista de una
superficie de ubicación axial (94) que hace tope con una superficie
lateral secundaria dada (16, 216) del al menos un inserto de corte
(10, 210) en una región de tope axial dada (96, 296);
estando la pared trasera (90) provista de dos
superficies de ubicación tangenciales (98, 100) situadas a cada
lado de una región central (102) de la pared trasera (90);
una primera de las dos superficies de ubicación
tangenciales (98) hace tope con una de las dos superficies de tope
tangenciales (104, 304) y una segunda de las dos superficies de
ubicación tangenciales (100) hace tope con la otra de las dos
superficies de tope tangenciales (104, 304), situadas en la
superficie de tope (30, 230) del al menos un inserto de corte (10,
210).
20. Fresa (80) según la reivindicación 19, en la
que la región de tope axial dada (96, 296) está situada en una
región delantera de una superficie lateral corta radialmente
exterior (70b, 270b) de una superficie lateral secundaria dada (16,
216), siendo la región delantera distal con respecto a la pared
trasera (90) del receptáculo de inserto (84).
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