ES2306793T3 - Herramienta cortante. - Google Patents
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Abstract
El invento se refiere a una herramienta cortante, en especial para mandrilar agujeros, con una pieza de sujeción para la fijación de la herramienta en un portaherramientas, presentando la pieza de sujeción (10) dos superficies de sujeción (30) que convergen entre sí en la dirección a un lado (32) de la pieza de sujeción (10) y en la dirección al otro lado (34) de la pieza de sujeción (10) se compenetran a una superficie de cubierta (36) y conectándose a la parte del portaherramientas opuesta a la pieza de sujeción (10) una pieza de cuello (12) cuya sección se estrecha respecto a la pieza de sujeción (10), a cuyo extremo libre se conecta una pieza cortante (14) integral dotada en su extremo más alejado de un borde cortante (16) al que se conecta una superficie de desprendimiento (18) de la pieza cortante (14) en dirección a la pieza de cuello (12), caracterizada porque éste presenta dos refuerzos extendidos transversales al plano del borde cortante (16) a lo largo de la pieza de cuello (12) que, a en forma de costillas de refuerzo (20, 22), se reducen convergiendo en dirección a la pieza cortante (14) que, en relación a la pieza de cuello (12), se encuentran diametralmente opuestos entre sí, adoptando su mayor anchura en el punto de su transición a la pieza de sujeción (10).
Description
Herramienta cortante.
El invento trata de una herramienta cortante,
especialmente para mandrilar agujeros, con una pieza de sujeción
para la fijación de la herramienta en un portaherramientas,
conectándose a la parte del portaherramientas opuesta a la pieza de
sujeción, una pieza de cuello, cuya sección se estrecha respecto a
la pieza de sujeción, a cuyo extremo libre se conecta una pieza
cortante integral dotada en su extremo más alejado, de un borde
cortante al que se conecta una superficie de desprendimiento de la
pieza cortante en dirección a la pieza de cuello. Una herramienta
cortante comparativa se conoce por el documento
EP-B-0 385 280. La solución conocida
trata de una cuchilla de torno para interiores como herramienta de
corte para mecanizar la superficie interna de agujeros, por
ejemplo, para tronzar ranuras circunferenciales en la pared del
agujero, para el mecanizado fino mediante el torneado fino de la
pared del agujero, para tornear roscas en una pared de agujero y
para muchos otros fines semejantes.
Al mecanizar la pared interior de un agujero, el
filo de la herramienta tiene al tronzar una dirección de avance
radial. En este caso, el filo en forma de borde cortante debe
situarse con la mayor precisión posible en un plano de avance
diametral del agujero a mecanizar, extendido paralelo a dicha
dirección de avance radial. Solamente con el borde cortante en esta
posición se consigue un ángulo de incidencia óptimo. Las distancias
del filo al plano diametral de avance dan como resultado ángulos de
incidencia que pueden manifestarse negativamente en el arranque de
virutas, por ejemplo por vibraciones de la herramienta. Por este
motivo, debe conseguirse una posición de rotación de la herramienta
muy precisa en el portaherramientas que, aun con un esfuerzo de la
herramienta, no debe cambiar en forma perceptible. Las distancias
entre el filo a dicho plano diametral son especialmente críticas en
el caso de agujeros de diámetro pequeño, debido a que en esta
situación ya una variación ligera de dicha distancia distinta de
cero produce un cambio del ángulo de ataque. Para prevenir dicho
acontecimiento, la herramienta de corte conocida según las
publicaciones anteriores europeas, presenta en su pieza de sujeción
al menos en parte, superficies de sujeción convergentes una respecto
a la otra, pudiendo la herramienta de corte fijarse a una máquina
de mecanizado, por ejemplo un torno, mediante la mordaza de un
portaherramientas, siendo posible llevar dichas superficies
convergentes en contacto con las superficies convergentes del
portaherramientas respectivas. Mediante el arrastre de forma
mencionada puede obtenerse una posición rotativa definida precisa
de la herramienta de gancho conocida, llevando mediante la acción de
sujeción el ensanche radial del alojamiento en el portaherramientas
y el resalte radial en el vástago de la herramienta de gancho a un
contacto definido de las superficies de trabajo del resalto radial
con las superficies de contacto del ensanche, evitándose de esta
forma al mismo tiempo con esfuerzo de la herramienta, también un
cambio de la posición de filos perpendicular al plano diametral de
avance, debido a que la posición rotativa de la herramienta
cortante respecto al portaherramientas queda asegurada, porque los
contactos de las superficies de fijación a las superficies de
contacto actúan sobre un radio aumentado respecto al radio del
agujero de alojamiento.
Para poder mecanizar agujeros con radios
extremadamente pequeños, en la solución conocida se ha determinado
como favorable configurar la herramienta de gancho en una sola
pieza. Otras ventajas a ese efecto resultan cuando la herramienta
de gancho se compone de un material duro porque, debido al elevado
módulo de elasticidad de materiales de metal duro, el filo
permanece en forma precisa en la posición ajustada originalmente aún
bajo cargas relativamente elevadas, de modo que al aplicar una
carga con esfuerzos es prácticamente imposible un cambio de la
posición de los filos respecto al plano diametral de avance.
Sin embargo, ha quedado demostrado que, aun con
las medidas descritas, la herramienta cortante conocida tiene sus
limitaciones cuando deben mecanizarse agujeros de un diámetro
extremadamente pequeño debajo de un milímetro, por ejemplo 0,7 mm.
Aun con una sujeción de herramienta favorable, la conformación
integrada de la herramienta y su estructura usando materiales de
metal duro, las mencionadas medidas conocidas no permiten avanzar en
este campo de mecanizado con diámetros de agujero menores que 1 mm
para conseguir las calidades de mecanizado deseadas.
Por el documento
EP-A-0 947 267 se conoce una
herramienta genérica a la que puede fijarse una placa con tres
bordes cortantes mediante una unión roscada. El extremo libre del
soporte en el que puede alojarse la herramienta cortante dispone de
recesos mediante los que se producen costillas de refuerzo, de
manera que, aun con las piezas de sujeción disminuidas debido a los
recesos se produce un buen refuerzo de la placa cortante, de forma
que durante el mecanizado, las vibraciones perjudiciales para la
calidad del mecanizado son absorbidas y sostenidas con seguridad
por el soporte. Debido a la aplicación plana de la placa con tres
bordes cortantes en el extremo del soporte y la posibilidad de
fijación mencionada mediante una unión roscada, pueden producirse
ajustes incorrectos del filo de mecanizado, y la configuración de
la solución mencionada resulta tan grande, que la aplicación de la
misma no es posible en agujeros con diámetros extremadamente
pequeños.
Consecuentemente, partiendo de este estado
actual de la técnica, el invento tiene el objetivo de perfeccionar
la herramienta cortante conocida al efecto de que, manteniendo sus
ventajas, también puedan mecanizarse diámetros extremadamente
pequeños, por ejemplo apreciablemente menores de 1 mm, manteniendo
los elevados estándares de calidad. Este objetivo se consigue
mediante la combinación de las características mencionadas en la
reivindicación 1 válida.
Debido a que, conforme a la parte caracterizante
de la reivindicación 1, se presentan dichos dos refuerzos
extendidos transversales al plano del borde cortante a lo largo de
la pieza de retención que, a la manera de costillas de refuerzo, se
reducen convergiendo en dirección a la pieza cortante que, en
relación a la pieza de retención, se encuentran diametralmente
opuestos entre sí y adoptan su mayor anchura en el punto de su
transición al vástago, se alcanza en gran medida un refuerzo rígido
para la pieza de cuello de la herramienta cortante y para la parte
cortante dispuesta en su extremo libre con su filo o borde cortante.
En el soporte configurado en forma convencional, las costillas de
refuerzo de la pieza cortante permiten una captación segura de las
fuerzas de mecanizado incorporadas a la pieza cortante por medio de
la pieza de retención en el vástago y, además, a la pieza de
mordaza atribuida a la máquina de mecanizado. En especial, las
vibraciones de las costillas de refuerzo aparecidas durante el
mecanizado con la pieza cortante mantienen la misma con precisión
en su plano de mecanizado requerido. Debido a que las costillas de
refuerzo se extienden con su borde cortante perpendiculares al
plano de la pieza cortante, ocupan poco espacio estructural y, en
vista de su configuración convergente, permiten la acción de la
pieza cortante también en agujeros de diámetros pequeños.
Debido a que, preferentemente, las costillas de
refuerzo son obtenidas de la pieza de cuello mediante un proceso de
amolado y que presentan en dirección a la pieza cortante en cada
caso dos trazos de rectificación diferentes con radios de curvatura
diferentes, preferentemente cóncavos, pueden conseguirse, por un
lado, elevadas fuerzas de apoyo para la pieza cortante y, por otra
parte, optimizarse el espacio estructural necesario para las
costillas de refuerzo, de forma que se alcanza un elevado grado de
sujeción rígida con costillas de refuerzo geométricamente pequeñas
que permiten, de tal manera, el ataque de la pieza cortante también
en agujeros de un proceso de maquinado cuyo diámetro es menor que 1
mm, en especial 0,7 mm.
Otras configuraciones favorables de la
herramienta cortante, según el invento, son objeto de las demás
subreivindicaciones.
El invento, en su otra configuración favorable
se explica en detalle en la descripción siguiente, basada en un
ejemplo de fabricación. En este caso en una representación
esquematizada muy ampliada muestra la:
figura 1, una vista en perspectiva de la
herramienta cortante;
figura 2, una vista desde debajo de la
herramienta cortante según la figura 1;
figura 3, en otra ampliación un detalle del
cabezal delantero de la herramienta cortante según la figura 1;
figura 4 y 5, en cada caso un paso a lo largo de
la línea I-I o II-II de la figura
3;
La herramienta cortante mostrada en las figuras
sirve especialmente para el mandrilado de agujeros con un diámetro
de agujero < 1 mm, preferentemente en la zona de 0,7 mm. La
herramienta cortante presenta una pieza de sujeción 10 para la
fijación de la herramienta en un portaherramientas no mostrado en
detalle. Como portaherramientas pueden utilizarse, por ejemplo,
aquellos que están descritos en la patente europea 0 385 280 de la
solicitante. En el lado del portaherramientas opuesto a la pieza de
sujeción 10 se conecta una pieza de cuello 12 reducido en su
sección respecto a la pieza de sujeción 10, en cuyo extremo libre se
conecta otra vez una pieza cortante 14 de una sola pieza, que en su
extremo más alejado está dotado de un borde cortante 16 al que, en
dirección a la pieza de cuello 12, se conecta una superficie de
desprendimiento 18 de la pieza cortante 14. La dirección de
mecanizado de la herramienta está representada en las figuras 1 a 3,
en cada caso mediante una flecha designada con "X".
Como muestra especialmente la figura 2, la pieza
de cuello 12 presenta a lo largo de si misma, extendidos
transversalmente al plano con el borde cortante 16, dos componentes
de refuerzo en forma de dos costillas de refuerzo 20, 22. Ambas
costillas de refuerzo 20, 22 se estrechan de forma convergente en
dirección a la pieza cortante 14. Además, ambas costillas de
refuerzo 20, 22 se posicionan, respecto a la pieza de cuello 12,
diagonalmente opuestas entre sí, en especial, respecto al eje
longitudinal 24 de la herramienta cortante. La pieza de cuello 12
se extiende más o menos en forma rotacionalmente simétrica alrededor
del eje longitudinal 24 en cuestión y, a ambos lados del eje
longitudinal 24, se extienden ambos refuerzos 20, 22 en forma de
alas a lo largo de la pieza cuello 12. Además, ambas costillas de
refuerzo 20, 22 adoptan su mayor anchura en el punto de su
transición a la pieza de sujeción 10, que también se puede designar
como vástago o pieza agarradora de la herramienta cortante.
Ambas costillas de refuerzo 20, 22, así como las
demás geometrías de la herramienta cortante se obtienen en especial
por medio de un proceso de amolado y las costillas de refuerzo 20,
22 conseguidas de esta forma de la pieza de cuello 12 presentan, en
cada caso, en dirección de la pieza cortante 14, dos trazos de
rectificación diferentes con radios de curvatura, preferentemente
cóncavos. Para asegurar un elevado grado de profundidad de ataque
para el borde cortante 16, los trazos de rectificación seleccionados
para las costillas de refuerzo 20, 22 presentan, consecuentemente,
en dirección a la pieza cortante 14, una curvatura mayor que en
dirección a la pieza de sujeción 10.
El flanco 26 de la pieza cortante 14, dispuesto
en el sentido del mecanizado X en el extremo delantero, está
dispuesto inclinado hacia atrás en un ángulo A respecto a la
vertical (véase la figura 2), preferentemente en 5º. Asimismo, a
este efecto, el propio flanco 26 delantero de la pieza cortante 14
está inclinado hacia atrás respecto al borde cortante 16 en otro
ángulo B, preferentemente de 8º (véase la figura 3). Además, como
muestra la figura 2, la superficie de desprendimiento 18 está
inclinada asimismo hacia atrás en el sentido del mecanizado X en un
ángulo C, preferentemente de 5º respecto a la horizontal, o sea en
la dirección a la pieza de sujeción o agarradora 10. Además, el
borde cortante 16 empalma con su extremo libre en la dirección de
mecanizado X, en una superficie de apoyo 28 (véase la figura 3)
paralela a la dirección de mecanizado X que sobresale con su brida
circunferencial externa alrededor de una proyección E encima de la
pieza de cuello 12. Por consiguiente, mediante la proyección E, la
superficie de apoyo 28 conforma otro flanco y el borde cortante 16
está conformado, respecto a la pieza de cuello 12, como una especie
de herramienta de gancho.
De la representación según la figura 1 y 4
resulta que la pieza de sujeción 10 presenta básicamente dos
superficies de desprendimiento 30, que en dirección a la parte
inferior 32 de la pieza de sujeción 10 convergen entre sí y en
dirección a la parte superior 34 de la pieza de sujeción 10 las
mismas empalman con una superficie de cubierta 36. A este efecto,
la pieza de sujeción 10 puede fijarse mediante un tornillo de ajuste
en un alojamiento correspondiente de una mordaza no mostrada en
detalle. Mayores detalles para una mordaza a tal efecto pueden
encontrarse en el documento EP-B-0
385 280, de modo que en este lugar no se entrará en detalles. En la
zona de la pieza de sujeción 10, delimitada por ambas superficies de
sujeción 30, se extiende un canal de alimentación de refrigerante
38 paralelo a la dirección de mecanizado X. A tal efecto, a través
del canal de alimentación de refrigerante 38 pueden suministrarse
especialmente refrigerantes a una herramienta a mecanizar (no
mostrada) en la dirección del ataque del borde cortante 16. En el
punto donde el canal de alimentación de refrigerante 38 sale al
exterior, la pieza de cuello 12 se compenetra en el mismo con mayor
desplazamiento hacia atrás respecto a la pieza de sujeción 10
(véase la figura 3), que en el punto diametralmente opuesto en la
zona del lado superior 34 de la herramienta cortante. Debido a la
disposición a ese efecto, además de los trazos de rectificación 23,
25 para el contorno exterior de la herramienta cortante, se genera,
al menos en un plano diametral, un tipo de apoyo abovedado para la
pieza cortante 14 propiamente dicha con su borde cortante 16, como
puede verse en la figura 2.
Tipos de metal duro tales como MG12, TN35, T125
o TF45 han sido encontrados como especialmente apropiados. La
disposición de la herramienta cortante mostrada en las figuras se
refiere a una realización "derecha" y mediante una
configuración en espejo de las figuras mostradas resulta una
correspondiente realización "izquierda", siempre y cuando, la
misma sea necesaria para el propósito de la mecanización.
Claims (10)
1. El invento se refiere a una herramienta
cortante, en especial para mandrilar agujeros, con una pieza de
sujeción para la fijación de la herramienta en un portaherramientas,
presentando la pieza de sujeción (10) dos superficies de sujeción
(30) que convergen entre sí en la dirección a un lado (32) de la
pieza de sujeción (10) y en la dirección al otro lado (34) de la
pieza de sujeción (10) se compenetran a una superficie de cubierta
(36) y conectándose a la parte del portaherramientas opuesta a la
pieza de sujeción (10) una pieza de cuello (12) cuya sección se
estrecha respecto a la pieza de sujeción (10), a cuyo extremo libre
se conecta una pieza cortante (14) integral dotada en su extremo
más alejado de un borde cortante (16) al que se conecta una
superficie de desprendimiento (18) de la pieza cortante (14) en
dirección a la pieza de cuello (12), caracterizada porque
éste presenta dos refuerzos extendidos transversales al plano del
borde cortante (16) a lo largo de la pieza de cuello (12) que, a en
forma de costillas de refuerzo (20, 22), se reducen convergiendo en
dirección a la pieza cortante (14) que, en relación a la pieza de
cuello (12), se encuentran diametralmente opuestos entre sí,
adoptando su mayor anchura en el punto de su transición a la pieza
de sujeción (10).
2. Herramienta cortante, según la reivindicación
1, caracterizada porque las costillas de refuerzo (20, 22)
se obtuvieron de la pieza de cuello (12) mediante un proceso de
amolado y que presentan en dirección a la pieza cortante (14) en
cada caso dos trazos de rectificación (23, 25) diferentes con radios
de curvatura diferentes.
3. Herramienta cortante, según la reivindicación
2, caracterizada porque en dirección al cuello cortante (14)
los trazos de rectificación (23, 25) elegidos para las costillas de
refuerzo (20, 22) presentan una mayor curvatura que en la dirección
a la pieza de sujeción (10).
4. Herramienta cortante, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el flanco (26)
de la pieza cortante (14), dispuesta en el sentido del mecanizado
(X) en el extremo delantero, está dispuesto inclinado hacia atrás
en un ángulo (A) respecto a la vertical, preferentemente en 5º.
5. Herramienta cortante, según la reivindicación
4, caracterizada porque el flanco (26) delantero de la pieza
cortante (14) está inclinado hacia atrás respecto al borde cortante
(16) en otro ángulo (B), preferentemente de 8º.
6. Herramienta cortante, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la superficie de
desprendimiento (18) está inclinada hacia atrás en el sentido del
mecanizado (X) en un tercer ángulo (C), preferentemente de 5º
respecto a la horizontal.
7. Herramienta cortante, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el borde
cortante (16) pasa con su extremo libre en la dirección de
mecanizado (X) a una superficie de apoyo (28), paralela a la
dirección de mecanizado (X) que sobresale con su brida
circunferencial externa alrededor de una proyección E encima de la
pieza de cuello (12).
8. Herramienta cortante, según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la pieza de
sujeción (10) presenta dos superficies de sujeción (30), que en
dirección a la parte inferior (32) de la pieza de sujeción (10)
convergen entre sí y en dirección a la parte superior (34) de la
pieza de sujeción (10) se compenetran en una superficie de cubierta
(36).
9. Herramienta cortante, según la reivindicación
8, caracterizada porque en la zona de la pieza de sujeción
(10), delimitada por ambas superficies de sujeción (30), se extiende
un canal de alimentación de refrigerante (38) paralelo al sentido
de mecanizado (X).
10. Herramienta cortante, según la
reivindicación 9, caracterizada porque en el punto donde el
canal de alimentación de refrigerante (38) sale al exterior, la
pieza de cuello (12) se compenetra en el mismo, con mayor
desplazamiento hacia atrás, respecto a la pieza de sujeción (10),
que en el punto diametralmente opuesto.
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