ES2324155T3 - Herramienta amortiguadora de vibraciones. - Google Patents
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Abstract
Una herramienta (10) amortiguadora de vibraciones que comprende: un cuerpo (11) de la herramienta equipado, en una porción de extremo distal del mismo, con un medio de tratamiento para tratar un material que debe ser cortado, teniendo dicho cuerpo (11) de la herramienta una porción hueca (15) formada en su interior; y un elemento de peso (17) que está conectado por un extremo del mismo a una superficie (16) de una pared interior de dicha porción hueca (15), con un huelgo formado entre dicha superficie (16) de la pared interior de la porción hueca (15) y unas porciones de dicho elemento de peso (17) distintas de la porción por la cual está conectado a dicha superficie (16) de la pared interior, caracterizado por un cuerpo viscoelástico (18) que rellena al menos una porción de dicho huelgo, por lo que dicho elemento de peso (17) y dicho cuerpo viscoelástico (18) constituyen un absorbedor dinámico de vibraciones que amortigua y absorbe la vibración del cuerpo (11) de la herramienta, en el cual dicho cuerpo viscoelástico (18) tiene un módulo de Young no superior a 1000 kPa, una penetración según prescribe JIS K 2207 de 20 a 300 en base a 1/10 mm, una resistencia a la tracción según prescribe JIS K 6251 de 1 a 4000 kPa, y una elongación según prescribe JIS K 6251 de 50 a 800%.
Description
Herramienta amortiguadora de vibraciones.
La presente invención se refiere a una
herramienta amortiguadora de vibraciones capaz de suprimir la
vibración generada durante un tratamiento de mecanización para
cortar un material.
Convencionalmente, el cuerpo de una herramienta,
por ejemplo un eje, lleva sujeta una porción de cabeza en la que
están montadas unas piezas de inserción. El material a cortar puede
ser cortado desplazando hacia delante el cuerpo de la herramienta
mientras esta gira sobre un eje. Alternativamente, puede sujetarse
al extremo distal del cuerpo de una herramienta una pieza de
inserción tal como una broca y el material a cortar puede ser
cortado mientras esta gira sobre un eje.
En la actualidad, el extremo de base del cuerpo
de la herramienta está soportado en voladizo por una porción de
mordaza de una máquina herramienta y, cuando se efectúa un
tratamiento de corte sobre el material a cortar utilizando el borde
cortante de una pieza de inserción, se crea una resonancia
procedente de la vibración natural de la herramienta producida por
el tramo de la herramienta que se proyecta desde la porción de
mordaza hasta la cuchilla o similar y de la vibración que actúa
sobre la herramienta como consecuencia de la fuerza de corte y
similares, y de este modo se genera una vibración en el borde de
corte. Esta vibración autoinducida empeora a medida que aumenta la
relación L/D, que es la longitud L sobre la que el cuerpo de la
herramienta se proyecta hacia fuera dividida por el diámetro D del
cuerpo de la herramienta, produciendo un deterioro de la rugosidad
superficial de la superficie procesada del material que está siendo
cortado o, en los casos severos, puede producir la rotura del
propio cuerpo de la herramienta. Por consiguiente, se fija para la
relación L/D un valor límite máximo de aproximadamente 3 a 4, lo
cual ha creado problemas particularmente cuando es deseable un
aumento de la relación L/D tal como, por ejemplo, en un tratamiento
de ranurado profundo de un troquel metálico o en un tratamiento de
taladrado utilizando una
broca.
broca.
Con el fin de resolver los problemas
anteriormente descritos, según se describe en la Solicitud de
Patente Japonesa Abierta a la Inspección Publica
(JP-A) nº 11-19839, por ejemplo, el
material utilizado para el cuerpo de la herramienta puede estar
formado por un material que tenga un elevado módulo de Young.
Alternativamente, según se describe en la Solicitud de Patente
Japonesa Abierta a la Inspección Pública (JP-A) nº
9-94706, un elemento de carburo cementado puede
estar fijado, mediante soldadura, a la porción periférica exterior
del cuerpo de la herramienta a lo largo de una dirección axial del
mismo.
En herramientas como estas, mediante el aumento
de la rigidez del cuerpo de la herramienta se pretende aumentar la
frecuencia natural sin amortiguar del cuerpo de la herramienta y con
ello dificultar la generación de la resonancia. Sin embargo,
debido a que la vibración autoinducida aumenta según aumenta la
relación L/D, hasta el momento no ha sido posible una solución
fundamental.
Como otro medio para resolver este problema,
según se describe en la Solicitud de Patente Japonesa Abierta a la
Inspección Pública (JP-A) nº
59-1106, por ejemplo, se forma una porción hueca
dentro del cuerpo de la herramienta y en esta porción hueca se
aloja un elemento de peso que está elásticamente soportado por dos
elementos elásticos que forman un anillo. Además, se introduce
herméticamente en la porción hueca un fluido viscoso, tal como
aceite de silicona, para llenar el huelgo entre el elemento de peso
y la superficie de la pared interior de la porción
hueca.
hueca.
La Fig. 10 muestra un ejemplo en el cual se usa
este tipo de estructura en una herramienta de corte rotativa. La
vibración autoinducida generada en el cuerpo 100 de la herramienta
excita una vibración en un elemento de peso 102 que está
elásticamente soportado por unos elementos elásticos 101 y 101.
Subsiguientemente, la vibración del elemento de peso 102 es
amortiguada al ser transmitida al fluido viscoso 103 que llena la
zona que rodea al elemento de peso 102. Como consecuencia, se
suprime la vibración autoinducida del cuerpo 100 de la herramienta.
Concretamente, este cuerpo 100 de la herramienta está provisto de un
absorbedor dinámico de vibraciones constituido por un elemento de
peso 102 que forma un elemento másico, unos elementos elásticos 101
y 101 que forman unos elementos de muelle, y un fluido viscoso 103
que forma un elemento de amortiguación. En consecuencia, la
vibración del cuerpo 100 de la herramienta es amortiguada y
absorbida por el absorbedor dinámico de vibraciones.
Sin embargo, el fluido viscoso 103 que se usa
como elemento amortiguador en el absorbedor dinámico de vibraciones
tiene el inconveniente de ser fácilmente afectado por el calor, por
lo que la viscosidad del mismo varía. Cuando el calor que se genera
durante el corte se transmite al fluido viscoso 103 y la temperatura
del propio fluido aumenta, la viscosidad se deteriora y el efecto
de amortiguación también se deteriora, provocando el resultado de
que la vibración autoinducida no podrá ser suprimida.
Además, se necesita una estructura sellada para
asegurar que el fluido viscoso quede sellado dentro del cuerpo de
la herramienta y no se fugue, lo cual supone necesariamente una
estructura complicada para el cuerpo 100 de la herramienta.
Adicionalmente, debido al empleo de una
estructura en la cual el elemento de peso 102 está soportado por los
elementos elásticos 101 y 101, cuando se usa en una herramienta de
corte rotativa un cuerpo 100 de la herramienta provisto de este
tipo de absorbedor dinámico de vibraciones, debido a que se genera
una excentricidad en el elemento de peso 102 como consecuencia de
la rotación del cuerpo 100 de la herramienta, aparecen problemas
tales como que se haga necesario disminuir la velocidad de rotación,
lo cual significa que esta estructura no será adecuada para
utilizarla como una herramienta de corte rotativa. Adicionalmente,
por ejemplo, el documento
US-A-3.642.378 describe una broca
que tiene un rebaje lleno de un fluido viscoso.
La presente invención fue concebida a la vista
de los anteriores problemas y está en el ánimo de la misma
proporcionar una herramienta amortiguadora de vibraciones que sea
capaz de suprimir la vibración autoinducida utilizando una
estructura sencilla que no se vea afectada por el calor generado
durante el tratamiento de corte, y que permita aumentar
adicionalmente la relación L/D de la longitud de proyección L con
respecto al diámetro del cuerpo de la herramienta.
Para solucionar los problemas anteriormente
descritos y alcanzar los anteriores objetivos, según la presente
invención, se proporciona una herramienta amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la reivindicación 1.
Mediante el empleo de la estructura
anteriormente descrita, si se genera una vibración autoinducida en
el cuerpo de una herramienta durante el tratamiento de corte de un
material que deba ser cortado, un elemento de peso que sirve de
elemento másico y un elemento de muelle de un absorbedor dinámico de
vibraciones vibran en una fase substancialmente opuesta a la
vibración del cuerpo de la herramienta que tiene un extremo del
mismo que hace de extremo fijo al estar conectado a la superficie de
la pared interior de la porción hueca. La vibración de este
elemento de peso es transmitida a un cuerpo viscoelástico, que actúa
como un elemento amortiguador que llena un huelgo creado entre el
elemento de peso y la superficie de la pared interior de la porción
hueca, y es amortiguada. En última instancia, la vibración
autoinducida es suprimida por la energía de la vibración del
elemento de peso que es progresivamente convertida en energía
térmica y disipada.
En este caso, utilizando un cuerpo viscoelástico
como elemento amortiguador del absorbedor dinámico de vibraciones,
utilizando una masa menor se obtiene un efecto amortiguador mayor
que el que se obtiene con un fluido viscoso. Además, debido a que
no hay ningún temor de que el cuerpo viscoelástico se vea afectado
por el calor generado durante el tratamiento de corte, pueden
mantenerse de manera estable las propiedades de amortiguación del
absorbedor dinámico de vibraciones establecidas durante la etapa de
diseño. Adicionalmente, no hay necesidad de emplear una estructura
sellada con el fin de sellar el fluido viscoso, pudiéndose obtener
un absorbedor dinámico de vibraciones con una estructura
sencilla.
Por otra parte, debido a que se emplea una
estructura en la cual un extremo del elemento de peso está conectado
a la superficie de la pared interior de la porción hueca, aunque se
emplee la presente invención como herramienta rotativa de corte no
existe ningún temor de que la masa se haga excéntrica.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque la porción hueca está formada de tal modo que
se extiende desde la porción del extremo distal a lo largo de una
dirección axial del cuerpo de la herramienta.
Mediante el empleo de la anterior estructura, se
proporciona un absorbedor dinámico de vibraciones, formado por un
elemento de peso y un cuerpo viscoelástico, en la porción del
extremo distal de una herramienta donde mayor es la amplitud de la
vibración autoinducida. Como consecuencia, puede conseguirse que la
fuerza de amortiguación opere con efectividad en la porción del
extremo distal del cuerpo de la herramienta, y puede suprimirse con
efectividad la vibración autoinducida.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque un extremo del elemento de peso está conectado
a la superficie de la pared interior ya sea en el lado del extremo
distal o en el lado del extremo de base de la porción hueca.
Debido a que la vibración principal en la
vibración autoinducida es una vibración en una dirección
perpendicular al eje del cuerpo de la herramienta, conectando el
elemento de peso a la superficie de la pared interior del lado del
extremo distal o del lado del extremo de base de la porción hueca,
se genera fácilmente una vibración en una dirección perpendicular
al eje, permitiendo el aumento del efecto de amortiguación.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque un extremo del elemento de peso está formado
como un eje de pequeño diámetro.
Mediante el empleo de la anterior estructura, se
genera fácilmente la flexión en la porción de eje de pequeño
diámetro del elemento de peso (es decir, en un extremo) por lo que
es fácil excitar una vibración en el elemento de peso. Por otra
parte, el ajuste de la frecuencia natural sin amortiguar del
absorbedor dinámico de vibraciones puede ser efectuado fácilmente y
sobre un amplio margen. Por lo tanto, es posible aplicar la presente
invención en cuerpos de herramientas que tengan una diversidad de
frecuencias naturales sin amortiguar.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque el otro extremo del elemento de peso, situado
en el lado opuesto al extremo conectado a la superficie de la pared
interior, también está conectado a la superficie de la pared
interior.
Mediante el empleo de la anterior estructura, el
elemento de peso está sujeto al cuerpo de la herramienta por los
dos extremos del elemento de peso. Por consiguiente, la vibración se
excita en el elemento de peso con los dos extremos como extremos
fijos y la porción central del elemento de peso como vientre de la
vibración. Este modo de vibración es un modo de vibración de mayor
orden que una vibración en la que el extremo fijo sea el nodo de la
vibración y el extremo libre sea el vientre de la vibración, y una
vibración autoinducida de mayor orden en resonancia con una
vibración autoinducida de alta frecuencia se suprime con
efectividad.
Adicionalmente, se forma una porción de orificio
vaciando una porción interior de un extremo del elemento de peso en
el lado opuesto al extremo del elemento de peso que está conectado a
la superficie de la pared interior, y el elemento de peso y el
cuerpo viscoelástico forman un absorbedor dinámico de vibraciones
que amortigua y absorbe la vibración del cuerpo de la
herramienta.
Debido a que se forma una porción de orificio
vaciando una porción interior de un extremo del elemento de peso en
el lado opuesto al extremo del elemento de peso que está conectado a
la superficie de la pared interior, el centro de gravedad del
elemento de peso tiende hacia el lado del extremo distal del cuerpo
de la herramienta, concretamente hacia el lado del extremo distal
del cuerpo de la herramienta que tiene la mayor amplitud de
vibración autoinducida. Por lo tanto, se aumenta el efecto de
supresión de la vibración autoinducida.
Por otra parte, mediante la formación de una
porción de orificio en el elemento de peso, se aumenta el área
superficial de la superficie periférica exterior del mismo en
comparación con un elemento de peso que tenga la misma masa y en el
cual no se haya formado ninguna porción de orificio. Como
consecuencia, debido a que puede asegurarse un huelgo suficiente
para rellenar con el cuerpo viscoelástico, cuando el efecto de
amortiguación es insuficiente, puede ser suplementado rellenando el
huelgo con más cuerpo viscoelástico.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque el cuerpo de la herramienta tiene una porción
de eje que llega hasta el interior de la porción de orificio, y al
menos una porción del huelgo entre la porción de eje y la porción
de orificio se rellena con el cuerpo viscoelástico.
Debido a que la amplitud del elemento de peso
vibrando en resonancia con la vibración autoinducida aumenta según
se aleja del extremo conectado, cuando el cuerpo viscoelástico que
forma un elemento de amortiguación rellena la porción de orificio
formada en el otro extremo del elemento de peso que tiene una
amplitud grande, la energía de vibración de la vibración
autoinducida que se convierte en calor aumenta. Por lo tanto, es
posible obtener un excelente efecto de amortiguación aunque sólo se
emplee una pequeña cantidad del cuerpo viscoelástico.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque el cuerpo de la herramienta puede ser dividido
y libremente retirado de, y repuesto en, una posición sobre el lado
del extremo de base de la porción hueca.
Si se emplea la estructura anteriormente
descrita, retirando la porción del lado del extremo distal del
cuerpo de la herramienta que contiene el absorbedor dinámico de
vibraciones y sujetando directamente un medio de tratamiento a la
porción del lado del extremo de base del cuerpo de la herramienta,
es posible usar el cuerpo de la herramienta como una herramienta
con poca longitud de proyección.
Adicionalmente, la presente invención está
caracterizada porque el elemento de peso está formado por un
material de alta densidad.
Mediante el empleo de la anterior estructura,
debido a que puede reducirse el tamaño del elemento de peso
mientras se mantiene la masa del mismo, es posible reducir
correspondientemente el tamaño de la porción hueca que se forma en
el cuerpo de la herramienta, permitiendo así que la rigidez del
cuerpo de la herramienta se mantenga a un nivel elevado.
Los anteriores y otros objetivos y
características de la presente invención se harán más aparentes con
la siguiente descripción y los dibujos que la acompañan.
La Fig. 1A es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de
acuerdo a la primera realización de la presente invención.
La Fig. 1B es una vista en sección transversal
tomada por la línea A-A de la Fig. 1A.
La Fig. 2 es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo
a la segunda realización de la presente invención.
La Fig. 3 es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo
a la tercera realización de la presente invención.
La Fig. 4A es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de
acuerdo a la cuarta realización de la presente invención.
La Fig. 4B es una vista en sección transversal
tomada por la línea B-B de la Fig. 4A.
La Fig. 5 es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo
a la quinta realización de la presente invención.
La Fig. 6 es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo
a la sexta realización de la presente invención.
La Fig. 7 es una vista lateral parcialmente
seccionada de la herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo
a la séptima realización de la presente invención.
La Fig. 8A es una vista lateral parcialmente
seccionada de una herramienta amortiguadora de vibraciones
convencional.
La Fig. 8B es una vista en sección transversal
tomada por la línea B-B de la Fig. 8A.
A continuación se describirán las realizaciones
preferidas de la presente invención haciendo referencia a los
dibujos adjuntos.
La Fig. 1A es una vista lateral de la
herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo al primer
aspecto de la presente invención, y la Fig. 1B es una vista en
sección transversal tomada por la línea A-A de la
Fig. 1A.
Según se muestra en la Fig. 1, la herramienta 10
amortiguadora de vibraciones (referida en adelante como herramienta
amortiguadora) de acuerdo a la primera realización es una
herramienta de corte rotativa que está formada principalmente por
un cuerpo 11 de la herramienta y una porción de cabeza 14 (es
decir, un medio de tratamiento). El cuerpo 11 de la herramienta
está hecho de acero, por ejemplo, y tiene un extremo de base
soportado en voladizo por una porción de mordaza de una máquina
herramienta. El cuerpo 11 de la herramienta tiene una configuración
substancialmente cilíndrica y gira sobre un eje O. La porción de
cabeza 14 tiene una pluralidad de piezas de inserción 13 montadas
sobre la periferia exterior de un extremo distal de un cuerpo 12 de
la cabeza.
Según se muestra en la Fig. 1, la porción de
cabeza 14 está montada, de manera desmontable mediante un tornillo
de conexión (no representado), sobre la porción de extremo distal
del cuerpo 11 de la herramienta, coaxialmente con el eje O. La
porción de cabeza 14 está montada de manera que un borde cortante de
cada pieza de inserción 13 sobresalga por el lado del extremo
distal y también por el lado periférico exterior de la herramienta
amortiguadora 10.
Una porción hueca 15 de forma substancialmente
cilíndrica está formada dentro de la porción de extremo distal del
cuerpo 11 de la herramienta en la cual está montada la porción de
cabeza 14. La porción hueca 15 se extiende desde la porción de
extremo distal a lo largo del eje O del cuerpo 11 de la herramienta.
Un elemento de peso 17 de forma substancialmente cilíndrica, hecho
de acero como el cuerpo 11 de la herramienta y que tiene un
diámetro exterior más pequeño que el diámetro interior de la porción
hueca 15, se encuentra alojado dentro de la porción hueca 15 con un
huelgo entre el elemento de peso 17 y una superficie 16 de la pared
interior de la porción hueca 15. Adicionalmente, un extremo 17A en
la dirección axial del elemento de peso 17 está conectado a una
superficie 16A de la pared interior situada en el lado del extremo
distal de la superficie 16 de la pared interior de la porción hueca
15. El elemento de peso 17 está estructurado de tal modo que forme
parte integral del cuerpo 11 de la herramienta. El elemento de peso
17 está conectado de tal modo que el eje del mismo sea coaxial con
el eje O del cuerpo 11 de la herramienta.
Al menos una porción del huelgo formado entre
las porciones del elemento de peso 17, distintas de la porción de
conexión del extremo 17A que está conectada a la superficie 16A de
la pared interior, y la superficie 16 de la pared interior de la
porción hueca 15 está rellenada por un cuerpo viscoelástico 18. En
la presente realización, la totalidad del huelgo formado entre el
elemento de peso 17 y la superficie 16 de la pared interior está
rellenada por el cuerpo viscoelástico 18.
El material usado para el cuerpo viscoelástico
18 es adecuadamente un material que tenga un módulo de Young
(usando un artículo de dureza estándar que tenga una velocidad de 50
mm/min) no superior a 1000 [kPa], una penetración (dureza) según
prescribe JIS K 2207 de 20 a 300 [1/10 mm], una resistencia a la
tracción según prescribe JIS K 6251 de 1 a 4000 [kPa], y una
elongación según prescribe JIS K 6251 de 50 a 800 [%]. Más
preferiblemente, el material tiene adecuadamente un módulo de Young
inferior a 100 [kPa], una penetración de 100 a 180 [1/10 mm], una
resistencia a la tracción de 1 a 100 [kPa], y una elongación de 200
a 400 [%]. En la presente realización, el cuerpo viscoelástico 18
utilizado tiene un módulo de Young de 13 [kPa], una penetración de
150 [1/10 mm], una resistencia a la tracción de 30 [kPa], y una
elongación de 340 [%].
En este caso, la porción hueca 15 se forma
practicando un orificio, coaxial con el eje O, que va desde el
extremo distal del cuerpo 11 de la herramienta hacia el lado del
extremo de base, y bloqueando este orificio mediante un
procedimiento de empernado o soldadura utilizando una placa base 19
a la cual se sujeta el elemento de peso 17 que está envuelto por el
cuerpo viscoelástico 18. En consecuencia, el cuerpo 11 de la
herramienta puede ser manejado como una sola unidad integral con el
elemento de peso 17 y el cuerpo viscoelástico 18 contenidos en el
mismo.
En la actualidad, cuando el elemento de peso 17
y el cuerpo viscoelástico 18 están alojados dentro de la porción
hueca 15, el grosor del cuerpo viscoelástico 18 que envuelve al
elemento de peso 17 de la placa base 19 es ligeramente mayor que el
grosor del huelgo formado entre la superficie periférica exterior
del elemento de peso 17 y la superficie 16 de la pared interior de
la porción hueca 16. Concretamente, cuando el elemento de peso 17 y
el cuerpo viscoelástico 18 están alojados dentro de la porción hueca
15, el cuerpo viscoelástico 18 está sometido a un ligero grado de
compresión.
Adicionalmente, el cuerpo 11 de la herramienta
puede estar dividido en una porción 11A por el lado del extremo
distal y una porción 11B por el lado del extremo de base. La porción
11A del lado del extremo distal contiene la porción hueca 15 y está
limitada por una superficie divisora P que es perpendicular al eje O
y está situada más lejos del lado del extremo de base que la
porción hueca 15. La porción 11A del lado del extremo distal y la
porción 11B del lado del extremo de base pueden ser libremente
unidas y separadas la una de la otra. Una porción de chaveta PA,
que tiene una sección transversal cuadrada en una dirección
perpendicular al eje O, está formada en la superficie divisoria P
de la porción 11A del lado del extremo distal. Al mismo tiempo, una
ranura PB para chaveta, en la cual puede encajar la porción de
chaveta PA, está formada en una dirección perpendicular al eje O
sobre la superficie divisoria P de la porción 11B del lado del
extremo de base. Una vez encajada la porción de chaveta PA en la
ranura PB para chaveta, la porción 11A del lado del extremo distal
es firmemente fijada a la porción 11B del lado del extremo de base
mediante unos tornillos, por ejemplo, de manera que formen una sola
unidad.
La herramienta amortiguadora 10 de acuerdo a la
primera realización tiene la estructura anteriormente descrita. A
continuación se describirá el funcionamiento de la misma.
El cuerpo 11 de la herramienta, en cuya porción
de extremo distal se ha montado la porción de cabeza 14, está
sostenida en voladizo, por su extremo de base, en una porción de
mordaza de una máquina herramienta. En este caso, debido a que un
extremo del elemento de peso 17 está sujeto de manera que el
elemento de peso 17 sea coaxial con el cuerpo 11 de la herramienta
y forme parte integral del mismo, el cuerpo 11 de la herramienta no
entra en un estado de excentricidad aunque esté girando, y puede
mantenerse un estado de rotación estable cuando la herramienta
amortiguadora 10 gira durante el tratamiento de corte.
De este modo, si el borde cortante de las piezas
de inserción 13 avanza hacia el lado del extremo distal en la
dirección del eje O, hacia el material que hay que cortar, para
iniciar el tratamiento de corte, se genera una vibración
autoinducida en una dirección perpendicular a la dirección del eje O
del cuerpo 11 de la herramienta debido a la fuerza de corte. En
este momento, el elemento de peso 17, que está conectado a la
superficie 16A de la pared interior en el lado del extremo distal
de la porción hueca 15, entra en resonancia y se inicia una
vibración en fase substancialmente opuesta a la vibración del cuerpo
11 de la herramienta en una dirección perpendicular al eje O, con
el extremo conectado 17A del elemento de peso 17 como extremo
fijo.
Consecuentemente, la vibración del elemento de
peso 17 se transmite al cuerpo viscoelástico 18 que rellena el
huelgo entre el elemento de peso 17 y la superficie 16 de la pared
interior de la porción hueca 15, y así es amortiguada. En última
instancia, la vibración autoinducida del cuerpo 11 de la herramienta
es suprimida como consecuencia de que la energía de la vibración
autoinducida se convierte en una energía térmica progresiva y se
disipa.
Concretamente, en la primera realización, un
absorbedor dinámico de vibraciones, formado por un elemento de peso
17 que forma un elemento másico y un elemento elástico y un cuerpo
viscoelástico 18 que forman un elemento de amortiguación, está
situado dentro del cuerpo 11de la herramienta amortiguadora 10, y la
vibración autoinducida es amortiguada y absorbida por este
absorbedor dinámico de vibraciones.
En este caso, durante el diseño de un absorbedor
dinámico de vibraciones tal como el anteriormente descrito, se
tiene en consideración la aplicación de las siguientes fórmulas.
En lo que respecta a la frecuencia natural sin
amortiguar \omega del absorbedor dinámico de vibraciones (es
decir, la frecuencia natural sin amortiguar del elemento de peso),
es aplicable la siguiente fórmula:
\omega /
\Omega = 1 / (1 +
\mu)
en
donde,
\Omega: frecuencia natural sin amortiguar del
cuerpo de la herramienta
\mu: relación de masas equivalentes (=
m/M)
M: masa equivalente del cuerpo de la
herramienta
m: masa equivalente del absorbedor dinámico de
vibraciones (es decir, la masa equivalente del elemento de
peso).
En lo que respecta al coeficiente de
amortiguación C del absorbedor dinámico de vibraciones, es aplicable
la siguiente fórmula:
C = Cc x
(3\mu / (8 (1 + \mu)^{3}))^{1/2}
\hskip0,5cmCc = 2 (mk)^{1/2})
en
donde,
k: constante elástica del absorbedor dinámico de
vibraciones (es decir, constante elástica del elemento de
peso).
El ajuste del coeficiente de amortiguación C y
la frecuencia natural sin amortiguar \omega del absorbedor
dinámico de vibraciones se consigue variando el tamaño y la
configuración del elemento de peso 17 y variando el volumen del
cuerpo viscoelástico 18. Si se utiliza un absorbedor dinámico de
vibraciones que haya sido diseñado aplicando las fórmulas
anteriores, el absorbedor dinámico de vibraciones funcionará para
suprimir con efectividad la vibración procedente de todas las
fuerzas externas.
Si se intenta aumentar el coeficiente de
amortiguación C del cuerpo viscoelástico 18 y elevar el efecto de
amortiguación aumentando el grosor del cuerpo viscoelástico 18,
pasado un cierto punto se alcanza la saturación. Por lo tanto, para
aumentar el coeficiente de amortiguación C del cuerpo viscoelástico
18 y elevar el efecto de amortiguación, es más efectivo aumentar el
área superficial del cuerpo viscoelástico 18 que está en contacto
con el elemento de
peso 17.
peso 17.
De acuerdo a la herramienta amortiguadora 10 de
la primera realización, debido a que el elemento de peso 17 vibra
en una fase substancialmente opuesta a la vibración autoinducida del
cuerpo 11 de la herramienta, y debido a que el cuerpo viscoelástico
18 amortigua y absorbe esa vibración, la vibración autoinducida
puede ser absorbida. Por esta razón, aunque disminuya la relación
L/D de la longitud de proyección L del cuerpo 11 de la herramienta
con respecto al diámetro D del mismo, no se produce ningún
deterioro de la rugosidad de la superficie procesada ni se produce
ningún daño al cuerpo 11 de la herramienta. Por lo tanto no aparecen
problemas ni siquiera, por ejemplo, en tratamientos de ranurado
profundo de troqueles metálicos en los cuales se fija la relación
L/D a un valor comparativamente alto.
Por otra parte, la amplitud de esta vibración
autoinducida aumenta cuanto más cerca del lado del extremo distal
del cuerpo 11 de la herramienta, y la vibración en una dirección
perpendicular al eje O del cuerpo 11 de la herramienta resulta ser
la vibración principal. Sin embargo, en contraste con lo anterior,
debido a que la porción hueca 15 está formada dentro de la porción
de extremo distal del cuerpo 11 de la herramienta y allí es donde
se encuentra un absorbedor dinámico de vibraciones, y debido a que
el extremo 17A del elemento de peso 17 está conectado, coaxialmente
con el eje O, a la superficie 16A de la pared interior en el lado
del extremo distal de la porción hueca 15 y por ello el elemento de
peso 17 tiene una tendencia a vibrar en una dirección perpendicular
al eje O, es posible suprimir con efectividad esta vibración
autoinducida en la proximidad de la porción de cabeza 14 (es decir,
la porción del extremo distal), que tiene una gran amplitud de
vibración autoinducida.
Además, debido a que el cuerpo viscoelástico 18
es utilizado como elemento amortiguador en el absorbedor dinámico
de vibraciones, con una menor cantidad puede obtenerse un efecto
amortiguador mayor que el que se obtiene con un fluido viscoso.
Además, debido a que no existe ningún riesgo de que el cuerpo
viscoelástico 18 se vea afectado por el calor durante el
tratamiento de corte, pueden mantenerse de manera estable las
propiedades de amortiguación establecidas durante la etapa de
diseño del absorbedor dinámico de vibraciones. Adicionalmente, no
hay necesidad de emplear una estructura sellada para evitar fugas ni
utilizar medidas para evitar la oxidación, como es el caso cuando
se usa un fluido viscoso, pudiéndose así obtener una herramienta
amortiguadora 10 que posee una estructura
sencilla.
sencilla.
Por otra parte, debido a que el extremo 17A del
elemento de peso 17 está conectado coaxialmente con el cuerpo 11 de
la herramienta a la superficie 16A de la pared interior en el lado
del extremo distal de la porción hueca 15, y por lo tanto el
elemento de peso 17 y el cuerpo 11 de la herramienta forman una
estructura integral, aunque la herramienta amortiguadora 10 de
acuerdo a la primera realización sea empleada como herramienta de
corte y gire sobre el eje O, la fuerza centrífuga de esta rotación
no provoca que el elemento de peso 17 se haga excéntrico, y asegura
el mantenimiento de un estado de rotación estable.
Adicionalmente, en la primera realización,
debido a que el cuerpo 11 de la herramienta puede estar dividido
por la superficie divisora P en una porción 11B del lado del extremo
de base y una porción 11A del lado del extremo distal que tiene la
porción hueca 15, y debido a que estas dos porciones pueden ser
libremente separadas o unidas la una a la otra, en los casos en que
no se necesite aumentar la relación L/D es posible retirar la
porción 11A del lado del extremo distal que lleva la porción hueca
15, concretamente la porción 11A del lado del extremo distal que
está provista del absorbedor dinámico de vibraciones, y después
sujetar la porción de cabeza 14 directamente a la porción 11B del
lado del extremo de base. Esto permite alterar la longitud de
proyección sin tener que retirar de la porción de mordaza de la
máquina herramienta el extremo de base del cuerpo 11 de la
herramienta.
En casos como este, debido a que no se aumenta
la relación L/D, no se genera una vibración autoinducida ni se crea
un problema como consecuencia de no emplear el absorbedor dinámico
de vibraciones.
A continuación se hará una descripción de la
segunda realización de la presente invención. Las partes de la
misma que sean iguales a las de la primera realización anteriormente
descrita tienen los mismos símbolos descriptivos y se omite la
descripción de las mismas. La Fig. 2 es una vista lateral
parcialmente seccionada de la herramienta amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la segunda realización.
Según se muestra en la Fig. 2, en la herramienta
amortiguadora 20 de acuerdo a la segunda realización, el extremo
17A del elemento de peso 17 presenta una porción de eje que tiene un
diámetro pequeño y es coaxial con el eje O del cuerpo 11 de la
herramienta. El elemento de peso 17 está conectado a la superficie
16A de la pared interior del lado del extremo distal de la porción
hueca 15 por este extremo 17A que presenta la porción de eje de
pequeño diámetro. En esta herramienta amortiguadora 20, el cuerpo
viscoelástico 18 llena un huelgo entre una superficie periférica
exterior del elemento de peso 17, distinta del extremo 17A y en
forma de cilindro circular, y la superficie 16 de la pared interior
de la porción hueca 15, aunque también es posible disminuir la
cantidad del mismo utilizada para llenar este huelgo o llenar el
resto del huelgo dependiendo del diseño del absorbedor dinámico de
vibraciones.
De acuerdo a la herramienta amortiguadora 20 que
tiene la estructura anteriormente descrita, se genera fácilmente
una flexión en la porción de eje de pequeño diámetro (es decir, el
extremo 17A) del elemento de peso 17, por lo cual se excita
fácilmente una vibración en el elemento de peso 17. Por otra parte,
el ajuste de la frecuencia natural sin amortiguar \omega del
absorbedor dinámico de vibraciones, concretamente de la masa
equivalente m y de la constante de elasticidad k, puede ser
efectuado fácilmente y sobre un amplio margen. Por consiguiente,
queda asegurado el efecto de supresión de la vibración autoinducida
en cuerpos 11 de herramientas con una diversidad de frecuencias
naturales sin amortiguar \Omega.
A continuación se hará una descripción de la
tercera realización de la presente invención. Las partes de la
misma que sean iguales a las de la primera y segunda realizaciones
anteriormente descritas tienen los mismos símbolos descriptivos y
se omite la descripción de las mismas. La Fig. 3 es una vista
lateral parcialmente seccionada de la herramienta amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la tercera realización.
Según se muestra en la Fig. 3, en la herramienta
amortiguadora 30 de acuerdo a la tercera realización, el extremo
17A del elemento de peso 17 presenta una porción de eje que tiene un
diámetro pequeño y también está sujeta a la superficie 16A de la
pared interior en el lado del extremo distal de la porción hueca 15.
Además, el otro extremo 17B, en el lado opuesto al extremo 17A,
también presenta una porción de eje que tiene un diámetro pequeño y
que también está sujeta a la superficie 16B de la pared interior en
el lado del extremo de base de la porción hueca 15. En este caso,
cuando se insertan el elemento de peso 17 y el cuerpo viscoelástico
18 en la porción hueca 15 junto con la placa base 19, el extremo 17B
del elemento de peso 17 queda insertado en un orificio de soporte
16C, practicado en la superficie 16B de la pared interior en el lado
del extremo de base, y ajustado dentro de dicho orificio.
De acuerdo a la herramienta amortiguadora 30 que
tiene la estructura anteriormente descrita, ambos extremos 17A y
17B del elemento de peso 17 están formados con unas porciones de
pequeño diámetro y el elemento de peso 17 está integralmente fijado
al cuerpo 11 de la herramienta por los dos extremos 17A y 17B. Por
lo tanto, cuando se genera la vibración autoinducida en el cuerpo
11 de la herramienta, se excita una vibración en el elemento de
peso 17 con los dos extremos 17A y 17B como los extremos fijos y la
porción central del elemento de peso 17 como el vientre de la
vibración.
En este caso, en los dos extremos 17A y 17B se
genera fácilmente una flexión, por lo que se excita fácilmente una
vibración en el elemento de peso 17.
Adicionalmente, el modo de vibración excitado en
el elemento de peso 17 es un modo de vibración de mayor orden que
una vibración en la que el extremo fijo sea el nodo de la vibración
y el extremo libre sea el vientre de la vibración, y es posible
suprimir con efectividad una vibración autoinducida de mayor orden
que resuene con una vibración autoinducida de alta frecuencia.
A continuación se hará una descripción de la
cuarta realización de la presente invención. Las partes de la misma
que sean iguales a las de las realizaciones primera a tercera
anteriormente descritas tienen los mismos símbolos descriptivos y
se omite la descripción de las mismas. La Fig. 4 es una vista
lateral parcialmente seccionada de la herramienta amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la cuarta realización.
Según se muestra en la Fig. 4, la herramienta
amortiguadora 40 de acuerdo a la cuarta realización tiene
substancialmente la misma estructura que la herramienta
amortiguadora 20 de acuerdo a la segunda realización. Difiere, no
obstante, en que el interior del extremo 17B del elemento de peso
17, que se encuentra en el lado opuesto al extremo 17A que está
conectado a la superficie 16A de la pared interior en el lado del
extremo distal de la porción hueca 15, está ahuecado, y una porción
adicional de orificio hueco 17C, que tiene una configuración
substancialmente cilíndrica, está formada coaxialmente con el eje O
del cuerpo 11 de la herramienta.
En esta herramienta amortiguadora 40, el cuerpo
viscoelástico 18 llena el huelgo entre la superficie periférica
exterior del elemento de peso 17, distinta del extremo 17A, y la
superficie 16 de la pared interior de la porción hueca 15, aunque
también es posible disminuir la cantidad del mismo utilizada para
llenar este huelgo o llenar el resto del huelgo de acuerdo al
diseño del absorbedor dinámico de vibraciones.
De acuerdo a la herramienta amortiguadora 40 de
la cuarta realización, debido a que se forma una porción de
orificio 17C vaciando el interior del extremo 17B del lado opuesto
al extremo 17A del elemento de peso 17, que está conectado a la
superficie 16A de la pared interior del lado del extremo distal de
la porción hueca 15, el centro de gravedad del elemento de peso 17
tiende hacia el lado del extremo distal del cuerpo 11 de la
herramienta, concretamente hacia el lado del extremo distal del
cuerpo 11 de la herramienta donde es mayor la amplitud de la
vibración autoinducida. Por lo tanto, el efecto de supresión de la
vibración autoinducida se incrementa.
Por otra parte, según se describió
anteriormente, para aumentar el coeficiente de amortiguación C del
cuerpo viscoelástico 18 e incrementar el efecto de amortiguación,
es más efectivo, en lugar de aumentar el grosor del cuerpo
viscoelástico 18, aumentar la cantidad de cuerpo viscoelástico 18
que tiene un área de contacto con el elemento de peso 17. Por lo
tanto, como en la sexta realización, si en el elemento de peso 17
está formada la porción de orificio 17C, es posible asegurar una
gran área superficial para la superficie periférica exterior,
formada cilíndricamente, del elemento de peso 17. Como consecuencia,
cuando el efecto de amortiguación del absorbedor dinámico de
vibraciones es insuficiente, puede suplementarse el mismo llenando
el huelgo con más cuerpo viscoelástico 18 y aumentando así el área
superficial del mismo que está en contacto con la superficie
periférica exterior, de forma cilíndrica, del elemento de peso
17.
A continuación se hará una descripción de la
quinta realización de la presente invención. Las partes de la misma
que sean iguales a las de la cuarta realización anteriormente
descrita tienen los mismos símbolos descriptivos y se omite la
descripción de las mismas. La Fig. 5 es una vista lateral
parcialmente seccionada de la herramienta amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la quinta realización.
Según se muestra en la Fig. 5, en la herramienta
amortiguadora 50 de acuerdo a la quinta realización, el cuerpo 11
de la herramienta sobresale coaxialmente con el eje O desde la
superficie 16B de la pared interior del lado del extremo de base de
la porción hueca 15. Además, se proporciona una porción de eje 11C
que llega hasta el interior de la porción de orificio 17C formada
en el extremo 17B del elemento de peso 17. Se proporciona un cuerpo
viscoelástico 18 en al menos una porción del huelgo existente entre
la porción de eje 11C y la porción de orificio 17C. En la presente
realización, el cuerpo viscoelástico 18 llena el huelgo entre la
pared periférica exterior de la porción de eje 11C y la pared
periférica interior de la porción de orificio 17C.
En la herramienta amortiguadora 50 que tiene la
estructura anteriormente descrita, solo una pequeña cantidad del
cuerpo viscoelástico 18 que forma un elemento amortiguador se
encuentra presente en la porción de orificio 17C del elemento de
peso 17. Sin embargo, la amplitud del elemento de peso 17 que vibra
en resonancia con la vibración autoinducida aumenta cuando más se
aleja del extremo 17A que está conectado al cuerpo 11 de la
herramienta. Por lo tanto, el cuerpo viscoelástico 18 situado dentro
de la porción de orificio 17C, formada en el extremo 17B del
elemento de peso 17 que tiene una gran amplitud, se ve comprimido en
un grado elevado. Por esta razón, debido a que aumenta la energía
de la vibración autoinducida que se convierte en calor, es posible
obtener un efecto de amortiguación suficiente incluso cuando solo se
emplea una pequeña cantidad del cuerpo viscoelástico 18, como en la
quinta
realización.
realización.
A continuación se hará una descripción de la
sexta realización de la presente invención. Las partes de la misma
que sean iguales a las de las realizaciones primera a quinta
anteriormente descritas tienen los mismos símbolos descriptivos y
se omite la descripción de las mismas. La Fig. 6 es una vista
lateral parcialmente seccionada de la herramienta amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la sexta realización.
Según se muestra en la Fig. 6, la herramienta
amortiguadora 60 de acuerdo a la sexta realización tiene
substancialmente la misma estructura que la herramienta
amortiguadora 10 de acuerdo a la segunda realización. La herramienta
amortiguadora 60 difiere en que el elemento de peso 17 está formado
por un material 41 de alta densidad que tenga una densidad igual o
superior a 7,9 g/cm^{3}, por ejemplo un metal pesado que tenga una
densidad de aproximadamente 18 g/cm^{3}.
Más específicamente, el elemento de peso 17
tiene una estructura en la cual un material 41 de alta densidad
formado por un metal pesado está envuelto alrededor de la
circunferencia de una porción de eje de pequeño diámetro hecha de
acero. La parte de la porción de eje 42 de pequeño diámetro que no
está envuelta con el material 41 de alta densidad es el extremo 17A
conectado a la superficie 16A de la pared interior del lado del
extremo distal de la porción
hueca 15.
hueca 15.
De acuerdo a la herramienta amortiguadora 60 que
tiene la estructura anteriormente descrita, debido a que es posible
utilizar un menor volumen para obtener la misma masa que cuando el
elemento de peso 17 está todo él hecho de acero, resulta posible
reducir el volumen de la porción hueca 15 que debe formarse en el
cuerpo 11 de la herramienta. Como consecuencia, puede mantenerse a
un alto nivel la rigidez del cuerpo 11 de la herramienta y se
consigue un nivel aún mayor de supresión de la vibración
autoinducida.
En esta sexta realización, el elemento de peso
17 de la herramienta amortiguadora 10 de acuerdo a la segunda
realización está formado por un material de alta densidad, aunque
también es posible, por ejemplo, que los elementos de peso 17 de la
primera, segunda, tercera, cuarta y quinta realizaciones estén
formados por el material 41 de alta densidad.
En las realizaciones primera a sexta
anteriormente descritas se da una descripción del caso en el que la
presente invención está aplicada a una herramienta de corte
rotativa. En la séptima realización de la presente invención se da
una descripción del caso en el que la presente invención está
aplicada a una herramienta de corte para torno. Nótese que las
partes de la séptima realización que sean iguales a las de las
realizaciones primera a sexta anteriormente descritas tienen los
mismos símbolos descriptivos y se omite la descripción de las
mismas. La Fig. 7 es una vista lateral parcialmente seccionada de
la herramienta amortiguadora de vibraciones de acuerdo a la séptima
realización.
Según se muestra en la Fig. 7, la herramienta
amortiguadora 70 de acuerdo a la séptima realización es una
herramienta de corte para torno que está principalmente formada por
un cuerpo 51 de la herramienta y una porción de cabeza 54 (es
decir, un medio de tratamiento). El cuerpo 51 de la herramienta
tiene una configuración substancialmente cilíndrica y está hecho de
acero, por ejemplo. El cuerpo 51 de la herramienta tiene también un
extremo de base soportado en voladizo por una porción de mordaza de
una máquina herramienta. La porción de cabeza 54 (medio de
tratamiento) tiene una pieza de inserción 53 montada en una porción
angular del extremo distal de un cuerpo 52 de la cabeza.
Según se muestra en la Fig. 7, la porción de
cabeza 54 está montada de manera extraíble, mediante un tornillo de
conexión (no representado), sobre la porción de extremo distal de la
herramienta 51 coaxialmente con el eje O. La porción de cabeza 54
está montada de tal modo que un borde cortante de la pieza de
inserción 53 sobresale por el lado del extremo distal de la
herramienta amortiguadora 50.
Dentro de la porción de extremo distal del
cuerpo 51 de la herramienta, sobre la cual está montada esta porción
de cabeza 54, se encuentra alojado un absorbedor dinámico de
vibraciones formado por un cuerpo viscoelástico 18 y un elemento de
peso 17 que tiene la misma estructura que en la segunda realización
anteriormente descrita.
La herramienta amortiguadora 70 de acuerdo a la
séptima realización tiene la estructura anteriormente descrita.
Cuando se efectúa un tratamiento de corte sobre un material en
rotación que deba cortarse, utilizando el borde cortante de la
pieza de inserción 53 montado en la porción de cabeza 54, se genera
una vibración autoinducida en una dirección perpendicular a la
dirección del eje O del cuerpo 54 de la herramienta debido a la
fuerza de corte. En ese momento, el elemento de peso 17 que está
sujeto a la superficie 16A de la pared interior del lado del
extremo distal de la porción hueca 15 entra en resonancia, y se
inicia una vibración en una fase substancialmente opuesta a la
vibración del cuerpo 51 de la herramienta y en una dirección
perpendicular al eje O, con el extremo conectado 17A del elemento
de peso 17 como el extremo fijo.
Consecuentemente, la vibración del elemento de
peso 17 es transmitida al cuerpo viscoelástico 18, y de este modo
es amortiguada. En última instancia, la vibración autoinducida del
cuerpo 51 de la herramienta es suprimida como consecuencia de que
la energía de la vibración autoinducida es convertida en energía
térmica progresiva y es disipada.
Deberá observarse que, cuando la presente
invención es aplicada a una herramienta de corte rotativa, como en
las anteriores realizaciones primera a sexta, la longitud de
proyección desde la porción de mordaza de la máquina herramienta
hasta el borde de corte tiene siempre la misma magnitud, sin
embargo, cuando la presente invención es aplicada a una herramienta
de corte para torno, como en la séptima realización, cuando la
herramienta de corte para torno está montada en la máquina
herramienta existen casos en los que puede variar la longitud de
proyección desde la porción de mordaza de la máquina herramienta
hasta el borde de corte. En tales casos, la vibración natural sin
amortiguar del cuerpo 51 de la herramienta varía, y surge el
problema de que las propiedades de amortiguación del absorbedor
dinámico de vibraciones que fueron asumidas en la etapa de diseño
puedan desaparecer. Por lo tanto, en la séptima realización, según
se muestra por la línea de trazos de la Fig. 7, por ejemplo, se
instala previamente en el cuerpo 51 de la herramienta un elemento de
tope 55 que regula la longitud de proyección. Si se usa este tipo
de elemento de tope 55 en la herramienta amortiguadora 70 utilizada
como herramienta de corte para torno, puede evitarse que la longitud
de proyección de la misma varíe. Como consecuencia, debido a que
tampoco se produce ninguna variación de la frecuencia natural sin
amortiguar del cuerpo 51 de la herramienta, es posible proporcionar
una herramienta amortiguadora 70 que tiene un absorbedor dinámico
de vibraciones cuyas propiedades son exactamente las que se
previeron en la etapa de diseño.
En este caso, como en las anteriores primera,
segunda, tercera, cuarta, quinta y sexta reivindicaciones debe
entenderse que, en la herramienta amortiguadora 70 de la séptima
reivindicación utilizada como herramienta de corte para torno,
también es posible usar un elemento de peso 17 formado como un
cilindro substancialmente circular, fijar ambos extremos del
elemento de peso 17, vaciar el interior del extremo del elemento de
peso 17 por el lado opuesto al extremo 17A del elemento de peso que
está conectado a la superficie 16A de la pared interior del lado
del extremo distal de la porción hueca 15, formar una porción de eje
11C sobre el cuerpo 11 de la herramienta y rellenar con el cuerpo
viscoelástico 18 el huelgo existente entre la porción de eje 11C y
la porción de orificio 17C del elemento de peso 17, o formar el
elemento de peso 17 con el material 41 de alta densidad. Por otra
parte, también es posible emplear una estructura en la cual el
cuerpo 51 de la herramienta pueda ser dividido y ser libremente
extraído de, y recolocado en, una posición en el lado del extremo de
base de la porción hueca 51.
Claims (9)
1. Una herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones que comprende:
un cuerpo (11) de la herramienta equipado, en
una porción de extremo distal del mismo, con un medio de tratamiento
para tratar un material que debe ser cortado, teniendo dicho cuerpo
(11) de la herramienta una porción hueca (15) formada en su
interior; y
un elemento de peso (17) que está conectado por
un extremo del mismo a una superficie (16) de una pared interior de
dicha porción hueca (15), con un huelgo formado entre dicha
superficie (16) de la pared interior de la porción hueca (15) y
unas porciones de dicho elemento de peso (17) distintas de la
porción por la cual está conectado a dicha superficie (16) de la
pared interior, caracterizado por
un cuerpo viscoelástico (18) que rellena al
menos una porción de dicho huelgo,
por lo que dicho elemento de peso (17) y dicho
cuerpo viscoelástico (18) constituyen un absorbedor dinámico de
vibraciones que amortigua y absorbe la vibración del cuerpo (11) de
la herramienta, en el cual
dicho cuerpo viscoelástico (18) tiene un módulo
de Young no superior a 1000 kPa, una penetración según prescribe
JIS K 2207 de 20 a 300 en base a 1/10 mm, una resistencia a la
tracción según prescribe JIS K 6251 de 1 a 4000 kPa, y una
elongación según prescribe JIS K 6251 de 50 a 800%.
2. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la reivindicación 1, en la cual dicho un
extremo del elemento de peso (17) está conectado a la superficie
(16) de la pared interior ya sea por el lado del extremo distal o
por el lado del extremo de base de dicha porción hueca (15).
3. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a las reivindicaciones 1 ó 2, en la cual el
otro extremo de dicho elemento de peso (17), situado en el lado
opuesto a dicho un extremo conectado a la superficie (16) de la
pared interior, también está conectado a la superficie (16) de la
pared interior de la porción hueca (15).
4. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la reivindicación 1, que adicionalmente
comprende:
una porción de orificio (17C) que se forma
vaciando una porción interior de un extremo de dicho elemento de
peso (17) en el lado opuesto a dicho un extremo del elemento de peso
(17) que está conectado a dicha superficie (16) de la pared
interior,
en el cual dicho elemento de peso (17) está
conectado por un extremo del mismo a dicha superficie (16) de la
pared interior en el lado del extremo distal de dicha porción hueca
(15).
5. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a la reivindicación 4, en la cual dicho
cuerpo (11) de la herramienta tiene una porción de eje (11C) que
llega hasta el interior de dicha porción de orificio (17C) y dicho
cuerpo viscoelástico (18) rellena al menos una porción de un huelgo
entre dicha porción de eje (11C) y dicha porción de orificio
(17C).
6. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 ó
5, en la cual dicha porción hueca (15) está formada de tal modo que
se extiende desde dicha porción de extremo distal a lo largo de una
dirección axial del cuerpo (11) de la herramienta.
7. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1, 4, 5
ó 6, en la cual dicho un extremo del elemento de peso (17) está
formado como un eje de pequeño diámetro.
8. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4 a
7, en la cual dicho cuerpo (11) de la herramienta puede ser dividido
y ser libremente extraído de, y recolocado en, una posición en el
lado del extremo de base de dicha porción hueca (15).
9. La herramienta (10) amortiguadora de
vibraciones de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4 a
8, en la cual dicho elemento de peso (17) está formado por un
material de alta densidad.
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