ES2331087T3 - Herramienta particularmente para operaciones de fresado. - Google Patents

Abstract

Herramienta, particularmente para operaciones de fresado, que puede ser accionada en rotación en torno a su propio eje geométrico principal (X) y comprende un alma (2) que está provista de una pluralidad de elementos abrasivos (6) que radialmente con respecto a dicho eje geométrico se extienden desde dicha alma y están distanciados angularmente unos de otros, estando al menos una respectiva separación realizada en forma de un corte (7) prevista entre al menos los de una pareja de elementos abrasivos (6) mútuamente adyacentes, extendiéndose dicha separación radialmente en dicha alma (2) hasta una distancia predefinida de dicho eje geométrico (X), comprendiendo la herramienta una superficie cilíndrica exterior con la separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7) que es abierto en la superficie cilíndrica exterior del alma (2) a lo largo de un tramo de los de al menos una pareja de elementos abrasivos (6), y un orificio (8) que es coaxial con el eje geométrico y discurre hasta una distancia predefinida del extremo axial del alma (2) que está ocupado por los elementos abrasivos (6), y en la cual la separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7) está en comunicación fluídica con el orificio (8) practicado en el alma (2), caracterizada por comprender un tramo (9) que se extiende radialmente directamente en el alma (2) entre el orificio y la separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7), a través del cual pasa fluido refrigerante para que el fluido refrigerante que es aportado a través del orificio (8) sea llevado a sobre los elementos abrasivos (6) en las superficies de la pieza de trabajo.

Description

Herramienta particularmente para operaciones de fresado.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere a una herramienta, particularmente para operaciones de fresado, que tiene las características que se exponen en el preámbulo de la reivindicación principal:

Antecedentes tecnológicos

En este particular sector técnico hay conocidas herramientas de fresado que comprenden un alma sobre la cual están previstos sectores de material abrasivo que están típicamente dispuestos a un paso angular regular en torno al alma.

Cuando se usan las herramientas anteriormente mencionadas, para asegurar una adecuada disipación del calor que se produce en la operación de fresado como resultado del contacto entre los sectores abrasivos y las superficies de la pieza de trabajo, típicamente se prevé usar fluidos refrigerantes que son llevados a las zonas que se mecanizan. Según una solución conocida, se practica en el alma de la herramienta una pluralidad de orificios que discurren radialmente desde la superficie cilíndrica exterior del alma en dirección a su eje geométrico principal y están también posicionados en las partes del alma que están situadas entre los de las parejas de elementos abrasivos mútuamente adyacentes. Cuando los orificios anteriormente mencionados están en una configuración de este tipo, el fluido refrigerante es llevado del interior del alma al tramo ocupado por los elementos abrasivos, para de esta manera obtener un en consecuencia mayor efecto de refrigeración.

Una solución de este tipo tiene sin embargo algunas limitaciones que se deben principalmente al hecho de que la presencia de los orificios en el alma supone discontinuidades estructurales en el alma que son tales que generan incrementos localizados en el estado de tensiones que es inducido en la herramienta por las fuerzas de mecanización, lo cual puede comprometer estructuralmente a la herramienta, generando típicamente roturas por fatiga.

Además, la presencia de una pluralidad de orificios para el paso del fluido refrigerante a su través introduce una discontinuidad en la refrigeración de la herramienta a lo largo del alma, siendo dicha refrigeración máxima junto a los orificios, pero estando la misma caracterizada por gradientes térmicos en las zonas comprendidas entre orificios adyacentes. La US 4.581.798 da a conocer un rodillo de limpieza de arroz de tipo molar con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Descripción de la invención

El problema que aborda la presente invención es el de aportar una herramienta, particularmente para operaciones de fresado, diseñada estructural y funcionalmente para superar los incómodos límites que se han señalado con referencia a la tecnología conocida que se ha citado al comienzo.

Este problema es resuelto por la invención por medio de una herramienta, particularmente para operaciones de fresado, hecha según las reivindicaciones que se formulan más adelante.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la invención quedarán claramente de manifiesto a la luz de la siguiente descripción detallada de una realización preferida que se ilustra puramente a modo de ejemplo no limitativo haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista en perspectiva de una herramienta hecha según la invención,

- la figura 2 es una vista en alzado lateral de la herramienta de la figura 1,

- la figura 3 es una vista en alzado frontal de la herramienta de los dibujos anteriores,

- la figura 4 es una vista de la herramienta que da a conocer la invención en alzado lateral y parcialmente en sección según los planos de sección IV-IV de la figura 3.

Realizaciones preferidas de la invención

Haciendo referencia a los dibujos citados, se usa el número 1 para indicar en su conjunto una herramienta para operaciones de fresado hecha según la invención.

La herramienta 1 está proyectada para ser accionada en rotación en torno a su eje geométrico principal, indicado con una X en los dibujos, y comprende un alma cilíndrica 2 que discurre coaxialmente con respecto a este eje geométrico. En el extremo que es axialmente opuesto a su extremo libre 2a, el alma 2 continúa para formar una espiga 3 que tiene un diámetro mayor que el del alma y sirve para montar la herramienta 1 en un portaherramienta, no ilustrado. Con esta finalidad, la formación de la espiga 3 continúa a su vez para formar una espiga cilíndrica 4 roscada exteriormente, que está prevista para ser montada por enroscamiento en el portaherramienta. El número 5 indica una superficie plana que ha sido obtenida haciendo planos en parte de la superficie cilíndrica de la espiga 3, siendo dichos planos usados para fijar torsionalmente la herramienta 1 en el correspondiente portaherramienta.

El alma 2 está también provista de una pluralidad de elementos abrasivos (en los que se han incrustado partículas de diamante, por ejemplo) que están todos ellos indicados con el número 6 y con respecto al eje geométrico X parten radialmente del alma 2 (estando fijados a la misma por encolado, por ejemplo, o por soldadura indirecta o mediante otra forma de unión mecánica) y están también distanciados angularmente unos de otros a un paso regular.

Más en particular, están previstos tres elementos abrasivos 6 que están distanciados angularmente a un paso de 120º en torno al eje geométrico X y tienen sus respectivas secciones transversales con forma de partes de un sector anular que se extiende radialmente desde la superficie cilíndrica del alma 2, como se muestra claramente en la figura 2. Cada respectivo elemento abrasivo 6 también se extiende axialmente a lo largo del eje geométrico X en la mayor parte de la extensión longitudinal del alma 2, desde el extremo 2a de la misma, como se indica con la letra L en la figura 2.

Según una característicamente principal de la invención, entre los de cada pareja de elementos abrasivos 6 adyacentes está prevista una separación 7 que está realizada en forma de un corte y se extiende radialmente en el alma 2 hasta una distancia predefinida del eje geométrico X. Como puede verse por la figura 2, los de cada pareja de elementos abrasivos 6 adyacentes están dispuestos en una posición simétrica con respecto a un plano posicionado centralmente que identifica al correspondiente corte 7 hecho entre los mismos, de forma tal que los cortes 7 están por consiguiente dispuestos, transversalmente con respecto al eje geométrico X, a 120º unos de otros, en una configuración centrada con respecto a la disposición de los elementos abrasivos 6.

Preferiblemente, cada separación 7 realizada en forma de un corte es abierta en la superficie cilíndrica exterior del alma 2 y se extiende radialmente hasta una distancia predefinida y común del eje geométrico X. Cada corte 7 también se extiende axialmente a lo largo de toda la extensión longitudinal del alma 2, desde el extremo 2a, hasta terminar en las inmediaciones de la superficie del saliente formado entre el alma 2 y la espiga 3.

Cada corte 7 está también identificado por un par de superficies planas 7a, 7b que son paralelas y están encaradas entre sí estando separadas por una corta distancia, uniéndose dichas superficies planas en el fondo del correspondiente corte. Esta distancia, la profundidad radial y la posición longitudinal del corte se seleccionan para proporcionar un pasaje por su interior para el fluido refrigerante, que es así capaz de formar una capa continua y homogénea de fluido para así cubrir la parte de los elementos abrasivos 6 que entra en contacto con la pieza de trabajo.

El número 8 indica un orificio axial que está practicado en la herramienta coaxialmente con respecto al eje geométrico X y discurre desde el extremo libre de la espiga cilíndrica 4 hasta una distancia predeterminada del extremo axial opuesto. Como se muestra en la figura 4, el orificio 8 está en comunicación fluídica con cada uno de los cortes 7 en un respectivo tramo 9 formando un pasaje pasante. Cada uno de los tramos 9 está formado por la intersección del orificio 8 con el correspondiente corte 7, y su extensión longitudinal puede ser predefinida de acuerdo con la profundidad axial seleccionada para el orificio 8 en el alma 2. El valor asignado a esta extensión controla la cantidad de fluido que es llevada a los cortes 7 a través del orificio axial 8 durante las operaciones de mecanizado mecánico que se realicen con la herramienta, en dependencia de las necesidades específicas. En cualquier caso, el fluido aportado a través de cada tramo 9 es aportado en forma de una capa de fluido para cubrir el correspondiente elemento abrasivo 6 a lo largo de toda su extensión longitudinal, independientemente del tamaño elegido para el tramo 9 que forma un pasaje pasante.

Hay que señalar cuán fácilmente puede hacerse cada una de las separaciones 7 realizadas en forma de un corte en el alma 2, en particular con una única operación de corte en el alma 2, en comparación con la mayor complejidad de las soluciones conocidas, que prevén realizar una perforación múltiple del alma. Esto permite ventajosamente una apreciable reducción de los tiempos de fabricación para la herramienta.

Una ventaja adicional radica en el hecho de que la previsión de las separaciones realizadas en forma de sendos cortes en la herramienta según la invención supone una reducción de las concentraciones de tensiones en las zonas en las cuales son aplicadas a la herramienta las cargas máximas, mientras que en las soluciones conocidas, por el contrario, se prevé una pluralidad de orificios con una consiguiente generación de picos de tensiones en cada orificio individual.

La previsión de tales separaciones realizadas en forma de sendos cortes y en consecuencia la generación de capas continuas de fluido refrigerante también permiten ventajosamente obtener un efecto de refrigeración sin solución de continuidad a lo largo del alma, en comparación con el efecto de refrigeración discontinuo que puede obtenerse con las configuraciones de una pluralidad de orificios que propone la tecnología conocida.

Así, la invención resuelve el problema que se ha expuesto y asegura las ventajas a las que se ha aludido anteriormente, en comparación con las soluciones conocidas.

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Referencias citadas en la descripción Esta lista de referencias que cita el solicitante se aporta solamente en calidad de información para el lector y no forma parte del documento de patente europea. A pesar de que se ha procedido con gran esmero al compilar las referencias, no puede excluirse la posibilidad de que se hayan producido errores u omisiones, y la OEP se exime de toda responsabilidad a este respecto. Documentos de patente citados en la descripción

\bullet US 4581798 A [0005]

Claims (9)

1. Herramienta, particularmente para operaciones de fresado, que puede ser accionada en rotación en torno a su propio eje geométrico principal (X) y comprende un alma (2) que está provista de una pluralidad de elementos abrasivos (6) que radialmente con respecto a dicho eje geométrico se extienden desde dicha alma y están distanciados angularmente unos de otros, estando al menos una respectiva separación realizada en forma de un corte (7) prevista entre al menos los de una pareja de elementos abrasivos (6) mútuamente adyacentes, extendiéndose dicha separación radialmente en dicha alma (2) hasta una distancia predefinida de dicho eje geométrico (X), comprendiendo la herramienta una superficie cilíndrica exterior con la separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7) que es abierto en la superficie cilíndrica exterior del alma (2) a lo largo de un tramo de los de al menos una pareja de elementos abrasivos (6), y un orificio (8) que es coaxial con el eje geométrico y discurre hasta una distancia predefinida del extremo axial del alma (2) que está ocupado por los elementos abrasivos (6), y en la cual la separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7) está en comunicación fluídica con el orificio (8) practicado en el alma (2), caracterizada por comprender un tramo (9) que se extiende radialmente directamente en el alma (2) entre el orificio y la separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7), a través del cual pasa fluido refrigerante para que el fluido refrigerante que es aportado a través del orificio (8) sea llevado a sobre los elementos abrasivos (6) en las superficies de la pieza de trabajo.

2. Herramienta según la reivindicación 1, en la cual dicha separación que es al menos una y está realizada en forma de un corte (7) discurre axialmente en el alma (2) a lo largo de al menos parte de la longitud axial de dicha alma provista de dichos elementos abrasivos (6).

3. Herramienta según la reivindicación 1 o 2, en la cual entre los de cada pareja de elementos abrasivos (6) mútuamente adyacentes está prevista una respectiva separación realizada en forma de un corte (7), extendiéndose cada una de dichas separaciones realizadas en forma de sendos cortes (7) radialmente en dicha alma (2) hasta una distancia predefinida de dicho eje geométrico y axialmente a lo largo de al menos un tramo del alma provista de dichos elementos abrasivos (6).

4. Herramienta según la reivindicación 3, en la cual dichas separaciones realizadas en forma de sendos cortes son abiertas en la superficie cilíndrica exterior de dicha alma.

5. Herramienta según la reivindicación 1, en la cual la extensión longitudinal, a lo largo de dicho eje geométrico (X), de cada tramo (9) que forma un pasaje pasante es predefinida de acuerdo con la profundidad axial seleccionada para dicho orificio (8) practicado dentro del alma (2), quedando con ello cada tramo (9) formado por la intersección del orificio (8) con la correspondiente separación realizada en forma de un corte (7).

6. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la cual cada una de dichas separaciones realizadas en forma de sendos cortes (7) está limitada por un par de superficies planas (7a, 7b) que son paralelas y están encaradas entre sí y están separadas por una corta distancia.

7. Herramienta según una de las reivindicaciones 3 a 6, en la cual están previstas tres respectivas separaciones realizadas en forma de sendos cortes (7) dispuestos en el alma (2) a un paso angular regular de 120º.

8. Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, en la cual dichos elementos abrasivos (6) comprenden partes de sectores anulares de material abrasivo fijados a la superficie cilíndrica exterior de dicha alma (2).

9. Herramienta según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende medios (4, 5) de unión a un respectivo portaherramienta.