ES2339071T3

ES2339071T3 - Cabeza de corte y adaptador.

Info

Publication number: ES2339071T3
Application number: ES07736162T
Authority: ES
Inventors: Carol Smilovici; David Feldman; Assaf Ballas
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2006-04-02
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2010-05-14
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: US20070231097A1; EP2001633B1; EP2001633A1; US7537422B2; DE602007004312D1; WO2007113820A1; IL181834A; IL181834A0; PL2001633T3; ATE454953T1

Abstract

Un adaptador (20, 76, 104, 106) para una herramienta de corte (10) que comprende: - un vástago (56, 78) que define un camino de fluido; - un tapón (58, 80) fijado a un extremo del vástago (56, 78); - cuyos vástago (56, 78) y tapón (58, 80) definen un camino de fluido; - estando configurada al menos una parte del tapón (56, 80) para soportar una boquilla (22) para descargar fluido desde el camino de fluido hasta un área de corte; - en el que el tapón (56, 78) tiene una dimensión radial de magnitud suficiente para acoplar una cabeza o cabezal de corte (16) y el vástago (56, 78) tiene una longitud suficiente para acoplar un portaherramientas (12, 14), vinculando una combinación de los mismos la cabeza o cabezal de corte (16) al portaherramientas (12) en una dirección axial, caracterizado porque: el adaptador (20, 76, 104, 106) tiene un canal (68, 94) de adaptador que tiene una pared (70) de adaptador generalmente cilíndrica que se extiende axialmente a través del adaptador (20, 76, 104, 106) una parte delantera de la pared (70) de adaptador forma una rosca (72) de adaptador en la que se acopla a rosca la boquilla (22).

Description

Cabeza de corte y adaptador.

Campo de aplicación del invento

El invento se refiere en general a herramientas de corte y, más particularmente, a la provisión de un fluido de refrigeración a una operación de herramienta de corte, por medio de un adaptador de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación. Por el documento WO 01/58632 A1 se conoce un ejemplo de este tipo de adaptador.

Antecedentes

El mecanizado de piezas de trabajo por medio del uso de herramientas de corte rotatorias, especialmente las que rotan a grandes velocidades, puede causar una gran acumulación de calor en la pieza de trabajo y en la herramienta de corte. Para combatir la acumulación de calor, es conocida la provisión de un fluido a la pieza de trabajo y/o a la herramienta de corte para refrigerar estos elementos.

Sin embargo, muchas cabezas o cabezales de corte no están configurados con un conducto para paso de fluido u otro medio para dirigir fluido a un área de corte. En general, las cabezas o cabezales de corte se sujetan a un portaherramientas u opcionalmente, a un eje de máquina usando directamente un tornillo. En ese caso, el tornillo impide la provisión de fluido hacia la región de corte de la cabeza o cabezal de corte del eje de la máquina, porque el tornillo no está provisto de un canal correspondiente para el paso de fluido. Dichos cabezas o cabezales de corte eliminan o restringen la posibilidad de usar un fluido durante una operación de corte con fines de refrigeración o de extracción de virutas.

El documento WO 01/ 58632 se refiere a una fresadora con una cabeza o cabezal de corte que tiene una pluralidad de piezas de inserción cortantes separadas tangencialmente colocadas en unos espacios para virutas formados en una parte de borde de la cabeza o cabezal de corte. La cabeza o cabezal de corte está provisto de un tornillo por medio del cual se puede fijar la herramienta de la manera usual en un portaherramientas. El tornillo atraviesa un conducto principal que se extiende longitudinalmente dentro de la cabeza o cabezal de corte para conducir fluido. El tornillo es de la forma de un tornillo tubular hueco que tiene una cavidad central para permitir el paso axial del fluido, y tiene también una cabeza de tornillo que tiene una rosca macho de tornillo. La cavidad practicada en el interior del tornillo tubular termina como un casquillo hexagonal en el que se puede aplicar una llave para apretar el tornillo. Un dispositivo distribuidor para dirigir el fluido radialmente hacia fuera tiene una rosca interna de tornillo y se rosca sobre la rosca macho de tornillo de la cabeza de tornillo. Para tener acceso al casquillo hexagonal hay que quitar el dispositivo distribuidor.

Este problema se resuelve mediante un adaptador que tiene las características de la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una herramienta de corte que tiene una cabeza o cabezal de corte fijado a un portaherramientas;

La Figura 2 muestra una vista en corte transversal tomado en el plano N-N de la herramienta de corte de la Figura 1 de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de un adaptador de la herramienta de corte de la Figura 2;

La Figura 4 presenta una vista en corte transversal de una herramienta de corte alternativa tomado en la realización del plano N-N:

La Figura 5 muestra una vista en despiece ordenado de la herramienta de corte de la Figura 4;

La Figura 6 muestra una vista en perspectiva del adaptador mostrado en la Figura 4;

La Figura 7 presenta una vista en corte transversal del adaptador tomado a lo largo del plano VII-VII de la Figura 6;

La Figura 8 muestra una vista en perspectiva de un adaptador de una tercera realización ejemplar;

La Figura 9 muestra una vista en perspectiva de un adaptador de una cuarta realización ejemplar; y

La Figura 10 presenta una vista en despiece ordenado de una realización del adaptador de la Figura 6 ensamblado con una boquilla fijada por una contratuerca.

Hay que hacer notar que, para mayor sencillez y claridad de ilustración, los elementos mostrados en las figuras no están necesariamente dibujados a escala. Por ejemplo, se podrían haber exagerado las dimensiones de algunos elementos con respecto a las de otros elementos para mayor claridad. Además, cuando se ha considerado apropiado, los números de referencia se podrían haber repetido dentro de las figuras para indicar elementos similares. Se intenta que las realizaciones y figuras descritas en la presente memoria tengan que considerarse ilustrativas, en lugar de restrictivas.

Descripción detallada

Las Figuras 1 y 4 muestran una herramienta de corte 10 de fresado de cara frontal que tiene un eje longitudinal A de herramienta que define una dirección hacia delante (o directa) F y una dirección hacia atrás (o inversa) R. Cada parte de la herramienta 10 se describe en la presente memoria de acuerdo con su respectiva orientación en la herramienta de corte 10 y en relación con el eje A de herramienta. Debe hacerse notar que los términos direccionales tales como "hacia delante" "hacia atrás", y similares son solamente a título ilustrativo y no se pretende que limiten el alcance de las reivindicaciones que se adjuntan como apéndice.

La herramienta de corte 10 incluye un portaherramientas 12, 14, una cabeza o cabezal de corte 16 de fresado de cara frontal que tiene una pluralidad de piezas de inserción 18 de corte, un adaptador 20, 76 y una boquilla 22. El adaptador 20, 76 sujeta la cabeza o cabezal 16 de corte a un extremo delantero del portaherramientas 12, 14 y aloja a la boquilla 22 en un extremo delantero del mismo.

La boquilla 22 podría ser cualquier medio, industrial o no industrial, que sea capaz de transferir y distribuir fluido hacia delante o hacia las piezas de inserción 18 de corte mediante corrientes separadas, pulverización, neblina y medios similares tal como son conocidos en la técnica y no es necesario describirlos más en la presente memoria.

El adaptador 20, 76 provee un camino para paso de fluido a través del mismo, permitiendo de ese modo que un fluido circule desde el portaherramientas 12, 14 para distribuirse en un extremo delantero de la herramienta de corte 10 por medio de la boquilla 22. El fluido podría ser un líquido refrigerante que se suministre con los fines de refrigerar las piezas de inserción de corte y/o la pieza de trabajo que se esté mecanizando. En otros casos, el fluido podría estar constituido por aire con una neblina de aceite para proporcionar lubricación y refrigeración. En otras soluciones, el fluido podría estar formado por gases de refrigeración. El fluido de refrigeración podría proveer el beneficio adicional de extraer las virutas formadas por las piezas de inserción 18 de corte durante el mecanizado de la pieza de
trabajo.

La Figura 2 muestra un ejemplo de un primer portaherramientas 12 sobre el que podría fijarse la cabeza o cabezal de corte 16. El primer portaherramientas 12 es un portaherramientas tipo HSK que podría estar provisto de un canal interno 24 de portaherramientas que tiene una pared 26 de portaherramientas generalmente cilíndrica que se extiende axialmente a lo largo del eje A de herramienta. El portaherramientas 12 tiene una cara 28 de portaherramientas y un eje 30 generalmente cilíndrico que tiene una cara frontal 28 de eje que mira hacia delante La cara 28 de portaherramientas mira hacia delante, y el eje 30 se extiende axialmente hacia delante desde la cara 28 de portaherramientas a lo largo del eje A de herramienta hasta la cara frontal 32 de eje. La pared 26 de portaherramientas se extiende a través del portaherramientas 12 y se abre de salida a la cara frontal 32 de eje. Sobre una parte delantera de la pared 26 de portaherramientas está formada una rosca 34 de portaherramientas.

La cabeza o cabezal de corte 16 tiene una cara frontal 36 de soporte que mira hacia atrás en un extremo trasero del mismo, una cara frontal 38 que mira hacia delante, y una superficie lateral periférica 40 que se extiende entre las mismas. A lo largo del eje A de herramienta están formados un rebajo 42 y una cavidad 44. El rebajo 42 tiene una pared 46 de rebajo generalmente cilíndrica que tiene un diámetro D_{R} de rebajo y una pared 48 de tope que es perpendicular a la pared 46 de rebajo. La pared 46 de rebajo se extiende axialmente hacia delante desde la pared de tope 48 y se abre hacia fuera a la cara frontal 38 de la cabeza o cabezal. La cavidad 44 tiene una pared 50 de cavidad generalmente cilíndrica que tiene un diámetro D_{C} de cavidad que se extiende axialmente, se abre hacia fuera a la cara frontal 36 de soporte, y comunica con el rebajo 42 a través de la pared de tope 48. El diámetro D_{R} del rebajo es mayor que el diámetro D_{C} de cavidad.

En la intersección de la cara frontal 38 de la cabeza o cabezal y de la superficie lateral 40 está formado un reborde 52 de la cabeza o cabezal 16 de corte. Las piezas de inserción 18 de corte, que están fijadas a la cabeza o cabezal 16 de corte a lo largo del reborde 16, definen una región de corte 54 de la cabeza o cabezal 16 de corte.

El proceso de armado de la herramienta de corte 10 en el que la cabeza o cabezal 16 de corte se arma sobre el primer portaherramientas 12 incluye colocar la cabeza o cabezal 16 de corte por encima del primer portaherramientas 12 de tal manera que se alineen axialmente y que la cara 36 de soporte de la cabeza o cabezal 16 de corte mire a la cara frontal portadora 28 del primer portaherramientas 12. A partir de esta posición, se obliga a la cabeza o cabezal de corte 16 a dirigirse axialmente hacia atrás hasta que la cara frontal 36 de soporte y la cara frontal 28 de portaherramientas se apoyan y el eje 30 esté situado en la cavidad 44.

Con referencia a la Figura 3, una primera realización del adaptador 20 tiene un vástago trasero roscado 56 y un tapón delantero 58. El tapón 58 tiene una cara frontal 60 de tapón que mira hacia atrás (que se ve en la Figura 2). El vástago roscado 56 se extiende axialmente hacia atrás desde la cara frontal 60 de tapón a lo largo del eje A de herramienta. El tapón 58 tiene adicionalmente una pestaña posterior generalmente cilíndrica 62 que tiene un diámetro D_{F} de pestaña (Figura 2) y una cabeza hexagonal delantera 64. La pestaña 62 se extiende axialmente a lo largo del eje A de herramienta hasta una cara frontal 66 de pestaña que mira hacia delante, y la cabeza 64 se extiende hacia delante desde la cara frontal 66 de pestaña a lo largo del eje A de herramienta hasta un extremo delantero del adaptador 20. El adaptador 20 tiene un canal 68 de adaptador que tiene una pared 70 de adaptador generalmente cilíndrica que se extiende axialmente a través del adaptador 20 a lo largo del eje A de herramienta. Una parte delantera de la pared 70 de adaptador forma una rosca 72 de adaptador. El diámetro D_{F} de pestaña es mayor que el diámetro D_{C} de canal y menor que el diámetro D_{R} de rebajo.

La herramienta de corte 10 de esta realización se arma roscando el vástago roscado 56 del adaptador 20 en la rosca 34 de portaherramientas del primer portaherramientas 12 hasta que la cara frontal 68 de tapón del adaptador 20 se apoya contra la pared 48 de tope de la cabeza o cabezal de corte 16, sujetando de ese modo la cabeza de corte 16 al primer portaherramientas 12. En esta posición, el canal 68 de adaptador está en comunicación para paso de fluidos con el canal 24 de portaherramientas. Entonces se puede roscar la boquilla 22 a la rosca 72 de adaptador para distribuir el fluido que circule desde el primer portaherramientas 12 en una dirección de distribución D hacia la región de corte 54 de la cabeza o cabezal de corte 16.

La Figura 4 muestra un segundo ejemplo de un portaherramientas 12 sobre el que se podría fijar la cabeza o cabezal de corte 16. El segundo portaherramientas 14 es un portaherramientas del tipo BT que, similarmente al primer portaherramientas 12, tiene una cara frontal 28 de portaherramientas y un eje cilíndrico 30 que tiene una cara frontal 32 de eje que mira hacia delante. La cara frontal 28 de portaherramientas mira hacia delante, y el eje 30 se extiende axialmente hacia delante desde la cara 28 de portaherramientas a lo largo del eje A de herramienta hasta la cara frontal 32 de eje. El segundo portaherramientas 14 tiene un par de canales frontales 74 de portaherramientas que se extienden axialmente hacia delante a través del eje 30 y se abren hacia fuera a través de la cara frontal 32 de eje.

El proceso de armado de la herramienta de corte 10 con el segundo portaherramientas 14 se realiza de una manera similar al proceso de armado con el primer portaherramientas 12 Se coloca la cabeza o cabezal de corte por encima del segundo portaherramientas 14 de tal manera que se alineen axialmente y que la cara frontal 36 de soporte de la cabeza o cabezal de corte 16 mire a la cara 28 de portaherramientas del segundo portaherramientas 14. Desde esta posición, se obliga a la cabeza o cabezal de corte 16 a dirigirse axialmente hacia atrás hasta que la cara 36 de soporte y la cara 28 de portaherramientas se apoyen y el eje 30 esté situado en la cavidad 44 de la cabeza o cabezal de corte 16.

Las Figuras 6 y 7 muestran una segunda realización del adaptador 76. El adaptador 76 tiene un vástago roscado posterior 78 y un tapón delantero 80. El tapón 80 tiene una cara frontal 82 de tapón que mira hacia atrás (que se ve en la Figura 4). El vástago roscado 78 se extiende axialmente hacia atrás desde la cara frontal 82 de tapón a lo largo del eje A de herramienta hasta una cara frontal 84 de vástago que mira hacia atrás (Figura 4). El tapón 80 tiene adicionalmente una pestaña cilíndrica posterior 86 que tiene un diámetro DF de pestaña (Figura 4) y una cabeza hexagonal delantera 88. La pestaña 86 se extiende axialmente a lo largo del el eje A de herramienta hasta una cara frontal 90 de pestaña que mira hacia delante, y la cabeza o cabezal 88 se extiende hacia delante desde la cara frontal 90 de pestaña a lo largo del eje A de herramienta hasta un extremo delantero del adaptador 76,

El adaptador 76 tiene dos canales laterales 92 de adaptador y un canal principal 94 de adaptador. Los canales laterales 92 de adaptador están conformados simétricamente alrededor del eje A de herramienta sobre una superficie periférica del vástago roscado 78.

Cada canal lateral 92 de adaptador se extiende axialmente hacia atrás desde un extremo delantero 96 de canal (que se ve en la Figura 4) a lo largo de la superficie periférica del vástago roscado 78 y se abre hacia fuera a la cara frontal 84 de vástago. El canal principal 94 de adaptador tiene una pared cilíndrica principal 98 de adaptador que se extiende axialmente a través del adaptador 76 a lo largo del eje A de herramienta. Una parte delantera de la pared principal 98 de adaptador forma una rosca principal 100 de adaptador.

En la posición armada final de la herramienta de corte 10 que tiene el segundo portaherramientas 14, el vástago roscado 78 se rosca en la rosca 34 de portaherramientas del segundo portaherramientas 14 hasta que la cara frontal 82 de tapón del adaptador 76 se apoye contra la pared 48 de tope de la cabeza o cabezal de corte 16, fijando de ese modo la cabeza o cabezal de corte 16 al segundo portaherramientas 14. En esta posición armada final, se forma un espacio intermedio entre la cara frontal 82 de adaptador de adaptador 76 y la cara frontal 32 de eje del segundo portaherramientas 14. El espacio intermedio 102 está en comunicación para paso de fluidos con los canales frontales 74 de portaherramientas y con los canales laterales 92 de adaptador. Por tanto, el fluido que circule desde el segundo portaherramientas 14 hacia la región de corte 54 de la herramienta de corte 10 circulará hacia delante a través de los canales frontales 74 de portaherramientas, a través del espacio intermedio 102, hacia atrás a través de los canales laterales 92 de adaptador, y de nuevo hacia delante a través del canal principal 94 de adaptador hasta que llega a la boquilla 22. La boquilla 22 está acoplada a rosca en la rosca principal 100 de adaptador.

Las Figuras 8 y 9 muestran respectivamente una tercera realización ejemplar 104 y una cuarta realización ejemplar 106 del adaptador. Las realizaciones tercera y cuarta 104, 106 de adaptador son similares a la segunda realización 76 del adaptador con la excepción de la forma de la cabeza o cabezal 88. En la tercera realización del adaptador 104 (Figura 8), la cabeza o cabezal 88 tiene una forma general de X, y en la cuarta realización del adaptador 106 (Figura 9), la cabeza o cabezal 88 es de una forma general cilíndrica que tiene tres chaveteros 108 en un extremo delantero del mismo.

La Figura 10 presenta una realización del adaptador 76 armado con una boquilla 122 que está fijada por una contratuerca 150. La boquilla 122 se rosca en el adaptador 76 y se enclava mediante la contratuerca 150, que permite controlar una proyección de la boquilla 122 del adaptador 76. Configurada de esa manera, por tanto se puede controlar una distribución de circulación de fluido, al menos en parte, por medio del control de la proyección

Aunque las realizaciones anteriores se han descrito hasta un cierto grado de particularidad, deberá entenderse que se podrían realizar diversas alteraciones, modificaciones y combinaciones sin apartarse del alcance de la descripción que de aquí en adelante se reivindica. Por ejemplo, la configuración de contratuerca para la boquilla se puede aplicar. prácticamente a cualquier realización. Similarmente, se podría usar cualquier portaherramientas estándar o no estándar con un canal interno para fluido en relación con las enseñanzas de esta descripción. Dichas modificaciones, alteraciones y combinaciones de los elementos descritos tienen que considerarse como que están dentro del ámbito del concepto del invento.

Claims

1. Un adaptador (20, 76, 104, 106) para una herramienta de corte (10) que comprende:

-: un vástago (56, 78) que define un camino de fluido;

-: un tapón (58, 80) fijado a un extremo del vástago (56, 78);

-: cuyos vástago (56, 78) y tapón (58, 80) definen un camino de fluido;

-: estando configurada al menos una parte del tapón (56, 80) para soportar una boquilla (22) para descargar fluido desde el camino de fluido hasta un área de corte;

-: en el que el tapón (56, 78) tiene una dimensión radial de magnitud suficiente para acoplar una cabeza o cabezal de corte (16) y el vástago (56, 78) tiene una longitud suficiente para acoplar un portaherramientas (12, 14), vinculando una combinación de los mismos la cabeza o cabezal de corte (16) al portaherramientas (12) en una dirección axial,

caracterizado porque:

el adaptador (20, 76, 104, 106) tiene un canal (68, 94) de adaptador que tiene una pared (70) de adaptador generalmente cilíndrica que se extiende axialmente a través del adaptador (20, 76, 104, 106) una parte delantera de la pared (70) de adaptador forma una rosca (72) de adaptador en la que se acopla a rosca la boquilla (22).

2. El adaptador de la reivindicación 1, en el que el vástago (56, 78) comprende un vástago (56, 78) roscado periféricamente en donde el vástago (56, 78) roscado periféricamente está configurado para acoplarse al portaherramientas (12, 14).

3. El adaptador de la reivindicación 1, en el que el tapón (58, 80) comprende una pestaña (62, 86) y una cabeza o cabezal (64, 88) a través del cual se extiende el camino de fluido, en el que la pestaña (62, 86) está configurada para sujetar al menos una parte de una herramienta de corte (10) a un portaherramientas de corte (12, 14), de tal manera que el camino de fluido del vástago (56, 78) está en comunicación para paso de fluido con una fuente de fluido en relación de asociación con el portaherramientas (12, 14).

4. El adaptador de la reivindicación 3, en el que la fuente de fluido es al menos un canal (24) de portaherramientas definido por el portaherramientas (12, 14).

5. El adaptador de la reivindicación 4, en el que el canal (24) de portaherramientas es generalmente coaxial con el camino de fluido.

6. El adaptador de la reivindicación 3, en el que la cabeza o cabezal (64, 88) comprende al menos uno de un grupo constituido por una cabeza o cabezal de forma hexagonal, una cabeza o cabezal de forma general de X, y una cabeza o cabezal de forma generalmente cilíndrica que tienen una pluralidad de chaveteros (108).

7. El adaptador de la reivindicación 1, en el que el vástago (56, 78) define una rosca interna (72) de adaptador definida por al menos una parte del camino de fluido proximal al tapón (58,m 80) en donde la rosca interna (72) de adaptador está configurada para acoplarse a la boquilla (22) con el fin de dirigir fluido desde el camino de fluido hasta al menos una parte de la herramienta de corte (10).

8. El adaptador de la reivindicación 1, que comprende además al menos un canal lateral (92) de adaptador definido por el vástago (56, 78) en el que el al menos un canal lateral (92) de adaptador está en comunicación para paso de fluido con el camino de fluido y con una fuente de fluido en relación de asociación con el portaherramientas (12, 14) cuando el adaptador (20, 76, 104, 106) sujeta una herramienta de corte al portaherramientas (12, 14).

9. El adaptador de la reivindicación 1, que comprende además una contratuerca (150) para fijar una boquilla (22) al tapón (58, 80).