ES2346003T3 - Util de fresado y/o de torneado. - Google Patents
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Abstract
Útil de fresado y/o de torneado (1) para el procesamiento de piezas con arranque de viruta, del tipo que comprende al menos, una plaqueta de corte reversible (2), que tiene forma de disco circular, que está alojada sobre el útil (1) de forma libremente rotativa alrededor de un eje (Y), cuya plaqueta de corte reversible presenta una cuchilla (21), que está configurada con simetría de rotación con respecto al eje (Y) y que se mueve con su cuchilla (21) relativamente con respecto a una superficie de la pieza que debe ser procesada, y la plaqueta de corte reversible (2) presenta un elemento portante (3), que forma un muñón del árbol (31), que es coaxial con respecto al eje (Y), cuyo muñón del árbol está guiado de manera rotativa en un agujero (13) en el útil (1), caracterizado porque el elemento portante (3) presenta una superficie de asiento para la plaqueta de corte reversible (2), que tiene forma de disco circular, para llevar a cabo extensamente la transmisión de las fuerzas que actúan sobre la plaqueta de corte reversible cuando se lleva a cabo el procesamiento con arranque de viruta, a través de la superficie de asiento hasta el elemento portante (3), y estando previsto entre el muñón del árbol (31) y el agujero ciego (13) un dispositivo de retención, que puede ser ajustado entre una posición de apertura y una posición de cierre, con objeto de llevar a cabo un recambio rápido del elemento portante (3), que está equipado con la plaqueta de corte reversible (2).
Description
Útil de fresado y/o de torneado.
La invención se refiere a un útil de fresado y/o
de torneado para llevar a cabo el procesamiento con arranque de
viruta de piezas de conformidad con el preámbulo de la
reivindicación 1.
La publicación US 2,885,766 divulga un útil de
este tipo.
Las conocidas plaquetas de corte reversibles con
un filo de corte circular, continuo, son empleadas en cabezales
portacuchillas correspondientes, de manera especial para el fresas
planeadoras, para fresas copiadoras, para fresas alisadoras y para
fresas desbastadoras. Estas plaquetas de corte reversibles, que
están esencialmente configuradas en forma de disco circular, forman
los filos de corte sobre un lado de su forma de disco circular
entre la superficie periférica y la superficie del disco circular.
En este caso, la expresión correspondiente a la plaqueta de corte
reversible "en forma de disco circular" debe abarcar también a
las plaquetas de corte reversibles, que están configuradas en forma
de tronco de cono, en las cuales los cantos periféricos forman, de
manera preferente, los filos de corte sobre el lado con el diámetro
mayor. Tales plaquetas de corte reversibles presentan un agujero de
alojamiento coaxial con respecto a su eje de simetría central, con
objeto de llevar a cabo la fijación de la plaqueta de corte
reversible sobre el cuerpo del útil. En la publicación DE 10 2004
006 388 A1 se han descrito posibilidades de fijación con esta
finalidad. La plaqueta de corte reversible, en forma de disco
circular, está dispuesta sobre un útil, que está configurado en
forma de cabezal portacuchillas. Con frecuencia se disponen varias
plaquetas de corte reversibles que, en la mayoría de los casos,
están distribuidas de forma equidistante, por ejemplo se disponen
3, 5, 6, 8, 10 plaquetas de corte reversibles sobre un cabezal
portacuchillas.
Se conocen fresas de plaquetas de corte
reversibles para llevar a cabo el procesamiento de piezas, con
arranque de viruta. A título de ejemplo, se hace referencia a la
publicación DE 10 2004 006 388 A1, en la que se han descrito una
fresadora de plaquetas de corte reversibles o bien plaquetas de
corte reversibles, que permiten un centraje preciso. En este caso,
se unen rígidamente con el portaútil las plaquetas de corte
reversibles, tal como es usual en general en el estado de la
técnica. Cuando se produce el desgaste de los filos de corte de la
plaqueta de corte reversible, ésta puede ser recambiada o, tras su
desprendimiento, puede ser girada y utilizada de nuevo.
El inconveniente de la conocida fijación estable
de las plaquetas de corte reversibles sobre el cuerpo del útil
consiste en que, cuando se produce el desgaste de los filos de corte
de la plaqueta de corte reversible, se empeora el resultado del
corte durante el procesamiento con arranque de viruta y, por lo
tanto, la calidad superficial de la pieza procesada y, en caso
dado, pueden producirse excesos de las tolerancias. Por
consiguiente, los tiempos de vida de las plaquetas de corte
reversibles están fuertemente limitados, en función de los
materiales que deben ser procesados. Sin embargo, cuando las
plaquetas de corte reversibles son giradas o bien son volteadas
sobre el útil se genera un coste de trabajo considerable,
esencialmente manual, que absorbe una gran parte de los costes
totales de procesamiento para el fresado y/o para el torneado.
Por otra parte, se conoce un procesamiento por
fresado de piezas metálicas por medio de cabezal portacuchillas,
que presenta elementos activos constituidos por discos de corte
redondos, que están alojados de forma rotativa, que llevan a cabo
un movimiento de rotación automático durante la etapa de
procesamiento, que está cinemáticamente condicionado por el proceso
con arranque de viruta y por la posición inclinada del eje del disco
de corte con respecto al sentido de corte, como se ha citado en el
preámbulo de la publicación DD 118 543. Puesto que el útil de corte
presenta una baja rigidez como consecuencia del alojamiento
libremente rotativo con respecto a los útiles con cuchillas fijas,
en el caso de los procesamientos por fresado de este tipo se
presentan marcas producidas por las vibraciones sobre la superficie
de la pieza -en cualquier caso con ocasión de profundidades de
corte grandes o bien de avances grandes-. De manera correspondiente,
la publicación DD 118 543 propone disponer sobre el cabezal
portacuchillas, de manera alternativamente uniforme sobre su lado
frontal, útiles de corte con cuchillas fijas, geométricamente
determinadas, y útiles de corte con cuchillas rotativas,
geométricamente determinadas, estando retrotraídas las cuchillas
fijas menos de 0,6 mm en el sentido dirigido hacia el eje del útil.
Los útiles fijos ejercen, en este caso, la función de los útiles de
desbastado, que efectúan el desbastado, y los útiles de corte
rotativos ejercen la función de los útiles de acabado para el
repasado alisador. En este dispositivo constituye un inconveniente
el que las cuchillas fijas para el útil de desbastado están
sometidas de nuevo a un desgaste unilateral de los filos de corte
con los inconvenientes típicos de un filo de corte fijo, tal como
por ejemplo a una solicitación térmica considerablemente elevada y,
por consiguiente, a un rápido desgaste por rozamiento.
Se conoce por la publicación CH 480 120 un útil
de fresado con una pieza postiza para el útil con cuchillas en
forma de anillo, en el que la pieza postiza para el útil es
arrastrada activamente en rotación. Esto proporciona una
configuración muy costosa desde el punto de vista técnico del
arrastre en rotación, tal como el que es tratado en dos formas
alternativas de realización en el texto de la descripción. En este
caso, el eje de rotación de la pieza postiza para el útil está
dispuesto en forma "ladeada" con respecto al eje del cuerpo de
base (cabezal portacuchillas), es decir que está dispuesto
ligeramente inclinado en un plano tangencial con respecto al útil
de fresado de tal manera, que sobre las cuchillas en forma de anillo
se forma un filo de corte plano en forma de elipse. Por medio de
esta disposición se conseguiría, en el caso de la publicación CH 480
120, una calidad superficial especial, tal como la que se desea,
por ejemplo, para superficies de empaquetadura. Con este
dispositivo no puede alcanzarse un elevado volumen de viruta, con lo
únicamente sirve, por consiguiente, para el fresado de acabado.
De la misma manera, se conocen por el estado de
la técnica, por la publicación US 5,478,175 así como por la
publicación WO 2005/118192, un útil con arranque de viruta, en el
cual se ha previsto un suplemento de la cuchilla con sección de
bulón sobremoldeado. La sección de bulón puede ser insertada en un
alojamiento para el bulón en el lado del cuerpo de base y puede ser
fijada allí de forma rotativa. En el caso de esta configuración del
estado de la técnica, las cuchillas y el elemento portante forman
una unidad de tal manera, que únicamente puede llevarse a cabo una
etapa de recambio con el elemento portante, lo cual tiene un efecto
negativo especialmente sobre la flexibilidad de la pieza postiza de
las plaquetas de corte reversibles usuales en el comercio. De
conformidad con la publicación US 2,885,766 han sido divulgadas
ciertamente plaquetas de corte reversibles, que están alojadas de
forma rotativa, que están alojadas en forma de cuchillas
recambiables sobre muñones de árboles, estando montados los muñones
de los árboles, respectivamente por el lado extremo, en nidos
previstos sobre el cabezal portacuchillas.
La tarea de la invención consiste en
proporcionar un útil de fresado y/o de torneado exclusivamente con
plaquetas de corte reversibles libremente rotativas y recambiables,
que posibilite un buen resultado de corte, uniforme, incluso en el
caso de profundidades de corte o bien de avances grandes y que tenga
un elevado tiempo de vida y un elevado tiempo de tránsito, y, de
manera especial, debe eliminarse el peligro de las marcas producidas
por las vibraciones sobre la superficie de las piezas.
Esta tarea se resuelve por medio de un útil de
fresado y/o de torneado con las características de la reivindicación
1.
La plaqueta de corte reversible, en forma de
disco circular, que rota alrededor de su propio eje de simetría, es
guiada, en el caso de un procesamiento con arranque de viruta, por
encima de la pieza que debe ser procesada y, en este caso, se pone
en movimiento de rotación. Por consiguiente, la plaqueta de corte
reversible rota durante el procesamiento con sus filos de corte
sobre la pieza que debe ser procesada de tal manera, que siempre
entra en contacto físico una sección diferente de los filos de corte
del medio de procesamiento con la superficie de la pieza, que debe
ser procesada. De este modo se consigue, por un lado, que la
plaqueta de corte reversible quede sometida a una solicitación
térmica considerablemente menor y que sus filos de corte sean
desgastados de forma uniforme esencialmente a través de toda la
periferia. De este modo, queda acrecentado de forma considerable el
tiempo de vida cada sección de los filos de corte, de forma
circular, del medio de procesamiento. Por otra parte, se elimina el
reglaje (volteo), que debe ser llevado a cabo manualmente en la
mayoría de los casos, de la plaqueta de corte reversible, puesto
que se garantiza, por medio del alojamiento rotativo, un arrastre
libre en rotación de la plaqueta de corte reversible con ocasión del
procesamiento con arranque de viruta de una pieza. El ángulo de
paso (ángulo libre), así como el reglaje del eje de rotación en el
útil, con relación al plano tangencial, en lo que se refiere al eje
de rotación del útil (cabezal portacuchillas) es decisivo para el
sentido de rotación y para la velocidad relativa del movimiento de
rotación de la plaqueta de corte reversible durante el procesamiento
con arranque de viruta.
Por medio de la disposición, de conformidad con
la invención, de la plaqueta de corte reversible sobre un elemento
portante, no se aloja la plaqueta de corte reversible de una manera
directamente rotativa, sino que se fija sobre un elemento portante,
que está alojado de forma rotativa en el útil. En este caso, el
alojamiento rotativo del elemento portante en el útil puede ser
realizado de una manera considerablemente más precisa que el de una
plaqueta de corte reversible, que rota libremente de forma directa,
como se ha descrito, por ejemplo, en la publicación DD 118 543.
Cuando se lleva a cabo una realización precisa del ajuste del
elemento portante con su muñón del árbol en un agujero de
alojamiento en el útil, se evitan marcas producidas por las
vibraciones sobre la superficie de la pieza, incluso con elevados
volúmenes de viruta, es decir con profundidades de corte o bien con
avances grandes.
Por otra parte, es ventajoso que, con ocasión de
una posible rotura del útil, es decir con ocasión de una aplicación
demasiado brusca del cabezal portacuchillas sobre la superficie de
la pieza, el elemento portante, que está dispuesto entre la
plaqueta de corte reversible y el útil, ejerza una función
protectora de tal naturaleza que, se eviten ampliamente
desperfectos sobre el útil (cabezal portacuchillas). Las plaquetas
de corte reversibles pueden ser empleadas todavía, frecuentemente,
puesto que la energía de deformación es absorbida esencialmente por
el elemento portante con ocasión de una rotura del útil de este
tipo. Una vez recambiado el elemento de portante y, en caso dado,
la plaqueta de corte reversible, el útil puede ser utilizado de
nuevo.
Como consecuencia de que el elemento portante
presenta una superficie de asiento para la plaqueta de corte
reversible en forma de disco circular, son transmitidas extensamente
las fuerzas, que actúan sobre la plaqueta de corte reversible
durante el procesamiento con arranque de viruta, a través de la
superficie de asiento hasta el elemento portante. Por consiguiente,
pueden ser derivadas de una manera ampliamente rígida hasta el útil
(cabezal portacuchillas) los momentos de vuelco, que actúan, de
manera especial, sobre la plaqueta de corte reversible
correspondiente. De manera correspondiente se reduce el peligro de
las marcas producidas por las vibraciones sobre la superficie de la
pieza. Como consecuencia puede aumentar todavía más el volumen de
viruta durante el procesamiento con arranque de viruta.
Cuando se haya previsto entre el muñón del árbol
y el agujero ciego un dispositivo de retención ajustable entre una
posición de apertura y una posición de cierre, con objeto de llevar
a cabo rápidamente el recambio del elemento portante, que está
equipado con la plaqueta de corte reversible, podrá realizarse un
recambio rápido con un alojamiento rotativo de este tipo, en el que
puede recambiarse respectivamente una plaqueta de corte reversible,
fijada sobre un elemento portante, en el útil por medio del recambio
de la unidad constituida por el elemento portante/plaqueta de corte
reversible. Por lo tanto, cuando se produzca el desgaste de las
plaquetas de corte reversibles podrá llevarse a cabo un recambio muy
rápido de las plaquetas de corte reversibles de tal manera, que los
tiempos de detención para la máquina con arranque de viruta pueden
ser acortados considerablemente frente a lo que ocurre en el caso
del recambio tradicional de las plaquetas de corte reversibles. Por
otra parte, pueden mantenerse en reserva diversas plaquetas de
corte reversibles sobre elementos portantes a modo de unidad
constituida por el elemento portante/plaqueta de corte reversible,
que pueden ser recambiados entonces de conformidad con las
necesidades del procesamiento.
En una primera forma de realización, el
dispositivo de retención está constituido por una bola, que está
sometida a una tensión previa por medio de un resorte, y por una
ranura anular, que está tallada en el muñón del árbol, estando
dispuesta en el útil la bola, que está sometida a una tensión previa
por medio de un resorte, en un agujero de alojamiento, que está
esencialmente orientado de forma radial con respecto al muñón del
árbol y con respecto al agujero y, cuando el dispositivo de
retención funciona reglamentariamente en la posición de cierre, la
bola penetra en la ranura anular. Por consiguiente, la bola provoca
un cierre de retención en la posición reglamentaria del elemento
portante en el cabezal portacuchillas. Con objeto de llevar a cabo
el recambio del elemento portante, éste es retirado del ajuste de
precisión en el cabezal portacuchillas contra la solicitación
elástica de la bola.
En una forma alternativa de realización, el
dispositivo de retención está constituido por un pasador, que está
alojado de forma elástica, que está dispuesto esencialmente de forma
tangencial con respecto al muñón del árbol/agujero ciego y por una
ranura anular, que está tallada en el muñón del árbol, penetrando el
pasador en la ranura anular en caso de funcionamiento
reglamentario. En el caso de una construcción de este tipo puede
ser liberada la posición de retención libremente rotativa por medio
de la compresión manual del pasador, que está alojado de forma
elástica, contra su fuerza elástica, con objeto de llevar a cabo el
recambio del elemento portante con la plaqueta de corte reversible.
Tras la inserción del elemento portante de recambio con nueva
plaqueta de corte reversible, el pasador se enclava automáticamente
en la ranura anular en el muñón del árbol del elemento portante
cuando se libera el pasador de tal manera, que se garantiza una
fijación con un ajuste de precisión de la plaqueta de corte
reversible, que está fijada sobre el elemento portante, con una
rotación simultánea admisible alrededor del eje de simetría.
Como consecuencia de que el muñón del árbol o de
que todo el elemento portante con el muñón del árbol está fabricado
con bronce, se consigue un alojamiento deslizante del elemento
portante en el útil con ajuste de precisión y duradero. En este
caso, el muñón del árbol, que está fabricado con un material
(bronce) rígido, resistente al desgaste por rozamiento, sirve como
pieza de desgaste perdida más blanda, que no genera ningún desgaste
por rozamiento digno de consideración en el útil (cabezal
portacuchillas). Los elementos portantes tienen que ser recambiados
de vez en cuando, una vez que se alcance una tolerancia de desgaste
por rozamiento.
De manera alternativa, el elemento portante y la
plaqueta de corte reversible están fabricados de una sola pieza a
partir de un material compuesto. En este caso, se combina un
material, que es más adecuado como útil de corte, con un material,
que es adecuado como elemento portante. De forma alternativa, la
zona del elemento portante también puede estar recubierta
adecuadamente. En el caso de una configuración en una sola pieza,
es posible, evidentemente, únicamente un intercambio completo de la
unidad constituida por el elemento portante/plaqueta de corte
reversible.
En una configuración más complicada, el elemento
portante también puede estar dispuesto apoyado por medio de un
rodamiento de bolas en el útil.
Con objeto de provocar durante el procesamiento
con arranque de viruta un movimiento de rotación, dirigido hacia el
interior, de la unidad constituida por la plaqueta de corte
reversible / elemento portante, se ha configurado el útil en forma
de cabezal portacuchillas, que se hace girar alrededor de un eje de
rotación durante el fresado, estando dispuesto en una posición
desplazada hacia el interior el eje en la dirección tangencial con
respecto al eje de rotación o en un primer ángulo con un valor de
hasta 30º, especialmente con un valor de hasta 10º en el plano
radial del eje de rotación a partir de la dirección tangencial en el
sentido del movimiento de la cuchilla, por encima de la superficie
de la pieza.
Como consecuencia de que el eje está dispuesto
sobre la superficie de la pieza inclinadamente desde el plano
radial con respecto al eje de rotación con un segundo ángulo,
comprendido entre 0º y 30º, de manera especial comprendido entre 5º
y 15º, con su extremo, que porta a la plaqueta de corte reversible,
se genera un ángulo de paso de la cuchilla, que está formada sobre
la plaqueta de corte reversible, que posibilita un arranque efectivo
de la viruta sobre la superficie de la pieza.
La invención se describe de una forma más
detallada a continuación en tres ejemplos de realización por medio
de los dibujos adjuntos.
En éstos se muestra:
en la figura 1 un útil de fresado en una primera
forma de realización en vista parcialmente seccionada, con cinco
plaquetas de corte reversibles,
en la figura 2 el cabezal portacuchillas, que
está representado en la figura 1, a lo largo de una sección definida
en la figura 1 con A-A,
en la figura 3 un elemento portante en una
primera forma de realización, en una representación en sección
longitudinal a escala ampliada,
en la figura 4 una vista parcial de un útil de
fresado en una segunda configuración con dispositivo de retención de
recambio rápido y
en la figura 5 un detalle de una tercera forma
de realización de un útil de fresado con un dispositivo de retención
de recambio rápido.
En la figura 1 se ha representado un útil en
forma de un cabezal portacuchillas 1 en una vista sobre su
superficie de procesamiento 100. El cabezal portacuchillas 1
presenta un cuerpo portacuchillas 10, que está constituido por un
acero para útiles adecuado, que tiene en el ejemplo de realización
representado esencialmente la forma de un tronco de cono, tal como
puede verse en la figura 1 y en la representación en sección
transversal en la figura 2 a lo largo de la línea
A-A, que está representada en la figura 1. En este
caso, el lado del cuerpo portacuchillas 10, que presenta un
diámetro mayor, es el lado de procesamiento 100 del cabezal
portacuchillas 1, que yace sobre una pieza para llevar a cabo el
procesamiento con arranque de viruta, por ejemplo para el fresado
frontal, cuando se utilice el cabezal portacuchillas 1 de forma
reglamentaria. En la figura 1, este lado de procesamiento 100 es el
lado visto, en la figura 2 éste es el límite del cuerpo
portacuchillas 10, que está representado en la parte superior en
sección transversal.
Por consiguiente, el cuerpo portacuchillas 10
está constituido con simetría de rotación con respecto a un eje de
rotación X, que está configurado ortogonalmente con respecto al lado
de procesamiento 100. Coaxialmente con respecto a este eje de
rotación X se ha previsto un alojamiento 15 para llevar a cabo la
fijación sobre un árbol, no representado, de una máquina
herramienta.
Por otra parte, la figura 1 muestra cinco
entalladuras 11, que están distanciadas de forma uniforme entre sí
en el cuerpo portacuchillas 10, que forman una cavidad para llevar a
cabo el alojamiento de las plaquetas de corte reversibles 2 sobre
el cuerpo portacuchillas 10. Cada entalladura 11 tiene una
superficie de asiento 12, que está dirigida aproximadamente en un
plano axial con respecto al eje de rotación X, cuya superficie de
asiento está orientada con un ángulo de \alpha = 4º con respecto
al plano axial en el ejemplo de realización representado. Por otra
parte, esta superficie de asiento 12 está inclinada alrededor del
correspondiente eje radial con un ángulo de corte positivo de
\beta = 8º (véase la figura 2). Esta disposición angular del
ángulo de paso de la plaqueta de corte reversible 2 en el cabezal
portacuchillas 1 y, por consiguiente, de su ángulo de paso sobre la
superficie de la pieza, depende de una pluralidad de factores, tal
como por ejemplo de la geometría de la plaqueta de corte reversible
2 empleada, de la finalidad de aplicación deseada, especialmente
del material que debe ser procesado, de la finalidad del
procesamiento, del volumen deseado de la viruta, de la calidad
superficial que debe ser alcanzada, etc. Por lo tanto, estos ángulos
pueden variar considera-
blemente.
blemente.
La plaqueta de corte reversible 2 tiene un filo
de corte 21 periférico circular, que está configurado simétricamente
con respecto a un eje Y, que corresponde al eje de rotación de la
plaqueta de corte reversible 2. En el ejemplo de realización
representado, la plaqueta de corte reversible 2 tiene la forma de un
tronco de cono ligeramente pronunciado o tiene la forma
aproximadamente de un disco circular con un lado posterior 22 plano,
que sirve como superficie de apoyo.
Se ha dispuesto ortogonalmente en la superficie
de asiento 12 un agujero ciego 13 en el cuerpo portacuchillas 10,
como ha sido representado en la figura 1, en una sección transversal
parcial, y en la figura 2. Por otra parte, se ha dispuesto
perpendicularmente con respecto al agujero ciego 13 un agujero de
pasador 14, que atraviesa en parte al agujero ciego 13. En el
ejemplo de realización, que está representado en las figuras 1 y 2,
el agujero de pasador 14 está orientado paralelamente con respecto
al eje de rotación X del cabezal portacuchillas 1. De manera
alternativa, el agujero 13 puede estar configurado también como
agujero escalonado taladrado con un diámetro disminuido a través del
cuerpo portacuchillas 10.
De manera alternativa, el agujero de pasador 14
puede estar dispuesto, así mismo, en el cuerpo portacuchillas 10 en
dirección radial con respecto al eje de rotación X, preferentemente
desde el lado interior del cuerpo portacuchillas 10 en la zona del
alojamiento 15, tal como se ha representado en la figura 4 en una
vista parcial seccionada de un cabezal portacuchillas 1' en una
segunda forma de realización.
Tal como se ha representado en la vista de la
figura 1, la plaqueta de corte reversible 2, de conformidad con la
invención, no está alojada de forma rotativa directamente sobre el
cabezal portacuchillas 1. Por el contrario, la plaqueta de corte
reversible 2 está fijada sobre un elemento portante 3, que está
alojado de forma rotativa en el agujero 13 en el cuerpo
portacuchillas 10. El elemento portante 3 es una pieza con simetría
cilíndrica, que tiene un muñón de árbol 31, un plato de asiento 32
así como un alojamiento de centraje 33 para la plaqueta de corte
reversible 2, tal como puede verse en la figura 3. En el alojamiento
de centraje 33 se ha dispuesto un agujero ciego 34 con rosca,
coaxialmente con respecto al eje del cilindro del elemento portante
3, que coincide con el eje de rotación Y.
La plaqueta de corte reversible 2 es insertada
sobre el alojamiento de centraje 33 y es sujetada rígidamente
(véase también la figura 5) por medio de un tornillo, no
representado, que engrana con rosca en el agujero ciego 34, sobre
el elemento portante 3 con asiento del lado posterior 22 de la
plaqueta de corte reversible 2. El muñón del árbol 31 del elemento
portante 3 presenta una ranura anular 35 periférica. El eje de
simetría (eje del cilindro) del elemento portante 3 forma el eje de
rotación Y de la plaqueta de corte reversible 2.
\newpage
El elemento portante 3, que está equipado con la
plaqueta de corte reversible, es insertado en el agujero ciego 13
del cabezal portacuchillas 1 y, de conformidad con la configuración
de las figuras 1 y 2, se fija con un tornillo prisionero 16, que
puede ser enroscado en el agujero de pasador 14. En este caso, el
tornillo prisionero 16 engrana en la ranura anular 35 del muñón del
árbol 31 del elemento portante 3 de tal manera, que el elemento
portante 3 está fijado con la plaqueta de corte reversible 2 de
forma libremente rotativa sobre el cabezal portacuchillas 1.
En la configuración alternativa, de conformidad
con la figura 4, se ha dispuesto en el cabezal portacuchillas 1',
representado en dicha figura, un agujero de pasador 14' en
orientación radial con respecto al eje de rotación X del cabezal
portacuchillas 1'. En este agujero de pasador 14' se ha insertado un
pasador 17 cilíndrico, que está sometido a una tensión por medio de
un resorte, cuya sección cilíndrica coopera en la posición normal
no accionada (sometida a una tensión elástica) con la ranura anular
35 del elemento portante 3 de tal manera, que el elemento portante
3, que está dotado con la plaqueta de corte reversible 2, está
alojado de forma libremente rotativa pero segura en el agujero
ciego 13. Cuando se lleva a cabo el accionamiento manual del pasador
17 contra la fuerza producida por el resorte, el pasador 17 es
desplazado en el sentido de la flecha Z hasta el agujero de pasador
14' de tal manera, que una ranura anular 18, que está excavada en el
pasador 17, queda alineada con el agujero ciego 13 de tal manera,
que se elimina el engrane con la ranura anular 35 del elemento
portante 3 y el elemento portante 3 puede ser retirado del agujero
ciego 13.
Por lo tanto, la configuración de conformidad
con la figura 4, permite un recambio rápido del elemento portante
3, que está dotado con la plaqueta de corte reversible 2, por
ejemplo cuando se alcanza el límite de desgaste por rozamiento de
los filos de corte 21 de la plaqueta de corte reversible 2. Por
medio del simple accionamiento manual para desenclavar al elemento
portante 3 sobre el cabezal portacuchillas 1', el ajustador del útil
puede llevar a cabo rápidamente los pasos necesarios con ocasión de
que se requiera un recambio de las plaquetas de corte reversibles 2
y puede proseguir inmediatamente a continuación la producción
adicional con una nueva unidad insertada constituida por elemento
portante / plaquetas de corte reversibles. La detención temporal de
la máquina herramienta para llevar a cabo el recambio de las
plaquetas de corte reversibles está minimizada, con lo cual se
generan considerables ventajas económicas. Las plaquetas de corte
reversibles 2 pueden mantenerse almacenadas en estado premontado
sobre elementos portantes 3 adecuados para llevar a cabo un
recambio.
En la figura 5 se ha representado un dispositivo
de retención para recambio rápido con el elemento portante 3
correspondiente, en un detalle de un útil de fresado 1''. El
dispositivo de retención, de conformidad con este ejemplo de
realización, presenta una bola 19, que está alojada bajo la tensión
de un resorte en el cuerpo portacuchillas 10 en un agujero de
alojamiento 191, que está dispuesta de tal modo que coopera con la
ranura anular 35 del elemento portante 3 para llevar a cabo la
fijación libremente rotativa del elemento portante en el agujero
13. Cuando se lleva a cabo la inserción del elemento portante 3 en
el agujero 13, la bola 19, que está guiada en el agujero de
alojamiento 191 en el cabezal portacuchillas 1'', retorna
elásticamente y, cuando se produce la inserción completa del
elemento portante 3 en la ranura anular 35, salta sobre el muñón
del árbol 31, con objeto de alcanzar la fijación libremente
rotativa. Cuando se retira del elemento portante 3, tiene que ser
vencida la fuerza elástica de la bola 19, que está insertada en la
ranura anular 35.
Por otra parte, en la figura 5 se ha
representado la plaqueta de corte reversible 2, que está montada
fijamente sobre el alojamiento de centraje 33 sobre el elemento
portante 3. Por lo tanto, la plaqueta de corte reversible 2 forma
una unión rígida con el elemento portante 3 con su lado posterior
plano, que yace sobre los platos de asiento 32. De la misma manera,
el plato de asiento 32 se apoya por el lado situado en la parte
interna, sobre el cabezal portacuchillas 1'' cuando el elemento
portante 3 está completamente insertado en el agujero 13. Por lo
tanto, pueden ser transmitidas las considerables fuerzas, que actúan
sobre la plaqueta de corte reversible 2, sin juego hasta el cabezal
portacuchillas cuando se lleva a cabo un procesamiento con arranque
de viruta. Así mismo, los momentos de vuelvo, que actúan en parte
sobre la plaqueta de corte reversible 2 o bien sobre el elemento
portante 3, pueden ser soportados extensamente en el agujero 13 a
través de la placa de asiento 32 sobre el cuerpo portacuchillas 10
y sobre el muñón del árbol 31 y pueden ser conducidos hasta el
cabezal portacuchillas. Como lo tanto, se evita ampliamente el
peligro de las marcas producidas por las vibraciones sobre la
superficie de la pieza cuando se lleva a cabo el procesamiento con
arranque de viruta. Esta función protectora del elemento portante 3
se produce en todas las configuraciones de conformidad con la
invención.
Se ha observado en un prototipo que puede ser
aplicada sin problemas una velocidad de corte de hasta 500 m/min,
en el caso de un elemento portante 3 de bronce con una plaqueta de
corte reversible 2 de metal duro, montada sobre el anterior, en un
cabezal portacuchillas de 5 brazos, con un diámetro de 100 mm, de
acuerdo con el ejemplo de realización que está representado en la
figura 1, con una anchura de fresado completa. En el caso de un
avance del diente FZ = 0,8 mm, lo que corresponde a un avance por
vuelta del cabezal portacuchillas de 4,0 mm, no se forman marcas
producidas por las vibraciones sobre la superficie de la pieza en
procesamiento correspondiente a una pieza de acero St52. El tiempo
de vida de las plaquetas de corte reversibles supone al menos 200 m
con anchura de fresado completa.
\newpage
- 1,1',1''
- Cabezal portacuchillas, útil (de fresado y/o de torneado)
- 10
- Cuerpo portacuchillas
- 100
- Superficie de procesamiento, lado de procesamiento
- 11
- Entalladura
- 12
- Superficie de asiento
- 13
- Agujero, agujero ciego
- 14,14'
- Agujero de pasador
- 15
- Alojamiento
- 16
- Tornillo prisionero
- 17
- Pasador
- 18
- Ranura anular
- 19
- Bola
- 191
- Agujero de alojamiento
- 2
- Plaqueta de corte reversible
- 21
- Cuchilla, filo de corte
- 22
- Lado posterior
- 3
- Elemento portante
- 31
- Muñón del árbol
- 32
- Placa de asiento
- 33
- Alojamiento de centraje
- 34
- Agujero ciego
- 35
- Ranura anular
- X
- Eje de rotación del cabezal portacuchillas
- Y
- Eje de rotación de la plaqueta de corte reversible
- Z
- Flecha
Claims (6)
1. Útil de fresado y/o de torneado (1) para el
procesamiento de piezas con arranque de viruta, del tipo que
comprende al menos, una plaqueta de corte reversible (2), que tiene
forma de disco circular, que está alojada sobre el útil (1) de forma
libremente rotativa alrededor de un eje (Y), cuya plaqueta de corte
reversible presenta una cuchilla (21), que está configurada con
simetría de rotación con respecto al eje (Y) y que se mueve con su
cuchilla (21) relativamente con respecto a una superficie de la
pieza que debe ser procesada, y la plaqueta de corte reversible (2)
presenta un elemento portante (3), que forma un muñón del árbol
(31), que es coaxial con respecto al eje (Y), cuyo muñón del árbol
está guiado de manera rotativa en un agujero (13) en el útil (1),
caracterizado porque el elemento portante (3) presenta una
superficie de asiento para la plaqueta de corte reversible (2), que
tiene forma de disco circular, para llevar a cabo extensamente la
transmisión de las fuerzas que actúan sobre la plaqueta de corte
reversible cuando se lleva a cabo el procesamiento con arranque de
viruta, a través de la superficie de asiento hasta el elemento
portante (3), y estando previsto entre el muñón del árbol (31) y el
agujero ciego (13) un dispositivo de retención, que puede ser
ajustado entre una posición de apertura y una posición de cierre,
con objeto de llevar a cabo un recambio rápido del elemento portante
(3), que está equipado con la plaqueta de corte reversible (2).
2. Útil de fresado y/o de torneado según la
reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
retención está constituido por una bola (19), que está sometida a
una tensión previa por medio de un resorte, y por una ranura anular
(35), que está tallada en el muñón del árbol (31), estando dispuesta
en el útil (1) la bola (19), que está sometida a una tensión previa
por medio de un resorte, en un agujero de alojamiento (191), que
está orientado esencialmente de forma radial con respecto al muñón
del árbol (31) y con respecto al agujero (13) y la bola (19) penetra
en la ranura anular (35) en el caso de un funcionamiento
reglamentario en la posición de cierre del dispositivo de
retención.
3. Útil de fresado y/o de torneado según la
reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de
retención está constituido por un pasador (17), que está alojado de
forma elástica, que está dispuesto esencialmente de forma tangencial
con respecto al muñón del árbol (31) y con respecto al agujero ciego
(13), y por una ranura anular (35), que está tallada en el muñón del
árbol (31), penetrando el pasador (17) en la ranura anular (35)
durante el funcionamiento reglamentario en la posición de cierre del
dispositivo de retención.
4. Útil de fresado y/o de torneado según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
muñón del árbol (31) o el conjunto del elemento portante (3) con el
muñón del árbol (31) está fabricado a partir de un material rígido,
resistente al desgaste por rozamiento, por ejemplo el bronce.
5. Útil de fresado y/o de torneado según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
configurado en forma de cabezal portacuchillas (1), que gira
alrededor de un eje de rotación (X) con ocasión del fresado, estando
dispuesto por encima de la superficie de la pieza el eje
(Y)en una posición desplazada hacia el interior, en la
dirección tangencial con respecto al eje de rotación (X) o en un
primer ángulo (\alpha) de hasta 30º inclusive, de manera especial
de hasta 10º inclusive en el plano radial del eje de rotación (X)
desde la dirección tangencial en el sentido del movimiento de la
cuchilla (21).
6. Útil de fresado y/o de torneado según la
reivindicación 6, caracterizado porque el eje (Y) está
dispuesto inclinadamente sobre la superficie de la pieza a partir
del plano radial con respecto al eje de rotación (X) con un segundo
ángulo (\beta) comprendido entre 0º y 30º, de manera especial
comprendido entre 5º y 15º con su extremo, que porta a la plaqueta
de corte reversible (2).
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