ES2453366T3

ES2453366T3 - Procedimiento para disponer insertos en una broca

Info

Publication number: ES2453366T3
Application number: ES07851052.6T
Authority: ES
Inventors: Kazuchika Nasu; Atsuhiko Maeta
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2014-04-07
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: CN101547763B; EP2098319A4; CN101547763A; IL199432A; US20100034606A1; EP2098319A1; US8388278B2; EP2098319B1; JP4976181B2; JP2008178967A; WO2008078696A1

Abstract

Procedimiento para disponer insertos en una broca intercambiable, que comprende las etapas de: disponer un primer inserto intercambiable (5-1) y un segundo inserto intercambiable (5-2) en un extremo de un cuerpo principal de la broca (1) en posiciones en las que las distancias desde un centro de rotación (O) son distintas entre sí y que se encuentran separadas entre sí media vuelta en la dirección circunferencial de la broca, posicionar el segundo inserto intercambiable (5-2) en un lado exterior de la broca de manera que se proyecte hacia adelante en una dirección axial desde el primer inserto intercambiable (5-1) en un lado interior de la broca, de manera que una esquina extrema exterior (9a) del segundo inserto intercambiable (5-2) se acople a una pieza de trabajo primero, y establecer una relación entre una contribución de corte (A) de un borde de corte central (8) formado en el primer inserto intercambiable (5-1) y una contribución de corte (B) de un borde de corte periférico (9) formado en el segundo inserto intercambiable (5-2) en el rango de A:B >= 52:48 a 55:45; disponer el primer y el segundo inserto intercambiable (5-1 y 5-2) en posiciones en las que la relación entre las contribuciones de corte del borde de corte central (8) y el borde de corte periférico (9) se mantiene dentro del rango de A:B>= 52:48 a 55:45 cuando varía un diámetro exterior de la broca intercambiable y caracterizado por el hecho de mantener la relación de las contribuciones de corte del borde de corte y el borde de corte periférico dentro del rango de A:B>= 52:48 a 55:45 variando las posiciones en las que tanto el borde de corte periférico como el borde de corte central están fijos, al variar un diámetro exterior de la broca intercambiable.

Description

Procedimiento para disponer insertos en una broca. Campo tecnico La presente invencion se refiere a un procedimiento segun el preambulo de la reivindicacion 1 para disponer insertos en una broca intercambiable que tiene un rendimiento de corte estable y es capaz de suprimir la generacion de rebabas en una salida del orificio sin variar el rendimiento de corte estable de la broca incluso despues de variar el diametro de la broca. Antecedentes De US-A-4844643 es conocido un procedimiento de ejemplo. Ejemplos de brocas intercambiables utilizadas para la formacion de orificios en metal incluyen las brocas descritas en los documentos de patente 1 y 2 que se indican a continuacion y las brocas que se muestran en las figuras 16 y

17. En estas brocas se utiliza en combinacion un par de insertos intercambiables en forma de placa 5 (vease las figuras 16 y 17 para el numero de referencia) que tienen un orificio de fijacion en el centro. Los insertos intercambiables 5 estan dispuestos en un extremo de un cuerpo principal de la broca 1 en posiciones en las que las distancias desde el centro de la broca difieren entre si y en fases que se diferencian entre si 180° en la direccion circunferencial de la broca. El inserto intercambiable en el lado interior de la broca forma un borde de corte central 8 y el inserto intercambiable en el lado exterior de la broca forma un borde de corte periferico 9. En este tipo de broca, por lo general, el diametro de la broca se varia (se forman brocas que tienen diametros exteriores diferentes) utilizando insertos intercambiables con la misma especificacion tal como sigue. Es decir, tal como se muestra en la figura 18, el diametro de la broca (1/2D en la figura muestra el radio de la broca) varia moviendo el borde de corte periferico 9 en la direccion radial mientras que el borde de corte centrar 8 queda fijo. Ademas, cuando los bordes se acoplan a una pieza de trabajo, una seccion central del borde de corte central 8 o una seccion central del borde de corte periferico 9 se acopla a la pieza de trabajo primero. Documento de Patente 1: Patente Japonesa n° 2704917 Documento de Patente 2: Solicitud de Patente Japonesa no examinada n° de publicacion 11-235606 Descripcion de la invencion Problemas a resolver por la invencion En la broca intercambiable de la tecnica relacionada descrita en el Documento de Patente 1, una seccion central del borde de corte central o el borde de corte periferico se acopla a la pieza de trabajo primero. Por lo tanto, la resistencia de corte (componente de la fuerza horizontal) en el momento de acoplamiento no es estable. Esto da lugar a problemas tales como variaciones en el diametro del orificio de entrada y a un aumento de la rugosidad de la superficie en el lado de entrada del orificio. Ademas, en el caso en el que se forma un orificio pasante, el equilibrio de corte se perturba cuando la broca sale de la pieza de trabajo, lo que da lugar a variaciones en el diametro del orificio de salida y a un aumento de la rugosidad de la superficie. Cuando la broca sale de la pieza de trabajo, una seccion periferica exterior de la broca sale mas tarde y se genera una fuerza que empuja la broca hacia el interior desde el lado exterior. Por lo tanto, el diametro del orificio tiende a reducirse en el lado de salida. Entonces, al sacar la broca del orificio a menudo se forman las denominadas marcas de retorno en la superficie interior del orificio. Ademas, cuando la broca sale de la pieza de trabajo se generan facilmente rebabas. Mas concretamente, como que la seccion periferica exterior sale mas tarde, las piezas delgadas de material que no pueden cortarse facilmente se mantienen en posiciones en las que la seccion periferica exterior sale de la pieza de trabajo. Las piezas de material se dejan sin cortar en el borde de salida de un orificio 11 formado en una pieza de trabajo W, como se muestra en la figura 19, y en consecuencia se forman rebabas 12. Ademas, en el procedimiento descrito anteriormente para variar el diametro de la broca de acuerdo con la tecnica relacionada, solamente el borde de corte periferico se mueve en la direccion radial mientras que el borde de corte central es fijo. Por lo tanto, cuando el borde de corte periferico se mueve, la relacion de contribucion de corte (A:B en la figura 18) entre el borde de corte central y el borde de corte periferico varia, y en consecuencia varia el equilibrio de corte. Como resultado, el rendimiento de la broca (diametro de orificio y resistencia de corte) variara. El objetivo de la presente invencion es un procedimiento para disponer insertos en una broca intercambiable que tiene bordes de corte formados por una pluralidad de insertos intercambiables y que proporciona un rendimiento estable de manera que se mejora la precision del diametro del orificio de entrada y el diametro del orificio de salida y puede eliminarse la generacion de rebabas en el orificio, y para mantener el rendimiento de corte estable incluso despues de variar el diametro de la broca.

Medios para resolver los problemas

Con el fin de lograr el objetivo descrito anteriormente, una broca intercambiable que incluye por lo menos dos insertos intercambiables poligonales dispuestos en un extremo de un cuerpo principal de la broca en posiciones en las que las distancias desde un centro de la broca difieren entre si esta estructurada tal como sigue. Es decir, una contribucion de corte de uno de los insertos intercambiables que esta dispuesto en un lado interior de la broca es mayor que una contribucion de corte de otro de los insertos intercambiables que esta dispuesto en un lado exterior de la broca respecto al inserto intercambiable en el lado interior de la broca, y el inserto intercambiable dispuesto en el lado exterior de la broca se proyecta hacia adelante en una direccion axial desde el inserto intercambiable dispuesto en el lado interior de la broca. Ademas, una esquina extrema exterior del inserto intercambiable en la posicion mas externa se encuentra en una posicion mas adelantada de manera que la esquina extrema exterior se acopla a una pieza de trabajo primero.

Realizaciones preferidas de la broca son tal como sigue:

(1): Los insertos intercambiables incluyen dos insertos intercambiables que son un primer y un segundo inserto intercambiable dispuestos en el extremo del cuerpo principal de la broca en posiciones separadas entre si media vuelta en la direccion circunferencial de la broca. El primer inserto intercambiable esta dispuesto en el lado interior de la broca y forma un borde de corte central. El segundo inserto intercambiable esta dispuesto en el lado exterior de la broca y forma el borde de corte periferico. Una relacion entre la contribucion de corte del borde de corte central y la contribucion de corte del borde de corte periferico se establece en el rango de A:B = 52:48 a 55:45.

(2): El primer y segundo inserto intercambiable son insertos que tienen en forma de paralelogramo que presenta la misma especificacion. El borde de corte central esta formado por un nervio en un lado largo que incluye una esquina en angulo obtuso del correspondiente inserto en forma de paralelogramo e inclinado de manera que un extremo exterior del borde de corte central se proyecta en la direccion radial hacia adelante en la direccion axial. El borde de corte periferico esta formado por un nervio en un lado corto que incluye una esquina en angulo agudo del inserto en forma de paralelogramo correspondiente e inclinado en la misma direccion que la direccion en la que se encuentra inclinado el borde de corte central.

(3): Se disponen unas entalladuras de descarga de virutas en una periferia exterior del cuerpo principal de la broca. Las entalladuras son estrias helicoidales que se extienden sustancialmente 1/4 de vuelta alrededor del cuerpo principal de la broca 1, y un punto de inicio de elevacion en un extremo de terminacion de cada entalladura helicoidal se establece en una posicion separada entre 85° y 95° del borde de corte periferico en la direccion circunferencial.

Para eliminar la variacion en el rendimiento de corte cuando se varia el diametro de la broca, la presente invencion propone un procedimiento para disponer insertos en una broca intercambiable segun la reivindicacion 1.

Ventajas

De acuerdo con la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion, la esquina extrema exterior del inserto intercambiable en la posicion mas externa se encuentra dispuesta en una posicion mas adelantada, de manera que la esquina extrema exterior se acopla a la pieza de trabajo primero. Por lo tanto, la resistencia de corte (componente horizontal) en el momento del acoplamiento es estable. Cuando la broca de acuerdo con la tecnica relacionada se acopla a una pieza de trabajo, el punto de acoplamiento se mueve hacia el lado exterior y una componente de la fuerza horizontal interior (direccion desde la periferia exterior al centro) aplicada a la seccion de acoplamiento varia. Esto da lugar a una alteracion en el equilibrio de corte. En cambio, de acuerdo con la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion, la esquina extrema exterior del inserto intercambiable en la posicion mas externa se acopla a la pieza de trabajo primero. Por lo tanto, la variacion en la componente de la fuerza horizontal que se produce cuando la broca se acopla a la pieza de trabajo puede reducirse y puede mantenerse la estabilidad de procesamiento.

Ademas, en un proceso de formacion de un orificio pasante, el extremo exterior del borde de corte periferico sale primero. Por lo tanto, puede reducirse la tendencia de que el diametro del orificio de salida se reduzca y puede mejorarse la precision del diametro del orificio de salida. Ademas, puede suprimirse la generacion de marcas de retorno y rebabas.

En el caso en el que el borde de corte central esta formado por el primer inserto intercambiable, el borde de corte periferico esta formado por el segundo inserto intercambiable, y la relacion entre la contribucion de corte A del borde de corte central y la contribucion de corte B del borde de corte periferico se encuentra en el rango de A:B = 52:48 a 55:45, el empuje y la componente de la fuerza horizontal aplicada en el proceso de corte puede reducirse. Por lo tanto, la estabilidad del proceso de corte puede aumentar particularmente.

Ademas, en el caso en el que el borde de corte central esta formado por un nervio en el lado largo de uno de los insertos en forma de paralelogramo con la misma especificacion y el borde de corte periferico esta formado por un nervio a un lado corto del otro de los insertos con forma de paralelogramo, el numero de tipos de insertos intercambiables que se utilizan puede reducirse y en consecuencia puede obtenerse una repercusion economica.

Las entalladuras helicoidales previstas en la periferia exterior del cuerpo principal de la broca pueden formarse de manera que se extiendan aproximadamente 1/4 de vuelta alrededor del cuerpo principal de la broca y un punto de inicio de elevacion de cada entalladura en un extremo de terminacion del mismo puede estar en una posicion separada entre 85° y 95° del borde de corte periferico en la direccion circunferencial. En tal caso, en una vista frontal de la broca, los extremos de terminacion de las superficies del cuerpo principal de la broca se encuentran en ambos lados respecto a la direccion en la que se aplica la componente de la fuerza horizontal en el proceso de formacion del orificio, y partes del cuerpo principal de la broca estan dispuestas en esas posiciones. Por lo tanto, la seccion extrema de la base del cuerpo principal de la broca tiene fuerza suficiente para soportar la componente de la fuerza horizontal y puede suprimirse la vibracion del cuerpo principal de la broca debido a la componente de la fuerza horizontal.

De acuerdo con el procedimiento para disponer insertos de la presente invencion, incluso si el diametro de la broca varia, la relacion entre las contribuciones de corte del borde de corte central y el borde de corte periferico se mantiene igual a la relacion establecida antes de que el diametro de la broca varie. Por lo tanto, puede evitarse la variacion en el rendimiento debido a la variacion en la relacion entre las contribuciones de corte y puede obtenerse un rendimiento de corte estable incluso despues de variar el diametro de la broca. Por lo tanto, puede suprimirse la variacion en la exactitud de los orificios.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista lateral de un ejemplo de una broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion. La figura 2 es una vista lateral de la broca en el estado en el que la broca se gira 180° desde la posicion mostrada en la figura 1. La figura 3 es una vista frontal de la broca mostrada en la figura 1. La figura 4 es una vista lateral ampliada de una seccion extrema de la broca mostrada en la figura 2. En la figura 5, (a) es una vista frontal que ilustra la relacion posicional entre un borde de corte periferico y unos extremos terminales de entalladuras helicoidales, y (b) es una vista en seccion desarrollada de los extremos terminales de las entalladuras de descarga de virutas. En la figura 6, (a) es un diagrama que ilustra los lugares geometricos de un borde de corte central y el borde de corte periferico y (b) es un diagrama que ilustra los lugares geometricos del borde de corte central y el borde de corte periferico despues de variar el diametro de la broca. La figura 7 es un diagrama que ilustra los resultados de medicion de empuje y componente de la fuerza horizontal que se aplica cuando se utilizan brocas de muestra que tienen un diametro de 18,5 mm. La figura 8 es un diagrama que ilustra los resultados de medicion de empuje y componente de la fuerza horizontal que se aplica cuando se utilizan brocas de muestra que tienen un diametro de 20,0 mm. La figura 9 es un diagrama que ilustra los resultados de medicion de empuje y componente de la fuerza horizontal que se aplica cuando se utilizan brocas de muestra que tienen un diametro de 22,5 mm. La figura 10 es un diagrama que ilustra la tendencia de la variacion de diametro interior de orificios formados por las brocas de muestra que tienen un diametro de 18,5 mm. La figura 11 es un diagrama que ilustra la tendencia de la variacion de diametro interior de orificios formados por las brocas de muestra que tienen un diametro de 20,0 mm. La figura 12 es un diagrama que ilustra la tendencia de la variacion de diametro interior de orificios formados por las brocas de muestra que tienen un diametro de 22,5 mm. La figura 13 es un diagrama que ilustra la forma de bordes de corte de una broca comparativa utilizada en el Ejemplo 2. La figura 14 muestra un resultado del experimento del Ejemplo 2 en el cual se comparan componentes de la fuerza horizontal X e Y aplicadas a la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion con las aplicadas a la broca comparativa. La figura 15 muestra otro resultado experimento del Ejemplo 2 en el cual se compara la tendencia de la variacion de diametro interior de los orificios formados por la broca de acuerdo con la presente invencion con la de los orificios formados por la broca comparativa. La figura 16 es un diagrama que ilustra un ejemplo de la forma de bordes de corte de una broca de acuerdo con una tecnica relacionada que puede ser mejorada. La figura 17 es un diagrama que ilustra otro ejemplo de la forma de bordes de corte de una broca de acuerdo con una tecnica relacionada que puede ser mejorada. La figura 18 es un diagrama que ilustra un procedimiento para variar el diametro exterior de una broca de acuerdo con una tecnica relacionada en la cual un borde de corte central y un borde de corte periferico estan formados por insertos intercambiables identicos. La figura 19 es un diagrama que ilustra las rebabas generadas en el borde de salida de un orificio pasante.

La figura 20 es un diagrama que ilustra las formas de brocas de tipo 1 a tipo 5 utilizadas en una prueba de evaluacion realizada en el Ejemplo 4. En la figura 21, (a) es un diagrama que ilustra un proceso de formacion de orificios de forma irregular realizado en el Ejemplo 4, y (b) es un diagrama que ilustra un proceso de acoplamiento oblicuo realizado en el Ejemplo 4. La figura 22 muestra fotografias de superficies obtenidas como resultado del proceso de formacion de orificios de forma irregular. La figura 23 muestra fotografias de superficies obtenidas como resultado del proceso de acoplamiento oblicuo.

Numeros de referencia

1: cuerpo de la broca

2: entalladura de descarga de virutas 2a: punto de inicio de elevacion

3: asiento del inserto

4: superficie 5-1, 5-2: insertos intercambiables

6: orificio de fijacion

7: tornillo de fijacion

8: borde de corte central

9: borde de corte periferico 9a: esquina extrema exterior

10: broca

11: orificio perforado

12: rebaba

Mejores modos de llevar a cabo la invencion

Las realizaciones de acuerdo con la presente invencion se describiran con referencia a las figuras 1 a 6. Las figuras 1 a 5 muestran un ejemplo de una broca intercambiable de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion. La broca 10 incluye un cuerpo principal 1, dos insertos intercambiables 5-1 y 5-2 (los subindices -1 y -2 se utilizan por conveniencia para distinguir uno de otro) acoplados a un extremo del cuerpo principal de la broca en la periferia de la misma, y unos tornillos de fijacion 7 que fijan de manera desmontable los insertos intercambiables 5-1 y 5-2 al cuerpo principal de la broca 1.

El cuerpo principal de la broca 1 incluye dos entalladuras de descarga de virutas 2 en la periferia exterior del mismo, y se disponen unos asientos de inserto 3 y 3 en el extremo del cuerpo principal de la broca en posiciones separadas entre si media vuelta en la direccion circunferencial de la broca. Las entalladuras 2 pueden ser entalladuras rectas. Sin embargo, en la broca que se describe como ejemplo, se forman entalladuras helicoidales. Ademas, los asientos de inserto 3 y 3 se disponen en unas posiciones en las que las distancias desde un centro de rotacion 0 son diferentes entre si.

Los insertos intercambiables 5-1 y 5-2 son insertos en forma de paralelogramo que tienen unos orificios de fijacion 6 en el centro, y presentan la misma especificacion (la misma forma y el mismo tamafo). Los dos insertos intercambiables 5-1 y 5-2 estan asociados a los asientos de inserto 3 y 3 previstos en el extremo del cuerpo principal de la broca 1, y se fijan al cuerpo principal de la broca 1 con los tornillos de fijacion 7.

Un inserto intercambiable (primer inserto intercambiable) 5-1 esta dispuesto en el centro del cuerpo principal de la broca 1 de manera que se extiende mas alla del centro de rotacion 0. Un nervio en un lado largo del inserto 5-1que incluyendo una esquina en angulo obtuso del inserto 5-1 constituye un borde de corte central 8 de la broca. El otro inserto intercambiable (segundo inserto intercambiable) 5-2 esta dispuesto en la periferia exterior del cuerpo principal de la broca 1. Un nervio en un lado corto del inserto 5-2 incluyendo una esquina en angulo agudo del inserto 5-2 forma un borde de corte periferico 9 de la broca.

Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, el borde de corte central 8 y el borde de corte periferico 9 estan cada uno inclinado de manera que un extremo exterior del mismo en direccion radial se proyecta hacia adelante en la direccion axial. Tal como se muestra en la figura 4, el borde de corte periferico 9 se proyecta hacia adelante una cierta distancia h en la direccion axial desde el borde de corte central 8. Por lo tanto, cuando la broca se acopla a una pieza de trabajo, una esquina extrema exterior 9a del borde de corte periferico 9 se acopla a la pieza de trabajo primero. Ademas, cuando se forma un orificio pasante, la esquina extrema exterior 9a del borde de corte periferico 9 sale de la pieza de trabajo primero. Como resultado, se reduce la variacion en la componente de la fuerza horizontal producida cuando la broca se acopla a la pieza de trabajo, de modo que puede evitarse que el equilibrio de corte se vea alterado y puede reducirse la variacion en la exactitud de la entrada del orificio. Ademas, en el caso en el que se forma un orificio pasante, como que la broca sale de la pieza de trabajo en la seccion periferica exterior del orificio primero, la tendencia de que el diametro del orificio de salida se reduzca a la salida puede eliminarse y no se generan rebabas facilmente. La cantidad h que el borde de corte periferico 9 se proyecta desde el borde de corte central 8 puede establecerse de tal manera que el borde de corte central 8 se acople a la pieza de trabajo antes de que la broca gire una vuelta despues de que la esquina extrema exterior 9a del borde de corte periferico 9 se acople a la pieza de trabajo. En tal caso, no se produce una alteracion del equilibrio de rotacion facilmente cuando la broca se acopla a la pieza de trabajo. La cantidad de proyeccion h se establece preferiblemente a un valor adecuado considerando una velocidad de avance cuando se utiliza la broca.

Haciendo referencia a la figura 6, una contribucion de corte A del borde de corte central 8 es mayor que una contribucion de corte B del borde de corte periferico 9. En la figura 6, 1/2D indica un radio de la broca. La relacion entre la contribucion de corte A del borde de corte central 8 y la contribucion de corte B del borde de corte periferico 9 se encuentra en el rango de A:B = 52:48 a 55:45. Esta relacion se mantiene constante independientemente del diametro de la broca. Al variar el diametro de la broca (cuando se forman brocas que tienen diferentes diametros exteriores utilizando los insertos con la misma especificacion), se realizan ajustes con el fin de mantener la relacion.

El diametro de la broca varia al modificar la relacion de la posicion entre los insertos intercambiables 5-1 y 5-2 que forman el borde de corte central 8 y el borde de corte periferico 9 de la relacion mostrada en la figura 6 (a) a la que se muestra en la figura 6 (b), o de la relacion mostrada en la figura 6 (b) a la que se muestra en la figura 6 (a). En este momento, los insertos intercambiables quedan dispuestos en posiciones en las cuales se mantiene la proporcion de la contribucion de corte A y B de los bordes de corte despues de variar el diametro de la broca. Tal como se muestra en las figuras 6 (a) y 6 (b), no solo se varia la posicion en la que el borde de corte periferico 9 es fijo, sino tambien la posicion en la que el borde de corte central 8 es fijo de modo que la gama de seleccion del diametro de la broca puede aumentar.

Los insertos intercambiables 5-1 y 5-2 cuyas posiciones de disposicion varian se acoplan a un cuerpo principal de la broca (que es diferente del cuerpo principal de la broca utilizado antes de variar el diametro de la broca), y por lo tanto se obtiene una broca que tiene un diametro exterior diferente. La broca obtenida de este modo se configura de manera que la relacion entre la contribucion de corte A del borde de corte central y la contribucion de corte B del borde de corte periferico es igual a la de antes de variar el diametro de la broca. Por lo tanto, no se produce una variacion en los rendimientos de corte debido a una variacion de la relacion entre las contribuciones de corte.

Tal como se muestra en la figura 6, en el caso en que se utilizan los insertos intercambiables en forma de paralelogramo con la misma especificacion que el borde de corte central 8 y el borde de corte periferico 9, preferiblemente, el nervio de un lado largo se asigna como el borde de corte central 8 con la contribucion de corte mayor y el nervio de un lado corto se asigna como el borde de corte periferico 9 con la contribucion de corte pequefo. De este modo, insertos intercambiables que tienen la misma especificacion pueden utilizarse en brocas con diametros diferentes. La forma de los insertos intercambiables es preferiblemente tal que el nervio en el lado largo es aproximadamente 1,1 veces tan largo como el nervio en el lado corto. En tal caso, el diametro puede variarse en gran medida mientras se mantiene la relacion de longitud optima entre el borde de corte central y el borde de corte periferico.

En la broca 10 que se muestra como ejemplo, las entalladuras de descarga de virutas 2 (entalladuras helicoidales) estan formadas de manera que se extienden aproximadamente 1/4 de vuelta alrededor del cuerpo principal de la broca 1. En la figura 5 (a), que muestra una cara extrema de la broca, un punto de inicio de elevacion 2a en un extremo de terminacion de cada entalladura helicoidal (centro del punto de inicio de elevacion en la direccion de la anchura de la entalladura) queda en una posicion separada del borde de corte periferico 9 a = entre 85° y 95° en la direccion circunferencial. Por lo tanto, en una vista frontal de la broca, los extremos de terminacion de dos superficies 4 del cuerpo principal de la broca 1 quedan posicionados por detras de las secciones de recepcion del inserto en la direccion axial de la broca, es decir, en ambos lados respecto a la direccion en la que se aplica la componente de la fuerza horizontal en el proceso de formacion del orificio, y partes del cuerpo principal de la broca quedan dispuestos en esas posiciones. Por lo tanto, la seccion extrema de la base del cuerpo principal de la broca 1 tiene la fuerza suficiente para soportar la componente de la fuerza horizontal y puede suprimirse la vibracion del cuerpo principal de la broca debido a la componente de la fuerza horizontal.

En la broca 10 que se muestra como ejemplo, se establece un angulo de inclinacion e (veanse las figuras 1 y 2) respecto a una linea perpendicular al centro de rotacion a 5° tanto para el borde de corte central 8 como para el borde de corte periferico 9. Sin embargo, este angulo puede regularse a un angulo arbitrario, siempre y cuando un angulo concavo 1 (vease figura 6 (a)) del borde de corte periferico en la direccion radial no sea 0°.

Ademas, aunque se establezca un angulo concavo y1 del borde de corte central 8 en la direccion radial a -5° y se establezca un angulo concavo y2 del borde de corte periferico 9 en la direccion radial a 5°, los angulos concavos en la direccion radial pueden variarse arbitrariamente siempre y cuando la calidad del corte y la resistencia de los insertos no se vean afectadas.

Ademas, no es necesario que el borde de corte central 8 se extienda a lo largo de una linea recta, y el borde de corte central 8 puede ser, por ejemplo, curvado de manera que una seccion intermedia del mismo en la direccion radial se proyecte hacia adelante en la direccion axial.

Ademas, en la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion, siempre y cuando no haya ningun problema de espacio, pueden tambien combinarse entre si tres o mas insertos intercambiables para formar bordes de corte.

-: Ejemplo 1 -

Para confirmar los efectos obtenidos al mantener la relacion de la contribucion de corte A del borde de corte central y la contribucion de corte B del borde de corte periferico 9 en el rango de A:B = 52:48 a 55:45 cuando se varia el diametro de la broca, se realizo el siguiente experimento utilizando tres tipos de broca (todos los cuales tienen la forma mostrada en las figuras 1 a 5) con diametros D = 18,5 mm, 20,0 mm, y 22,5 mm.

El experimento se realizo utilizando muestras I a III. La relacion entre la contribucion de corte del borde de corte central y la del borde de corte periferico fue de un 50% en la muestra I, un 52,5% en la muestra II, y un 55,0% en la muestra III. Los orificios se formaron enlascondiciones quefiguran a continuacion, y el empuje y la componente de la fuerza horizontal que se aplica en el proceso de formacion del orificio se midio con un dinamometro Kistler. Ademas, se midio el diametro de la broca y el diametro del orificio de entrada, el diametro del orificio intermedio (diametro en la posicion intermedia en la direccion de profundidad), y el diametro del orificio de salida de los orificios formados con diferentes velocidades de alimentacion.

-: Condiciones de corte-

Material de la pieza de trabajo: S50C Velocidad de corte: V = 175 m/min Velocidad de avance: f = 0,08 mm/rev y f = 0,15 mm/rev Corte en humedo

En las figuras 7 a 12 se muestran los resultados del experimento. Las figuras 7 a 9 muestran el empuje S y la componente dela fuerzahorizontal Fque seaplicacuando se utilizaron las muestras I a III y cuando lavelocidad de avance era f = 0,08 mm/rev y f = 0,15 mm/rev.

Las figuras 10 a 12 muestran el diametro de la broca medido y el diametro de los orificios formados por las muestras I a III cuando la velocidad de avance era f = 0,08 mm/rev y f = 0,15 mm/rev.

Tal como queda claro a partir de los datos mostrados en las figuras 7 a 9, el empuje C y la componente de la fuerza horizontal F que se aplica cuando se utilizo la muestra II, en la que la relacion de la contribucion de corte A del borde de corte central era de un 52,5%, es obviamente menor y mas estable que los aplicados al utilizar la muestra I, en la que la relacion A era de un 50,0%, y la muestra III, en laque la relacion A era de un 55,0%. Ademas, tal como se desprende de los datos que se muestran en las figuras 10 a 12, al variar la velocidad de avance y en consecuencia al variar el par, las tendencias de variacion del diametro del orificio para diferentes velocidades de alimentacion son similares entresi para la muestra II. Por lo tanto, el rendimiento de corte de lamuestra II es mas estable queel de lasmuestrasI y III.

-: Ejemplo 2 -

Se realizo un experimento en el cual se formaron unos orificios en las condiciones que se dan a continuacion, utilizando una broca de diametro D = 20 mm que tenia la forma mostrada en las figuras 1 a 5 (la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion) y una broca comparativa que tenia el mismo diametro exterior (WDS200M3S25 producida por Sumitomo Electric Hardmetal Corp. (vease figura 13 para la forma de los bordes de corte)). Las componentes de la fuerza horizontal X e Y aplicada cuando las brocas se acoplaron a la pieza de trabajo se midieron utilizando un dinamometro Kistler.

-: Condiciones de corte-

Material de la pieza de trabajo: SCM415 Velocidad de corte: V = 130 m/min Velocidad de avance: f = 0,10 mm/rev Profundidad del orificio: d = 50 mm (orificio pasante) Corte en humedo

La figura 14 muestra los datos obtenidos como resultado de este experimento. Las componentes de la fuerza horizontal X e Y aplicada a la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion en el momento del acoplamiento a la pieza de trabajo son menores que las aplicadas a la broca comparativa, y las variaciones en las componentes de la fuerza horizontal tambien son pequefas.

Se observaron, ademas, las variaciones en el diametro del orificio de entrada, el diametro del orificio intermedio, y el diametro del orificio de salida respecto al diametro de la broca medido obtenido cuando la velocidad de avance vario entre f = 0,10 mm/rev y f = 0,15 mm/rev (no se variaron otras condiciones). El resultado se muestra en la figura 15. Respecto a la broca comparativa, los diametros de los orificios varian en gran medida al variar la velocidad de avance y el diametro del orificio de salida se reduce considerablemente cuando la velocidad de avance es f = 0,15 mm/rev. En cambio, con la broca de acuerdo con el procedimiento de la presente invencion, la tendencia de la variacion del diametro de orificio es estable incluso al variar la velocidad de avance, y el diametro del orificio de salida apenas se reduce.

-: Ejemplo 3 -

Se formaron orificios pasantes utilizando la broca de la presente invencion y la broca comparativa utilizada en el Ejemplo 2 en las condiciones que se dan a continuacion, y se observaron las rebabas generadas en el lado de salida (lado en el que la broca sale de la pieza de trabajo) de los orificios.

-: Condiciones de corte-

Material de la pieza: SUS304 Velocidad de corte: V = 140 m/min Velocidad de rotacion N = 1783 min-1 Velocidad de avance: f = 0,10 mm/rev y f = 0,15 mm/rev Profundidad del orificio: d = 50 mm (orificio pasante) Corte en mojado

El resultado se explica a continuacion. Cuando la velocidad de avance era f = 0,10 mm/vuelta, la altura (s1 en la figura 19) de las rebabas generadas era de 0,80 mm en un maximo cuando se utilizo la broca del procedimiento de la presente invencion y era de 1,20 mm en un maximo para una broca comparativa. Cuando la velocidad de avance era f = 0,15 mm/vuelta, la altura de las rebabas generadas era de 0,95 mm en un maximo cuando se utilizo la broca del procedimiento de la presente invencion, y era 1,20 mm en un maximo cuando se utilizo una broca comparativa.

Es evidente a partir del experimento descrito anteriormente que la generacion de rebabas puede suprimirse mediante la broca del procedimiento de la presente invencion en la que la seccion periferica exterior del borde de corte sale de la pieza de trabajo primero.

-: Ejemplo 4 -

Se realizo una prueba de evaluacion de rendimiento para brocas en la que las entalladuras de descarga de virutas se forman como entalladuras helicoidales en la periferia exterior del cuerpo principal de la broca con el fin de extenderse aproximadamente 1/4 de vuelta alrededor del cuerpo principal de la broca y en el que un punto de inicio de elevacion de cada entalladura helicoidal en un extremo de terminacion de la misma se encuentra en una posicion separada entre 85° y 95° del borde de corte periferico en la direccion circunferencial. La prueba de evaluacion se realizo utilizando brocas de evaluacion (diametro de la broca D = < 20,0 mm, L/D = 4) que tiene las formas de los tipos 1 a 5 mostrados en la figura 20. L es una longitud efectiva.

En el experimento se realizo un proceso de formacion de orificios de forma irregular {proceso para formar una seccion sombreada de un orificio de forma irregular mostrado en la figura 21 (A)} y un proceso de acoplamiento oblicuo {proceso para formar un orificio en una pieza de trabajo que tiene una superficie inclinada 45° tal como se muestra en la figura 21 (b)} como procesos en los que se aplica una carga al cuerpo principal de la broca. No se observaron diferencias en las caracteristicas de la superficie del orificio debido a diferencias en la posicion del punto de inicio de elevacion de cada entalladura de descarga de virutas.

En el proceso de formacion de orificios de forma irregular, las condiciones de procesamiento fueron tal como sigue. Es decir, la pieza era S50C, la velocidad de corte era V = 130 m/min, la velocidad de avance era f = 0,10 mm/rev, y el proceso de corte fue de corte en humedo. Las condiciones de proceso para el proceso de acoplamiento oblicuo fueron las mismas que para el proceso de formacion de orificios de forma irregular.

La figura 22 muestra fotografias de las superficies obtenidas como resultado del proceso de formacion de orificios de forma irregular, y la figura 23 muestra fotografias de las superficies obtenidas como resultado del proceso de acoplamiento oblicuo. Tanto en el proceso de formacion de orificios de forma irregular como el proceso de acoplamiento oblicuo hubo diferencias muy pequefas en la resistencia de corte entre las brocas que tienen las formas de los tipos 1 a 5. Sin embargo, respecto a las caracteristicas de las superficies procesadas, las superficies procesadas por la broca de tipo 3 fueron superiores a las procesadas por otras brocas.

En el proceso de formacion de orificios de forma irregular se formaron unas marcas de rozamiento en toda el area de las superficies procesadas por las brocas de los tipos 4 y 5, y se formaron tambien unas marcas de retorno en las superficies procesadas. La razon de esto es presumiblemente que los cuerpos principales de la broca tenian pequefas rigideces y desviaban en el proceso de corte. Respecto a la broca de tipo 1, aunque no se formaron marcas de rozamiento, se formaron marcas de retorno. La razon de esto es tambien presumiblemente que la broca se desviaba en el proceso de corte. Respecto a las brocas de los tipos 2 y 3, aunque se observaron marcas de vibraciones y marcas de rozamiento, puede decirse que las superficies procesadas presentaban en conjunto unas caracteristicas satisfactorias.

5 En el proceso de acoplamiento oblicuo se formaron marcas de rozamiento en toda el area de las superficies procesadas por las brocas de tipos 1, 2, 4, y 5, y se formaron tambien marcas de retorno en las superficies procesadas. La razon de esto es presumiblemente que los cuerpos principales de la broca tenian pequefas rigideces y se desviaban en el proceso de corte. Respecto a la broca de tipo 3, aunque se observaron ligeras marcas de rozamiento, puede decirse que las superficies procesadas presentaban en conjunto unas caracteristicas

10 satisfactorias.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para disponer insertos en una broca intercambiable, que comprende las etapas de:

disponer un primer inserto intercambiable (5-1) y un segundo inserto intercambiable (5-2) en un extremo de un cuerpo principal de la broca (1) en posiciones en las que las distancias desde un centro de rotacion (0) son distintas entre si y que se encuentran separadas entre si media vuelta en la direccion circunferencial de la broca,

posicionar el segundo inserto intercambiable (5-2) en un lado exterior de la broca de manera que se proyecte hacia adelante en una direccion axial desde el primer inserto intercambiable (5-1) en un lado interior de la broca, de manera que una esquina extrema exterior (9a) del segundo inserto intercambiable (5-2) se acople a una pieza de trabajo primero, y establecer una relacion entre una contribucion de corte (A) de un borde de corte central (8) formado en el primer inserto intercambiable (5-1) y una contribucion de corte (B) de un borde de corte periferico (9) formado en el segundo inserto intercambiable (5-2) en el rango de A:B = 52:48 a 55:45;

disponer el primer y el segundo inserto intercambiable (5-1 y 5-2) en posiciones en las que la relacion entre las contribuciones de corte del borde de corte central (8) y el borde de corte periferico (9) se mantiene dentro del rango de A:B= 52:48 a 55:45 cuando varia un diametro exterior de la broca intercambiable y caracterizado por el hecho de

mantener la relacion de las contribuciones de corte del borde de corte y el borde de corte periferico dentro del rango de A:B= 52:48 a 55:45 variando las posiciones en las que tanto el borde de corte periferico como el borde de corte central estan fijos, al variar un diametro exterior de la broca intercambiable.
2. Procedimiento para disponer insertos en una broca intercambiable segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que el primer y el segundo inserto intercambiable (5-1, 5-2) utilizados antes de variar el diametro de la broca estan acoplados a un cuerpo principal (1) que varia en el diametro de la broca.

Tiempo

Tiempo

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