ES2582856T3

ES2582856T3 - Herramienta de mecanización por arranque de virutas y procedimiento de reparación de un componente de plástico reforzado con fibras

Info

Publication number: ES2582856T3
Application number: ES13773181.6T
Authority: ES
Inventors: Ralph Hufschmied
Original assignee: HUFSCHMIED ZERSPANUNGSSYSTEME GmbH
Current assignee: HUFSCHMIED ZERSPANUNGSSYSTEME GmbH
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: KR101727921B1; DK2906380T3; EP2906380A1; CN104797367B; JP2015530273A; IL237996A; US20150209877A1; HK1208004A1; JP5941226B2; CA2885208C; RU2669964C2; AU2013329880B2; WO2014056581A1; RU2015110814A; US9440296B2; EP2906380B1; DE102012019801A1; AU2013329880A1; CA2885208A1; KR20150047622A

Abstract

Herramienta de arranque de virutas, especialmente fresa frontal, para la mecanización de materiales reforzados con fibras, tales como plásticos reforzados con fibras de carbono CFK, plásticos reforzados con fibras de vidrio GFK o plásticos reforzados con hilos de poliéster, que comprende una pluralidad de ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) que forman con un respectivo nervio de premecanización retrasado una cuña de corte con un filo de premecanización (13, 14, 15, 16, 17, 18), una pluralidad - correspondiente a la pluralidad de ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) - de ranuras de virutas secundarias (7, 8, 9, 10, 11, 12) retrasadas con respecto a una respectiva de las ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) en dirección periférica, cuyas ranuras de virutas secundarias forman el espaciamiento en dirección periférica entre un respectivo nervio de posmecanización y el nervio de premecanización adelantado en dirección periférica y forman con el nervio de posmecanización una cuña de corte con un filo de posmecanización (19, 20, 21, 22, 23, 24), caracterizada por que los filos de premecanización (13, 14, 15, 16, 17, 18) se extienden alternativamente, por un lado, con torsión a izquierdas alrededor del eje de la herramienta y, por otro lado, sin torsión o al menos con una torsión a lo largo de dicho eje de la herramienta de menor valor absoluto con respecto a la torsión a izquierdas del filo de premecanización directamente adelantado, extendiéndose los filos de posmecanización (19, 21, 23), retrasados con respecto a los filos de premecanización (13, 15, 17) torsionados a izquierdas, sin torsión o al menos con una torsión a lo largo del eje de la herramienta de menor valor absoluto con respecto a la torsión a izquierdas del filo de premecanización directamente adelantado, y extendiéndose los filos de posmecanización (20, 22, 24), retrasados con respecto a los filos de premecanización (14, 16, 18) no torsionados o que discurren al menos con la torsión de menor valor absoluto con relación a la torsión a izquierdas del filo de premecanización directamente adelantado (13, 15, 17), con torsión a izquierdas a lo largo del eje de la herramienta.

Description

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DESCRIPCION

Herramienta de mecanizacion por arranque de virutas y procedimiento de reparacion de un componente de plastico reforzado con fibras.

La invencion concierne a una herramienta de mecanizacion por arranque de virutas de materiales reforzados con fibras segun el preambulo de la reivindicacion 1 y a un procedimiento de reparacion de un componente danado a base de tal material segun el preambulo de la reivindicacion 14.

Las herramientas de arranque de virutas del caracter generico considerado y especialmente las fresas frontales de mecanizacion de materiales reforzados con fibras (materiales compuestos fibrosos), como plasticos reforzados con fibras de carbono (CFK), plasticos reforzados con fibras de vidrio (GFK) o plasticos reforzados con hilos de poliester, aparte de tener una pluralidad de ranuras de virutas principales que hacen que una pluralidad correspondiente de nervios de premecanizacion esten distanciados uno de otro en direccion periferica y que forman con el respectivo nervio de premecanizacion retrasado una cuna de corte con un filo de premecanizacion, tienen aun una pluralidad - correspondiente a la pluralidad de ranuras de virutas principales - de ranuras de virutas secundarias que van retrasadas con respecto a cada una de las ranuras de virutas principales en direccion periferica y que hacen que un respectivo nervio de posmecanizacion este distanciado en direccion periferica del nervio de premecanizacion adelantado en direccion periferica y forman con el nervio de posmecanizacion una cuna de corte con un filo de posmecanizacion.

Esto corresponde a las fresas de acabado-desbastado conocidas por la mecanizacion de metales, como, por ejemplo, segun la patente alemana DE 3742942 C1, el modelo de utilidad aleman DE 8609688 U1 o la patente norteamericana US 4 285 618 B, en las que cada filo de desbastado lleva asociado un filo de acabado retrasado.

Aparte de la finalidad de esta disposicion conocida por la mecanizacion de metales, concretamente poder materializar en una unica operacion tanto la mecanizacion basta, es decir, una operacion de desbastado, como la posmecanizacion, es decir, una operacion de posescariado o de acabado, y lograr asf una buena calidad superficial con una duracion de mecanizacion mas pequena, se debe combatir asf un problema adicional en la mecanizacion de fresado y de taladrado de materiales reforzados con fibras. En efecto, se produce frecuentemente en este caso un arranque de fibras individuales o un deshilachado del hilo cuando se mecaniza una pieza de trabajo hecha de este material con herramientas convencionales para la mecanizacion de arranque de virutas. Por tanto, se arrancan fibras individuales en el borde del sitio de mecanizacion, mientras que otras fibras son presionadas contra el borde de las piezas de mecanizacion al pasar por delante de la herramienta, con lo que estas fibras se cortan unicamente en un extremo sobresaliente del borde del sitio de mecanizacion y, por tanto, sobresalen del borde despues de la mecanizacion. Gracias a la posmecanizacion se pretende procurar un seccionamiento de los extremos de fibras sobresalientes y se pretende permitir al mismo tiempo un diseno de los filos de premecanizacion - que realizan el trabajo de corte principal - que sea relativamente romo y tenga poca tendencia a un arranque de fibras individuales.

Asf, por ejemplo, el modelo de utilidad aleman DE 202 09 768 U muestra una broca escalonada para la mecanizacion de materiales en emparedado, en la que los filos principales en el escalon estan decalados uno respecto de otro de modo que uno de los filos principales realice un precorte y el otro realice un posescariado. El modelo de utilidad aleman DE 202 11589 U1 muestra otra broca para la mecanizacion de piezas de trabajo en emparedado, en la que dos nervios de premecanizacion estan configurados como mas o menos romos que las herramientas de brochado y los respectivos nervios de posmecanizacion retrasados en direccion periferica y dotados de filos secundarios afilados estan configurados como escariadores. Brocas semejantes se muestran en los modelos de utilidad DE 202 11592 U y DE 203 04580 U1, en los que se utilizan allf los biseles de rectificado redondo anchos para rigidizar el agujero taladrado y las esquinas de filos redondeadas para evitar el arranque de hilos.

La solicitud de patente europea EP 2 554 309 A1 muestra una herramienta que presenta, por un lado, filos rectilmeos y, por otro lado, filos torsionados a derechas y que esta prevista para el arranque de virutas de materiales, tal como de un plastico reforzado con fibras de carbono. En la herramienta mostrada en la patente japonesa JP 2010-234462A alternan filos torsionados a izquierdas con filos no torsionados.

Una fresa frontal para mecanizar plasticos reforzados con fibras, en la que se ha implementado tambien la idea de una separacion de funciones en los nervios de mecanizacion adelantados que ejecutan el trabajo de corte principal y los nervios retrasados que unicamente realizan una posmecanizacion, se muestra en la patente alemana DE 11 2009 000 013 B4. Los nervios adelantados tienen allf una torsion a izquierdas y los nervios retrasados una torsion a derechas. Esto debe servir allf para evitar rebabas.

Partiendo de esto y atendiendo a la idea de la division de funciones en nervios adelantados de mecanizacion basta y nervios retrasados de mecanizacion fina en herramientas de arranque de virutas para la mecanizacion de materiales reforzados con fibras, la presente invencion se basa en el problema de perfeccionar una fresa frontal para la mecanizacion de tales materiales de modo que puedan conseguirse aun mejores calidades superficiales. En particular, se pretende crear una fresa frontal para la produccion de escapados en componentes hechos de un material reforzado con fibras, asf como un procedimiento para reparar componentes danados hechos de un material

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de esta clase con ayuda de tal herramienta.

Este problema se resuelve respecto de la herramienta de arranque de virutas con las caractensticas de la reivindicacion 1 y respecto del procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 14.

La herramienta de arranque de virutas segun la invencion se caracteriza en este caso, por un lado, por que los filos de premecanizacion se extienden alternativamente con torsion a izquierdas alrededor del eje de la herramienta y sin torsion o al menos casi sin torsion a lo largo de dicho eje de la herramienta. Por otro lado, dicha herramienta se caracteriza por que los filos de posmecanizacion retrasados con respecto a los filos de premecanizacion torsionados a izquierdas se extienden sin torsion o al menos casi sin torsion a lo largo del eje de la herramienta y los filos de posmecanizacion retrasados con respecto a los filos de premecanizacion no torsionados o al menos casi no torsionados se extienden con torsion a izquierdas alrededor del eje de la herramienta.

Por tanto, se realiza de manera conocida una separacion de funciones en una funcion de mecanizacion basta, es decir, un desbastado, y una funcion de mecanizacion fina, es decir, un acabado, ejecutandose las diferentes funciones de mecanizacion por medio de filos de diferente configuracion, concretamente los filos de premecanizacion o mecanizacion basta en los nervios de premecanizacion y los respectivos filos retrasados de posmecanizacion o de mecanizacion fina en nervios de posmecanizacion. Como tambien es conocido, cada uno de los filos de premecanizacion va seguido de uno de los filos de posmecanizacion. Asimismo, es sabido que resulta asf una distribucion de las cargas que se presentan en la matriz del material reforzado con fibras sobre el punto de ataque del filo de premecanizacion adelantado y el punto de ataque del filo de posmecanizacion retrasado, aplicandose al material la mayor proporcion de carga durante la premecanizacion con el filo de premecanizacion adelantado y aplicandose la menor proporcion de carga durante la mecanizacion fina con el filo de posmecanizacion retrasado.

Se ha visto que, para la calidad del corte, puede ser positivo cortar con torsion a izquierdas. En efecto, esto significa que en una herramienta de arranque de virutas usualmente de giro a derechas no se aplican sobre el material cargas de traccion que conduzcan al arranque de hilos o fibras del material de la pieza de trabajo a mecanizar, sino que se aplican cargas de compresion. Sin embargo, se ha visto tambien que al cortar con filos exclusivamente torsionados a izquierdas el material recortado es presionado hacia al superficie mecanizada de la pieza de trabajo, tendiendo entonces a soldarse allf y perjudicar con ello a la calidad superficial.

Por tanto, segun la invencion, se ha previsto hacer que un filo de premecanizacion adelantado con torsion a izquierdas alrededor del eje de la herramienta vaya seguido de un respectivo filo de posmecanizacion no torsionado a izquierdas, sino sin torsionar, el cual no presiona entonces contra la superficie de la pieza de trabajo al material recien seccionado con el filo de premecanizacion adelantado torsionado a izquierdas, sino que lo brocha evacuandolo de la superficie mecanizada de la pieza de trabajo. Ademas, gracias a la variacion de la direccion de torsionado las cargas que se presentan en el punto de ataque de los dos filos consecutivos en la matriz del material reforzado con fibras provienen siempre de direcciones diferentes, de modo que se produce una cierta compensacion de al menos las proporciones de carga que actuan en direccion axial sobre la superficie de la pieza de trabajo. Los materiales reforzados con fibras, como, por ejemplo, CFK, son relativamente poco homogeneos, por lo que puede ocurrir que el material pueda sustraerse al seccionamiento durante el ataque del filo con una direccion de carga determinada, pero no durante el ataque con otra direccion de carga. Si el filo de premecanizacion torsionado a izquierdas que presiona en direccion axial va seguido ahora por un filo de posmecanizacion neutro no torsionado, se captura y se secciona con el filo de posmecanizacion que ataca sin carga de compresion un material, por ejemplo extremos de hilo, que posiblemente pudo desviarse durante el ataque del filo de premecanizacion con carga de compresion.

En este caso, a ser posible deberan alternar una carga de compresion y una carga de traccion. Sin embargo, por motivos geometricos, no es posible un torsionado del filo de posmecanizacion en direccion contraria a la del filo de premecanizacion, sin que se crucen una ranura de virutas principal y la respectiva ranura de virutas secundaria retrasada y, por tanto, los filos de premecanizacion y posmecanizacion. Por este motivo, se ha previsto un recorrido no torsionado y ningun recorrido torsionado a derechas del filo de posmecanizacion retrasado con respecto al filo de premecanizacion torsionado a izquierdas. Ahora bien, en lugar de un filo de posmecanizacion completamente sin torsionar puede estar previsto un filo de posmecanizacion casi no torsionado, es decir, un filo de posmecanizacion con una torsion a izquierdas pequena o mas pequena en comparacion con la torsion a izquierdas del filo de premecanizacion directamente adelantado, siendo imaginable tambien una torsion a derechas pequena o mas pequena en valor absoluto.

Cuando se consideran solamente un filo de premecanizacion adelantado y el filo de posmecanizacion retrasado, se logra asf ya una cierta compensacion de las fuerzas de compresion y de traccion axiales que actuan sobre la matriz de resina en la pieza de trabajo reforzada con fibras. Sin embargo, ocurre en general que en el filo de premecanizacion se ejecuta el trabajo de corte principal y, durante el paso por delante del filo de posmecanizacion, actua solamente todavfa una proporcion de carga mas pequena sobre el material. Por tanto, si todos los filos de premecanizacion discurrieran con torsion a izquierdas, se formana una direccion de corte preferente por compresion, ya que los filos de premecanizacion incorporanan entonces el material cortado en los poros de la pieza de

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trabajo o los soldanan alU, con lo que, en ciertas circunstancias, los filos de posmecanizacion no se acoplanan ya en absoluto y, por tanto, se suprimina tambien la compensacion de carga.

Por tanto, segun la invencion, no solo alternan filos de premecanizacion torsionados a izquierdas con filos de posmecanizacion no torsionados. Por el contrario, alterna tambien la direccion de la torsion de cada uno de los filos de premecanizacion con respecto al filo de premecanizacion siguiente en la direccion periferica pasando de torsionado a izquierdas a no torsionado, pudiendo estar previsto tambien un filo de premecanizacion casi no torsionado en lugar de un filo de premecanizacion completamente no torsionado, es decir, un filo de premecanizacion con una torsion a izquierdas pequena o mas pequena en comparacion con la torsion a izquierdas del filo de premecanizacion directamente adelantado, siendo imaginable tambien una torsion a derechas pequena o mas pequena en valor absoluto. Un filo de premecanizacion que discurra sin torsionado o casi sin torsionado a lo largo del eje de la herramienta va seguido entonces por un respectivo filo de posmecanizacion torsionado a izquierdas.

Como valores adecuados para el angulo de torsion de los filos de premecanizacion y posmecanizacion no torsionados o casi no torsionados se ha acreditado un intervalo de -2° a 2°, discurriendo preferiblemente estos filos de premecanizacion y posmecanizacion de forma completamente no torsionada con un angulo de torsion de 0°. Como valores adecuados para el angulo de torsion de los filos torsionados a izquierdas se ha acreditado un intervalo de -10° a -6°, preferiblemente un angulo de torsion de -8°. El angulo de torsion es aqu el angulo de la proyeccion del filo con respecto al eje de la herramienta en un plano que discurre a traves de dicho eje de la herramienta, estando indicadas una torsion a izquierdas con un valor negativo y una torsion a derechas con un valor positivo. Por tanto, en una herramienta accionada en direccion de giro a derechas la ranura de virutas torsionada a derechas es la primera en el punto de ataque junto a la punta de la herramienta, mientras que en el caso de una torsion a izquierdas esta ranura es la ultima.

Ventajosamente, el angulo de ataque es en este caso en todos los filos de posmecanizacion mayor que el angulo de ataque en el respectivo filo de premecanizacion adelantado. Esto quiere decir que los filos de posmecanizacion que sirven como filos de acabado estan mas afilados que los respectivos filos de premecanizacion adelantados. Ventajosamente, todos los filos de posmecanizacion estan tambien mas afilados que cada uno de los filos de premecanizacion. Sin embargo, sena imaginable un angulo de ataque negativo en todos o en al menos una parte de los filos de premecanizacion. Esto quiere decir que estos podnan estar configurados como herramientas de brochado relativamente romas.

Es especialmente ventajoso a este respecto que el angulo de ataque en todos los filos de premecanizacion sea diferente. Es tambien especialmente ventajoso que el angulo de ataque en todos los filos de posmecanizacion sea igualmente diferente. Detras de esto se oculta el conocimiento de que los plasticos reforzados con fibras consisten en materiales relativamente poco homogeneos que presentan una dureza distribuida de manera poco homogenea, es decir que pueden ser en secuencia localmente estrecha una vez relativamente duros y otra vez relativamente blandos. Mediante los diferentes angulos de ataque se intenta imitar esta falta de homogeneidad en la herramienta. A numero de revoluciones correspondientemente altos existe en este caso la esperanza de pasar por delante del sitio mecanizado al menos una vez con el angulo de ataque correcto.

Es ventajoso tambien que los filos de premecanizacion hagan transicion siempre a una superficie de despojo sin biseles de rectificado cilmdrico, de modo que se evite en muy amplio grado un escariado del material seccionado hacia la superficie mecanizada. Analogamente, se prefiere tambien en los nervios de posmecanizacion que los filos de posmecanizacion hagan allf transicion a una superficie de despojo directamente y sin biseles de rectificado cilmdrico.

Segun los angulos de ataque ventajosamente elegidos como diferentes, es ventajoso a este respecto que el angulo de despojo en todos los nervios de premecanizacion sea diferente para acomodarse asf a la falta de homogeneidad del material mecanizado. Es tambien ventajoso para ello que el angulo de despojo sea tambien diferente en todos los filos de posmecanizacion.

En este sentido sena incluso imaginable elegir diferentes los angulos de torsion de los preferiblemente al menos dos filos de premecanizacion torsionados a izquierdas e igualmente elegir diferentes los angulos de torsion de los preferiblemente tambien al menos dos filos de premecanizacion no torsionados o casi no torsionados. Lo mismo rige para los filos de posmecanizacion.

En efecto, en ensayos se han manifestado como especialmente prometedoras las versiones de la herramienta de arranque de viruta como fresa frontal con cuatro filos de premecanizacion en casos individuales y tambien con seis filos de premecanizacion, especialmente con mayores diametros de la herramienta, es decir, dos o tres filos torsionados a izquierdas y dos o tres filos no torsionados. Asimismo, se ha manifestado como ventajosa tambien para el perfeccionamiento de la herramienta segun la invencion una distribucion equidistante de los filos de premecanizacion a lo largo del penmetro, la cual es usual en el sentido de una geometna de herramienta sencilla.

Dado que los trabajos principales de arranque de virutas o de corte se efectuan en los nervios de premecanizacion

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y, por tanto, la evacuacion del material se efectua tambien principalmente por las ranuras de virutas principales, ha dado tambien buenos resultados el que el angulo de bisel desde una esquina de filo en cada filo de premecanizacion adelantado hasta una esquina de filo en el respectivo filo de posmecanizacion retrasado sea mas pequeno que el angulo de bisel desde la esquina de filo de cada filo de posmecanizacion retrasado hasta la esquina de filo en el respectivo filo de premecanizacion retrasado.

En este caso, sena enteramente imaginable en el sentido de la compensacion de la falta de homogeneidad del material prever siempre el filo de posmecanizacion con una distancia angular diferente al respectivo filo de premecanizacion adelantado, en tanto esta distancia angular sea mas pequena que la distancia al filo de premecanizacion retrasado siguiente. Sin embargo, en el sentido de una geometna de herramienta sencilla es imaginable que los filos de posmecanizacion esten distribuidos de manera equidistante a lo largo del penmetro.

En una herramienta con cuatro filos de premecanizacion y cuatro filos de posmecanizacion se han manifestado en ensayos como adecuados en todos los filos de posmecanizacion unos valores de aproximadamente 20° - 35° para el angulo de bisel desde la esquina del filo de premecanizacion adelantado hasta la esquina en el respectivo filo de posmecanizacion retrasado, concretamente valores de 15° - 25° en una herramienta con seis filos de premecanizacion.

Asimismo, se ha comprobado que es ventajoso que las esquinas de los filos esten ligeramente redondeadas al menos en los filos de premecanizacion, preferiblemente con un radio de 0,1 mm - 0,5 mm, y asf se evita una esquina de filo aguda o un bisel con dos esquinas de filo. En efecto, estas tienden a engancharse en el material a mecanizar con arranque de virutas y a tirar entonces de hilos o fibras hacia fuera de la superficie mecanizada (deslaminacion).

Asimismo, es ventajoso en el sentido de una geometna de herramienta sencilla con evitacion de filos cruzados que la longitud de los filos de premecanizacion y posmecanizacion corresponda a un valor de como maximo 2 veces el diametro de la herramienta.

Se ha visto que, para el aumento del angulo de ataque en los filos de premecanizacion, partiendo de un filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas pequeno hasta un filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas grande, unos pasos de 3° - 5° proporcionan los mejores resultados en lo que respecta a una superficie lo mas lisa posible. En una herramienta de ensayo muy prometedora con cuatro filos de premecanizacion y de posmecanizacion el angulo de ataque era de 5°, 8°, 11°, 14° en los cuatro filos de premecanizacion. Se parte de la consideracion de que el aumento es preferiblemente creciente alrededor del penmetro hasta que nuevamente el filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas pequeno siga al filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas grande.

Se ha visto tambien que para el aumento del angulo de despojo, partiendo de un nervio de premecanizacion con el angulo de despojo mas pequeno hasta un nervio de premecanizacion con el angulo de despojo mas grande, unos pasos de 3° - 5° proporcionan los mejores resultados en lo que respecta a una superficie lo mas lisa posible. En una herramienta de ensayo muy prometedora con cuatro filos de premecanizacion y de posmecanizacion el angulo de despojo era de 2°, 17°, 22°, 27° en los cuatro nervios de premecanizacion.

En este caso, se parte de una influencia combinatoria del aumento del angulo de despojo y del aumento del angulo de ataque en los nervios de premecanizacion. Esto quiere decir que el angulo de despojo mas pequeno esta previsto preferiblemente en el nervio de premecanizacion con el filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas pequeno y el angulo de despojo en los distintos nervios de premecanizacion aumenta con el angulo de ataque allf existente. En la herramienta de ensayo muy prometedora anteriormente comentada estaba previsto, por ejemplo, un angulo de despojo de 12° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 5°, un angulo de despojo de 17° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 8°, un angulo de despojo de 22° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 11° y un angulo de despojo de 27° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 14°.

Para el aumento de los angulos de ataque en los nervios de posmecanizacion se han manifestado tambien como adecuados anchos de paso de 3° - 5°, por ejemplo 10°, 14°, 18°, 22° en una herramienta con cuatro filos de premecanizacion y de posmecanizacion. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre con el efecto combinatorio sincronizado del aumento del angulo de despojo y del aumento del angulo de ataque en los nervios de premecanizacion, es ventajoso que el aumento del angulo de ataque en los filos de posmecanizacion discurra de manera reciproca con respecto al aumento del angulo de ataque en los filos de premecanizacion. Esto quiere decir que el angulo de ataque es maximo preferiblemente en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas pequeno, y coincide con el angulo creciente en el respectivo filo de premecanizacion adelantado hasta que es mmimo el angulo de ataque en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas grande. De este modo, la fuerza de corte total que resulta de las fuerzas de corte individuales que se presentan en un filo de premecanizacion y en el filo de posmecanizacion retrasado se puede mantener en un nivel lo mas uniforme posible para todos los pares de filos de premecanizacion o posmecanizacion en la herramienta de arranque

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de virutas.

Por tanto, es tambien correspondientemente maximo el angulo de despojo de preferencia en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de despojo mas pequeno, y coincide con el angulo de despojo creciente en el respectivo filo de premecanizacion adelantado hasta que es mmimo el angulo de despojo en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas grande. Tambien aqu se han manifestado como ventajosos unos anchos de paso de 3° - 5° para el aumento del angulo de despojo en los nervios de posmecanizacion.

En la reparacion de un componente danado de plastico reforzado con fibras, tal como, por ejemplo, CFK, se utilizan frecuentemente el llamado escarpado, especialmente para parchear taladros desgarrados o similares. A este fin, se generan peldanos de escalera dispuestos en forma de terrazas, por ejemplo alrededor de un taladro desgarrado en una resolucion muy fina, por ejemplo en una resolucion de 0,1 mm - 0,5 mm de altura y anchura.

Hasta ahora, se estaba limitado a la utilizacion de un laser o un chorro de agua. Sin embargo, en caso de que se empleen laseres se pueden producir muy facilmente serios danos de la matriz de resina del componente que se desea reparar. Por el contrario, el uso de un chorro de agua dura demasiado tiempo para que pueda recurrirse al mismo de manera rentable.

Con la fresa frontal segun la invencion se pueden producir por primera vez los peldanos de escalera dispuestos en forma de terrazas, necesarios para la reparacion de un componente danado de plastico reforzado con fibras, tal como, por ejemplo, CFK, en la resolucion necesaria para el escarpado de 0,1 mm - 0,5 mm en altura y anchura y con la lisura superficial por cada fresado necesaria para el pegado subsiguiente.

Por este motivo, es tambien objeto de la invencion un procedimiento en el que se producen, para fines de reparacion, peldanos de escalera dispuestos en forma de terrazas en un componente de plastico reforzado con fibras, como, por ejemplo, CFK, por ejemplo alrededor de un taladro desgarrado del componente, en una resolucion muy fina, por ejemplo, en una resolucion de 0,1 mm - 0,5 mm de altura y anchura por cada fresado, especialmente con una fresa segun la invencion o una fresa perfeccionada segun la presente solicitud, pegandose seguidamente el componente con un parche dotado de una estructura tridimensional complementaria de los peldanos de escalera que discurren en forma de terrazas.

En lo que sigue se explica una forma de realizacion de la invencion con mas detalle ayudandose del dibujo adjunto. La figura 1 muestra en forma esquematizada una vista frontal de la punta de herramienta de una fresa frontal segun una forma de realizacion de la invencion.

La fresa frontal presenta en este caso 6 ranuras de virutas principales 1, 2, 3, 4, 5, 6 que forman con un respectivo nervio de premecanizacion retrasado, que se extiende a lo largo del eje de la herramienta, una cuna de corte con un filo de premecanizacion 13, 14, 15, 16, 17, 18. En direccion periferica estan intercaladas siempre dos de las ranuras de virutas principales 1, 2, 3, 4, 5, 6 y estan previstas tambien 6 ranuras de virutas secundarias 7, 8, 9, 10, 11, 12. Por tanto, las ranuras de virutas secundarias van retrasadas siempre con respecto a una de las ranuras de virutas principales en direccion periferica. Cada ranura de virutas secundaria 7, 8, 9, 10, 11, 12 distancia en direccion periferica en este caso a un nervio de posmecanizacion respecto del nervio de premecanizacion adelantado en direccion periferica. Con este nervio de posmecanizacion la respectiva ranura de virutas secundaria 7, 8, 9, 10, 11, 12 forma una cuna de corte con un filo de posmecanizacion 19, 20, 21, 22, 23, 24.

Los filos de premecanizacion 13, 14, 15, 16, 17, 18 estan previstos en este caso alternativamente con torsion a izquierdas alrededor del eje de la herramienta y sin torsion a lo largo del eje de la herramienta. Esto quiere decir que los filos de premecanizacion 13, 15, 17 estan torsionados a izquierdas, mientras que los filos de premecanizacion 14, 16, 18 estan sin torsionar.

Los filos de posmecanizacion 19, 21,23 retrasados directamente con respecto a los filos de premecanizacion 13, 15, 17 torsionados a izquierdas se extienden sin torsion a lo largo del eje de la herramienta, mientras que los filos de posmecanizacion 20, 22, 24 retrasados con respecto a los filos de premecanizacion 14, 16, 18 no torsionados se extienden con torsion a izquierdas alrededor del eje de la herramienta.

Son posibles desviaciones y modificaciones de la forma de realizacion mostrada sin salirse del ambito de la invencion.

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REIVINDICACIONES

1. Herramienta de arranque de virutas, especialmente fresa frontal, para la mecanizacion de materiales reforzados con fibras, tales como plasticos reforzados con fibras de carbono CFK, plasticos reforzados con fibras de vidrio GFK o plasticos reforzados con hilos de poliester, que comprende

una pluralidad de ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) que forman con un respectivo nervio de premecanizacion retrasado una cuna de corte con un filo de premecanizacion (13, 14, 15, 16, 17, 18),

una pluralidad - correspondiente a la pluralidad de ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) - de ranuras de virutas secundarias (7, 8, 9, 10, 11, 12) retrasadas con respecto a una respectiva de las ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) en direccion periferica, cuyas ranuras de virutas secundarias forman el espaciamiento en direccion periferica entre un respectivo nervio de posmecanizacion y el nervio de premecanizacion adelantado en direccion periferica y forman con el nervio de posmecanizacion una cuna de corte con un filo de posmecanizacion (19, 20, 21, 22, 23, 24), caracterizada por que

los filos de premecanizacion (13, 14, 15, 16, 17, 18) se extienden alternativamente, por un lado, con torsion a izquierdas alrededor del eje de la herramienta y, por otro lado, sin torsion o al menos con una torsion a lo largo de dicho eje de la herramienta de menor valor absoluto con respecto a la torsion a izquierdas del filo de premecanizacion directamente adelantado, extendiendose los filos de posmecanizacion (19, 21, 23), retrasados con respecto a los filos de premecanizacion (13, 15, 17) torsionados a izquierdas, sin torsion o al menos con una torsion a lo largo del eje de la herramienta de menor valor absoluto con respecto a la torsion a izquierdas del filo de premecanizacion directamente adelantado, y

extendiendose los filos de posmecanizacion (20, 22, 24), retrasados con respecto a los filos de premecanizacion (14, 16, 18) no torsionados o que discurren al menos con la torsion de menor valor absoluto con relacion a la torsion a izquierdas del filo de premecanizacion directamente adelantado (13, 15, 17), con torsion a izquierdas a lo largo del eje de la herramienta.
2. Herramienta de arranque de virutas segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el angulo de ataque en todos los filos de posmecanizacion (19, 20, 21, 22, 23, 24) es mayor que el angulo de ataque en el respectivo filo de premecanizacion adelantado (13, 14, 15, 16, 17, 18).
3. Herramienta de arranque de virutas segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que el angulo de bisel desde una esquina de filo en cada filo de premecanizacion adelantado (13, 14, 15, 16, 17, 18) hasta una esquina de filo en el respectivo filo de posmecanizacion retrasado (19, 20, 21, 22, 23, 24) es mas pequeno que el angulo de bisel desde la esquina de cada filo de posmecanizacion retrasado (19, 20, 21, 22, 23, 24) hasta la esquina de filo en el respectivo filo de premecanizacion retrasado (13, 14, 15, 16, 17, 18), y en una herramienta con cuatro filos de premecanizacion y cuatro filos de posmecanizacion este angulo de bisel asciende, por ejemplo, a aproximadamente 20° - 35° en todos los filos de posmecanizacion, mientras que en una herramienta con seis filos de premecanizacion (13, 14, 15, 16, 17, 18) y seis filos de posmecanizacion (19, 20, 21, 22, 23, 24) dicho angulo de bisel asciende, por ejemplo, a 15° - 25° en todos los filos de posmecanizacion.
4. Herramienta de arranque de virutas segun la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizada por que los filos de premecanizacion (13, 14, 15, 16, 17, 18) estan distribuidos de manera equidistante a lo largo del penmetro y los filos de posmecanizacion (19, 20, 21, 22, 23, 24) estan distribuidos de manera equidistante a lo largo del penmetro.
5. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las esquinas de los filos estan redondeadas al menos en los filos de premecanizacion, preferiblemente con un radio de 0,1 mm - 0,5 mm.
6. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la pluralidad de ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) y la pluralidad correspondiente de ranuras de virutas secundarias (7, 8, 9, 10, 11, 12) retrasadas con relacion a una respectiva de las ranuras de virutas principales (1, 2, 3, 4, 5, 6) en direccion periferica son cuatro o seis.
7. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los filos de premecanizacion y posmecanizacion (14, 16, 18, 19, 21, 23) no torsionados o casi no torsionados discurren con un angulo de torsion de -2 a 2°, preferiblemente con 0° sin torsion.
8. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los filos (13, 15, 17, 20, 22, 24) torsionados a izquierdas discurren con un angulo de torsion de -10° a -6°, preferiblemente con -8°.
9. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la longitud de los filos de premecanizacion y posmecanizacion (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

corresponde a un valor de como maximo 2 veces el diametro de la herramienta.
10. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el angulo de ataque en todos los filos de premecanizacion es diferente, aumentando en particular desde un filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas pequeno hasta un filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas grande, preferiblemente aumentando alrededor del penmetro hasta que el filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas pequeno sigue nuevamente al filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas grande, por ejemplo en pasos de 3° - 5°, cumpliendose que el angulo de ataque en una herramienta con cuatro filos de premecanizacion y de posmecanizacion asciende, por ejemplo, a 5°, 8°, 11°, 14° en los cuatro filos de premecanizacion.
11. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los filos de premecanizacion hacen transicion siempre a un superficie de despojo sin biseles de rectificado cilmdrico, cumpliendose que el angulo de despojo en todos los filos de premecanizacion es especialmente diferente, aumentando preferiblemente cada vez en 3° - 5° desde un nervio de premecanizacion con el angulo de despojo mas pequeno hasta un nervio de premecanizacion con el angulo de despojo mas grande, y, por ejemplo, en una herramienta con cuatro nervios de premecanizacion y de posmecanizacion dicho angulo de despojo asciende a 12°, 17°, 22°, 27° en los cuatro nervios de premecanizacion, cumpliendose preferiblemente que el angulo de despojo mas pequeno esta previsto en el nervio de premecanizacion con el filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas pequeno y el angulo de despojo aumenta en los distintos nervios de premecanizacion con el angulo de ataque allf existente, por ejemplo en una herramienta con cuatro nervios de premecanizacion y de posmecanizacion con angulo de ataque creciente de 5°, 8°, 11°, 14° se tiene un angulo de despojo de 12° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 5°, un angulo de despojo de 17° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 8°, una angulo de despojo de 22° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 11° y un angulo de despojo de 27° en el filo de premecanizacion con un angulo de ataque de 14°.
12. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el angulo de ataque en todos los filos de posmecanizacion es diferente, aumentando preferiblemente cada vez en 3° - 5° desde un filo de posmecanizacion con el angulo de ataque mas pequeno hasta un filo de posmecanizacion con el angulo de ataque mas grande, por ejemplo aumentado hasta 10°, 14°, 18°, 22° en una herramienta con cuatro filos de premecanizacion y de posmecanizacion, cumpliendose que el angulo de ataque es maximo preferiblemente en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion con el angulo de ataque mas pequeno, y disminuye con el angulo de ataque creciente en el respectivo filo de premecanizacion adelantado hasta que el angulo de ataque es mmimo en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas grande.
13. Herramienta de arranque de virutas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el angulo de despojo es diferente en todos los filos de posmecanizacion, aumentando preferiblemente cada vez en 3° - 5° desde un filo de posmecanizacion con el angulo de despojo mas pequeno hasta un filo de posmecanizacion con el angulo de despojo mas grande, cumpliendose que el angulo de despojo es maximo preferiblemente en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de despojo mas pequeno, y disminuye con el angulo de despojo creciente en el respectivo filo de premecanizacion adelantado hasta que es mmimo el angulo de despojo en el filo de posmecanizacion que va retrasado con respecto al filo de premecanizacion dotado del angulo de ataque mas grande.
14. Procedimiento de reparacion de un componente danado de plastico reforzado con fibras, tal como, por ejemplo, CFK, en el que se incorporan en el componente que se debe pegar finalmente con un parche unos peldanos de escalera, especialmente con una altura y una anchura de 0,1 mm - 0,5 mm, alrededor de un sitio danado, tal como, por ejemplo, alrededor de un taladro defectuoso, realizandose esta incorporacion en forma de terrazas que se abren hacia el parche o en forma de terrazas que ascienden hacia el parche a lo largo de una pared, caracterizado por que los peldanos de escalera se fresan con una fresa frontal segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores.