ES2631506T3 - Herramienta de corte e Inserto de corte de dos caras redondo para la misma - Google Patents

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ES2631506T3 ES09787542.1T ES09787542T ES2631506T3 ES 2631506 T3 ES2631506 T3 ES 2631506T3 ES 09787542 T ES09787542 T ES 09787542T ES 2631506 T3 ES2631506 T3 ES 2631506T3
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Abstract

Un inserto de corte (18, 118) para la retención en una herramienta de corte de rotación (10) que comprende un eje de rotación (A), donde el inserto de corte comprende: dos superficies finales opuestas (28, 128) y una superficie lateral periférica (26) que se extiende entre ellas, cada una de las superficies finales tiene un primer eje mutuo de simetría (B) que pasa a través de las superficies finales (28, 128) alrededor de las cuales cada superficie final (28, 128) tiene una simetría de rotación que se pliega N veces en la cual el valor de N se elige del grupo de 2, 3 y 4; un borde de corte periférico (66, 166) formado en la unión entre cada superficie final (28, 128) y la superficie lateral periférica (26), donde el borde de corte periférico comprende N bordes de corte curvo (32, 34; 132, 134) que se fusionan con N bordes de corte rectos (44, 50; 144, 150) que se extienden entre los bordes de corte curvos (32, 34; 132, 134) en sus extremidades, en el cual: los bordes de corte curvos (32, 34, 132, 134) de las dos superficies finales (28, 128) no se superponen en una vista final del inserto de corte (18, 118) a lo largo del primer eje de la simetría (B); y caracterizado por que cada uno de los bordes de corte curvos N (32, 34; 132, 134) se apoya en un toro.

Description

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DESCRIPCION
Herramienta de corte e Inserto de corte de dos caras redondo para la misma CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se relaciona con un inserto de corte y fresado que tiene bordes de corte redondeados de conformidad con el preambulo de la reivindicacion 1 y una herramienta de corte que comprende dicho inserto. Se conoce un inserto de corte ejemplar del documento US 3 821 836 A.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Cuando se producen palas de turbina, la etapa de mecanizacion final de la superficie interna de la pala de turbina suele llevarse a cabo mediante insertos de corte y fresado que tienen bordes de corte redondeados. En dicho caso, el sector total utilizable que se usa para cortar con el inserto de corte suele ser mayor a 120°; por lo tanto, el inserto de corte puede indexarse unicamente dos veces dado que una tercera indexacion no permitina la utilizacion de todo el sector, es decir, un borde de corte que se expande a mas de 120°.
Los insertos de corte redondos conocidos o los insertos de corte que tienen bordes de corte redondos suelen tener una sola cara, y como se menciona, pueden utilizar solo dos bordes de corte por completo. Por ejemplo, en la patente de Estados Unidos No. 4,175,896 se divulga un inserto de corte de una sola cara que tiene dos bordes arqueados que son excentricos entre sf y se separan mediante caras planas diametralmente simetricas.
Los insertos de corte de dos caras redondos suelen ser insertos ceramicos y carecen de un orificio central para el pasaje de un tornillo de fijacion. La falta de un orificio es una desventaja dado que requiere la utilizacion de un sistema de retencion mas complejo y costoso.
Un objeto de la presente invencion es proporcionar un inserto de corte indexable de dos caras que tiene cuatro o mas bordes de corte redondos.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un inserto de corte indexable de dos caras que tiene cuatro bordes de corte redondos en el cual cada uno de los bordes de corte se extiende mas de 120°.
Otro objeto de la presente invencion consiste en proporcionar un portaherramientas para un inserto de corte de doble lado que tiene cuatro bordes de corte redondeados y un orificio pasante, donde el inserto de corte es retenido en el portaherramientas mediante un tornillo de fijacion que pasa a traves del orificio pasante.
SUMARIO DE LA INVENCION
De conformidad con la presente invencion, se proporciona un inserto de corte para retener en una herramienta de corte de rotacion que tiene un eje de rotacion, de conformidad con la reivindicacion 1.
De conformidad con la presente invencion tambien se proporciona una herramienta de corte que tiene un eje longitudinal de rotacion de conformidad con la reivindicacion 12.
Las realizaciones preferidas del inserto de corte se describen en las reivindicaciones adjuntas.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para comprender mejor la presente invencion y demostrar como se aplica en la practica, se hara referencia a los dibujos que acompanan, en los cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una herramienta de corte de conformidad con la presente invencion;
La Figura 2 muestra la herramienta de corte de la Figura 1 con un inserto de corte de conformidad con la presente invencion removido de su cavidad;
La Figura 3 es una vista en perspectiva agrandada del inserto de corte de la Figura 2;
La Figura 4 es una vista del extremo del inserto de corte de la Figura 3;
La Figura 5 es una vista del extremo del inserto de corte de la Figura 3 que muestra los bordes de corte de las dos superficies finales sin mostrar el orificio;
La Figura 6 es una vista transversal del inserto de corte de la Figura 3 tomada a lo largo de la lmea VI-VI en la Figura 7;
La Figura 7 es una primera vista lateral del inserto de corte de la Figura 3;
La Figura 8 es una segunda vista lateral del inserto de corte de la Figura 3;
La Figura 9 es una vista transversal del inserto de corte de la Figura 3 tomada a lo largo de la lmea IX-IX en
la Figura 4;
La Figura 10 es una vista transversal del inserto de corte de la Figura 3 tomada a lo largo de la lmea X-X en la Figura 4;
La Figura 11 es una vista superior de la cavidad del inserto de la Figura 2;
La Figura 12 es una vista transversal de la cavidad del inserto tomada a lo largo de la lmea XII-XII en la
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Figura 11;
La Figura 13 es una vista transversal de la cavidad del inserto tomada a lo largo de la lmea XN-XII en la Figura 11 con el inserto de corte retenido en la cavidad del inserto mediante un tornillo de fijacion;
La Figura 14 es una vista superior del inserto de corte montado en la cavidad del inserto y la mecanizacion de una pieza de trabajo;
La Figura 15 es una vista en perspectiva de otra realizacion del inserto de corte de conformidad con la presente invencion;
La Figura 16 es una primera vista lateral del inserto de corte de la Figura 15; y La Figura 17 es una segunda vista lateral del inserto de corte de la Figura 15;
La Figura 18 es una vista superior del inserto de corte de la Figura 15;
La Figura 19 es una vista transversal del inserto de corte de la Figura 15 tomada a lo largo de la lmea XIX- XIX en la Figura 18;
La Figura 20 es una vista transversal del inserto de corte de la Figura 15 tomada a lo largo de la lmea XX-XX en la Figura 18;
La Figura 21 es una vista transversal del inserto de corte de la Figura 15 tomada a lo largo de la lmea XXI- XXI en la Figura 19; y
La Figura 22 es una vista transversal de otra realizacion del inserto de corte, que no es de conformidad con la invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
En primer lugar, se hace referencia a las Figuras 1 y 2 que muestran una herramienta de corte 10 de conformidad con la invencion. La herramienta de corte 10 tiene un eje longitudinal de rotacion A que define una direccion de adelante hacia atras de la herramienta de corte 10 y una direccion de rotacion R. La herramienta de corte 10 comprende un cuerpo de herramienta 12 que tiene una pluralidad de cavidades de inserto 14 formadas en un extremo frontal 16 del cuerpo de la herramienta 12. Se mantiene un inserto de corte 18 en cada una de las cavidades de inserto 14 mediante un tornillo de fijacion 20. El inserto de corte 18 puede estar hecho, preferentemente, de polvos de carburo cementado mediante presion y sinterizado o mediante tecnicas de moldeo por inyeccion.
Se hace referencia a las Figuras 3 a 10. El inserto de corte 18 comprende una superficie superior 22, que define un primer plano de referencia P1, una superficie inferior 24, que define un segundo plano de referencia P2, y una superficie periferica 26 que se extiende entre la superficie superior 22 y la superficie inferior 24. La superficie superior 22 y la superficie inferior 24 constituyen superficies finales 28 del inserto de corte 18. En algunas realizaciones, las superficies finales 28 pueden ser identicas, y el primer plano de referencia P1 puede ser paralelo al segundo plano de referencia P2.
El inserto de corte 18 incluye un orificio 30 que tiene un eje de orificio B. El orificio 30 se extiende entre la superficie superior 22 y la superficie inferior 24. En algunas realizaciones, el inserto de corte 18 puede tener una simetna de rotacion de 180° alrededor del eje del orificio B.
En algunas realizaciones, cada una de las superficies finales 28 puede comprender un primer borde de corte principal 32 y un segundo borde de corte principal 34. El primer borde de corte principal 32 y el segundo borde de corte principal 34 pueden ser identicos. Los bordes de corte se forman en la union entre cada una de la superficie final 28 y la superficie periferica 26.
La Figura 5 es una vista del extremo del inserto de corte 18 que muestra los bordes de corte de las dos superficies finales sin mostrar el orificio 30. Los bordes de corte de la superficie superior 22 se muestran en lmeas solidas y los bordes de corte de la superficie inferior 24 se muestran en lmeas punteadas. Como puede verse, el primer borde de corte principal y el segundo borde de corte principal 32, 34 de la superficie superior 22 cambian en forma angular respecto del primer borde de corte principal y el segundo borde de corte principal 32', 34' de la superficie inferior 24. Por lo tanto, como se aprecia en una vista de extremo del inserto de corte 18, los bordes de corte principales de una superficie final determinada 28 no se superponen con los bordes de corte principales de la superficie final opuesta 28.
A los efectos de la claridad, la no superposicion de los bordes de corte principales puede describirse de la siguiente manera. Cada uno de los bordes de corte 32, 34 tiene un eje de borde de corte C asociado con ellos. El eje del borde de corte C se ubica en una porcion media 35 del borde de corte y se extiende en forma paralela a un eje de simetna S que se describira posteriormente. La porcion media 35 hace referencia a una region que incluye el centro geometrico del borde de corte curvo y no necesariamente hace referencia al centro geometrico real del borde de corte curvo.
Por lo tanto, como se puede ver en la Figura 5, cada uno de los bordes de corte curvos 32, 34 de una superficie final 28 rota alrededor de su eje de borde de corte asociado C en relacion con el borde de corte curvo opuesto 32', 34' de la otra superficie final 28.
En una vista final del inserto de corte 18, el primer borde de corte principal 32 tiene un primer radio de curvatura R1
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con respecto a un primer eje de borde de corte A1, y, el segundo borde de corte principal 34 tiene un segundo radio de curvatura R2 respecto de un segundo eje del borde de corte A2. Como se muestra en la Figura 5, el primer eje del borde de corte A1 y el segundo eje del borde de corte A2 pueden ser paralelos al eje del orificio B y se ubican en lados opuestos de este. Como se muestra, el primer eje del borde de corte A1 se ubica a una primera distancia D1 del segundo borde de corte principal 34, el eje del orificio B se ubica a una segunda distancia D2 del segundo borde de corte principal 34, y la primera distancia D1 es menor a la segunda distancia D2.
Por lo tanto, como se aprecia en una vista de extremo del inserto de corte 18, el primer eje del borde de corte A1 se ubica mas cerca del segundo borde de corte principal 34 que el eje del orificio B. De manera similar, el segundo eje del borde de corte A2 se ubica mas cerca del primer borde de corte principal 32 que el eje del orificio B.
El primer borde de corte principal 32 y el segundo borde de corte principal 34 no tienen que seguir un radio de curvatura, y pueden curvarse de otras maneras. Por ejemplo, en una realizacion que aparece en lmeas punteadas en la porcion superior de la Figura 5, el primer borde de corte principal 32 y el segundo borde de corte principal 34 pueden seguir un primer radio mayor de curvatura MR11 a lo largo de una porcion principal MP11 de este y un segundo radio de curvatura menor MR21 a lo largo de una porcion menor MP21 de este.
En dicha realizacion, el primer radio de curvatura mayor MR11 puede ser diferente al segundo radio de curvatura menor MR21. Ademas, el primer radio de curvatura mayor MR11 puede extenderse a lo largo de un angulo relativamente grande, representado por la porcion principal MP11, por ejemplo, 120°, donde el segundo radio de curvatura menor MR21 puede extenderse a lo largo de un angulo menor, representado por la porcion menor MP21, por ejemplo 20°. Esta realizacion se muestra respecto de unicamente un borde de corte principal, en este caso, respecto del segundo borde de corte principal. Sin embargo, la realizacion puede ser igualmente aplicable al primer y al segundo borde de corte principales.
En otra realizacion que se muestra en lmeas punteadas en una porcion inferior de la Figura 5, el primer radio mayor de curvatura MR12 puede extenderse a lo largo de un angulo relativamente grande MP12, por ejemplo 140°, donde el segundo radio de curvatura menor MR22 puede extenderse a lo largo de un angulo mucho menor MP22, por ejemplo, de 1° a 10°. Esta realizacion se muestra respecto de unicamente un borde de corte principal, en este caso, respecto del primer borde de corte principal. Sin embargo, la realizacion puede ser igualmente aplicable al primer y al segundo borde de corte principales.
En otras realizaciones, el primer borde de corte principal 32 y el segundo borde de corte principal 34 se forman a partir de varias secciones (no aparecen en las figuras) que tienen diferentes radios de curvatura y se fusionan entre sf para formar un borde de corte principal continuamente curvo.
El primer borde de corte principal 32 tiene un extremo frontal 36 y un extremo trasero 38. El segundo borde de corte principal 34 tiene un extremo frontal 40 y un extremo trasero 42. Un primer borde de corte secundario 44 se fusiona, en un extremo frontal 46 de este con el extremo frontal 36 del primer borde de corte principal 32, y en un extremo trasero 48 de este, con el extremo trasero 42 del segundo borde de corte principal 34.
Un segundo borde de corte secundario 50 se fusiona, en un extremo frontal 52 de este con el extremo frontal 40 del segundo borde de corte principal 34, y en un extremo trasero 54 de este, con el extremo trasero 38 del primer borde de corte principal 32.
En una realizacion, el primer borde de corte secundario 44 es identico al segundo borde de corte secundario 50. El primer borde de corte secundario y el segundo borde de corte secundario 44, 50 se utilizan principalmente para realizar operaciones de desaceleracion y sus longitudes y forma estan determinadas por las necesidades de mecanizacion. En una realizacion, el primer borde de corte secundario 44 y el segundo borde de corte secundario 50 se forman a lo largo de lmeas rectas.
Como puede verse en la Figura 5, ademas de que el primer borde de corte y el segundo borde de corte 32, 34 de la superficie superior 22 se modifican de manera angular respecto del primer borde de corte principal y el segundo borde de corte principal 32', 34' de la superficie inferior 24, el primer borde de corte secundario y el segundo borde de corte secundario 44, 50 de la superficie superior 22 se modifican de manera lineal respecto del primer borde de corte secundario y el segundo borde de corte secundario 44', 50' de la superficie inferior 24.
El inserto de corte 18 puede tener una simetna de rotacion de 180° alrededor de un eje de simetna S. El eje de simetna S se apoya en un plano medio M entre el primer plano de referencia y el segundo plano de referencia P1, P2, y cruza la superficie periferica 26 en dos puntos de simetna del inserto 56. Cada uno de los puntos de simetna del inserto 56 se forma en la interseccion de una primera lmea de referencia L1 con una segunda lmea de referencia L2 como se ve en la Figura 7. La Figura 7 es una primera vista lateral del inserto de corte 18 que es perpendicular al primer borde de corte secundario o al segundo borde de corte secundario 44, 50.
En la realizacion anteriormente descrita, los bordes de corte principales 32, 34 son identicos entre sf, los bordes de corte secundarios 44, 50 son identicos entre sf y las superficies finales 28 a saber, la superficie superior 22 y la
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superficie inferior 24 son identicas entre sf Por lo tanto, para numerar los bordes de corte de la superficie inferior 24, se tomo la decision arbitraria de rotar el inserto de corte 18 180° alrededor del eje de simetna S. En esta posicion, los bordes de corte que fueron previamente ubicados en la superficie superior 22 se ubican en la superficie inferior 24 y se agrego un signo principal a sus numeros. Por lo tanto, por ejemplo, el borde de corte correspondiente del primer borde de corte principal 32 se marca como 32', y asf en adelante.
La primera lmea de referencia L1 conecta el extremo frontal 36 de un primer borde de corte principal 32 de una superficie final determinada 28 con el extremo frontal 36' de un primer borde de corte principal 32' de la superficie final opuesta 28. La segunda lmea de referencia L2 conecta el extremo trasero 42 de un segundo borde de corte principal 34 de una superficie final determinada 28 con el extremo trasero 42' de un segundo borde de corte principal 34' de la superficie final opuesta 28.
La superficie periferica 26 comprende un primer par de superficies de apoyo laterales 58, un segundo par de superficies de apoyo laterales 60, un tercer par de superficies de apoyo laterales 62 y un cuarto par de superficies de apoyo laterales 64. En una realizacion, cada par de superficies de apoyo laterales 58, 60, 62, 64 tiene una simetna de rotacion de 180° alrededor del eje del orificio B.
Como se ve en la Figura 9, cada superficie de apoyo lateral del primer par de superficies de apoyo laterales 58 converge con la otra en una direccion hacia la superficie superior 22. La Figura 9 es una vista de un corte transversal tomado en un primer plano de seccion P3. El primer plano de seccion P3 contiene el eje del orificio B y se dispone de forma oblicua, como se ve en la Figura 4 que es una vista de extremo del inserto de corte 18, con respecto a un plano de simetna SP que contiene el eje del orificio B y el eje de simetna S.
Como se ve en la Figura 10, cada superficie de apoyo lateral del segundo par de superficies de apoyo laterales 60 converge con la otra en una direccion hacia la superficie inferior 24. La Figura 10 es una vista de un corte transversal tomada en un segundo plano de seccion P4. El segundo plano de seccion P4 contiene el eje del orificio B y se dispone en forma oblicua, como se ve en la Figura 4, respecto del plano de simetna SP y respecto del primer plano de seccion P3. En una realizacion, el primer plano de seccion P3 forma con el segundo plano de seccion P4 un angulo plano □ de 80°.
El angulo plano □ entre el primer plano de seccion P3 y el segundo plano de seccion P4 puede verse tambien en la Figura 6, donde el primer plano de seccion P3 es perpendicular al primer par de superficies de apoyo laterales 58 y el segundo plano de seccion P4 es perpendicular al segundo par de superficies de apoyo laterales 60.
Como se ve en la Figura 8, cada superficie de apoyo lateral del tercer par de superficies de apoyo laterales 62 converge con la otra en una direccion hacia la superficie superior 22. Cada superficie de apoyo lateral del cuarto par de superficies de apoyo laterales 64 converge con la otra en una direccion hacia la superficie inferior 24.
En una realizacion, el tercer par de superficies de apoyo laterales 62 tiene una simetna de rotacion de 180° con el
cuarto par de las superficies de apoyo laterales 64 alrededor del eje de simetna S.
Como se ve en la Figura 7, la superficie periferica 26 forma con el primer plano de referencia P1 y el segundo plano de referencia P2 un primer angulo incluido interno obtuso a. La Figura 7 que es una primera vista lateral del inserto de corte 18 se ve desde una direccion perpendicular al borde de corte secundario 44.
La Figura 8 es una segunda vista lateral del inserto de corte 18 tomada en una direccion perpendicular al plano de simetna SP. La direccion perpendicular al plano de simetna SP esta representada por un plano imaginario N. Por lo tanto, la direccion de la segunda vista lateral del inserto de corte 18 es perpendicular a la direccion de la primera vista lateral del inserto de corte 18. Como se ve en la Figura 8, la superficie periferica 26 forma con el primer plano de referencia P1 y el segundo plano de referencia P2 un segundo angulo incluido interno agudo p.
Como se puede ver en la Figura 5, el primer eje del borde de corte A1 y el segundo eje del borde de corte A2 se
ubican en lados opuestos del plano de simetna SP. El primer eje del borde de corte A1 esta a una distancia igual a una primera distancia del eje D5 del plano de simetna SP y el segundo eje del borde de corte A2 esta a una distancia igual a la segunda distancia del eje D6 del plano de simetna SP. De conformidad con una realizacion, la primera distancia del eje D5 es igual a la segunda distancia del eje D6.
En una realizacion, como se puede ver en la Figura 5, el primer eje del borde de corte A1 y el segundo eje del borde de corte A2 pueden ubicarse en lados opuestos del plano imaginario N. En ese caso, el primer eje del borde de corte A1 esta a una distancia igual a la tercera distancia del eje D7 del plano imaginario N y el segundo eje del borde de corte A2 esta a una distancia igual a la cuarta distancia del eje D8 del plano imaginario N. De conformidad con una realizacion, la tercera distancia del eje D7 es igual a la cuarta distancia del eje D8.
Como se puede ver mejor en las Figuras 3 y 4, el primer borde de corte principal y el segundo borde de corte principal 32, 34 de una superficie final determinada 28 y sus primer y segundo bordes de corte secundarios 44, 50 asociados forman un borde de corte que se extiende en forma continua 66 que esta asociado con una superficie de
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incidencia 68. En una realizacion, la superficie de incidencia 68 se extiende en forma continua a lo largo de la longitud completa del borde de corte 66. La superficie de incidencia 68 se extiende hacia adentro desde el borde de corte 66 hacia el eje del orificio B, y hacia atras hacia la otra superficie final 28.
La superficie superior 22 del inserto de corte 18 se proporciona con una superficie de apoyo central superior plana 70 que se extiende hacia adentro desde la superficie de incidencia asociada 68 hacia el orificio 30. De manera similar, la superficie inferior 24 se proporciona con una superficie de apoyo central inferior plana 72 que se extiende hacia adentro desde la superficie de incidencia asociada 68 hacia el orificio 30.
Como se ve en la Figura 9, la superficie de apoyo central superior 70 esta a una distancia igual a la tercera distancia D3 desde la superficie de apoyo central inferior 72, el primer plano de referencia P1 esta a una distancia igual a una cuarta distancia D4 desde el segundo plano de referencia P2, y la tercera distancia D3 es menor a la cuarta distancia D4.
Se hace referencia a las Figuras 11 a 14. Cada cavidad del inserto 14 comprende una superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74. La superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74 puede ser plana y puede formarse como una superficie unica, como se muestra en la Figura 11, o dividirse en varias superficies. Si la superficie de apoyo tangencial de la cavidad se divide en varias superficies, las varias superficies pueden separarse en ranuras de alivio. Un orificio roscado 76 se extiende de manera tangencial hacia atras desde la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74.
La cavidad del inserto 14 comprende paredes laterales de la cavidad 78 que se extienden hacia arriba desde la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74. Dos de las paredes laterales de la cavidad 78 forman superficies de apoyo de la cavidad 78. En una realizacion, las superficies de apoyo de la cavidad se separan entre sf mediante una pared lateral de la cavidad 78 que no forma una superficie de apoyo de la cavidad.
Las superficies de apoyo de la cavidad comprenden una primera superficie de apoyo de la cavidad 80 y una segunda superficie de apoyo de la cavidad 82. La primera superficie de apoyo de la cavidad 80 forma un primer angulo interno de cavidad agudo y con la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74, y la segunda superficie de apoyo de la cavidad 82 forma un segundo angulo interno de la cavidad agudo 5 con la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74.
En una posicion retenida del inserto de corte 18, la superficie de apoyo central inferior del inserto 72 colinda con la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74, una superficie de apoyo del primer par de inserto de las superficies de apoyo laterales 58 colinda con la primera superficie de apoyo de la cavidad 80, una superficie de apoyo del tercer par de inserto de las superficies de apoyo laterales 62 colinda con la segunda superficie de apoyo de la cavidad 82, y el tornillo de fijacion 20 pasa a traves del orificio 30 del inserto de corte 18 y sujeta en forma de rosca el orificio roscado 76 de la cavidad del inserto 14.
Mediante angulos internos agudos y y 5, el apoyo de la primera superficie de apoyo lateral funcional 58 y la tercera superficie de apoyo lateral funcional 62 contra la primera y la segunda superficies de apoyo de la cavidad 80, 82 proporciona una fijacion firme del inserto de corte 18 en forma de cola de milano asegurando el inserto de corte 18 dentro de la cavidad del inserto 14.
La cavidad del inserto 14 se proporciona con una superficie de alivio de apoyo de cavidad 84 que se ubica encima de la segunda superficie de apoyo de la cavidad 82 y lejos de la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74. En una posicion retenida del inserto de corte 18, la superficie de alivio de apoyo de la cavidad 84 es liberada de la superficie de apoyo adyacente del cuarto par de inserto de las superficies de apoyo laterales 64.
La cavidad de inserto 14 tiene un canal de alivio de la cavidad 86. El canal de alivio de la cavidad 86 se ubica entre las paredes laterales de la cavidad 78 y la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74. Cuando el inserto de corte 18 es retenido dentro de la cavidad del inserto 14, el canal de alivio de la cavidad 86 proporciona una distancia adecuada al borde de corte 66 asociada con la superficie de apoyo central inferior 72 del inserto de corte 18 que colinda con la superficie de apoyo tangencial de la cavidad 74.
Como se puede ver mejor en la Figura 11, la primera superficie de apoyo de la cavidad 80 forma con la segunda superficie de apoyo de la cavidad 82 un angulo de cavidad agudo 0 para soportar, de manera adecuada, las superficies de apoyo laterales del inserto de corte 18.
La Figura 14 muestra una vista superior del inserto de corte 18 cuando se retiene en una cavidad del inserto 14 y la mecanizacion de una pieza de trabajo W. A los efectos de la claridad, solo se muestra una parte del cuerpo de la herramienta 12. Como se muestra, el borde de corte principal activo 32 que puede ser redondo a lo largo de un arco relativamente grande permite que la herramienta de corte 10 mecanice en forma efectiva, por ejemplo, los perfiles internos de las palas de turbina T a lo largo de la superficie interna completa 88 de la pala T.
El inserto de corte 18 dibujado en lmeas solidas muestra la ubicacion del inserto de corte cuando comienza a
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mecanizar la superficie interna 88 de la pala de turbina T. El inserto de corte 18 dibujado en lmeas punteadas muestra la ubicacion del inserto de corte cuando finaliza la mecanizacion de la superficie interna 88 de la pala de turbina T.
Como se puede ver mediante las dos posiciones extremas del inserto de corte 18 con respecto a la superficie interna 88 de la pala de turbina T, el borde de corte principal activo 32 funciona durante el proceso de mecanizacion. Como el borde de corte principal 32 se extiende a lo largo de un arco relativamente grande, es efectivo para la mecanizacion de una superficie interna concava completa 88 de una pala de turbina T.
En otras aplicaciones (que no se muestran), el borde de corte secundario activo 44 puede realizar operaciones de desaceleracion en forma efectiva.
Por lo tanto, como se describio anteriormente, de conformidad con una realizacion de la presente invencion, el inserto de corte 18 es capaz de realizar una variedad de operaciones de corte y puede ser cuatro veces mas indexable en una cavidad del inserto 14.
Se hace referencia a las Figuras 15 a 21 que muestran otra realizacion del inserto de corte. En estas figuras, partes iguales se designan con numeros de referencia similares con la adicion del 100. El inserto de corte 118 que aparece en las Figuras 15 a 21 tiene una estructura similar a la estructura del inserto de corte 18 descrito anteriormente; sin embargo, difiere en la forma de sus bordes de corte.
El inserto de corte 118 comprende, en cada superficie final 128 de este, un primer borde de corte principal y un segundo borde de corte principal 132, 134 que se conectan a traves de sus extremidades, al primer borde de corte secundario y al segundo borde de corte secundario 144, 150.
El primer borde de corte principal 132 tiene un extremo frontal 136 y un extremo trasero 138. El segundo borde de corte principal 134 tiene un extremo frontal 140 y un extremo trasero 142. Un primer borde de corte secundario 144 se fusiona, en un extremo frontal 146 de este con el extremo frontal 136 del primer borde de corte principal 132, y en un extremo trasero 148 de este, con el extremo trasero 142 del segundo borde de corte principal 134.
Un segundo borde de corte secundario 150 se fusiona, en un extremo frontal 152 de este con el extremo frontal 140 del segundo borde de corte principal 134, y en un extremo trasero 154 de este, con el extremo trasero 138 del primer borde de corte principal 132.
En una realizacion, el primer borde de corte secundario 144 puede ser identico al segundo borde de corte secundario 150. El primer borde de corte secundario y el segundo borde de corte secundario 144, 150 se utilizan principalmente para realizar operaciones de desaceleracion y sus longitudes y forma estan determinadas por las necesidades de mecanizacion. En una realizacion, el primer borde de corte principal 132 puede ser identico al segundo borde de corte principal 134.
Como se ve claramente en las figuras, el extremo frontal 136 del primer borde de corte principal 132 se ubica mas lejos del plano medio M que el extremo trasero 138 del primer borde de corte principal. De manera similar, el extremo frontal 140 del segundo borde de corte principal 134 se ubica mas lejos del plano medio M que el extremo trasero 142 del segundo borde de corte principal 134. Dicha construccion del primer borde de corte principal y el segundo borde de corte principal 132, 134 le brinda al inserto de corte 118 una incidencia altamente positiva respecto de la superficie de apoyo central superior 170.
Cada uno del primer borde de corte principal y del segundo borde corte principal 132, 134 se apoya en un toro. Ademas, cuando el inserto de corte es retenido en la cavidad del inserto 14 de la herramienta de corte 10, y la herramienta de corte rota alrededor de su eje de rotacion A en 360°, cada punto en un borde de corte principal operativo, es decir, el primer borde de corte principal 132 o el segundo borde de corte principal 134 barre una porcion de un toro.
El primer borde de corte principal y el segundo borde de corte principal 132, 134 y su primer borde de corte secundario y segundo borde de corte secundario 144, 150 asociados forman un borde de corte que se extiende en forma continua 166 que esta asociado con una superficie de incidencia 168 que puede extenderse en forma continua a lo largo de la circunferencia completa de una superficie final 128. Como se muestra en las Figuras 18 a 21, la superficie de incidencia 168 se fusiona con la superficie de apoyo central superior 170 a traves de una incision 90 que tiene dos objetivos. El primero es permitir un mejor control de las astillas producidas durante la mecanizacion. El segundo, es permitir una mejor distincion de la superficie de apoyo central superior 170 respecto de la superficie superior 122 del inserto de corte 118, asegurando asf propiedades de apoyo satisfactorias de la superficie de apoyo central superior 170. Como se puede ver en las Figuras 19 a 21, la incision 90 puede variar en tamano y forma en diferentes cortes transversales del inserto de corte 118. De manera similar, se aplica lo mismo a la superficie inferior 124 del inserto de corte 118.
En las realizaciones anteriormente descritas, la orientacion de altura de los bordes de corte principales 132, 134
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respecto de la superficie de apoyo central 170 es tal que los bordes de corte son mayores a la superficie de apoyo central, es decir, la superficie de apoyo central 170 se ubica mas cerca del plano medio M que los bordes de corte principales 132, 134. Sin embargo, en otras realizaciones (que no aparecen), los bordes de corte principales 132, 134 o al menos una porcion de estos, pueden ubicarse mas cerca del plano medio M que la superficie de apoyo central 170.
La construccion del inserto de corte 118 brinda ventajas considerables durante la mecanizacion como un entendido en la tecnica puede apreciar. La incidencia altamente positiva de los bordes de corte principales le proporciona al borde de corte principal funcional del inserto de corte 118, cuando el inserto de corte 118 se monta en la herramienta de corte 10 durante la mecanizacion, con un angulo de incidencia menos negativo, en comparacion con el angulo de incidencia negativo del inserto de corte 18 que aparece en la Figura 1 que se monta en una posicion axial negativa. La incidencia axial menos negativa permite un corte mas facil, mejor remocion de las astillas, menores fuerzas de corte y un menor consumo de energfa. Esta construccion del inserto de corte 118 puede utilizarse cuando se requiera para mecanizar materiales de resistencia relativamente alta y aleaciones a alta temperatura. Otra ventaja en este caso puede ser evitar la adhesion de las astillas.
Se hace referencia a la Figura 22 que muestra un inserto de corte, que no es de conformidad con la invencion. En esta figura, partes iguales se designan con numeros de referencia similares con la adicion del 200.
Como se muestra, el inserto de corte 218 comprende dos superficies finales 228 y una superficie periferica 226 que se extiende entre ellas. Una de las superficies finales 228 forma una superficie superior 222 similar a la superficie superior 122 del inserto de corte 118 descrito anteriormente, y otra superficie final forma una superficie inferior 224 del inserto de corte 218. La superficie superior 222 comprende un borde de corte periferico que se extiende en forma continua 266 asociado a una superficie de incidencia que se extiende en forma continua 268.
El borde de corte 266 comprende dos bordes de corte curvos, a saber, un primer borde de corte principal 232 y un segundo borde de corte principal 234, y dos bordes de corte rectos, a saber, un primer borde de corte secundario 244 y un segundo borde de corte secundario 250 que se conectan entre extremidades del primer y segundo bordes de corte principal 232, 234 (el primer borde de corte secundario 244 no aparece).
Para poder cortar mejor los materiales ductiles, la superficie de incidencia 268 es considerablemente mayor a la superficie de incidencia 168 del inserto de corte 118. La superficie de incidencia 268 se inclina a un angulo de inclinacion de incidencia A respecto de la superficie inferior 224 del inserto de corte 218. El angulo de inclinacion de incidencia A es relativamente mayor y preferentemente igual o mayor a 25°.
Una extremidad interna de incidencia 92 se define en una region en donde la extremidad mas recondita de la superficie de incidencia 268 se fusiona con una region periferica del orificio 94 que rodea el orificio 30. La region periferica del orificio 94 se fusiona con el orificio 30 en un extremo superior del orificio 96 y se extiende generalmente en forma paralela a la superficie inferior 224 del inserto de corte 218. Una primera longitud de incidencia H1 se define entre un punto determinado 98 en el borde de corte periferico 266 y la extremidad interna de incidencia 92 medida en un plano paralelo a la superficie inferior 224. Una segunda longitud de incidencia H2 se define entre un punto determinado 98 en el borde de corte periferico 266 y el extremo superior del orificio 96 medido en un plano paralelo a la superficie inferior 224.
Una relacion de extension de incidencia E se define como la relacion entre la primera longitud de incidencia H1 y la segunda longitud de incidencia H2. La relacion de extension de incidencia E puede variar dentro de un rango preferido. De conformidad con una realizacion, la relacion de extension de incidencia E es menor a 1 e igual o mayor a 0,8.
Como la superficie de incidencia 268 es relativamente muy larga, se extiende, en una direccion hacia adentro del inserto de corte 218, casi hacia el orificio 30. Con dicha construccion, la superficie superior 222 carece de una superficie de apoyo central, a diferencia de la existencia de la superficie de apoyo central 170 en la superficie superior 122 del inserto de corte 118.
Por lo tanto, como el inserto de corte 218 carece de una superficie de apoyo central, no puede utilizarse como un inserte de corte de dos caras. Por lo tanto, la superficie inferior 224 del inserto de corte 118 carece de bordes de corte, y es plana para ser utilizada unicamente como superficie de apoyo. Por lo tanto, la superficie periferica 226 se forma unicamente con las superficies de apoyo necesarias para el apoyo de un inserto de corte de una sola cara, a saber, el primer par de superficies de apoyo laterales 258 y el tercer par de superficies de apoyo laterales 262 (no se muestran).
Aunque la presente invencion ha sido descrita hasta cierto grado de detalle, debena entenderse que se pueden realizar varias alteraciones y modificaciones sin apartarse del espmtu o alcance de la invencion reivindicada.
El inserto de corte no se limita a tener dos bordes de corte principales en cada superficie final. En una realizacion (que no se muestra), el inserto de corte se proporciona con tres bordes de corte principales que estan conectados,
en sus extremidades, por tres bordes de corte secundarios. Los tres bordes de corte principales pueden ser identicos. De manera similar, los tres bordes de corte secundarios pueden ser identicos.
En una realizacion (que no se muestra), el inserto de corte se proporciona con cuatro bordes de corte principales 5 que estan conectados, en sus extremidades, por cuatro bordes de corte secundarios. Los cuatro bordes de corte principales pueden ser identicos. De manera similar, los cuatro bordes de corte secundarios pueden ser identicos.
Por lo tanto, un inserto de corte de conformidad con la presente invencion puede ser retenido por un tornillo de fijacion que pasa a traves de un orificio. El inserto de corte puede tener cuatro, seis u ocho bordes de corte 10 redondeados, donde el inserto de corte puede indexarse cuatro, seis u ocho veces. Los bordes de corte pueden extenderse a lo largo de un arco grande y pueden extenderse en un angulo mayor a 120°.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un inserto de corte (18, 118) para la retencion en una herramienta de corte de rotacion (10) que comprende un eje de rotacion (A), donde el inserto de corte comprende:
    dos superficies finales opuestas (28, 128) y una superficie lateral periferica (26) que se extiende entre ellas, cada una de las superficies finales tiene un primer eje mutuo de simetna (B) que pasa a traves de las superficies finales (28, 128) alrededor de las cuales cada superficie final (28, 128) tiene una simetna de rotacion que se pliega N veces en la cual el valor de N se elige del grupo de 2, 3 y 4;
    un borde de corte periferico (66, 166) formado en la union entre cada superficie final (28, 128) y la superficie lateral periferica (26), donde el borde de corte periferico comprende N bordes de corte curvo (32, 34; 132, 134) que se fusionan con N bordes de corte rectos (44, 50; 144, 150) que se extienden entre los bordes de corte curvos (32, 34; 132, 134) en sus extremidades, en el cual:
    los bordes de corte curvos (32, 34, 132, 134) de las dos superficies finales (28, 128) no se superponen en una vista final del inserto de corte (18, 118) a lo largo del primer eje de la simetna (B); y caracterizado por que
    cada uno de los bordes de corte curvos N (32, 34; 132, 134) se apoya en un toro.
  2. 2. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    los ejes de borde de corte N (C), ubicados en la porcion media (35) de cada uno de los bordes de corte curvos N (32, 34; 132, 134) se extienden paralelos al eje de simetna (B), y
    cada uno de los bordes de corte curvos N (32, 34; 132, 134) de una de las superficies finales (28, 128) rota alrededor de su eje de borde de corte asociado (C) en relacion con un borde de corte curvo opuesto (34',32') de la otra superficie final, como se ve en una vista final del inserto de corte (18, 118) a lo largo del eje de simetna (B).
  3. 3. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    cada borde de corte curvo operativo (32, 34; 132, 134) recorre una porcion de un toro cuando el inserto de corte (18, 118) es retenido en la herramienta de corte rotativa (10) y la herramienta de corte rotativa (10) rota 360° alrededor de su eje de rotacion (A)
  4. 4. El inserto de corte (118) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    una extremidad (136, 140) de un borde de corte curvo determinado (132, 134) se ubica desde un plano medio (M) del inserto de corte (118) en lugar de ubicarse en otra extremidad (138, 142) del borde de corte curvo determinado (132, 134), en el cual el plano medio (M) se ubica en el medio entre las superficies finales (128).
  5. 5. El inserto de corte (18) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    los bordes de corte curvos (32, 34) asociados con una de las superficies finales (28) se ubican en un primer plano de referencia (P1) y los bordes de corte curvos (32', 34') asociados con la otra superficie final se ubican en un segundo plano de referencia (P2),
    el primer y el segundo plano de referencia (P1, P2) son paralelos entre sf y se ubican equidistantes del y en los laterales de un plano medio (M) del inserto de corte (18), en el cual el plano medio (M) se ubica en el medio entre las superficies finales (28)
  6. 6. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    el inserto de corte comprende un orificio pasante (30), que tiene un eje de orificio pasante (B) que constituye un primer eje de simetna, que se extiende entre las dos superficies finales (28); y
    la superficie periferica (26) comprende un primer (58), un segundo (60), un tercer (62) y un cuarto (64) par de superficies de frenado laterales, donde cada par de superficies de frenado laterales tiene una simetna de rotacion de 180° alrededor del eje del orificio pasante (B).
  7. 7. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    las dos superficies finales (28, 128) son identicas.
  8. 8. El inserto de corte de conformidad con la reivindicacion 4, en el cual:
    una porcion principal (MP11, MP12) de cada uno de los bordes de corte curvos (32, 34; 132, 134) se extiende a lo largo de un angulo igual o mayor a 120° como se aprecia a lo largo del primer eje de simetna
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    (B).
  9. 9. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 1, en el cual:
    una primera superficie que constituye una superficie superior (22, 122) que define un primer plano de referencia (P1), una segunda superficie que constituye una superficie inferior (24, 124), que define un segundo plano de referencia (P2) paralelo al primer plano de referencia (P1)
    un orificio pasante (30) que tiene un eje de orificio pasante (B) que constituye el primer eje de simetna se extiende entre la superficie superior (22, 122) y la superficie inferior (24, 124);
    los bordes de corte curvos (32, 34; 132, 134) comprenden un primer borde de corte principal (32, 132) y un segundo borde de corte principal (34, 134);
    en una vista final del inserto de corte (18, 118), el primer borde de corte principal (32, 132) tiene un primer radio de curvatura (R1) con respecto a un primer eje de borde de corte (A1), y, el segundo borde de corte principal (34, 134) tiene un segundo radio de curvatura (R2) respecto de un segundo eje del borde de corte (A2),
    el primer eje del borde de corte (A1) y el segundo eje del borde de corte (A2) pueden ser paralelos al eje del orificio (B) y se ubican en lados opuestos de este;
    el primer eje del borde de corte (A1) se ubica a una primera distancia (D1) del segundo borde de corte principal (34, 134), el eje del orificio (B) se ubica a una segunda distancia (D2) del segundo borde de corte principal (34, 134), y la primera distancia (D1) es menor a la segunda distancia (D2).
  10. 10. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 9, en el cual el inserto de corte (18, 118) tiene una simetna rotativa de 180° alrededor de un segundo eje de simetna (S), el segundo eje de simetna (S) se apoya en un plano medio (M) entre el primer plano de referencia y el segundo plano de referencia (P1, P2) y cruza la superficie periferica (26) en dos puntos de simetna del inserto (56);
    cada uno de los puntos de simetna del inserto (56) se forma en la interseccion de una primera lmea de referencia (L1) con una segunda lmea de referencia (L2), como se ve en una primera vista lateral del inserto de corte (18, 118) que es perpendicular a un borde de corte recto determinado;
    la primera lmea de referencia (L1) conecta el extremo frontal (36, 136) de un primer borde de corte principal (32, 132) de una superficie final (28, 128) determinada con el extremo frontal (36, 136) de un primer borde de corte principal (32, 132) de una superficie final opuesta (28, 128); y
    la segunda lmea de referencia (L2) conecta el extremo trasero (42, 142) de un segundo borde de corte principal (34, 134) de una superficie final determinada (28) con el extremo trasero (42, 142) de un segundo borde de corte principal (34, 134) de una superficie final opuesta (28).
  11. 11. El inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 10, donde el primer eje del borde de corte (A1) y el segundo eje del borde de corte (A2) se ubican en lados opuestos de un plano imaginario (N) que es perpendicular a un plano de simetna (SP) que contiene el primer eje de simetna (B) y el segundo eje de simetna (S).
  12. 12. Una herramienta de corte (10) que tiene un eje longitudinal de rotacion (A) y comprende:
    un cuerpo de herramienta (12) que tiene al menos una cavidad del inserto (14) formada en un extremo frontal (16) del cuerpo de la herramienta y un inserto de corte (18, 118) de conformidad con la reivindicacion 1 retenido en al menos una cavidad del inserto, donde la cavidad del inserto comprende:
    una superficie de frenado tangencial de la cavidad (74);
    un orificio roscado (76) que se extiende tangencialmente hacia atras desde la superficie de frenado tangencial de la cavidad;
    paredes laterales de la cavidad (78) que se extienden hacia arriba desde la superficie de frenado tangencial de la cavidad (74) y que comprenden una primera superficie de frenado de la cavidad (80) que forma un primer angulo interno de cavidad agudo (y) con la superficie de frenado tangencial de la cavidad (74) y una segunda superficie de frenado de la cavidad (82) que forma un segundo angulo interno de la cavidad agudo (6) con la superficie de frenado tangencial de la cavidad (74), donde la primera y la segunda superficie de frenado de la cavidad (80, 82) estan distanciadas entre sf;
    el inserto de corte (18, 118) comprende:
    un primer, (58), un segundo (60), un tercer (62) y un cuarto (64) par de superficies de frenado laterales, donde cada par de superficies de frenado laterales tiene una simetna de rotacion de 180° alrededor del eje del orificio pasante (B),
    el primer par de superficies de frenado laterales (58) convergen entre sf en una direccion hacia la superficie superior (22, 122)
    el segundo par de superficies de frenado laterales (60) convergen entre sf en una direccion hacia la superficie inferior (24, 124),
    el tercer par de superficies de frenado laterales (62) convergen entre sf en una direccion hacia la superficie superior (22, 122),
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    15
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    25
    el cuarto par de superficies de frenado laterales (64) converge entre sf en una direccion hacia la superficie inferior (24, 124),
    el tercer par tiene una simetna de rotacion de 180° con el cuarto par (64) alrededor de un segundo eje de simetna (S) que pasa entre el tercer par (62) y el cuarto par (64),
    la superficie superior (22, 122) define un primer plano de referencia (P1) y la superficie inferior define un segundo plano de referencia (P2), donde el primer plano de referencia y el segundo plano de referencia (P1, P2) son paralelos a un plano medio (M) que se ubica en el medio entre la superficie superior (22, 122) y la superficie inferior (24, 124),
    la superficie periferica (26) forma, con el primer plano de referencia (P1) y con el segundo plano de referencia (P2), un primer angulo incluido interno obtuso (a),como se ve en una primera vista lateral del inserto de corte (18, 118) que es perpendicular a un borde de corte secundario determinado, la superficie periferica (26) forma, con el primer plano de referencia (P1) y con el segundo plano de referencia (P2), un segundo angulo incluido interno agudo (p), como se ve en una segunda vista lateral del inserto de corte (18, 118) que es perpendicular a la primera vista lateral,
    la superficie superior (22, 122) se proporciona con una superficie de frenado central superior plana (70, 170) que constituye una superficie de frenado tangencial superior del inserto, la cual se extiende hacia adentro desde una superficie de inclinacion asociada (68, 168) hacia el orificio pasante (30); la superficie inferior (24, 124) se proporciona con una superficie de frenado central inferior plana (72) que constituye una superficie de frenado tangencial inferior de inserto, la cual se extiende hacia adentro desde la superficie de inclinacion asociada (68, 168) hacia el orificio pasante (30), en la cual: en una posicion retenida del inserto de corte (18, 118), la superficie de frenado tangencial inferior del inserto (72) colinda con la superficie de frenado tangencial de la cavidad (74), una superficie de frenado del primer par de inserto de las superficies de frenado laterales (58) colinda con la primera superficie de frenado de la cavidad (80), una superficie de frenado del tercer par de inserto de las superficies de frenado laterales (62) colinda con la segunda superficie de frenado de la cavidad (82) y un tornillo de fijacion (20) pasa a traves del orificio pasante (30) del inserto de corte y se une en forma de rosca al orificio roscado (76) de la cavidad del inserto.
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