ES2643818T3

ES2643818T3 - Inserto de torneado de profundidad de acabado que comprende una disposición de control de virutas

Info

Publication number: ES2643818T3
Application number: ES14750803.0T
Authority: ES
Inventors: Daniel Hen; Shinya Majima
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: EP3046705B1; US20150078844A1; JP2016530116A; CN105517739A; CN105517739B; US9409237B2; CA2924416C; PL3046705T3; RU2016114539A3; JP6479019B2; KR102177973B1; CA2924416A1; RU2016114539A; EP3046705A1; KR20160055801A; RU2659550C2; BR112016005461B1; WO2015036990A1; PT3046705T

Description

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DESCRIPCION

Inserto de torneado de profundidad de acabado que comprende una disposicion de control de virutas CAMPO DE LA INVENCION

El tema de la presente solicitud se refiere a un inserto para operaciones de mecanizado, en particular un inserto de torneado que comprende una disposicion de control de virutas para operaciones de mecanizado de profundidad de acabado, de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1. Tal inserto se conoce a partir del documento US 5 577 867 A.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Entre las publicaciones multitudinarias relativas a los insertos de torneado y sus disposiciones de control de virutas, el documento US 4.941.780 describe una serie de disposiciones de control de virutas notables disenadas para proporcionar un inserto configurado para las operaciones de mecanizado de profundidad de acabado, medio y desbaste.

En la presente solicitud, se considera que las operaciones de mecanizado de acabado tienen una profundidad de corte entre 0,3 mm a 2,0 mm, operaciones de mecanizado de medio que tienen una profundidad mayor que 2,0 mm y menor de 4,0 mm y operaciones de mecanizado de desbaste que tienen una profundidad mayor de 4,0 mm.

A diferencia del tema del documento US 4.941.780, el tema de la presente solicitud esta disenado especlficamente para operaciones de mecanizado de profundidad de acabado con caracterlsticas adicionales para la superposition incidental en el intervalo de profundidad medio adyacente (es decir, hasta 3,0 mm de profundidad).

Un objeto de la presente invention es proporcionar una disposicion de control de virutas nueva y mejorada.

SUMARIO DE LA INVENCION

La disposicion de control de virutas de acuerdo con el tema de la presente solicitud ha sido desarrollada para proporcionar una vida de herramienta relativamente larga y un buen rendimiento de rebabas en el rango de profundidad de acabado y el rango de profundidad de medio adyacente, en particular para el mecanizado de acero inoxidable.

De acuerdo con la presente invencion, como se define en la reivindicacion independiente 1, se proporciona un inserto de torneado de profundidad de acabado que comprende: primera y segunda superficies opuestas que definen un plano de referencia ubicado entre estas y extiende paralelo con las mismas; una superficie periferica que se extiende perifericamente conectada a la primera y segunda superficies; una primera esquina que define, a la primera superficie, un radio de esquina; un borde cortante formado entre la primera superficie y la superficie periferica, y que se extiende a lo largo de la primera esquina as! como la primera y segunda porciones del borde conectadas a y que se extiende de los diferentes lados de la primera esquina; y una disposicion de control de virutas formada a la primera superficie; el plano de referencia que define: una direction hacia arriba dirigida en forma perpendicular del plano de referencia hacia la primera superficie; una direccion hacia abajo opuesta a la direccion hacia arriba; y un plano bisector perpendicular al plano de referencia y que biseca la primera esquina; el plano bisector que define una direccion hacia adentro dirigida en el inserto y paralelo con el plano de referencia; la disposicion de control de virutas que es simetrico alrededor del plano bisector, y que comprende: una protuberancia media; y una protuberancia final ubicada entre la protuberancia media y la primera esquina; la protuberancia media que comprende: la primera y segunda superficies deflectoras medias respectivamente frente a la primera y segunda porciones del borde; y una superficie superior media conectada a la primera y segunda superficies deflectoras medias y que se ubican mas lejos del plano de referencia que el borde cortante; la protuberancia final que comprende: una superficie deflectora final frontal; una superficie trasera que se extiende a la protuberancia media; primera y segunda superficies de alivio que se extienden desde la superficie deflectora final frontal a la superficie trasera, y respectivamente frente a la primera y segunda porciones del borde; y un pico final conectado a la superficie deflectora final frontal, la superficie trasera y la primera y segunda superficies de alivio, y ubicadas mas cerca del plano de referencia que el borde cortante, en el que la superficie deflectora final frontal es plana.

Se comprendera que mientras cada elemento en una disposicion de control de virutas proporciona una funcion deseable, se descubrio despues del diseno y prueba de varios disenos diferentes que ciertas caracterlsticas en los aspectos anteriores pueden haber contribuido a obtener los mejores resultados para la vida de la herramienta total en el intervalo de profundidad de acabado junto con excelente rendimiento de rebabas

En particular, sin estar vinculado a la teorla, se cree que la combination de provision de una protuberancia final (el material adicional que aumenta la resistencia estructural y, de este modo, reduce el astillamiento de los bordes cortantes adyacentes al mismo) junto con sus superficies laterales aliviadas) (“superficies aliviadas”) (el material reducido que proporciona espacio suficiente para la funcionalidad de los bordes cortantes adyacentes al mismo) fue significativo en la obtencion de los resultados superiores de este diseno respecto de los otros disenos probados.

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Se entendera que lo anteriormente mencionado es un resumen, y que el inserto de la reivindicacion independiente 1 tambien puede comprender cualquiera de las caracteristicas descriptas a continuacion. Especificamente, las siguientes caracteristicas, solas o en combinacion, pueden ser aplicables al inserto de la reivindicacion 1,1

A. El plano de referencia se puede ubicar a mitad de camino entre la primera y segunda superficies.

B. Cada una de la primera y segunda porciones del borde se puede formar con una cavidad concava. La cavidad concava se puede configurar para dirigir las virutas hacia las protuberancias final y/o media. Dicho de otra manera, la cavidad concava se puede se puede configurar para dirigir las virutas lejos de una pieza de trabajo.

C. Puede haber otra disposicion de control de virutas de acuerdo con el tema de la reivindicacion 1 formada en cada esquina del inserto en la primera superficie o en cada esquina del inserto en la primera y segunda superficies de estas.

D. La protuberancia media se puede estrechar hacia una protuberancia final. En una vista plana de la superficie superior media, la protuberancia media se puede estrechar hacia la protuberancia final. En forma adicional, en tal vista, la protuberancia media puede comprender bordes rectos o concavos. Tal forma puede ser beneficiosa para proporcionar mas espacio de virutas entre la protuberancia media y el borde cortante.

E. En las realizaciones en que el inserto es de doble cara, la superficie superior media puede constituir una parte de una superficie de soporte. La superficie de soporte se puede extender sobre la mayor parte de la primera superficie. La superficie de soporte puede comprender porciones abultadas adyacentes a cada borde negativo.

F. La protuberancia media puede comprender una superficie deflectora media frontal. La superficie deflectora media frontal se puede extender en direcciones hacia arriba y hacia adentro de la superficie superior media.

G. La protuberancia media puede comprender una punta de la protuberancia media.

H. Cada superficie de alivio puede ser plana o convexa en una seccion tomada en forma perpendicular a una porcion del borde asociada. En una seccion tomada perpendicular a una porcion del borde asociada, cada superficie de alivio se puede conectar entre un espacio de forma concava y un pico final.

I. Dicho de otra manera, la protuberancia final puede tener una forma de piramide.

J. A lo largo del plano bisector, la disposicion de control de virutas puede definir un espacio conectado al borde cortante y que se extiende desde alli a un canal. Un canal para los fines de la memoria descriptiva y reivindicaciones significa un punto mas bajo. El espacio se puede extender a lo largo de la longitud del borde cortante con una geometria similar a la de a lo largo del plano bisector. A lo largo del plano bisector, el espacio se puede extender desde un borde cortante en direcciones hacia abajo y hacia adentro a un canal. Sin estar ligado por la teoria, se considera que la inclinacion inmediata hacia abajo y hacia adentro del espacio (es decir, sin un espacio neutro que se extiende primero paralelamente con un plano de referencia y que posteriormente desciende en las direcciones hacia abajo y hacia adentro) puede ser beneficiosa para mejorar el rendimiento de las rebabas. A lo largo de un borde cortante entero el espacio se puede extender desde el borde cortante en direcciones hacia abajo y hacia adentro del canal.

K. La superficie deflectora final frontal se puede conectar a un canal dentro de una distancia menor del doble que el radio de esquina de una interseccion de esquina del plano bisector y el borde cortante. Preferentemente, la superficie deflectora final frontal se puede conectar al canal dentro de una distancia de un radio de esquina unico desde la interseccion. Los mejores resultados experimentales se han obtenido cuando la totalidad de una conexion de la superficie deflectora final frontal al canal esta dentro de una distancia de un radio de esquina unico de la interseccion.

L. A lo largo del plano bisector, la superficie deflectora final frontal se puede extender desde un canal a un pico final en la direccion hacia adentro solo o en amabas direcciones hacia dentro y hacia arriba. Sin estar ligado por la teoria, se considera que la superficie deflectora final frontal que se extiende en las direcciones hacia dentro y hacia arriba puede proporcionar mejor rendimiento que solo en la direccion hacia adentro.

M. La primera y segunda superficies de alivio se pueden ubicar mas lejos del borde cortante que la superficie deflectora de acabado frontal.

N. La distancia entre cada una de la primera y segunda superficies de alivio y el borde cortante adyacente a las mismas (por ejemplo, una distancia entre la primera superficie de alivio y la primera porcion del borde del borde cortante) puede aumentar con la distancia creciente entre la superficie deflectora final frontal y dicha

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cada una de la primera y segunda superficies de alivio.

O. La primera y segunda superficies de alivio puede tener una forma alargada.

P. En una vista plana de una primera superficie (por ejemplo, Figura 2 o 4A), la primera y segunda superficies de alivio se pueden ubicar entre el plano bisector y un plano de alivio respectivo. Cada plano de alivio puede ser perpendicular a un plano de referencia y pasar a traves de una interseccion de esquina del plano bisector y el borde cortante. Cada plano de alivio puede formar un angulo de alivio menor con el plano bisector que un angulo del borde formado entre el plano bisector y un plano del borde que se extiende en forma perpendicular a una porcion del borde asociada. En una vista plana de la primera superficie, la primera y segunda superficies de alivio se pueden ubicar ente el plano bisector y un plano de alivio respectivo. Cada plano de alivio es perpendicular al plano de referencia y pasa a traves de una interseccion de esquina del plano bisector y el borde cortante. Cada plano de alivio puede formar un angulo de alivio menor con el plano bisector que un angulo del borde formado entre el plano bisector y un plano del borde que se extiende en forma perpendicular a una porcion del borde asociada. Los angulos de alivio entre 15° y 45° se consideran factibles y se considera que los angulos de alivio entre 20° y 30° proporcionan mejores resultados.

Q. A lo largo del plano bisector, un angulo de ataque (es decir, uno medido entre un espacio y un plano de referencia PR) puede estar entre 5° y 25°. El angulo de ataque a lo largo del borde cortante entero puede estar entre 5° y 25°. Preferentemente, el angulo de ataque en el plano bisector y/o a lo largo del borde cortante entero puede estar entre 12° y 20°. En vista de los resultados experimentales se considera que el rango mas preferido para el angulo de ataque en el plano bisector y/o a lo largo del borde cortante entero para estar entre 12° y 20°. Se comprendera que mientras que el ultimo intervalo puede proporcionar los mejores resultados de rendimiento de rebabas, puede producir un rendimiento inaceptable si se usa en una operacion de mecanizado de profundidad de desbaste. Un aumento de un angulo de inclinacion positivo puede ser beneficioso para el mecanizado de profundidad mas superficial pero perjudicial para profundidades mayores. Por ejemplo, un angulo de ataque de 5 ° puede proporcionar resultados aceptables para operaciones de acabado y profundidad media, pero se han encontrado resultados pobres para operaciones de profundidad de desbaste y un angulo de ataque de 12 ° para proporcionar resultados aun mejores para operaciones de acabado hasta profundidad media pero se puede esperar que de como resultado un rendimiento inaceptable si se utiliza en una operacion de profundidad de desbaste. El angulo de ataque mencionado anteriormente puede estar a lo largo del borde cortante entero.

R. El inserto puede comprender una esquina adicional adyacente u otra esquina y estar formado con un borde cortante adicional. El inserto tambien puede comprender un borde del angulo de ataque negativo formado a lo largo de una primera superficie y una superficie periferica y entre los bordes cortantes de las esquinas. Dicho de otra manera, puede haber un borde del angulo de ataque negativo que conecta dos porciones del borde de un inserto. Se entendera que mientras que tal borde del angulo de ataque negativo puede ser beneficioso para reducir el martilleo de virutas, tal caracterlstica puede hacer que el inserto tenga un desempeno inaceptable si se usa en una operacion de profundidad de desbaste.

S. El inserto puede comprender la primera y segunda superficies de gula medias conectadas a la protuberancia media y extendidas desde all! en la direccion hacia abajo as! como respectivamente hacia la primera y segunda porciones del borde (por ejemplo, la primera superficie de gula media que se extiende hacia abajo y hacia la primera porcion del borde). Cada una de las primera y segunda superficies de gula medias puede ser parte de una primera y segunda protuberancia de gula respectivas. Cada protuberancia de gula puede comprender una punta (o "punta de la protuberancia de gula"). Cada superficie de de gula media puede ser una superficie de una protuberancia de de gula en forma de cuna. Cada protuberancia de gula puede comprender un pico de gula. Cada superficie de gula del medio se puede extender hacia abajo desde un pico de gula asociado.

T. Para evitar redirigir las virutas de nuevo hacia una pieza de trabajo de la que provienen, la primera y segunda superficies de gula media se pueden separar cada una de una porcion del borde adyacente a la misma. Mas precisamente, cada punta de la protuberancia de gula y la punta de la protuberancia media pueden estar separadas de una misma porcion de borde a distancias iguales.

U. La punta de la protuberancia de gula y la punta de la protuberancia media estan separadas de una misma porcion del borde adyacente por distancias iguales.

V. Una distancia D1 se define a partir de una interseccion de esquina de un plano bisector y un borde cortante en una de la primera y segunda superficies de gula medias, y una distancia D2 se define a partir de la misma interseccion de esquina en un punto mas cercano en la superficie deflectora media frontal 42. La distancia D1 es entre tres y cinco veces la distancia D2 (3- D2 < D1 < 5-D2).

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W. Una distancia D3 se define a partir de una interseccion de esquina de un plano bisector y un borde cortante en una de la primera y segunda superficies de guia medias, medida en forma paralela con una porcion del borde asociada, y una distancia paralela D4 se define como la longitud total de un borde del inserto adyacente entre tales intersecciones de esquinas. Preferentemente, 1/8-D4 < D3 < 1/3-D4.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para una mejor comprension del tema de la presente solicitud y para mostrar como se puede llevar a cabo la misma en la practica, a continuacion se hara referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva superior de un inserto de acuerdo con el tema de la presente solicitud;

La Figura 2 es una vista plana de una primera superficie del inserto en la Figura 1;

La Figura 3 es una vista transversal tomada a lo largo de la linea 3-3 de la Figura 2;

La Figura 4A es una vista ampliada de una porcion ubicada en una parte izquierda inferior del inserto de la Figura 2;

La Figura 4B es una vista en perspectiva superior de la porcion de la Figura 4A;

La Figura 5A es una seccion transversal esquematica de la primera superficie tomada a lo largo de la linea 5A en la Figura 2;

La Figura 5B es una seccion transversal esquematica de la primera superficie tomada a lo largo de la linea 5B de la Figura 2;

La Figura 5C es una seccion transversal esquematica de la primera superficie tomada a lo largo de la linea 5C de la Figura 2; y

La Figura 6 es una fotografia de los resultados experimentales DESCRIPCION DETALLADA

Se hace referencia a las Figuras 1 a 3, que ilustra un inserto de torneado de profundidad de acabado 10 para operaciones de mecanizado. El inserto 10 esta fabricado tipicamente de material extremadamente duro y resistente al desgaste tal como carburo cementado, ya sea mediante prensado de forma y luego sinterizacion de polvos de carburo en un aglutinante o por metodos de moldeado por inyeccion de polvo.

Como se muestra mejor en la Figura 3, el inserto 10 puede comprender la primera y segunda superficies opuestas 12, 14 y una superficie periferica que se extiende perifericamente 16 conectada a la primera y segunda superficies 12, 14. La primera y segunda superficies 12, 14 pueden definir un plano de referencia PR ubicado a mitad de camino entre las mismas y que se extiende paralelo con las mismas.

El plano de referencia PR puede definir una direccion hacia arriba Du dirigida en forma perpendicular desde el plano de referencia PR hacia la primera superficie 12; y una direccion hacia abajo Dd opuesta a la direccion hacia arriba Du. Se entendera que el plano de referencia PR se usa simplemente para definir la orientacion de las direcciones hacia arriba y hacia abajo Du, Dd y no representa un punto de partida del mismo.

El inserto 10 comprende al menos una esquina 18A, 18B, 18C, 18D.

El inserto 10 comprende al menos una disposicion de control de virutas 20 asociada con la esquina 18A y la primera superficie 12. A menos que se indique de otro modo, la siguiente descripcion no se dirigira a una disposicion de control de virutas (es decir, la disposicion designada con el numero "20"), sin embargo, se entendera que cada esquina del inserto 10, en una o ambas de la primera y segunda superficies 12, 14, puede tener una correspondiente disposicion de control de virutas. En cualquier caso, en el presente ejemplo el inserto 10 tiene una correspondiente disposicion de control de virutas en cada esquina del mismo en la primera y segunda superficies de cada esquina, es decir, ocho de estas disposiciones. Tambien se comprendera que la primera superficie 12 (y la segunda superficie 14 en el ejemplo mostrado) es una superficie de ataque, sobre la cual se cortan las virutas (no mostrados) de un flujo de pieza de trabajo cortado (no mostrado). Se entendera que la superficie periferica 16 constituye una superficie de alivio del inserto 10.

Con referencia a la Figura 4A, la esquina 18A puede definir un radio de esquina Rc. Mas precisamente, el radio de esquina Rc es un radio de un circulo inscripto Ci de la esquina 18A en una vista plana de la primera superficie 12.

En la Figura 2, se muestra un plano bisector PB que es perpendicular al plano de referencia PR y que biseca la esquina 18A (es decir, divide la esquina 18A en mitades iguales). La disposicion de control de virutas 20 preferentemente puede ser simetrica alrededor del plano bisector PB.

El plano bisector PB define una direccion hacia adentro D1 (Figuras 2, 3) que se dirige hacia adentro del inserto 10 y es paralelo con el plano de referencia PR.

Tambien con referencia a la Figura 4B, un borde cortante 22 se forma entre la primera superficie 12 y la superficie periferica 16. Mas precisamente, el borde cortante 22 puede comprender el primer y segundo bordes subcortantes

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22A, 22B respectivamente ubicados a lo largo de la primera y segunda porciones del borde 24A, 24B, y un tercer borde subcortante 22C que se extiende a lo largo de la esquina 18A y se conecta al primer y segundo bordes subcortantes 22A, 22B. El primer y segundo puntos de conexion 26A, 26B (Figura 4A) del tercer borde subcortante 22C y primer y segundo bordes subcortantes 22A, 22B se ubican donde la curvatura de la esquina 18A pasa a la primera y segunda porciones del borde 24A, 24B rectas (en una vista plana de la primera superficie),

Las caracterlsticas correspondientes de las diferentes esquinas se identifican con un caracter de referencia comun y presentan sufijos con uno o mas apostrofes (por ejemplo, un segundo borde subcortante de la esquina 18B se designa como 22B').

Con atencion a la Figura 1, entre esquinas adyacentes, por ejemplo, las esquinas designadas 18A y 18B, puede haber un borde del angulo de ataque negativo 28 formado en la primera superficie 12 y la superficie periferica 16 y entre los bordes cortantes 22A, 22B' de las esquinas 18A, 18B.

Cada borde cortante 22 puede terminar en un punto separado del borde del angulo de ataque negativo 28.

A lo largo de cada una de la primera y segunda porciones del borde 24A, 24B, puede formar una cavidad concava 30A, 30B en una vista lateral o vista lateral en perspectiva de este (Figura 4B).

El inserto 10 se puede configurar para sujetarse a una herramienta por medio de un tornillo (no mostrado), por ejemplo formado con un agujero pasante 32. El agujero pasante 32 se puede ubicar en el centro del inserto 10. El agujero pasante 32 se puede abrir a la primera y segunda superficies 10, 12.

Un eje del inserto Ai se puede extender a traves del centro del inserto 10. El eje del inserto Ai se puede extender a traves del centro del agujero pasante 32. El eje del inserto Ai puede ser perpendicular al plano de referencia Pr.

Con referencia a la Figura 1, la disposicion de control de virutas 20 puede comprender una protuberancia media 34 y una protuberancia final 36 ubicada entre la protuberancia media 34 y la esquina 18A. La disposicion de control de virutas 20 tambien puede comprender la primera y segunda superficies de gula medias 36A, 36b.

La protuberancia media 34 se puede configurar para controlar las virutas (no mostrado) durante las operaciones de corte de profundidad media. La primera y segunda superficies de gula medias 36A, 36B se pueden configurar para guiar las virutas durante las operaciones de corte de profundidad media a la protuberancia media 34.

De modo similar, la protuberancia final 36 se puede configurar para controlar las virutas (no mostrado) durante las operaciones de corte de la profundidad de acabado.

La protuberancia media 34 puede comprender la primera y segunda superficies deflectoras medias 38A, 38B, respectivamente frente a la primera y segunda porciones del borde 24A, 24B, una superficie superior media 40 conectada a la primera y segunda superficies deflectoras medias 38A, 38B, y una superficie deflectora media frontal 42.

Como se muestra mejor en la Figura 2, la protuberancia media 34 se puede estrechar hacia la protuberancia final 36. La flecha 41 indica una region donde la protuberancia media 34 tiene una ligera concavidad.

En el presente ejemplo, debido a que el inserto 10 es de doble cara, la superficie superior media puede constituir una parte de una superficie de soporte 44 para el montaje del inserto 10 en una herramienta (no mostrado). Mas especlficamente, el inserto 10 se puede configurar para su montaje solo por medio de la superficie de soporte 44. Por consiguiente la superficie de soporte 44. En consecuencia, la superficie de soporte 44 puede ser la tierra. La superficie de soporte 44 se puede extender sobre una mayorla de la primera superficie 12. Para aumentar el area de montaje de la superficie de soporte 44, puede comprender ademas porciones abultadas 46 adyacentes a cada borde negativo 28.

La primera y segunda superficies de gula medias 36A, 36B se puede conectar a la protuberancia media 34 y se puede extender desde all! en la direccion hacia abajo Dd as! como respectivamente hacia la primera y segunda porciones del borde 22A, 22B. La primera superficie de gula media 36a puede estar dirigida hacia la segunda porcion de borde 24B, y la segunda superficie de gula media 36B se puede orientar hacia la primera porcion de borde 24A.

Cada superficie de gula media 36A, 36B puede ser una superficie de una protuberancia de gula 48A, 48B en forma de cuna. Cada protuberancia de gula 48A, 48B puede comprender ademas un pico de gula 50A, 50B.

Para evitar redirigir las virutas de nuevo hacia una pieza de trabajo de la cual provienen, la primera y segunda superficies de gula medias 36A, 36B se pueden separar cada una de la correspondiente porcion del borde 24A, 24B

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adyacente a la misma. Preferentemente, cada punta (es decir, primera o segunda punta de gula 52A, 52B, Figura 2) de las protuberancias de gula 48A, 48B puede estar separada de la porcion de borde adyacente a la misma distancia que una punta media 54 (Figura 4A) de la protuberancia media 34, para permitir que un chip alcance ambas puntas, por ejemplo 52A, 54, aproximadamente al mismo tiempo. Dicho de otra manera, se puede observar, por ejemplo, en la Figura 2, que una primera distancia de separacion L1 (desde la punta del medio 54 a la primera porcion de borde 24A) es de la misma magnitud que una segunda distancia de separacion L2 (desde la primera punta de gula 52A hasta la primera porcion de borde 24A).

La primera y segunda superficies de gula medias 36A, 36B estan a una distancia D1 (Figura 2) de una interseccion de esquina 56 del plano bisector PB y el borde cortante 22. Un punto mas cercano a un punto mas cercano en la superficie deflectora media frontal 42 puede ser una distancia d2 (Figura 4A) de la interseccion de esquina 56. La magnitud de la distancia D1 es preferentemente entre tres y cinco veces la distancia D2 (3- D2 < D1 < 5- D2).

Una distancia D3 (con referencia a la esquina 18B de la Figura 2, solo para facilitar la visibilidad) se define a partir de la interseccion de esquina asociada 56' con la primera superficie de gula asociada 36A' de la misma, que se mide paralelamente con la porcion del borde asociada 24B'. Una distancia paralela D4 se define como la longitud total de un borde del inserto entre las intersecciones de esquina adyacentes 56, 56' (es decir, intersecciones de las bisectores y los bordes cortantes). Preferentemente, 1/8 • D4 < D3 < 1/3 • D4. Se entendera que la reduccion de la distancia de una superficie de gula desde una esquina, en comparacion con la longitud total del lado del inserto, puede permitir que mas area sea disenada como parte de una superficie de soporte y, por lo tanto, puede contribuir a la estabilidad del inserto.

Con atencion a las Figuras 4A y 4B, la protuberancia final 36 puede comprender una superficie deflectora final frontal 58, una superficie trasera 60, la primera y segunda superficies de alivio 62A, 62B que se extienden desde la superficie deflectora final frontal 58 a la superficie trasera 60, y un pico final 64.

La disposicion de control de virutas 20 tambien puede definir un espacio 66 conectado al borde cortante 22 y que se extiende desde all! a un canal 68.

La superficie deflectora final frontal 58 se puede conectar a el canal 68. La conexion de la superficie deflectora final frontal 58 puede ser desde la primera y segunda extremidades inferiores 70A, 70B de la superficie deflectora final frontal 58 y a lo largo de un borde inferior deflector de acabado frontal 70C que se extiende entre la primera y segunda extremidades inferiores 70A, 70B.

La superficie trasera 60 se puede extender desde el pico final 64 a la protuberancia media 34. Mas precisamente, la superficie trasera 60 se puede extender a la superficie deflectora media frontal 42.

La primera y segunda superficies de alivio 62A, 62B puede extender desde la superficie deflectora final frontal 58 a la superficie trasera 60, y puede orientar respectivamente la primera y segunda porciones del borde 24A, 24B. Se entendera que cuando se indicar que las superficies en alivio "enfrentan" las porciones del borde, esto significa que en una vista plana, usando la primera superficie de alivio 62A como ejemplo, la primera superficie de alivio 62A se orienta hacia la primera porcion del borde 24A, es decir, generalmente en la direction de la flecha 72. Para explicar mejor, exista o no la curvatura de las superficies de alivio, por ejemplo, dirigiendo la flecha 72 en un sentido tridimensional "por encima" de la primera porcion del borde 24A (es decir, fuera de la pagina en la Figura 4A), esto todavla se considera que esta frente a la primera porcion de borde 24A (es decir, en la vista plana). Una superficie que se orienta en la direccion de la flecha 74, es decir, hacia el tercer borde de subcortante 22C, por ejemplo formado en una configuration convexa o no aliviada de otro modo (es decir, en la vista plana) no se puede considerar como enfrentada a una porcion del borde. Tales formas convexas o no aliviadas pueden reducir indebidamente el area entre la primera porcion del borde 24A y la protuberancia final 36, de este modo se produce un mecanizado menos efectivo.

Sin embargo, en una vista transversal o en perspectiva lateral a la mostrada en la Figura 4B, cada superficie de alivio 62A, 62B puede ser plana o de forma convexa.

Cada superficie de alivio 62A, 62B se puede conectar entre un espacio de forma concava 76A, 76B y el pico final 64.

Las superficies de alivio 62A, 62B se pueden ubicar mas lejos de la superficie deflectora final frontal 58 desde el borde cortante 22. Por ejemplo, se muestra que la primera extremidad inferior 70a esta a una distancia 78A del borde cortante 22, mientras que se muestra que cada una de las siguientes distancias desde la primera superficie de alivio 62A al borde cortante 22 (designada 78b, 78C y 78D) es progresivamente mayor en magnitud y todas son mayores que la distancia 78A.

En una vista plana de una primera superficie (por ejemplo, Figura 2, con referencia a la disposicion de control de virutas en la esquina 18D sola para facilidad de visibilidad), la primera y segunda superficies de alivio 62A", 62B" se pueden ubicar entre el plano bisector Pb- y un plano de alivio respectivo Pr-. El plano de alivio Pr- puede ser

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perpendicular al plano de referenda PR y pasa a traves de una interseccion de esquina 56" del plano bisector Pb" y el borde cortante 22". El plano de alivio Pr- tambien puede pasar a traves del punto mas externo de la superficie deflectora final frontal 58", (por ejemplo, la primera extremidad inferior 70A"). Cada plano de alivio Pr- puede formar un angulo de alivio menor a" con el plano bisector Pb- que un angulo del borde p" formado entre el plano bisector Pb- y un plano del borde Pe- que se extiende en forma perpendicular a una porcion del borde asociada 24A".

Con referencia a la Figura 5A, que muestra una seccion a lo largo de plano bisector PB, tambien se muestran los primeros y segundos planos paralelos Ppi, Pp2, que son paralelos con el plano de referencia Pr. Mas precisamente, el primer plano paralelo Ppi cruza el tercer borde subcortante 22C y el segundo plano paralelo Pp2 cruza la superficie superior media 40.

A partir del tercer borde subcortante 22C, el espacio 66 se extiende en las direcciones hacia abajo y hacia adentro Di, Du al canal 68. Dicho de otra manera, el tercer borde subcortante 22C tiene un angulo de ataque positivo. Se hallo un mejor rendimiento con el espacio que se extiende en estas direcciones que con un espacio que primero se extiende paralelo con el primer plano paralelo Ppi y luego posteriormente se inclina en las direcciones hacia abajo y hacia adentro Di, Du. El borde cortante entero 22 tiene un angulo de ataque positivo. Los valores preferidos para el angulo de ataque ARi en el bisector es 15°, en una seccion de 0,5 mm (AR2, Figura 5B) es 13° y en una seccion de 1,5 mm (AR3, Figura 5C) es 16°. Estos puntos son notables ya que corresponden a las profundidades de corte deseadas para el inserto 10. Como se indico anteriormente, las distancias separadas de la seccion de 1,5 mm no tienen que tener un angulo de ataque positivo, ya que no estan destinadas a usarse para mecanizar e incluso pueden ser negativos para diferentes beneficios.

La superficie deflectora final frontal 58 se puede extender desde el canal 68 al pico final 64 en amabas direcciones hacia dentro y hacia arriba Di, Du como se muestra. Se observa que incluso si la superficie deflectora final frontal 58 solo se puede extender en la direccion hacia adentro Di, todavla puede haber un pico final ya que las otras areas adyacentes al pico pueden ser mas bajas que el canal 68.

Con referencia a la Figura 6, se muestran las virutas producidas de los resultados experimentales de un inserto de acuerdo con el tema de la presente solicitud.

El eje horizontal muestra la tasa de alimentacion (f) a 0,05, 0,08, 0,1, 0,15, 0,2 y 0,3 millmetros por revolution (mm/rev).

El eje vertical muestra la profundidad de corte (Ap) a 0,15, 0,3, 0,5, 1, 1,5, 2 y 3 millmetros.

Si bien no se muestra, tambien se documento rebaba en Ap baja (0,5 millmetros) despues de 8, 16, 24 y 32 minutos de mecanizado.

Como se muestra por la llnea de puntos, el area de rendimiento blanco fue para una tasa de alimentacion de 0,08 a 0,2 mm/rev a una profundidad de 0,3 a 1,5 mm.

El experimento se llevo a cabo bajo las siguientes condiciones (material de trabajo: SUS316L, Vc = 150 m/min, humedo, designation CNMG 431, criterio de exito: longitud de la viruta L < 100 mm)

Como se muestra en la Figura 6, se produjeron chips de tamano adecuado incluso fuera del intervalo deseado (abarcado por la llnea de puntos), como se muestra dentro de la llnea continua gruesa, es decir ligeramente en el intervalo de profundidad medio adyacente.

De los diversos disenos desarrollados y las pruebas paralelas de un inserto de un competidor llder de la industria, la disposition de control de virutas 20 de la presente solicitud produjo los mejores resultados globales de los criterios de vida util de la herramienta y rebabas en Ap = 0,5 mm y 1,5 mm.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un inserto de torneado de profundidad de acabado (10) que comprende:

primera y segunda superficies opuestas (12, 14) que definen un plano de referencia (Pr) ubicado entre estas y que se extiende paralelo con las mismas;

una superficie periferica que se extiende perifericamente (16) conectada a la primera y segunda superficies (12, 14);

una primera esquina (18) que define, en la primera superficie (12), un radio de esquina (Rc); un borde cortante (22) formado entre la primera superficie (12) y la superficie periferica (16), y que se extiende a lo largo de la primera esquina (18A) as! como la primera y segunda porciones del borde (24A, 24B) conectadas y que se extiende de diferentes lados de la primera esquina (18); y una disposicion de control de virutas (20) formado en la primera superficie (12);

el plano de referencia (Pr) que define:

una direccion hacia arriba (DU) dirigida perpendicularmente desde el plano de referencia (PR) hacia la primera superficie (12);

una direccion hacia abajo (Dd) opuesta a la direccion hacia arriba (Du); y

un plano bisector (Pb) perpendicular al plano de referencia (Pr) y que biseca la primera esquina (18); el plano bisector (Pb) que define

una direccion hacia adentro (Di) dirigida en el inserto (10) y paralelo con el plano de referencia (Pr); la disposicion de control de virutas (20) que es simetrica alrededor del plano bisector (Pb), y que comprende: una protuberancia media (34); y

una protuberancia final (36) ubicada entre la protuberancia media (34) y la primera esquina (18); la protuberancia media (34) que comprende:

primera y segunda superficies deflectoras medias (38A, 38B) respectivamente frente a la primera y segunda porciones del borde (24A, 24B); y

una superficie superior media (40) conectada a la primera y segunda superficies deflectoras medias (38A, 38B) y que se ubican mas lejos del plano de referencia (Pr) que del borde cortante (22);

la protuberancia final (36) que comprende:

una superficie deflectora final frontal (58);

una superficie trasera (60) que se extiende a la protuberancia media (34);

primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B) que se extiende de la superficie deflectora final frontal (58) a la superficie trasera (60), y respectivamente frente a la primera y segunda porciones del borde (24A, 24B); y un pico final (64) conectado a la superficie deflectora final frontal (58), la superficie trasera (60) y la primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B), y ubicadas mas cerca del plano de referencia (Pr) que el borde cortante (22);

caracterizado porque:

la superficie deflectora final frontal (58) es plana.
2. El inserto (10) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que:

a lo largo del plano bisector (Pb), la disposicion de control de virutas (20) tambien define un espacio (66) conectado al borde cortante (22) y que se extiende desde all! a un canal (68); y

la superficie deflectora final frontal (58) esta conectada al canal (68) dentro de una distancia menor de dos veces el radio de esquina (Rc) de una interseccion de esquina (56) del plano bisector (Pb) y el borde cortante (22);

y, a lo largo del plano bisector (Pb), la superficie deflectora final frontal (58) se extiende desde el canal (68) al pico final (64) en la direccion hacia adentro (Di) solo o en las direcciones hacia dentro y hacia arriba (Di, Du).
3. El inserto (10) de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que la superficie deflectora final frontal (58) esta conectada al canal (68) dentro de una distancia de un radio de esquina (Rc) unico de la interseccion de esquina (56).

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4. El inserto (10) de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, en el que la conexion entera de la superficie deflectora final frontal (58) al canal (68) esta dentro de una distancia de un radio de esquina (Rc) unico de la interseccion de esquina (56).
5. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que, a lo largo del plano bisector (Pb), el espacio (66) se extiende desde el borde cortante (22) en las direcciones hacia abajo y hacia adentro (Di, Du) al canal (68).
6. El inserto (10) de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que, a lo largo del plano bisector (Pb), el angulo de ataque (Ari) esta entre 5° y 25°, preferentemente el angulo de ataque (AR) a lo largo del borde cortante entero esta entre 5° y 25°.
7. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B) se ubican mas lejos del borde cortante (22) que la superficie deflectora final frontal (58).
8. El inserto (10) de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que una distancia entre cada una de la primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B) y el borde cortante (22) adyacente a este aumenta con distancia creciente entre la superficie deflectora final frontal (58) y dicha cada una de la primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B).
9. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B) tienen una forma alargada.
10. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que, en una vista plana de la primera superficie, la primera y segunda superficies de alivio (62A, 62B) se ubican entre el plano bisector (Pb") y un respectivo plano de alivio (Pr-), cada plano de alivio (Pr-) que es perpendicular al plano de referencia (Pr) y que pasa a traves de una interseccion de esquina (56) del plano bisector (Pb") y el borde cortante (22), cada plano de alivio (PR") que forma un angulo de alivio menor (a") con el plano bisector (Pb-) que un angulo del borde (p") formado entre el plano bisector (Pb-) y un plano del borde (Pe) que se extiende en forma perpendicular a una porcion del borde asociada (24A").
11. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la protuberancia final (36) tiene una forma de piramide.
12. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que ademas comprende una segunda esquina (18B) adyacente a dicha primera esquina (18A) y formada con un segundo borde cortante, el inserto (10) que ademas comprende un borde del angulo de ataque negativo (28) formado a lo largo de la primera superficie (12) y la superficie periferica (16) entre dicho borde cortante y el segundo borde cortante adicional.
13. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que ademas comprende las primera y segunda superficies de gula medias (36A, 36B) conectadas a la protuberancia media (34) y que se extienden desde all! en la direccion hacia abajo (DD) as! como respectivamente hacia la primera y segunda porciones del borde (24A, 24B).
14. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que, en una vista plana de la superficie superior media (40), la protuberancia media (34) se estrecha hacia la protuberancia final (36), preferentemente la protuberancia media (34) comprenden los bordes rectos o bordes concavos.
15. El inserto (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que cada una de la primera y segunda porciones del borde (24A, 24B) se forma con una cavidad concava.