ES2694631T3 - Soporte de herramienta de corte con unidad de peso de absorción de vibraciones - Google Patents

Soporte de herramienta de corte con unidad de peso de absorción de vibraciones Download PDF

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ES2694631T3 ES15759948.1T ES15759948T ES2694631T3 ES 2694631 T3 ES2694631 T3 ES 2694631T3 ES 15759948 T ES15759948 T ES 15759948T ES 2694631 T3 ES2694631 T3 ES 2694631T3
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Abstract

Soporte (100) de herramienta de corte, que comprende: un cuerpo (101) de soporte que tiene un eje longitudinal (A), y que comprende: una primera y segunda superficies laterales (102, 104), y una superficie superior (106) que se extiende entre las mismas; una parte (108) de corte dispuesta en un extremo frontal (110) del cuerpo (101) de soporte en la superficie superior (106); un orificio (112) de peso que se abre a la primera y segunda superficies laterales (102, 104) y que comprende un eje (B) de orificio que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal (A), y una superficie interior (114) de orificio; y una unidad (116) de peso dispuesta en el interior del orificio (112) de peso, caracterizado por el hecho de que la unidad (116) de peso comprende además: una primera parte (118) de peso; una segunda parte (122) de peso; un anillo (126) de absorción dispuesto a lo largo de la superficie interior (114) de orificio; y un elemento (128) de fijación que conecta entre sí y fuerza la primera y segunda partes (118, 122) de peso una hacia otra, de modo que cada parte (118, 122) de peso ejerce presión contra el anillo (126) de absorción en el interior del orificio (112) de peso.

Description

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DESCRIPCION
SOPORTE DE HERRAMIENTA DE CORTE CON UNIDAD DE PESO DE ABSORCIÓN DE VIBRACIONES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere, en general, a soportes de herramienta de corte en lo que respecta al preámbulo de la reivindicación independiente 1, a una unidad de peso de absorción de vibraciones de soporte de herramienta de corte en lo que respecta al preámbulo de la reivindicación independiente 14 y a un soporte de herramienta de corte con una unidad de peso de absorción de vibraciones de este tipo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los soportes de herramienta de corte, especialmente los del tipo de soporte de cuchilla, tienen un inserto de corte dispuesto en su extremo frontal. Llevar a cabo operaciones de corte en el extremo frontal de la cuchilla del soporte puede provocar vibraciones no deseadas en el extremo de corte. Por ejemplo, JP 2003062703 A (que describe un soporte de herramienta de corte según el preámbulo de la reivindicación independiente 1), JP 2011042007 A, US 6113319 y KR 101258519 muestran soportes de herramienta de corte con mecanismos de absorción de vibraciones.
GB 2 317 670 A da a conocer una unidad de peso según el preámbulo de la reivindicación independiente 14.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Según el objeto de la presente solicitud, se da a conocer un soporte de herramienta de corte, que comprende:
un cuerpo de soporte que tiene un eje longitudinal, y que comprende:
una primera y segunda superficies laterales, y una superficie superior que se extiende entre las mismas;
una parte de corte dispuesta en un extremo frontal del cuerpo de soporte en la superficie superior;
un orificio de peso que se abre a la primera y segunda superficies laterales y que comprende un eje de orificio que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal, y una superficie interior de orificio;
y
una unidad de peso dispuesta en el interior del orificio de peso, y que comprende: una primera parte de peso; una segunda parte de peso;
un anillo de absorción dispuesto a lo largo de la superficie interior de orificio; y
un elemento de fijación que conecta entre sí y fuerza la primera y segunda partes de peso una hacia otra, de modo que cada parte de peso ejerce presión contra el anillo de absorción en el interior del orificio de peso.
También se da a conocer una unidad de peso según la reivindicación independiente 14 y, en la reivindicación 15, un soporte de herramienta de corte que comprende una unidad de peso de este tipo según la reivindicación 14.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprensión de la presente invención, y para mostrar la manera en la que la misma puede ponerse en práctica, a continuación se hará referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la Fig. 1 es una vista superior en perspectiva de un soporte de herramienta de corte según una realización de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista lateral del soporte de herramienta de corte de la Figura 1;
la Fig. 3 es otra vista superior en perspectiva del soporte de herramienta de corte de la Figura 1;
la Fig. 4 es una vista lateral del soporte de herramienta de corte de la Figura 3;
la Fig. 5 es una vista en perspectiva del soporte de herramienta de corte de la Figura 1, parcialmente desmontado;
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la Fig. 6 es otra vista en perspectiva del soporte de herramienta de corte de la Figura 1, parcialmente desmontado;
la Fig. 7 es una vista frontal del soporte de herramienta de corte de la Figura 1, parcialmente desmontado, y
la Fig. 8 es una vista en sección del soporte de herramienta de corte a lo largo de la línea VNI-VIN de corte indicada en la Figura 2.
Resultará evidente que, a efectos de sencillez y claridad descriptivas, los elementos mostrados en las figuras no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden ser exageradas con respecto a otros elementos a efectos de claridad, o algunos componentes físicos pueden estar incluidos en un bloque o elemento funcional. Además, en los casos en que resulte adecuado, es posible repetir los números de referencia en las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción se describirán diversos aspectos de la presente invención. A efectos ilustrativos, las configuraciones y detalles específicos se describen para permitir obtener una compresión exhaustiva de la presente invención. No obstante, también resultará evidente para los expertos en la técnica que la presente invención puede ponerse en práctica sin los detalles específicos descritos en la presente memoria. Además, es posible omitir o simplificar características bien conocidas para no dificultar la comprensión de la presente invención.
A continuación se hace referencia a las Figuras 1-8, que muestran diversas vistas de un soporte 100 de herramienta de corte según una realización de la presente invención. El soporte 100 de herramienta de corte comprende un cuerpo 101 de soporte con una forma generalmente alargada y un eje alargado A, y una unidad 116 de peso. El cuerpo 101 de soporte tiene una primera superficie lateral 102 y una segunda superficie lateral 104, y una superficie superior 106 que se extiende entre las mismas.
Una parte 108 de corte está dispuesta en un extremo frontal 110 del cuerpo 101 de soporte en su superficie superior 106. Un orificio 112 de peso está conformado en el cuerpo 101 de soporte, con un eje B de orificio que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal A. El orificio 112 de peso de abre a la primera y segunda superficies laterales 102, 104. El orificio 112 de peso tiene una superficie interior 114 de orificio. En algunas realizaciones, el orificio 112 de peso es un orificio redondo y, tal como se muestra en la sección de la Figura 8, la superficie interior 114 de orificio es una superficie en forma de V simétrica, formando cada lado de la forma de V un primer ángulo a agudo no igual a cero con el eje B de orificio. En algunas realizaciones, el primer ángulo a es un ángulo de 45°. En algunas realizaciones, el orificio 112 de peso puede estar dispuesto adyacente al extremo frontal 110 del cuerpo 101 de soporte.
La unidad 116 de peso está dispuesta en el interior del orificio 112 de peso. La unidad 116 de peso es una unidad de peso de dos partes, que comprende una primera parte 118 de peso y una segunda parte 122 de peso. La unidad 116 de peso también tiene un anillo 126 de absorción y un elemento 128 de fijación que conecta entre sí y fuerza la primera y segunda partes 118, 122 de peso una hacia otra. En la realización mostrada, el elemento de fijación tiene forma de tornillo 128 de apriete, aunque también puede resultar suficiente el uso de pernos, pasadores, remaches y otros conectores. La primera parte 118 de peso tiene un orificio pasante 120 que pasa a través de la misma y dispuesto a lo largo del eje B de orificio. La segunda parte 122 de peso tiene un orificio roscado 124 que pasa a través de la misma y dispuesto a lo largo del eje B de orificio. El orificio roscado 124 de la segunda parte 122 de peso puede ser un orificio pasante o un orificio ciego. El anillo 126 de absorción está dispuesto a lo largo de la superficie interior 114 de orificio, entre la primera y segunda partes 118, 122 de peso.
El anillo 126 de absorción está hecho de material comprimible elástico, tal como caucho, y es forzado elásticamente contra la superficie interior 114 de orificio. Si el orificio 112 de peso tiene una forma redonda, el anillo 126 de absorción es una junta tórica. La primera y segunda partes 118, 122 de peso están formadas por un material más denso que el material del cuerpo 101 de soporte. Por ejemplo, si el cuerpo 101 de soporte está formado por acero, la primera y segunda partes 118, 122 de peso pueden estar formadas, por ejemplo, de metal duro, tungsteno y similares.
La primera parte 118 de peso tiene una primera superficie exterior 136, una primera superficie interior 138, y una primera superficie periférica 140 que se extiende entre las mismas. La primera superficie periférica 140 tiene una primera superficie 130 de contacto. La segunda parte 122 de peso tiene una segunda superficie exterior 142, una segunda superficie interior 144, y una segunda superficie periférica 146 que se extiende entre las mismas. La segunda superficie periférica 146 tiene una segunda superficie 132 de contacto. Debe observarse que la primera y segunda partes 118, 122 de peso no son necesariamente idénticas y pueden diferir en peso o espesor.
El tornillo 128 de apriete pasa a través del orificio pasante 120 de la primera parte 118 de peso y se une por enroscamiento al orificio roscado 124 de la segunda parte 122 de peso. Por lo tanto, el tornillo 128 de apriete
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aprieta (es decir, tira de las mismas) la primera y segunda partes 118, 122 de peso una hacia otra. El tomillo 128 de apriete se enrosca en el orificio roscado 124. Cuando el tornillo 128 de apriete está en una posición enroscada (ver, p. ej., las figuras 1, 3 y 8), cada una de la primera y segunda partes 118, 122 de peso ejerce presión contra el anillo 126 de absorción en el interior del orificio 112 de peso.
Cuando la primera y segunda partes 118, 122 de soporte se aprietan entre sí, el anillo 126 de absorción es comprimido elásticamente contra la pared interior 114 de orificio. La primera y segunda partes 118, 122 de peso ejercen presión contra el anillo 126 de absorción solamente con la primera y segunda superficies 130, 132 de contacto. En algunas realizaciones, cada una de la primera y segunda partes 118, 122 de peso tiene una forma de disco con un eje C1, C2 central asociado, respectivamente, y cada una de la primera y segunda superficies 130, 132 de contacto se extiende oblicuamente hacia la primera y segunda superficie interior 138, 144 respectiva, formando al mismo tiempo un segundo ángulo agudo p no igual a cero con el eje central C1, C2 respectivo y/o el eje B de orificio en el soporte de herramienta montado (ver Figura 7). En algunas realizaciones, el segundo ángulo p es un ángulo de 45°. Cuando cada una de la primera y segunda partes 118, 122 de peso tiene forma de disco, el orificio pasante 120 y el orificio roscado 124 están conformados en el centro de las formas de disco (tal como se muestra en las figuras adjuntas).
Cuando la unidad 116 de peso está en la posición apretada, la primera y segunda partes 118, 122 de peso flotan en el interior del orificio 112 de peso. Es decir, la primera y segunda superficies interiores 138, 144 no contactan entre sí y la primera y segunda partes 118, 122 de peso solamente contactan con el anillo 126 de absorción dispuesto entre las mismas. Además, la primera y segunda superficies periféricas 140, 146 no contactan con la superficie interior 114 de orificio, tal como se muestra, por ejemplo, en la Figura 8.
De esta manera, el anillo 126 de absorción queda retenido entre la superficie interior 114 de orificio y la primera y segunda superficies 130, 132 de contacto. Por lo tanto, la totalidad de la unidad 116 de peso queda retenida en el interior del orificio 112 de peso, evitando su caída y salida del mismo.
Un inserto 134 de corte está retenido en la parte 108 de corte del cuerpo 101 de soporte para llevar a cabo operaciones de corte en una pieza a trabajar p. ej., mediante torneado, ranurado o separación. Durante dichas operaciones de corte, el cuerpo 101 de soporte puede tender a traquetear y vibrar (p. ej., a lo largo del eje B de orificio) debido a su forma alargada y al contacto repetido con la pieza a trabajar. Dichos traqueteos o vibraciones pueden no resultar deseados, ya que los mismos mueven el inserto 134 de corte de manera incontrolada durante el funcionamiento, conformando por lo tanto una ranura retorcida o irregular en la pieza a trabajo, lo que puede perjudicar la operación de corte o la calidad superficial de la pieza a trabajar.
Para reducir o eliminar dichas vibraciones no deseadas, la unidad 116 de peso actúa como un dispositivo de absorción de vibraciones dinámico (DVA) o un amortiguador de masa sintonizado (TMD) para el cuerpo 101 de soporte, aumentando el peso de una parte 108 de corte del soporte de herramienta, actuando el anillo 126 de absorción como un muelle y actuando conjuntamente las partes 118, 122 de peso apretadas como la masa de absorción. Por lo tanto, es posible hacer referencia a la unidad 116 de peso como unidad 116 de peso de absorción de vibraciones. Las vibraciones del cuerpo 101 de soporte son transmitidas a través del anillo 126 de absorción a las partes 118, 122 de peso que, a su vez, ejercen una acción contraria para absorber las vibraciones del cuerpo 101 de soporte.
Debido a que la unidad 116 de peso es una unidad de peso de dos partes que flotan, la misma presenta la ventaja de sintonizar de forma fina el peso necesario para el soporte 100 de herramienta de corte específico. La cantidad de enroscamiento del tornillo 128 de apriete en el orificio roscado 124 influye en la cantidad que el anillo 126 de absorción es comprimido elásticamente contra la pared interior 114 de orificio. Esto también influye en el tamaño de las superficies de contacto entre la primera y la segunda partes 118, 122 de peso y el anillo 126 de absorción, y entre el anillo 126 de absorción y la superficie interior 114 de orificio. En el aspecto del DVA de la unidad 116 de peso, esta sintonización fina determina la constante elástica del anillo 126 de absorción.
El peso de la unidad 116 de peso y, de forma específica, el peso de cada una de las partes 118, 122 de peso, así como la forma y la dimensión de la primera y segunda partes 118, 122 de peso, se determinan según la forma y dimensiones del cuerpo 101 de soporte y según las operaciones de corte a llevar a cabo con el soporte 100 de herramienta de corte. Las características de la unidad 116 de peso pueden cambiar en diferentes soportes de herramienta. De forma alternativa, es posible usar el soporte 100 de herramienta de corte con diferentes unidades 116 de peso.
Además, debido a que las partes 118, 122 de peso se aprietan entre sí de manera flotante con respecto al cuerpo 101 de soporte, las partes 118, 122 de peso pueden retirarse fácilmente del orificio 112 de peso y ser sustituidas por otras partes de peso según sea necesario. Esta flexibilidad resulta una ventaja con respecto a otros pesos de absorción de vibraciones que están conectados de forma fija al cuerpo de soporte, por ejemplo, mediante soldadura o soldadura fuerte, sin que exista la opción de desmontar o sustituir los pesos.
En algunas realizaciones, el espesor T del cuerpo 101 de soporte en el orificio 112 de peso es más pequeño
que el diámetro exterior D de las partes 118, 122 de peso (ver Figuras 2 y 8) un factor de al menos 3 (es decir, D > 3T). En algunas realizaciones, el espesor combinado de las partes 118, 122 de peso apretadas (es decir, la distancia entre las superficies exteriores de las partes 118, 122 de peso a lo largo del eje B de orificio, ver, p. ej., la Figura 8) es similar al espesor T del cuerpo 101 de soporte, de modo que la unidad 116 5 de peso no se extiende más allá de las superficies laterales 102, 104 del cuerpo 101 de soporte.
Una vez la unidad 116 de peso está dispuesta en el interior del orificio 112 de peso, la unidad 116 de peso se aprieta mediante el tornillo 128 de apriete hasta que la primera y segunda partes 118, 122 de peso se mantienen unidas y comprimen suficientemente el anillo 126 de absorción. De este modo, la unidad 116 de peso puede fijarse en la posición apretada, por ejemplo, aplicando pegamento en el tornillo 128 de apriete en
10 la posición enroscada. De esta manera, el tornillo 128 de apriete se fija en la posición roscada y se evita que se desenrosque del orificio roscado 124, p. ej., debido a traqueteos o vibraciones del cuerpo 101 de soporte. De forma adicional, la primera y segunda partes 118, 122 de peso y el anillo 126 de absorción se fijan entre sí, evitando por lo tanto cambios del efecto de absorción de vibraciones de la unidad 116 de peso (p. ej., por parte de un usuario del soporte 100 de herramienta de corte).
15 Aunque la presente invención se ha descrito haciendo referencia a una o más realizaciones específicas, se pretende que la descripción sea ilustrativa en su conjunto y no limite la invención a las realizaciones mostradas. Aunque no se muestre de forma específica en la presente memoria, se entenderá que los expertos en la técnica pueden llevar a cabo diversas modificaciones dentro del alcance de la invención definido por las reivindicaciones.
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Claims (15)

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    15
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    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Soporte (100) de herramienta de corte, que comprende:
    un cuerpo (101) de soporte que tiene un eje longitudinal (A), y que comprende:
    una primera y segunda superficies laterales (102, 104), y una superficie superior (106) que se extiende entre las mismas;
    una parte (108) de corte dispuesta en un extremo frontal (110) del cuerpo (101) de soporte en la superficie superior (106);
    un orificio (112) de peso que se abre a la primera y segunda superficies laterales (102, 104) y que comprende un eje (B) de orificio que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal (A), y una superficie interior (114) de orificio;
    y
    una unidad (116) de peso dispuesta en el interior del orificio (112) de peso, caracterizado por el hecho de que la unidad (116) de peso comprende además: una primera parte (118) de peso; una segunda parte (122) de peso;
    un anillo (126) de absorción dispuesto a lo largo de la superficie interior (114) de orificio; y
    un elemento (128) de fijación que conecta entre sí y fuerza la primera y segunda partes (118, 122) de peso una hacia otra, de modo que cada parte (118, 122) de peso ejerce presión contra el anillo (126) de absorción en el interior del orificio (112) de peso.
  2. 2. Soporte (100) de herramienta de corte según la reivindicación 1, en donde el orificio (112) de peso es un orificio redondo.
  3. 3. Soporte (100) de herramienta de corte según la reivindicación 2, en donde el anillo (126) de absorción es una junta tórica.
  4. 4. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la superficie interior (114) de orificio es una superficie en forma de V simétrica, formando cada lado de la forma de V un primer ángulo (a) con el eje (B) de orificio, en donde, preferiblemente, el primer ángulo (a) es un ángulo de 45°.
  5. 5. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el orificio (112) de peso está dispuesto adyacente al extremo frontal (110) del cuerpo (101) de soporte.
  6. 6. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el anillo (126) de absorción está formado por un material comprimible.
  7. 7. Soporte (100) de herramienta de corte según la reivindicación 6, en donde el material comprimible es caucho.
  8. 8. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde la primera y segunda partes (118, 122) de peso están formadas por un material más denso que el material del cuerpo (101) de soporte.
  9. 9. Soporte (100) de herramienta de corte según la reivindicación 8, en donde el cuerpo (101) de soporte está formado por acero, y la primera y segunda partes (118, 122) de peso están formadas por metal duro.
  10. 10. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde: cada una de la primera y segunda partes (118, 122) de peso tiene forma de disco,
    la primera parte (118) de peso tiene una primera superficie exterior (136), una primera superficie interior (138), y una primera superficie periférica (140) que se extiende entre las mismas, teniendo la primera superficie periférica (140) una primera superficie (130) de contacto,
    la segunda parte (122) de peso tiene una segunda superficie exterior (142), una segunda superficie interior (144), y una segunda superficie periférica (146) que se extiende entre las mismas, teniendo la segunda superficie periférica (146) una segunda superficie (132) de contacto, y
    5
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    20
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    30
    35
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    45
    cada una de la primera y segunda superficies (130, 132) de contacto se extiende oblicuamente hacia la primera y segunda superficie interior (138, 144) respectiva, formando al mismo tiempo un segundo ángulo (p) con el eje (B) de orificio.
  11. 11. Soporte (100) de herramienta de corte según la reivindicación 10, en donde el segundo ángulo (p) es un ángulo de 45°.
  12. 12. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde:
    cada una de la primera y segunda partes (118, 122) de peso tiene una forma redonda con un diámetro exterior (D), y
    el espesor (T) del cuerpo (101) de soporte, en el orificio (112) de peso, es más pequeño que el diámetro exterior (D) un factor de al menos tres.
  13. 13. Soporte (100) de herramienta de corte según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde: la primera parte (118) de peso tiene un orificio pasante (120);
    la segunda parte (122) de peso tiene un orificio roscado (124);
    el elemento de fijación comprende un tornillo (128) de apriete que pasa a través del orificio pasante (120) de la primera parte (118) de peso y unido por enroscamiento al orificio roscado (124) de la segunda parte (122) de peso, apretando de este modo la primera y segunda partes (118, 122) de peso una hacia otra,
    en donde, en una posición enroscada del tornillo (128) de apriete, cada parte (118, 122) de peso ejerce presión contra el anillo (126) de absorción en el interior del orificio (112) de peso, en donde, preferiblemente, cada una de la primera y segunda partes (118, 122) de peso tiene forma de disco, estando conformados el orificio pasante (120) y el orificio roscado (124) en el centro de las formas de disco.
  14. 14. Unidad (116) de peso de absorción de vibraciones de soporte de herramienta de corte para aumentar el peso de una parte (108) de corte del soporte de herramienta, que comprende:
    una primera parte (118) de peso en forma de disco que comprende un primer eje central (C1), una primera superficie exterior (136), una primera superficie interior (138), y una primera superficie periférica (140) que se extiende entre las mismas;
    una segunda parte (122) de peso en forma de disco que comprende un segundo eje central (C2), una segunda superficie exterior (142), una segunda superficie interior (144), y una segunda superficie periférica (146) que se extiende entre las mismas;
    un anillo (126) de absorción comprimible; y
    un elemento (128) de fijación configurado para conectar entre sí y forzar la primera y segunda partes (118, 122) de peso una hacia otra, de modo que la superficie (130, 132) de contacto de cada parte (118, 122) de peso ejerce presión contra el anillo (126) de absorción, cuando el anillo (126) de absorción está dispuesto entre las dos partes (118, 122) de peso,
    caracterizada por el hecho de que la primera superficie periférica (140) tiene una primera superficie (130) de contacto que se extiende oblicuamente hacia la primera superficie interior(138), formando al mismo tiempo un ángulo con el primer eje central (C1), y la segunda superficie periférica (146) tiene una segunda superficie (132) de contacto que se extiende oblicuamente hacia la segunda superficie interior (144), formando al mismo tiempo un ángulo con el segundo eje central (C2).
  15. 15. Soporte (100) de herramienta de corte, que comprende:
    un cuerpo (101) de soporte que tiene un eje longitudinal (A), y que comprende:
    una primera y segunda superficies laterales (102, 104), y una superficie superior (106) que se extiende entre las mismas;
    una parte (108) de corte dispuesta en un extremo frontal (110) del cuerpo (101) de soporte en la superficie superior (106);
    un orificio (112) de peso que se abre a la primera y segunda superficies laterales (102, 104) y que comprende un eje (B) de orificio que se extiende transversalmente con respecto al eje longitudinal (A), y una superficie interior (114) de orificio;
    y
    la unidad (116) de peso según la reivindicación 14 dispuesta en el interior del orificio (112) de peso.
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