ES2813150T3 - Fresa para grafito de electrodos y fresa de mecanización de cerámicas de óxido - Google Patents

Abstract

Fresa que comprende un mango en un extremo y una punta de herramienta en el otro extremo, así como unas ranuras de virutas (1, 2, 3, 4) que se extienden desde el mango hasta la punta de la herramienta, las cuales distancian unas mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) una de otra en dirección periférica, en la que al menos una de las mesetas de mecanización (6, 8) está construida como una meseta de mecanización tosca (6, 8) y al menos otra de las mesetas de mecanización (5, 7) está construida como una meseta de mecanización fina (5, 7), y en la que las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) presentan cada una de ellas una zona de trabajo periférica con una superficie envolvente de forma de segmento de superficie cilíndrica, en la que la zona de trabajo de cada meseta de mecanización tosca (6, 8) está configurada como una lima periférica con un multiplicidad de dientes (10, 11) que están practicados en la superficie envolvente de la zona de trabajo, y la zona de trabajo de cada meseta de mecanización fina (5, 7) presenta una pluralidad de estrías de envolvente que discurren con torsión alrededor del eje de la herramienta y que están practicadas en la superficie envolvente de la zona de trabajo paralelamente una a otra y con pendiente con respecto a la ranura de virutas (1, 3) adelantada a la al menos una meseta de mecanización fina (5, 7), distanciando la estrías de la envolvente a unas mesetas de la envolvente con sendos filos periféricos (12, 13), caracterizada por que la punta de la herramienta está configurada como una sección de cabeza esférica (9) en la que las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) presentan cada una de ellas un contorno redondeado que discurre especialmente a lo largo de un radio de la cabeza esférica, extendiéndose las zonas de trabajo en un primer grupo (5, 6, 8) de mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) más hacia la punta de la herramienta que en un segundo grupo (7) de mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8), y siendo la fresa una presa para grafito de electrodos.

Description

DESCRIPCIÓN

Fresa para grafito de electrodos y fresa de mecanización de cerámicas de óxido

La invención se refiere a una fresa según el preámbulo de la reivindicación 1 y a una fresa de mecanización de cerámicas de óxido según el preámbulo de la reivindicación 15.

El grafito de electrodos es en general un grafito sintéticamente fabricado que, aparte del uso conocido en el procedimiento de fusión por arco voltaico eléctrico en las acerías, se utiliza también en sectores tales como la construcción de herramientas y moldes para fines de erosión por chispa (EDM). La tendencia se orienta aquí hacia estructuras cada vez más afiligranadas de las piezas de trabajo que se deben producir con los electrodos de grafito, por lo que existe una elevada demanda de herramientas de precisión para mecanizar el grafito de electrodos.

Por tanto, se imponen altos requisitos a la mecanización del grafito de electrodos en materia de exactitud, pero también en materia de resistencia a la fatiga. En efecto, el grafito es un material altamente abrasivo que requiere altas velocidades de corte durante la operación de virutaje (arranque de virutas) y que, debido a los granos de polvo abrasivos entonces producidos, provoca un rápido desgaste y, por tanto, una rápida perdida de la herramienta de fresado.

Por tanto, las herramientas de virutaje especialmente creadas para la mecanización del grafito presentan unas geometrías correspondientes que están adaptadas a la dureza de hasta 90 Shore y a la alta abrasividad del material a consecuencia de los granos de carbono originados durante la operación de virutaje, junto con, al mismo tiempo, unas estrechas tolerancias de fabricación a consecuencia de la finura del grano del material (posible hasta 0,5 gm).

Por tanto, la fabricación de un electrodo de grafito tiene lugar generalmente en dos a tres pasos, en los que se efectúa primero una mecanización de desbaste o tosca en la que se elimina la mayor cantidad posible de material en el menor tiempo posible. A continuación, se ejecuta entonces una pasada de acabado o de mecanización fina, en la que frecuentemente se efectúan una operación de preacabado y una operación de posacabado, en la que se fresa entonces la geometría final exacta del electrodo en la pieza bruta de gafito para electrodos.

Así, por ejemplo, la patente europea EP 2540427 B1 muestra una fresa para grafito de electrodos con una cabeza de corte en geometría de cabeza esférica, y lo mismo ocurre con el documento JP 08141816 A. Se logra así una alta exactitud de las cotas en la mecanización fina, incluso en el caso de geometrías complicadas de la pieza de trabajo. Por el contrario, fresas para grafito de electrodos con otras geometrías de la herramienta, dotadas de una multiplicidad de placas de corte en el lado frontal o en el perímetro de la fresa, son más adecuadas para la mecanización tosca lo más uniforme posible; véanse, por ejemplo, el documento DE 102 47 715 A1 respecto de las placas de corte en el lado frontal de la fresa y el documento DE 102005 044 015 B4 respecto de placas de corte montadas a manera de dientes en el perímetro de la fresa.

La patente norteamericana US 6,164,876 muestra una fresa con la geometría de cabeza esférica necesaria para la mecanización de forma libre hasta la exactitud final de piezas de trabajo de grafito, que presenta cuatro mesetas, dos de las cuales están construidas como mesetas de mecanización tosca con ranuras rompevirutas y dos de las cuales están construidas como filos que se extienden a lo largo de las mesetas. Mientras que en las mesetas de mecanización tosca con las estrías allí practicadas transversalmente al eje de la herramienta se efectúa un predemolición del material, los filos enrollados bajo torsión a derechas con las mesetas de mecanización fina alrededor del eje de la herramienta sirven para la operación de repasado adicional.

Por la mecanización de otros materiales menos abrasivos y frágilmente duros, pero también bastante difíciles de virutar, como, por ejemplo, CFK (plástico reforzado con fibras de carbono), se conoce ya el concepto de prever en una sola herramienta tanto filos de desbaste como filos de acabado. Así, por ejemplo, el documento DE 102012019804 A1 muestra una fresa según el preámbulo de la reivindicación 1 para mecanizar materiales reforzados con fibras, como CFK, que presenta mesetas de premecanización con dientes para la mecanización de desbaste y mesetas de posmecanización con filos periféricos de acabado, previstos en estría de la envolvente, para la operación de acabado o de repasado adicional. De este modo, con una sola herramienta de fresado se puede desbastar o mecanizar en tosco y se puede también acabar adicionalmente o mecanizar en fino. En el acabado adicional se eliminan los extremos de los hilos del plástico reforzado con fibras que sobresales de la pieza de trabajo después de la operación de desbaste. Por tanto, se suprime una operación. El principio reside aquí en que las cargas o tareas que surgen durante la mecanización se distribuyen sobre filos de configuraciones diferentes.

Partiendo de esto, un problema de la presente invención consiste en mejorar aún más una fresa de la clase genérica expuesta en cuando a la exactitud de mecanización velocidad de mecanización y durabilidad que se pueden lograr en la mecanización de grafito. Asimismo, un problema según la presente invención consiste en crear una fresa correspondiente para mecanizar cerámicas de óxido.

Este problema se resuelve en cuanto a la fresa con las características de la reivindicación 1 y en cuando a la fresa para mecanizar cerámicas de óxido con las características de la reivindicación 15.

La fresa para grafito de electrodos o fresa de mecanización por virutaje de grafito de electrodos presenta aquí un geometría de cabeza esférica y unas mesetas de mecanización tosca y fina, presentando cada una de estas mesetas de mecanización una zona de trabajo periférica con una superficie envolvente de forma de segmento de superficie cilíndrica, es decir, no teniendo solamente un filo convencional vuelto hacia la ranura de virutas adelantada con un bisel de rectificado cilíndrico posiblemente adyacente aún a éste en el lado posterior, pero estrecho o más estrecho en comparación con la zona de trabajo periférica. La zona de trabajo de cada meseta de mecanización tosca presenta aquí una multiplicidad de dientes que están practicados en la superficie envolvente de forma de segmento de superficie cilíndrica, concretamente de modo que la zona de trabajo de la meseta de mecanización tosca está configurada como una lima periférica, es decir que los dientes están practicados en la superficie envolvente de la zona de trabajo en varias filas de dientes consecutivas en dirección periférica. Asimismo, la zona de trabajo de cada meseta de mecanización fina presenta según la invención una pluralidad de estrías de envolvente que están practicadas en la superficie envolvente de la zona de trabajo paralelamente una a otra con torsión alrededor del eje de la herramienta y con pendiente con respecto a la ranura de virutas adelantada a la al menos un meseta de posmecanización, distanciando las estrías de la envolvente a unas mesetas de la envolvente con sendos filos del lados del perímetro o filos periféricos.

Por tanto, en contraste con simples ranuras rompevirutas que interrumpen un filo habitual a lo largo de la cuña de corte adyacente a la ranura de virutas adelantada para facilitar así la evacuación de las virutas, las mesetas de la envolvente situadas detrás de las estrías de la envolvente en la zona de trabajo periférica de la meseta de mecanización fina están afiladas o son cortantes y llevan cada una de ellas mismas un filo periférico que, como alternativa o complemento de un filo habitual en la cuña de corte adyacente a la ranura de virutas adelantada, actúa con efecto de acabado sobre la pieza de trabajo de grafito de electrodos a mecanizar. Como quiera que las estrías de la envolvente y, por tanto, los filos periféricos previstos en la zona de trabajo periférica de la meseta de mecanización fina discurren siempre con cierta pendiente con respecto a la ranura de virutas adelantada, se asegura que no solo el filo más delantero a lo largo de la ranura de virutas adelantada venga a atacar entonces en que material que se debe someter a virutaje, sino que todos los filos a lo largo de las estrías de la envolvente en la zona de trabajo periférica contribuyan al posacabado. Gracias a la torsión alrededor del eje de la herramienta se asegura que los filos periféricos o filos de la envolvente vengan a atacar sobre todo en el grafito que se debe someter a virutaje. Los filos periféricos pueden presentar entonces un ángulo de ataque positivo de 5 a 15°, especialmente de 8°. Por tanto, la zona de trabajo periférica en la meseta de mecanización fina está atravesada por estrías de la envolvente paralelamente yuxtapuestas que discurren en forma de segmentos de espiral y a las que se une una respectiva meseta de la envolvente con un filo que discurre a lo largo de la estría o de la meseta.

En la operación de virutaje de grafito apenas se producen deformaciones plásticas, pero, en cambio, se producen efectos de quebrantamiento originados por tensiones de compresión por debajo del filo y, por tanto, se llega a una formación de polvo fino en vez de una formación de virutas. Se generan entonces microfisuras en el material dentro de un área de quebrantamiento que corre delante del filo.

Sorprendentemente, se ha visto que precisamente la anterior formación de las mesetas de mecanización en sí conocida por la mecanización de CFK es especialmente ventajosa para la operación de virutaje de grafito de electrodos frágilmente duro, abrasivo y susceptible de virutaje en forma de polvo. En efecto, los muchos dientes pequeños de las mesetas de mecanización de desbaste o tosca no solo reducen a pedazos el material en el sitio de mecanización, sino que provocan entonces también especialmente muchas microfisuras pequeñas en la estructura del grafito delante del sitio de mecanización y son al mismo tiempo muy estables frente al desgaste. Los filos de acabado a lo largo de las estrías de la envolvente de las mesetas de acabado o mecanización fina alisan entonces la superficie de corte mecanizada por la meseta de mecanización tosca adelantada y evacuan en la pasada por delante de ella el material ya empezado a romper por los frente de fisura adelantados, con lo que resultan en total unas superficies lisas incluso a altas velocidades de trabajo. Como quiera que las zonas de trabajo de las mesetas en las que se ejecuta la operación de virutaje tiene la forma de segmentos de superficie cilíndrica y no solo comprenden un filo a lo largo de la cuña de corte vuelta hacia la ranura de virutas adelantada, es decir que cubren cierta longitud de arco en el corte transversal de la fresa, las fuerzas se distribuyen a través de una superficie mayor o sobre más puntos de ataque, con lo que se logran calidades muy buenas de la superficie. Al mismo tiempo, se produce una rigidización de la herramienta durante la mecanización.

Asimismo, según la invención, la fresa para grafito de electrodos presenta aquí una primera parte de las mesetas de mecanización en la que la zona o zonas de trabajo se extienden más hacia la punta de la herramienta que en una segunda parte de las mesetas de mecanización, en la que la zona o zonas de trabajo terminan ya más atrás, por ejemplo más de 2-5 mm, preferiblemente más de 4 mm más atrás. Es ventajoso a este respecto que la primera parte de las mesetas de mecanización comprenda la meseta o mesetas de mecanización dina que presenten filos periféricos torsionados a izquierdas y que la segunda parte de las mesetas de mecanización comprenda la meseta o mesetas de mecanización que presenten filos periféricos torsionados a derechas.

En conjunto, con esta fresa para grafito de electrodos se logra que elaboren contornos muy finos con alta velocidad de trabajo en el grafito de electrodos, por ejemplo clavijas esbeltas con una relación longitud-diámetro de 20 : 1 y más. Resulta también una subdivisión de la herramienta de fresado, complementaria de la división de funciones en la mecanización tosca por medio de dientes y en la mecanización fina por medio de filos periféricos, en una sección de cabeza esférica prevista principalmente para la mecanización fina, en la que al menos los filos periféricos que sirven para el acabado ejercen únicamente cargas de compresión, y en una sección de corte situada detrás y prevista principalmente para generar una geometría menos afiligranada de la pieza de trabajo con altas velocidades de mecanización, en la que están previstos filos de acabado que trabajan tanto a tracción como a empuje.

Perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Así, las ranuras de virutas pueden en principio estar construidas como rectas o bien como torsionadas a izquierdas. Sin embargo, se prefiere que las ranuras de virutas presenten una torsión a derechas, con lo que se facilita la evacuación del grafito eliminado en forma de polvo.

Para distribuir el trabajo de corte sobre longitudes de filo lo mayores posible en los filos de acabado periféricos de las mesetas de mecanización fina y, por tanto, aumentar aún más la longitud de filo total ya grande a lo largo de las ranuras de virutas en comparación con filos convencionales, es favorable a este respecto que las estrías de la envolvente y, por tanto, los filos periféricos se enrosquen alrededor del eje de la herramienta con ángulos de espiral relativamente pequeños de menos de 30°.

Ventajosamente, las zonas de trabajo con los dientes o filos periféricos en al menos una parte de las mesetas de mecanización se extiendan hacia dentro de la sección de cabeza esférica redondeada de modo que se puedan elaborar contornos muy finos en la pieza de trabajo de grafito de electrodos con la sección de cabeza esférica provista de los dientes o filos. Sin embargo, debido a las altas fuerzas de trabajo que se presentan precisamente en la zona próxima a la punta en el radio de la cabeza esférica se prefiere que las zonas de trabajo de no todas las mesetas de mecanización se extiendan hacia dentro de la sección de cabeza esférica, sino que solamente en una parte de las mesetas de mecanización se prolongue la zona de trabajo hasta el interior de la sección de cabeza esférica. De este modo, pueden mantenerse dentro de un marco aceptable las fuerzas de corte actuantes en la punta esférica de la herramienta que sirve principalmente para la mecanización fina.

Asimismo, es ventajoso a este respecto que todas las zonas de trabajo de las mesetas de mecanización tosca que presentan dientes se extiendan hacia dentro de la sección de cabeza esférica redondeada, pero no se extiendan allí todas las zonas de trabajo de las mesetas de mecanización fina que presenten filos periféricos.

Este perfeccionamiento, especialmente junto con una ejecución ventajosa de la fresa para grafito de electrodos, da como resultado ventajas en las que la fresa de grafito de electrodos presenta una pluralidad par de mesetas de mecanización fina, especialmente dos de estas mesetas, discurriendo loa filos periféricos en la zona de trabajo de una mitad de las mesetas de mecanización fina con torsión a derechas alrededor del eje de la herramienta y discurriendo los filos periféricos en la zona de trabajo de la otra mitad de las mesetas de mecanización fina con torsión a izquierdas. En efecto, cada meseta de mecanización fina dotada de los filos periféricos torsionados a izquierdas puede extenderse hacia dentro de la sección de cabeza esférica, mientras que ninguna meseta de mecanización fina dotada de los filos periféricos torsionados a izquierdas es guiada hacia dentro de la sección de cabeza esférica.

Las mesetas de mecanización fina provistas de preferencia alternadamente de filos periféricos torsionados a izquierdas o a derecha tienen entonces el ventajoso efecto de que la pieza de trabajo es cargada alternadamente a compresión y a tracción, provocando los filos periféricos torsionados a izquierdas una solicitación de compresión y provocando los filos periféricos torsionados a derechas una solicitación de tracción. Como quiera están previstas mesetas de mecanización fina con filos periféricos que discurren en direcciones contrarias y, por tanto, actúan solicitaciones de fuerza contrapuestas sobre la pieza de trabajo, resulta ya cierta compensación de las fuerzas actuantes sobre la pieza de trabajo en y en contra del sentido de eje de giro de la herramienta y hacia la punta de la herramienta y resultan así también un virutaje (o más propiamente: un desmenuzamiento) más uniforme y una calidad mejorada de la superficie.

Como quiera que los filos de acabado periféricos con acción de empuje, es decir, torsionados a izquierdas, están construidos aquí hasta el interior de la sección de cabeza esférica y los filos de acabado periféricos con acción de tracción, es decir, torsionados a derechas, están construidos solamente en la periferia, es decir en la zona de corte adyacente a la sección de cabeza esférica en dirección al mango y dotada de un diámetro sustancialmente constante, se aprovecha una propiedad del material del grafito de electrodos a fin de poder aumentar así aún más la velocidad de trabajo incluso con geometrías afiligranadas. En efecto, el grafito de electrodos es mucho más estable a compresión que a tracción. Los filos periféricos que operan a compresión o a tracción y que están dispuestos en la sección de cabeza esférica prevista especialmente para la mecanización fina ejercen sobre la pieza de trabajo únicamente una carga de compresión que, debido a la estabilidad a la compresión del grafito, tiene sensiblemente menos importancia que la que tendrían unos filos de acabado o periféricos con acción a tracción o torsionados a derechas en la sección de cabeza esférica prevista para la mecanización fina. Por tanto, la sección de cabeza esférica puede crear superficies muy lisa y la sección de corte situada más atrás puede trabajar muy rápidamente. Sin embargo, sería imaginable también, por ejemplo, que la sección de la fresa próxima la punta, prevista para la generación de estructuras finas, se prolongara más hacia atrás en dirección al mango o que únicamente se empleara para ello un sección parcial del lado de la punta de la cabeza esférica.

En el sentido de una distribución uniforme de la fuerza de corte es ventajoso a este respecto que la fresa para grafito de electrodos presente una pluralidad par de mesetas de mecanización tosca conjugada de la pluralidad par de mesetas mecanización fina, es decir, dos mesetas de mecanización tosca en la forma de realización preferida, y en la que, alternando a lo largo de la periferia, una meseta de mecanización fina siga siempre a una meseta de mecanización tosca, y viceversa. Tan pronto como los dientes en la meseta de mecanización tosca han prerreducido a pedazos el material del electrodo y han generado microfisuras en frentes adelantados a la zona de corte, sigue entonces siempre una meseta de mecanización fina cuyos filos periféricos eliminan el material ya disgregado de esta manera. Gracias a la geometría alternante de empuje y tracción de las mesetas de mecanización fina o de acabado se produce entonces una compensación de las cargas de tracción y compresión actuantes sobre la pieza de trabajo.

Las zonas de trabajo de algunas de las mesetas de mecanización se extienden aquí ciertamente hacia dentro de la sección de cabeza esférica, es decir que llegan hasta una zona próxima a la punta en la que su superficie envolvente se confunde ya con la curvatura esférica de la cabeza esférica. Sin embargo, según un perfeccionamiento ventajoso, estas zonas de trabajo no llegan completamente hasta la punta de la herramienta. Por el contrario, en la zona de la sección de cabeza esférica próxima a la punta y adyacente a la respectiva zona de trabajo está ventajosamente previsto un filo convencional, es decir, un filo previsto en la transición desde el lado periférico vuelto hacia fuera hasta el flanco de la meseta de mecanización radialmente vuelto hacia la respectiva ranura de virutas adelantada. Sin embargo, sería igualmente imaginable prever también a lo largo de las zonas de trabajo unos filos cortantes en la cuña de corte de la respectiva meseta de mecanización tosca o fina que queda vuelta hacia la ranura de virutas adelantada. Más preferiblemente, las mesetas en los filos presentan en la zona de sección de cabeza esférica próxima a la punta, delante de la respectiva zona de trabajo, unas ranuras rompevirutas distribuidas por todo el radio de la cabeza esférica a fin de reducir la presión de corte.

Según otro perfeccionamiento ventajoso de la invención, las mesetas de mecanización están distribuidas aquí de manera equidistante a lo largo de la periferia de la herramienta. Según otro perfeccionamiento ventajoso de la invención, las zonas de trabajo de las mesetas de mecanización se extienden al menos en la sección de corte detrás de la sección de cabeza esférica, cada vez a lo largo de una longitud de arco que es mayor o igual que toda la longitud de arco dividida por el triple o, preferiblemente, el doble del número de ranuras de virutas.

Los dientes en las mesetas de mecanización tosca pueden presentar ventajosamente una superficie de base poligonal, especialmente romboidal, y preferiblemente una forma de pirámide. La altura de los dientes corresponde aquí ventajosamente a la profundidad de las estrías de la envolvente de las mesetas de mecanización fina, la cual es ventajosamente igual en todas las mesetas de mecanización fina. Para la altura de los dientes se prefiere especialmente un valor correspondiente a 0,5 a 1,5 veces la profundidad de las estrías de la envolvente, especialmente un valor correspondiente a la profundidad de las estrías de la envolvente.

Para complementar aún más la geometría de corte cambiante en las mesetas de acabado o mecanización fina con estrías de la envolvente torsionadas a izquierdas y a derechas en cuanto a una carga alternante de tracción y compresión de la pieza de trabajo duran la mecanización de fresado - o como alternativa a ello - , la superficie de base romboidal de los dientes puede presentar entonces una respectiva diagonal longitudinal que se extienda predominantemente a lo largo del eje de la herramienta y una respectiva diagonal transversal que se extiende predominantemente en sentido transversal al eje de la herramienta, discurriendo las diagonales longitudinales de los dientes en una mitad de las mesetas de mecanización tosca con torsión a izquierdas alrededor del eje de la herramienta y discurriendo las diagonales transversales de los dientes en la otra mitad de las mesetas de mecanización tosca con torsión a derechas. Resultan así en las mesetas de mecanización tosca con las diagonales torsionadas a izquierdas una geometría de empuje o compresión y en las mesetas de mecanización tosca con las diagonales torsionadas a derechas una geometría de tracción, es decir, en conjunto el mismo efecto ventajoso que puede observarse ya en el corte de acabado, concretamente una distribución de la carga, pero ahora con la incorporación de microfisuras y un quebrantamiento del material.

Se sobrentiende que, para la distribución de carga en la pieza de trabajo y, por tanto, para la exactitud y velocidad de trabajo obtenibles, es ventajoso que la sección de cabeza esférica con su mayor diámetro exterior se confunda con la sección de corte que discurre en dirección axial hacia el mango de una manera sustancialmente constante con este diámetro, y que la sección de cabeza esférica, la sección de corte y el mango estén fabricados como un conjunto monobloque obtenido de una sola pieza de material. En efecto, las herramientas, por ejemplo soldadas o fabricadas en varias piezas de otra manera, no presentan la capacidad de carga necesaria para la mecanización de grafito de electrodos. Por el contrario, es ventajoso que el material del cual está hecha la fresa para grafito de electrodos sea un metal duro que puede ser provisto también de un revestimiento de material duro a fin de afrontar la alta abrasividad del grafito de electrodos. Como material para la capa de material duro entra en consideración, por ejemplo, un diamante policristalino o un nitruro de boro cúbico.

La invención se ha desarrollado especialmente con respecto a una fresa de mecanización de grafito de electrodos. Debido a las ventajas que aquí se manifiestan, las cuales resultan precisamente de la cooperación de la geometría de la herramienta según la invención con las propiedades del material del grafito de electrodos frágilmente duro y susceptible de virutaje en forma de polvo, se parte de la consideración de que la fresa es plenamente adecuada también para la operación de virutaje de otros material frágilmente duros y susceptibles de virutaje en forma de polvo. Por tanto, la invención se refiere también a una fresa de mecanización de cerámicas de óxido, especialmente cerámicas odontológicas de dióxido de circonio u otros materiales susceptibles de virutaje en forma de polvo, como fundición de poliuretano, la cual presenta las características de la fresa para grafito de electrodos según cualquiera de las reivindicaciones.

En los que se explicará con más pormenor una forma de realización ventajosa de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:

La figura 1, una vista frontal ampliada de la punta de la herramienta de una fresa para grafito de electrodos según una forma de realización de la invención;

Las figuras 2 a 5, vistas laterales de la fresa para grafito de electrodos mostrada en la figura 1 en pasos de 90° durante una revolución:

La figura 6, un detalle VI de la figura 3; y

La figura 7, un detalle VII de la figura 5.

La fresa para grafito de electrodos mostrada en las figuras presenta, como se desprende especialmente de la figura 1, cuatro ranuras de virutas 1,2, 3, 4 equidistantemente dispuestas que distancian una de otra en dirección periférica a unas mesetas de mecanización 5, 6, 7, 8 colocadas alrededor de un segmento de núcleo de la fresa para grafito de electrodos. Como puede deducirse de las figuras 2-5, dos de las mesetas de mecanización 5, 6, 7, 8 están construidas aquí como mesetas de mecanización tosca 6, 8 con dientes 10, 11 que forman una lima periférica, y las otras dos mesetas están construidas como mesetas de mecanización fina 5, 7 con estrías de envolvente periféricas que distancia una de otra a unas mesetas de envolvente que llevan un respectivo filo periférico 12, 13. Los dientes 10, 11 y los filos periféricos 12, 13 aparecen designados aquí en las figuras 6 y 7 y se encuentran siempre en una zona de trabajo periférica envuelta por una camisa envolvente - imaginaria - cilíndrica.

La fresa para grafito de electrodos presenta una punta de herramienta configurada como una sección de cabeza esférica 9 en la que las mesetas de mecanización 5, 6, 7, 8 tienen un contorno exterior que sigue a un radio de la cabeza esférica. En las mesetas de mecanización tosca 6, 8 las zonas de trabajo con los dientes 10, 11 se extiende hasta el interior de la sección de cabeza esférica 9. Mientras que una de las zonas de trabajo con filos de acabado torsionados a izquierdas, es decir, filos de compresión en la meseta de mecanización fina 5, se extiende hasta el interior de la sección de cabeza esférica 9, la zona de trabajo con filos de acabado 13 torsionados a derechas en la otra meseta de mecanización fina 7 termina ya antes de la sección de cabeza esférica 9, es decir que termina más atrás. De este modo, se evita que en la sección de cabeza esférica utilizada principalmente para elaborar geometrías afiligranadas se aplique una carga de fuerte tracción sobre el grafito de electrodos sustancialmente más estable a compresión que a tracción, con lo que se pueden generar geometrías afiligranadas con la sección de cabeza esférica.

Por el contrario, en la sección de cabeza esférica 9, en las zonas adyacentes por el lado de la punta a las zonas de trabajo de las mesetas de mecanización 5, 6, 7, 8, las aristas presentes en la transición que discurre a lo largo del radio de la cabeza esférica desde el lado periférico hasta la respectiva ranura de virutas adelantada están configuradas como cortantes, es decir, como filos 14, tal como se ha dibujado también las figuras 6 y 7. Los filos 14 están provistos adicionalmente de ranuras rompevirutas 15 para reducir la presión de corte.

Son posibles desviaciones y modificaciones de las formas de realización mostradas sin salirse del marco de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Fresa que comprende un mango en un extremo y una punta de herramienta en el otro extremo, así como unas ranuras de virutas (1,2, 3, 4) que se extienden desde el mango hasta la punta de la herramienta, las cuales distancian unas mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) una de otra en dirección periférica, en la que

al menos una de las mesetas de mecanización (6, 8) está construida como una meseta de mecanización tosca (6, 8) y al menos otra de las mesetas de mecanización (5, 7) está construida como una meseta de mecanización fina (5, 7), y en la que

las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) presentan cada una de ellas una zona de trabajo periférica con una superficie envolvente de forma de segmento de superficie cilíndrica, en la que

la zona de trabajo de cada meseta de mecanización tosca (6, 8) está configurada como una lima periférica con un multiplicidad de dientes (10, 11) que están practicados en la superficie envolvente de la zona de trabajo, y

la zona de trabajo de cada meseta de mecanización fina (5, 7) presenta una pluralidad de estrías de envolvente que discurren con torsión alrededor del eje de la herramienta y que están practicadas en la superficie envolvente de la zona de trabajo paralelamente una a otra y con pendiente con respecto a la ranura de virutas (1,3) adelantada a la al menos una meseta de mecanización fina (5, 7), distanciando la estrías de la envolvente a unas mesetas de la envolvente con sendos filos periféricos (12, 13),

caracterizada por que

la punta de la herramienta está configurada como una sección de cabeza esférica (9) en la que las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) presentan cada una de ellas un contorno redondeado que discurre especialmente a lo largo de un radio de la cabeza esférica,

extendiéndose las zonas de trabajo en un primer grupo (5, 6, 8) de mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) más hacia la punta de la herramienta que en un segundo grupo (7) de mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8), y siendo la fresa una presa para grafito de electrodos.

2. Fresa según la reivindicación 1, caracterizada por que las ranuras de virutas (1,2, 3, 4) se extienden con torsión a derechas alrededor del eje de la herramienta.

3. Fresa según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que en al menos una parte (5, 6, 8) de las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) la zona de trabajo allí existente, que presenta dientes (10, 11) o filos periféricos (12), se extiende hacia dentro de la sección de cabeza esférica redondeada (9).

4. Fresa según la reivindicación 3, caracterizada por que en una parte restante (7) de las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) la zona de trabajo allí existente no se extiende hacia dentro de la sección de cabeza esférica redondeada (9).

5. Fresa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que todas las zonas de trabajo dotadas de dientes (10, 11) de las mesetas de mecanización tosca (6, 8) se extienden hacia dentro de la sección de cabeza esférica redondeada (9) y al menos no todas las zonas de trabajo dotadas de dientes periféricos (12, 13) de las mesetas de mecanización fina (5, 7) se extienden hacia dentro de la sección de cabeza esférica redondeada (9).

6. Fresa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que presenta una pluralidad par de mesetas de mecanización fina (5, 7), discurriendo los filos periféricos (13) en la zona de trabajo de una mitad de las mesetas de mecanización fina (7) con torsión a derechas alrededor del eje de la herramienta y discurriendo los filos periféricos (12) en la zona de trabajo de la otra mitad de las mesetas de mecanización fina (5) con torsión a izquierdas alrededor del eje dela herramienta.

7. Fresa según la reivindicación 6, caracterizada por que la pluralidad par de mesetas de mecanización fina (5, 7) es igual a dos.

8. Fresa según la reivindicación 6 o 7, caracterizada por que en cada meseta de mecanización fina (5) dotada de la zona de trabajo con filos periféricos (12) torsionados a izquierdas la zona de trabajo se extiende hacia dentro de la sección de cabeza esférica (9), pero no llega a ninguna meseta de mecanización fina (7) dotada de la zona de trabajo con filos (13) torsionados a izquierdas.

9. Fresa según la reivindicación 6, 7 u 8, caracterizada por que la primera parte (5, 6, 8) de las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) comprende la mitad de las mesetas de mecanización fina (5) dotada de la zona de trabajo con los filos periféricos (12) torsionados a izquierdas y la segunda parte (7) de las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) comprende la mitad de las mesetas de mecanización fina (7) dotada de la zona de trabajo con los filos periféricos (13) torsionados a derechas.

10. Fresa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que presenta una pluralidad par de mesetas de mecanización tosca (6, 8), estando configurada la misma pluralidad de las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) como mesetas de mecanización tosca (6, 8) y como mesetas de mecanización fina (5, 7) y siguiendo a cada meseta de mecanización tosca (6, 8) una de las mesetas de mecanización fina (5, 7).

11. Fresa según la reivindicación 10, caracterizada por que la pluralidad par de mesetas de mecanización tosca (6, 8) es igual a dos.

12. Fresa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) presentan un respectivo filo (14) al menos en una zona de la sección de cabeza esférica (9) adyacente por el lado de la punta a la respectiva zona de trabajo, en toda la sección de cabeza esférica o bien en el ulterior recorrido de las ranuras de virutas (1,2, 3, 4), en la transición desde sus lados periféricos radialmente vueltos hacia fuera hasta la respectiva ranura de virutas adelantada (1,2, 3, 4), presentando al menos una o, preferiblemente, todas la mesetas de mecanización (5, 6, 7, 8) en los filos (14), en la zona del lado de la punta de la sección de cabeza esférica (9), unas ranuras rompevirutas (15) distribuidas por el radio de la cabeza esférica (9).

13. Fresa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los dientes (10, 11) presentan una superficie de base poligonal, especialmente romboidal, y preferiblemente una forma de pirámide, correspondiendo la altura de los dientes (10) de cada meseta de mecanización tosca (6, 8), en orden de magnitud, a la profundidad de las estrías de la envolvente de cada meseta de mecanización fina (5, 7), especialmente a 0,5-1,5 veces la profundidad de las estrías de la envolvente, y siendo, por ejemplo, igual a la profundidad de las estrías de la envolvente.

14. Fresa según la reivindicación 13, caracterizada por que la superficie de base romboidal de los dientes (10, 11) presenta una respectiva diagonal longitudinal que se extiende predominantemente a lo largo del eje de la herramienta y una respectiva diagonal transversal que se extiende predominantemente en sentido transversal al eje de la herramienta, discurriendo las diagonales longitudinales de los dientes (11) en una mitad de las mesetas de mecanización tosca (8) con torsión a izquierdas alrededor del eje de la herramienta y discurriendo las diagonales longitudinales de los dientes (10) en la otra mitad de las mesetas de mecanización tosca (6) con torsión a derechas.

15. Fresa de mecanización de cerámicas de óxido, especialmente cerámicas odontológicas de dióxido de circonio u otros materiales susceptibles de virutaje en forma de polvo, como fundición de poliuretano, caracterizada por las características de la fresa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.