ES2879618T3 - Inserto de corte - Google Patents
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Abstract
Un inserto de corte de fresado de doble cara indexable (1), comprendiendo el inserto de fresado de corte (1): - una superficie superior (2) y una superficie inferior (3), - un orificio pasante (4) coaxial a un primer eje de simetría (X) que intersecta la superficie superior (2) y la superficie inferior (3), - un plano medio (YZ) que se extiende perpendicularmente al primer eje de simetría (X) y que divide virtualmente el inserto de corte (1) en dos mitades, - dos superficies laterales principales (5), - dos superficies laterales menores (6), - cuatro bordes de corte principales (7) formados en las respectivas transiciones de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3) con las superficies laterales principales (5), - cuatro bordes de corte secundarios (8) formados en las respectivas transiciones de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3) con las superficies laterales menores (6), - dos esquinas de corte (9) en cada una de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3), estando formadas las esquinas de corte (9) entre los bordes de corte principales (7) y los bordes de corte secundarios (8), estando dispuestas las esquinas de corte (9) diagonalmente opuestas con respecto al eje de simetría (X), - dos esquinas secundarias (18) en cada una de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3), - superficies de soporte axiales planas (10) formadas en cada una de las superficies laterales menores (6), en el que, en una vista superior del inserto de corte (1), una superficie de soporte axial (10) confina un ángulo interior (α) < 90° con esa superficie lateral principal (5), que está conectada a esa superficie lateral menor (6) que lleva dicha superficie de soporte axial (10), a través de una esquina de corte (9), en el que adyacente a la superficie de soporte axial (10) se forma un rebaje curvado hacia dentro (14) en las superficies laterales menores (6), en el que el rebaje (14) se extiende desde la superficie superior (2) hasta la superficie inferior (3), en el que la superficie superior (2) y la superficie inferior (3) comprenden, cada una, una superficie de asiento (11) que se extiende diagonalmente entre las transiciones de las superficies de soporte axiales (10) y la superficie superior (2) y la superficie inferior (3), respectivamente, caracterizado por que la superficie de soporte axial (10) está inclinada en un ángulo interior (β) > 90° con respecto a la superficie de asiento adyacente (11).
Description
DESCRIPCIÓN
Inserto de corte
La solicitud está dirigida a un inserto de fresado de corte indexable de doble cara con las características del preámbulo de la reivindicación 1, así como a una herramienta de fresado.
A partir del documento WO2014161658 (A1) se conoce un inserto de fresado de doble cara indexable, en el que una parte superior y una superficie comprenden, cada una, una primera región de superficie de asiento que se extiende hasta un primer borde de soporte y una segunda región de superficie de asiento que se extiende hasta un segundo borde de soporte. El inserto de corte de acuerdo con el documento WO2014161658 (A1) tiene sustancialmente la forma de un hexágono irregular que tiene cuatro lados largos y dos lados cortos en vista superior sobre la superficie superior.
El documento EP2764940 (A1) muestra un inserto de fresado en el que cada una de las caras de los flancos tiene la forma de una cara torcida en la que un ángulo de flanco con respecto al borde de corte aumenta gradualmente en un ángulo positivo.
El documento US2008187403 (A1) muestra un inserto de un solo lado, en el que en la zona de transición entre el borde de corte plano 3 y el borde de corte secundario se forma una muesca como parte del borde de corte y actúa como guía.
El objeto de la presente invención es proporcionar un inserto de fresado de doble cara indexable mejorado. Otro objeto es proporcionar un portaherramientas y un conjunto de un portaherramientas y un inserto de corte.
Estos objetos se consiguen mediante un inserto de fresado, un portaherramientas y un conjunto con las características de las respectivas reivindicaciones independientes. Desarrollos ventajosos se especifican en las reivindicaciones dependientes.
El inserto de corte de acuerdo con la presente invención comprende:
- una superficie superior y una superficie inferior,
- un orificio pasante coaxial con un primer eje de simetría que intersecta la superficie superior y la superficie inferior, - un plano medio que se extiende perpendicularmente respecto al primer eje de simetría y que divide virtualmente el inserto de corte en dos mitades,
- dos superficies laterales principales,
- dos superficies laterales menores,
- cuatro bordes de corte principales formados en las respectivas transiciones de la superficie superior y la superficie inferior con las superficies laterales principales,
- cuatro bordes de corte secundarios formados en las respectivas transiciones de la superficie superior y la superficie inferior con las superficies laterales menores,
- dos esquinas de corte en cada una de las superficies superior e inferior, estando formadas las esquinas de corte entre los bordes de corte principales y los bordes de corte secundarios, estando dispuestas las esquinas de corte diagonalmente opuestas con respecto al eje de simetría,
- dos esquinas secundarias en cada una de las superficies superior e inferior,
- superficies de soporte axiales planas formadas en cada una de las superficies laterales menores,
en el que, en una vista superior del inserto de corte, una superficie de soporte axial limita un ángulo interior < 90° con esa superficie lateral principal, que está conectada a esa superficie lateral menor que lleva dicha superficie de soporte axial a través de una esquina de corte, en el que adyacente a la superficie de soporte axial se forma un rebaje curvado hacia dentro en la superficie lateral menor, en el que el rebaje se extiende desde la superficie superior a la superficie inferior, en el que la superficie superior y la superficie inferior comprenden, cada una, una superficie de asiento que se extiende diagonalmente entre las transiciones del eje axial superficies de soporte y la superficie superior y la superficie inferior, respectivamente, en el que la superficie de soporte axial está inclinada en un ángulo interior (p) > 90° con respecto a la superficie de asiento adyacente.
El inserto de corte tiene cuatro bordes de corte independientes. Es indexable en dos partes, lo que significa que por lado (superficie superior e inferior, respectivamente) se disponen dos conjuntos de bordes de corte, de modo que al girar el inserto 180° se ofrece un nuevo par de bordes de corte a una superficie de la pieza de trabajo.
Además, es de doble cara, lo que significa que se puede utilizar en ambos lados: en un primer caso, la superficie
superior actúa como cara de desprendimiento, al voltear el inserto, la superficie inferior actúa como cara de desprendimiento.
El inserto de corte se puede sujetar axialmente en un asiento mediante un tornillo de fijación cuya porción roscada pasa a través del orificio pasante del inserto de corte y se puede acoplar con un orificio roscado correspondiente en el portaherramientas.
El plano medio es un plano pasante que divide el inserto de corte en dos mitades.
El rebaje se extiende perpendicularmente al lado superior/lado inferior, respectivamente. En otras palabras, el rebaje aparece sobresaliendo en una vista superior del inserto de corte.
Este rebaje aumenta el espacio libre en la dirección radial (con respecto a su posición de montaje en un portaherramientas) de la esquina de corte, y así mejora la capacidad de rampa del inserto. Rampa significa que el inserto no solo se puede utilizar para movimientos en un plano perpendicular al eje de rotación del portaherramientas, sino que también, hasta cierto punto, puede desplazarse en paralelo respecto al eje de rotación del portaherramientas en una pieza de trabajo. Por lo tanto, el inserto se puede utilizar para mecanizar bolsillos.
El montaje superior ayuda a proporcionar la estabilidad necesaria para aplicaciones de rampa, mientras que el rebaje permite una capacidad máxima de rampa.
Se puede prever que los rebajes tengan la forma de un arco circular cuando se observan en una vista superior sobre el inserto de corte.
Esta forma redondeada es beneficiosa para lograr el máximo espacio libre con, al mismo tiempo, buenas propiedades mecánicas.
Preferentemente, las superficies de soporte tienen una superficie esmerilada. Alternativamente, las superficies permanecen como sinterizadas.
De acuerdo con la invención, la superficie superior y la superficie inferior comprenden, cada una, una superficie de asiento que se extiende diagonalmente entre las transiciones de las superficies de soporte axiales y la superficie superior y la superficie inferior, respectivamente. En otras palabras, las superficies del asiento se extienden por el lado superior e inferior, respectivamente.
Preferentemente, las superficies de asiento son planas y tienen una superficie esmerilada. Alternativamente, las superficies permanecen como sinterizadas.
Las superficies de asiento son preferentemente paralelas al plano medio del inserto de corte. Definen el nivel más profundo de la superficie superior y la superficie inferior, respectivamente (además del orificio pasante, por supuesto).
Puede estar previsto que la superficie de soporte axial esté formada como una cara en la superficie lateral menor y esté unida a una esquina de corte por una superficie de esquina, mientras que la superficie de esquina está delimitada opcionalmente desde la superficie de soporte axial por una superficie de transición. En otras palabras, aquí la superficie de soporte axial es una superficie parcial de la superficie lateral menor y delimitada desde la esquina de corte por superficies adicionales: en el primer caso, por una superficie de esquina solamente, en el segundo caso por una superficie de esquina y una superficie de transición.
En una realización alternativa, no hay ninguna otra superficie delimitante entre la superficie de soporte axial y la esquina de corte. Aquí, la superficie de soporte axial se extiende desde la superficie superior hasta la superficie inferior.
Debe observarse que, en la posición de montaje orientada del inserto de corte en una porción de recepción del inserto de un portaherramientas, la superficie de soporte axial que está opuesta a la esquina de corte activa actual se acopla con una superficie de contacto correspondiente en la porción de recepción del inserto.
Además, la superficie de asiento que está opuesta a la cara de inclinación actual del inserto de corte está en contacto con la porción de recepción del inserto en la posición de montaje orientada del inserto de corte.
En tercer lugar, esa superficie lateral principal opuesta al borde de corte activo actual está en contacto con la porción de recepción del inserto en la posición de montaje orientada del inserto de corte.
Esquina de corte y borde de corte "activos" significa el borde de corte de la esquina de corte, respectivamente, que realmente encaja (o está diseñado para encajar) con el material a mecanizar en la posición de montaje del inserto de corte.
De acuerdo con la invención, la superficie de soporte axial está inclinada en un ángulo p > 90° con respecto a la superficie de asiento adyacente. En otras palabras, de acuerdo con esta realización preferida, la superficie de soporte axial está inclinada hacia la superficie del asiento adyacente de manera que limitan un ángulo obtuso. Cuando se expresan en términos de los respectivos vectores normales, los vectores normales de la superficie de soporte axial y
la superficie de asiento adyacente limitan un ángulo agudo, ya que el ángulo entre los vectores normales es el ángulo complementario (180-p). Esta configuración es particularmente ventajosa, ya que dicha superficie de asiento axial inclinada mejora aún más la estabilidad de sujeción del inserto de corte en un asiento correspondiente de un portaherramientas. Al estar inclinado, puede transferir fuerzas en la dirección tangencial del portaherramientas sobre una superficie de contacto del portaherramientas formada en consecuencia, lo que no es el caso de la disposición perpendicular. De hecho, el escalonado (fresado de escuadra) es la operación de fresado que genera la mayoría de las fuerzas radiales, que son la fuente del riesgo de vibración si el inserto no se sujeta correctamente.
Puede estar previsto que, en la vista superior del inserto de corte, las superficies de soporte axiales establezcan un contorno exterior del inserto de corte.
"Establecer un contorno exterior del inserto de corte" en otras palabras significa que la superficie de soporte axial se forma como una cara plana en una superficie lateral menor, que se extiende desde la superficie superior hasta la superficie inferior. Ningún material se extiende hacia fuera más allá de la superficie de soporte axial en una vista superior. Esto tiene una ventaja particular en la aplicación en rampa, ya que se crea más espacio detrás (con respecto a la trayectoria del inserto de corte en funcionamiento) de la superficie de soporte axial y se reduce el riesgo de dañar el inserto de corte. Además, tal inserto es fácil de fabricar y una porción de recepción del inserto correspondiente en un portaherramientas no requiere cortes que sean difíciles de mecanizar.
Puede estar previsto que las esquinas de corte estén elevadas con respecto al plano medio, de manera que establezcan los puntos más altos del inserto de corte, cuando se observan en una vista lateral. En otras palabras, las superficies superior e inferior no son completamente planas, sino que las esquinas de corte sobresalen de las superficies respectivas. Esta disposición proporciona un rendimiento de corte particularmente suave.
Preferentemente, las esquinas de corte están separadas del plano medio en una distancia mayor que la distancia en la que las esquinas secundarias están separadas del plano medio. Aquí, las esquinas de corte se proyectan por encima de las esquinas secundarias. Las esquinas secundarias se forman entre los bordes de corte principales y la transición de las superficies de soporte axiales y la superficie superior o la superficie inferior, respectivamente. En una vista superior del inserto, las esquinas secundarias se observan como intersecciones de los bordes de corte principales con las superficies de soporte axiales.
Puede estar previsto que los bordes de corte principales tengan una pendiente descendente desde las esquinas de corte hasta las esquinas secundarias. Preferentemente, los bordes de corte principales son líneas rectas cuando se observan en una vista superior.
Los bordes de corte principales pueden tener una curvatura cuando se observan en una vista lateral del inserto de corte. Puede ser cóncavo o curvado de manera convexa.
Preferentemente, en la transición de una superficie lateral principal y una superficie lateral secundaria adyacente a la esquina de corte se forma una superficie de esquina, y en la que dicha superficie de esquina se fusiona en una superficie de soporte radial a través de una superficie de transición. Para una transición suave, la superficie de la esquina y la superficie de transición tienen una forma redondeada.
Preferentemente, el inserto de corte tiene una forma generalmente rectangular en una vista superior.
Por lo tanto, la longitud de una proyección de la superficie lateral mayor es, por ejemplo, de 1,3 a 10 veces la longitud de una proyección de la superficie lateral menor, cuando se proyecta paralela al primer eje de simetría. En una realización preferida, la longitud proyectada del borde de corte principal es aproximadamente cuatro veces la longitud proyectada del borde de corte menor.
Preferentemente, el inserto está adaptado para fresado en escuadra.
De acuerdo con una realización preferida, el inserto de corte está configurado para lograr una escuadra de 90 grados cuando se aplica a dicha operación de fresado de escuadra.
Preferentemente, el inserto de corte está adaptado para un montaje radial, es decir, la superficie superior y la superficie inferior, respectivamente, actúan como superficies de desprendimiento en un estado operativo del inserto de corte.
Preferentemente, el inserto de corte está hecho de metal duro (carburo cementado) o cermet mediante una ruta pulvimetalúrgica.
También se busca protección para una herramienta de fresado que comprende un portaherramientas provisto de una pluralidad de porciones de recepción de insertos con insertos de fresado de corte indexables de doble cara de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores montados en el mismo.
Preferentemente, las porciones de recepción de insertos están adaptadas de manera que los bordes de corte principales activos de los insertos recortados montados en dichas porciones de recepción de insertos se extienden sustancialmente paralelos a un eje de rotación del portaherramientas.
De esta manera, los insertos de corte se pueden usar de manera beneficiosa para crear bordes de 90° en una pieza de trabajo.
De acuerdo con una realización preferida, una superficie de contacto en las porciones de recepción del inserto para acomodar la superficie de asiento axial de un inserto de corte está diseñada de tal manera que su ángulo con el eje de rotación del portaherramientas corresponde al ángulo en el que la superficie del asiento axial está inclinada para acoplarse simultáneamente a la superficie lateral.
Preferentemente, una superficie de contacto en las porciones de recepción del inserto para acomodar la superficie del asiento axial de un inserto de corte está diseñada de manera que su ángulo con el eje tangencial del portaherramientas corresponda al ángulo en el que la superficie de asiento axial está inclinada con respecto a la superficie de asiento adyacente.
Ahora se describirá la invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un inserto de corte no de acuerdo con la invención.
La Figura 2 es una vista superior del inserto de corte de la Figura 1.
Las Figuras 3a-3b son vistas de insertos de corte de acuerdo con la invención.
La Figura 4a es una vista superior de un inserto de corte no de acuerdo con la invención.
La Figura 4b es una vista superior de un inserto de corte de acuerdo con la realización de la Figura 3b.
Las Figuras 5a-5c son varias vistas de un portaherramientas con insertos de corte.
La Figura 6 es un portaherramientas sin insertos de corte.
La Figura 7 es un detalle de un portaherramientas con un inserto de corte.
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un inserto de corte de fresado de doble cara indexable 1.
El inserto de corte 1 comprende una superficie superior 2, una superficie inferior 3 y superficies laterales 5, 6. Las superficies laterales menores 6 están estructuradas en una pluralidad de superficies parciales que se describirán con más detalle más adelante.
Un orificio pasante 4 se extiende coaxialmente a un primer eje de simetría X que intersecta la superficie superior 2 y la superficie inferior 3. Puede insertarse un tornillo en el orificio pasante 4 para la fijación del inserto de corte en un portaherramientas (no mostrado aquí). Unos bordes de corte principales 7 se forman en la transición entre las superficies laterales principales 5 y la superficie superior 2, y la superficie inferior 3, respectivamente. Además, los bordes de corte secundarios 8 se forman entre las secciones de las superficies laterales menores 6 y la superficie superior 2, y la superficie inferior 3, respectivamente. En la transición entre los bordes de corte principales 7 y los bordes de corte secundarios 8 se forman unas esquinas de corte 9. Unas esquinas secundarias 18 están formadas por la intersección de los bordes de corte principales 7 y ese borde que se forma en la transición de las superficies de soporte axiales 10 con la superficie superior 2 y la superficie inferior 3, respectivamente. Los bordes de corte principales 7 se extienden entre las esquinas de corte 9 y las esquinas secundarias 18. Por lo tanto, el inserto de corte 1 posee cuatro esquinas de corte 9 y cuatro esquinas secundarias 18. Las esquinas de corte 9 y las esquinas secundarias 18 están dispuestas diagonalmente con respecto al lado superior 2 y al lado inferior 3, respectivamente.
El inserto de corte 1 posee simetría rotacional con respecto a una rotación de 180 grados alrededor del primer eje de simetría X. Una rotación del inserto de corte 1 a lo largo del eje de simetría X 180 grados da como resultado la misma configuración que antes de la rotación. Esta rotación corresponde a una denominada indexación del inserto de corte 1.
El inserto de corte 1 tiene además simetría rotacional con respecto a una rotación de 180 grados alrededor del segundo eje de simetría Y. En otras palabras, una rotación a lo largo del segundo eje de simetría Y o el tercer eje de simetría Z de 180 grados da como resultado la misma configuración que antes de la rotación. Por lo tanto, el inserto es de doble cara.
A partir de esto, queda claro que a pesar de la notación "superficie superior" y "superficie inferior", una superficie superior también puede estar situada en una posición más baja que una superficie inferior, y viceversa.
Cabe señalar que son posibles ligeras desviaciones de una simetría exacta, por ejemplo, a través de marcas en las superficies que indican diferentes posiciones de indexación.
Un borde de corte principal 7, la esquina de corte 9 adyacente al mismo y el borde de corte secundario 8 adyacente a este último forman juntos una porción de borde de corte que puede usarse individualmente en una operación de mecanizado.
Así, cuatro pares independientes de bordes de corte principal y secundario están presentes en la realización de un inserto de corte de doble cara indexable 1.
En un estado operativo del inserto de corte 1, un borde de corte principal 7 define una escuadra en una pieza de trabajo (no mostrada), mientras que el borde de corte secundario correspondiente 8 actúa como borde limpiador creando una superficie lisa de la pieza de trabajo. Preferiblemente, los bordes de corte 7, 8 están dispuestos de manera que se forme una escuadra de esencialmente 90 grados en la pieza de trabajo.
Las esquinas de corte 9 están elevadas con respecto a la superficie superior 2 y la superficie inferior 3, respectivamente, de manera que establecen los puntos más altos del inserto de corte 1, cuando se observan en una vista lateral. En otras palabras, las superficies superior e inferior 2, 3 no son completamente planas, sino que las esquinas de corte 9 sobresalen de las respectivas superficies. Esta característica da como resultado un rendimiento de corte de pelado suave.
Adyacente a las esquinas de corte 9, se forman superficies de esquina curvadas 13 en las superficies laterales menores 6. Dicha superficie de esquina 13 se fusiona con una superficie de soporte axial 10 a través de una superficie de transición 12.
En cada una de las superficies laterales menores 6 se forma un rebaje 14 curvado hacia dentro. Este rebaje 14 aumenta el espacio libre en la dirección radialmente hacia dentro (con respecto a una posición de montaje) de la esquina de corte, y así mejora la capacidad de rampa del inserto. Rampa significa que el inserto de corte 1 no solo puede usarse para movimientos en un plano perpendicular a un eje de rotación del portaherramientas, sino que también, hasta cierto punto, puede desplazarse paralelo al eje de rotación del portaherramientas en una pieza de trabajo. Por lo tanto, el inserto de corte 1 se puede utilizar para mecanizar cavidades.
Preferentemente, los rebajes 14 tienen la forma de un arco circular cuando se observan en una vista superior del inserto de corte 1.
Desde el punto de vista de la fabricación, el rebaje 14 se extiende preferentemente desde la superficie superior 2 hasta la superficie inferior 3.
El rebaje 14 divide la superficie lateral menor 6 en dos mitades. Cuando se observa a lo largo del tercer eje de simetría Z, cada una tiene una superficie de soporte axial 10 a la derecha e izquierda del rebaje 14.
En una posición de montaje del inserto de corte 1, esa superficie de soporte axial 10 está acoplada con una superficie de contacto correspondiente de un portaherramientas, cuya transición a la superficie superior 2 es adyacente al borde de corte principal 7 actualmente activo. Cuando se supone que la vista actual de la Figura 1 es una posición de montaje, la superficie de soporte axial superior derecha 10 sería la superficie de soporte axial 10 realmente acoplada. En consecuencia, el borde de corte principal superior derecho 7 sería el borde de corte principal activo 7, y en el sentido de las agujas del reloj adyacente al mismo, la esquina de corte activa 9 y el borde de corte menor activo 8.
Cada superficie de soporte axial 10 limita un ángulo interior a < 90° en una vista superior del inserto de corte 1 con la superficie lateral principal 5 delimitada de dicha superficie de soporte axial 10 por un rebaje 14, que se explicará con más detalle en la Figura 2.
La Figura 2 muestra una vista superior del inserto de corte 1 de la Figura 1, visto desde arriba, perpendicular a la superficie superior 2, es decir, a lo largo del primer eje de simetría X.
El inserto de corte 1 tiene una forma generalmente rectangular con su longitud (resultante de la proyección ortogonal del inserto de corte a lo largo del segundo eje de simetría Y) siendo más larga que su ancho (resultante de la proyección ortogonal a lo largo del tercer eje de simetría Z). Como ejemplo, la longitud del inserto de corte 1 podría ser de 1,4 a 1,8 veces mayor que su ancho. Una relación de aspecto particularmente preferida es de alrededor de 1,6.
En términos de longitudes del borde de corte principal 7 y del borde de corte secundario 8, el borde de corte principal 7 es de dos a diez veces más largo que el borde de corte secundario 8, en el presente ejemplo aproximadamente cinco veces más largo. Las longitudes del borde de corte 7 y del borde de corte secundario 8, respectivamente, se indican mediante puntas de flecha de dimensión.
En su posición de montaje en un portaherramientas 16 (no mostrado aquí), el inserto de corte 1 está posicionado por una superficie de soporte axial 10, una superficie de asiento 11 y una superficie lateral 5.
La superficie de soporte axial 10 fija el inserto de corte 1 contra un desplazamiento en la dirección axial del portaherramientas 16 (correspondiente a una dirección paralela al tercer eje de simetría Z), preferentemente también contra un desplazamiento en la dirección tangencial del portaherramientas 16 (correspondiente en una dirección paralela al primer eje de simetría X del inserto de corte 1).
La superficie de asiento 11 fija el inserto de corte 1 contra un desplazamiento en la dirección tangencial del portaherramientas 16, correspondiente a una dirección paralela al primer eje X de simetría del inserto de corte 1.
La superficie lateral 5 fija el inserto de corte 1 contra un desplazamiento en la dirección radial del portaherramientas 16, correspondiente a una dirección paralela al segundo eje de simetría Y del inserto de corte 1.
Cuando se supone que la vista actual de la Figura 2 representa una posición de montaje del inserto de corte 1, el inserto de corte 1 estaría posicionado y fijado por la superficie de soporte axial 10 y la superficie lateral 5 entre las cuales se dibuja el ángulo a, y por la superficie de asiento 11 en el lado inferior 3 del inserto de corte.
Como puede verse en la figura, la superficie de soporte axial 10 limita un ángulo interior a < 90° en una vista superior del inserto de corte 1 con esa superficie lateral principal 5, que está conectada a esa superficie lateral menor 6 que lleva la superficie de soporte 11 a través de una esquina de corte 9. En otras palabras, la superficie lateral principal 5 elegida para definir el ángulo a no es la superficie lateral principal 5 adyacente a la respectiva superficie de soporte axial 10, sino la opuesta a la misma.
En otra definición alternativa más del ángulo a, dicho ángulo a se mide entre una superficie de soporte axial 10 y esa superficie lateral principal 5, que está delimitada a partir de dicha superficie de soporte axial 10 por un rebaje 14 curvado hacia el interior.
Esta disposición con un ángulo interior a < 90° tiene la ventaja particular de que al colocar el inserto de corte 1 en una porción correspondiente de recepción del inserto de un portaherramientas, se logra un efecto de autobloqueo. El inserto de corte 1 está fijado contra un desplazamiento tanto en dirección axial como radial del portaherramientas. El montaje superior ayuda a proporcionar la estabilidad necesaria para aplicaciones de rampa, mientras que el rebaje 14 permite una capacidad máxima de rampa.
Las Figuras 3a y 3b muestran insertos de corte de acuerdo con la invención.
La Figura 3a muestra que la superficie de soporte axial 10 está inclinada en un ángulo p > 90 grados con respecto a la superficie del asiento 11.
En otras palabras, la superficie de soporte axial 10 está inclinada hacia la superficie de asiento adyacente 11 de manera que limita un ángulo obtuso. Cuando se expresan en términos de los respectivos vectores normales, los vectores normales de la superficie de soporte axial 10 y la superficie de asiento adyacente 11 limitan un ángulo interior agudo, ya que el ángulo entre los vectores normales es el ángulo complementario (180-p).
Esta configuración es particularmente ventajosa, ya que dicha superficie de asiento axial inclinada 10 mejora aún más la estabilidad de sujeción del inserto de corte 1 en un asiento correspondiente de un portaherramientas 16 (no mostrado aquí). Al estar tan inclinado, puede transferir fuerzas tangenciales (con respecto a su trayectoria) sobre una superficie de contacto formada en consecuencia del portaherramientas 16, lo que no es el caso de una disposición perpendicular. De hecho, el escalonado (fresado de escuadra) es la operación de fresado que genera la mayoría de las fuerzas radiales, que son la fuente de vibraciones si el inserto no se sujeta correctamente.
En el ejemplo de la Figura 3a, adyacente a la superficie de soporte axial 10 se forma una superficie de transición redondeada 12 que forma la transición a la superficie de esquina 13.
La realización de la Figura 3b difiere de la Figura 3a en que no se forma tal radio o superficie de transición redondeada 12 entre la superficie de soporte axial 10 y la superficie de esquina 13.
La Figura 4a muestra un inserto de corte 1 no de acuerdo con la invención. En este ejemplo, no se forma ninguna superficie de transición 12 ni ninguna superficie de esquina 13. En cambio, las superficies de soporte axiales 10 se extienden desde la superficie superior 2 hasta la superficie inferior.
En el presente ejemplo, las superficies de soporte axial 10 están inclinadas en un ángulo p de 90 grados con respecto a la superficie de asiento 11. Por lo tanto, las superficies de soporte axiales 10 aparecen proyectadas como una línea en una vista superior. Las superficies de soporte axiales 10 se extienden desde la superficie superior 2 hasta la superficie inferior.
Como en las realizaciones anteriores, las superficies de soporte axiales 10 están inclinadas en un ángulo a < 90° hacia las respectivas superficies laterales principales 5.
Como alternativa (no mostrada), se puede prever que las superficies de soporte axiales 10 estén inclinadas en un ángulo p > 90 grados con respecto a la superficie de asiento 11. Las superficies de soporte axiales 10 se extienden desde la superficie superior 2 hasta la superficie inferior.
En la presente realización, las superficies de soporte axiales 10 establecen el contorno exterior del inserto de corte. Ningún material se extiende hacia fuera más allá de las superficies de soporte axiales 10 cuando se observa en una vista superior del inserto.
Esto tiene una ventaja particular en la aplicación en rampa, ya que se crea más espacio detrás (con respecto a la trayectoria del inserto de corte en funcionamiento) de la superficie de soporte axial 10 y se reduce el riesgo de dañar el inserto de corte.
El diseño con superficies de soporte axiales 10 que se extienden desde la superficie superior 2 hasta la superficie inferior 3 es fácil de fabricar mediante una ruta pulvimetalúrgica. En particular, cuando las superficies de soporte axiales 10 están inclinadas en un ángulo p es de 90 grados con respecto a la superficie del asiento 11/superficie superior 2 como se muestra en la Figura 4a.
La Figura 4b muestra una vista superior del inserto de corte 1 de la Figura 3b.
No se forma ningún radio o superficie de transición redondeada 12 entre la superficie de soporte axial 10 y la superficie de esquina 13. En consecuencia, en la presente vista superior del inserto de corte 1, las superficies de soporte axiales 10 están en el contorno exterior o envolvente del inserto de corte 1.
Para todas las realizaciones analizadas anteriormente, es particularmente beneficioso tener una superficie de soporte axial 10 plana, es decir, lisa. De esta manera, en combinación con una superficie de soporte correspondiente igualmente plana en una porción de recepción del inserto (asiento, bolsillo) de un portaherramientas, se asegura una distribución uniforme de las fuerzas axiales. Se reduce el riesgo de desgaste, como es de esperar, para contactos de línea o contactos puntuales.
Con respecto a la fabricación y a la manipulación, es beneficioso que las superficies de soporte axiales 10 estén dispuestas en la envolvente del inserto de corte, es decir, no en forma de recortes.
Las Figuras 5a a 5c muestran diferentes vistas de insertos de corte 1 montados en las porciones de recepción de insertos 15 de un portaherramientas 16. Por motivos de claridad y para evitar repeticiones innecesarias, no todos los números de referencia se muestran en cada una de las Figuras 5a a 5c.
En el caso presente de las Figuras 5a a 5c, cuatro insertos de corte 1 están montados en el portaherramientas 16. Por supuesto, se puede prever que un portaherramientas 16 esté diseñado para alojar más o menos de dichos cuatro insertos de corte 1.
En la Figura 5b se muestra un eje de rotación R a lo largo del cual el portaherramientas 16 gira en su estado operativo, es decir, durante una operación de mecanizado. Además de la rotación a lo largo del eje de rotación R, el portaherramientas 16 se mueve perpendicularmente al eje de rotación R (correspondiente al avance). Además, puede moverse en paralelo al eje de rotación R, es decir, en un modo de rampa.
Las porciones o cavidades de recepción del inserto 15 están diseñadas de tal manera que pueden alojar insertos de corte 1 de acuerdo con la invención a través de superficies de contacto que forman partes contrarias de las respectivas superficies de soporte del inserto de corte 1, es decir, partes contrarias de una superficie de soporte axial 10, una superficie de asiento 11 y una superficie lateral 5.
Preferentemente, una superficie de contacto 17 en las porciones de recepción del inserto 15 para acomodar la superficie de asiento axial 10 de un inserto de corte 1 está diseñada de tal manera que su ángulo y con el eje de rotación R del portaherramientas 16 corresponde al ángulo a en el que la superficie de asiento axial 10 está inclinada con respecto a la correspondiente superficie lateral principal 5. Esta característica se ve mejor en la Figura 5b: la superficie de contacto 17 en la porción de recepción del inserto 15 del portaherramientas 16 está inclinada hacia el eje de rotación R del portaherramientas 16 en un ángulo y (mostrado por líneas auxiliares discontinuas). El ángulo y de la superficie de contacto 17 corresponde al ángulo a en el que la superficie de asiento axial 10 está inclinada y explicada para el inserto de corte 1 en la Figura 2 anterior. Esto tiene la ventaja particular de que al colocar el inserto de corte 1 en un asiento 15 correspondiente de un portaherramientas 16, se logra un efecto de autobloqueo. El inserto de corte 1 está fijado contra un desplazamiento radial (hacia fuera) en el asiento 15.
La disposición de la superficie de contacto inclinada 17 y la superficie de asiento axial 10 asegura un montaje estable del inserto de corte 1 en la porción de recepción del inserto 15.
Preferentemente, las porciones de recepción del inserto 15 están adaptadas de modo que los bordes de corte principales activos 7 de los insertos de corte 1 montados en dichas porciones de recepción de los insertos 15 se extienden sustancialmente paralelos al eje de rotación R del portaherramientas 16. "Activo" significa aquí que dichos bordes de corte 7 se acoplan (o están destinados a acoplarse) con un material a mecanizar.
De este modo, se consigue que una operación de mecanizado dé como resultado una escuadra de 90 grados en una pieza de trabajo. Esta configuración preferida se muestra en la Figura 5b mediante líneas auxiliares discontinuas.
Un inserto de corte 1 de acuerdo con la presente realización es particularmente adecuado para operaciones de fresado en escuadra creando una escuadra de 90 grados en una pieza de trabajo.
La Figura 5c muestra una vista alternativa del portaherramientas 16 con insertos de corte 1 montados. En la presente realización, cuatro insertos de corte 1 están dispuestos en el correspondiente portaherramientas 16.
El portaherramientas 16 preferentemente está hecho de acero. Alternativamente, podría estar hecho de una aleación de tungsteno de metal pesado o un metal duro.
La Figura 6 muestra un portaherramientas 16 de la invención de acuerdo con una realización preferida. El portaherramientas 16 se muestra sin los insertos de corte 1.
El portaherramientas 16 tiene cuatro porciones de recepción del inserto 15. Una superficie de soporte de asiento 19 en la base de las porciones de recepción del inserto 15 está adaptada para soportar una superficie de asiento 11 de un inserto de corte 1. La superficie de soporte de asiento 19 preferentemente está inclinada hacia el eje de rotación R del portaherramientas 16 en un ángulo 0 (lo que da como resultado el ángulo de corte incidente del inserto de corte montado en la cavidad) a través del cual el inserto de corte se inclina con respecto a una pieza de trabajo, creando así un ángulo libre para el borde de corte secundario 8 (y la pieza de trabajo) del inserto de corte que se montará en la porción de recepción del inserto 15.
Además, este ángulo cambia la intrusión del borde de corte principal 7 en un material a mecanizar. Un ángulo 0 mayor que cero conduce a un rendimiento de corte más suave del borde de corte 7.
Además, una superficie de contacto 17 en las porciones de recepción del inserto 15 para acomodar la superficie de asiento axial 10 de un inserto de corte 1 está diseñada de tal manera que su ángulo y con el eje de rotación R del portaherramientas 16 corresponde al ángulo a en el que la superficie de asiento axial 10 está inclinada con respecto a la correspondiente superficie lateral principal 5. Además, la superficie de contacto 17 puede inclinarse hacia una dirección tangencial T del portaherramientas 16 en un ángulo (90-p) tal que acomode idealmente un inserto de corte 1 con una superficie de soporte axial 10 inclinada con p. Una superficie de soporte axial 10 que está inclinada en un ángulo p mayor de 90° puede transferir fuerzas sobre la superficie de contacto 17 también en dirección tangencial. La Figura 7 muestra una vista detallada de un inserto de corte 1 colocado en un portaherramientas 16 en su posición de montaje para realizar una operación de fresado. Los bordes de corte activos aquí son el borde de corte principal 7 y el borde de corte secundario 8. En el medio está la esquina de corte activa 9.
Números de referencia:
1 Inserto de corte
2 superficie superior
3 superficie inferior
4 orificio pasante
5 superficie lateral principal
6 superficie lateral menor
7 borde de corte principal
8 borde de corte secundario
9 esquina de corte
10 superficie de soporte axial
11 superficie de asiento
12 superficie de transición
13 superficie de esquina curvada
14 rebaje
15 porción de recepción del inserto
16 portaherramientas
17 superficie de contacto
18 esquina secundaria
19 superficie de soporte de asiento
Claims (10)
1. Un inserto de corte de fresado de doble cara indexable (1), comprendiendo el inserto de fresado de corte (1):
- una superficie superior (2) y una superficie inferior (3),
- un orificio pasante (4) coaxial a un primer eje de simetría (X) que intersecta la superficie superior (2) y la superficie inferior (3),
- un plano medio (YZ) que se extiende perpendicularmente al primer eje de simetría (X) y que divide virtualmente el inserto de corte (1) en dos mitades,
- dos superficies laterales principales (5),
- dos superficies laterales menores (6),
- cuatro bordes de corte principales (7) formados en las respectivas transiciones de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3) con las superficies laterales principales (5),
- cuatro bordes de corte secundarios (8) formados en las respectivas transiciones de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3) con las superficies laterales menores (6),
- dos esquinas de corte (9) en cada una de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3), estando formadas las esquinas de corte (9) entre los bordes de corte principales (7) y los bordes de corte secundarios (8), estando dispuestas las esquinas de corte (9) diagonalmente opuestas con respecto al eje de simetría (X),
- dos esquinas secundarias (18) en cada una de la superficie superior (2) y la superficie inferior (3),
- superficies de soporte axiales planas (10) formadas en cada una de las superficies laterales menores (6),
en el que, en una vista superior del inserto de corte (1), una superficie de soporte axial (10) confina un ángulo interior (a) < 90° con esa superficie lateral principal (5), que está conectada a esa superficie lateral menor (6) que lleva dicha superficie de soporte axial (10), a través de una esquina de corte (9), en el que adyacente a la superficie de soporte axial (10) se forma un rebaje curvado hacia dentro (14) en las superficies laterales menores (6), en el que el rebaje (14) se extiende desde la superficie superior (2) hasta la superficie inferior (3), en el que la superficie superior (2) y la superficie inferior (3) comprenden, cada una, una superficie de asiento (11) que se extiende diagonalmente entre las transiciones de las superficies de soporte axiales (10) y la superficie superior (2) y la superficie inferior (3), respectivamente, caracterizado por que la superficie de soporte axial (10) está inclinada en un ángulo interior (p) > 90° con respecto a la superficie de asiento adyacente (11).
2. El inserto de corte (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie de soporte axial (10) está formada como una cara en una superficie lateral menor (6) y está conectada a una esquina de corte (9) por una superficie de esquina (13), mientras que la superficie de esquina (13) está delimitada opcionalmente desde la superficie de soporte axial (10) por una superficie de transición (12).
3. El inserto de corte (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la superficie de soporte axial (10) está formada como una cara en una superficie lateral menor (6) que se extiende desde la superficie superior (2) hasta la superficie inferior (3).
4. El inserto de corte (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en una vista superior del inserto de corte (1), la superficie de soporte axial (10) establece el contorno exterior del inserto de corte (1).
5. El inserto de corte (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los bordes de corte principales (7) tienen una pendiente descendente desde las esquinas de corte (9) hasta las esquinas secundarias (18), estando formadas dichas esquinas secundarias (18) entre los bordes de corte principales (7) y la transición de las superficies de soporte axiales (10) y la superficie superior (2) o la superficie inferior (3), respectivamente.
6. El inserto de corte (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en la transición de una superficie lateral principal (5) y una superficie lateral secundaria (6) adyacente a la esquina de corte (9) se forma una superficie de esquina (13) y en el que dicha superficie de esquina (13) se fusiona con una superficie de soporte axial (10) a través de una superficie de transición (12).
7. Una herramienta de fresado que comprende:
un portaherramientas (16) provisto de una pluralidad de porciones de recepción de inserto (15) con una pluralidad de insertos de corte de fresado de doble cara indexables (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 montados en dichas porciones de recepción de inserto (15).
8. Una herramienta de fresado de acuerdo con la reivindicación 7, en la que las porciones de recepción de inserto (15) están adaptadas de manera que los bordes de corte principales activos (7) de los insertos de corte (1) montados en
dichas porciones de recepción de inserto (15) se extienden sustancialmente paralelos a un eje de rotación (R) del portaherramientas (16).
9. Una herramienta de fresado de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en la que una superficie de contacto (17) en las porciones de recepción de inserto (15) para acomodar la superficie de asiento axial (10) de un inserto de corte (1) está diseñada de tal manera que su ángulo (y) con el eje de rotación (R) del portaherramientas (16) corresponde al ángulo (a) en el que la superficie del asiento axial (10) está inclinada con respecto a la correspondiente superficie lateral principal (5).
10. Una herramienta de fresado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la que una superficie de soporte de asiento (19) en las porciones de recepción de inserto (15) para alojar una superficie de asiento (11) de un inserto de corte (1) está diseñada de tal manera que el ángulo (0) con el eje de rotación (R) del portaherramientas (16) está en el intervalo de > 0 grados y < 20 grados.
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