ES2912335T3 - Herramienta de mecanizado y sistema de herramienta - Google Patents

Abstract

Sistema de herramienta (100) con una herramienta de mecanizado (10) y un alojamiento de herramienta (20), teniendo la herramienta de mecanizado (10): un cuerpo base (11) conformado a lo largo de un eje longitudinal (L), que presenta, en un primer extremo, una sección de vástago (12) conformada como sección de mecanizado, y, en un segundo extremo, una sección de alojamiento (13) conformada en una sola pieza con esta para el alojamiento en un alojamiento de herramienta (20), presentando la sección de alojamiento (13) un collar (14) que sobresale en dirección radial, que forma un contacto axial (15) que discurre transversalmente al eje longitudinal (L), y una sección de expansión (16) elásticamente expandible, conformada como pasador hueco, que tiene una cavidad interior (17) abierta en dirección del segundo extremo; presentando la superficie circunferencial exterior de la sección de expansión (16) una pluralidad de superficies de sujeción (18) separadas que discurren a lo largo de la superficie de un cilindro o cono común coaxial con el eje longitudinal y que están separadas entre sí por rebajes de retroceso (19a, 19a', 19b, 19c, 19d) al menos en la dirección circunferencial; presentando el alojamiento de herramienta (20) un orificio (23) para el alojamiento del pasador hueco de la sección de alojamiento (16) y una superficie de contacto axial (25) para entrar en contacto con el collar (14) que sobresale, caracterizado por que el alojamiento de herramienta (20) presenta un mecanismo de extensión (30) para expandir radialmente la sección de expansión (16) que se acopla en la cavidad interior (17) de la sección de expansión (16), empujándose el mecanismo de extensión (30), en áreas opuestas entre sí con respecto al eje longitudinal (L), en una primera dirección, radialmente hacia el exterior contra la pared de la sección de expansión (16), y estando conformados respectivamente rebajes de retroceso (19a, 19a') que separan entre sí las superficies de sujeción (18) en dirección circunferencial, en estas áreas opuestas entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta de mecanizado y sistema de herramienta

La presente invención se refiere a un sistema de herramienta de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, como se describe en el documento EP 1275 468 A1. El documento EP 1275 468 A1 describe un alojamiento de herramienta en el que una pluralidad de piezas de acoplamiento elásticas está dispuesta en la sección circunferencial exterior de un vástago en una pluralidad de posiciones a lo largo del centro axial. Las piezas de acoplamiento elásticas pueden apoyarse contra la superficie interior de un orificio cónico y deformarse elásticamente de forma fácil en la dirección radial.

El documento EP 1226 894 A2 describe una herramienta de mecanizado con una sección de alojamiento que tiene una sección de expansión que está diseñada como un pasador hueco y se puede expandir elásticamente y tiene una cavidad interior que está abierta en dirección al segundo extremo. La sección de expansión se aloja en un orificio cónico de un alojamiento de herramienta denominado vástago de sujeción y se expande radialmente mediante un mecanismo de extensión que se inserta en la cavidad interior del pasador hueco para generar una presión superficial entre la superficie circunferencial exterior cónica de la sección de expansión y el orificio cónico del alojamiento de herramienta. La superficie circunferencial exterior de la sección de expansión está diseñada como una superficie de sujeción cónica continua, en la que están formadas dos aberturas circulares opuestas para insertar una llave de accionamiento para el mecanismo de extensión. En una dirección transversal a un eje longitudinal de la herramienta de mecanizado, el mecanismo de extensión presiona radialmente hacia afuera contra la pared del pasador hueco en áreas opuestas con respecto al eje longitudinal y provoca de esta manera una deformación elástica del pasador hueco. Se ha demostrado que con esta implementación, actúan fuerzas muy altas en el área de estas superficies de contacto circunferencial relativamente pequeñas, que están asociadas con el riesgo de un alto desgaste local y posiblemente una soldadura local en esta área. En un diseño cilíndrico alternativo del pasador hueco y el orificio, solo áreas superficiales relativamente pequeñas y casi lineales de la superficie de sujeción actuarían como superficies de contacto circunferencial que participan en la presión superficial entre la circunferencia exterior del pasador hueco y el orificio del alojamiento de herramienta.

El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de herramienta mejorado en el que se reduzcan de forma fiable la aparición de desgaste local y el riesgo de soldadura local.

El objeto se resuelve mediante un sistema de herramienta de acuerdo con la reivindicación 1. Los desarrollos adicionales ventajosos se especifican en las reivindicaciones dependientes.

En el presente caso, por rebajes de retroceso deben entenderse estructuras que están desplazadas hacia dentro en dirección radial con respecto a las superficies de sujeción, pero que no se extienden hasta la cavidad interior en forma de ranuras longitudinales. Además de los rebajes de retroceso, también se pueden proporcionar aberturas para, por ejemplo, teclas de operación, como en la técnica anterior descrita en al principio. El diseño de una sola pieza de la sección del vástago y la sección de alojamiento significa que están diseñadas de manera monolítica. La sección de vástago y la sección de alojamiento pueden estar hechas del mismo material, pero pueden estar formadas, por ejemplo, de diferentes materiales que se unen entre sí. Al proporcionar la pluralidad de superficies de sujeción separadas, que discurren a lo largo de la superficie del cilindro o cono común y están separadas entre sí por los rebajes de retroceso, se consigue una distribución más específica de las superficies de contacto circunferencial, que en realidad participan en la presión superficial entre la circunferencia exterior del pasador hueco y el orificio del alojamiento de herramienta sobre la circunferencia. De esta manera, las fuerzas de sujeción efectivas se distribuyen mejor sobre la superficie circunferencial exterior de la sección de expansión y se evitan con seguridad presiones superficiales locales muy altas, de modo que se evitan un desgaste local elevado y una soldadura local.

De acuerdo con un desarrollo adicional, en lados opuestos del eje longitudinal están formados un primer rebaje de retroceso que separa superficies de sujeción entre sí en la dirección circunferencial y un segundo rebaje de retroceso que separa superficies de sujeción entre sí en la dirección circunferencial. En este caso, los primer y segundo rebajes de retroceso pueden disponerse en posiciones en las que un mecanismo de extensión presiona radialmente hacia afuera contra la pared del pasador hueco en dirección transversal al eje longitudinal de la herramienta de mecanizado en áreas opuestas con respecto al eje longitudinal, donde existe particularmente el riesgo de fuerzas locales muy altas y un mayor desgaste local resultante. Además, este diseño en particular permite una distribución más uniforme de las fuerzas de sujeción sobre la superficie circunferencial exterior de la sección de expansión. En el presente caso, por lados opuestos con respecto al eje longitudinal se entiende no solo una disposición completamente simétrica desplazada exactamente 180° entre sí, sino que también es posible un intervalo angular ligeramente diferente.

De acuerdo con un desarrollo adicional, las superficies de sujeción también están separadas entre sí en dirección axial por rebajes de retroceso. Además de la separación de las superficies de sujeción en dirección circunferencial, también se realiza una separación de las superficies de sujeción en dirección axial, como resultado de lo cual también se logra una distribución más uniforme de las superficies de contacto circunferencial efectivas en dirección axial.

De acuerdo con un desarrollo adicional, se forman al menos un primer tipo de rebajes de retroceso y un segundo tipo de rebajes de retroceso diferentes del primer tipo. En este caso, las fuerzas de sujeción actuantes pueden distribuirse de forma especialmente dirigida sobre la superficie circunferencial exterior de la sección de expansión. De acuerdo con una realización, el primer tipo de rebajes de retroceso y el segundo tipo de rebajes de retroceso difieren entre sí en su extensión axial con respecto al eje longitudinal. El primer tipo de rebajes de retroceso y el segundo tipo de rebajes de retroceso también pueden diferir entre sí en términos de su profundidad y/o extensión del área en la superficie circunferencial exterior.

Si la sección de expansión está configurada como pasador hueco sin ranuras, se puede evitar de manera especialmente fiable que se produzcan presiones superficiales locales elevadas y desventajosas. Por un diseño como pasador hueco sin ranuras se entiende que el pasador hueco no presenta ranuras longitudinales en su pared que discurran desde la superficie circunferencial exterior hasta la cavidad interior. Sin embargo, se pueden proporcionar pequeñas aberturas para insertar una llave de accionamiento para el mecanismo de extensión.

De acuerdo con un desarrollo adicional, las superficies de sujeción discurren a lo largo de la superficie de un cilindro común coaxial con el eje longitudinal. En este caso, las tensiones locales que se producen en el pasador hueco pueden verse influenciadas de forma especialmente dirigida por la disposición de los rebajes de retroceso.

De acuerdo con un desarrollo adicional, en la sección de vástago está formado al menos un asiento para recibir una pieza de inserción de corte intercambiable. En particular, sin embargo, también es posible proporcionar una pluralidad de asientos de este tipo, que pueden estar diseñados, por ejemplo, para alojar piezas de inserción de corte idénticas o diferentes. La sección de mecanizado puede, por ejemplo, estar diseñada en particular para realizar perforaciones o acabados de agujeros. La pieza de inserción de corte se puede fijar al asiento, por ejemplo, por medio de una conexión por tornillo o abrazadera, o, por ejemplo, también por medio de una unión pegada, por ejemplo, mediante soldadura.

El sistema de herramienta tiene la herramienta de mecanizado y un alojamiento de herramienta, que tiene un orificio para recibir el pasador hueco de la sección de alojamiento, una superficie de contacto axial para entrar en contacto con el collar que sobresale y un mecanismo de extensión que se acopla en la cavidad de la sección de expansión para expandir radialmente la sección de expansión.

El mecanismo de extensión presiona radialmente hacia afuera en una primera dirección en áreas opuestas con respecto al eje longitudinal contra la pared de la sección de expansión, y en estas áreas opuestas se forman rebajes de retroceso que separan las superficies de sujeción entre sí en la dirección circunferencial. De esta manera, se logra una distribución más uniforme de las fuerzas de sujeción sobre la superficie circunferencial exterior de la sección de expansión de una manera particularmente confiable y se evitan de manera confiable presiones superficiales locales excesivamente altas.

De acuerdo con un desarrollo adicional, el mecanismo de extensión presiona radialmente hacia afuera en una primera dirección en áreas opuestas con respecto al eje longitudinal contra la pared de la sección de expansión y los rebajes de retroceso se distribuyen de manera desigual sobre la circunferencia de la sección de expansión de tal manera que la presión superficial resultante entre las superficies de sujeción y el orificio del alojamiento de herramienta se distribuye más uniformemente sobre la circunferencia de la sección de expansión en comparación con una superficie de sujeción que no está dividida en la dirección circunferencial. En este caso, la aparición de alto desgaste local y el riesgo de soldadura local pueden reducirse de forma fiable.

De acuerdo con un desarrollo adicional, el mecanismo de extensión también está diseñado para la retracción axial del collar que sobresale contra la superficie de contacto axial. En este caso, se consigue un posicionamiento y una fijación particularmente ventajosos.

Otras ventajas y utilidades de la invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas.

De las figuras muestran:

la fig. 1 una representación en despiece esquemática en perspectiva de un sistema de herramienta de acuerdo con una realización;

la fig. 2 una representación en despiece esquemática del sistema de herramienta en una primera dirección de visualización perpendicular a un eje longitudinal de la herramienta de mecanizado;

la fig. 3 una representación en despiece esquemática del sistema de herramienta en una segunda dirección de visualización perpendicular al eje longitudinal de la herramienta de mecanizado;

la fig. 4 una representación en sección esquemática a lo largo de la línea A-A en la fig. 3 a través de la herramienta de mecanizado y a lo largo de la línea B-B en la fig. 3 a través del alojamiento de herramienta;

la fig. 5 una representación esquemática del sistema de herramienta en el estado ensamblado en una dirección de visualización correspondiente de la fig. 3 perpendicular al eje longitudinal.

la fig. 6 una representación en sección esquemática del sistema de herramienta a lo largo de la línea C-C en la fig. 5;

la fig. 7 una representación en detalle ampliada en el área de una sección de alojamiento de la herramienta de mecanizado y un orificio para alojar el pasador hueco de la sección de alojamiento y un mecanismo de extensión del alojamiento de herramienta en un estado no tensado del mecanismo de extensión;

la fig. 8 una representación en detalle correspondiente a la fig. 7 en estado tensado del mecanismo de extensión;

la fig. 9a una representación en detalle de la sección de alojamiento en una primera dirección perpendicular al eje longitudinal con superficies de sujeción resaltadas;

la fig. 9b una representación en detalle de la sección de alojamiento en una segunda dirección perpendicular al eje longitudinal y perpendicular a la dirección de la fig. 9 con superficies de sujeción resaltadas;

la fig. 9c una representación en detalle de la sección de alojamiento en una dirección opuesta a la de la fig. 9a perpendicular al eje longitudinal con superficies de sujeción resaltadas;

la fig. 9d una representación en detalle de la sección de alojamiento en una dirección opuesta a la fig. 9b perpendicular al eje longitudinal con superficies de sujeción resaltadas;

la fig. 10 una representación esquemática de la sección de alojamiento de la herramienta de mecanizado en una dirección de visualización a lo largo del eje longitudinal para ilustrar las superficies de contacto axial efectivas en el collar que sobresale de la herramienta de mecanizado;

la fig. 11 una representación esquemática de la herramienta de mecanizado en una dirección de visualización perpendicular al eje longitudinal para ilustrar las superficies de contacto circunferencial que participan en la presión superficial; y

la fig. 12 una representación en detalle ampliada de la fig. 11 para ilustrar las superficies de contacto circunferencial que participan en la presión superficial.

A continuación, con referencia a de la fig. 1 a la fig. 12, se describe con más detalle una realización de la herramienta de mecanizado 10 y del sistema de herramienta 100 que presenta la herramienta de mecanizado 10 y un alojamiento de herramienta 20.

El alojamiento de herramienta 20 representado esquemáticamente en la fig. 1 se extiende a lo largo de un eje Z y presenta un primer extremo 21 para la conexión a una máquina de procesamiento y un segundo extremo 22 para la conexión a la herramienta de mecanizado 10. En el ejemplo mostrado específicamente, el primer extremo 21 está diseñado como un troncocono. Sin embargo, cabe señalar que el primer extremo 21 también puede tener otro diseño habitual para la conexión a una máquina de procesamiento, en particular uno de los diseños habituales y estandarizados en este campo técnico. El segundo extremo 22 diseñado para la conexión con la herramienta de mecanizado 10 tiene un orificio 23 frontal, que en el ejemplo ilustrado está diseñado como un orificio cilíndrico, lo cual es preferente. Sin embargo, cabe señalar que, en una realización alternativa, el orificio 23 también puede estar realizado, por ejemplo, como orificio cónico. El orificio 23 está rodeado por un saliente circunferencial 24 en forma de anillo, en cuya cara frontal está formada una superficie de contacto axial 25 plana periférica en forma de anillo. El orificio 23 y la superficie de apoyo axial 25 están dispuestos de forma concéntrica al eje Z.

Un mecanismo de extensión 30 está dispuesto en el orificio 23 del alojamiento de herramienta 20 y está diseñado para conectar firmemente la herramienta de mecanizado 10 al alojamiento de herramienta 20, como se describirá con más detalle a continuación. El mecanismo de extensión 30 tiene dos elementos tensores 31 opuestos que se pueden mover a una posición relajada que se muestra en la fig. 7 y a una posición de tensión que se muestra en la fig. 8 por medio de una llave de accionamiento (no se muestra). El mecanismo de extensión 30 se puede diseñar de una manera conocida per se, como se describe en detalle en la técnica anterior analizada al principio del documento EP 1226894 A2. Como puede verse en la fig. 7 y fig. 8, en el saliente circunferencial 24 del alojamiento de herramienta 20 están previstas aberturas 26 laterales, a través de las cuales se puede acceder al mecanismo de accionamiento 32 del mecanismo de extensión 30 utilizando la llave de accionamiento del mecanismo de extensión 30. El mecanismo de accionamiento 32 puede estar formado en particular por un tornillo diferencial. Cuando el mecanismo de extensión 30 se lleva a la posición de tensión que se muestra en la fig. 8 a través del mecanismo de accionamiento 32, los elementos tensores 31 opuestos se mueven radialmente hacia afuera en una dirección perpendicular al eje Z del alojamiento de herramienta 20, como se describirá en más detalle a continuación.

Sin embargo, primero se describirá con más detalle la herramienta de mecanizado 10. En la realización específicamente ilustrada, la herramienta de mecanizado 10 está diseñada como un orificio, pero debe señalarse que la herramienta de mecanizado 10 también puede diseñarse para otros procesos de mecanizado. La herramienta de mecanizado 10 presenta un cuerpo base 11 que se extiende a lo largo de un eje longitudinal L, como puede verse en particular en las fig. 1 y fig. 3. El cuerpo base 11 presenta en un primer extremo una sección de vástago 12 configurada como sección de mecanizado y en el otro segundo extremo una sección de alojamiento 13. La sección de vástago 12 y la sección de alojamiento 13 están configuradas en una sola pieza o monolíticamente. El cuerpo base 11 puede estar formado, por ejemplo, de un acero para herramientas, un metal duro (carburo cementado) o un metal de tungsteno pesado como Densimet®. En la realización específicamente ilustrada, la sección de vástago 12 está provista de una pluralidad de ranuras helicoidales para la evacuación de virutas y tiene una pluralidad de asientos en el primer extremo a los que se aseguran piezas de inserción de corte 40 intercambiables. En el caso de la herramienta de perforación ilustrada específicamente, se proporcionan dos asientos de este tipo para recibir piezas de inserción de corte 40 intercambiables, que están desplazados aproximadamente 180° entre sí y están dispuestos en diferentes posiciones radiales con respecto al eje longitudinal L. Sin embargo, cabe señalar que son posibles otras disposiciones en función de la operación de mecanizado deseada. Aunque en el ejemplo específico que se muestra en las figuras, las piezas de inserción de corte 40 se unen a los asientos mediante tornillos de fijación, también son posibles otras configuraciones en las que las piezas de inserción de corte se unen de otras formas, por ejemplo mediante abrazaderas o mediante una conexión integral como soldadura fuerte.

La sección de alojamiento 13 de la herramienta de mecanizado 10 se describe con más detalle a continuación.

Como puede verse, en particular, en las representaciones en detalle de la fig. 9a) a la fig. 9b), la seccioón de alojamiento tiene un collar 14 que se extiende en la dirección radial con respecto al eje longitudinal L. El collar 14 que sobresale forma un contacto axial 15 que se extiende transversalmente al eje longitudinal L. El contacto axial 15 está diseñado para apoyarse contra la superficie de contacto axial 25 del alojamiento de herramienta 20 cuando el sistema de herramienta 100 está en estado ensamblado. En el ejemplo mostrado, el contacto axial 15 se extiende en particular perpendicularmente al eje longitudinal L.

La sección de alojamiento 13 presenta también una sección de expansión 16 expandible elásticamente configurada como pasador hueco, que se extiende hasta el segundo extremo del cuerpo base 11 y presenta una cavidad interior 17 abierta en dirección al segundo extremo. Como puede verse en particular en la figura 10, la sección de expansión 16 tiene una superficie frontal anular que está cerrada en dirección circunferencial, de modo que la pared del pasador hueco no se debilita por las aberturas en la superficie frontal. En el ejemplo ilustrado específicamente, la sección de expansión 16 configurada como pasador hueco tiene un contorno exterior esencialmente cilíndrico que está adaptado al orificio 23 frontal esencialmente cilíndrico del alojamiento de herramienta 20. En el caso de una configuración cónica del orificio 23 frontal del alojamiento de herramienta 20, el contorno exterior de la sección de expansión 16 también tendría que estar configurado esencialmente cónico.

La superficie circunferencial exterior de la sección de expansión 16 tiene una pluralidad de superficies de sujeción 18 separadas, es decir, que están formadas por separado unas de otras. En el ejemplo ilustrado de un pasador hueco sustancialmente cilíndrico, las superficies de sujeción 18 se extienden a lo largo de la superficie de un cilindro común que es coaxial con el eje longitudinal L. En una forma cónica básica alternativa del pasador hueco, las superficies de sujeción 18 se extenderían a lo largo de la superficie de un cono común. Las superficies de sujeción 18 están separadas entre sí en dirección circunferencial por rebajes de retroceso 19a, 19a', 19b, 19c, 19d, como se puede ver en particular en de la fig. 9a) a la fig. 9d), en las que las superficies de sujeción 18 se muestran sombreadas para mayor claridad. Las superficies de sujeción 18 pueden estar configuradas en particular como superficies rectificadas con mucha precisión y los rebajes de retroceso introducidos entre las superficies de sujeción 18 pueden, por ejemplo, estar fresados. En el ejemplo de realización ilustrado específicamente, las superficies de sujeción 18 no solo están separadas entre sí en dirección circunferencial, sino también en dirección axial por un rebaje de retroceso 19c que discurre esencialmente de forma anular alrededor del eje longitudinal L.

Como puede verse en la fig. 9a y fig. 9c, que son vistas desde lados opuestos de la sección de expansión 16, un primer rebaje de retroceso 19a (en el área del eje longitudinal L en la fig. 9a) y un segundo rebaje de retroceso 19a' (en el área del eje longitudinal L en la fig. 9c), que separan entre sí respectivamente las superficies de sujeción 18, están conformados en lados opuestos entre sí del eje longitudinal L. En otras palabras, estos rebajes de retroceso 19a y 19a', que separan las superficies de sujeción 18 entre sí en la dirección circunferencial, están desplazadas entre sí aproximadamente 180°, aunque también son posibles desviaciones en un cierto intervalo angular. Estos rebajes de retroceso 19a, 19a' se extienden cada uno por toda la longitud del área de la sección de expansión 16 provista de superficies de sujeción 18 y subdividen así las superficies de sujeción 18 en dirección circunferencial. Este primer tipo de rebajes de retroceso 19a, 19a' difiere de un segundo tipo de rebajes de retroceso 19b, que en cada caso no se extiende por toda la longitud del área de la sección de expansión 16 provista de superficies de sujeción 18. Un tercer tipo de rebajes de retroceso 19d, que se puede ver en las figs. 9b) y 9d), también se extiende por toda la longitud del área de la sección de expansión 16 provista de superficies de sujeción 18 y está diseñada adicionalmente como impulsor de par, que transmite par desde el alojamiento de herramienta 20 efectuado sobre la herramienta de mecanizado 10.

El primer tipo de rebajes de retroceso 19a, 19a' y el segundo tipo de rebajes de retroceso 19b también difieren entre sí en cuanto a su extensión superficial en la superficie circunferencial exterior, como puede verse en particular, por ejemplo, en la fig. 9a. Los diversos rebajes de retroceso también pueden diferir en profundidad, es decir, qué tan profundo se extienden en el material del pasador hueco.

Como puede verse además en la fig. 9a) y la fig. 9c), también se forman dos aberturas circulares 50 opuestas en la sección de expansión 16, que se extienden a través de la pared de la sección de expansión 16 para proporcionar acceso al mecanismo de accionamiento 32 para permitir un acceso al mecanismo de extensión 30 con una llave de accionamiento. En el ejemplo de realización, las aberturas 50 están formadas en el área del primer tipo de rebajes de retroceso 19a, 19a'. Sin embargo, la sección de expansión 16 está configurada globalmente como un pasador hueco sin ranuras.

La interacción entre la herramienta de mecanizado 10 y el alojamiento de herramienta 20 en el estado ensamblado del sistema de herramienta 100 también se describe a continuación. La sección de expansión 16 de la herramienta de mecanizado 10 configurada como pasador hueco se inserta en el orificio 23 del alojamiento de herramienta 20 hasta que el contacto axial 15 formado por el collar 14 que sobresale se apoya contra la superficie de contacto axial 25 del saliente circunferencial 24. Al hacerlo, el mecanismo de extensión 30 encaja en la cavidad interior 17 de la sección de expansión 16, como puede verse en la fig. 6 y la fig. 7. El eje Z del alojamiento de herramienta 20 y el eje longitudinal L de la herramienta de mecanizado 10 son coaxiales entre sí en este estado.

Inicialmente, el sistema de herramientas 100 se encuentra en el estado no tensado mostrado en las fig. 6 y fig. 7. Al acoplar la llave de accionamiento para el mecanismo de extensión 30 a través de las aberturas 26 en el saliente circunferencial 24 del alojamiento de herramienta 20 y a través de las aberturas 50 en la sección de expansión 16, el mecanismo de extensión 30 se puede accionar y cambiar del estado no tensado que se muestra en fig. 7 al estado tensado que se muestra en la fig. 8 se puede convertir en el estado de sujeción que se muestra. Como puede verse en la fig. 8, los elementos tensores 31 del mecanismo de extensión 30 se mueven radialmente hacia afuera y presionan contra los flancos en la cavidad interior 17 de la sección de expansión 16 que están orientadas oblicuamente al eje longitudinal mostrado esquemáticamente en la fig. 8 por flechas. La fuerza F tiene una componente que actúa en dirección axial, que tensa el contacto axial 15 de la herramienta de mecanizado 10 contra la superficie de contacto axial 25 del alojamiento de herramienta 20. Además, el mecanismo de extensión 30 presiona radialmente hacia afuera contra la pared de la sección de expansión 16 en áreas opuestas entre sí (arriba y abajo en la fig. 8), de modo que la sección de expansión 16 se expande elásticamente. El primer tipo de rebajes de retroceso 19a, 19a' se forma en la circunferencia exterior de la sección de expansión 16 en los puntos en los que la fuerza del mecanismo de extensión 30 actúa radialmente hacia afuera.

En la fig. 10, la fig. 11 y la fig. 12, las áreas de la herramienta de mecanizado 10, sobre las que se distribuyen las fuerzas de sujeción actuantes causadas por el mecanismo de extensión, se muestran esquemáticamente sombreadas. Puede verse en la fig. 10 que esencialmente todo el contacto axial 15 actúa como una superficie de contacto axial, que participa en la presión superficial entre el collar 14 que sobresale y el saliente circunferencial 24 del alojamiento de herramienta 20. En la fig. 11 y el detalle ampliado en la fig. 12 también se puede ver qué áreas relativamente grandes de las superficies de sujeción 18 actúan como superficies de contacto circunferencial 60, que en realidad participan en la presión superficial entre la circunferencia exterior de la sección de expansión 16 y el orificio 23 del alojamiento de herramienta 20.

Debido a la interrupción selectiva de las superficies de sujeción 18 con rebajes de retroceso 19a, 19a', 19b, 19c, 19d, la presión superficial resultante entre las superficies de sujeción 18 y el orificio 23 del alojamiento de herramienta 20 se distribuye de manera significativamente más uniforme sobre la circunferencia de la sección de expansión 16 que si las superficies de sujeción no estuvieran interrumpidas sobre la circunferencia de la sección de expansión 16. En particular, la disposición del primer tipo de superficies de sujeción 19a, 19a’ en las áreas en las que el mecanismo de extensión 30 actúa radialmente hacia afuera tiene la consecuencia de que las superficies de contacto circunferencial 60 efectivas se distribuyen también más en la dirección perpendicular a la aplicación de fuerza por el mecanismo de extensión 30 y perpendicular al eje longitudinal L. De esta manera, se reducen significativamente las presiones superficiales extremadamente altas con el consiguiente aumento del desgaste y el riesgo de soldadura local.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de herramienta (100) con una herramienta de mecanizado (10) y un alojamiento de herramienta (20), teniendo la herramienta de mecanizado (10):

un cuerpo base (11) conformado a lo largo de un eje longitudinal (L), que presenta, en un primer extremo, una sección de vástago (12) conformada como sección de mecanizado, y, en un segundo extremo, una sección de alojamiento (13) conformada en una sola pieza con esta para el alojamiento en un alojamiento de herramienta (20),

presentando la sección de alojamiento (13) un collar (14) que sobresale en dirección radial, que forma un contacto axial (15) que discurre transversalmente al eje longitudinal (L), y una sección de expansión (16) elásticamente expandible, conformada como pasador hueco, que tiene una cavidad interior (17) abierta en dirección del segundo extremo;

presentando la superficie circunferencial exterior de la sección de expansión (16) una pluralidad de superficies de sujeción (18) separadas que discurren a lo largo de la superficie de un cilindro o cono común coaxial con el eje longitudinal y que están separadas entre sí por rebajes de retroceso (19a, 19a', 19b, 19c, 19d) al menos en la dirección circunferencial;

presentando el alojamiento de herramienta (20) un orificio (23) para el alojamiento del pasador hueco de la sección de alojamiento (16) y una superficie de contacto axial (25) para entrar en contacto con el collar (14) que sobresale,

caracterizado por que

el alojamiento de herramienta (20) presenta un mecanismo de extensión (30) para expandir radialmente la sección de expansión (16) que se acopla en la cavidad interior (17) de la sección de expansión (16), empujándose el mecanismo de extensión (30), en áreas opuestas entre sí con respecto al eje longitudinal (L), en una primera dirección, radialmente hacia el exterior contra la pared de la sección de expansión (16), y estando conformados respectivamente rebajes de retroceso (19a, 19a') que separan entre sí las superficies de sujeción (18) en dirección circunferencial, en estas áreas opuestas entre sí.

2. Sistema de herramienta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un primer rebaje de retroceso (19a), que separa entre sí superficies de sujeción (18) en dirección circunferencial, y un segundo rebaje de retroceso (19a'), que separa entre sí superficies de sujeción (18) en dirección circunferencial, están conformados en lados opuestos entre sí del eje longitudinal (L).

3. Sistema de herramienta de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que las superficies de sujeción (18) también están separadas entre sí por rebajes de retroceso (19c) en dirección axial.

4. Sistema de herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que están conformados al menos un primer tipo de rebajes de retroceso (19a, 19a') y un segundo tipo distinto del primer tipo de rebajes de retroceso (19b).

5. Sistema de herramienta de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el primer tipo de rebajes de retroceso (19a, 19a') y el segundo tipo de rebajes de retroceso (19b) difieren entre sí en su extensión axial con respecto al eje longitudinal (L).

6. Sistema de herramienta de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en el que el primer tipo de rebajes de retroceso (19a, 19a') y el segundo tipo de rebajes de retroceso (19b) difieren entre sí en su profundidad y/o extensión superficial en la superficie circunferencial exterior.

7. Sistema de herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección de expansión (16) está conformada como pasador hueco no ranurado.

8. Sistema de herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las superficies de sujeción (18) discurren a lo largo de la superficie de un cilindro común coaxial con el eje longitudinal (L).

9. Sistema de herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que en la sección de vástago (12) está conformado al menos un asiento para alojar una pieza de inserción de corte (40) intercambiable.

10. Sistema de herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que los rebajes de retroceso (19a, 19a', 19b, 19c, 19d) están distribuidos de manera no uniforme sobre la circunferencia de la sección de expansión (16) de manera que la presión superficial resultante entre las superficies de sujeción (18) y el orificio (23) del alojamiento de herramienta (20), con respecto a una superficie de sujeción no dividida en dirección circunferencial, se distribuya más uniformemente sobre la circunferencia de la sección de expansión (16).

11. Sistema de herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo de extensión (30) también está conformado para una tracción axial del collar (14) que sobresale contra la superficie de contacto axial (25).