ES2951309T3 - Herramienta de corte rotativa que tiene un número predeterminado de ranuras helicoidales a izquierda y derecha y dientes de corte en la cara frontal - Google Patents
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Abstract
Una herramienta de corte giratoria (20), que tiene un eje longitudinal (A), incluye porciones de corte y montaje (22, 24). La porción de corte (22) incluye una superficie de cara extrema (28) y una superficie periférica (30) que se extiende desde la misma. La superficie periférica (30) incluye pluralidades respectivas de canales principales y auxiliares (32, 34) que se extienden helicoidalmente con mano opuesta alrededor del eje longitudinal (A). La porción de corte (22) incluye una pluralidad de cortes extremos (42) uniformemente distribuidos circunferencialmente y una pluralidad de dientes cortantes de cara extrema (48). El número de canales principales (32) y canales auxiliares (34) son diferentes, siendo cada uno totalmente divisible y mayor que el número de dientes cortantes de la cara extrema (48). En cada vista en sección transversal de la porción de corte (22), una línea de contorno imaginaria (LC) definida por un contorno periférico (PC) de la superficie periférica de uno de los dientes de corte de la cara extrema (48) está en relación alineada rotacionalmente, alrededor de la eje longitudinal (A), con el contorno periférico (PC) de las superficies periféricas (30) de todos los demás dientes cortantes de cara extrema (48). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Herramienta de corte rotativa que tiene un número predeterminado de ranuras helicoidales a izquierda y derecha y dientes de corte en la cara frontal
Campo de la invención
El objeto de la presente solicitud se refiere a herramientas de corte rotativas que tienen ranuras helicoidales a izquierda y derecha y dientes de corte en la cara frontal, en particular para realizar operaciones de corte en materiales laminados compuestos, como fibra de vidrio.
Antecedentes de la invención
Una herramienta de corte rotativa puede estar provista de ranuras helicoidales a izquierda y derecha empotradas en una superficie periférica de la herramienta de corte rotativa. Un ejemplo de una herramienta de corte rotativa de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento US 6,234,725, donde las ranuras helicoidales a izquierda y derecha se intersecan para formar cortadores intersecados (es decir, dientes de corte periféricos discretos).
En algunas otras herramientas de corte rotativas, el número de ranuras helicoidales a izquierda es diferente al número de ranuras helicoidales a derecha para evitar espacios axiales en la zona de corte, como se discute en el documento US 4,990,035.
Una herramienta de corte rotativa también puede estar provista de bordes de corte en la cara frontal en su porción superior. Un ejemplo de tales herramientas de corte rotativas se describe, por ejemplo, en el documento US 8,277,152.
El documento US2014/161546 describe una herramienta de corte rotativa de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y más específicamente una fresa frontal que tiene una pluralidad de dientes configurados tanto para aplicaciones de desbaste como de acabado semi-fino, los dientes se alternan con una pluralidad de ranuras. Al menos un diente de la pluralidad de dientes de corte es un diente dentado formado con estrías a lo largo de su superficie de relieve y al menos otro diente no tiene estrías.
Es objeto de la presente solicitud proporcionar una nueva y mejorada herramienta de corte rotativa.
Es otro objetivo adicional de la presente solicitud proporcionar una herramienta de corte rotativa que gire de manera estable alrededor de su eje longitudinal.
Es otro objetivo adicional de la presente solicitud proporcionar una herramienta de corte rotativa en la que todos los dientes de corte periféricos, a una distancia axial similar de la superficie de la cara frontal, se desgasten a una tasa sustancialmente igual.
Resumen de la invención
De acuerdo con un primer aspecto del objeto de la presente solicitud, se proporciona una herramienta de corte rotativa, que tiene un eje longitudinal alrededor del cual la herramienta de corte rotativa puede girar en una dirección de rotación, la herramienta de corte rotativa comprende:
una porción de corte y una porción de montaje que se extiende desde ella, la porción de corte comprende: una superficie de la cara frontal, intersecada por el eje longitudinal, y una superficie periférica que se extiende desde la superficie de la cara frontal hacia la porción de montaje, la superficie periférica comprende respectivas pluralidades de ranuras principales y auxiliares empotradas en la misma que se extienden helicoidalmente con mano opuesta alrededor del eje longitudinal;
una pluralidad de dientes de corte en la cara frontal formados en la superficie de la cara frontal, cada diente de corte en la cara frontal comprende una superficie principal del diente frontal que generalmente se orienta en la dirección de rotación, y un borde de corte frontal formado en la intersección de la superficie de la cara frontal y la superficie principal del diente frontal, cada diente de corte en la cara frontal está definido entre hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial, cada una de las cuales hendiduras frontales interrumpe una intersección de la superficie periférica con la superficie de la cara frontal en una de la pluralidad de ranuras principales asociadas; en donde
el número de ranuras principales y ranuras auxiliares es diferente, cada una siendo completamente divisible por, y mayor que, el número de dientes de corte en la cara frontal;
las hendiduras frontales están distribuidas de manera uniforme de forma circunferencial con respecto a las ranuras principales.
en cada vista en sección transversal de la porción de corte, tomada de forma perpendicular al eje longitudinal a través de las hendiduras frontales, una línea de contorno imaginaria definida por un contorno periférico de la superficie periférica de uno de los dientes de corte en la cara frontal está en una relación de alineación
rotacional, alrededor del eje longitudinal, con el contorno periférico de las superficies periféricas de todos los demás dientes de corte en la cara frontal.
Se entiende que lo anterior es un resumen, y que las características descritas a continuación pueden ser aplicables en cualquier combinación al objeto de la presente solicitud, por ejemplo, cualquiera de las siguientes características puede ser aplicable a la herramienta de corte rotativa.
Las ranuras principales están igualmente separadas. Las ranuras auxiliares están igualmente separadas.
Cada hendidura frontal puede extenderse de forma circunferencial a lo largo de la intersección de la superficie de la cara frontal y la superficie periférica, en la dirección de rotación, y puede interrumpir exactamente dos ranuras principales adyacentes a lo largo de dicha intersección.
Cada hendidura frontal puede extenderse hacia la porción de montaje y puede interrumpir al menos dos ranuras auxiliares en la superficie periférica.
Cada hendidura frontal puede interrumpir exactamente dos ranuras auxiliares en la superficie periférica.
Cada diente de corte en la cara frontal puede ser definido axialmente en un extremo más alejado de la porción de montaje por la superficie de la cara frontal y radialmente por las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial.
Pares adyacentes de ranuras principales y auxiliares se intersecan en la superficie periférica para formar dientes de corte periféricos discretos.
Cada diente de corte periférico puede comprender un borde de corte periférico principal formado en la intersección de la superficie periférica y la ranura principal de avance rotacional del par adyacente de ranuras principales, y un borde de corte periférico auxiliar formado en la intersección de la superficie periférica y la ranura auxiliar de avance rotacional del par adyacente de ranuras auxiliares.
Una superficie de relieve periférica puede extenderse entre el borde de corte periférico principal y el borde de corte periférico auxiliar en cada diente de corte periférico.
La herramienta de corte rotativa puede ser una seleccionada de un grupo que consiste en un cortador de fresa frontal y una fresa para enrutar.
La herramienta de corte rotativa puede comprender una construcción unitaria integral de una sola pieza.
En cada vista en sección transversal de la porción de corte tomada perpendicular al eje longitudinal pero no a través de las hendiduras frontales, la porción de corte puede presentar una simetría rotacional de N pliegues alrededor del eje longitudinal, donde N es igual al máximo común divisor entre el número de ranuras principales y el número de ranuras auxiliares.
Al menos uno de los bordes de corte frontales puede formar un borde de corte frontal extendido que se extiende hasta una porción central radialmente de la porción de corte, como se ve en una vista frontal de la herramienta de corte rotativa tomada a lo largo del eje longitudinal. En cada vista en sección transversal de la porción de corte tomada perpendicular al eje longitudinal a través de las hendiduras frontales, la porción de corte puede tener X sectores de dientes iguales, donde X es igual al número de dientes de corte en la cara frontal menos el número de bordes de corte extendidos.
La porción de corte puede presentar simetría rotacional de 180° alrededor del eje longitudinal.
El número de ranuras principales y auxiliares, respectivamente, puede ser mayor o igual a 4 y menor o igual a 24. El número de dientes de corte en la cara frontal puede ser mayor o igual a 2 y menor o igual a 8.
El número de ranuras principales puede ser mayor que el número de ranuras auxiliares.
El número de ranuras principales puede ser exactamente tres veces el número de dientes de corte en la cara frontal. El número de ranuras auxiliares puede ser exactamente el doble del número de dientes de corte en la cara frontal. El número de dientes de corte en la cara frontal puede ser 4. El número de ranuras principales puede ser 12. El número de ranuras auxiliares puede ser 8.
La herramienta de corte rotativa puede ser una herramienta de corte rotativa a derecha, las ranuras principales pueden ser ranuras helicoidales a derecha, y las ranuras auxiliares pueden ser ranuras helicoidales a izquierda, o la
herramienta de corte rotativa puede ser una herramienta de corte rotativa a izquierda, las ranuras principales pueden ser ranuras helicoidales a izquierda, y las ranuras auxiliares pueden ser ranuras helicoidales a derecha.
La porción de corte puede ser generalmente cilíndrica.
Todas las ranuras principales pueden alinearse helicoidalmente alrededor del eje longitudinal con una hélice de la ranura principal que tiene un ángulo de hélice de la ranura principal. Todas las ranuras auxiliares pueden alinearse helicoidalmente alrededor del eje longitudinal con una hélice de la ranura auxiliar que tiene un ángulo de hélice de la ranura auxiliar. El ángulo de hélice de la ranura principal puede ser menor que el ángulo de hélice auxiliar en valor absoluto.
La porción de montaje puede comprender una porción roscada.
En cada vista en sección transversal de la porción de corte tomada perpendicular al eje longitudinal, todas las ranuras principales pueden tener una profundidad de ranura principal igual, medida en la dirección radial.
Cada una de las ranuras principales y cada una de las ranuras auxiliares pueden abrirse hacia la superficie de la cara frontal o hacia una de las hendiduras frontales.
Cada una de las hendiduras frontales tiene un ángulo de hendidura 8, cada ángulo de hendidura 8 puede estar en el intervalo de 30° < 8 < 50°.
Cada borde de corte frontal puede definir un ángulo de inclinación, medido con respecto a un plano de inclinación que está orientado perpendicularmente al eje longitudinal.
El diámetro central auxiliar definido por las ranuras auxiliares puede ser mayor que el diámetro del núcleo principal definido por las ranuras principales.
La superficie periférica de uno de los dientes de corte en la cara frontal está en una relación de alineación rotacional, alrededor del eje longitudinal, con la superficie periférica de todos los demás dientes de corte en la cara frontal.
Breve descripción de las figuras
Para una mejor comprensión de la presente solicitud y para mostrar cómo la misma puede llevarse a cabo en la práctica, se hará referencia ahora a las figuras adjuntas, en las cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una herramienta de corte rotativa;
La Figura 2 es una vista lateral de la herramienta de corte rotativa en la Figura 1;
La Figura 3 es una vista frontal de la herramienta de corte rotativa en la Figura 1;
La Figura 4 es una vista detallada de una porción de corte de la herramienta de corte rotativa en la Figura 1; La Figura 5 es una vista detallada de la porción de corte de la herramienta de corte rotativa en la Figura 2; La Figura 6a es una vista en sección transversal de la porción de corte de la herramienta de corte rotativa donde solo se muestran las ranuras principales, tomada perpendicular al eje longitudinal;
La Figura 6b es una vista en sección transversal de la porción de corte de la herramienta de corte rotativa donde solo se muestran las ranuras auxiliares, tomada perpendicular al eje longitudinal;
La Figura 7 es una vista en sección transversal de la porción de corte tomada a lo largo de la línea VII-VII en la Figura 2; y
La Figura 8 es una vista en sección transversal de la porción de corte tomada a lo largo de la línea VIII-VIII en la Figura 2.
Se apreciará que, para simplificar y clarificar la ilustración, los elementos mostrados en las figuras no necesariamente han sido dibujados a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden estar exageradas con relación a otros elementos para mayor claridad, o varios componentes físicos pueden estar incluidos en un solo bloque o elemento funcional. Cuando se considere apropiado, los números de referencia pueden repetirse entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.
Descripción detallada de la invención
En la siguiente descripción, se describirán varios aspectos del objeto de la presente solicitud. A efectos de explicación, se presentan configuraciones y detalles específicos con suficiente detalle para proporcionar una comprensión completa del objeto de la presente solicitud.
La atención se dirige primero a la Figura 1 y 2, que muestran una herramienta de corte rotativa 20. La herramienta de corte rotativa 20 puede ser una seleccionada de un grupo que consiste en un cortador de fresa frontal y una fresa para enrutar. La herramienta de corte rotativa 20 se puede utilizar para operaciones de corte de interpolación en rampa descendente y helicoidal. La herramienta de corte rotativa 20 se puede utilizar para el corte de material
laminado compuesto, como fibra de vidrio. De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, la herramienta de corte rotativa 20 puede estar hecha de carburo cementado. La herramienta de corte rotativa 20 puede tener una construcción unitaria integral de una sola pieza. La porción de corte 22 puede presentar una simetría rotacional de 180° alrededor del eje longitudinal A.
La herramienta de corte rotativa 20 tiene un eje longitudinal A alrededor del cual la herramienta de corte rotativa 20 puede girar en una dirección de rotación R. La herramienta de corte rotativa 20 tiene una porción de corte 22 y una porción de montaje 24, que se extiende desde la porción de corte 22, para sujetar de forma desmontable la herramienta de corte rotativa 20 a un soporte de herramienta complementario. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, en este ejemplo no limitante, la porción de montaje 24 puede incluir una porción roscada 26 para engranar roscadamente con un soporte de porción roscada correspondiente en el soporte de herramienta.
Con referencia ahora a las Figuras. 3 a 5, la porción de corte 22 incluye una superficie de la cara frontal 28 intersecada por el eje longitudinal A. La porción de corte 22 incluye una superficie periférica 30 que se extiende desde la superficie de la cara frontal 28 hacia la porción de montaje 24. De acuerdo con algunas modalidades de la materia objeto de la presente solicitud, la porción de corte 22 puede tener una forma generalmente cilíndrica. Con referencia en particular a la Figura 3, la superficie de la cara frontal 28 puede estar formada por una pluralidad, por ejemplo, cuatro, de subsuperficies de la cara frontal 28a, 28b, 28c, 28d.
La superficie periférica 30 incluye una pluralidad de ranuras principales 32 y una pluralidad de ranuras auxiliares 34 respectivamente empotradas en la superficie periférica 30. Las respectivas pluralidades de ranuras principales y auxiliares 32, 34 se extienden helicoidalmente con mano opuesta alrededor del eje longitudinal A. De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, todas las ranuras principales 32 pueden estar alineadas helicoidalmente alrededor del eje longitudinal A con una hélice de ranura principal H1 que tiene un ángulo de hélice de la ranura principal a. Todas las ranuras auxiliares 34 pueden estar alineadas helicoidalmente alrededor del eje longitudinal A con una hélice de la ranura auxiliar H2 que tiene un ángulo de hélice de la ranura auxiliar p. El ángulo principal de hélice de la ranura a puede ser menor que el ángulo de hélice de la ranura auxiliar p en valor absoluto.
Con referencia ahora a la Figura 6a, que muestra una vista en sección transversal de la porción de corte 22 de la herramienta de corte rotativa 20 donde solo se muestran las ranuras principales 32, las ranuras principales 32 están igualmente separadas. Las ranuras principales 32 definen un diámetro central principal CDm y un diámetro periférico principal PDm asociado con el diámetro exterior de los bordes de corte periféricos principales 38. De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, todas las ranuras principales 32 pueden tener una profundidad de ranura principal D1 igual, definida como la distancia, medida en dirección radial, entre dos círculos concéntricos asociados con el diámetro central principal CDM y el diámetro exterior de los bordes de corte periféricos principales 38, respectivamente.
Con referencia ahora a la Figura 6b, que muestra una vista en sección transversal de la porción de corte 22 de la herramienta de corte rotativa 20 donde solo se muestran las ranuras auxiliares 34, las ranuras auxiliares 34 están igualmente separadas. Las ranuras auxiliares 34 definen un diámetro central auxiliar CDa y un diámetro periférico auxiliar PDa asociado con el diámetro exterior de los bordes de corte periféricos auxiliares 40. De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, todas las ranuras auxiliares 34 pueden tener una profundidad de ranura auxiliar D2 igual, definida como la distancia, medida en dirección radial, entre dos círculos concéntricos asociados con el diámetro central auxiliar CDa y el diámetro exterior de los bordes de corte periféricos auxiliares 40, respectivamente. El diámetro central auxiliar CDa puede ser mayor que el diámetro central principal CDm. El diámetro periférico principal PDm puede ser igual al diámetro periférico auxiliar PDa . La profundidad principal de la ranura D1 puede ser mayor que la profundidad auxiliar de la ranura D2,
Con referencia a la Figura 2, pares adyacentes de ranuras principales y auxiliares 32, 34 se intersecan en la superficie periférica 30 para formar dientes de corte periféricos discretos 36. Cada diente de corte periférico 36 incluye un borde de corte periférico principal 38 formado en la intersección de la superficie periférica 30 y la ranura principal de avance rotacional 32 del par adyacente de ranuras principales 32. Cada diente de corte periférico 36 incluye un borde de corte periférico auxiliar 40 formado en la intersección de la superficie periférica 30 y la ranura auxiliar de avance rotacional 34 del par adyacente de ranuras auxiliares 34. Una superficie de relieve periférica 41 puede extenderse entre el borde de corte periférico principal 38 y el borde de corte periférico auxiliar 40 en cada diente de corte periférico 36. Se conoce que los dientes de corte periféricos 36 configurados de acuerdo con el objeto de la presente solicitud son beneficiosos para reducir la delaminación al realizar operaciones de corte en materiales laminados compuestos, como, por ejemplo, fibra de vidrio.
Con referencia ahora a las Figuras. 3 a 5, la porción de corte 22 incluye una pluralidad de hendiduras frontales 42. Las hendiduras, denominadas hendiduras frontales en esta descripción, son conocidas en el campo de las herramientas de corte rotativas. Dichas hendiduras son muescas que definen un espacio para permitir la evacuación de virutas lejos de una región de corte ubicada en la superficie de la cara frontal 28 durante operaciones de corte axial. Cada hendidura extrema 42 interrumpe la intersección de la superficie periférica 30 y la superficie de la cara frontal 28 en la ranura principal 32 con la cual está asociada la respectiva hendidura frontal 42. Dicho de otra manera, cada hendidura frontal 42 se extiende a través de la intersección de la superficie periférica 30 y la superficie
de la cara frontal 28 y se abre hacia la superficie periférica 30 y la superficie de la cara frontal 28 en una de la pluralidad de ranuras principales 32 asociadas.
Las hendiduras frontales 42 están distribuidas de manera uniforme de forma circunferencial, con respecto a las ranuras principales 32. Es decir, cada ranura principal Mésimo 32 tiene una hendidura frontal asociada 42 donde M es igual al número de ranuras principales 32 dividido por el número de hendiduras frontales 42. Por ejemplo, en el ejemplo no limitante donde hay 12 ranuras principales 32 y 4 hendiduras frontales 42, las hendiduras frontales 32 se forman en las primeras, cuartas, séptimas y décimas ranuras principales 32, respectivamente. Algunas de las ranuras principales 32 no tienen una hendidura frontal asociada 42.
Cada hendidura frontal 42 incluye una primera superficie lateral de la hendidura 44a. La primera superficie lateral de la hendidura 44a generalmente se orienta en la dirección de rotación R. Se observa que la primera superficie lateral de la hendidura 44a se interseca con la ranura principal 32 asociada. Cada hendidura frontal 42 incluye una segunda superficie lateral de la hendidura 44b. La segunda superficie lateral de la hendidura 44b generalmente se orienta opuesta a la primera superficie lateral de la hendidura 44a. De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, cada hendidura frontal 42 puede incluir una superficie central de la hendidura 46 que se extiende entre las primeras y segundas superficies laterales de la hendidura 44a, 44b.
Cada hendidura frontal 42 se extiende de forma circunferencial a lo largo de la intersección de la superficie de la cara frontal 28 y la superficie periférica 30, en la dirección de rotación R, y puede interrumpir exactamente dos ranuras principales adyacentes 32 a lo largo de dicha intersección. Se observa que en el caso en que la hendidura frontal 42 interrumpe más de una ranura principal 32 a lo largo de la intersección de la superficie de la cara frontal 28 y la superficie periférica 30, la ranura principal 32 asociada a la hendidura frontal 42 es la ranura principal 32 que sigue en rotación. Cada hendidura frontal 42 puede extenderse hacia la porción de montaje 24 e interrumpir al menos dos ranuras auxiliares 34 en la superficie periférica 30. Óptimamente, cada hendidura frontal 42 puede interrumpir exactamente dos ranuras auxiliares 34 en la superficie periférica 30. Cada una de las hendiduras frontales 42 tiene un ángulo de hendidura 8, definido entre una línea imaginaria L que se encuentra en la superficie central de la hendidura 46 de cada hendidura frontal 42, y el eje longitudinal A. En una aplicación particular, se alcanza un rendimiento óptimo cuando cada ángulo de hendidura 8 está en el intervalo de 30° < 8 < 50°. La configuración de las hendiduras frontales 42 para que estén configuradas y dimensionadas según se define en la descripción anteriormente mencionada puede proporcionar ventajas al mejorar la evacuación de los residuos que se producen en la pieza de trabajo durante las operaciones de corte.
Como se muestra mejor en la Figura 4, de acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, cada una de las ranuras principales 32 puede abrirse hacia la superficie de la cara frontal 28 o una de las hendiduras frontales 42. Asimismo, cada una de las ranuras auxiliares 34 puede abrirse hacia la superficie de la cara frontal 28 o una de las hendiduras frontales 42.
La porción de corte 22 incluye una pluralidad de dientes de corte en la cara frontal 48 formados en la superficie de la cara frontal 28. Cada diente de corte en la cara frontal 48 está definido entre las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial 42. Las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial 42 consisten en una hendidura frontal de avance rotacional 50 y una hendidura frontal que sigue en rotación 52. Cada diente de corte en la cara frontal 48 está definido axialmente en un extremo más alejado de la porción de montaje 24 por la superficie de la cara frontal 28. Además, cada diente de corte en la cara frontal 48 está definido radialmente por las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial 42. Más precisamente, cada diente de corte en la cara frontal 48 puede ser definido radialmente por la primera superficie lateral de la hendidura 44a de la hendidura frontal de avance rotacional 50 y la segunda superficie lateral de la hendidura 44b de la hendidura frontal que sigue en rotación 52. Cada diente de corte en la cara frontal 48 está definido periféricamente por la superficie periférica 30 ubicada entre las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial 42.
Cada diente de corte en la cara frontal 48 incluye una superficie principal del diente frontal 54 que generalmente se orienta en la dirección de rotación R y que está formada por uno de avance rotacional 50 de las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial 42. Más precisamente, la superficie principal del diente frontal 54 está formada por la primera superficie lateral de la hendidura 44a del uno de avance rotacional 50 de las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial 42. La superficie principal del diente frontal 54 puede estar inclinada con respecto al eje longitudinal A. Esto es conocido y no forma parte de la invención.
Cada diente de corte en la cara frontal 48 tiene un borde de corte frontal 56 que se forma en la intersección de la superficie de la cara frontal 28 y la superficie principal del diente frontal 54. Cada borde de corte frontal 56 tiene una superficie frontal de inclinación 62 ubicada en la superficie principal del diente frontal 54 que se extiende lejos del borde de corte frontal 56. Cada borde de corte frontal 56 tiene una superficie primaria de relieve frontal 58 ubicada en la superficie de la cara frontal 28 que se extiende lejos del borde de corte final 56. De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, una superficie secundaria de relieve frontal 60 puede estar ubicada en la superficie de la cara frontal 28 y puede extenderse desde la superficie primaria de relieve frontal 58 en dirección opuesta al borde de corte frontal 56. Cada una de las superficies primarias de relieve frontales 58 y, opcionalmente, cada una de las superficies secundarias de relieve frontales 60 pueden estar ubicadas en las
subsuperficies de la cara frontal 28a, 28b, 28c, 28d, respectivamente.
Cada borde de corte frontal 56 se extiende en una dirección desde una porción externa radialmente 66 de la porción de corte 22 hasta la porción interna radialmente 64 de la porción de corte 22, como se ve en una vista frontal de la herramienta de corte rotativa 20 tomada a lo largo del eje longitudinal A (es decir, Figura 3). Dicho de otra manera, cada borde de corte frontal 56 se extiende en dirección generalmente radial. Se observa que cada borde de corte frontal 56 no necesariamente debe pasar a través del eje longitudinal A.
Cada borde de corte frontal 56 puede definir un ángulo de inclinación 0, medido con respecto a un plano de inclinación P que está orientado perpendicularmente al eje longitudinal A. Es decir, cada borde de corte final 56 está inclinado de manera que su distancia a la porción de montaje 24 disminuye a medida que se extiende hacia la porción interna radialmente 64 de la porción de corte 22, como se ve en una vista lateral de la porción de corte 22 (es decir, Figura 5).
Con referencia ahora a la Figura 7, de acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, en cada vista en sección transversal de la porción de corte 22, tomada perpendicular al eje longitudinal A, pero no a través de las hendiduras frontales 42, la porción de corte 22 puede presentar una simetría rotacional de N pliegues alrededor del eje longitudinal A, donde N es igual al máximo común divisor entre el número de ranuras principales 32 y el número de ranuras auxiliares 34.
Con referencia ahora a la Figura 8, en cada vista en sección transversal de la porción de corte 22, tomada perpendicular al eje longitudinal A a través de las hendiduras frontales 42, un contorno periférico PC de la superficie periférica 30 de un diente de corte en la cara frontal 48 define una línea de contorno imaginaria LC. Se observa que el contorno periférico PC está definido por el contorno de la superficie periférica ranurada 30 ubicada entre las hendiduras frontales adyacentes 42. La línea de contorno imaginaria LC está en una relación de alineación rotacional, alrededor del eje longitudinal A, con el contorno periférico PC de las superficies periféricas 30 de todos los demás dientes de corte en la cara frontal 48. Así, la superficie periférica 30 de uno de los dientes de corte en la cara frontal 48 está en una relación de alineación rotacional, alrededor del eje longitudinal A, con la superficie periférica 30 de todos los demás dientes de corte en la cara frontal 48.
Para permitir operaciones de corte en una dirección axial parcial, al menos uno de los bordes de corte frontales 56 forma un borde de corte frontal extendido 68 que se extiende hasta una porción central radialmente C de la porción de corte 22, como se ve en una vista frontal de la herramienta de corte rotativa 20 tomada a lo largo del eje longitudinal A (es decir, Figura 3). En el caso de un número impar de dientes de corte en la cara frontal 48, un borde de corte frontal 56 forma un borde de corte extendido 68. En el caso de un número par de dientes de corte en la cara frontal 48, dos bordes de corte frontales 56 forman bordes de corte extendidos 68. Así, de acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, con referencia ahora a la Figura 8, en cada vista en sección transversal de la porción de corte 22 tomada perpendicular al eje longitudinal A a través de las hendiduras frontales 42, la porción de corte 22 puede tener X sectores de dientes S iguales, donde X es igual al número de dientes de corte en la cara frontal 48 menos el número de bordes de corte extendidos 68. Dicho de otra manera, la porción de corte 22 puede tener X hendiduras frontales idénticas 42.
El número de ranuras principales 32 y ranuras auxiliares 34 son diferentes. El número de ranuras principales y auxiliares 32, 34 es completamente divisible por, y mayor que, el número de dientes de corte en la cara frontal 48. De acuerdo con algunas modalidades de la materia objeto de la presente solicitud, el número de dientes de corte en la cara frontal 48 puede ser mayor o igual a 2 y menor o igual a 8. El número de ranuras principales y auxiliares 32, 34, respectivamente, puede ser mayor o igual a 4 y menor o igual a 24. El número de ranuras principales 32 puede ser mayor que el número de ranuras auxiliares 34. El número de ranuras principales 32 puede ser exactamente tres veces el número de dientes de corte en la cara frontal 48. El número de ranuras auxiliares 34 puede ser exactamente el doble del número de dientes de corte en la cara frontal 48. En una aplicación particular, se alcanza un rendimiento óptimo cuando el número de dientes de corte en la cara frontal 48 es igual a 4, el número de ranuras principales 32 es igual a 12 y el número de ranuras auxiliares 34 es igual a 8.
De acuerdo con algunas modalidades del objeto de la presente solicitud, la herramienta de corte rotativa 20 puede ser una herramienta de corte rotativa a derecha, las ranuras principales 32 pueden ser ranuras helicoidales a derecha y las ranuras auxiliares 34 pueden ser ranuras helicoidales a izquierda. Alternativamente, la herramienta de corte rotativa 20 puede ser una herramienta de corte rotativa a izquierda, las ranuras principales 32 pueden ser ranuras helicoidales a izquierda, y las ranuras auxiliares 34 pueden ser ranuras helicoidales a derecha.
Cabe destacar que una característica del objeto de la presente solicitud es que, cuando la herramienta de corte rotativa 20 gira alrededor del eje longitudinal A, se logra una rotación estable. En virtud de que la línea de contorno imaginaria LC está en una relación de alineación rotacional, alrededor del eje longitudinal A, con el contorno periférico PC de las superficies periféricas 30 de todos los demás dientes de corte en la cara frontal 48, los dientes de corte periféricos 36 ubicados en los dientes de corte en la cara frontal 48 y a una distancia axial similar de la superficie de la cara frontal 28, se desgastan a una tasa sustancialmente igual durante las operaciones de corte rotativo, aumentando así ventajosamente la vida útil de la herramienta de corte rotativa 20.
Claims (15)
1. Una herramienta de corte rotativa (20), que tiene un eje longitudinal (A) alrededor del cual la herramienta de corte rotativa (20) puede girar en una dirección de rotación (R), la herramienta de corte rotativa (20) que comprende: una porción de corte (22) y una porción de montaje (24) que se extiende desde ella, la porción de corte (22) que comprende:
una superficie de la cara frontal (28), intersecada por el eje longitudinal (A), y una superficie periférica (30) que se extiende desde la superficie de la cara frontal (28) hacia la porción de montaje (24), la superficie periférica (30) comprende una pluralidad de ranuras principales (32) empotradas en la misma que se extienden helicoidalmente alrededor del eje longitudinal (A);
una pluralidad de dientes de corte en la cara frontal (48) formados en la superficie de la cara frontal (28), cada diente de corte en la cara frontal (48) comprende una superficie principal del diente frontal (54) que generalmente se orienta en la dirección de rotación (R), y un borde de corte frontal (56) formado en la intersección de la superficie de la cara frontal (28) y la superficie principal del diente frontal (54), cada diente de corte en la cara frontal (48) está definido entre las hendiduras frontales adyacentes de forma circunferencial (42), cada una de las cuales hendiduras frontales (42) interrumpe una intersección de la superficie periférica (30) con la superficie de la cara frontal (28) en una de la pluralidad de ranuras principales (32) asociadas; en donde
las hendiduras frontales (42) se distribuyen de manera uniforme de forma circunferencial con respecto a las ranuras principales (32); y
en cada vista en sección transversal de la porción de corte (22), tomada perpendicular al eje longitudinal (A) a través de las hendiduras frontales (42), una línea de contorno imaginaria (LC) definida por un contorno periférico (PC) de la superficie periférica (30) de uno de los dientes de corte en la cara frontal (48) está en una relación de alineación rotacional, alrededor del eje longitudinal (A), con el contorno periférico (PC) de las superficies periféricas (30) de todos los demás dientes de corte en la cara frontal (48); caracterizado porque:
la superficie periférica (30) comprende una pluralidad de ranuras auxiliares (34) empotradas en la misma que se extienden helicoidalmente alrededor del eje longitudinal (A) con mano opuesta a la pluralidad de ranuras principales (32); y
el número de ranuras principales (32) y ranuras auxiliares (34) son diferentes, cada una siendo completamente divisible por, y mayor que, el número de dientes de corte en la cara frontal (48).
2. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con la reivindicación anterior; en donde:
las ranuras principales (32) están igualmente separadas; y
las ranuras auxiliares (34) están igualmente separadas.
3. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada hendidura frontal (42) se extiende de forma circunferencial a lo largo de la intersección de la superficie de la cara frontal (28) y la superficie periférica (30), en la dirección de rotación (R), e interrumpe exactamente dos ranuras principales adyacentes (32) a lo largo de dicha intersección.
4. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada hendidura frontal (42) se extiende hacia la porción de montaje (24) e interrumpe al menos dos, y de manera preferente exactamente dos, ranuras auxiliares (34) en la superficie periférica (30).
5. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde pares adyacentes de ranuras principales y auxiliares (32, 34) se intersecan en la superficie periférica (30) para formar dientes de corte periféricos discretos (36), y preferentemente cada diente de corte periférico (36) comprende;
un borde de corte periférico principal (38) formado en la intersección de la superficie periférica (30) y la ranura principal de avance rotacional (32) del par adyacente de ranuras principales (32); y un borde de corte periférico auxiliar (40) formado en la intersección de la superficie periférica (30) y la ranura auxiliar de avance rotacional (34) del par adyacente de ranuras auxiliares (34), y con mayor preferencia una superficie de relieve periférica (41) se extiende entre el borde de corte periférico principal (38) y el borde de corte periférico auxiliar (40) en cada diente de corte periférico (36).
6. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde en cada vista en sección transversal de la porción de corte (22) tomada perpendicular al eje longitudinal (A) pero no a través de las hendiduras frontales (42), la porción de corte (22) presenta una simetría rotacional de N pliegues alrededor del eje longitudinal (A), donde N es igual al máximo común divisor del número de ranuras principales (32) y el número de ranuras auxiliares (34).
7. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
al menos uno de los bordes de corte frontales (56) forma un borde de corte frontal extendido (68) que se extiende hasta una porción central radialmente (C) de la porción de corte (22), como se ve en una vista frontal de la herramienta de corte rotativa (20) tomada a lo largo del eje longitudinal (A); y
en cada vista en sección transversal de la porción de corte (22) tomada perpendicular al eje longitudinal (A) a través de las hendiduras frontales (42), la porción de corte (22) tiene X sectores de dientes iguales (S), donde X es igual al número de dientes de corte en la cara frontal (48) menos el número de bordes de corte extendidos (68).
8. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el número de ranuras principales y auxiliares (32, 34), respectivamente, es mayor o igual a 4 y menor o igual a 24.
9. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el número de dientes de corte en la cara frontal (48) es mayor o igual a 2 y menor o igual a 8.
10. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el número de ranuras principales (32) es mayor que el número de ranuras auxiliares (34).
11. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores; en donde:
el número de ranuras principales (32) es exactamente tres veces el número de dientes de corte en la cara frontal (48); y
el número de ranuras auxiliares (34) es exactamente el doble del número de dientes de corte en la cara frontal (48), y preferentemente:
el número de dientes de corte en la cara frontal (48) es 4;
el número de ranuras principales (32) es 12; y
el número de ranuras auxiliares (34) es 8.
12. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
todas las ranuras principales (32) se alinean helicoidalmente alrededor del eje longitudinal (A) con una hélice de la ranura principal (H1) que tiene un ángulo de hélice de la ranura principal (a);
todas las ranuras auxiliares (34) se alinean helicoidalmente alrededor del eje longitudinal (A) con una hélice de la ranura auxiliar (H2) que tiene un ángulo de hélice de la ranura auxiliar (p); y
el ángulo de hélice de la ranura principal (a) es menor que el ángulo de hélice de la ranura auxiliar (p) en valor absoluto.
13. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada una de las ranuras principales (32) y cada una de las ranuras auxiliares (34) se abren hacia la superficie de la cara frontal (28) o hacia una de las hendiduras frontales (42).
14. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada una de las hendiduras frontales (42) tiene un ángulo de hendidura 8, siendo cada ángulo de hendidura 8 en el intervalo de 30° < 8 < 50°.
15. La herramienta de corte rotativa (20), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada borde de corte frontal (56) define un ángulo de inclinación (0), medido con respecto a un plano de inclinación (P) que se orienta perpendicularmente al eje longitudinal (A).
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