MX2008009936A - Un accesorio para cortar. - Google Patents

Un accesorio para cortar.

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Abstract

Un inserto para cortar para una herramienta de máquina que comprende una navaja plana formada de material de diamante policristalino y que tiene una cara frontal en la misma formada de fase PCD con al menos un extremo para cortar en la misma, y una cara posterior formada del segundo sustrato de fase, la cara posterior tiene dentadas en la misma, formadas dentro del segundo sustrato de fase, de preferencia sustancialmente normales para cada extremo para cortar.

Description

UN ACCESORIO PARA CORTAR CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a accesorios para cortar para herramientas de máquinas tales como escariadores y barrenas y a un método para asegurar un accesorio para cortar a una herramienta de máquina.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El diamante es el material más duro y, por lo tanto, el más resistente a la abrasión de todos los materiales y algunas puntas u orillas de navajas para cortar para herramientas de máquinas están formadas de polvo de diamante, el cuál puede ser formado en diamante policristalino (PCD) que es extremadamente duro y tiene buena resistencia a la abrasión en comparación con las herramientas para cortar de carburo.
El PCD es un compuesto de cristales de diamante individuales aglomerados juntos en una red inter-conectada. Los cristales PCD pueden ser aglomerados directamente en una herramienta para cortar tal como un cortador giratorio como se muestra en EPO 0528243A.
El PCD también está disponible en preformas redondas que comprenden una primera fase de PCD formado y una segunda fase de carburo de tungsteno aglomerado. Las preformas se hacen mediante la aplicación de presión ultra alta y una alta temperatura a una capa de polvo de diamante en una cama de un sustrato de polvo de carburo, nitruro o carbonitruro metálico. La segunda fase metálica se infiltra desde el sustrato de carburo cementado en las regiones intersticiales entre los cristales de diamante durante el proceso y enlaza a los diamantes juntos. La preforma resultante combina una superficie PCD extremadamente dura enlazada a un sustrato de carburo. Todo esto se describe en GB 2408735-A.
Las preformas de PCD son muy caras y entonces la preforma de PCD típicamente se corta en un número de pequeñas porciones que pueden ser montadas directamente en las herramientas para cortar mediante soldadura como se muestra en DE19937739-A. Sin embargo, esto tiene una desventaja ya que la herramienta completa debe ser desechada o reparada por el fabricante una vez que la punta de PCD de la herramienta se desgasta o daña.
Una ventaja adicional del material de preforma de PCD es que el material es relativamente frágil y se puede romper si se somete a cargas de apriete de herramienta. En otro desarrollo una punta de PCD de herramienta es soldada en un cuerpo de soporte el cual a su vez se asegura a un cabezal de herramienta por medio de medios mecánicos. Este arreglo asegura que cualquier carga de apriete sea absorbida por el cuerpo del accesorio y también permite el intercambio del accesorio. Dicho accesorio está disponible con los presentes solicitantes.
Otro accesorio conocido se muestra en DE 4423 861 que divulga un accesorio para cortar que tiene puntas de PCD soldadas a un cuerpo y que se puede re-orientar en la herramienta permitiendo que cada punta sea usada cada vez.
El soldado de las puntas de PCD en un cuerpo de soporte es una operación costosa y las puntas deben fijarse con precisión después del proceso de soldado.
Objeto de la presente Invención La presente invención busca proporcionar un accesorio para cortar de PCD mejorado y fabricado económicamente para una herramienta de máquina.
Declaraciones de la Invención De conformidad con la invención se proporciona un accesorio para cortar para una herramienta de máquina que comprende una navaja plana formada de material de diamante policristalino y que tiene una cara frontal formada de la fase PCD con al menos un extremo para cortar en la misma, y una cara posterior formada del segundo sustrato de fase, y una cara posterior que tiene en la misma al menos una ranura que se extiende normal a cada extremo para cortar, la ranura estando formada dentro del segundo sustrato de fase.
Preferiblemente la ranura es una de una pluralidad de dentados formados en el sustrato.
La navaja puede tener entre dos y cuatro extremos para cortar y es preferiblemente cuadrada, o sustancialmente cuadrada, preferiblemente teniendo cuatro extremos para cortar y la parte posterior de la navaja está provista con dos conjuntos de dentados paralelos.
Los dentados pueden tener diferentes formas incluyendo una forma de onda simétrica tal como ondas sinusoidales, formas en zig-zag, corrugaciones y dentados no-simétricos.
También de conformidad con la invención está provista una herramienta para cortar que comprende un cuerpo que tiene un receso en el mismo con una navaja de conformidad con un primer aspecto de la invención montada en el mismo, cada ranura en la parte posterior de la navaja mutuamente ¡nter-acoplada con cuñas co-operantes o cuñas en la herramienta para asegurar la navaja contra las cargas de mecanizado.
Preferiblemente las cuñas se extienden a través de todo lo ancho de la navaja y la navaja para cortar está colocada ajustablemente a lo largo de la(s) cuña(s) mediante un solo ajustador roscado de tornillo. La ranura inter-acoplada y la cuña previenen que la navaja se despunte durante el ajuste.
Las cuñas en la herramienta pueden estar formadas como una serie de dentados y los dentados en la herramienta pueden estar formados en una cara del receso, o alternativamente en un portador removible que está montado en el receso.
La navaja se asegura a dicha cara por el cabezal de un tornillo de apriete o una placa de apriete. Sin embargo, la carga de apriete puede ser relativamente baja ya que las cargas de mecanizado son absorbidas por la(s) ranura(s) inter-acoplada(s) y cuña(s).
Con una navaja cuadrada, que tiene conjuntos de dentados paralelos en la cara posterior, cada uno de los cuatro extremos para cortar puede ser utilizado al soltar la navaja para liberar los dentados inter-acoplados y luego girar la navaja como se desee y re-acoplar los dentados.
También se proporciona un método para asegurar una navaja para cortar de material PCD en una herramienta para cortar, la navaja para cortar teniendo al menos un extremo para cortar formado en la cara de PCD de la navaja, en donde la navaja para cortar está provista con al menos una ranura formada en el segundo sustrato de fase de PCD en su cara posterior y la navaja para cortar está apretada contra una cuña mutuamente inter-acoplada provista en la herramienta.
Preferiblemente, se proporciona una ranura sustancialmente normal para cada extremo para cortar, con el extremo para cortar de la navaja estando ajustado a una nueva posición por el movimiento de la navaja a lo largo de una cuña o cuñas provistas en la herramienta.
Si la navaja tiene una pluralidad de extremos para cortar, el extremo de la navaja puede ser cambiado o la navaja puede cambiarse, simplemente retirando la navaja del portador y recolocando dicha navaja, u otra navaja idéntica en los dentados o cuñas, para proporcionar un nuevo extremo para cortar, con las ranuras mutuamente inter-acopladas y las cuñas asegurando la re-alineación de dicho extremo para cortar.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en plano de un accesorio para cortar de la técnica anterior.
La Figura 2 es una vista isométrica de un accesorio para cortar de conformidad con la presente invención.
La Figura 3 es una vista posterior del accesorio para cortar mostrado en la Figura 2.
La Figura 4 es una vista en plano de la navaja para cortar de la Figura 2 que muestra una superficie de PCD.
La Figura 5 es una sección radial esquemática a través de la herramienta para cortar que muestra el accesorio para cortar in situ.
La Figura 6 es una vista lateral de la herramienta mostrada en la Figura 5.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Una navaja o accesorio para cortar de la técnica anterior se muestra en la Figura 1 y tiene un cuerpo de carburo de tungsteno que está sustancialmente rectangular en el plano. La cara frontal del accesorio tiene una depresión, o muesca, formada en la misma que está localizada simétricamente cerca de la línea central aproximada de longitud media y de la línea central de ancho medio de la cara 14. La depresión es utilizada en el apriete del accesorio en una herramienta como se describe en detalle en GB 2338 196.
Una punta para cortar de PCD es soldada en un nicho formado en el cuerpo de carburo de tungsteno.
Con referencia ahora a las Figuras 2 y 4 en particular, se muestra un accesorio o navaja para cortar de conformidad con la presente invención. El accesorio 20 se corta de una preforma de PCD que tiene una fase de PCD formada en un sustrato de carburo, usando un proceso para cortar alambre de descarga eléctrica. El accesorio es una figura plana sustancialmente cuadrada que tiene una cara frontal plana en la fase de PCD con al menos dos, y preferiblemente cuatro extremos para cortar formados en la misma. La fase PCD generalmente tiene un espesor de 0.45 a 0.7 mm dependiendo del estado de los granos de diamante. El sustrato de carburo forma la parte posterior del accesorio y tiene típicamente entre 0.55 y 2.6 mm de espesor.
La parte posterior del accesorio está provista con al menos una ranura en la superficie posterior y preferiblemente con una pluralidad de dentados en la misma. Los dentados comprenden dentados que se extienden sustancialmente normales a los extremos para cortar por toda la longitud de la navaja. En el presente ejemplo con cuatro extremos para cortar, un conjunto de dentados se extiende transversalmente por el otro conjunto de dentados de manera que los dentados se interceptan unos a los otros formando proyecciones piramidales separadas. Los dentados típicamente tienen una profundidad de 0.85 mm y están fijos al sustrato por medio de una rueda de molido de diamante formada y están localizados completamente dentro del segundo sustrato de fase de carburo.
Con dos extremos para cortar en lados opuestos de la navaja, los dentados se extienden solamente entre dichos lados opuestos.
Con referencia a las Figuras 5 y 6 de los dibujos, se muestra una herramienta que tiene un vástago el cual cuando está en uso está apretado contra una herramienta de máquina para girar la herramienta alrededor de su eje longitudinal.
La herramienta, que típicamente es un escariador, tiene un cabezal cilindrico que porta al menos un accesorio para cortar. El cabezal típicamente está provisto con una pluralidad de accesorios para cortar en ubicaciones separadas angularmente alrededor del cabezal y solo uno de los cuales se muestra por el bien de la simplicidad y la invención será descrita en detalle con referencia solamente a una dicha navaja, cualquier otra navaja siendo sustancialmente idéntica.
Cada accesorio está acomodado en un receso respectivo ubicado en la periferia del cabezal. El cabezal también puede tener una pluralidad de chapas de centrado que se extienden axialmente (no mostradas) separadas alrededor del cabezal. Si se utilizan dos accesorios, estos pueden ser acomodados diametralmente opuestos uno al otro.
El accesorio para cortar está perpendicularmente orientado del cabezal. El receso tiene una cara lateral perpendicular contra la cual un accesorio para cortar está asegurado mediante un tornillo de apriete.
Los dentados en la parte posterior del accesorio se inter-acoplan con dentados perpendiculares similares en la cara lateral perpendicular del receso. En este ejemplo, los dentados están en la forma de costillas rectas laterales planas de sección transversal triangular con el ángulo incluido en el ápice siendo de entre 45-90° de arco, preferiblemente alrededor de 60° de arco. Los dentados tienen una separación de entre 1.00 mm y 1.75 mm y las partes superiores de las costillas están biseladas. Un agujero de junta que se extiende axialmente está provisto en la intersección de la cara lateral del receso y el lado perpendicularmente interno del receso.
El accesorio está sostenido en el receso por el tornillo que presiona el accesorio de manera que los dentados estén bien apoyados uno con el otro, de manera que cualquier carga en la navaja se transmita al cabezal de la herramienta a través de dentados inter-acoplados.
El lado de la cara interna del accesorio se apoya contra al menos un ajustador. Cada ajustador comprende una chaveta sesgada que se puede mover en una boquilla de cuerda, mediante un tornillo ajustador para el ajuste perpendicular de la altura del extremo para cortar. El rango de ajuste total será de alrededor de 0.5 mm.
Cuando un accesorio se ajusta primero a una herramienta, el accesorio se establece en el ajuste perpendicular correcto mediante una técnica de prueba y error convencional al ajustar la posición del accesorio. La navaja típicamente está establecida a una precisión de entre 3-5 micrones. En lo sucesivo si se desea renovar el extremo para cortar, el accesorio se retira de la muesca desatornillando el tornillo de apriete. Entonces el accesorio se vuelve a colocar para proporcionar un nuevo extremo o se reemplaza con una navaja idéntica nueva. Ya que los dentados en la cara posterior de cualquier navaja están fijados con precisión en la misma en relación con el extremo para cortar, la nueva navaja proporcionará cuando se ajusta al escariador un extremo para cortar colocado axialmente con precisión y que por lo tanto solamente necesita ser ajustado perpendicularmente.
El accesorio puede ser montado en un portador removible (no mostrado) y el accesorio y portador ensamblados se aseguran en el receso respectivo.
Las típicas herramientas de máquina en las cuales los accesorios pueden ser usados son barrenas, escariadores cabezales de molido, etc.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un accesorio para cortar para una herramienta de máquina que comprende una navaja plana formada de material de diamante policristalino y que tiene una cara frontal en la misma formada de la fase de PCD con al menos un extremo para cortar en la misma y una cara posterior formada del segundo sustrato de fase, la cara posterior teniendo en la misma al menos una ranura en la misma formada dentro del segundo sustrato de fase.
  2. 2. Un accesorio de conformidad con la reivindicación 1 , en donde al menos una ranura está provista en la cara posterior sustancialmente normal para cada extremo para cortar.
  3. 3. Un accesorio de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la ranura o cada ranura es una de una pluralidad de dentados formados en el sustrato.
  4. 4. Un accesorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el accesorio tiene entre dos y cuatro extremos para cortar.
  5. 5. Un accesorio de conformidad con la reivindicación 4, en donde el accesorio es sustancialmente cuadrado con cuatro extremos para cortar y la parte posterior de la navaja está provista con dos conjuntos de dentados entrecruzados.
  6. 6. Una herramienta para cortar que comprende un cuerpo que tiene un receso en el mismo con un accesorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 montado en el mismo y cada ranura en la parte posterior del accesorio mutuamente inter-acoplada con una cuña o cuñas co-operativa(s) en la herramienta para asegurar el accesorio contra las cargas de maquinado.
  7. 7. Una' herramienta para cortar de conformidad con la reivindicación 6, en donde la navaja para cortar está colocada ajustablemente a lo largo de la cuña por medio de un solo ajustador roscado de tomillo.
  8. 8. Una herramienta para cortar de conformidad con la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en donde el accesorio está montado dentro de un receso en la superficie circunferencial de la herramienta y cualquier cuña o cuñas está(n) provista(s) por dentados en una cara lateral del receso.
  9. 9. Una herramienta para cortar de conformidad con la reivindicación 8, en donde el accesorio está asegurado a dicha cara por el cabezal de un tornillo de apriete o una placa de apriete.
  10. 10. Un método para asegurar una navaja para cortar de material de PCD en una herramienta para cortar, la navaja para cortar teniendo al menos un extremo para cortar formado en la cara de PCD de la navaja, en donde la navaja para cortar está provista con al menos una ranura dentro del segundo sustrato de fase y la navaja está apretada contra una cuña o cuñas mutuamente inter-acoplada(s) provista(s) en la herramienta, de manera que la(s) ranura(s) y la(s) cuña(s) está(n) mutuamente inter-acoplada(s).
  11. 11. Un método de conformidad con la reivindicación 10, en donde dicha al menos una ranura se extiende sustancialmente normal con el extremo para cortar de la navaja por todo el ancho de la navaja y la navaja está montada ajustablemente en la cuña o cuñas mediante el movimiento de la navaja a lo largo de la(s) cuña(s) por medio de un ajustador provisto en la herramienta.
  12. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 10 para asegurar una navaja para cortar que tiene una pluralidad de extremos para cortar, en donde el extremo de la navaja puede ser cambiado o la navaja puede cambiarse, simplemente al retirar la navaja de la herramienta y volver a colocar dicha navaja o una navaja idéntica en la(s) cuña(s), para proporcionar un nuevo extremo para cortar, con la(s) ranura(s) y la(s) cuña(s) mutuamente inter-acoplada(s) asegurando el re-alineamiento de dicho extremo para cortar.
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