MXPA04002566A

MXPA04002566A - Inserto cortador y fresa.

Info

Publication number: MXPA04002566A
Application number: MXPA04002566A
Authority: MX
Inventors: Stabel Thorsten
Original assignee: Walter Ag
Priority date: 2003-03-22
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2004-12-02
Also published as: CN1532013B; DE10312922B4; JP4395394B2; US20040208713A1; KR20040084657A; BRPI0400267A; EP1462199A1; US6921233B2; ES2378988T3; CA2461476A1; EP1462199B1; KR100736065B1; DE10312922A1; CN1532013A; ATE536951T1; JP2004284010A

Abstract

Un inserto cortador, que se puede usar particularmente como una fresa cortadora de esquinas (fresa 1), que incluye, si se ve desde una vista plana superior, un cuerpo de base con forma de cuadrilatero (por ejemplo, rectangular o romboide); las superficies laterales, de preferencia planas, del cuerpo de base son paralelas a un eje de perforacion de su perforacion de sujecion, y/o son perpendiculares a un plano central que pasa a traves del centro de gravedad del cuerpo de base; la superficie de base y la superficie superior tienen una configuracion identica y son rotacionalmente simetricas una a la otra y se ahusan hacia abajo, hacia un hueco que se extiende en forma oblicua en la superficie de base y en la superficie superior, respectivamente; los huecos se intersectan uno al otro en un angulo agudo ??; los bordes de corte perifericos que bordean en pares las mismas superficies laterales, son de preferencia rectos y se disponen en paralelo uno al otro; se obtiene un inserto cortador reversible que se puede utilizar en cuatro orientaciones instaladas diferentes y de esta manera tiene cuatro diferentes bordes de corte o pares de bordes de corte; el inserto cortador tiene una configuracion de base negativa general, y da como resultado todas las posiciones instaladas en un angulo de inclinacion axial positivo y un angulo de inclinacion radial positivo.

Description

INSERTO CORTADOR Y FRESA MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un inserto cortador para fresas, particularmente a fresas cortadoras de esquinas, así como a una fresa provista con dicho inserto cortador. Como regla general, las fresas están provistas con insertos cortadores que se pueden asegurar en sus respectivos asientos para inserto en varias orientaciones. De esta manera varios bordes cortadores provistos en el inserto cortador se pueden activar en sucesión, con lo que se extiende la vida útil del inserto cortador. La configuración geométrica de un inserto cortador afecta de manera significativa la formación de fragmentos. Por ejemplo, en la mayoría de los casos es preferible un ángulo con inclinación positiva, tanto en los bordes periféricos de corte como en los bordes de corte delanteros de una fresa. Como regla, estas preferencias se toman en cuenta en la configuración del inserto cortador. Los "insertos cortadores positivos" tienen en sus bordes de corte ángulos de cuña que son significativamente menores a los 90°. Este resultado se logra asegurando una inclinación adecuada de las superficies laterales (superficies libres) y la superficie superior (superficie inclinada). Dichos insertos cortadores se describen, por ejemplo, en el documento de patente alemana DE 36 18 574 A1. Por ejemplo, la superficie inclinada de dicho inserto cortador, como se ilustra en las figuras 42, 55 y 56 del documento, difiere de la forma de un plano simple. La superficie inclinada se forma con dos superficies parciales que se inclinan hacia abajo, hacia una diagonal que intersecta la abertura de sujeción. La superficie de base de dichos insertas cortadores es plana. El asiento de inserto del cuerpo de la herramienta tiene, por consiguiente, una superficie de acoplamiento de conformación plana. Los insertos cortadores reversibles que tienen la construcción convencional antes mencionada, se pueden asegurar en dos orientaciones diferentes en su respectivo asiento de inserto. Las posiciones del inserto difieren una de la otra por una rotación de 180° alrededor de un eje imaginario que pasa de manera coaxial a través de la abertura de sujeción. En el caso de que los bordes cortadores que son accesibles en ambas posiciones se hayan desgastado, el inserto cortador debe de ser reemplazado por completo. Por lo tanto un objetivo de la invención es proveer un inserto cortador y una fresa del mismo, en donde el inserto cortador tenga una vida útil incrementada. Este objetivo se logra con un inserto cortador como el que se define en la reivindicación 1 y una fresa como la que se define en la reivindicación 17. El inserto cortador de acuerdo con la invención tiene un cuerpo de base que puede girar en dos direcciones, es decir, tiene un doble giro. De esta manera, el inserto cortador ya no tiene que tener una superficie de base plana, sino una superficie de base que tenga la misma configuración de la superficie superior. En el caso de que el inserto cortador se haga girar, por ejemplo, alrededor de un eje longitudinal o de un eje transversal, de tal manera que la superficie de base llegue a una posición que ha sido asumida previamente por la superficie superior, entonces la superficie superior es idéntica en todos los aspectos esenciales a la superficie de base que ha ocupado previamente la misma posición, y viceversa. De esta manera el inserto cortador reversible es rotacionalmente simétrico con respecto a por lo menos un eje de simetría que pasa transversaimente a través de la abertura de sujeción. De esta manera el inserto cortador reversible puede girar en su ubicación no sólo a 180° alrededor de un eje que pasa en forma coaxial a través de la abertura de sujeción (y que también es un eje de simetría), sino que adicionalmente puede girar alrededor de por lo menos un eje de simetría que está orientado en forma transversal a la abertura de sujeción. Como resultado, en vez de tener solamente dos bordes de corte o pares de bordes de corte a los que hasta ahora se tenía acceso, ahora son accesibles un total de cuatro, lo cual duplica la vida útil del inserto cortador inventivo en comparación con los insertos cortadores convencionales. Es conocida la reversibilidad de los insertos cortadores reversibles, rectangulares y simples que tienen una configuración de base cuboide. Sin embargo, dichos insertos cortadores simples no pueden ser utilizados fácilmente en las fresas cortadoras de esquina, particularmente en los casos en los que se requieren ángulos de inclinación positiva. Sin embargo el inserto cortador de acuerdo con la invención hace que dicho uso sea posible por medio de su estructura de doble giro. Los dos ejes de simetría están de preferencia en un plano central al cual la abertura de sujeción es esencialmente perpendicular. También, los ejes de simetría pasan a través de las superficies laterales que pueden ser, por ejemplo, planas. En este caso, éstas forman un ángulo recto con el plano central, de manera que se obtiene generalmente un inserto cortador con una configuración de base negativa. La configuración de base negativa se puede fabricar de una manera relativamente simple recurriendo a la tecnología de metalurgia de polvos. En particular, no se necesitan moldes con partes de molde desprendibles para hacer la preforma de polvo comprimido. El torcimiento especial de la superficie de base de la superficie superior que sirve como superficie inclinadas, hace que sea posible obtener fácilmente un ángulo de inclinación positiva para inserto cortador con una forma general de base negativa en las cuatro posiciones instaladas posibles. Los ángulos libres positivos se obtienen por una posición instalada negativamente inclinada de manera correspondiente, de los insertos cortadores en el cuerpo de la herramienta. Aunque las superficies laterales son de preferencia planas, también es posible hacerlas con una configuración en facetas o arqueadas en forma convexa. El inserto cortador de dos lados tiene una geometría de superficie de inclinación positiva y geometrías de superficies libres negativas en todo alrededor. También, los bordes cortadores que tienen el propósito de funcionar como bordes cortadores periféricos, pueden ser rectos o ligeramente abultados, por ejemplo, elípticamente curvos. Dicha curvatura se diseña de preferencia de manera que los bordes cortadores definan una superficie cilindrica en la posición instalada. Dicha fresa produce superficies planas con sus bordes cortadores periféricos. En el dibujo se pueden obtener detalles adicionales de las modalidades ventajosas, en la descripción junto con el dibujo con las reivindicaciones dependientes. Se ilustran modalidades ejemplares en el dibujo, en donde: La figura 1 es una vista lateral en perspectiva de una fresa de acuerdo con la invención, La figura 2 es una vista elevada frontal de la fresa de acuerdo con la figura 1, La figura 3 es una vista en perspectiva de un inserto cortador de la fresa de acuerdo con la figura 1 ó 2, que se muestra con una escala diferente, La figura 4 es una vista elevada lateral del inserto cortador de acuerdo con la figura 3, La figura 5 es una vista elevada frontal del inserto cortador de acuerdo con la figura 3, La figura 6 es una vista elevada lateral modificada del inserto cortador de acuerdo con la figura 3, La figura 7 es una vista plana superior del inserto cortador de acuerdo con la figura 6, La figura 8 es una vista elevada frontal de una modalidad modificada de un inserto cortador de acuerdo con la invención, La figura 9 es una vista elevada lateral del inserto cortador de acuerdo con la figura 8 y La figura 10 es una vista elevada frontal de una modalidad de un inserto cortador de acuerdo con la invención. La figura 1 muestra una fresa 1 que comprende un cuerpo de herramienta 2e insertos cortadores 3, 4, 5, 6, 7, 8 asegurados al mismo. Los insertos cortadores 3 a 8 tienen una construcción idéntica, y en consecuencia, la siguiente descripción del inserto cortador 3 se aplica a los otros insertos cortadores 4 a 8. El cuerpo de herramienta 2 está diseñado para girar alrededor de un eje de rotación 9 y tiene una abertura de sujeción 11 que es concéntrica al eje de rotación 9. La fresa 1 es una fresa cortadora de esquinas. Sus insertos cortadores 3 a 8 tienen bordes de corte activos tanto en la cara extrema 12 como a lo largo de la periferia de la fresa 1. Los insertos cortadores 3 a 8 se disponen en respectivos asientos de inserto 15 a 20 que se proveen en cavidades respectivas 21 a 26 del cuerpo de la herramienta 2, como se puede ver particularmente mejor en la figura 2. En la siguiente descripción se explicará la estructura del inserto cortador 3 junto con las figuras 3 a 7. El inserto cortador 3 tiene un cuerpo de base el cual, como se puede observar en la vista plana superior de la figura 7, tiene una configuración rectangular o romboide. El cuerpo de base está unido por una superficie superior 28 en la parte superior y por una superficie de base 29 en el fondo. La superficie de base 29 y la superficie superior 28 se conecta lateralmente una a la otra por superficies laterales preferiblemente planas 31 , 32, 33, 34 las cuales, junto con la superficie superior 28, definen dos bordes de corte periféricos 35, 36 y dos bordes de corte frontales 37 y 38. Los bordes de corte periféricos 35, 36 son de preferencia rectos; pero si se requiere pueden estar ligeramente arqueados. Los bordes de corte periféricos 35, 36 constituyen bordes de corte principales, mientras que los bordes de corte frontales 35, 36 constituyen bordes de corte secundarios. El borde de corte periférico 36 y el borde de corte frontal 37 forman un primer par de bordes de corte; el borde de corte periférico 35 y el borde de corte frontal 38 forman un segundo par de bordes de corte. De este modo, con la superficie superior 28 se asocian dos pares de bordes de corte que corresponden a dos posiciones de trabajo del inserto cortador 3. Las posiciones de trabajo difieren una de la otra por una rotación del inserto cortador de 180 grados alrededor del eje de perforación 39 que aparece en la figura 3, y que es concéntrico a una perforación de sujeción 41 que a traviesa centralmente el cuerpo de base 27. De este manera el eje de perforación 39 constituye un eje de simetría para el inserto de corte 3 con respecto a la forma de la superficie superior 28 y las superficies laterales 31, 32, 33, 34. De igual manera el inserto cortador tiene una construcción simétrica con respecto a la superficie de base 29. La superficie de base 29 está delimitada por bordes de corte 42, 43, 44, 45 que define la superficie de base 29 junto con la superficie lateral 31, 32, 33, 34.

Los bordes de corte 42, 43 son bordes de corte periféricos, mientras que los bordes de corte 44, 45 son bordes de corta frontales. Los bordes de corte 35 a 38 y 42 a 45 están dispuestos cada uno en forma oblicua a un plano central 46 que aparece en las figuras 5 y 6, y que es perpendicular al plano del dibujo de estas figuras. El eje de perforación 39 es esencialmente perpendicular al plano central 46. También, el plano central 46 pasa a través del centro de gravedad del cuerpo de base 27 y define dos ejes de simetría adicionales que están orientados en forma perpendicular al eje de perforación 39. El primer eje de simetría 47 se extiende en forma paralela a las superficies laterales 31, 33 mutuamente paralelas y el segundo eje de simetría 48 se extiende en forma paralela a las superficies laterales 32, 34 mutuamente paralelas. Esta relación se aplica en caso de una vista elevada superior rectangular (figura 7) y en el caso de los insertos de corte que tienen una configuración de base romboide. En el caso anterior, los ejes de simetría 47, 48 son perpendiculares uno al otro, mientras que en el último caso éstos definen un ángulo agudo cuya magnitud es idéntica a la del ángulo agudo de esquina. Los ejes de simetría 47, 48 son ejes inversores alrededor de los cuales puede girar el inserto cortador 3. El cuerpo de base 27 se retuerce alrededor de ambos ejes de simetría 47, 48. Por consiguiente, la superficie superior 28 se inclina hacia abajo, hacia la perforación de sujeción 41 , desde la esquina elevada definida entre el borde de corte frontal 37 y el borde de corte periférico 36. La superficie superior 28 también se inclina hacia abajo, hacia la perforación de sujeción 41 desde la otra esquina elevada que se define entre el borde de corte periférico 35 y el borde de corte frontal 38. La superficie 28 tiene un hueco o una depresión 51 que se extiende diagonalmente. La depresión correspondiente 52 de la superficie de base, a su vez, se extiende en la dirección de la otra diagonal de la configuración de base que es rectangular en una vista plana superior. La perforación de sujeción 41 tiene en sus extremos abiertos opuestos, superficies de asentamiento cónicas respectivas 53, 54 que están dispuestas en forma concéntrica al eje de perforación 39. Los asientos de inserto 15 a 20 están provistos cada uno con dos superficies de acoplamientos planas para las superficies laterales de cada inserto cortador 3 a 8. Las dos superficies de acoplamiento planas se unen a una cavidad respectiva 21 a 26. Los asientos de inserto 15 a 20 también están provistos con una superficie de soporte cuya forma corresponde a la superficie de base 29, y por lo tanto, también a la superficie superior 28. Los asientos de inserto tienen una estructura idéntica; éstos, ajustan los insertos de corte 3 a 8 en forma negativa con respecto a la dirección radial, y en forma negativa con respecto a la dirección axial. La figura 1 ilustra la posición del plano central 46 con respecto al eje de rotación 9. Una línea 55 que aparece en la figura 1 es perpendicular a la superficie lateral Ofrontal 34 del inserto cortador 5 e indica la inclinación del plano central 46 que no aparece en la figura 1. Como se puede observar, la línea 55 define un ángulo agudo con la línea 9 cuando se proyecta en el plano común del dibujo, y de esta manera la superficie lateral 34 define un ángulo libre positivo. En virtud del torcimiento marcado del cuerpo de base 27, la superficie superior 28 que se extiende en alejamiento del borde de corte frontal 38, se inclina hacia abajo a un grado tal que en un lado frontal se obtiene un ángulo de eje positivo (ángulo de inclinación) a pesar del ajuste negativo del inserto cortador 5. Las mismas consideraciones aplican para los otros insertos cortadores. Se hace referencia a la figura 2 en lo que se refiere al ajuste radial. Una línea 56 que se extiende en forma paralela al plano central 46 y que intersecta la esquina trasera del borde de corte periférico 35 de inserto cortador 5, forma con la dirección radial 57 un ángulo agudo a que se considera un ángulo negativo en este caso, dando como resultado un ángulo libre positivo. Se obtiene un ángulo de inclinación positiva por la pendiente de inclinación descendente de la superficie superior 28 en alejamiento del borde de corte periférico 35. Una pendiente de inclinación descendente significa que en el borde de corte 35, la superficie superior 28 forma, con la superficie lateral 1 un ángulo que es sustancialmente menor a los 90°. Dicho de otra manera, el inserto cortador 3 de acuerdo con la invención tiene superficies laterales 31, 32, 33, 34 que son perpendiculares al plano central 46 y que tienen un ángulo de cuña de menos de 90° en todos los bordes de corte 35, 36, 37, 38 y, respectivamente, 42, 43, 44, 45 también, las superficies inclinadas, es decir, la superficie superior 28 y la superficie de base 29, se inclinan hacia abajo, hacia diagonales respectivas que difieren una de la otra como se puede ver en la figura 7.

Las figuras 8 y 9 muestran una modalidad modificada de inserto cortador 3. La modalidad modificada difiere del inserto cortador antes descrito, sólo en que las superficies laterales son 31 , 32, 33, 24 son convexamente arqueadas. Las superficies laterales se arquean sobre una línea respectiva 61, 62, 63, 64 que interconecta a los bordes de corte que se unen a una y a la misma superficie lateral 31 , 32, 33, 34. Las líneas 61 a 64 son perpendiculares al plano central 46. En otros aspectos se aplica la descripción anterior. En vez de ser convexamente curvas, las superficies laterales pueden tener caras convexas como se puede ver en la figura 10. Esto aplica a las cuatro superficies laterales del inserto cortador 3. Las facetas de la superficie lateral están diseñadas con los índices de letras a, b, c. Las facetas indexadas en b son perpendiculares al plano central 46 y encierran una región central de configuración cuboide. Haciendo referencia a la figura 5, el espesor A de lá región central es menor (de preferencia significativamente menor) que la altura B de la elevación con la cual las esquinas superior e inferior se proyectan más allá de la región central. Esto expresa el torcimiento sustancial de inserto cortador 3. La región central está bordeada desde arriba y desde abajo por los huecos o depresiones 51 , 52 que descansan en planos mutuamente paralelos. Los insertos cortadores 3 que aparecen en las figuras 6 a 9 tienen, de igual manera, una geometría correspondiente. Un inserto cortador 3, particularmente si se va a utilizar como fresa cortadora de esquina (fresa 1), incluye, si se ve desde una vista plana superior, un cuerpo de base en forma de cuadrilátero (por ejemplo, rectangular o romboidal). De preferencia las superficies laterales planas 31 a 34 del cuerpo de base son paralelas a un eje de perforación 39 de su perforación de sujeción 41 y/o perpendiculares a un plano central 46 que pasa a través del centro de gravedad del cuerpo de base 27. La superficie de base 29 y la superficie superior 28 tiene una forma idéntica y son rotacionalmente simétricas una a la otra y se inclinan hacia abajo, hacia un hueco que se extiende en forma oblicua en la superficie de base 29 y la superficie superior 28, alternativamente. Los huecos se ¡ntersectan uno al otro en un ángulo agudo ß. Los bordes de corte periféricos 35, 42, 36, 43 que comparten bordes con las mismas superficies laterales 31 y 33, respectivamente, son de preferencia rectos y están dispuestos en forma paralela uno al otro. Se obtiene un inserto cortador reversible que se puede utilizar en cuatro orientaciones instaladas diferentes y de esta manera tiene cuatro diferentes bordes de corte o pares de bordes de corte. El inserto cortador 3 tiene una configuración general de base negativa, que da como resultado todas las posiciones instaladas en un ángulo de inclinación axial positivo y un ángulo de inclinación radial positivo.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1.- Un inserto cortador (3) para fresas (1), particularmente para fresas cortadoras de esquinas, caracterizado porque comprende: un cuerpo de base (27) que tiene una superficie de base (29), una superficie superior (28) y cuatro superficies laterales (31 , 32, 33, 34) las cuales, junto con la superficie de base (29) y la superficie superior (28), definen bordes de corte respectivos (35, 36, 37, 38, 42; 44, 45); el cuerpo de base (27) gira alrededor de dos ejes (47, 48). 2. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el cuerpo de base (27) tiene una perforación de sujeción (41) que se extiende desde la superficie de base (29) hasta la superficie superior (28). 3. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los dos ejes (47, 48) descansan en un plano común (46) que es intersectado por la perforación de sujeción (41) en un ángulo recto 4.- El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el plano común (46) es un plano central. 5. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los dos ejes (47, 48) se intersectan uno al otro en un ángulo recto. 6. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los bordes de corte (35, 36, 37, 38, 42, 44, 45) se disponen simétricamente con respecto a las dos direcciones (47, 48) para definir de esta manera ejes de simetría. 7. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el inserto cortador (3) es simétrico en una forma doblemente lineal. 8. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque en cada caso dos bordes de corte (35, 42; 37, 44; 36, 43; 38, 45) que bordean la misma superficie lateral (31 , 32, 33, 34) y de los cuales uno se une a la superficie superior (28) y el otro se une a la superficie de base (29), definen una línea (61, 62, 63, 64) que intersecta perpendicularmente el plano central (46). 9. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las superficies laterales (31, 32, 33, 34) son convexas. 10.- El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el inserto cortador (3) tiene una región central cuyo espesor A es menor que la altura de esquina B. 1 - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las superficies laterales (31 , 32, 33, 34) se orientan en forma perpendicular al plano central (46). 12. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las superficies laterales (31 , 32, 33, 34) son planas. 13. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la perforación de sujeción (41) tiene una superficie de asentamiento respectiva (53, 54) en la superficie superior (28) y en la superficie de base (29) para la cabeza de un tornillo de sujeción. 14. - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las superficies de asentamiento (53, 54) son cónicas. 15 - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la superficie superior (28) y la superficie de base (29) son cada una rectangular si se ven desde una vista plana superior. 16 - El inserto cortador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque por lo menos dos superficies laterales son romboides. 17 - Una fresa que comprende un inserto cortador como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y un cuerpo de herramienta (2) que define un eje de rotación (9) y que tiene asientos de inserto (15, 16, 17, 18, 19, 20) para los insertos cortadores (3, 4, 5, 6, 7, 8). 18.- La fresa de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque los asientos para inserto (15, 16, 17, 18, 19, 20) tienen superficies de asentamiento en las cuales se ajusta el inserto cortador (3, 4, 5, 6, 7, 8) en forma negativa en la dirección radial con respecto a la línea (56) que es paralela al plano central (46) y que toca el borde corte periférico (35) en su esquina trasera. 19 - La fresa de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada además porque los asientos para inserto (15, 16, 17, 17, 19, 20) tienen superficies de asentamiento en las cuales se ajusta negativamente el inserto cortador (3, 4, 5, 6, 7, 8) en la dirección axial con respecto a una línea (55) que es paralela al plano central (46).