MXPA96004837A - Soporte de herramientas para insertos, incluyendo una superficie de sujecion acanalada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un soporte de herramientas para inserto de corte, que incluye una superficie de sujeción acanalada dirigida hacia arriba, que incluye unas primeras costillas paralelas que se proyectan hacia arriba;cada primer costilla incluye un par de primeras superficies laterales que convergen hacia arriba hacia una parte superior de la primera costilla respectiva;unas costillas adyacentes de las primeras costillas están separadas por primeras ranuras abiertas hacia arriba en la superficie de sujeción, cada primera ranura incluye lados que divergen hacia arriba desde una parte inferior de una primera ranura respectiva, y definida por la primera superficie lateral de las primeras costillas adyacentes;el inserto de corte incluye una superficie inferior dirigida hacia abajo colocada sobre la superficie de sujeción;la superficie inferior incluye una pluralidad de segundas ranuras abiertas hacia abajo;cada segunda ranura incluye un par de segundas superficies laterales que divergen hacia abajo desde unap arte superior de una respectiva segunda ranura;unas costillas adyacentes de las segundas ranuras están espaciadas por segundas costillas que se proyectan hacia abajo dispuestas sobre la superficie inferior;cada segunda costilla incluye lados que convergen hacia abajo hacia una parte inferior de una respectiva segunda costilla y definida por las segundas superficies laterales de las segundas ranuras adyacentes respectivas;cada segunda ranura tiene un ancho máximo en la superficie inferior, las segundas ranuras adyacentes están separadas por una distancia;una relación de la distancia al ancho máximo es de por lo menos aproximadamente 1:1 y no más de 4:1;las primeras costillas están recibidas en unas ranuras respectivas de las segundas ranuras, y las segundas costillas están recibidas en unas ranuras respectivas de las primeras ranuras;las segundas superficies laterales están soprtadas sobre las primeras superficies laterales;las partes superiores de las primeras costillas están separadas por debajo de las partes superiores de las segundas ranuras respectivas, y las partes inferiores de las segundas costillas están separadas por arriba de las partes inferiores de las primeras ranuras respectivas, por lo que el contacto entre la superficie inferior y la superficie de sujeción sólo ocurre en donde las primeras superficies laterales de las primeras costillas se acoplan con las segundas superficies laterales de las segundas ranuras, para producir un efecto de acuñamiento entre estas.

Description

SOPORTE DE HERRAMIENTAS PARA INSERTOS, INCLUYENDO UNA SUPERFICIE DE SUJECIÓN ACANALADA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una disposición para la sujeción de insertos cortadores sobre soportes de inserto para la maquinación cortadora principalmente de metales. Insertos cortadores e insertos indexables diferentes son sujetados sobre soportes de herramientas en diferentes formas conocidas. La más común es que el inserto tenga un agujero central pasado y que la cavidad del inserto en el soporte tenga un agujero roscado. Un tornillo trabador es insertado al agujero del centro del inserto y es atornillado al agujero del soporte mediante un par de torsión adecuado, una cuña con un agujero en el centro por lo regular siendo roscadas sobre el tornillo y colocada entre el inserto y la superficie de soporte inferior. Usualmente, el inserto cortador también comprende dos superficies de tope interna y sustancialmente perpendiculares, o tres puntos de tope, para toparse contra dos de las superficies laterales de los insertos. La desventaja con esta construcción, es que ocurre fácilmente cierta soltura después de cierto tiempo de uso. Otra desventaja es que uno puede apretar fácilmente el tornillo demasiado fuerte, de esta forma dañándolo o aún causando una ruptura. Otro soporte de inserto conocidos tiene un sujetador o disposición de sujeción similar, que comprime sobre el lado superior del inserto, con el fin de sujetarlo en la cavidad de inserto. La fuerza de presión del sujetador puede ser regulada mediante un tornillo. Tales construcciones pueden ser utilizadas, por ejemplo, para sujetar insertos cortadores sin ningún agujero central, el cual es el caso, entre otros, de insertos cortadores. Con el fin de evitar cualquier juego y obtener una sujeción más estable en general de un inserto cortador, se han sugerido construcciones de acuerdo con las cuales el lado inferior del inserto cortador y la superficie de soporte inferior han sido formadas como superficies acanaladas pretendiendo coincidir una con la otra. Dicha construcción se describe en US-A-2 140 941 y otra en US-A-2 453 464. Sin embargo, una desventaja de estas modalidades es que necesitan una cantidad muy considerable de amolado de la superficie acanalada de ya sea el inserto cortador o el soporte, o ambos. Otra desventaja es que, aún si el inserto ha sido asegurado en una dirección perpendicular a las costillas, puede surgir un juego vertical en estas construcciones tan fácilmente para las dos superficies de tope totalmente planas, particularmente en operaciones de maquinado que tienden a vibrar. En la US-A-4 437 802 se describe cómo se sujeta un inserto cortador sobre un taladro, el inserto cortador comprendiendo dos ranuras y la superficie de soporte de las dos costillas correspondientes del taladro, los cuales se ajustan exactamente a las ranuras y ocupan su área total transversal. Otra vez, el problema es que puede surgir fácilmente un juego axial, particularmente si el taladro es sometido a vibraciones. Además, se requiere de un amolado considerable ya sea de las costillas o de las ranuras, con el fin de obtener la exacta dimensión necesaria. De esta forma, un objeto principal de la presente invención, es proporcionar una disposición para obtener una sujeción estcible y libre de juego de insertos cortadores sobre soportes de inserto, por ejemplo también en el caso en donde el inserto ha sido sometido a vibraciones durante un largo tiempo. Un segundo objeto de la presente invención es obtener una fijación estable y libre de juego de los insertos cortadores sobre los soportes de inserto sin presentar un amolado muy costoso y consumidor de tiempo. Un tercer objeto de la presente invención es evitar la necesidad de superficies o puntos de tope en la cavidad del inserto, los cuales requieren una alta exactitud de dimensión. Estos y otros objetos se han logrado formando la sujeción del inserto cortador en el soporte cortador de acuerdo con la reivindicación 1. Algunas modalidades preferidas de la invención serán descritas ahora haciendo referencia a los dibujos anexos . En los que se representan: La Figura 1 muestra una disposición de soporte de acuerdo con la presente invención en una vista en perspectiva oblicuamente desde arriba. La Figura 2 muestra una sección transversal del inserto de corte y de un soporte de acuerdo con la presente invención. La Figura 3 muestra un soporte de inserto de acuerdo con la presente invención, recto desde arriba. La Figura 4 muestra la misma sección transversal de un inserto cortador como en la Figura 2. La Figura 5 muestra la misma sección transversal de un soporte de inserto como en la Figura 2. La Figura 6 muestra el lado inferior de un inserto cortador que ha sido formado de acuerdo con la presente invención, en una vista en perspectiva oblicuamente desde arriba .

La Figura 7 muestra el lado superior del mismo inserto cortador de la Figura 6, en una vista en perspectiva oblicuamente desde arriba. En las Figuras, un inserto cortador es designado con 1 ó 1', y un soporte con 2 ó 2'. El inserto cortador está hecho de un material duro adecuado, tal como carburo cementado revestido o no revestido. También se pueden utilizar algunos productos de cerámica y nitruro de boro cúbico. En primer lugar, la invención pretende presentar diferentes aplicaciones de vuelta, tales como vuelta longitudinal, copiado, ranurado y separación, pero ventajosamente; también puede ser utilizada para la sujeción de insertos cortadores de molienda. La parte frontal superior del soporte 2 está provista con una superficie de soporte plana 3. Sobre la superficie de soporte se proveen costillas alargadas 4, las cuales son interna y sustancialmente paralelas. De acuerdo con la Figura 1, las costillas se extienden hacia atrás desde la superficie frontal del soporte y sustancialmente paralelas con la extensión longitudinal del soporte. Sin embargo, en principio, las costillas pueden presentar cualquier dirección arbitraria, por ejemplo, perpendicularmente a aquella mostrada en la Figura 1. Por lo menos a aquella parte de las costillas 4 que está en acoplamiento con el inserto tiene una geometría transversal básicamente constante. Esta geometría tiene la forma de un trapezoide o más precisamente, la forma de un triángulo de lados iguales, truncado, cuya forma está definida por dos superficies laterales 5 y una superficie superior 6. La transición entre una superficie lateral 5 y la superficie de soporte 3 se logra ya sea a lo largo de una línea de ruptura distinta o a lo largo de un filete con un radio pequeño, el cual debe ser ubicado fuera del área de contacto al inserto cortador 1, 1'. El ángulo superior a de las costillas es adecuadamente de entre 40 y 80°, de preferencia de entre 50 y 70° y en particular de entre 55 y 65°. Entre las costillas se extiende la parte de las superficies 7 de la superficie de soporte 3, las cuales son sustancialmente planas y tienen una anchura que adecuadamente corresponden entre 1 y 4 veces la anchura de la base de las costillas, preferiblemente entre VÁ y 2J . Las costillas pueden extenderse sobre todo el camino hacia la línea límite posterior de la superficie de soporte; sin embargo, debido a razones técnicas de producción, es adecuado que las costillas terminen a una distancia antes de esta línea limitante, preferiblemente vía una parte de transición corta, en donde la altura de las costillas gradualmente se reduce y finalmente desaparece. El inserto cortador 1, 1' es sujetado por medio de un tornillo trabador 8, el cual primero es introducido a través del agujero central 9 del inserto y después es atornillado al agujero roscado 10 en el soporte 2. Adecuadamente, la línea central de este agujero está situada sobre la línea central longitudinal de una costilla. El lado inferior de este inserto se forma con ranuras 11 sustancialmente paralelas que pretenden adaptarse a las costillas 4. Una característica esencial de esta invención es que estas ranuras 11 son directamente comprimidas antes de la comprensión del carburo cementado o de otro material duro y de esta forma no se muele . Tienen un ángulo de sector que corresponde exactamente al ángulo superior cx de las costillas o que es un poco más pequeño que este mismo, sin embargo no es más de aproximadamente 2o. Preferiblemente de Io. Por las razones técnicas de producción, los fondos de las ranuras son preferiblemente redondos; claro que la parte redonda 12 no debe imponerse a las superficies laterales 13 de las costillas, dichas superficies estarán en contacto con las superficies laterales 5 de las costillas. La transición de las ranuras hacia el lado inferior 14 del inserto cortador toma lugar ya sea a lo largo de una línea de ruptura aguda o a lo largo de un radio pequeño. Las superficies laterales 13 deben ser completamente planas para obtener un buen contacto con las superficies laterales 5 de las costillas. Como se mencionó anteriormente, los insertos cortadores son directamente comprimidos en su totalidad, así como también las ranuras 11. Por lo que, la estructura de superficie en las ranuras tendrá cierta rugosidad, la cual desaparece si se muele. Las dimensiones obtenidas después del compresionamiento y del enfriamiento son después tomadas como valores de fijación para la producción de las costillas del soporte. Un cierto amolado de estas costillas no es tan costoso, ya que se puede utilizar un solo soporte para una cantidad mayor de insertos cortadores. Cuando se sujeta el inserto cortador, esto toma el lugar sobre las costillas 4 de acuerdo con las Figuras 1 a 5 y se sujeta mediante el tornillo 8. En esta ocasión, es una característica esencial de la presente invención que no surja ningún contacto entre el lado inferior 14 del inserto cortador y las superficies de parte 7 del soporte. Como se puede ver en la Figura 2, de esta forma existe un hueco s entre dichas superficies 7 y 1 . Este hueco puede encontrarse dentro de la escala de tamaño de >0 (por ejemplo 0.02 mm) y 0.2 mm. Además, es una característica esencial de la presente invención que los topes de las costillas no alcancen los fondos de la ranuras, lo cual también se puede ver en la Figura 2. Mediante las dos características esenciales, se hace posible un efecto de cuña prensada, entre las superficies laterales 5 y 13 de las costillas y ranuras, respectivamente, cuando el tornillo trabador 8 es apretado. Este efecto de cuña da como resultado una sujeción del inserto con una estabilidad y resistencia hasta ahora no obtenidas. De esta forma, se pueden volver superflúas la mayoría de las aplicaciones de las superficies de tope y de los puntos de tope, como se puede ver en las Figuras 1 y 3. Esto simplifica la producción de la cavidad de inserto. Además, la rugosidad ligera de superficie de las ranuras directamente comprimidas tiene influencia positiva en la resistencia y duración de la fijación. Aunque esto no constituye una modalidad preferida de la presente invención, el inserto cortador también puede ser sujetado con una disposición adecuada de sujeción en lugar de un tornillo. En este caso, el punto de presión del sujetador debe ser situado en forma recta por arriba de la ranura media . Después de que se ha desgastado un borde cortador en operación, el inserto puede ser aflojado y girado 180° alrededor del eje central del tornillo 8, con el fin de indexar un nuevo borde cortador. Como se puede ver principalmente en la Figura 1, el agujero roscado 10 del soporte está situado sobre la costilla media. La razón por la cual el agujero es ubicado sobre una costilla en lugar de, por ejemplo, sobre una superficie de parte 7 entre dos costillas, es que el inserto puede saltar por resorte si éste es sometido a una fuerza entre las dos líneas de soporte. Con el fin de conferir al inserto una fuerza de sujeción simétrica sobre ambos lados de la ranura media, el inserto y el soporte, respectivamente, son configurados con un número diferente de ranuras y costillas, respectivamente . Un inserto cortador que ha sido formado de acuerdo con la presente invención, se adaptará bien para absorber fuerzas tanto axiales como radiales. Como ejemplo de aplicación, éste puede ser utilizado haciendo dobles insertos funcionales de acuerdo con las Figuras 3, 6 y 7. Mediante el borde cortador frontal recto 14 de este inserto, y el borde cortador lateral curvo 15 adyacente a ambos lados del formador, este inserto puede ser utilizado para girar transversalmente y también para copiar axialmente, y como un inserto de forma para la rotación radial. De esta forma, se puede obtener un gran número de diferentes contornos. Aunque no necesario, para ciertas aplicaciones con fuerzas cortadoras radiales muy grandes, las costillas y ranuras de acuerdo con la invención, pueden ser combinadas con una superficie de soporte posterior para el inserto cortador, tal como la superficie 16 en la Figura 1.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Una disposición para la sujeción de insertos cortadores sobre soportes de inserto, para el corte por medio de máquina principalmente de metales, la superficie inferior del inserto siendo provista con ranuras interna y sustancialmente paralelas y la superficie de soporte del soporte con costillas correspondientes, sustancialmente paralelas, las cuales .pretenden fijarse a las ranuras, caracterizada porque existe un hueco entre el lado inferior del inserto cortador y la superficie de soporte, cuando los insertos cortadores son montados en el soporte, las ranuras de los insertos cortadores son directamente comprimidas y no molidas, y la relación entre la distancia entre las dos ranuras adyacentes perpendicularmente a las ranuras y la anchura de una ranura sobre un nivel con una parte de abajo del inserto es de entre 1:1 y 4:1.

2. La disposición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los topes de las costillas no están en contacto con los fondos de las ranuras.

3. La disposición de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la sección transversal de las costillas tienen la forma de un triángulo con lados iguales, truncado.

4. Un inserto cortador que pretende ser sujetado sobre un soporte de inserto mediante la disposición de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, la parte de abajo teniendo ranuras substancialmente paralelas, caracterizado porque las ranuras son directamente comprimidas y no molidas, y la relación entre la distancia entre las dos ranuras adyacentes perpendicularmente a las ranuras, y la anchura de una ranura sobre el nivel con la parte de abajo del inserto es de entre 1:1 y 1:4. R E S UM E N Una disposición de sujeción para insertos de corte sobre soportes de insertos para máquina fresadora de metales, se dispone de tal manera que comprende ranuras (11) paralelas sobre el lado inferior del inserto y costillas (4) sobre el soporte (2) de insertos, las costillas se acoplan dentro de las ranuras. El inserto de corte está atornillado sobre el soporte, con lo cual se logra un efecto de cuña entre las ranuras y las costillas debido a que el lado inferior de los insertos no apoya contra las superficies (7) ae parte del plano entre las costillas y debido a que las partes de arriba de las costillas no están en contacto con el fondo de las ranuras.