MXPA97003593A - Inserto cortante para maquinado con formacion deviruta de piezas de trabajo - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un inserto cortante para maquinar piezas de trabajo (preferiblemente de metal) en tanto que remueve las virutas. El insecto cortante en cuestión estáprovisto con por lo menos un borde cortante (10) en la región de transición entre una inclinación (16) y un flanco (18);la inclinación (16) comprende una sección de cara plana (10) la cual es substancialmente paralela al borde cortante (10) y varios recesos en forma de domo alineados en una hilera y separados mediante espacios, dichos recesos siendo paralelos al borde cortante (10), moldeados en la sección de cara (20) y que penetran parcialmente el borde cortante (10). Para asegurar la remoción de virutas sin interrupción cuando se producen virutas cortas, la invención propone que la etapa de formación de viruta (24) sea provista la cara de los recesos opuesta al borde cortante (10);dicha viruta a partir de la etapa surge sobre la sección de cara y estáunida mediante una línea limitante inferior (26) sobre el lado del borde cortante y mediante una línea limitante superior (28) sobre el lado lejano del borde cortante.

Description

INSERTO CORTANTE PARA MAQUINADO CON FORMACIÓN DE VIRUTA DE PIEZAS DE TRABAJO DESCRIPCIÓN La presente invención se refiere a un inserto cortante para maquinado con formación de viruta de piezas de trabajo metálicas , que tiene por lo menos un borde cortante limitado por una cara de inclinación y una cara de espacio libre, la cara de inclinación estando provista con una sección de cara de inclinación que se une al borde cortante que tiene un ángulo de inclinación positivo con relación al plano del inserto cortante y, con una pluralidad de recesos en forma de domo que están colocados paralelos al borde cortante a una distancia entre uno y otro, moldeados dentro de la sección de cara de inclinación , limitados por su borde superior con respecto a la sección de cara de inclinación y penetrando parcialmente el borde cortante. Se sabe que la ruptura de viruta y la remoción de viruta ' durante el corte pueden facilitarse mediante la provisión de recesos en la cara de inclinación (DE-C-28 40 610). La viruta obtiene durante la operación de corte una estructura similar a onda y por lo tanto una gran rigidez que es necesaria para la fácil ruptura . Especialmente para el taladrado, las virutas rotas cortas, pequeñas son importantes para el alivio de esfuerzos sin perturbación . Para este propósito se requiere adicionalmente la deformación adecuada de la viruta endurecida, lo que conduce a la confiable ruptura de viruta . Iniciando con esto, la presente invención tiene el objeto de mejorar el inserto cortante mejorado del tipo antes descrito de tal manera que durante el maquinado se facilita la formación de virutas rotas cortas, pequeñas. A fin de alcanzar este objeto, se proponen las combinaciones de las características de las reivindicaciones de patente 1 y 3. Las modalidades ventajosas y los desarrollos adicionales resultan a partir de las reivindicaciones dependientes. La presente invención se basa principalmente en la consideración de someter la viruta, que fue provista con una estructura de onda durante el maquinado, a una deformación adecuada en un espacio más confinado, mediante lo cual se rompe en pequeños pedazos. A fin de lograr esto, la presente invención proporciona una etapa de formación de viruta sobre el lado de los recesos en forma de domo que es opuesto al borde cortante, cuya etapa se proyecta más allá de la sección de cara de inclinación que contiene los recesos en la dirección de ruptura de la viruta y, para la cara de inclinación que se proporciona en la región de la sección de cara de inclinación con un ángulo de inclinación positivo y en la región de los recesos con un ángulo de i nclinación neutro o negativo con respecto al plano del inserto cortante . U n corte y comportamiento de ruptura de viruta especialmente ventajosos se obtienen cuando el ángulo de inclinación de la sección de cara de inclinación cóncava es 15 a 25°, en tanto que en la región de los recesos, en el borde cortante, es de 0 hasta - 10°. Durante el maquinado, la viruta, la cual fue provista con una estructura de onda transversal, es empujada en la dirección de desplazamiento de viruta contra la etapa de formación de viruta y es flexionada pronunciadamente . La deflección conduce a la ruptura de viruta, de manera que se crean las virutas rotas cortas, pequeñas. La etapa de ruptura de viruta puede operarse en su línea limitante en el lado del borde de corte tangencialmente dentro de la sección de cara de inclinación , en tanto que, en el lado de la l ínea de l ímite lejos del borde cortante, puede cambiar la forma afilada dentro de una altiplanicie de cara de inclinación central que está colocada sobre e l borde cortante con respecto al plano de borde cortante. En una modalidad preferida la invención proporciona la etapa de formación de viruta para operar linealmente o en forma de onda , substancialmente paralela al borde cortante y ya sea tocando los recesos en forma de domo con su línea limitante en el lado del borde cortante o estar colocada a una distancia de la misma . Si la etapa de formación de viruta se curvea en su línea limitante en el lado del borde cortante en una forma de onda o de zig-zag , de manera que no se extiende dentro de los recesos en forma de domo, se crean los efectos de cuña adicionales en la región entre los recesos, lo cual estimula la ruptura de la viruta. Puede lograrse una mejora adicional con respecto a esto en que la etapa de formación de viruta con su l ínea limitante en el lado del borde cortante se extiende con la punta de cuña que señala hacia el borde cortante, la forma de cuña dentro de los recesos en forma de domo y forma ahí su borde superior. En ambos casos la etapa de formación de viruta puede operar en forma de onda o en forma de zig-zag con su línea limitante lejos del borde cortante substancialmente en fase o antifase paralela a la línea limitante en el lado del borde cortante.

Una modalidad ventajosa adicional de la invención provee que los recesos en forma de domo forman una superficie cóncava en forma de domo que converge hacia el borde cortante y penetra el borde cortante, en tanto que cambian en una superficie cóncava en forma de domo esférico hacia el lado de la etapa de formación de viruta. Con esta disposición se obtiene una distancia extendida con mayor ángulo de inclinación que se extiende desde el borde cortante en la dirección de desplazamiento de viruta, que resulta en disipación de calor mejorada por las virutas y por lo tanto en menor calentamiento de la herramienta. Una modalidad preferida adicional de la invención provee que la sección de cara de inclinación entre el borde cortante y la etapa de formación de viruta se flexiona en forma cóncava en la dirección de desplazamiento de viruta, en donde la etapa de formación de viruta toca la sección de cara de inclinación flexionada en forma cóncava tangencialmente y puede también flexionarse en forma cóncava. Los recesos que penetran el borde cortante logran que la viruta en forma de hoja corrugada impacte solamente en un punto sobre la etapa de formación de viruta, de manera que solamente tienen lugar una resistencia al corte muy baja y una baja transferencia de calor. Se encontró que es una ventaja especial, cuando se forman los recesos conforme los domos cilindricos penetran el borde cortante con su eje cilindrico que es substancialmente perpendicular a la cara de espacio libre. Básicamente también es posible formar los recesos como domos cónicos que penetran el borde cortante con una línea de superficie más baja substancialmente perpendicular con respecto a ia cara de espacio libre o, como domos elipsoidales o parabólicos que penetran el borde cortante con su línea de superficie más baja que es substancialmente perpendicular a la cara de espacio libre. A fin de alcanzar una resistencia de corte especialmente baja y baja transferencia de calor desde las virutas hacia el inserto cortante, es una ventaja cuando la distancia entre el borde cortante y el borde limitante de los recesos en el lado de la altiplanicie es menor del 50%, preferiblemente 20% hasta 30% de la distancia entre el borde cortante y el borde de altiplanicie en el lado del borde cortante. El inserto cortante puede estar provisto con una pluralidad de bordes cortantes que delimitan un polígono y son penetrados por los recesos en forma de domo, en tanto que las líneas limitantes curvadas posiblemente en forma de onda y/o en forma de zig-zag de la etapa de formación de viruta pueden formar un polígono circunferencial correspondientemente perfilado a una distancia desde los bordes cortantes.

A fin de evitar la ruptura del inserto, especialmente el inserto interno de un taladro sólido, se provee de conformidad con una modalidad ventajosa o alternativa de la invención que los bordes cortantes sean parcialmente biselados en la región entre los recesos que están adyacentes por medio de las esquinas del inserto cortante. A fin de permitir el uso de los insertos cortantes como los insertos cortantes interno y externo de un taladro sólido, es una ventaja cuando los bordes cortantes son biselados asimétricamente en la región del área de esquina entre la esquina y solamente uno de los recesos adyacentes. Para este propósito, los bordes cortantes, pueden ser biselados, si es necesario, también en la región entre los recesos adyacentes a una esquina y la siguiente, posiblemente también el siguiente receso a continuación de los biseles de esquina que se extienden desde una esquina. Se ilustrará ahora la invención con la ayuda de un número de modalidades mostradas en los dibujos, en los cuales La Fig. 1 muestra una vista superior de un inserto cortante trigonal; Las Figs. 2a a 2i muestran una parte alargada de la Fig. 1 con nueve diferentes modalidades de las etapas de formación de viruta; La Fig. 3a muestra una sección a lo largo de la línea A-A de lá Fig. 2e; la Fig. 3b muestra una sección a lo largo de la línea B-B de la Fig. 2e; La Fig. 4a muestra otra modalidad de un inserto cortante trigonal en una vista diagramática, La Fig. 4b muestra una vista en planta del inserto cortante de conformidad con la Fig. 4a; La Fig. 4c muestra una sección a lo largo de la línea C-C de la Fig. 4b; Las Figs. 4d y e muestran una vista en la dirección D y B de la Fig. 4b en una vista en sección aumentada; y La Fig. 5 muestra un inserto cortante trigonal con biselado asimétrico en una vista que corresponde a la Fig. 4a.

Los insertos cortantes mostrados en las Figs. 1 y 4a se forman en el resumen de los insertos cortantes indexables hexagonales, los bordes cortantes 10 los cuales están conectados en las esquinas 12 y 14 que alternan mediante un ángulo de esquina agudo d y un ángulo de esquina obtuso e. Tales insertos cortantes se usan, por ejemplo, en taladros sólidos en los que dos bordes cortantes 10 separados uno del otro mediante los ángulos de esquina obtusos son efectivos en pares hasta las esquinas adyacentes 12. Los bordes cortantes 10 se forman mediante la transición entre la cara de inclinación 16 y la cara de espacio libre adyacente 18. La cara de inclinación 16 está dividida en una porción plana substancialmente nivelada 20 cerca del borde cortante, y una altiplanicie 22, colocada más arriba y lejos del borde cortante, conectadas entre sí en la dirección de desplazamiento de viruta mediante una etapa de formación de viruta 24. La etapa de formación de viruta 24 se inclina en su línea límite 26 en el lado del borde cortante tangencialmente dentro de la porción plana 20, en tanto que se inclina en su línea limitante 28 lejos del borde cortante de borde afilado dentro de la altiplanicie 22 (Figs. 3a, b y $c). En el centro de la región de altiplanicie 22 está colocada una abertura 23 para el paso de un tornillo de sujeción (no mostrado). Las porciones planas 20 y las etapas de formación de viruta 24 que pertenecen a cada borde cortante están conectadas entre sí por medio de las esquinas 12, 14 y desde un plano o etapa coherente continuo. Los recesos en forma de domo 30, que se extienden hacia el borde cortante 10 y penetran este en una sección de borde 32, están colocados en la cara de inclinación en la región de las porciones planas 20 a lo largo del borde cortante 10 junto a otro y a una distancia desde otro. De conformidad con las modalidades de las Figs. 1 a 3, el receso 30 está formado en la región 34 adyacente al borde cortante que converge hacia el borde cortante en forma de domo cónico, en tanto que es en forma de domo esférico en la región 36 lejos del borde cortante. En la región de las esquinas agudas 12, se proporciona además un receso en forma de canal 38 en la porción plana 20, a una distancia desde cada borde cortante 10 y la esquina 12, la profundidad de la cual es menor que aquella de los recesos en forma de domo 30.

Las modalidades mostradas en las Figs. 2a y 2i difieren principalmente una de la otra en la forma de la etapa de formación de viruta 24. La etapa de formación de viruta 24 puede tocar en su línea limitante interna 26 ya sea linealmente paralela al borde cortante 10 los recesos 30, 38 (Fig. 2a), o puede operar a una corta distancia desde los mismos (Fig. 2b). La etapa de formación de viruta 24 puede formarse también en su líneas límite 26 en el lado del borde cortante en forma de onda o en forma de zig-zag, pero de tal manera que toca ya sea los recesos en forma de domo 30 (Figs. 2c, 2d, 2g, 2h), están a una distancia de los mismos (Fig. 2c) o, puede extenderse parcialmente dentro de estos (Fig. 2f e i). Esto resulta en una deformación de viruta de promoción de ruptura adicional mediante la formación de cuña en la región de la etapa de formación de viruta en la región entre los recesos 30 (Figs. 2c, 2d, 2e y 2g) por una parte o, en los recesos en forma de domo 30 (Figs. 2f, 2h y 2i) por otra parte. La línea limitante 28 de la etapa de formación de viruta 24 sobre el lado de la altiplanicie puede ser vertical (Figs. 2a, 2b, 2c, 2d, 2f) o en forma de onda (Figs. 2g, 2h, 2i), en donde en el último caso se forma en la misma dirección (Figs. 2g, 2h) o en la dirección opuesta (Fig. 2i). En las modalidades mostradas en las Figs. 4a a 4e y 5, la porción plana 20 y la etapa de formación de viruta 24 adyacente a la misma en la dirección de desplazamiento de viruta se forman de manera cóncava, inclinándose en forma gradual tangencialmente una hacia la otra. El ángulo de inclinación a con respecto al plano del inserto 40 es positivo en el borde cortante 10 y es de aproximadamente 15 a 20° (Fig. 4e). Los recesos 30 se forman como domos cilindricos pequeños que penetran el borde cortante 10 y que tienen un eje cilindrico que es aproximadamente perpendicular a la cara de espacio libre 18. El ángulo de corte ß con respecto al plano de inserto 40 es negativo y es de aproximadamente -5° (Fig. 4e). La distancia entre el borde cortante 10 y la línea limitante de los recesos 30 sobre el lado de la altiplanicie es relativamente menor y comprende tan sólo de aproximadamente 20 a 30% de la distancia entre el borde cortante 10 y la línea limitante de altiplanicie 28 en el lado del borde cortante. A fin de evitar la ruptura en la región de las esquinas de inserto 12, especialmente cuando el inserto cortante se emplea como un inserto interno en un taladro sólido, los bordes cortantes 10 se proporcionan en la región de los recesos 30 que están adyacentes por medio de la esquina 12, con un bisel 42 que tiene un ángulo de bisel ? de aproximadamente 20° con respecto al plano de inserto 40 (Figs. 4a y 4d). En la modalidad mostrada en la Fig. 5 los biseles de esquina 42 están colocados entre la esquina interna 12 y solamente uno de los recesos adyacentes 30, en tanto que el borde cortante 10 es formado de una manera de borde afilado entre la esquina 12 y el otro receso 30. En taladros sólidos ajustados con insertos cortantes que están escalonados radialmente con respecto a otro, los insertos cortantes apuntan radialmente hacia el centro del taladro con su esquina biselada y hacia afuera con su esquina de borde afilado. Esto permite el uso de los mismos insertos cortantes como los insertos internos o insertos externos de un taladro sólido, sin pérdida de la calidad de corte a pesar de los biseles de esquina. En principio es posible proporcionar también las regiones de borde cortante que tocan el receso adyacente a la esquina 12 con un bisel hasta el siguiente o subsecuente receso 30. Sin embargo, este bisel no debe ser continuado más allá de cada esquina de borde cortante desafilada adyacente 14. En resumen , puede establecerse lo siguiente: La invención se refiere a un inserto cortante para maquinado con formación de viruta de piezas de trabajo preferiblemente metálicas. El inserto cortante tiene por lo menos un borde cortante 10 en la región de transición entre una cara de inclinación 16 y una cara de espacio libre 18, en donde la cara de inclinación 16 tiene una sección de cara de inclinación plana 20 que se extiende esencialmente paralela con respecto al borde cortante 10 y una pluralidad de recesos en forma de domo que están separados con respecto a cada uno y paralelo al borde cortante 10, que son moldeados en la sección de cara de inclinación 20, y que penetra parcialmente el borde cortante 10. A fin de facilitar un alivio de esfuerzos no disturbado en tanto que se forman virutas rotas cortas, se propone de conformidad con la invención proporcionar una etapa de formación de viruta 24 sobre el lado de los recesos en forma de domo que está opuesto al borde cortante 10, cuya etapa se proyecta más allá de la sección de cara de inclinación y que está delimitado por una línea limitante inferior 26 sobre el lado del borde cortante y por una línea limitante superior 28 lejos del lado del borde cortante que limita las líneas 26, 28 pueden ser vertical o en forma de onda.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un inserto cortante para maquinado con formación de viruta de piezas de trabajo metálicas, que tiene por lo menos un borde cortante (10) limitado por la cara de inclinación (16) y una cara de espacio libre (18), en donde la cara de inclinación (16) tiene una sección de cara de inclinación (20) adyacente al borde cortante (10) que tiene un ángulo de inclinación positivo (a) con relación al plano del inserto cortante y una pluralidad de recesos en forma de domo (30) que están colocados paralelos al borde cortante (10) a una distancia uno de otro, moldeados dentro de la sección de cara de inclinación, limitados por su borde superior con respecto a la sección de cara de inclinación (20) y que penetran parcialmente el borde cortante, en donde se provee una etapa de formación de viruta (24) sobre el lado de los recesos (30) opuesto al borde cortante (10) que se proyecta más allá la sección de cara de inclinación (20), cuya etapa está limitada por una línea limitante inferior sobre el lado del borde cortante y una línea limitante superior lejos del borde cortante y, en donde la cara de inclinación en la región de los recesos en forma de domo (30) tiene un ángulo de inclinación negativo o neutral (ß) con respecto al plano del inserto cortante (40), caracterizado en que los recesos (30) están formados como domos cónicos, cilindricos, elipsoidales o parabólicos que penetran el borde cortante (10) con su línea de superficie inferior que es substancialmente perpendicular a la cara de espacio libre (18).

2. El inserto cortante de conformidad con la reivindicación 1, en donde la sección de cara de inclinación (20) se flexiona en forma cóncava entre el borde cortante (10) y la etapa de formación de viruta (24) en la etapa de dirección de desplazamiento de la viruta y en donde la etapa de formación de viruta (24) se inclina en una forma de borde afilado dentro de una altiplanicie de cara de inclinación central (28) lejos del borde cortante , caracterizado en que la etapa de formación de viruta (24) se flexiona en forma cóncava entre la sección de cara de inclinación (20) y la altiplanicie de cara de inclinación (22) en la dirección de desplazamiento de la viruta y une la sección de cara de inclinación tangencialmente y la altiplanicie de cara de inclinación está colocada sobre el borde cortante.

3. El inserto cortante de conformidad con la reivindicación 1 o 2, que tiene varios bordes cortantes (10) que delimitan un polígono y que son penetrados por los recesos en forma de domo (30), caracterizado en que los bordes cortantes (10) están parcialmente biselados en la región entre los recesos (30) que son adyacentes entre sí por medio de las esquinas del inserto cortante.

4. El inserto cortante de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado en que Tos bordes cortantes (10) están biselados asimétricamente en la región del área de esquina entre la esquina (12) y solamente uno de los recesos adyacentes (30), en donde los bordes cortantes (10) están biselados en continuación del bisel que se extiende desde la esquina (12) en la región entre el receso adyacente a la esquina (12) y el siguiente receso y posiblemente también el siguiente receso (30).

5. El inserto cortante de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que la etapa de formación de viruta (20) opera linealmente o en forma de onda, substancialmente paralela al borde cortante (10) y ya sea tocando los recesos en formas de domo (30) con su líneas limitante (26) en el lado del borde cortante, o estando colocada a una distancia del mismo.

6. El inserto cortante de conformidad con la reivindicación 5, que tiene varios bordes cortantes (10) que delimitan un polígono y que son penetrados por recesos de forma de domo (30), caracterizado en que las líneas limitantes de forma lineal o de onda (26, 28) de la etapa de formación de viruta (24) forman a una distancia desde los bordes cortantes (10) un polígono perfilado de manera similar.

7. El inserto cortante de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que la distancia entre el borde cortante (10) y el borde limitante de los recesos (30) en el lado de la altiplanicie es menor del 50%, preferiblemente 20 a 30% de la distancia entre el borde cortante (10) y el borde de altiplanicie (28) en el lado del borde cortante.

8. El inserto cortante de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que el ángulo de inclinación (ß) en la región de los recesos en forma de domo (30) es 0o hasta -10° en el borde cortante.

9. El inserto cortante de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado en que el ángulo de inclinación (a) de la sección de cara de inclinación cóncava (20) es positivo en el borde cortante y es preferiblemente de 10° hasta 25°.

10. El inserto cortante de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado en que la etapa de formación de viruta (24) con su línea limitante (26) en el lado del borde cortante opera en una manera en forma de onda y/o zig-zag y exhibe preferiblemente una longitud de onda que corresponde a la distancia central de los recesos (30).

11. El inserto cortante de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado en que la etapa de formación de viruta (24) con su línea limitante (26) en el lado del borde cortante se extiende en forma de cuña dentro de las regiones entre los recesos (30) con la punta de la cuña que señala hacia el borde cortante (10).

12. El inserto cortante de conformidad con la reivindicación 10 u 11, caracterizado en que la etapa de formación de viruta (24) con su línea limitante (26) en el lado del borde cortante se extiende en forma de cuña dentro de los recesos con la punta de la cuña que señala hacia el borde cortante y forma el borde superior de los recesos.

13. El inserto cortante de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 , caracterizado en que la etapa de formación de viruta (24) se extiende con su línea limitante (28) lejos del borde cortante de forma de onda y/o de forma de zig-zag substancialmente en fase o en antifáse paralela hacia la línea limitante (26) en el lado del borde cortante.