PT1817127E

PT1817127E - Conjunto de ferramenta de corte e cabeça de corte respectiva

Info

Publication number: PT1817127E
Application number: PT57794281T
Authority: PT
Inventors: Gil Hecht; Daniel Men
Original assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2005-09-18
Publication date: 2013-04-30
Also published as: TW200706286A; KR20070058663A; WO2006046227A1; AU2005298233B2; JP2008517787A; EP1817127B1; US7407350B2; CN101048251A; BRPI0518073A; IL164888A; RU2379160C2; AU2005298233A1; PL1817127T3; ES2410854T3; CA2586463A1; US20060093449A1; EP1817127A1; IL164888A0; NO20072549L; BRPI0518073B1

Description

DESCRIÇÃO

Conjunto de ferramenta de corte e cabeça de corte respectiva

CAMPO DO INVENTO 0 presente invento refere-se a uma ferramenta de corte compreendendo uma cabeça de corte substituível e uma haste na qual a cabeça de corte está montada, para utilização em operações de corte rotativas tais como furação, fresagem e semelhante.

ENQUADRAMENTO DO INVENTO A patente dos EUA n° 5,975,631 revela uma ferramenta de corte rotativa compreendendo uma cabeça de corte acoplada de forma amovível a uma haste, a cabeça de corte e a haste sendo delimitadas por superfícies periféricas de cabeça de corte e de haste correspondendo em forma e dimensões, e tendo bordos de corte numa extremidade dianteira da cabeça de corte. A cabeça de corte tem uma parte de montagem de cabeça de corte na sua extremidade de fuga e a haste de ferramenta tem uma parte de recepção de cabeça de corte numa sua face dianteira. A parte de montagem de cabeça de corte e parte de recepção de cabeça de corte da haste de ferramenta têm, cada uma, pelo menos duas partes de acoplamento delimitadas por superfícies periféricas associadas da cabeça de corte e da haste de ferramenta e correspondendo em forma e dimensões. Cada parte de acoplamento tem uma superfície de base, uma parede de transmissão de binário e uma parede de fixação, a parede de fixação de cada parte de acoplamento de cabeça de corte tendo uma extensão 1 angular inferior a uma distância angular correspondente entre extremidades adjacentes das paredes de fixação de duas partes de acoplamento diferentes de haste de ferramenta. A cabeça de corte e a haste estão acopladas, com vantagem, por meio de um arranjo de acoplamento em forma de cauda de andorinha, proporcionando uma retenção fixa e um acoplamento estável, sem assentar noutros meios de acoplamento, tal como parafusos. Isto simplifica muito a montagem e desmontagem de cabeças de corte na/da haste. No entanto, quando montadas, as partes de acoplamento de cabeça de corte sobrepõem totalmente as partes de acoplamento da haste, o que pode impedir o fornecimento de líquido de arrefecimento aos bordos de corte, e pode exigir a formação de passagens de líquido de arrefecimento através da cabeça de corte.

Para facilitar o arrefecimento e lubrificação desejáveis dos bordos de corte da ferramenta de corte, as cabeças de corte que têm um formato tipo pá podem ser utilizadas, tais como as divulgadas na patente dos EUA n° 4,744,704, patente dos EUA n° 6, 530,728 e Patente dos EUA n° 6, 551,036. As cabeças de corte do tipo pá são normalmente finas, permitindo que partes da haste se estendam para a frente para uma zona adjacente aos bordos de corte, e facilitando o fornecimento de fluido de arrefecimento a essa zona. No entanto, devido à sua menor espessura, alguns meios adicionais de fixação, tal como parafusos, podem ser exigidos e, mesmo então, as forças tangenciais que actuam nos bordos de corte podem deformar, com desvantagem, a haste. A patente EP-A-1273373 refere-se a uma ferramenta rotativa tendo uma cabeça de corte substituível. A ferramenta compreende uma haste tendo uma sede, a qual se destina a receber a cabeça de corte, em que pelo menos uma primeira superfície de suporte 2 da sede e pelo menos uma segunda superfície de suporte da cabeça de corte proporcionam, quer fixação da cabeça de corte na direcção axial da ferramenta, quer a transferência de binário entre a haste e a cabeça de corte. Uma linha de contacto para as superfícies de suporte na posição montada da cabeça de corte forma um ângulo com um raio da ferramenta/ cabeça de corte que atravessa o ponto de intersecção da linha de contacto com a circunferência para o diâmetro total da cabeça de corte e a linha de contacto está situada no lado do raio que segue em primeiro lugar no sentido de rotação da ferramenta. A patente US-A-6109841 refere-se a um engenho de furar para abrir um furo tendo uma profundidade superior a quatro vezes o diâmetro do furo, compreendendo uma haste de furação tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a dita primeira extremidade tem uma haste de fixação para fixação a uma máquina-ferramenta, e uma ferramenta de furação tendo uma extremidade de fixação e uma extremidade de corte, em que a extremidade de fixação está ligada de forma amovível à dita segunda extremidade da dita haste de furação e a dita extremidade de corte compreende dois bordos de corte localizados simetricamente a um eixo longitudinal do engenho de furar. A extremidade de fixação da dita ferramenta de furar compreende dispositivos de accionamento numa periferia radial para receber uma força de accionamento da dita haste de accionamento. Um dispositivo de fixação tem um primeiro elemento na dita segunda extremidade da dita haste de furar e um segundo elemento na dita extremidade de fixação da dita ferramenta de furar para centrar axialmente a dita ferramenta de furar. São proporcionados dispositivos formados complementarmente na dita segunda extremidade da dita haste de 3 furação para receber os ditos dispositivos de accionamento, em que os ditos dispositivos de accionamento podem ser fixos nos ditos dispositivos formados por meio de elementos de fixação que podem ser introduzidos de forma fixa transversalmente ao eixo longitudinal do dito engenho de furar. A dita ferramenta de furar é feita integralmente num material homogéneo compreendendo um metal em pó, metal de diamante, e metais de cerâmica e a dita ferramenta de furar tem um diâmetro em que a dita ferramenta de furar e o dito eixo de furar em conjunto têm um comprimento total que é superior a quatro vezes o dito diâmetro da dita ferramenta de furar.

RESUMO DO INVENTO

De acordo com um aspecto do presente invento, é proporcionada uma ferramenta de corte rotativa compreendendo uma cabeça de corte fixa de forma amovível a uma haste, a cabeça de corte e a haste tendo superfícies exteriores cilíndricas correspondentes e secções de sulco de ataque e de fuga, e um eixo comum de rotação A definindo um sentido da frente para trás e um sentido de rotação R. A cabeça de corte compreende uma parte de corte adjacente a uma face dianteira de cabeça de corte e uma parte de montagem estendendo-se para trás a partir dai, e a haste compreende uma parte de recepção estendendo-se para trás a partir de uma face dianteira da haste. A parte de montagem e a parte de recepção correspondem em forma e dimensões e compreendem cada uma pelo menos duas partes de acoplamento delimitadas pelas superfícies exteriores cilíndricas e por secções de sulco de ataque e de fuga adjacentes, e compreende uma superfície de base plana estendendo-se transversalmente ao eixo de rotação A, uma parede 4 de transmissão de binário estendendo-se globalmente para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica para uma parede interior cilíndrica, e uma parede de fixação estendendo-se para trás a partir da superfície de base e circunferencialmente relativamente ao eixo de rotação A, cada superfície de base compreende uma primeira parte de base estendendo-se globalmente para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica em direcção à parede de fixação, e da parede de transmissão de binário para a secção de sulco de ataque adjacente, e uma segunda parte de base complanar com esta, estendendo-se para dentro a partir da parede interior cilíndrica para a parede de fixação, e circunferencialmente da secção de sulco de ataque adjacente em direcção à primeira parte de base. As partes de fixação das partes de montagem e de recepção engatam uma com a outra, com as suas paredes de fixação, as suas paredes de transmissão de binário, as suas primeiras partes de base e as suas segundas partes de base encostando uma à outra.

De preferência, um canal de descarga disposto em cada superfície de base da haste, separa as primeira e segunda partes de base da haste, e estende-se a partir da primeira parte de base da haste para a parede de fixação da base, e circunferencialmente a partir da secção de sulco de ataque adjacente da haste para a segunda parte de base da haste.

Ainda preferencialmente, uma extensão radial máxima da primeira parte de base RI é superior a uma extensão radial máxima da segunda parte de base R2, e a extensão radial máxima da segunda parte de base R2 é maior ou igual à extensão radial máxima da parede de fixação RF. E ainda preferencialmente, a extensão radial máxima da segunda parte de base da haste R2S é superior à extensão radial máxima da segunda parte de base da cabeça de corte R2H. 5

Tipicamente, um primeiro espaço existe entre as partes interiores cilíndricas opostas da cabeça de corte e da haste.

De preferência, a face dianteira da haste está exposta para a frente e adjacente à face dianteira da cabeça de corte.

Ainda preferencialmente, as paredes de transmissão de binário da cabeça de corte e da haste e as paredes interiores cilíndricas da cabeça de corte e da haste estendem-se para a frente a partir das superfícies de base da cabeça de corte e da haste em direcção às faces dianteiras da cabeça de corte e da haste, respectivamente

Se pretendido, as paredes de transmissão de binário afastam-se a partir da superfície de base numa direcção que se afasta do eixo de rotação A, segundo um ângulo agudo de inclinação.

De preferência, o ângulo de inclinação τ é menor ou igual a 20°.

Geralmente, a parede de transmissão de binário de cada parte de acoplamento forma, num corte transversal perpendicular ao eixo de rotação A adjacente à superfície de base, um ângulo radial de desvio tendo um raio vector que se estende a partir do eixo de rotação A na direcção de um bordo externo na intersecção da parede de transmissão de binário e da superfície exterior cilíndrica.

De preferência, o ângulo radial de desvio é menor ou igual a 5o.

Tipicamente, as paredes de fixação estendem-se de forma coaxial com o eixo de rotação A divergindo radialmente deste, no sentido oposto às superfícies de base.

De preferência, as paredes de fixação estendem-se para trás a partir das superfícies de base para se fundirem numa superfície traseira curva. 6

Ainda preferencialmente, as superfícies traseiras curvas estendem-se para trás curvando-se radialmente para o interior para se fundirem numa face traseira globalmente perpendicular ao eixo de rotação A.

Ainda preferencialmente, quando a cabeça de corte está fixa na haste, existe um segundo espaço entre as superfícies traseiras curvas e as faces traseiras das partes de montagem e recepção.

De acordo com outro aspecto do presente invento, é proporcionada uma cabeça de corte substituível para montagem numa haste de uma ferramenta de corte rotativa tendo um eixo de rotação A definindo um sentido da frente para trás e um sentido de rotação R e compreendendo uma parte de corte de cabeça de corte adjacente a uma face dianteira de cabeça de corte e uma parte de montagem estendendo-se para trás a partir desta. A parte de montagem compreende pelo menos duas partes de acoplamento de cabeça de corte, cada parte de acoplamento de cabeça de corte compreende uma superfície de base plana de cabeça de corte estendendo-se transversalmente ao eixo de rotação A, uma parede de transmissão de binário de cabeça de corte estendendo-se globalmente radialmente para o interior a partir de uma superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte para uma parede interior cilíndrica de cabeça de corte e para a frente a partir da superfície de base de cabeça de corte, e uma parede de fixação de cabeça de corte estendendo-se para trás e circunferencialmente ao longo da superfície de base de cabeça de corte em relação ao eixo de rotação A. Cada superfície de base de cabeça de corte compreende uma primeira parte de base de cabeça de corte estendendo-se globalmente para o interior a partir da superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte para a parede de fixação de cabeça de corte, e a partir da 7 parede de transmissão de binário de cabeça de corte para uma parte de sulco de ataque de cabeça de corte, e uma segunda parte de base de cabeça de corte complanar com a primeira parte de base de cabeça de corte e estendendo-se de forma continua e circunferencial a partir desta em direcção a uma secção de sulco de fuga de cabeça de corte e para o interior a partir da parede interior cilindrica de cabeça de corte para a parede de fixação de cabeça de corte, em que as paredes de transmissão de binário de cabeça de corte e as paredes interiores cilindricas de cabeça de corte se estenderem para a frente a partir da superfície de base da cabeça de corte para a face dianteira de cabeça de corte.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para um melhor entendimento do presente invento, e para mostrar como este pode ser executado na prática, será agora feita referência aos desenhos acompanhantes, nos quais: a figura 1 é uma vista parcial em perspectiva de um engenho de furar de acordo com uma primeira forma de realização do presente invento; a figura 2 é uma vista por cima do engenho de furar ilustrado na figura 1; a figura 3 é uma vista em perspectiva do engenho de furar ilustrado na figura 1; a figura 4 é uma vista por cima da cabeça de corte ilustrada na figura 3; a figura 5 é uma vista por baixo da cabeça de corte ilustrada na figura 3; 8 a figura 6 é uma vista parcial em perspectiva de uma haste do engenho de furar ilustrada na figura 1; a figura 7 é uma vista por cima da haste ilustrada na figura 6; a figura 8 é uma vista lateral do engenho de furar ilustrado na figura 1; a figura 9 é uma vista em corte do engenho de furar ilustrado na figura 1, ao longo da linha IX-IX na figura 8; a figura 10 é uma vista em corte do engenho de furar ilustrado na figura 1, ao longo da linha X-X na figura 2; a figura 11 é uma vista lateral de um engenho de furar de acordo com uma segunda forma de realização do presente invento; a figura 12 é uma vista em corte do engenho de furar ilustrada na figura 11 ao longo da linha XII-XII da figura 11 .

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS 0 presente invento refere-se a uma ferramenta de corte rotativa, e será exemplificada por meio de um engenho de furar. É chamada a atenção em primeiro lugar para as figuras 1 e 2. Um engenho de furar 20 de acordo com uma primeira forma de realização do presente invento compreende uma cabeça de corte substituível 22 e uma haste 24 tendo um eixo comum de rotação A definindo um sentido da frente para trás e um sentido de rotação R. A cabeça de corte 22 e haste 24 têm superfícies cilíndricas exteriores de cabeça de corte e de haste correspondentes e continuas 26, 28 e secções de sulco de ataque e de fuga de cabeça de corte e de haste 30, 32, 34, 36 que, 9 quando o engenho de furar 20 é montado, forma dois sulcos 38, 40 contínuos, de preferência helicoidais, de cabeça de corte e de haste. O engenho de furar 20 tem, assim, uma simetria de rotação de 180° em torno do eixo de rotação A. É chamada agora a atenção para as figuras 3 a 5. A cabeça de corte 22 é feita normalmente num metal duro sólido, tal como carboneto metálico cementado (por exemplo carboneto de tungsténio) e é feita normalmente por prensagem e sinterização do carboneto cementado. A cabeça de corte 22 compreende uma parte de corte 42 adjacente à face dianteira de cabeça de corte 44 e uma parte de montagem 46 formada integralmente com a parte de corte 42 e estendendo-se para trás a partir daí. A parte de corte 42 compreende bordos de corte 48 formados numa intersecção da face frontal de cabeça de corte 44 e cada secção de sulco de ataque de cabeça de corte 30. A parte de corte 42 pode ter qualquer concepção adequada e não será mais descrita aqui, uma vez que não constitui o tema do presente invento. A parte de montagem 4 6 compreende um par de partes de acoplamento de cabeça de corte 50 idênticas. Cada parte de acoplamento de cabeça de corte 50 é delimitada pela superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte 28, e por secções de sulco de ataque e de fuga adjacentes de cabeça de corte 30, 32, e compreende uma superfície de base plana de cabeça de corte 52 que é perpendicular ao eixo de rotação A, e uma parede de transmissão de binário de cabeça de corte 54 que se estende para a frente a partir da superfície de base de cabeça de corte 52 para a face dianteira de cabeça de corte 44, e geralmente radialmente para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica da cabeça de corte 28 para uma parede interior cilíndrica de cabeça de corte 56. A parede interior cilíndrica de cabeça de corte 56 estende-se da superfície de base de 10 cabeça de corte 52 para a face dianteira de cabeça de corte 44 paralela ao eixo de rotação A, e circunferencialmente da parede de transmissão de binário de cabeça de corte 54 para a secção de sulco de ataque adjacente de cabeça de corte 36.

Cada parte de acoplamento de cabeça de corte 50 compreende, além disso, uma parede de fixação de cabeça de corte 58 estendendo-se circunferencialmente em relação ao eixo de rotação A entre secções de sulco de ataque e de fuga de cabeça de corte 30, 32. As paredes de fixação de cabeça de corte 58 têm superfícies cónicas, em forma de cauda de andorinha, que se afastam da superfície de base de cabeça de corte 52 numa direcção que diverqe do eixo de rotação A e coaxialmente com ele para uma superfície traseira curva de cabeça de corte 60. A superfície traseira curva de cabeça de corte 60 estende-se para trás a partir das paredes de fixação de cabeça de corte 58 enquanto curvam radialmente para dentro para se fundirem com uma face traseira comum de cabeça de corte 62 unindo as duas partes de acoplamento de cabeça de corte 50 e estendendo-se perpendicularmente ao eixo de rotação A.

Cada superfície de base de cabeça de corte 52 compreende uma primeira parte de base de cabeça de corte 64 e uma segunda parte de base de cabeça de corte 66, que são contínuas, lisas e complanares. A primeira parte de base de cabeça de corte 64 estende-se geralmente radialmente para fora a partir da parede de fixação de cabeça de corte 58 para a superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte 26, e entre a parede de transmissão de binário de cabeça de corte 54 e a secção de sulco de ataque adjacente de cabeça de corte 30. A segunda parte de base de cabeça de corte 66 estende-se continuamente com e circunferencialmente para fora da primeira parte de base de cabeça de corte 64 para a secção de sulco de ataque 11 adjacente de cabeça de corte 34, e para fora a partir da parede de fixação de cabeça de corte 58 para a parede interior cilindrica de cabeça de corte 56. Uma extensão radial máxima da primeira parte de base RiH da cabeça de corte é superior a uma extensão radial máxima da segunda parte de base de cabeça de corte R_2h que, por seu lado, é maior ou igual a uma extensão radial máxima da parede de fixação de cabeça de corte RFh· É chamada agora a atenção para as figuras 6 e 7. A haste 24 compreende uma parte de recepção 68 estendendo-se para trás a partir de uma face dianteira de haste 70. A parte de recepção 68 compreende partes de acoplamento de haste 72 correspondendo em número, formato e dimensões às partes de acoplamento de cabeça de corte 50. Cada parte de acoplamento de haste 72 é delimitada pela superfície exterior cilindrica de haste 28 e por secções adjacentes de sulco de ataque e de fuga de haste 34, 36 e compreende uma superfície de base plana de haste 74 perpendicular ao eixo de rotação A. A parte de acoplamento de haste compreende ainda uma parede de transmissão de binário de haste 76 estendendo-se para a frente a partir da superfície de base de haste 74 para a face dianteira de haste 70, e globalmente radialmente para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica de haste 28 para uma parede interior cilíndrica de haste 78. A parede interior cilíndrica de haste 78 estende-se para a frente a partir da superfície de base de haste 74 paralela ao eixo de rotação A para a face frontal de haste 70, e circunferencialmente a partir da parede de transmissão de binário de haste 76 para a secção de sulco adjacente de fuga de haste 36.

Cada parte de acoplamento de haste 72 compreende, além disso, uma parede de fixação de haste 80, que se estende circunferencialmente em relação ao eixo de rotação A entre as 12 secções de sulco de ataque e de fuga adjacentes de haste 34, 36. As paredes de fixação de haste 80 têm superfícies cónicas, em forma de cauda de andorinha, que se estendem para fora da superfície de base de haste 74 numa direcção que diverge do eixo de rotação A e co-axialmente com ele para se fundirem com uma superfície traseira curva de haste 82 estendendo-se para trás a partir das paredes de fixação de haste 80 enquanto curvam radialmente para dentro para se fundirem com uma face traseira comum de haste 84 que une as duas partes de acoplamento de haste 72 e se estende perpendicularmente ao eixo de rotação A. A superfície de base de haste 74 compreende uma primeira parte de base de haste 8 6 que se estende radialmente para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica de haste 28 para um canal de descarga de haste arqueado 88 adjacente à parede de fixação de haste 80, enquanto se estende circunferencialmente da parede de transmissão de binário de haste 7 6 para a secção de sulco de ataque adjacente de haste 34. O canal de descarga de haste 88 estende-se radialmente para dentro a partir da primeira parte de base de haste 86 para a parede de fixação de haste 80, e circunferencialmente da secção de sulco de ataque adjacente de haste 34 em direcção à secção de sulco de fuga adjacente de haste 36, ao longo da parede de fixação de haste 80. A segunda parte de base de haste 90 estende-se circunferencialmente do canal de descarga de haste 88 para a secção de sulco de ataque adjacente de haste 36, e radialmente entre a parede interior cilíndrica de haste 78 e a parede de fixação de haste 80. As primeira e segunda partes de base de haste 86, 90 são lisas e complanares. Uma extensão radial máxima da primeira parte de base de haste RiS (ver figura 8) é superior a uma extensão radial máxima da segunda parte de 13 base de haste R2s (ver figura 7) que, por seu lado, é maior ou igual a uma extensão radial máxima da parede de fixação de haste RFs (ver figura 8). A extensão radial máxima da segunda parte de base R2S de haste é superior à extensão radial máxima da segunda parte de base R2h de cabeça de corte como se pode ver melhor na figura 7.

Cada parte de acoplamento de haste 72 compreende uma protrusão de haste 92 estendendo-se axialmente para a frente a partir da superfície de haste de base 74 e tendo uma conduta de fluido de haste 94 aí formada. A protrusão de haste 72 é delimitada pela superfície exterior cilíndrica de haste 28, pela secção de sulco de fuga adjacente de haste 32, pela parede de transmissão de binário de haste 76, pela parede interior cilíndrica de haste 78 e por uma face superior de protrusão de haste voltada para a frente 96. Em conjunto, as duas faces superiores de protrusão de haste 96 formam a face dianteira de haste 70. A conduta de fluido 94 termina numa saída de descarga de fluido voltada geralmente para a frente 98 formada, pelo menos parcialmente, na face superior de protrusão de haste 96.

Genericamente, as primeira e segunda partes de base de haste 86, 90, as paredes de transmissão de binário de haste 76 e as paredes de fixação de haste 80 correspondem, em orientação, às primeira e segunda partes de base de cabeça de corte respectivas 64, 66, paredes de transmissão de binário de cabeça de corte 74 e paredes de fixação de cabeça de corte 58. As paredes de fixação de cabeça de corte e de haste 58, 80 são concebidas para ter um ajuste com aperto entre elas quando a cabeça de corte 22 é fixa à haste 24. O engenho de furar pode ser ajustado de uma posição inicial na qual a cabeça de corte 22 e a haste 24 estão completamente separadas, para uma "posição separada", na qual 14 são colocados em grande proximidade uma com a outra. 0 engenho de furar 20 é montado posicionando a cabeça de corte 22 em frente da haste 24, e forçando a cabeça de corte 22 axialmente para a haste 24, até que a parte de montagem 4 6 esteja localizada na parte de recepção 68. Isto é feito introduzindo as partes de acoplamento de cabeça de corte 50 entre as partes de acoplamento de haste 72, para que cada secção de sulco de ataque de cabeça de corte 30 esteja voltada para a secção de sulco de fuga de haste 36, e a face traseira de cabeça de corte 62 encoste à face traseira de haste 84. A posição assim obtida será referida como uma "posição separada" uma vez que, nesta posição, a cabeça de corte não está fixa à haste. A cabeça de corte 22 é transferida da posição separada para uma posição fixa rodando a cabeça de corte 22 num sentido oposto ao sentido de rotação R do engenho de furar 20, até que as correspondentes paredes de transmissão de cabeça de corte e de transmissão de binário de haste 54, 76 encostem, e as correspondentes paredes de fixação de cabeça de corte e de haste 58, 80 estejam mutuamente engatadas, como se pode ver na figura 8. Na posição fixa, na qual a cabeça de corte 22 é fixa de forma segura pela haste 24, cada primeira parte de base de cabeça de corte 64 é suportada pela primeira parte de base de haste correspondente 86, e cada segunda parte de base de cabeça de corte 66 é suportada pela segunda parte de base de haste correspondente 90. Durante a montagem do engenho de furar 20, o canal de descarga 88 evita o engate prematuro da segunda parte de base de cabeça de corte 66 com a primeira parte de base de haste 8 6, permitindo que a segunda parte de base de cabeça de corte 66 se desloque livremente, sem contacto, ao longo do canal de descarga de haste 88, para que a cabeça de corte e a primeira parte de base de haste 64, 86 entrem em contacto em 15 primeiro lugar, antes do contacto entre a cabeça de corte e a segunda parte de base de haste 66, 90 ser estabelecido, e também o contacto entre a primeira parte de base de haste 86 e a segunda parte de base de cabeça de corte 66 seja evitado, facilitando desta forma um engate fácil e positivo da cabeça de corte 22 e haste 24.

Quando se fixa a cabeça de corte 22 à haste 24, o encosto das primeiras partes de base de cabeça de corte e de haste 64, 86 força a cabeça de corte 22 axialmente para a frente, para que as paredes de fixação de cabeça de corte e de haste 58, 60 engatem mutuamente, para proporcionar auto-fixação e auto-centragem da cabeça de corte 22 na haste 24. Além disso, o engate de travamento mútuo macho-fêmea das paredes de fixação de cabeça de corte e de haste 58, 60 evita que a cabeça de corte 22 se separe da haste 24 quando o engenho de furar 20 é retirado de uma peça de trabalho que está a ser maquinada (não ilustrada). Na posição fixa, existe um primeiro espaço 100 entre a cabeça de corte oposta e as paredes interiores cilíndricas de haste 56, 78 (ver figuras 9 e 10) . O engate mútuo das paredes de fixação 58, 80 cria um segundo espaço 102 entre a correspondente e as superfícies traseiras curvas 60, 82 e faces traseiras 62, 84 da cabeça de corte e da haste. Os primeiro e segundo espaços 100, 102 evitam o atrito desnecessário durante a montagem ou desmontagem da cabeça de corte 22 e haste 24. Assim, a partir da descrição anterior, pode ver-se que a cabeça de corte e a haste podem ser trazidas de uma primeira posição inicial, na qual as duas estão completamente separadas, para uma segunda posição, separada, na qual a cabeça de corte não está fixa à haste, e da posição separada para a uma terceira posição, fixa. 16

Tal como está ilustrado nas figuras 1, 2 e 8 as faces superiores de protrusão de haste 96 estão expostas para frente e adjacentes à face dianteira de cabeça de corte 44, facilitando um eficiente fornecimento de fluido de corte aos bordos de corte 48 e a um fundo de um furo que está a ser aberto (não ilustrado).

Durante uma operação de corte, as forças axiais que actuam nos bordos de corte 48 são suportadas pelo encosto das superfícies de base de cabeça de corte e de haste 52, 74. Um suporte axial amplo para a cabeça de corte 22 é proporcionada pelo encosto das correspondentes primeiras partes de base de haste e de cabeça de corte 64, 86 que se estende para as superfícies exteriores cilíndricas de cabeça de corte e de haste 26, 28. 0 suporte axial aumenta por encosto das correspondentes segundas partes de base de cabeça de corte e de haste 66, 90. Como as primeiras partes de base de cabeça de corte e de haste 64, 86 estão deslocadas angularmente em relação às segundas partes de base de cabeça de corte e de haste 66, 90, o suporte axial adicional oferecido pelo encosto das segundas partes de base de cabeça de corte e de haste 66, 90 facilita a estabilização da cabeça de corte 22 da haste 24 e na prevenção substancial da inclinação da cabeça de corte 22 relativamente à haste 24.

Os componentes tangenciais das forças de corte são opostos pelas paredes de transmissão de binário de haste 76. Para suportar eficientemente os componentes tangenciais de força de corte, as paredes de transmissão de binário 76 estão voltadas radialmente para que as força de reacção aí criadas sejam componentes radiais tão pequenos quanto possíveis. Adicionalmente, as paredes de transmissão de binário de cabeça de corte e de haste 54, 76 são perpendiculares às superfícies 17 de base de cabeça de corte e de haste 52, 74, respectivamente, para minimizar os componentes axiais das forças de reacção com isso criadas.

No entanto, formas de realização diferentes podem compreender uma construção diferente das paredes de transmissão de binário. Um engenho de furar 220 de acordo com uma segunda forma de realização do presente invento está ilustrado nas figuras 11 e 12. Uma vez que o engenho de furar 220 tem muitas caracteristicas que são semelhantes às do engenho de furar 20 de acordo com o presente invento, as caracteristicas semelhantes serão simplesmente referidas abaixo, por meio de números de referência que são acrescentados com 200 em relação aos do engenho de furar 20. O engenho de furar 220 compreende uma cabeça de corte 222 fixa a uma haste 224. A cabeça de corte 222 compreende uma parte de corte 242 adjacente a uma face dianteira de cabeça de corte 244, e uma parte de montagem 246 estendendo-se para trás a partir dai. A parte de corte inclui partes de sulco de ataque e de fuga 230, 232 dos sulcos de cabeça de corte 238 e bordos de corte 248, tal como referido acima. A parte de montagem 246 compreende um par de partes de acoplamento de cabeça de corte idênticas 250. A parte de acoplamento de cabeça de corte 250 compreende uma superfície de base plana de cabeça de corte 252 que é perpendicular ao eixo de rotação A, e uma parede de transmissão de binário de cabeça de corte 254 estendendo-se para a frente a partir da superfície de base de cabeça de corte 252 para a face dianteira de cabeça de corte 244, e para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte 26, para uma parede interior cilíndrica de cabeça de corte 256. A parede interior cilíndrica de cabeça de corte 256 estende-se da superfície de base de cabeça de corte 252 para a face 18 frontal de cabeça de corte 244 paralela ao eixo de rotação A e circunferencialmente da parede de transmissão de binário de cabeça de corte 254 para a secção de sulco de fuga adjacente de cabeça de corte 232. A haste compreende uma parte de recepção 268 que se estende para trás a partir de uma face dianteira de haste 270, A parte de recepção de haste 268 compreende partes de acoplamento de haste 272 correspondendo em número, formato e dimensões às partes de acoplamento de cabeça de corte 250. Cada parte de acoplamento de haste 272 compreende uma superfície de base plana de haste 274 que é perpendicular ao eixo de rotação A, e uma parede de transmissão de binário de haste 276 estendendo-se para a frente a partir da superfície de base de haste 274 para a face dianteira de haste 270, e para dentro a partir da superfície exterior cilíndrica da haste 228 para uma parede interior cilíndrica de haste 278. A parede interior cilíndrica de haste 278 estende-se desde a superfície de base de haste 274 para a face dianteira de haste 270 paralela ao eixo de rotação A, e circunferencialmente da parede de transmissão de binário de haste 276 para uma secção de sulco de fuga adjacente de haste 236 de um sulco de haste 240.

Como se pode ver melhor na figura 11, as paredes de transmissão de binário de cabeça de corte e de haste 254, 276 estendem-se para fora da cabeça de corte e superfícies de base de haste 252 numa direcção que diverge do eixo de rotação A num ângulo agudo de inclinação τ compreendido entre 0o e 20°. Numa forma de realização específica, o ângulo de inclinação τ é de 15°. Como se pode ver melhor na figura 12, a cabeça de corte e as paredes de transmissão de binário de haste 254, 276 formam um ângulo p de desvio radial com um raio vector V estendendo-se do eixo de rotação A para a cabeça de corte e bordos externos 19 de haste 291C, 291S formados numa intersecção das paredes de transmissão de binário de cabeça de corte e de haste 254, 276 e superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte e de haste 226, respectivamente, como se pode ver num corte perpendicular ao eixo de rotação A adjacente às superfícies de base de cabeça de corte e de haste 252. 0 ângulo de desvio radial p pode ter um valor compreendido entre 0o e 5o de ambos os lados do raio vector V para os bordos externos 291C, 291S. Na forma de realização específica, o ângulo de desvio radial é de 1,5°.

Também neste caso, como na primeira forma de realização, um primeiro espaço e um segundo espaço 302 aparecem em lugares análogos, entre a cabeça de corte e a haste.

Embora o presente invento tenha sido descrito com um determinado grau de especificidade, deve entender-se que são possíveis várias alterações e modificações dentro do âmbito do invento tal como está reivindicado de seguida.

Lisboa, 19 de Abril de 2013. 20

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Ferramenta de corte rotativa (20, 220) compreendendo uma cabeça de corte (22, 222) fixa de forma destacável a uma haste (24, 224), a cabeça de corte (22, 222) e a haste (24, 224) apresentando superfícies externas cilíndricas correspondentes (26, 28, 226, 228), secções de sulco de ataque (30, 34, 230, 234) e secções de sulco de fuga (32, 36, 232, 236), e um eixo comum de rotação A definindo um sentido da frente para trás e um sentido de rotação R; a cabeça de corte (22, 222) compreendendo uma parte de corte (42, 242) adjacente a uma face dianteira de cabeça de corte (44, 244) e uma parte de montagem (46, 246) estendendo-se para trás a partir desta; a haste (24, 224) compreendendo uma parte de recepção (68, 268) estendendo-se para trás a partir de uma face dianteira (70, 270) da haste; a parte de montagem (46, 146) e a parte de recepção (70, 270) correspondendo-se pela sua forma e pelas suas medidas, cada uma compreendendo pelo menos duas partes de acoplamento (50, 72, 250, 272) delimitadas pelas superfícies externas cilíndricas (26, 28, 226, 228) e pelas secções de sulco de ataque e de fuga (30, 32, 34, 36, 230, 232, 234, 236); cada parte de acoplamento (50, 72, 250, 272) compreendendo uma superfície de base plana (52, 74, 252, 274) estendendo-se transversalmente em relação ao eixo de rotação A, uma parede de transmissão de binário (54, 76, 254, 276) estendendo- se globalmente para o interior a partir da superfície exterior cilíndrica (26 , 28, 226, 228) para uma parede interior cilíndrica (56 , 78, 256, 1 278), e uma parede de fixação (58, 80, 258, 280) estendendo-se para trás a partir da superficie de base (52, 74, 252, 274) e circunferencialmente em relação ao eixo de rotação A; cada superficie de base (52, 74, 252, 274) compreendendo uma primeira parte de base (64, 86, 264, 286) estendendo- se globalmente para o interior a partir da superficie exterior cilíndrica (26, 28, 226, 228) em direcção à parede de fixação (58, 80, 258, 280) e a partir da parede de transmissão de binário (54, 76, 254, 276) para a secção de sulco de ataque (30, 34, 230, 234) adjacente, e uma segunda parte de base (66, 90, 266, 290) complanar com esta, estendendo-se para o interior a partir da parede interior cilíndrica (26, 28, 226, 228) para a parede de fixação (58, 80, 258, 280), e circunferencialmente a partir da secção de sulco de fuga (32, 36, 232, 236) adjacente em direcção à primeira parte de base (64, 86, 264, 268); e na qual as partes de acoplamento da cabeça de corte (50, 250) e as partes da acoplamento de haste (72, 272) engatam uma com a outra, as suas paredes de fixação (58, 258, 80, 280), as suas paredes de transmissão de binário (54, 254 e 76, 276) as suas primeiras partes de base (64, 264, 86, 286) e as suas segundas partes de base (66, 266, 90, 290) encostando umas contra as outras.
2. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, a qual um canal de descarga (88, 288) disposto em cada superfície de base da haste separa as primeira e segunda partes de base da haste, cada canal de descarga estendendo-se a partir da primeira parte de base da haste 2 para a parede de fixação da base, e circunferencialmente a partir da secção de sulco de ataque adjacente da haste para a segunda parte de base da haste.
3. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual uma extensão radial máxima da primeira parte de base RI é superior a uma extensão radial máxima da segunda parte de base R2.
4. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 3, na qual a extensão radial máxima da segunda parte de base R2 é maior ou igual à extensão radial máxima da parede de fixação RF.
5. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 3, na qual a extensão radial máxima da segunda parte de base da haste R2S é superior à extensão radial máxima da segunda parte de base da cabeça de corte R2H.
6. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual um primeiro espaço (100, 300) existe entre as partes interiores cilíndricas opostas da cabeça de corte e da haste.
7. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual as paredes de transmissão de binário da cabeça de corte e da haste e as paredes interiores cilíndricas da cabeça de corte e da haste se estendem para a frente a partir das superfícies de base da cabeça de corte e da haste em direcção às faces dianteiras da cabeça de corte e da haste, respectivamente. 3
8. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual a face dianteira da haste está exposta para a frente e adjacente à face dianteira da cabeça de corte.
9. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual as paredes de transmissão de binário se afastam a partir da superfície de base numa direcção que se afasta do eixo de rotação A, segundo um ângulo agudo de inclinação τ.
10. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 9, na qual o ângulo de inclinação τ é menor ou igual a 20° .
11. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação I, na qual a parede de transmissão de binário de cada parte de acoplamento forma, num corte transversal perpendicular ao eixo de rotação A adjacente à superfície de base, um ângulo radial de desvio p tendo um raio vector que se estende a partir do eixo de rotação A na direcção de um bordo externo na intersecção da parede de transmissão de binário e da superfície exterior cilíndrica.
12. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação II, na qual o ângulo radial de desvio p é menor ou igual a 5o .
13. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual as paredes de fixação se estendem de forma 4 coaxial com o eixo de rotação A divergindo radialmente deste, no sentido oposto às superfícies de base.
14. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 1, na qual as paredes de fixação se estendem para trás a partir das superfícies de base para se fundirem numa superfície traseira curva (60, 260, 82, 282).
15. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 14, na qual as superfícies traseiras curvas se estendem para trás curvando-se radialmente para o interior para se fundirem numa face traseira (62, 262, 84, 284) globalmente perpendicular ao eixo de rotação A.
16. Ferramenta de corte rotativa de acordo com a reivindicação 15, na qual um segundo espaço (102, 302) existe entre as superfícies traseiras curvas da cabeça de corte e da haste e entre as faces traseiras da cabeça de corte e da haste quando a cabeça de corte é fixa na haste.
17. Cabeça de corte substituível (22, 222) tendo um eixo de rotação A definindo um sentido da frente para trás e um sentido de rotação R e compreendendo uma parte de corte de cabeça de corte (42, 242) adjacente a uma face dianteira de cabeça de corte (44, 244) e uma parte de montagem (46, 246) estendendo-se para trás a partir desta, a parte de montagem compreendendo pelo menos duas partes de acoplamento de cabeça de corte (50, 250); cada parte de acoplamento de cabeça de corte compreendendo uma superfície de base plana de cabeça de corte (52, 252) estendendo-se transversalmente ao eixo de rotação A, uma 5 parede de transmissão de binário de cabeça de corte (54, 254) estendendo-se globalmente radialmente para o interior a partir de uma superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte (26, 226) para uma parede interior cilíndrica de cabeça de corte (56, 256) e para a frente a partir da superfície de base de cabeça de corte, e uma parede de fixação de cabeça de corte (58, 258) estendendo-se para trás e circunferencialmente ao longo da superfície de base de cabeça de corte em relação ao eixo de rotação A; cada superfície de base de cabeça de corte compreendendo uma primeira parte de base de cabeça de corte (64, 2 64) estendendo-se globalmente para o interior a partir da superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte para a parede de fixação de cabeça de corte, e a partir da parede de transmissão de binário de cabeça de corte para uma parte de sulco de ataque de cabeça de corte (30, 230), e uma segunda parte de base de cabeça de corte (66, 226) complanar com a primeira parte de base de cabeça de corte e estendendo-se de forma contínua e circunferencial a partir desta em direcção a uma secção de sulco de fuga de cabeça de corte (32, 232) e para o interior a partir da parede interior cilíndrica de cabeça de corte para a parede de fixação de cabeça de corte; caracterizada por as paredes de transmissão de binário de cabeça de corte (54, 254) e as paredes internas cilíndricas de cabeça de corte (56, 256) se estenderem para a frente a partir da superfície de base da cabeça de corte para a face dianteira de cabeça de corte.
18. Cabeça de corte substituível de acordo com reivindicação 17, na qual uma extensão radial máxima da primeira parte 6 de base de cabeça de corte RiH é superior a uma extensão radial máxima da segunda parte de base de cabeça de corte R-2H ·
19. Cabeça de corte substituível de acordo com a reivindicação 18, na qual a extensão radial máxima da segunda parte de base da cabeça de corte R2H é maior ou igual a uma extensão radial máxima da parede de fixação de cabeça de corte RFH.
20. Cabeça de corte substituível de acordo com a reivindicação 17, na qual as paredes de transmissão de binário de cabeça de corte se estendem a partir da superfície de base da cabeça de corte numa direcção que se afasta do eixo de rotação A, segundo um ângulo agudo de inclinação τ.
21. Cabeça de corte substituível de acordo com a reivindicação 20, na qual o ângulo agudo de inclinação τ é menor ou igual a 20°.
22. Cabeça de corte substituível de acordo com a reivindicação 17, na qual cada parede de transmissão de acoplamento de cabeça de corte forma um ângulo radial de desvio p tendo um raio vector V estendendo-se a partir do eixo de rotação A para um bordo exterior de cabeça de corte na intersecção da parede de transmissão de binário da cabeça de corte e de uma superfície exterior cilíndrica de cabeça de corte adjacente, num corte transversal perpendicular ao eixo de rotação A adjacente à superfície de base de cabeça de corte. 7
23. Cabeça de corte substituível de acordo com a reivindicação 22, na qual o ângulo radial de desvio p é menor ou igual a 20° .
24. Cabeça de corte substituível de acordo com a reivindicação 17, na qual as paredes de fixação de cabeça de corte apresentam superfícies em forma de cauda de andorinha estendendo-se de forma coaxial com, e divergindo radialmente de, o eixo de rotação A, numa direcção oposta às superfícies de base de cabeça de corte. Lisboa, 19 de Abril de 2013. 8