PT2654995E

PT2654995E - Ferramenta de corte tendo um anel de regulação montado numa haste

Info

Publication number: PT2654995E
Application number: PT118048248T
Authority: PT
Inventors: Gil Hecht
Original assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-11-27
Publication date: 2015-06-30
Also published as: CN103260802A; BR112013012104A2; JP2014505599A; EP2654995A1; KR20130132476A; RU2013134157A; US20120163936A1; ES2539380T3; IL210165A; PL2654995T3; IL210165A0; WO2012085904A1; CN103260802B; KR101620673B1; CA2822356C; EP2654995B1; US8556551B2; RU2572945C2; CA2822356A1; JP5832550B2

Description

DESCRIÇÃO

Ferramenta de corte tendo vim anel de regulação montado numa haste

CAMPO DO INVENTO 0 presente invento refere-se a ferramentas de corte com capacidade de correcção de deslocamento radial

ENQUADRAMENTO DO INVENTO

Estas ferramentas de corte incluem, por exemplo, mandris, máquinas de furar e fresas verticais, tipicamente para maquinar metais. Tipicamente, as ferramentas são mantidas em suportes de ferramenta para fixação a um fuso de accionamento rotativo de uma máquina ferramenta. A maquinagem precisa de uma peça de trabalho por meio de ferramentas de corte rotativa requer um alinhamento preciso do eixo da ferramenta com o eixo de rotação do fuso. 0 deslocamento radial da ferramenta de corte pode dever-se, por exemplo, ao deslocamento axial do eixo da ferramenta relativamente ao eixo de rotação, ou dever-se a erros do ângulo do eixo ao fuso ou da ferramenta em relação ao eixo de rotação do fuso. 0 deslocamento radial leva a ferramenta de corte a rodar de forma excêntrica, o que leva a uma perda correspondente de precisão na peça de trabalho que é maquinada. A arte anterior que abordou o problema da correcção do deslocamento radial inclui, por exemplo, os documentos GB 2356828; US 4,776,734; US 7,165,923; US 7,037,053. As ferramentas de corte da arte anterior com correcção do deslocamento sofrem de um conjunto de desvantagens. Para mencionar apenas alguns, estes são estruturalmente complexos. Alguns requerem dispositivos dedicados de correcção de deslocamento que não podem ser aplicados a ferramentas de corte existentes que não têm capacidade de correcção do deslocamento. Alguns permitem apenas uma correcção do deslocamento para um conjunto finito de direcções radiais discretas. Nalgumas ferramentas de corte da arte anterior, é usado um parafuso para aplicar uma força de deflexão. 0 parafuso tem uma superfície de apoio tronco-cónica que aplica uma tensão de flexão directamente à ferramenta de corte à medida que vai sendo apertado. Consequentemente, a superfície de apoio ficará desgastada devido ao atrito à medida que roda e que aplica simultaneamente uma força de apoio à ferramenta de corte. 0 documento US 5,249,895 A divulga uma ferramenta de corte compreendendo as características do preâmbulo da reivindicação 1. 0 objecto do presente invento consiste em proporcionar uma ferramenta de corte com correcção de deslocamento radial que reduza ou ultrapasse significativamente as desvantagens acima mencionadas.

Um objecto do presente invento consiste também em proporcionar um dispositivo de regulação do deslocamento radial que possa ser implementado em ferramentas de corte existentes que não tenham capacidade de correcção de deslocamento.

SUMÁRIO DO INVENTO

De acordo com o presente invento, é proporcionada uma ferramenta de corte compreendendo: uma haste tendo uma ranhura circunferencial; um anel de regulação fixo de forma amovível à haste ao nível da ranhura, o dito anel de regulação compreendendo: um furo atravessante roscado no qual é aparafusado um parafuso, o parafuso projectando-se para dentro do anel de regulação para engatar na ranhura; um elemento de regulação para engatar a ranhura, o elemento de regulação estando posicionado diametralmente oposto ao furo atravessante roscado e projectando-se para dentro do anel de regulação; e por o parafuso poder rodar no furo atravessante roscado para exercer uma força com direcção exclusivamente radial na ranhura, induzindo assim o deslocamento do elemento de regulação radialmente para dentro, pelo que o elemento de regulação exerce forças com direcção não radial na ranhura, induzindo assim um momento de flexão na haste.

De acordo com algumas formas de realização, a ranhura tem uma parede interior cilíndrica voltada radialmente para fora e duas paredes laterais divergindo radialmente para fora a partir da parede interior.

De acordo com algumas formas de realização, o elemento de regulação tem uma superfície interior voltada para dentro e duas superfícies de bordo estendendo-se para fora a partir da superfície interior e divergindo uma da outra.

De acordo com algumas formas de realização, a ranhura tem uma parede interior cilíndrica voltada radialmente para fora e o parafuso engata na parede interior e em nenhuma outra superfície da ranhura.

De acordo com algumas formas de realização, a ranhura tem duas paredes laterais divergindo radialmente para fora e o elemento de regulação engata as paredes laterais da ranhura e nenhuma outra superfície da ranhura.

De acordo com algumas formas de realização, o elemento de regulação tem uma superfície interior voltada para dentro e duas superfícies de bordo afastando-se da superfície interior e divergindo uma da outra, a ranhura tem uma parede interior cilíndrica voltada radialmente para fora e duas paredes laterais que divergem para fora a partir da parede interior, e em que o elemento de regulação engata as paredes laterais através das superfícies de bordo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A figura 1 e uma vista em perspectiva da ferramenta de corte tendo um anel regulável de acordo com as formas de realização do presente invento; A figura 2 é uma vista parcial explodida da ferramenta de corte ilustrada na figura 1; A figura 3 e uma vista parcial em corte longitudinal da ferramenta de corte ilustrada na figura 1; A figura 4 é uma vista parcial em corte longitudinal da ferramenta de corte ilustrada na figura 1, com o anel de regulação retirado; A figura 5 é uma vista em corte longitudinal do anel de regulação ilustrado na figura 1; e A figura 6 é uma vista em corte da ferramenta de corte ao longo da linha VI-VI da figura 3.

Descrição detalhada do invento

Na descrição seguinte serão descritos vários aspectos do presente invento. Pra efeitos de explicação, são definidas as configurações e detalhes específicos para proporcionar um entendimento exaustivo do presente invento. No entanto, será evidente para quem tem competência na especialidade que o presente invento pode ser posto em prática sem os detalhes específicos aqui apresentados. Além disso, características bem conhecida podem ser omitidas ou simplificadas para não complicar o presente invento. É feita referência em primeiro lugar à figura 1, que mostra uma ferramenta de corte 10 tendo um eixo longitudinal A que passa através das extremidades dianteira e traseira 12, 14 da ferramenta de corte 10. A ferramenta de corte compreende uma haste 16 tendo uma superfície periférica 18 e uma cabeça de corte 20 na extremidade dianteira. Deve entender-se que o formato específico da cabeça de corte 20 não é crítico para o presente invento, pelo que a ferramenta de corte pode ser formada como uma máquina de furar, um mandril ou outra ferramenta. Uma secção da haste na extremidade traseira destina-se a fixação num porta ferramentas. Um anel de regulação 22, para regulação do deslocamento radial, está fixo de forma amovível à haste 16 por meio de um parafuso 24. É chamada agora a atenção para as figuras 2 6. A haste 16 tem uma ranhura circunferencial 2 6 com o anel de regulação 22 fixo de forma amovível à haste 16 na ranhura 26. A ranhura circunferencial 26 tem um parede interior 28 e duas paredes laterais 30. A parede interior 28 tem um formato cilíndrico, e está voltada radialmente para fora. As paredes laterais 30 divergem para fora a partir da parede interior 28 para a superfície periférica 18 da haste 16. As duas paredes laterais 30 formam um ângulo agudo α entre si numa secção em corte longitudinal da haste, tal como está ilustrado na figura 4. O anel de regulação 22 tem uma forma anular, com superfícies periféricas interior e exterior 32, 34 estendendo-se entre superfícies de extremidade opostas 36 voltadas em direcções opostas. A superfície periférica interior 32 define um furo atravessante central 38 no qual está localizada a haste 16 da ferramenta de corte 10. Um furo atravessante roscado 40 estende-se entre as superfícies periféricas interior e exterior 32, 34. O parafuso 24 é apertado no furo atravessante roscado 40 e projecta-se para dentro do anel de regulação 22. O parafuso 24 tem uma superfície de apoio 42 adaptada para engatar a parede interior 28 da ranhura 26 durante a regulação do deslocamento radial da ferramenta de corte 10. Quando o parafuso 24 é apertado no furo atravessante roscado 40 e engata a ranhura 26, o parafuso 24 engata a parede interior 28 da ranhura 26 através da superfície de apoio 42. O parafuso 24 não engata as paredes laterais 30 da ranhura 26 ou qualquer outra superfície da ranhura 26. Como pode ver-se nas figuras desta forma de realização, o anel de regulação 22 é proporcionado com apenas um único furo atravessante 40, e assim apenas um único parafuso 24 é montado no anel de regulação 22 e engata a haste 16.

Um elemento de regulação 44 projecta-se para dentro do anel de regulação 22 a partir da superfície periférica interior 32 na direcção do furo atravessante roscado 40, e é colocado num lado diametralmente oposto ao furo atravessante roscado 40. O anel de regulação 44 tem uma superfície interior 46 voltada para dentro na direcção do furo atravessante roscado 40, e duas superfícies de bordo 48 afastando-se da superfície interior 46 e divergindo uma da outa. A superfície interior 46 está voltada para a superfície de apoio 42 do parafuso 24. As duas superfícies de bordo 48 formam um ângulo agudo entre si em corte longitudinal da haste, como pode ver-se, por exemplo, na figura 5. Quando o anel de regulação 22 está fixo de forma amovível à haste 16 na ranhura 26, e o elemento de regulação 44 engata a ranhura 26, o elemento de regulação 24 engata as paredes laterais 30 da ranhura 26 através das superfícies de bordo 48. O anel de regulação 44 não engata a superfície interior da ranhura 26 ou qualquer outra superfície da ranhura 26. O elemento de regulação 44 e o furo atravessante roscado 40 dividem o anel de regulação 22 em duas metades. O anel de regulação 22 é proporcionado com duas superfícies de apoio 50 que estão voltadas uma para a outra e estão localizadas diametralmente opostas entre si. As superfícies de suporte 50 ressaltam para dentro a partir da superfície periférica interior 32. Uma superfície de suporte 50 está localizada numa metade do anel de regulação 22, e a outra superfície de suporte 50 está localizada na outra metade do anel de regulação 22. Cada superfície de suporte 50 tem um comprimento mínimo Ll que é superior a um comprimento máximo L2 da ranhura.

Numa posição inicial, antes de regular o deslocamento radial da ferramenta de corte 10, o anel de regulação 22 é fixo de forma que pode soltar-se à haste 16 na ranhura 2 6, com a superfície de apoio 42 do parafuso 24 engatando de forma deslizante a parede interior 28 da ranhura 26, e as superfícies de bordo 48 do elemento de regulação 44 engatando de forma deslizante as paredes laterais da ranhura 26. As superfícies de suporte 50 não engatam, de preferência, a superfície periférica 18 da haste 16 na posição inicial. Na posição inicial, o anel de regulação 22 pode rodar continuamente em torno do eixo A, de uma orientação inicial para uma orientação final correspondendo à direcção na qual é requerida a regulação do deslocamento radial. Durante a rotação do anel de regulação 22, a superfície de suporte do parafuso 24 desliza na parede interior 28 da ranhura 26 e a superfície de bordo 48 do elemento de regulação 44 deslizam nas paredes laterais da ranhura 26.

Quando o anel de regulação 22 tiver atingido a orientação final, o parafuso 24 é apertado. À medida que o parafuso 24 é apertado, desloca-se radialmente para dentro, relativamente ao furo atravessante roscado 40, aplica uma força dirigida exclusivamente radialmente FR na ranhura 26, forçando desta forma a zona do anel de regulação 22 em torno do furo atravessante roscado 40, para se deslocar radialmente para fora da haste 16. O parafuso 24 aplica uma força FR numa direcção exclusivamente radial na ranhura 26, um vez que apenas a superfície de apoio 42 do parafuso 24 engata a ranhura 26 e engata apenas a parede interior 28 da ranhura 26. O movimento radialmente para fora da zona do anel de regulação 22 em torno do furo atravessante roscado 40, leva o elemento de regulação 44 a deslocar-se radialmente para dentro ainda mais na ranhura 26. Além disso, as superfícies de suporte 50 irão deslocar-se radialmente para dentro até engatarem a superfície periférica 18 da haste 16. Cada superfície de suporte 50 irá engatar a superfície periférica 18 da haste 16 numa zona adjacente à ranhura 26 e em ambos os lados da ranhura 26. Assim, apertando o parafuso 24, as superfícies de suporte 50 são móveis de uma primeira posição, na qual não engatam a superfície periférica 18 da haste 16, para uma segunda posição na qual engatam a superfície periférica 18 da haste 16. Á medida que o elemento de regulação 44 se desloca radialmente para dentro para a ranhura 26, aplica forças F direccionadas não radialmente na ranhura 26 através do engate da superfícies de bordo 48 do elemento de regulação 44 com as paredes laterais 30 da ranhura 26. As forças F direccionadas não radialmente induzem um momento de flexão na haste 16 à medida que as paredes laterais 30 são afastadas ainda mais adjacentes ao elemento de regulação 44, aumentando assim o ângulo agudo α entre as paredes laterais 30 adjacentes ao elemento de regulação 44. Como resultado do momento de flexão na haste 16, a extremidade dianteira 12 da haste 16 afasta-se radialmente do local original onde estava, ajustando assim o deslocamento radial necessário.

Uma vez que o anel de regulação 42 roda continuamente ao longo de 3602 em torno do eixo A da ferramenta de corte 10, o deslocamento radial pode ser corrigido em qualquer direcção radial. O anel de regulação do presente invento pode ser aplicado a ferramentas de corte que eram fabricadas inicialmente sem um ranhura circunferencial, formando apenas uma ranhura circunferencial adequada, que corresponde em forma e dimensões ao anel de regulação, nas suas hastes. O anel de regulação do presente invento é muito simples em termos de funcionamento. Basta desaparafusar suficientemente o parafuso 24 para permitir que o anel de regulação 22 rode para a posição requerida, e então o parafuso possa ser apertado para corrigir o deslocamento radial. O parafuso 24 do anel de regulação 22 aplica apenas uma força direccionada radialmente FR na ranhura 26 da haste 16 durante a correcção do deslocamento radial da ferramenta de corte 10. Ao contrários de muitos mecanismos de correcção de deslocamento radial da arte anterior, o parafuso 24 do presente invento não provoca directamente o momento de flexão na haste 16. Em muitos mecanismos de correcção de deslocamento radial da arte anterior é usada uma cavilha ou parafuso que tem uma cabeça cónica, e é a cabeça cónica que aplica uma força direccionada não radialmente numa ranhura respectiva na haste para "alargar" a ranhura e criar assim um momento de flexão na haste. Assim, em muito mecanismos de correcção de deslocamento radial da arte anterior, essa parte da cavilha ou parafuso que aplica uma força direccionada não radialmente fá-lo durante a rotação do parafuso. Isto é desvantajoso pelo facto de provocar desgaste da cabeça cónica através do atrito.

Embora o presente invento tenha sido descrito num determinado grau de particularidade, deve entender-se que poderiam ser feitas várias alterações e modificações sem que se afastem do âmbito do invento, tal como está reivindicado, de seguida.

Lisboa, 25 de Maio de 2015.

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Ferramenta de corte (10) compreendendo: uma haste (16) tendo uma ranhura circunferencial (26); um anel de regulação (22) fixo de forma amovível à haste (16) ao nível da ranhura (26), o dito anel de regulação (22) compreendendo: um furo atravessante roscado (40) no qual é aparafusado um parafuso (24), o parafuso (24) projectando-se para dentro do anel de regulação (22) para engatar na ranhura (26); caracterizada por o anel de regulação (24) compreender ainda um elemento de regulação (24) para engatar a ranhura (26), o elemento de regulação (24) estando posicionado diametralmente oposto ao furo atravessante roscado (40) e projectando-se para dentro do anel de regulação (22); e por o parafuso (24) poder rodar no furo atravessante roscado (40) para exercer uma força com direcção exclusivamente radial na ranhura (26), induzindo assim o deslocamento do elemento de regulação (44) radialmente para dentro, pelo que o elemento de regulação (44) exerce forças com direcção não radial na ranhura (26), induzindo assim um momento de flexão na haste (16) .
2. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 1, na qual a ranhura (26) tem uma parede interior cilíndrica (28) voltada radialmente para fora e duas paredes laterais (30) divergindo radialmente para fora a partir da parede interior (28).
3. Ferramenta de corte (10) de acordo com as reivindicações 1 ou 2, na qual o elemento de regulação (44) tem uma superfície interior voltada para dentro (46) e duas superfícies de bordo (48) estendendo-se para fora a partir da superfície interior (46) e divergindo uma da outra.
4. Ferramenta de corte (10) de acordo com a revindicação 1, na qual a elemento de regulação (44) tem uma superfície interior (46) voltada para dentro e duas superfícies de bordo (48) que se estendem da superfície interior (46) e divergindo um da outra.
5. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 1, no qual a ranhura (26) tem uma parede interior cilíndrica (28) voltada radialmente para fora e o parafuso (24) engata na parede interior (28) e nenhuma outra superfície da ranhura (26).
6. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 1, na qual a ranhura (26) tem duas paredes laterais divergindo radialmente para fora (30) e o elemento de regulação (44) engata as paredes laterais (30) da ranhura 6 e nenhuma outra superfície da ranhura (26).
7. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 1, na qual: o elemento de regulação (44) tem uma superfície interior voltada para dentro (46) e duas superfícies de bordo (48) afastando-se da superfície interior (46) e divergindo uma da outra: a ranhura (26) tem uma parede interior cilíndrica (28) voltada radialmente para fora e duas paredes laterais (30) que divergem para fora a partir da parede interior (28), e o elemento de regulação (44) engata as paredes laterais (30) através das superfícies de bordo (48).
8. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 7, na qual o parafuso (24) tem uma superfície de apoio (42) que engata a parede interior (28) da ranhura (26).
9. Ferramenta de corte (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, na qual o anel de regulação (22) compreende duas superfícies de apoio (50) que estão voltadas uma para a outra, estando localizadas diametralmente opostas entre si e ressaltando para dentro a partir da superfície periférica interior (52).
10. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 9, na qual, por aperto do parafuso (24), as superfícies de apoio (50) são móveis de uma primeira posição, na qual não engatam a superfície periférica (18) da haste (16), para uma segunda posição na qual engatam a superfície periférica (18) da haste (16) e na qual cada superfície de suporte (50) engata a superfície periférica (18) da haste (16) numa zona adjacente à ranhura (26) e em ambos os lados da ranhura (26).
11. Ferramenta de corte (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, na qual o anel de regulação (22) compreende duas superfícies de suporte (50) voltadas uma para a outra, estão localizadas diametralmente opostas entre si e ressaltam para dentro a partir de superfície periférica interior (32).
12. Ferramenta de corte (10) de acordo com a reivindicação 11, na qual, por aperto do parafuso (24), as superfícies de apoio (50) são móveis de uma primeira posição, na qual não engatam a superfície periférica (18) da haste (16), para uma segunda posição na qual engatam a superfície periférica (18) da haste (16) e na qual cada superfície de suporte (50) engata a superfície periférica (18) da haste (16) numa zona adjacente à ranhura (26) e em ambos os lados da ranhura (26).
13. Ferramenta de corte 810) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, na qual: apenas um único parafuso (24) está montado no anel de regulação (22) e engata a haste (16). Lisboa, 25 de Maio de 2015.