PT3046705T - Pastilha de acabamento rotativa em profundidade compreendendo um arranjo de controlo de apara - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Pastilha de acabamento rotativa em profundidade compreendendo vim arranjo de controlo de apara

CAMPO DO INVENTO A matéria do presente pedido refere-se a uma pastilha para operações de maquinagem, em particular uma pastilha rotativa compreendendo um arranjo de controlo de apara para operações de maquinagem de acabamento em profundidade, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Uma tal pastilha é conhecida a partir do documento US 5 577 867 A.

ENQUADRAMENTO DO INVENTO

Entre as várias publicações que se referem a pastilhas rotativas e aos seus arranjos de controlo de apara, o documento US 4,941,781 descreve um conjunto de arranjos de controlo de apara novos, concebidos para proporcionar uma pastilha configurada para operações de maquinagem de acabamento, intermédia e de desbaste.

No presente pedido, as operações de maquinagem de acabamento são consideradas como tendo uma profundidade de corte compreendida entre 0,3 mm a 2,0 mm, operações de maquinagem intermédia tendo uma profundidade superior a 2,0 mm e inferior a 4,0 mm, e as operações de maquinagem de desbaste tendo uma profundidade superior a 4,0 mm.

Ao contrário da matéria do documento US 4,941,780, a matéria do presente pedido é concebida especificamente para operações de maquinagem em profundidade de acabamento com 1 características adicionais para sobreposição acidental no intervalo de profundidade intermédia adjacente (isto é, até uma profundidade de 3,0 mm).

Um objecto do presente invento consiste em proporcionar um novo e melhor arranjo de controlo de apara.

SUMÁRIO DO INVENTO 0 arranjo de apara de acordo com a matéria do presente pedido foi desenvolvido para proporcionar uma ferramenta com vida útil relativamente grande e um bom desempenho de rectificação no intervalo de profundidade de acabamento e o intervalo de profundidade intermédia adjacente para maquinagem em aço inoxidável, em particular.

De acordo com o presente invento, tal como definido pela reivindicação independente 1, é proporcionada uma pastilha de acabamento rotativa em profundidade compreendendo: primeira e segunda superficies opostas que definem um plano de referência localizado entre estas e estendendo-se paralelamente a estas; uma superfície periférica estendendo-se perifericamente ligada às primeira e segunda superfícies; um primeiro canto definindo, na primeira superfície um raio de canto; uma aresta de corte formada entre a primeira superfície e a superfície periférica, e estendendo-se ao longo do primeiro canto assim como primeira e segunda partes de aresta ligadas a, e estendendo-se a partir de, diferentes lados do primeiro canto; e um arranjo de controlo de apara formado na primeira superfície; o plano de referência definindo: uma direcção ascendente orientada perpendicularmente ao plano de referência em direcção à primeira superfície; uma direcção descendente oposta à direcção ascendente; e um plano bissector perpendicular ao plano de referência e bissectando o primeiro canto; o plano bissector (PB) definindo uma direcção interior orientada para a pastilha e paralela ao plano de referência; o arranjo de controlo de apara sendo simétrico em torno do plano bissector e compreendendo: uma protuberância intermédia; e uma protuberância de acabamento localizada entre a protuberância intermédia e o primeiro canto; a protuberância intermédia compreendendo: primeira e segunda superficies deflectoras intermédias voltadas respectivamente para as primeira e segunda partes de bordo; e uma superfície superior intermédia ligada às primeira e segunda superfícies deflectoras intermédias e estando localizadas mais afastadas do plano de referência do que a aresta de corte; a protuberância de acabamento compreendendo: uma superfície deflectora de acabamento dianteira; uma superfície traseira estendendo-se até à protuberância intermédia; primeira e segunda superfícies de alívio estendendo-se entre a superfície deflectora de acabamento dianteira e a superfície traseira, e voltadas respectivamente para as primeira e segunda partes de bordo; e um pico de acabamento ligado à superfície deflectora de acabamento dianteira, a superfície traseira e as primeira e segunda superfícies de alívio e localizado mais próximo do plano de referência do que a aresta de corte, na qual a superfície deflectora de acabamento dianteira é plana.

Deverá entender-se que, embora cada elemento no arranjo de controlo de apara proporcione uma função desejada, descobriu-se após a concepção e testes de várias concepções diferentes, que determinadas características nos aspectos acima podem ter contribuído para a obtenção de melhores resultados para uma vida útil global no intervalo de profundidade de acabamento em conjunto com um excelente desempenho de desbaste.

Em particular, sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a combinação de existência de uma protuberância de acabamento (o material extra aumentando a resistência estrutural e reduzindo, assim, a formação de aparas nas suas arestas de corte adjacentes) em conjunto com as suas superfícies laterais em relevo ("superfícies em relevo") (o material reduzido proporcionado suficiente espaço para a funcionalidade das arestas de corte a estas adjacentes) foi significativo na obtenção de resultados superiores desta concepção em relação às outras concepções testadas.

Deverá entender-se que o referido acima é um sumário, e que a pastilha da reivindicação independente 1 pode ainda compreender qualquer uma das características descritas abaixo. Especificamente, as características seguintes, quer individualmente, ou em combinação, podem ser aplicáveis à pastilha da reivindicação 1: A. 0 plano de referência pode estar localizado a meio caminho entre as primeira e segunda superfícies. B. Cada uma das primeira e segunda partes de bordo pode ser formada com um recesso côncavo. 0 recesso côncavo pode ser configurado para encaminhar as aparas em direcção às protuberâncias de acabamento e / ou intermédias. Dito de forma diferente, o recesso côncavo pode ser configurado para encaminhar aparas para fora de uma peça de trabalho. C. Pode haver outro arranjo de controlo de apara, de acordo com a matéria da reivindicação 1, formado em cada canto da pastilha na primeira superfície, ou em cada canto da pastilha, quer na primeira, quer na segunda superfície. D. A protuberância intermédia pode afunilar em direcção a uma protuberância de acabamento. Numa vista em planta da superficie superior intermédia, a protuberância intermédia pode afunilar em direcção à protuberância de acabamento. Para além disso, numa tal vista, a protuberância intermédia pode compreender bordos direitos ou côncavos. Este formato pode ser benéfico para proporcionar mais espaço de aparas entre a protuberância intermédia e a aresta de corte. E. Em formas de realização nas quais a pastilha tem um lado duplo, a superficie superior intermédia pode constituir uma parte de uma superficie de encosto. A superficie de encosto pode estender-se ao longo da maior parte da primeira superficie. A superficie de encosto pode compreender partes protuberantes adjacentes a cada bordo negativo. F. A protuberância intermédia pode compreender uma superficie deflectora intermédia dianteira. A superficie deflectora intermédia dianteira pode estender-se numa direcção ascendente e interior relativamente à superficie superior intermédia. G. A protuberância intermédia pode compreender uma ponta de protuberância intermédia. H. Cada superficie de alivio pode ter um formato plano ou convexo numa secção perpendicular a uma parte de bordo associada. Numa secção perpendicular a uma parte de bordo associada, cada superfície de alívio pode estar ligada entre uma superfície com forma côncava e um pico de acabamento. I. Dito de forma diferente, a protuberância de acabamento pode ter um formato piramidal. J. Ao longo de um plano bissector, o arranjo de controlo de apara pode definir uma superfície ligada à aresta de corte e estendendo-se a partir daí para um canal. Um canal para efeitos da especificação e reivindicação significa um ponto mais inferior. A superfície pode estender-se ao longo do comprimento da aresta de corte com uma geometria semelhante à do plano bissector. Ao longo do plano bissector, a superfície pode estender-se desde uma aresta de corte numa direcção descendente e interior para um canal. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a inclinação imediata para baixo e para dentro da superfície (isto é, sem uma primeira superfície neutra que se estende paralelamente a um plano de referência e que desce subsequentemente nas direcções descendente e interior) pode ser benéfica na melhoria do desempenho de desbaste. Ao longo de toda uma aresta de corte, a superfície pode estender-se desde a aresta de corte nas direcções descendente e interior para o canal. K. A superfície deflectora de acabamento dianteira pode estar ligada a um canal ao longo de uma distância inferior a duas vezes o raio de canto a partir de uma intersecção de canto do plano bissector e da aresta de corte. De preferência, a superfície deflectora de acabamento dianteira pode estar ligada ao canal ao longo de uma distância de um único raio de canto a partir da intersecção. Os melhores resultados experimentais foram conseguidos quando a totalidade de uma ligação da superfície deflectora de acabamento dianteira ao canal se encontra dentro de uma distância de um único raio de canto a partir da intersecção. L. Ao longo do plano bissector a superfície deflectora de acabamento dianteira pode estender-se desde um canal até um pico de acabamento, quer na direcção interior apenas, quer nas direcções interior e ascendente. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a superfície deflectora de acabamento dianteira que se estende nas direcções interior e ascendente pode proporcionar um melhor desempenho do que apenas na direcção interior. M. As primeira e segunda superfícies de alívio podem estar localizadas mais afastadas da aresta de corte do que a superfície deflectora de acabamento. N. A distância entre cada uma das primeira e segunda superfícies de alívio e a aresta de corte adjacente a estas (por exemplo, uma distância entre a primeira superfície de alívio e a primeira parte de bordo da aresta de corte) pode aumentar com a maior distância entre a superfície deflectora de acabamento dianteira e a dita cada uma das primeira e segunda superfícies de alívio. O. As primeira e segunda superfícies de alívio podem ter um formato alongado. P. Numa vista em planta de uma primeira superfície (por exemplo, figura 2 ou 4A) , as primeira e segunda superfícies de alívio podem estar ambas localizadas entre o plano bissector e um plano de alívio respectivo. Cada plano de alívio pode ser perpendicular a um plano de referência e passar através de uma interseção de canto do plano bissector e a aresta de corte. Cada plano de alívio pode formar um ângulo de alívio menor com o plano bissector do que um ângulo de bordo formado entre o plano bissector e um plano de bordo que se estende perpendicular a uma parte de bordo associada. Numa vista em planta da primeira superfície, as primeira e segunda superfícies de alívio podem estar ambas localizadas entre o plano bissector e um plano de alívio respectivo. Cada plano de alívio é perpendicular ao plano de referência e passa através de uma intersecção de canto do plano bissector e da aresta de corte. Cada plano de alívio pode formar um ângulo de alívio inferior com o plano bissector do que um ângulo de bordo formado entre o plano bissector e um plano de bordo que se estende perpendicularmente a uma parte de bordo associada. Acredita-se que os ângulos de alívio entre 152 e 452 são exequíveis, e acredita-se que os ângulos de alívio entre 202 e 302 proporcionam melhores resultados. Q. Ao longo do plano bissector, um ângulo de inclinação (isto é, medido entre uma superfície e um plano de referência PR) pode estar compreendido entre 52 e 252. 0 ângulo de inclinação ao longo de toda a aresta de corte pode estar compreendido entre 52 e 252. De preferência, o ângulo de inclinação no plano bissector e / ou ao longo de toda a aresta de corte pode estar compreendido entre 122 e 202. Tendo em vista os resultados experimentais, acredita-se que o intervalo mais preferido para ângulo de inclinação no plano bissector e / ou ao longo de toda a aresta de corte está compreendido entre 122 e 202. Deverá entender-se que, embora este último intervalo possa proporcionar os melhores resultados de desempenho de rectificação, resultaria num desempenho inaceitável se usado numa operação de maquinagem de desbaste em profundidade. Um aumento de um ângulo de inclinação positivo pode ser benéfico para a maquinagem a menores profundidades, mas prejudicial para profundidades maiores. Por exemplo, um ângulo de inclinação de 52 pode proporcionar resultados aceitáveis para operações de acabamento e profundidade intermédia, mas resultados mais pobres para operações de desbaste em profundidade, e descobriu-se que um ângulo de inclinação de 122 proporciona mesmo melhores resultados para operações de acabamento até profundidade intermédia, mas é espectável que resulte num desempenho inaceitável se usado numa operação de desbaste em profundidade. 0 ângulo de inclinação acima mencionado pode existir ao longo de toda a aresta de corte. R. A pastilha pode compreender um canto adicional adjacente a outro canto e formado com uma aresta de corte adicional. A pastilha pode ainda compreender um ângulo de inclinação negativo formado ao longo de uma primeira superfície e uma superfície periférica e entre arestas de corte dos cantos. Dito de forma diferente, pode haver um bordo de ângulo de inclinação negativo ligando duas partes de bordo de uma pastilha. Deverá entender-se que, embora um bordo de ângulo de inclinação negativo possa ser benéfico na redução da martelagem de aparas, uma tal caracteristica pode levar a pastilha a ter um desempenho inaceitável se usado numa operação de desbaste em profundidade. S. A pastilha pode compreender primeira e segunda superfícies guia ligadas à protuberância intermédia e estendendo-se a partir daí na direcção descendente, assim como, respectivamente, em direcção às primeira e segunda partes de bordo (por exemplo, a primeira superfície guia intermédia que se estende para baixo e em direcção à primeira parte de bordo). Cada uma das primeira e segunda superfícies guia intermédias pode fazer parte de uma respectiva primeira e segunda protuberâncias guia. Cada protuberância guia pode compreender uma ponta (ou "ponta de protuberância guia"). Cada superfície guia intermédia pode ser uma superfície de uma protuberância guia em forma de cunha. Cada protuberância guia pode compreender um pico guia. Cada superfície guia intermédia pode estender-se para baixo a partir de um pico guia associado. T. Para evitar o redireccionamento de aparas de volta para uma peça de trabalho de onde vieram, as primeira e segunda superfícies guia intermédias podem estar afastadas de cada uma de uma parte de bordo adjacente a estas. Mais precisamente, cada ponta de protuberância guia e a ponta de protuberância intermédia podem estar afastados de uma mesma parte de bordo em distâncias iguais. U. A ponta da protuberância guia e ponta de protuberância intermédia estão afastadas de uma mesma parte de bordo adjacente em distâncias iguais. V. Uma distância Dl é definida desde uma intersecção de canto de um plano bissector e uma aresta de corte até uma das primeira e segunda superfícies guia intermédias, e uma distância D2 é definida desde a mesma intersecção de canto até um ponto mais próximo na superfície deflectora intermédia dianteira 42. A distância Dl está compreendida entre três e cinco vezes a distância D2 (3D2 ^ Dl < 5 -D2) . W. Uma distância D3 é definida desde uma intersecção de canto de um plano bissector e uma aresta de canto para uma das primeira e segunda superfícies guia intermédia, medidas paralelamente a uma parte de bordo associada, e uma distância paralela D4 é definida como o comprimento global de um bordo de pastilha entre tais intersecções de canto. De preferência, 1/8 D4 ^ D3 ^ 1/3 - D4.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para um melhor entendimento da matéria do presente invento, e para mostrar como este pode ser executado na prática, será feita agora referência aos desenhos acompanhantes, nos quais: A figura 1 é uma vista em perspectiva superior de uma pastilha de acordo com a matéria do presente pedido; A figura 2 é uma vista em planta de uma primeira superfície da pastilha na figura 1; A figura 3 é uma vista em corte ao longo da linha 3-3 na figura 2; A figura 4 é uma vista ampliada de uma parte localizada numa parte inferior esquerda da pastilha na figura 2; A figura 4B é uma vista em perspectiva superior da parte na figura 4A; A figura 5A é um corte transversal esquemático da primeira superfície ao longo da linha 5A na figura 2; A figura 5b é um corte transversal esquemático da primeira superfície ao longo da linha 5B na figura 2; A figura 5C é um corte transversal esquemático da primeira superfície ao longo da linha 5C na figura 2; e A figura 6 é uma fotografia de resultados experimentais.

DESCRIÇÃO DETALHADA É feita referência às figuras 1 a 3, que ilustram uma pastilha de acabamento rotativa em profundidade 10 para operações de maquinagem. A pastilha 10 é feita, tipicamente, num material extremamente duro e resistente ao desgaste, tal como carboneto cementado, que por prensagem de forma e então sinterização de pós de carboneto num ligante, quer através de processos de moldagem por injecção de pó.

Como está ilustrado na figura 3, a pastilha 10 pode compreender primeira e segunda superfícies opostas 12, 14, e uma superfície periférica estendendo-se perifericamente 16, ligada às primeira e segunda superfícies 12, 14. As primeira e segunda superfícies 12, 14 podem definir um plano de referência PR localizado a meio caminho entre estas e estendendo-se paralelamente a estas. O plano de referência PR pode definir uma direcção ascendente D0 dirigida perpendicularmente ao plano de referência PR em direcção à primeira superficie 12; e uma direcção descendente Dd oposta à direcção ascendente D0. Deverá entender-se que o plano de referência PR é usado apenas para definir a orientação das direcções ascendente e descendente D0, Dd e não representa um ponto de partida deste. A pastilha 10 compreende pelo menos um canto 18A, 18B, 18C, 18D. A pastilha 10 compreende pelo menos um arranjo de controlo de apara 20 associado ao canto 18A e à primeira superficie 12. A menos que referido de outra forma, a descrição seguinte refere-se apenas a um arranjo de controlo de apara (isto é, o arranjo designado com o número "20"), no entanto deverá entender-se que cada canto da pastilha 10, em cada uma, ou em ambas as primeira e segunda superfícies 12, 14, pode ter um arranjo de controlo de apara correspondente. Em qualquer caso, no presente exemplo a pastilha 10 tem um arranjo de controlo de apara correspondente em cada canto desta e nas primeira e segunda superfícies de cada canto, isto é, oito destes arranjos. Deverá também entender-se que a primeira superfície 12 (e a segunda superfície 14, no exemplo ilustrado) é uma superfície inclinada, sobre a qual correm as aparas (não ilustradas) cortadas de uma peça de trabalho cortada (não ilustrada). Deverá entender-se que a superfície periférica 16 constitui uma superfície de alívio da pastilha 10.

Com referência à figura 4A, o canto 18A pode definir um raio de canto Rc. Mais precisamente, o raio de canto Rc é um raio de um circulo inscrito Ci do canto 18A numa vista em planta da primeira superfície 12. A figura 2 ilustra um plano bissector PB que é perpendicular ao plano de referência PR e que bissecta o canto 18A (isto é, dividindo o canto 18A em metades iguais) . 0 arranjo de controlo de apara 20 pode ser, de preferência, simétrico em torno do plano bissector PB. O plano bissector PB define uma direcção interior (figuras 2, 3) que está voltada para dentro para a pastilha 10 e é paralela ao plano de referência PR.

Com referência também à figura 4B, uma aresta de corte 22 é formada entre a primeira superfície 12 e a superfície periférica 16. Mais precisamente, a aresta de corte 22 pode compreender primeira e segunda sub-arestas de corte 22A, 22B, localizadas respectivamente ao longo das primeira e segunda partes de bordo 24A, 24B, e uma terceira sub-aresta de corte 22C estendendo-se ao longo do canto 18A e ligada às primeira e segunda sub-arestas de corte 22A, 22B. Os primeiro e segundo pontos de ligação 26A, 26B (figura 4A) da terceira sub-aresta de corte 22C e primeira e segunda sub-arestas de corte 22A, 22B que estão localizadas onde a curvatura do canto 18A passa para as primeira e segunda partes de bordo 24A, 24B direitas (numa vista em planta da primeira superfície).

Características correspondentes de diferentes cantos são identificadas com um carácter de referência comum, e acrescentados com um ou mais apóstrofes (por exemplo uma segunda sub-aresta de corte do canto 18B é identificada como 22B').

Chamando a atenção para a figura 1, entre cantos adjacentes, por exemplo os cantos designados 18A e 18B, pode haver um bordo de ângulo inclinado negativo 28 formado na primeira superficie 21 e a superficie periférica 16 e entre arestas de corte 22A, 22B' dos cantos 18A, 18B.

Cada aresta de corte 22 pode terminar num ponto afastado do bordo de ângulo inclinado negativo 28.

Ao longo de cada uma das primeira e segunda partes de bordo 24A, 24B pode formar-se um recesso côncavo 30A, 30B numa vista lateral ou numa vista lateral em perspectiva desta (figura 4B). A pastilha 10 pode ser configurada para ser fixa a uma ferramenta através de um parafuso (não ilustrado) por exemplo sendo formado com um furo atravessante 32. O furo atravessante 32 pode estar localizado no centro da pastilha 10. O furo atravessante 32 pode abrir para as primeira e segunda superfícies 10, 12.

Um eixo de pastilha Ατ pode estender-se através do centro da pastilha 10. O eixo de pastilha Az pode estender-se através do centro do furo atravessante 32. O eixo de pastilha Ai pode ser perpendicular ao plano de referência PR.

Com referência à figura 1, o arranjo de controlo de apara 20 pode compreender uma protuberância intermédia 34 e uma protuberância de acabamento 36 localizada entre a protuberância intermédia 34 e o canto 18A. O arranjo de controlo de apara 20 pode também compreender primeira e segunda superfícies intermédias 36A, 36B. A protuberância intermédia 34 pode ser configurada para controlar aparas (não ilustradas) durante operações de corte de profundidade intermédia. As primeira e segunda superfícies guia intermédias 36A, 36B podem ser configuradas para guiar as aparas durante operações de corte de profundidade intermédia para a protuberância 34.

De forma semelhante, a protuberância de acabamento 36 pode ser configurada para controlar aparas (não ilustradas) durante operações de corte de acabamento em profundidade. A protuberância intermédia 34 pode compreender primeira e segundas superficies deflectora intermédia 38A, 38B, voltadas respectivamente para as primeira e segunda partes de bordo 24A, 24B, uma superfície superior intermédia 40 ligada às primeira e segunda superficies deflectoras intermédias 38A, 38B e uma superfície deflectora intermédia dianteira 42.

Como pode ver-se na figura 2, a protuberância intermédia 34 pode afunilar em direcção à protuberância de acabamento 36. A seta 41 indica uma zona onde a protuberância intermédia 34 tem uma ligeira concavidade.

No presente exemplo, uma vez que a pastilha 10 tem um lado duplo, a superfície superior intermédia 40 pode constituir uma parte de uma superfície de encosto 44 para montagem da pastilha 10 numa ferramenta (não ilustrada). Mais especificamente, a pastilha 10 pode ser configurada para a sua montagem apenas através da superfície de encosto 44. Assim, a superfície de encosto 44 pode ser esmerilada. A superfície de encosto 44 pode estender-se ao longo da maior parte da primeira superfície 12. Para aumentar a zona de montagem da superfície de encosto 44, esta pode compreender ainda partes 46 protuberantes adjacentes a cada bordo negativo 28.

As primeira e segunda superfícies guia intermédias 36A, 36B podem ser ligadas à protuberância intermédia 34 e podem estender-se a partir daí na direcção descendente Dd, assim como respectivamente em direcção às primeira e segunda partes de bordo 22A, 22B. A primeira superfície guia intermédia 36A pode estar voltada para a segunda parte de bordo 24B, e a segunda superfície guia intermédia 36B pode estar voltada para a primeira parte de bordo 24A.

Cada superfície guia intermédia 3 6A, 3 6B pode ser uma superfície com uma protuberância guia em forma de cunha 48A, 48B. Cada protuberância guia 48A, 48B pode ainda compreender um pico guia 50A, 50B.

Para evitar o redireccionamento de aparas de volta para uma peça de trabalho de onde vieram, cada uma das primeira e segunda superfícies guia intermédias 36A, 36B pode ser afastada da parte de bordo correspondente 24A, 24B adjacente a esta. De preferência, cada ponta (isto é, primeira ou segunda ponta guia 52A, 52B, figura 2) das protuberância guia 48A, 48B pode estar afastada da parte de bordo adjacente a esta na mesma distância que uma ponta intermédia 54 (figura 4A) da protuberância intermédia 34, para permitir que uma apara chegue a ambas as pontas (por exemplo 52A, 54 aproximadamente ao mesmo tempo.

Dito de forma diferente, pode ver-se, por exemplo na figura 2, que uma primeira distância de espaçamento LI (da ponta intermédia 54 até à primeira parte de bordo 24A) tem a mesma dimensão que uma segunda distância de espaçamento L2 (da primeira ponta guia 52A até à primeira parte de bordo 24A).

As primeira e segunda superfícies guia intermédias 36A, 36B estão a uma distância Dl (figura 2) de uma intersecção de canto 5 6 do plano bissector PB e da aresta de corte 22. Um ponto mais próximo de um ponto mais próximo na superfície deflectora intermédia 42 pode estar a uma distância D2 (figura A) da intersecção de canto 56. A dimensão da distância Dl está compreendida, de preferência, entre três e cinco vezes a distância D2 (3D2 ^ Dl ^ 5D2).

Uma distância D3 (referente ao canto 18B na figura 2, apenas para facilidade de visualização) é definida a partir da intersecção de canto associada 56' e a primeira superfície guia associada 3 6a' , que é medida paralelamente à parte de bordo associada 24B' . Uma distância paralela D4 é definida como o comprimento global de um bordo de pastilha entre intersecções de canto adjacentes 56, 56' (isto é, intersecções dos bissectores e arestas de corte. De preferência, 1/8D4 < D3 ^ 1/3D4. Deverá entender-se que a redução da distância de uma superfície guia a partir de um canto, em comparação com o comprimento global do lado da pastilha, pode permitir que mais área seja concebida como parte de uma superfície de encosto, podendo assim contribuir para a estabilidade da pastilha.

Chamando a atenção para as figuras 4A e 4B, a protuberância de acabamento 36 pode compreender uma superfície deflectora de acabamento dianteira 58, uma superfície traseira 60, primeira e segunda superfícies de alívio 62A, 62B estendendo-se a partir da superfície deflectora de acabamento dianteira 58 até à superfície traseira 60 e um pico de acabamento 64. O arranjo de controlo de apara 20 pode ainda definir uma superfície 66 ligada à aresta de corte 22 e estendendo-se daí para um canal 68. A superfície deflectora de acabamento dianteira 58 pode estar ligada ao canal 68. A ligação da superfície deflectora de acabamento dianteira 58 pode ser feita entre as primeira e segunda extremidades inferiores 70A, 70B da superfície deflectora de acabamento dianteira 58 e ao longo de uma aresta inferior deflectora de acabamento 70C que se estende entre as primeira e segunda extremidades inferiores 70A, 70B. A superfície traseira 60 pode estender-se entre o pico de acabamento 64 e a protuberância intermédia 34. Mais precisamente, a superfície traseira 60 pode estender-se até à superfície deflectora intermédia dianteira 42.

As primeira e segunda superfícies de alívio 62A, 62B podem estender-se desde a superfície deflectora de acabamento dianteira 58 até à superfície traseira 60, e podem estar voltadas, respectivamente, para as primeira e segunda partes de bordo 24A, 24B. Deverá entender-se que quando se refere que as superfícies de alívio "estão voltadas" para as partes de bordo, isto significa que numa vista em planta, usando a primeira superfície de alívio 62A como um exemplo, a primeira superfície de alívio 62A está voltada para a primeira parte de bordo 24A, isto é, geralmente na direcção da seta 72. Para explicar, quer haja ou não uma curvatura das superfícies de alívio, por exemplo direccionando a seta 72 num sentido tridimensional "por cima" da primeira parte de bordo 24A (isto é, fora da página na figura 4) isto é ainda considerado como estando voltado para a primeira parte de bordo 24A (isto é, na vista em planta) . Uma superfície voltada para a direcção da seta 74, isto é, em direcção à terceira sub-aresta de corte 22C, por exemplo formada num formato convexo ou de outra forma não em relevo (isto é, na vista em planta) não seria considerado como estando voltado para uma parte de bordo. Estes formatos convexos ou não em relevo podem reduzir indevidamente a área entre a primeira parte de bordo 24A e a protuberância de acabamento 36, resultando assim numa maquinagem menos efectiva.

No entanto, num corte transversal, ou vista lateral em perspectiva semelhante à ilustrada na figura 4B, cada superfície de alívio 62A, 62B pode ter um formato plano ou convexo.

Cada superfície de alívio 62A, 62B pode estar ligada entre uma superfície com formato côncavo 7 6A, 7 6B e o pico de acabamento 64.

As superfícies de alívio 62A, 62B podem estar localizadas mais afastadas do que a superfície deflectora de acabamento dianteira 58 da aresta de corte 22. Por exemplo, a primeira extremidade inferior 70A está ilustrada como estando a uma distância 78A da aresta de corte 22, enquanto que cada distância seguinte da primeira superfície de alívio 62A à aresta de corte 22 designada 78B, 78C e 78D está ilustrada como sendo progressivamente maior e todas são maiores do que a distância 78A.

Numa vista em planta de uma primeira superfície (por exemplo a figura 2, referente ao arranjo de controlo de apara no canto 18B para facilidade de visibilidade apenas), as primeira e segunda superfícies de alívio 62a' ' , 62B'' podem estar ambas localizadas entre o plano bissector PB" e um plano de alívio respectivo PR" . O plano de alívio PR" pode ser perpendicular ao plano de referência PR e passar através de uma intersecção de canto 56' ' do plano bissector PB" e aresta de corte 22''. O plano de alívio PR" pode também passar através do ponto mais exterior da superfície deflectora de acabamento dianteira 58' ' (por exemplo, a primeira extremidade inferior 70A'') . Cada plano de alívio PR" pode formar um ângulo em relevo menor CC' ' com o plano bissector PB" do que um ângulo de bordo β'' formado entre o plano bissector PB" e um plano de bordo PE" que se estende perpendicularmente a uma parte de bordo associada 24A''.

Na figura 5A, que ilustra um corte ao longo do plano bissector PB, estão também ilustrados primeiro e segundo planos paralelos PBi, PB2 que são paralelos ao plano de referência PR.

Mais precisamente, o primeiro plano paralelo PBi intersecta a terceira sub-aresta de corte 22C e o segundo plano paralelo PB2 intersecta a superfície superior intermédia 40.

Começando na terceira sub-aresta de corte 22C, a superfície 66 estende-se nas direcções descendente e interior Di e D0 até ao canal 68. Dito de forma diferente, a terceira sub-aresta de corte 22C tem um ângulo de inclinação positivo. Descobriu-se um melhor desempenho com a superfície estendendo-se nestas direcções do que com uma superfície que primeiro se estende paralelamente ao primeiro plano paralelo PBi e então se inclina subsequentemente nas direcções descendente e interior Di, D0. Toda a aresta de corte 22 tem um ângulo de inclinação positivo. Os valores preferidos para o ângulo de inclinação Ari no bissector são de 152, numa secção de 0,5mm (AR2, figura 5B) é de 13Q e numa secção de 1,5 mm (AR3, figura 6C) é de 16s. Estes pontos são assinaláveis uma vez que correspondem às profundidades de corte desejadas para a pastilha 10. Tal como referido acima, as distâncias afastadas da secção de 1,5 mm não têm de ter um ângulo de inclinação positivo, uma vez que não se destinam a ser usados para maquinagem, e podem mesmo ser negativos para maiores benefícios. A superfície deflectora de acabamento dianteira 58 pode estender-se a partir do canal 68 para o pico de acabamento 64, quer nas direcções interior, quer ascendente Di, D0, tal como está ilustrado. De referir que, mesmo que a superfície deflectora de acabamento dianteira 58 se estendesse na direcção interior Di, pode ainda haver um pico de acabamento, uma vez que as outras áreas adjacentes ao pico podem ser menores do que o canal 68. A figura 6 ilustra as aparas produzidas a partir de resultados experimentais de uma pastilha de acordo com a matéria do presente pedido. O eixo horizontal mostra uma velocidade de alimentação (f) a 0,05, 0,08, 0,1, 0,15, 0,2 e 0,3 milímetros por rotação (mm/rotação). O eixo vertical mostra uma profundidade de corte (Ap) de 0,15, 0,3, 0,5, 1, 1,5, 2 e 3 mm.

Embora não ilustrado, a rectificação a um AP baixo (0,5 mm) foi também documentado após 8, 16, 24, e 32 minutos de maquinagem.

Tal como ilustrado pela linha a tracejado, a área de desempenho alvo destinava-se a uma velocidade de alimentação de 0,08 a 0,2 mm por rotação numa profundidade de 0,3 a 1,5 mm. 0 teste foi executado sob as seguintes condições (material de trabalho: SUS316L, Vc=150 m/min, húmido, designação CNMG 431, critério de sucesso: comprimento da apara L < 100 mm).

Tal como ilustrado na figura 6, as aparas com dimensão adequada foram produzidas mesmo fora do intervalo desejado (delimitado pela linha a tracejado) tal como ilustrado dentro da linha a cheio grossa, isto é, ligeiramente para o intervalo de profundidade média adjacente.

Fora das várias concepções desenvolvidas e testes paralelos de uma pastilha de um concorrente líder no mercado, o arranjo de controlo de apara 20 do presente pedido produziu os melhores resultados globais dos critérios de vida útil da ferramenta e rectificação em Ap =0,5 mm e 1,5 mm.

Lisboa, 25 de Setembro de 2017.

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Pastilha de acabamento rotativa em profundidade (10) compreendendo: primeira e segunda superficies opostas (12, 14) que definem um plano de referência (PR) localizado entre estas e estendendo-se paralelamente a estas; uma superfície periférica estendendo-se perifericamente (16) ligada às primeira e segunda superficies (12, 14); um primeiro canto (18) definindo, na primeira superfície (12) um raio de canto (Rc) ; uma aresta de corte (22) formada entre a primeira superfície (12) e a superfície periférica (16), e estendendo-se ao longo do primeiro canto (18A) assim como uma primeira e segunda partes de aresta (24A, 24B) ligadas a, e estendendo-se a partir de, diferentes lados do primeiro canto (18); e um arranjo de controlo de apara (20) formado na primeira superfície (12); o plano de referência (PR) definindo: uma direcção ascendente (D0) orientada perpendicularmente ao plano de referência (PR) em direcção à primeira superfície (12); uma direcção descendente (Dd) oposta à direcção ascendente (D0) ; e um plano bissector (PB) perpendicular ao plano de referência (BR) e bissectando o primeiro canto (18); o plano bissector (PB) definindo uma direcção interior (Di) orientada para a pastilha (10) e paralela ao plano de referência (PR) ; o arranjo de controlo de apara (20) sendo simétrico em torno do plano bissector (PB) e compreendendo: uma protuberância intermédia (34); e uma protuberância de acabamento (36) localizada entre a protuberância intermédia (34) e o primeiro canto (18) ; a protuberância intermédia (34) compreendendo: primeira e segunda superficies deflectoras intermédias (38A, 38B) voltadas respectivamente para as primeira e segunda partes de bordo (24A, 24B); e uma superfície superior intermédia (40) ligada às primeira e segunda superfícies deflectoras intermédias (38A, 38B) e estando localizadas mais afastadas do plano de referência (PR) do que a aresta de corte (22); a protuberância de acabamento (36) compreendendo: uma superfície deflectora de acabamento dianteira (58) ; uma superfície traseira (60) estendendo-se até à protuberância intermédia (34); primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) estendendo-se entre a superfície deflectora de acabamento dianteira (58) e a superfície traseira (60) , e voltadas respectivamente para as primeira e segunda partes de bordo (24A, 24B); e um pico de acabamento (64) ligado à superfície deflectora de acabamento dianteira (58), a superfície traseira (60) e as primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) e localizado mais próximo do plano de referência (PR) do que a aresta de corte (22); caracterizada por: a superfície deflectora de acabamento dianteira (58) ser plana.
2. 2. Pastilha (10) de acordo com a reivindicação 1, na qual: ao longo do plano bissector (PB) , o arranjo de controlo de apara (20) define ainda uma superfície (66) ligada à aresta de corte (22) e estendendo-se a partir daí até um canal (68); e a superfície deflectora de acabamento dianteira (58) está ligada ao canal (68) ao longo de uma distância inferior ao dobro do raio de canto (Rc) desde a intersecção de canto (56) do plano bissector (PB) e da aresta de corte (22); e, ao longo do plano bissector (PB) a superfície deflectora de acabamento dianteira (58) estende-se desde o canal (68) até ao pico de acabamento (64) quer na direcção interior (Di) apenas ou em ambas as direcçoes interior e ascendente (D^ D0) .
3. 3. Pastilha (10) de acordo com a reivindicação 2, na qual a superfície deflectora de acabamento dianteira (58) está ligada ao canal (68) numa distância de um único raio de canto (Rc) a partir do ângulo de intersecção (56) .
4. 4. Pastilha (10) de acordo com as reivindicações 2 ou 3, na qual a totalidade da ligação da superfície deflectora de acabamento dianteira (58) até ao canal (68) está a uma distância de um único raio de canto (Rc) da intersecção de canto (56).
5. 5. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, na qual, ao longo do plano bissector (PB) , a superfície (66) se estende desde a aresta de corte (22) nas direcções descendente e interior (Dd, ϋΣ) para o canal ( 68) .
6. 6. Pastilha (10) de acordo com a reivindicação 5, na qual, ao longo do plano bissector (PB) , o ângulo de inclinação (ARi) está compreendido entre 52 e 252, de preferência o ângulo de inclinação (AR) ao longo de toda a aresta de corte está compreendido entre 52 e 252.
7. 7. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, na qual as primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) estão localizadas mais afastadas da aresta de corte (22) do que a superfície deflectora de acabamento dianteira (58).
8. 8. Pastilha (10) de acordo com a reivindicação 7, na qual uma distância entre cada uma das primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) e a aresta de corte (22) adjacente a esta aumenta com a maior distância entre a superfície deflectora de acabamento dianteira (58) e cada uma das ditas primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) .
9. 9. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, na qual as primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) têm um formato alongado.
10. 10. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, na qual, numa vista em planta da primeira superfície, as primeira e segunda superfícies de alívio (62A, 62B) estão ambas localizadas entre o plano bissector (PB") e um plano de alívio respectivo (PR"), cada plano de alívio (PR") sendo perpendicular ao plano de referência (PR) e passando através de uma intersecção de canto (56) do plano bissector (PB") e a aresta de corte (22), cada plano de alívio (PR") formando um ângulo de alívio mais pequeno (a'') com o plano bissector (PB") do que um ângulo de bordo (β' ' ) formado entre o plano bissector (PB") e um plano de bordo (PE") que se estende perpendicularmente a uma parte de bordo associada (24A/<).
11. 11. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, na qual a protuberância de acabamento (36) tem um formato piramidal.
12. 12. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, compreendendo ainda um segundo canto (18B) adjacente ao dito primeiro canto (18A) e formado com uma segunda aresta de corte, a pastilha (10) compreendendo ainda um bordo de ângulo inclinado negativo (28) formado ao longo da primeira superficie (12) e a superficie periférica (16) entre a dita aresta de corte e a segunda aresta de corte adicional.
13. 13. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, compreendendo ainda primeira e segunda superfícies guia intermédias (36A, 36B) ligadas à protuberância intermédia (34) e estendendo-se daí na direcção descendente (Dd) assim como respectivamente em direcção às primeira e segunda partes de bordo (24A, 24B).
14. 14. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, na qual, numa vista em planta da superfície superior intermédia (40) , a protuberância intermédia (34) afunila em direcção à protuberância de acabamento (36), de preferência a protuberância intermédia (34) compreende bordos direitos ou bordos côncavos.
15. 15. Pastilha (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, na qual cada uma das primeira e segunda partes de bordo (24A, 24B) é formada com um recesso côncavo. Lisboa, 25 de Setembro de 2017.