PT792201E

PT792201E - Pastilha de corte para maquinar pecas por levantamento de aparas

Info

Publication number: PT792201E
Application number: PT95937811T
Authority: PT
Inventors: Klaus Enderle
Original assignee: Komet Praezisionswerkzeuge
Priority date: 1994-11-19
Filing date: 1995-10-21
Publication date: 2000-06-30
Also published as: MX9703593A; ES2141968T3; DE59507624D1; KR100391343B1; US5876154A; CA2204732C; ATE188637T1; CA2204732A1; EP0792201B1; KR970706934A; EP0792201A1; IL116031A; DE19539462A1; IL116031A0; JPH10509097A; WO1996015869A1

Description

Τ32 -20(

DESCRIÇÃO "PASTILHA DE CORTE PARA MAQUINAR PEÇAS POR LEVANTAMENTO DE APARAS" A invenção refere-se a uma pastilha de corte para maquinar peças metálicas pór levantamento de aparas, com pelo menos uma aresta de corte delimitada por uma face de saída de aparas e uma face de bisel, apresentando a face de saída de aparas um sector de superfície de saída de aparas que se segue à aresta de corte e que forma um ângulo de saída de aparas positivo em relação ao plano da pastilha de corte e com várias cavidades enfileiradas paralelamente à aresta de corte e distanciadas entre si, cavidades essas que se encontram conformadas no sector de superfície de saída de aparas, sendo delimitadas através da sua aresta superior em relação à dita superfície de saída de aparas e que atravessam em parte a aresta de corte, encontrando-se disposto do lado contrário ao da aresta de corte das cavidades um degrau de moldagem de aparas, que sobressai em relação ao sector de superfície de saída de aparas e que é delimitado por uma linha de contorno inferior do lado da aresta de corte e por uma linha de contorno superior do lado contrário ao da aresta de corte, tendo a face de saída de aparas, na zona das cavidades, um ângulo de saída de aparas neutro ou negativo relativamente ao plano da pastilha de corte (veja-se a patente DE-A-41 41 368). É já do conhecimento geral que com o auxílio de diferentes tipos de cavidade conformadas na face de saída de aparas é possível facilitar a quebra das aparas e a remoção das mesmas durante a operação de corte (veja-se a patente DE-C-28 40 610). No sítio destas cavidades é conferida à apara, durante a operação de corte, uma estrutura ondulada que a torna mais rígida, o que constitui uma condição necessária para que a mesma se quebre mais fa- 1

V y cilmente. Principalmente quando se trata de trabalhos de furar é importante que se produzam aparas de pequenas dimensões, que quebrem com comprimentos reduzidos, assegurando uma saida de aparas isenta de quaisquer problemas. Para este efeito é necessário haver ainda uma deformação apropriada da apara tornada rígida, deformação essa que proporciona com toda a segurança uma boa quebra de aparas.

Além disso é já do conhecimento geral prever que numa pastilha de corte do tipo de início referido (DE-A-41 41 368) as cavidades, que em parte atravessam a aresta de corte, apresentem no essencial uma forma trapezoidal, com flancos de trapézio abertos para o lado da face de saída de aparas. Com esta medida pretende-se assegurar que haja um guiamento e uma deflexão estáveis das aparas, aliado a um desgaste tão reduzido quanto possível da aresta de corte, mesmo que as velocidades de avanço sejam elevadas .

Partindo destes pressupostos a invenção tem o objectivo de aperfeiçoar uma pastilha de corte do tipo de início referido de tal maneira que a resistência ao corte e a transferência de calor da apara para a pastilha de corte sejam reduzidas e ainda que durante a operação de maquinação seja fomentada a formação de aparas de pequenas dimensões, que quebram com comprimentos curtos.

Para atingir este objectivo propõe-se a combinação das ca-racterísticas enunciadas na reivindicação 1 da presente patente. Formas de configuração e aperfeiçoamentos vantajosos da invenção encontram-se expostos nas reivindicações secundárias. A solução preconizada pela invenção baseia-se principalmente na ideia de submeter a apara, à qual durante a operação de maquinação foi conferida uma estrutura ondulada, a uma deformação apropriada num espaço o mais apertado possível, que faz com que a apara seja quebrada em pedaços de pequenas dimensões. Para conse- 2

V

U guir este propósito propõe-se de acordo com a invenção que as cavidades tenham a configuração de calotes cilíndricas, calotes cónicas, calotes elipsoidais ou calotes paraboloidais, que atravessam a aresta de corte e que no essencial confinam perpendicularmente, através da sua linha de manto mais baixa, com a face de bisel. Com esta medida consegue-se que a apara encurvada na di-recção transversal à maneira de uma chapa ondulada só bata em alguns pontos contra o degrau de moldagem de aparas, de modo a só haver uma resistência reduzida ao corte e uma transferência de calor da apara para a pastilha de corte de pouca monta.

Uma outra forma de configuração preferencial da invenção prevê que o sector da superfície de saída de aparas compreendido entre a aresta de corte e o degrau de moldagem de aparas tenha uma curvatura côncava no sentido da saída das aparas, para o que o degrau de moldagem de aparas confina tangencialmente com o sector de face de saída de aparas, que tem uma curvatura côncava, e isto entre aquele sector de face de levantamento de aparas e o plano elevado de saída de aparas, sendo este igualmente côncavo, para o que o plano elevado de saída de aparas se encontra disposto acima da cota da aresta de corte. Durante a operação de maquinação a apara, que tem uma estrutura ondulada que se estende na direcção transversal, bate contra o degrau de moldagem de aparas, sendo aí deflectida de maneira muito pronunciada. A deflexão faz com que a apara quebre, de tal maneira que se obtêm aparas que se partem a comprimentos curtos.

Além disso será vantajoso que o degrau de moldagem de aparas seja rectilíneo ou ondulado e se estenda no essencial numa direcção paralela à da aresta de corte, passando com a sua linha de contorno do lado da aresta de corte à tangente pelas cavidades em forma de calote ou com um certo afastamento em relação às mesmas . 3 Γ

Se ο degrau de moldagem de aparas tiver junto da sua linha de contorno do lado da aresta de corte um arqueamento em forma de onda ou em ziguezague que seja tal que não penetra para interior das cavidades em forma de calote, criam-se efeitos de cunha suplementares na zona do afastamento entre as cavidades, o que favorece a tendência das aparas para quebrar. Neste aspecto pode conseguir-se um aperfeiçoamento ainda maior, fazendo com que o degrau de moldagem da apara entre com a sua linha de contorno do lado da aresta de corte, à maneira de uma cunha, estando os bicos de cunha apontados para a aresta de corte, nas cavidades em forma de calote, formando ai a aresta superior das referidas cavidades. Em ambos os casos o degrau de moldagem da apara pode, com a sua linha de contorno do lado contrário ao da aresta de corte, ter um desenvolvimento em forma de onda e/ou em ziguezague que se estende no essencial em concordância de fase ou em oposição de fase numa direcção paralela à da linha de contorno do lado da aresta de corte.

No interesse de uma resistência especialmente reduzida ao corte e uma transmissão de calor das aparas para a pastilha de corte igualmente reduzida é vantajoso que a medida de afastamento entre a aresta de corte e a linha de delimitação das cavidades, do lado do plano sobrelevado, seja menor do que 50 %, de preferência compreendida entre 20 e 30 % do afastamento existente entre a aresta de corte e a aresta do plano sobrelevado do lado da aresta de corte. A pastilha de corte pode estar provida de várias arestas de corte atravessadas por cavidades em forma de calote, delimitando um polígono, enquanto que as linhas de contorno dos degraus de moldagem de aparas, arqueadas e com a forma de ondas e/ou em ziguezague, bem como distanciadas das arestas de corte podem formar um correspondente polígono circundante. 4

Para evitar a quebra das pastilhas, principalmente no que se refere à pastilha do lado de dentro de uma broca de pleno desbaste, propõe-se, de acordo com uma forma de configuração vantajosa ou alternativa da invenção, que as arestas de corte estejam parcialmente biseladas na zona compreendida entre as cavidades vizinhas, dispostas de um lado e do outro de um determinado canto. Para que seja possível usar as mesmas pastilhas de corte tanto do lado de dentro como do lado de fora de uma broca de pleno desbaste, é vantajoso que as arestas de corte situadas na zona do canto sejam biseladas assimetricamente entre esse canto e só uma das cavidades vizinhas. Para este efeito é possível, caso necessário, biselar também a zona que se encontra no prolongamento dos biséis de canto, que têm o seu ponto de partida nesse canto e isto na zona compreendida entre a cavidade vizinha do canto e a cavidade seguinte e eventualmente ainda a terceira cavidade.

Consegue-se um comportamento de corte e de quebra de aparas especialmente vantajoso se o ângulo de saída de aparas do sector côncavo da face de saída de aparas for de 15° a 25°, enquanto que esse ângulo se situa entre os 0o e -10° na zona das cavidades junto do local da aresta de corte. A invenção é de seguida descrita mais em pormenor por meio de alguns exemplos de realização representados de maneira esquemática no desenho. As figuras do desenho mostram:

Fig. 1 uma vista de topo de uma pastilha de corte de forma tri-gonal,

Fig. 2a a 2i um recorte ampliado da fig. 1, com nove formas de realização diferentes de degraus de deflexão de aparas,

Fig. 3 um corte ao longo da linha B-B da fig. 2e, 5 I—,

V I

Fig. 4a um exemplo de realização modificado de uma pastilha de corte de forma trigonal, numa representação em perspec-tiva,

Fig. 4b uma vista de topo da pastilha de corte de acordo com a fig. 4a,

Fig. 4c um corte ao longo da linha C-C da fig. 4b,

Fig. 4d e 4e uma vista no sentido D e E da fig. 4b, numa representação em corte e ampliada,

Fig. 5 uma pastilha de corte de forma trigonal com bisel de canto assimétrico, numa representação equivalente à da fig. 4a.

As pastilhas de corte que as fig. 1 e 4 mostram têm a configuração de pastilhas de corte reversíveis de contorno sextava-do, cujas arestas de corte 10 se encontram ligadas umas às outras nos cantos 12 e 14, alternadamente através de um ângulo de canto δ agudo e de um ângulo de canto ε obtuso. Pastilhas de corte deste tipo utilizam-se por exemplo em brocas de pleno desbaste, nas quais cada duas arestas de corte 10 separadas uma da outra por um ângulo de canto ε obtuso actuam aos pares até junto dos cantos vizinhos 12. As arestas de corte 10 são cada uma delas formadas pela transição da face de saída de aparas 16 para a face de bisel 18, contígua da anterior. A face de saída de aparas 16 subdivide-se numa secção de face 20 essencialmente plana e um plano 22 mais elevado, distante da aresta de corte, estando ambos ligados um ao outro, visto no sentido de saída, por um degrau de moldagem de aparas 24. 0 degrau de moldagem de aparas 24 faz junto da sua linha de contorno 26 do lado da aresta de corte uma transição tangencial para a secção de face 20, enquanto que a sua linha de contorno 28 faz uma transição para o plano 22, formando uma aresta viva (fig. 3 e 4c). No centro da área do plano 22 encontra-se 6

uma furação 23 que dá passagem a um parafuso de fixação da pastilha, não representado na figura.

As secções de face 20 e os degraus de moldagem de aparas 24 pertencentes às diferentes arestas de corte encontram-se ligados uns aos outros por intermédio dos cantos 12, 14 e formam uma superfície ou um degrau contínuo e circundante. Na zona das secções de face 20 da face de saída de aparas 16 encontram-se dispostas lado a lado e distanciadas umas das outras ao longo das arestas de corte 10 cavidades 30 em forma de calote, que se estendem até à aresta de corte 10 e a atravessam junto de um sector de aresta 32. Nos exemplos de realização de acordo com as fig. 1 a 3 a cavidade 30 tem na zona 45 próxima da aresta de corte uma configuração que converge à maneira de uma calote cónica no sentido da aresta de corte, enquanto que na zona 36, distanciada da aresta de corte, essa cavidade tem a forma de uma calote esférica. Na zona dos cantos agudos 12 situa-se na secção de face 20 uma reentrância 38 suplementar em forma de cava, distanciada tanto da correspondente aresta de corte 10 como também do canto 12. A profundidade desta cavidade é menor do que a das cavidades 30 em forma de calote.

Os exemplos de realização que as fig. 2a a 2i mostram distinguem-se uns dos outros principalmente pela conformação dos degraus de moldagem de aparas 24. O degrau de moldagem de aparas 24 pode, junto da sua linha de contorno interior 26, estender-se de forma rectilínea e paralelamente em relação à aresta de corte 10, passando à tangente pelas cavidades 30, 38 (fig. 2a), ou então passar a uma pequena distância das mesmas (fig. 2b). Além disso o degrau de moldagem de aparas 24 pode estender-se junto da sua linha de contorno 2 6 do lado da. aresta de corte à maneira de uma linha ondulada e/ou em ziguezague e isto de tal maneira que passa à tangente pelas cavidade 30 em forma de calote (fig. 2c, 2d, 2g, 2h) ou então passar a uma pequena distância das mesmas (fig. 2e) ou ainda entrar nas mesmas em determinadas secções (fig. 2f e 7 Γ 2i) . Isto faz com que através da configuração em forma de cunha na zona do degrau de moldagem de aparas, na área de espaçamento compreendida entre as cavidades 30 (fig. 2c, 2d, 2e e 2g), por um lado e no interior das cavidades 30 em forma de calote (fig. 2f, 2h e 2i), por outro, se obtenha uma deflexão suplementar das aparas, o que torna mais fácil a sua quebra.

Também a linha de contorno 28 do degrau de moldagem de aparas 24 do lado do plano elevado pode ser alternativamente recti-línea (fig. 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) ou ter uma forma ondulada (fig. 2g, 2h, 2i), podendo neste último caso as linhas de contorno 26, 28 do degrau de moldagem de aparas 24 serem onduladas e estarem uma com a outra em concordância de fase (fig. 2g, 2h) ou então em oposição de fase (fig. 2i).

Nos exemplos de realização representados nas fig. 4a a 4e e 5 a secção de face de corte 20 e o degrau de moldagem de aparas 2 4 que se segue à dita face têm uma configuração que, visto no sentido de saída das aparas, é côncava e com uma transição à tangente de um para o outro. O ângulo de saida das aparas α relativamente ao plano 40 da pastilha é positivo no local da aresta de corte 10 e tem um valor de cerca de 15° a 20° (fig. 4e). As cavidades 30 têm a configuração de calotes cilíndricas curtas, que atravessam a aresta de corte 10, com um eixo de cilindro aproxi-madamente perpendicular à face de bisel 18. Nesse ponto o ângulo de corte β relativamente ao plano 40 da pastilha é negativo e tem um valor de cerca de -5o (fig. 4e) . 0 afastamento entre a aresta de corte 10 e a linha de contorno das cavidades 30 do lado do plano elevado é relativamente pequeno e não tem um valor superior a cerca de 20 % a 30 % do afastamento compreendido entre a aresta de corte 10 e a linha de contorno 28 do plano elevado do lado da aresta de corte.

Para evitar o perigo de quebra na zona dos cantos 12 da pastilha, principalmente quando se trata de utilizar a pastilha 8 t Γ de corte como pastilha interior de uma broca de pleno desbaste, as arestas de corte 10 na zona compreendida entre as cavidades 13 vizinhas, dispostas de um lado e do outro do canto 12, estão providas de um bisel 42 com um ângulo de bisel γ de cerca de 20° em relação ao plano 40 da pastilha (fig. 4a e 4d).

No exemplo de realização que a fig. 5 mostra cada bisel de canto 42 encontra-se disposto entre o canto 12 da pastilha e só uma das cavidades 13 vizinhas, enquanto que entre o canto 12 e a outra cavidade 30 a aresta de corte 10 tem uma configuração em forma de aresta viva. Nas brocas de pleno desbaste, com pastilhas de corte radialmente desalinhadas umas em relação às outras, as pastilhas de corte apontam com o seu canto chanfrado radialmente para o lado de dentro, no sentido do centro da broca, e com o seu canto de arestas vivas para o lado de fora. Apesar da existência dos biséis de canto é desta maneira possível utilizar, sem afec-tar a qualidade de corte, as mesmas pastilhas de corte para servirem de pastilha interior e de pastilha exterior de uma broca de pleno desbaste.

Em princípio é possível dotar também os sectores da aresta de corte que se seguem à cavidade vizinha do canto 12 de um bisel, que se estenderá até à cavidade seguinte 30 ou ainda até à terceira cavidade. Não se deve no entanto levar este bisel para lá do canto da aresta de corte contígua 14, que é obtusa.

Em resumo deverá constatar-se o seguinte: a invenção refere-se a uma pastilha de corte que serve para maquinar, por levantamento de aparas, peças que de preferência serão metálicas. A pastilha de corte apresenta pelo menos uma aresta de corte 10 na zona de transição entre a face de saída de aparas 16 e a face de bisel 18, comportando a face de saída de aparas 16 um sector de superfície 20 plano, que se estende no essencial numa direcção paralela à da aresta de corte 10, e várias cavidades em forma de calote, conformadas no sector de superfície 20, cavidades essas 9 que atravessam em parte a aresta de corte 10, para o que estão enfileiradas paralelamente à aresta de corte 10 e distanciadas entre si. Para poder assegurar uma saída de aparas isenta de problemas, com formação de aparas que quebram em troços pequenos, prevê-se de acordo com a invenção um degrau de moldagem de aparas 24, disposto do lado contrário ao da aresta de corte 10 das cavidades, degrau esse que sobe para além do sector de superfície e que é delimitado por uma linha de contorno inferior 2 6, do lado da aresta de corte e por outra superior 28, do lado contrário ao da aresta de corte, podendo as linhas de contorno 26, 28 do degrau ser rectilíneas ou onduladas.

Lisboa, 22 de Março de 2000 agente oficial da propriedade industrial

10

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Pastilha de corte para maquinar peças metálicas por levantamento de aparas, com pelo menos uma aresta de corte (10) delimitada por uma face de saída de aparas (16) e uma face de bisel (18), apresentando a face de saída de aparas (16) um sector de superfície de saída de aparas (20) que se segue à aresta de corte (10) e que forma um ângulo de saída de aparas (a) positivo em relação ao plano da pastilha de corte e com várias cavidades (30) enfileiradas paralelamente à aresta de corte e distanciadas entre si, cavidades essas que se encontram conformadas no sector de superfície de saída de aparas (20), sendo delimitadas através da sua aresta superior em relação à dita superfície de saída de aparas e que atravessam em parte a aresta de corte (10), encontrando-se disposto do lado contrário ao da aresta de corte das cavidades um degrau de moldagem de aparas (24), que sobressai em relação ao sector de superfície de saída de aparas e que é delimitado por uma linha de contorno inferior (26) do lado da aresta de corte e por uma linha de contorno superior (28) do lado contrário ao da aresta de corte, tendo a face de saída de aparas, na zona das cavidades (30) , um ângulo de saída de aparas (β) neutro ou negativo relativamente ao plano da pastilha de corte (40), caracterizada por as cavidades (30) terem a configuração de calotes cilíndricas, calotes cónicas, calotes elip-soidais ou calotes paraboloidais, que atravessam a aresta de corte (10) e cuja linha de contorno mais baixa se encontra no seguimento da face de bisel (18) e essencialmente perpendicular à mesma.
2. Pastilha de corte de acordo com a reivindicação 1, em que o sector de superfície de saída de aparas (20) compreendido entre a aresta de corte (10) e o degrau de moldagem da apara (24) é encurvado de maneira côncava no sentido da saída das 1 L· Γ t aparas e em que o degrau de moldagem da apara (24) faz junto da sua linha de contorno superior (28), do lado contrário ao da aresta de corte, uma transição em quina viva para um plano central de saída de aparas, caracterizada por o degrau de moldagem da apara (24) ter entre o sector da superfície de saída de aparas (20) e o plano de saída das aparas (22) uma curvatura côncava no sentido da saída das aparas e se encontrar tangencialmente no seguimento do sector de superfície de saída de aparas, e por o plano de saída de aparas se encontrar disposto a uma cota superior à da aresta de corte.
3. Pastilha de corte de acordo com as reivindicações 1 ou 2, com várias arestas de corte (10) que formam um polígono e que são atravessadas por cavidades (13) em forma de calote, caracterizada por as arestas de corte (10) serem parcialmente bise-ladas (bisel 42) na zona compreendida entre as cavidades (30) vizinhas uma da outra e dispostas de um lado e do outro do canto (12) .
4. Pastilha de corte de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por na zona dos cantos as arestas de corte (10) estarem biseladas assimetricamente entre o canto (12) e só uma das cavidades vizinhas (30), para o que as arestas de corte (10) estão biseladas no prolongamento do bisel que parte do canto (12) e isto na zona compreendida entre a cavidade contígua do canto (12) e a cavidade (30) seguinte e eventualmente ainda a terceira cavidade.
5. Pastilha de corte de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o degrau de moldagem da apara (24) se estender de forma rectilínea ou em forma de onda numa direc-ção essencialmente paralela à da aresta de corte (10) e por as linhas de contorno (26) do lado da aresta de corte das cavidades (30) em forma de calote passarem à tangente pelas arestas de corte ou estarem distanciadas das mesmas. 2
6. Pastilha de corte de acordo com a reivindicação 5, com várias arestas de corte (10) que formam um polígono e que são atravessadas por cavidades (13) em forma de calote, caracterizada por as linhas de contorno (26, 28) dos degraus de moldagem da apara (24), rectilíneas ou em forma de onda e distanciadas das arestas de corte (10), formarem um polígono circundante semelhante ao da reivindicação anterior.
7. Pastilha de corte de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizada por a medida de afastamento compreendida entre a aresta de corte (10) e a linha de delimitação das cavidades (30) do lado do plano sobrelevado ser menor que 50 %, de preferência menor que 20 % a 30 % do afastamento compreendido entre a aresta de corte (10) e a delimitação (28) do lado da aresta de corte do plano sobrelevado.
8. Pastilha de corte de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizada por o ângulo de saída de aparas (β) estar compreendido entre 0o e -10° na zona das cavidades (30) em forma de calote, no sítio da aresta de corte.
9. Pastilha de corte de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizada por o ângulo de saída de aparas (a) do sector côncavo da superfície de saída de aparas (20) ser positivo no sítio da aresta de corte (10) e ter de preferência um valor compreendido entre 10° e 25°.
10. Pastilha de corte de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizada por o degrau de moldagem da apara (24) apresentar junto da sua linha de delimitação (2 6) do lado da aresta de corte um desenvolvimento em forma de onda e/ou em ziguezague, de preferência com um comprimento de onda correspondente ao afastamento entre os centros das cavidades (30). 3
11. Pastilha de corte de acordo com a reivindicação 10, caracte-rizada por o degrau de moldagem da apara (24) entrar com a sua linha de contorno (26) do lado da aresta de corte, à maneira de uma cunha e com o bico da cunha virado para a aresta de corte (10), nas zonas de afastamento entre as cavidades (30) .
12. Pastilha de corte de acordo com as reivindicações 10 ou 11, caracterizada por o degrau de moldagem da apara (24) entrar com a sua linha de contorno (26) do lado da aresta de corte, à maneira de uma cunha e com o bico da cunha virado para a aresta de corte (10), nas cavidades, formando ai a aresta superior das mesmas.
13. Pastilha de corte de acordo com qualquer das reivindicações 10 a 12, caracterizada por a linha de contorno (28) do lado contrário ao da aresta de corte do degrau de moldagem da apara (24), com uma configuração em forma de onda ou em zigueza-gue, ter um desenvolvimento que no essencial está em concordância de fase ou em oposição de fase com a linha de contorno (26) do lado da aresta de corte e ser paralela em relação àquela outra linha. Lisboa, 22 de Março de 2000 agente oficial da propriedade industrial

4