BR112018011207B1

BR112018011207B1 - Torneira em espiral

Info

Publication number: BR112018011207B1
Application number: BR112018011207-0A
Authority: BR
Inventors: Takayuki Nakajima
Original assignee: Osg Corporation
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2022-12-06
Also published as: JPWO2017094152A1; CN108349031B; KR102066804B1; TWI635921B; BR112018011207A2; WO2017094152A1; MX2018006768A; EP3385018A1; US10562118B2; EP3385018A4; CN108349031A; JP6672332B2; TW201720558A; US20180318949A1; KR20180061360A

Abstract

TORNEIRA EM ESPIRAL. Uma torneira em espiral (10; 110) para usinagem com rosca cônica tubular inclui uma porção de rosca cônica (18; 118) que é dividida circunferencialmente por canais (20; 120) em uma pluralidade de bases (22). Cada uma de pelo menos uma das bases (22) tem uma borda de corte (24) que se estende ao longo de um canal correspondente dos canais (20; 120). Os canais (20; 120) consistem em uma pluralidade de canais em espiral (20; 120) que é de três, quatro ou cinco canais em espiral (20; 120), cada uma tendo um ângulo de hélice (beta) que não é menor que 30° e menor de 50°. Uma razão de largura de canal AG/(AG + AL) é 0,3 a 0,5, onde AG representa um ângulo central (AG) que é subtendido por cada um dos canais (20; 120) e que é definido em um centro correspondente ao eixo de rotação (C) em uma seção transversal que é perpendicular ao eixo de rotação (C), e AL representa um ângulo central (AL) que é subtendido por cada uma das bases (22) e que é definido no centro na seção transversal.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção se refere a uma torneira em espiral para usinagem de uma rosca como uma rosca cônica tubular, e mais particularmente, está direcionada a uma técnica para restrição da ocorrência de inconveniente denominado "ruptura" na rosca interna usinada e ocorrência de quebra da ferramenta.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Sabe-se que existe uma torneira para usinagem com rosca cônica tubular para usinagem de uma rosca interna cônica tubular em um tubo, um adaptador de tubo, um equipamento de fluido ou semelhante. Na torneira para usinagem com rosca cônica tubular, sua porção de rosca completa, bem como sua porção chanfrada é afunilada para tornar as roscas cônicas internas tubulares cônicas, de modo que o corte da rosca é realizado não apenas pela porção chanfrada, mas também pela porção de rosca completa.

[003] Na torneira para usinagem com rosca cônica tubular, o corte de rosca realizado pela porção de rosca completa é realizado não só pela sua crista, mas também pela sua raiz em que maior resistência ao corte é gerada em comparação com o corte de rosca realizado por uma porção chanfrada em uma torneira para usinagem de rosca linear. Assim, na torneira para usinagem com rosca cônica tubular, a quebra de torneira, lascamento, desgaste e outros problemas poderiam facilmente ocorrer, resultando em problemas como insuficiências de eficiência de usinagem e durabilidade da ferramenta.

[004] Por outro lado, propõe-se uma torneira para usinagem com rosca cônica tubular em que um total de ângulos de espessura da borda é 125°-150° para prevenir a quebra e o lascamento da torneira e também impedir a obstrução do cavaco de corte, de modo a fornecer eficiência e uma vida longa da ferramenta mesmo quando a torneira é usada para usinar um material de alta dureza. Um exemplo de tal torneira para usinagem com rosca cônica tubular está no Documento de Patente 1.

DOCUMENTO DE TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE

[005] Documento de Patente 1: Modelo de Utilidade de Registrado Japonês n°. 3005741

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO OBJETIVO A SER ALCANÇADO PELA INVENÇÃO

[006] No entanto, na torneira para usinagem com rosca cônica tubular, como descrita acima, a quantidade de corte por uma borda de corte da porção de rosca completa é tão pequena quanto cerca de 5μm, por exemplo, para que as bordas de corte sejam esfregadas em uma superfície circunferencial interna da rosca interna usinada, causando assim uma inconveniência que rompe à medida que um fenômeno de rugosidade superficial da superfície circunferencial interna do rosca interna é causado, particularmente, quando o material de trabalho é de aço inoxidável ou aço carbono inferior, como aço laminado para a estrutura geral. Além disso, os chips de corte são mordidos em uma lacuna entre uma borda posterior (que é oposta à borda de corte) e a superfície circunferencial interna da rosca interna usinada quando a direção de rotação a torneira é invertida, pelo que a marca de indentação da borda de corte é formada na superfície circunferencial interna da rosca interna usinada quando a rotação da torneira é parada, para que o desempenho de vedação possa ser reduzido.

[007] A presente invenção foi feita em vista dos antecedentes discutidos acima. É, portanto, um objetivo da presente invenção fornecer uma torneira em espiral para usinagem de uma rosca cônica tubular, que é capaz de restringir a ocorrência da ruptura e a formação da marca da borda de corte na rosca interna usinada na interrupção da rotação da torneira.

[008] Vários estudos realizados pelos inventores da presente invenção sobre a situação acima descrita revelaram um fato de que o atrito e a formação da marca da borda de corte ao parar a rotação da torneira podem ser vantajosamente restringidos por uma construção em que os canais são canais em espiral, cada um com uma determinada faixa de ângulo de hélice e uma largura de cada base é maior que a largura de cada canal ao contrário do senso comum em uma torneira em espiral convencional para usinar uma rosca cônica tubular. A presente invenção foi feita com base no fato revelado.

MEDIDAS PARA ALCANÇAR O OBJETIVO

[009] A essência da primeira invenção está, em (a) uma torneira em espiral que deve ser girada sobre um eixo de rotação para usinar uma rosca cônica tubular, a torneira em espiral compreende uma porção de rosca cônica com um perfil de rosca que passa de um perfil incompleto para um perfil completo em uma direção afastada de uma extremidade distal de uma porção chanfrada em direção a uma porção de rosca completa, a porção de rosca cônica sendo circunferencialmente dividida por canais em uma pluralidade de bases, cada uma das bases tendo uma borda de corte que é definida por uma das extremidades opostas de cada uma das bases que está localizada em um lado frontal das outras extremidades opostas em uma direção da rotação da torneira em espiral, de modo que a borda de corte se estende ao longo de um canal correspondente dos canais, que (b) os canais consistem em uma pluralidade de canais em espiral que é de três, quatro ou cinco canais em espiral, cada uma tendo um ângulo de hélice que não é menor que 30° e menor que 50°, e que (c) uma razão de largura de canal AG/(AG + AL) é 0,3 a 0,5, onde AG representa um ângulo central que está subentendido por cada um dos canais e que é definido em um centro correspondente ao eixo de rotação na seção transversal que é perpendicular ao eixo de rotação, e AL representa um ângulo central que é subtendido por cada uma das bases e que é definida no centro na seção transversal.

[010] A essência da segunda invenção está, na primeira invenção, em que os canais em espiral consistem em quatro canais em espiral e as bases consistem em quatro bases definidas pelos quatro canais em espiral, e que a borda de corte é fornecida em todas as outras das quatro bases em uma direção circunferencial.

[011] A essência da terceira invenção está, na primeira ou na segunda invenção, em que a pluralidade de canais em espiral é de canais em espiral do lado direito.

[012] A essência da quarta invenção está, na primeira ou segunda invenção, em que a pluralidade de canais em espiral é de canais em espiral do lado esquerdo.

[013] A essência da quinta invenção está, em qualquer uma dentre a primeira até a quarta invenções, em que cada uma das bases tem uma borda posterior que é definida pela outra das extremidades opostas de cada uma das bases que está localizada em um lado frontal de uma das extremidades opostas em uma direção oposta à direção de rotação da torneira em espiral, tal que a borda posterior se estende ao longo de um dos canais, e que um ângulo de inclinação da borda posterior é menor do que um ângulo de inclinação da borda de corte.

[014] A essência da sexta invenção está, em qualquer uma dentre a primeira até a quinta invenção, em que um ângulo de folga é definido na porção chanfrada da borda de corte para uma posição intermediária em uma largura de cada uma das bases, e o ângulo de folga é zero a partir da posição intermediária para a borda posterior.

[015] A essência da sétima invenção está, em qualquer uma dentre a primeira até a sexta invenção, em que pelo menos a porção chanfrada e a porção de rosca completa são submetidas a um tratamento de superfície com filme de carbonitreto de titânio, TiCN.

EFEITO DA INVENÇÃO

[016] De acordo com a primeira invenção, em (a) uma torneira em espiral que deve ser girada sobre um eixo de rotação para usinar uma rosca cônica tubular, a torneira em espiral compreendendo uma porção de rosca cônica tendo um perfil de rosca que passa de um perfil incompleto para um perfil completo em uma direção afastada de uma extremidade distal de uma porção chanfrada em direção a uma porção de rosca completa, a porção de rosca cônica sendo circunferencialmente dividida por canais em uma pluralidade de bases, cada uma das bases tendo uma borda de corte que é definida por uma das extremidades opostas de cada uma das bases que está localizada em um lado frontal da outra das extremidades opostas em uma direção de rotação da torneira em espiral, de modo que a borda de corte se estende ao longo de um canal correspondente dos canais, que (b) os canais consistem em uma pluralidade de canais em espiral que é de três, quatro ou cinco canais em espiral cada um tendo um ângulo de hélice que não é menor que 30° e menor que 50°, e que (c) uma razão de largura de canal AG/(AG + AL) é 0,3 a 0,5, onde AG representa um ângulo central que é subtendido por cada um dos canais e que é definido em um centro correspondente ao eixo de rotação em uma seção transversal que é perpendicular ao eixo de rotação, e AL representa um ângulo central que é subtendido por cada uma das bases e que é definido no centro na seção transversal. Dessa forma, é possível obter uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular, cuja ocorrência de ruptura é restringida devido à presença dos canais em espiral, cada um tendo o ângulo de hélice que não é menor que 30° e menor que 50°, e em que a formação da marca da borda de corte na rosca interna usinada na interrupção da rotação da torneira é retraída devido a uma curta distância entre a borda de corte e a borda posterior.

[017] De acordo com a segunda invenção, os canais em espiral consistem em quatro canais em espiral e as bases consistem em quatro bases definidas pelos quatro canais em espiral, e que a borda de corte é fornecida em todas as outras das quatro bases em uma direção circunferencial. Dessa forma, uma profundidade de corte por uma borda de corte se torna grande de modo que o atrito devido ao deslizamento da borda de corte é adicionalmente restrito.

[018] De acordo com a terceira invenção, a pluralidade de canais em espiral é de canais do lado direito, de modo que a obstrução do cavaco de corte é restrita.

[019] De acordo com a quarta invenção, a pluralidade dos canais em espiral é de canais em espiral do lado esquerdo, de modo que a obstrução do cavaco de corte é retraída.

[020] De acordo com a quinta invenção, cada uma das bases tem uma borda posterior que é definida pela outra das extremidades opostas de cada uma das bases que estão localizadas no lado frontal de uma das extremidades opostas em uma direção oposta à direção de rotação da torneira em espiral, de tal forma que a borda posterior se estende ao longo de um canal correspondente dos canais, e que um ângulo de inclinação da borda posterior é maior do que um ângulo de inclinação da borda de corte. Dessa forma, a formação da marca da borda de corte após a interrupção da rotação da torneira é adicionalmente restrita.

[021] De acordo com a sexta invenção, um ângulo de folga é definido na porção chanfrada da borda de corte para uma posição intermediária em uma largura de cada uma das bases, e o ângulo de folga é zero a partir da posição intermediária até a borda posterior. Assim, a borda posterior é retraída em relação à borda de corte por uma pequena quantidade, pelo que a formação da marca da borda de corte após interrupção da rotação é adicionalmente restringida.

[022] De acordo com a sétima invenção, pelo menos a porção chanfrada e a porção de rosca completa são submetidas a um tratamento de superfície com um filme de carbonitreto de titânio, TiCN. Assim, a torneira em espiral tem um aumento de durabilidade.

[023] De preferência, o aço para ferramenta de alta velocidade ou carbeto cimentado é, de preferência, utilizado como substrato a ser coberto com o carbonitreto de titânio, TiCN, como um revestimento duro. No entanto, qualquer um dos outros tipos de materiais para ferramental pode ser usado como substrato.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[024] A FIG. 1 é uma vista frontal que mostra uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular de acordo com uma modalidade da invenção.

[025] A FIG. 2 é uma vista em seção transversal tomada ao longo de uma linha II-II e que explica a construção da torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular da FIG. 1.

[026] A FIG. 3 é uma vista em seção transversal de uma porção principal de uma porção chanfrada e que explica a construção da torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular da FIG. 1.

[027] A FIG. 4 é um conjunto de tabelas que explicam os resultados dos testes realizados pelo presente inventor.

[028] A FIG. 5 é uma vista em seção transversal de uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular que é uma amostra convencional 1 mostrada na FIG. 4.

[029] A FIG. 6 é uma vista em seção transversal de uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular que é uma amostra convencional 2 mostrada na FIG. 4.

[030] A FIG.7 é uma vista frontal que mostra uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular de acordo com uma modalidade da invenção que inclui uma porção de rosca cônica que define uma rosca cônica do lado esquerdo e que é circunferencialmente dividida pelos canais em espiral do lado esquerdo.

MODOS DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

[031] Uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular, como uma modalidade da presente invenção, será descrita em detalhe com referência aos desenhos.

MODALIDADE

[032] A FIG. 1 é uma vista frontal que mostra uma torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 de acordo com uma modalidade da invenção. A FIG. 2 é uma vista que mostra, em ampliação, uma seção transversal feita ao longo da linha II-II da FIG. 1. Como mostrado nas FIGS. 1 e 2, a torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 tem uma porção chanfrada 12, uma porção de rosca completa 14 e uma porção de haste 16 que estão dispostas por esta ordem como visto em uma direção afastada da sua extremidade distal, e deve ser girada em torno de seu eixo de rotação C. Uma porção de rosca cônica 18, que é constituída pela porção chanfrada 12 e a porção de rosca completa 14, tem um perfil de rosca que passa de perfil incompleto para um perfil completo em uma direção afastada de uma extremidade distal da porção 12 em direção à porção de rosca completa 14. A porção de rosca cônica 18 é dividida circunferencialmente por uma pluralidade de canais em espiral 20 em uma pluralidade de bases 22. Embora cada um dos canais em espiral 20 possa ser um canal em espiral do lado direito ou um canal em espiral do lado esquerda, este é o canal em espiral do lado direito na presente modalidade. Nota-se que a FIG. 7 mostra uma outra modalidade na forma de uma torneira em espiral 110 para usinagem com rosca cônica tubular incluindo uma porção de rosca cônica 118 que define uma rosca cônica do lado esquerdo e que é circunferencialmente dividida por canais em espiral do lado esquerdo 120.

[033] Dessa forma, uma borda de corte 24 é definida por uma das extremidades opostas da base 22, que está localizada em um lado frontal da outra das extremidades opostas em uma direção A da rotação da torneira 10, de tal modo que a borda de corte 24 se estende ao longo a canal em espiral 20. Enquanto isso, uma borda posterior 26 é definida pela outra das extremidades opostas da base 22, a qual está localizada em um lado frontal de uma extremidade acima descrita das extremidades opostas do campo 22 em uma direção oposta à direção de rotação A, de tal modo que a borda posterior 26 se estende ao longo do canal em espiral 20 do lado direito. O canal em espiral 20 tem uma seção transversal cuja forma é adaptada de tal modo que um ângulo de inclinação α da borda de corte 24 é cerca de quatro a dez vezes maior que um ângulo de inclinação α’ da borda posterior 26.

[034] Os canais em espiral do lado direito 20 funcionam como canais para armazenar ou evacuar 5 lascas de corte, e consistem em 3 a 5 canais que estão dispostos com um intervalo constante entre cada dois canais adjacentes dos canais 20 em uma direção circunferencial. Cada um dos canais em espiral 20 tem substancialmente o mesmo grau de inclinação inferior que a rosca cônica tubular da porção de rosca 18. Na presente modalidade, os canais em espiral 20 consistem em quatro canais, de modo que a porção de rosca 18 na qual a rosca cônica tubular é fornecida é circunferencialmente dividida pelos quatro canais em espiral do lado direito 20, pelo que as quatro bases 22 são formadas. Um ângulo de hélice β de cada canal em espiral 20 não é menor do que 30° e menor que 50°, de preferência, 35°-45°, e com mais preferência um valor próximo a 40°. É preferencial que a borda de corte 24 seja fornecida em todas as outras bases das quatro bases 22 na direção circunferencial.

[035] A FIG. 2 mostra uma seção transversal da porção de rosca completa 14, que é perpendicular ao eixo de rotação C. Como mostrado na FIG. 2 em detalhe, a forma de seção transversal de cada canal em espiral 20 está adaptada para satisfazer uma relação AL> AG em que "AG" representa um ângulo central AG que é subtendido por cada canal em espiral 20 e que é definido em um centro correspondente ao eixo de rotação C enquanto "AL", que é subtendido por cada base 22 e que é definido no centro correspondente ao eixo de rotação C. Mais em detalhe, uma razão de largura de canal, que é definida por AG/(AG + AL), não é menor que 0,3 e não é maior que 0,5.

[036] A FIG. 3 mostra, em ampliação, uma seção transversal da porção chanfrada 12. Como mostrado na FIG. 3, uma superfície de folga E é definida de tal modo que uma distância radial do eixo de rotação C para a superfície aliviada E é reduzida em uma direção oposta à direção de rotação em uma região a partir da borda de corte 24 para uma posição intermediária em uma largura da base 22 (espessura da lâmina), nomeadamente, em uma faixa desde a borda de corte 24 sobre um ângulo θ, por exemplo, 20° - 23°, e tal que a distância radial é constante na direção oposta à direção de rotação, com um ângulo de folga sendo zero, em uma região da posição intermediária a um calcanhar (borda posterior 26) da base 22.

[037] A torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 é submetida, pelo menos, na porção chanfrada 12 e na porção de rosca completa 14, a um tratamento de superfície, por meio do qual é formado um filme de carbonitreto de titânio, TiCN.

[038] O presente inventor e seus colaboradores prepararam experimentalmente vários tipos de torneiras em espiral para usinagem com rosca cônica tubular, isto é, amostras de teste 1-5. amostras 7- 9 e amostras convencionais 1 e 2, que são iguais umas às outras em termos do material (aço da ferramenta de alta velocidade), o tratamento de superfície (carboneto de titânio, TiCN), o tipo (Rc1/2) da rosca cônica a ser usinado e o ângulo de inclinação a (12°) da borda de corte 24, e que são diferentes uns dos outros em termos do número de canais em espiral 20 e do ângulo central da base 22. Em seguida, eles realizaram testes de corte de usinagem de uma rosca interna cônica tubular, usando os vários tipos de amostras de teste e amostras convencionais, sob uma condição especificada abaixo. A FIG. 4 mostra construções das amostras de teste 1-5, amostras de teste 7-9 e amostras convencionais 1 e 2, e resultados dos testes de corte. (Condição de testes de corte) Material da peça de trabalho: SUS304 Máquina usada: Horizontal machining center (BT # 50) Fluido de corte: Fluido de corte solúvel em água Método de aplicação de fluido: Aplicação fora da torneira Velocidade de corte: 4m/min.

[039] Nas amostras de teste 1-5, os valores respectivos do ângulo de hélice β dos canais em espiral são 0°, 30°, 45°, 40° e 50°, e a razão de largura de canal AG/(AG + AL) é de 0,4 que é comum às amostras de teste 1-5. A razão de largura de canal AG/(AG + AL) é um valor arredondado para um inteiro. Como é óbvio a partir dos resultados dos testes mostrados na FIG. 4, a torneira foi quebrada em um estágio inicial devido à obstrução do cavaco de corte na amostra de teste 1, e as bordas de corte foram lascadas na amostra de teste 4. Por outro lado, em cada uma das amostras de teste 2, 3 e 5, um resultado satisfatório foi obtido com a rosca interna usinada sendo aceitável em uma inspeção feita com o uso de um calibre de rosca, uma vez que a ruptura não foi causada e a ocorrência de formação da marca da borda de corte na interrupção da rotação da torneira foi retraída. Esses fatos revelaram que a torneira foi quebrada como resultado da obstrução do cavaco de corte devido à ausência de torção dos canais na amostra de teste 1, que as bordas de corte foram lascadas devido à insuficiência da rigidez da ferramenta apesar da presença de torção dos canais na amostra de teste 4, e que a obstrução do cavaco de corte e o lascamento das bordas de corte não foram causados quando o ângulo de hélice β dos canais em espiral 20 não é menor que 30° e menor que 50°.

[040] A amostra convencional 1 e as amostras de teste 5, 7, 8, 9 são iguais uma outro na medida em que o número dos canais é quatro e o ângulo de hélice do canal β é 40° e são diferentes entre si em termos da razão de largura do canal AG/(AG + AL). Além disso, a amostra convencional 2 é diferente da amostra convencional 1 em que o número de canais é cinco. De acordo com os resultados dos testes mostrados na FIG. 4, na amostra convencional 1, os cavacos de corte não puderam ser separados da rosca interna usinada, e a ferramenta foi quebrada após a mudança da direção da rotação da ferramenta. Na amostra de teste 9 e na amostra convencional 2, as lascas de corte se agruparam em conjunto e causou obstrução. Por outro lado, em cada uma das amostras de teste 5, 7, 8, obteve-se um resultado satisfatório com a rosca interna usinada sendo aceitável em uma inspeção feita com um calibre de rosca, uma vez que não foi causada ruptura e ocorrência de formação de marca da borda de corte após a interrupção da rotação da torneira ter sido restringida. No entanto, um ruído foi causado pelos cavacos de corte mordidos após a mudança de direção da rotação da ferramenta na amostra de teste 7 e a obstrução de cavacos de corte foi observada na amostra de teste 8. Esses fatos revelaram que a torneira foi quebrada como resultado da obstrução de cavacos devido à ausência de torção dos canais na amostra de teste 1, que as bordas de corte foram lascadas devido à insuficiência da rigidez da ferramenta apesar da presença da torção dos canais na amostra de teste 4, e ao fato de que a obstrução do cavaco de corte e o lascamento das bordas de corte não foram causados onde o ângulo de hélice β dos canais em espiral 20 não é menor que 30° e menor que 50°. Esses fatos revelaram que os cavacos de corte não podiam ser separados da rosca interna usinada e causaram obstrução, devido à razão de largura de canal AG/(AG + AL) que é maior que 0,5 em cada uma das amostras convencionais 1 e 2, ao fato de que os cavacos de corte se agruparam e causaram obstrução, devido à razão de largura de canal AG/(AG + AL) ser menor que 0,3 na amostra de testes 9, e ao fato da quebra da torneira em função da obstrução do cavaco de corte e ao fato de que a não separação dos cavacos de corte não foi causada onde a razão de largura de canal AG/(AG + AL) não é menor que 0,3 e não é maior que 0,5.

[041] Como descrito acima, a torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10, de acordo com a presente modalidade, deve ser girada em torno do eixo de rotação C para usinar uma rosca cônica tubular, em que a torneira em espiral 10 inclui a porção de rosca cônica 18 tendo um perfil de rosca que passa de um perfil incompleto para um perfil completo em uma direção afastada de uma extremidade distal da porção chanfrada 12 em direção à porção de rosca completa 14. A porção de rosca cônica 18 é circunferencialmente dividida pelos canais em espiral 20 na pluralidade de bases 22. As bases 22 possuem a borda de corte 24 que é definida por uma das extremidades opostas da base 22 que está localizada em um lado frontal da outra das extremidades opostas na direção de rotação da torneira em espiral 10, de tal modo que a borda de corte 24 se estende ao longo de um dos canais correspondentes dos canais em espiral 20. Os canais em espiral 20 consistem em uma pluralidade de canais em espiral 20 que são três, quatro ou cinco canais em espiral, cada uma tendo um ângulo de hélice β que não é menor que 30° e menor que 50°. A razão de largura de canal AG/(AG + AL) é de 0,3 a 0,5, onde AG representa um ângulo central que é subtendido por cada canal em espiral 20 e que é definido em um centro correspondente ao eixo de rotação C em uma seção transversal que é perpendicular à eixo de rotação, e AL representa um ângulo central que é subtendido por cada base 22 e que é definido no centro da seção transversal. Assim, é possível obter a torneira em espiral para usinagem com rosca cônica 10 na qual a ocorrência de ruptura é restrita devido à presença dos canais em espiral 20, cada uma tendo o ângulo de hélice β que não é menor que 30° e menor que 50° e em que formação da marca da borda de corte na rosca interna usinada no momento da interrupção da rotação da torneira é retraída devido a uma curta distância entre a borda de corte 24 e a borda posterior 26.

[042] Na torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 de acordo com a presente modalidade, os canais em espiral 20 consistem em quatro canais em espiral 20 e as bases 22 consistem em quatro bases 22 definidas pelos quatro canais em espiral 20 e a borda de corte 24 é fornecida em todas as outras das quatro bases 22 em uma direção circunferencial. Assim, uma profundidade do corte de uma borda de corte se torna grande, pelo que o atrito devido ao deslizamento da borda de corte 24 é adicionalmente restringido.

[043] Na torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 de acordo com a presente modalidade, a pluralidade de canais em espiral 20 é de canais em espiral do lado direito ou de canais em espiral do lado esquerdo, de modo que a obstrução do cavaco de corte é restringida, pelo que a quebra é adicionalmente restringida.

[044] Na torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 de acordo com a presente modalidade, a base 22 tem a borda posterior 26 que é definida pelas outras extremidades opostas da base 22 que está localizada em um lado frontal da extremidade acima descrita dentre as extremidades opostas em uma direção oposta à direção A de rotação da torneira em espiral 10, de tal modo que a borda posterior 26 se estende ao longo de um canal correspondente dos canais em espiral 20, e que um ângulo de inclinação α’ da borda posterior 26 é menor do que o ângulo de inclinação α da borda de corte 24. Assim, a formação da marca da borda de corte 24 na interrupção da rotação da fita é adicionalmente restringida.

[045] Na torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 de acordo com a presente modalidade, o ângulo de folga é definido na porção chanfrada 12 desde a borda de corte 24 até uma posição intermediária em uma largura da base 22, nomeadamente, em uma faixa desde a borda de corte 24 em um ângulo θ, e o ângulo de folga é zero desde a posição intermediária até a borda posterior 26. Dessa forma, a borda posterior 26 é restringida em relação à borda de corte 24 por uma pequena quantidade, pelo que a formação da marca da borda de corte após a interrupção da rotação da torneira é ainda mais restringida.

[046] Na torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular 10 de acordo com a presente modalidade, pelo menos a porção chanfrada 12 e a porção de rosca completa 14 são sujeitas a um tratamento de superfície com filme de carbonitreto de titânio, TiCN, de modo que a torneira em espiral tenha durabilidade aumentada.

[047] Embora a modalidade da presente invenção tenha sido descrita por referência aos desenhos anexos, deve ser entendido que a invenção é aplicável a outras formas em uma faixa sem se afastar do espírito da invenção. DESCRIÇÃO DOS SINAIS DE REFERÊNCIA 10: torneira em espiral para usinagem com rosca cônica tubular, 12: porção chanfrada, 14: porção de rosca completa, 16: porção de haste, 18: porção de rosca, 20: canal em espiral, 22: base, 24: borda de corte, 26: borda posterior, 30: filme de carbonitreto de titânio, α: ângulo de inclinação, β: ângulo de hélice, C: eixo de rotação.

Claims

1. Torneira em espiral (10, 110) que deve ser girada em torno de um eixo de rotação (C) para usinagem de uma rosca cônica tubular, a dita torneira em espiral compreendendo uma porção de rosca cônica (18, 118) tendo um perfil de rosca que passa de um perfil incompleto para um perfil completo em uma direção afastada de uma extremidade distal de uma porção chanfrada (12) em direção a uma porção de rosca completa (14), a dita porção de rosca cônica (18, 118) sendo circunferencialmente dividida por canais (20, 120) em uma pluralidade de bases (22), cada uma de pelo menos uma das ditas bases (22) tendo uma borda de corte (24) que é definida por uma das extremidades opostas da dita cada uma de pelo menos uma das ditas bases (22) que estão localizadas em um lado frontal da outra das ditas extremidades opostas em uma direção (A) de rotação da dita torneira em espiral (10, 110), de tal modo que a dita borda de corte (24) se estende ao longo de um canal correspondente dos ditos canais (20, 120), CARACTERIZADA pelo fato de que: ditos canais (20, 120) consistem em uma pluralidade de canais em espiral (20, 120) que é de três, quatro ou cinco canais em espiral (20, 120) cada um tendo um ângulo de hélice (β) que não é menor que 30° e menor que 50°, e uma razão de largura de canal AG/(AG + AL) é 0,3 a 0,5, onde AG representa um ângulo central (AG) que é subtendido por cada um dos ditos canais (20, 120) e que é definido em um centro correspondente ao dito eixo de rotação (C) em uma seção transversal que é perpendicular ao dito eixo de rotação (C), e AL representa um ângulo central (AL) que é subtendido por cada uma das ditas bases (22) e que é definida no dito centro na dita seção transversal.

2. Torneira em espiral (10, 110), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: os ditos canais em espiral (20, 120) consistem em quatro canais em espiral (20, 120) e as ditas bases (22) consistem em quatro bases (22) definidas pelos ditos quatro canais em espiral (20, 120), e a dita borda de corte (24) é fornecida em todas as outras das ditas quatro bases (22) como a dita pelo menos uma das ditas bases (22) em uma direção circunferencial da dita torneira em espiral (10, 110).

3. Torneira em espiral (10, 110), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: a dita porção de rosca cônica (18) define uma rosca cônica de lado direito e a dita pluralidade de canais em espiral (20) é de canais em espiral do lado direito (20).

4. Torneira em espiral (10, 110), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: a dita porção de rosca cônica (118) define uma rosca cônica de lado esquerdo, e a dita pluralidade de canais em espiral (120) é de canais em espiral (120) do lado esquerdo.

5. Torneira em espiral (10, 110), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: cada uma da dita pelo menos uma das ditas bases (22) tem uma borda posterior (26) que é definida pela dita outra das ditas extremidades opostas de cada uma da dita pelo menos uma das ditas bases (22) que está localizada no lado frontal da dita uma das ditas extremidades opostas em uma direção oposta à dita direção de rotação (A) da dita torneira em espiral (10, 110), de tal modo que a dita borda posterior (26) se estende ao longo de um canal correspondente dos ditos canais (20); e um ângulo de inclinação (α’) da dita borda posterior (26) é menor do que um ângulo de inclinação (α) da dita borda de corte (24).

6. Torneira em espiral (10, 110), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que: uma superfície com folga (E) é definida na dita porção chanfrada (12), tal que uma distância radial do dito eixo de rotação (C) para a dita superfície com folga (E) é reduzida em uma direção oposta à dita direção (A) de rotação da dita torneira em espiral (10, 110) em uma região da dita borda de corte (24) para uma posição intermediária em uma largura de cada uma da dita pelo menos uma das ditas bases (22), e de modo que a dita distância radial é constante na dita direção oposta à dita direção (A) de rotação da dita torneira em espiral (10, 110) em uma região a partir da dita posição intermediária para a dita borda posterior (26).

7. Torneira em espiral (10, 110), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: pelo menos, a dita porção chanfrada (12) e a dita porção de rosca completa (14) são cobertas com um filme de carbonitreto de titânio, TiCN (30).