ES2226946T3 - Herramienta para arranque de virutas para la mecanizacion a alta velocidad. - Google Patents

Abstract

Herramienta para arranque de viruta para la mecanización con alta velocidad en el arranque de viruta de metales, en la que al menos un cuerpo (2) de corte se sujeta con presión en un asiento de la placa, limitado únicamente por una superficie (5) de apoyo de la contrapresión y por una superficie (4) de asiento de un portaherramientas (1), por medio de un órgano (6) de sujeción, al mismo tiempo, que la superficie (8) de asiento para el órgano (6) de sujeción y la superficie (4) de asiento del asiento de la placa forman un ángulo (), que supera el autobloqueo y se abre hacia la superficie (5) de apoyo de la contrapresión y que en una ranura (9) del cuerpo (2) de corte penetra una espiga de apoyo, caracterizada porque la espiga de apoyo está dispuesta en una espiga (10) de ajuste dispuesta de forma giratoria en un espárrago (12, 12'') de apoyo accionable desde el exterior, excéntrico y paralelo a su eje de rotación dispuesto en un taladro (13, 13'') de apoyo del portaherramientas, que atraviesala superficie (4) de asiento y/o la superficie (5) de apoyo de la contrapresión, cuyo diámetro equivalga esencialmente al ancho de la ranura, al mismo tiempo, que la espiga (10) de ajuste penetra para el desplazamiento del cuerpo (2) de corte en la ranura en una dirección paralela a la superficie (5) de apoyo de la contrapresión y a la superficie (4) de asiento.

Description

Herramienta para arranque de virutas para la mecanización a alta velocidad.

El invento se refiere a una herramienta para arranque de viruta para la mecanización con alta velocidad en el arranque de viruta de metales, en la que al menos un cuerpo de corte se sujeta con presión en un asiento de la placa, limitado únicamente por una superficie de apoyo de la contrapresión y por una superficie de asiento, de un portaherramientas por medio de un órgano de sujeción, al mismo tiempo, que la superficie de asiento para el órgano de sujeción y la superficie de asiento del asiento de la placa forman un ángulo, que supera el autobloqueo y se abre hacia la superficie de apoyo de la contrapresión y que en una ranura del cuerpo de corte penetra una espiga de apoyo,

Las herramientas para arranque de viruta de esta clase ya se conocen con diferentes formas de ejecución en las que se pretende esencialmente construir la herramienta con la menor cantidad posible de piezas, que se aseguren por sí mismas (por ejemplo necesario en una mecanización con alta velocidad).

La construcción resulta problemática siempre que se deseen dimensiones pequeñas de la herramienta y cuando el cuerpo de corte no está soldado, sino aprisionado, de manera, que pueda ser sustituido con facilidad en caso necesario. En estos casos - véase por ejemplo la publicación para información de solicitud de Patente alemana DE 33 43 448 A1 - es necesario, en especial en las máquinas de mecanización rotativas para el arranque de viruta de metales, un posicionado exacto del cuerpo de corte, de manera, que al sustituirlo o después de su desgaste se sitúe siempre de forma muy sencilla exactamente en la misma posición. Si se quiere crear una herramienta utilizable en las máquinas de mecanización rotativas con arranque de viruta para una gran cantidad de cometidos, como por ejemplo el torneado de ranuras anulares, la utilización en fresas de disco y circulares, que trabajan en tres lados, la mecanización de extremos con broca integrada o con herramientas de avellanado y de mandrilado con varios filos, escariadores o análogos, es preciso, que los filos principal y secundario del cuerpo de corte se sitúen de forma libre en el asiento de la placa de la herramienta y forzosamente sólo puede apoyar en la herramienta en la superficie de asiento y en la superficie de apoyo de la contrapresión. Todos los demás lados deben quedar libres. Esto dificulta nuevamente, como es natural, el posicionado exacto del filo en la dirección longitudinal.

En una herramienta para arranque de viruta de la clase mencionada más arriba, conocida a través del documento DE 34 10 284 A1, se obtiene por medio de una ranura del cuerpo de corte, en la que penetra una espiga una fijación exacta repetible del cuerpo de corte en el asiento de la placa. Sin embargo, en este caso de trata de una fijación rígida, que no permite un ajuste fino adicional posterior.

A través del documento US 3,785,417 se conoce una herramienta para arranque de viruta en la que una placa de corte debe ser posicionada de tal modo, que el filo de sitúe, desde el punto de vista de la altura, en una posición exactamente definida, es decir, que en este caso se trata de un ajuste perpendicular a la dirección de corte. Se prevén al menos dos tornillos excéntricos, que tienen que ser bloqueados con espigas roscadas adicionales. En este caso se trata únicamente de elementos de posicionado para compensar las tolerancias de construcción del cuerpo principal y de la placa de corte. No se prevé la posibilidad de desplazar el cuerpo de corte en el estado fijado para un ajuste fino.

El invento se basa por ello en el problema de configurar una herramienta de la clase mencionada más arriba de tal modo, que el cuerpo de corte se pueda desplazar en el estado fijado de manera ajustable sobre el asiento de la placa.

Para la solución de este problema se prevé según el invento, que la espiga de apoyo sea una espiga de ajuste dispuesta de forma giratoria en un espárrago de apoyo accionable desde el exterior, excéntrico y paralelo a su eje de rotación dispuesto en un taladro de apoyo del portaherramientas, que atraviesa la superficie de asiento y/o la superficie de apoyo de la contrapresión, cuyo diámetro equivalga esencialmente al ancho de la ranura, al mismo tiempo, que la espiga de ajuste penetra para el desplazamiento del cuerpo de corte en la ranura en una dirección paralela a la superficie de apoyo de la contrapresión y a la superficie de asiento.

Con la construcción según el invento se obtiene un acoplamiento de arrastre exacto del cuerpo de corte con la espiga de ajuste dispuesta de manera excéntrica sobre el espárrago de apoyo. Si se gira el espárrago de apoyo alrededor de su eje longitudinal, la espiga de ajuste fijada o conformada excéntricamente a él desplaza el cuerpo de corte en uno u otro sentido paralelo al canto de corte. De esta forma y manera se puede modificar, estando fijado el cuerpo de corte, en el marco de la excentricidad del espárrago excéntrico formado por el espárrago de apoyo y la espiga de ajuste, la posición del cuerpo de corte sobre el asiento de la placa, al mismo tiempo, que, por otro lado, esta posición también es bloqueada en la posición ajustada de manera reproducible por medio de la espiga de ajuste.

En un perfeccionamiento del invento es posible disponer la ranura, en este caso con preferencia limitada en los dos extremos, en la superficie del cuerpo de corte apoyada en la superficie de asiento o, como se prefiere generalmente debido a la mayor separación de la ranura del canto de corte y con ello debido a la mayor capacidad de carga del cuerpo de corte, disponer la ranura en la superficie trasera del cuerpo de corte apoyada en la superficie de apoyo de la contrapresión. En este caso se puede construir con limitación hacia arriba para incrementar la robustez.

De manera conveniente, el eje del espárrago de asiento se extiende esencialmente paralelo a la superficie de apoyo de la contrapresión de la herramienta en un plano aproximadamente perpendicular a la superficie de asiento. La espiga de ajuste puede penetrar, debido a la posición perpendicular del eje de giro del espárrago de apoyo con relación a la superficie de asiento, totalmente en la ranura, al mismo tiempo, que el espárrago de apoyo llega con preferencia hasta inmediatamente debajo de la superficie de asiento, de manera, que no se puedan producir esfuerzos de flexión excesivos de la espiga de ajuste al girar el espárrago de apoyo.

Para sujetar el espárrago de apoyo de manera no desplazable en el sentido longitudinal, pero a pesar de ello de manera giratoria en el taladro de apoyo, se puede prever según otra característica del invento, que el espárrago de apoyo posea una ranura anular en la que penetra una espiga de limitación axial. Extrayendo la espiga de limitación axial se puede extraer el espárrago de apoyo con la espiga de ajuste asentada en él con mucha facilidad hacia arriba o hacia abajo del portaherramientas.

Para el accionamiento del espárrago excéntrico según el invento se puede proveer el espárrago de apoyo en su extremo alejado de la espiga de ajuste de un exágono interior o análogo para la aplicación de una herramienta de accionamiento, como por ejemplo una llave Allen exagonal.

Junto a esta configuración del espárrago de apoyo como espiga cilíndrica lisa (sólo interrumpida por la ranura anular para la limitación axial) también se puede prever, que el espárrago de apoyo se construya como espárrago roscado y su taladro de apoyo en el portaherramientas como taladro con rosca interior. En este caso se puede prever igualmente una ranura anular en la que penetre la espiga de limitación axial, pero en este caso el ancho de la ranura anular tiene que ser mayor que el diámetro de la espiga de limitación axial para hacer posible un desplazamiento axial, equivalente a la holgura, del espárrago roscado. El hecho de que en este caso al girar el espárrago excéntrico la espiga de ajuste con el espárrago de apoyo construido como espárrago roscado no sólo gire excéntricamente, sino que también sea desplazada en la dirección axial no limita el ajuste del cuerpo de corte, siempre que se asegure, que la espiga de ajuste pueda apoyar con su extremo frontal en una limitación superior de la ranura.

Cuando, de manera preferida, se configura el órgano de fijación para la sujeción con presión del cuerpo de corte en su asiento de la placa, como una mordaza aprisionable con un tornillo de presión, se puede prever, en un perfeccionamiento del invento, que la mordaza esté provista, en el extremo alejado del asiento de la placa. de una escotadura en la que penetre una espiga de seguro de desplazamiento del portaherramientas, por ejemplo una uña del portaherramientas. Esto aporta la ventaja de que al desplazar el cuerpo de corte en el asiento de la placa estando aprisionada la mordaza, la mordaza no es girada por el desplazamiento del cuerpo de corte, sino que es retenida, de manera, que la mordaza tiene que deslizarse correspondientemente por encima de la superficie de apoyo del portaherramientas.

Finalmente, el marco del invento también comprende la posibilidad de orientar el eje del tornillo de presión en posición oblicua hacia el interior en el portaherramientas, lo que, en especial en el caso de fresas de disco y circulares, brinda la posibilidad de poder disponer en el contorno del portaherramientas con forma de disco una cantidad mayor de cuerpos de cortes.

Otras ventajas, características y detalles del invento se desprenden de la descripción que sigue de un ejemplo de ejecución así como del dibujo. En él muestran:

La figura 1, una vista lateral esquemática del extremo delantero de la herramienta según el invento.

La figura 2, una sección paralela al plano del dibujo de la herramienta según la figura 1.

La figura 3, una vista en planta de la herramienta según las figuras 1 y 2.

La figura 4, una sección parcial de una herramienta modificada en la que la ranura de ajuste del cuerpo de corte está abierta hacia abajo y hacia la superficie de apoyo de la contrapresión, pero limitada hacia arriba.

La figura 5, una sección a lo largo de la línea IV-IV de la figura 4.

La figura 6, una sección a lo largo de la línea VI-VI de la figura 3.

La figura 7, una sección equivalente a la de la figura 2 de una herramienta modificada en la que la espiga de apoyo del espárrago excéntrico se construye como espárrago roscado.

La figura 8, una vista lateral esquemática equivalente a la de la figura 1 de una herramienta modificada con tornillo de presión con el eje orientado oblicuamente hacia dentro en el portaherramientas.

La figura 9, una fresa de disco con una configuración de la herramienta según la figura 8 para poner de manifiesto la mayor cantidad de cuerpos de corte, que es posible alojar.

La figura 10, una fresa de disco construida según el invento con placas de forma y subdivisión del corte.

La figura 11, una herramienta de avellanado construida según el invento.

La figura 12, una herramienta de mecanización de extremos con broca integrada construida según el invento.

La figura 13, una herramienta de corte frontal construida según el invento.

En el portaherramientas 1 se conforma un asiento de la placa para la sujeción de una herramienta 2 de corte con un filo 3, que se compone únicamente de la superficie 4 de asiento y de la superficie 5 de apoyo de la contrapresión en las que asientan las correspondientes superficies lateral del cuerpo 2 de corte. Todos los demás lados quedan libres, de manera, que el cuerpo 2 de corte, aprisionado en el asiento de la placa por medio de una mordaza 6 y un tornillo 7 de presión, que la aprisiona, no está apoyado hacia detrás o hacia delante en la dirección perpendicular al plano del dibujo de la figura 1. El ángulo \alpha entre la superficie 4 de asiento y la superficie 8 de asiento de la mordazas 6, que se abre hacia la superficie 5 de apoyo de la contrapresión, es mayor que el ángulo de autobloqueo, de manera, que el cuerpo de corte es atraído hacia atrás hacia el asiento de la placa por la presión de la mordaza 6.

El cuerpo 2 de corte está provisto en el caso del ejemplo de ejecución según las figuras 1 a 3 de una ranura 9 pasante de arriba abajo en la que penetra una espiga 10 de ajuste de un espárrago 11 excéntrico. El espárrago 12 de apoyo de este espárrago 11 excéntrico se aloja de manera giratoria en un taladro 13 cilíndrico pasante del portaherramientas 1. El diámetro de la espiga 10 de ajuste dispuesta excéntrica y con su eje paralelo al eje 14 de rotación del espárrago 12 de apoyo equivale exactamente al ancho b de la ranura 9 del cuerpo 2 de corte.

Por lo tanto, si se gira el espárrago 11 excéntrico, con preferencia por introducción de una llave Allen en un orificio 15 exagonal del extremo inferior del espárrago de apoyo, la espiga 10 de ajuste montada de forma excéntrica en el espárrago 12 de apoyo y alojada sin holgura en la ranura 9, desplazará el cuerpo 2 de corte en la dirección longitudinal del canto 3 de corte principal, al mismo tiempo, que el valor del ajuste es en la práctica, como es comprensible, generalmente de sólo unas pocas décimas de milímetro o menos. En el caso de esta posibilidad de ajuste se trata de la herramienta de corte con la ayuda del espárrago 11 excéntrico sólo se trata de un ajuste fino de la posición del cuerpo de corte. El ajuste del cuerpo 2 de corte con la ayuda del espárrago 11 excéntrico se puede realizar en este caso con el cuerpo de corte aprisionado, es decir con el tornillo 7 de presión apretado.

Las figuras 4 y 5 muestran secciones de una herramienta modificada en la que el cuerpo 2' de corte posee una ranura 9' limitada hacia arriba para el alojamiento de la espiga 10 de ajuste del espárrago 11 roscado.

La figura 6 permite ver la espiga 16 de limitación axial, que penetra en una ranura 17 anular de la parte 12 de apoyo del espárrago 11 excéntrico e impide, que el espárrago 11 excéntrico se pueda desprender hacia abajo del taladro 13 de apoyo. La figura 7 representa una forma de ejecución modificada de una herramienta según el invento en la que el espárrago 11' excéntrico se construye como espárrago roscado.

Por lo tanto, en este caso, la zona 12' de apoyo es una zona roscada, que se rosca en el taladro 13', construido igualmente como taladro con rosca interior del portaherramientas 1. La espiga 16 de limitación axial penetra en este caso en una ranura 17' anular más ancha, de manera, que la zona 12' de apoyo construida como espárrago roscado se puede desplazar entre límites en la dirección axial y se puede mover así por giro entre dos posiciones finales limitadas En este caso tiene lugar nuevamente de la misma manera un movimiento de la espiga 10 de ajuste excéntrica, pero con la diferencia de que la espiga 10 de ajuste se mueve igualmente hacia arriba y hacia abajo. Por ello es preciso, que, en el caso de una ranura 9'' de ajuste limitada hacia arriba en el cuerpo 2'' de corte, como se representa en la figura 7, se asegure que el extremo 18 frontal superior de liga 10 de ajuste no apoye en la limitación superior de la ranura 9''.

En la construcción representada en la figura 8 de una herramienta según el invento el eje 19 del tornillo 7 de presión está orientado en sentido oblicuo hacia el interior del soporte 1. Esto tiene la ventaja de que, como se puede observar en la figura 9, se puede disponer en una fresa 20 de disco otro cuerpo de corte a una distancia angular pequeña. Si se eligiera la posición del eje 19 del tornillo 7 de presión como en los ejemplos de ejecución precedentes, es decir la posición 19', significaría esto, que el cuerpo de corte siguiente sólo se podría disponer más a la derecha para garantizar el libre acceso al tornillo 7 de presión, de manera, que, en conjunto se podría sujetar al contorno de la fresa de disco una cantidad menor de cuerpos de corte.

Las figuras 10 a 13 muestran diferentes herramienta, siendo común a todas ellas que los cuerpos 2 de corte están fijados en la manera según el invento en los asientos de la placa, sólo limitados en dos lados, del correspondiente portaherramientas, es decir, que con la ayuda del espárrago excéntrico se pueden desplazar de manera enclavable en la dirección paralela al canto de corte.

Claims (11)

1. Herramienta para arranque de viruta para la mecanización con alta velocidad en el arranque de viruta de metales, en la que al menos un cuerpo (2) de corte se sujeta con presión en un asiento de la placa, limitado únicamente por una superficie (5) de apoyo de la contrapresión y por una superficie (4) de asiento de un portaherramientas (1), por medio de un órgano (6) de sujeción, al mismo tiempo, que la superficie (8) de asiento para el órgano (6) de sujeción y la superficie (4) de asiento del asiento de la placa forman un ángulo (\alpha), que supera el autobloqueo y se abre hacia la superficie (5) de apoyo de la contrapresión y que en una ranura (9) del cuerpo (2) de corte penetra una espiga de apoyo, caracterizada porque la espiga de apoyo está dispuesta en una espiga (10) de ajuste dispuesta de forma giratoria en un espárrago (12, 12') de apoyo accionable desde el exterior, excéntrico y paralelo a su eje de rotación dispuesto en un taladro (13, 13') de apoyo del portaherramientas, que atraviesa la superficie (4) de asiento y/o la superficie (5) de apoyo de la contrapresión, cuyo diámetro equivalga esencialmente al ancho de la ranura, al mismo tiempo, que la espiga (10) de ajuste penetra para el desplazamiento del cuerpo (2) de corte en la ranura en una dirección paralela a la superficie (5) de apoyo de la contrapresión y a la superficie (4) de asiento.

2. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque la ranura (9), limitada con preferencia en ambos extremos, está dispuesta en la superficie del cuerpo de corte asentada en la superficie de asiento.

3. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizada porque la ranura (9), limitada con preferencia hacia arriba, está dispuesta en la superficie trasera asentada en la superficie de apoyo de la contrapresión del cuerpo (2) de corte.

4. Herramienta según la reivindicación 3, caracterizada porque el eje del espárrago (12, 12') de apoyo se extiende esencialmente paralelo a la superficie (5) de apoyo de la contrapresión en un plano perpendicular a la superficie (4) de asiento.

5. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el espárrago (12, 12') de apoyo posee un ranura (17, 17') anular en la que penetra una espiga (16) de limitación axial.

6. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el espárrago (12, 12') de apoyo está provisto en su extremo alejado de la espiga (10) de ajuste de un exágono (15) interior o análogo para la aplicación de un útil de accionamiento.

7. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el espárrago (12') de apoyo se construye como espárrago roscado y su taladro (13') de apoyo en el portaherramientas (1) se construye como taladro con rosca interior.

8. Herramienta según la reivindicación 7, caracterizada porque el espárrago (12') de apoyo está provisto de una ranura (17') anular, cuyo ancho es mayor que el diámetro de la espiga (16) de limitación axial.

9. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el órgano de sujeción es una mordaza (6), que puede ser aprisionada con un tornillo (7) de presión.

10. Herramienta según la reivindicación 9, caracterizada porque la mordaza (6) está provista en el extremo alejado del asiento de la placa de una escotadura (21) en la que penetra una espiga (22) de ajuste (uña del portaherramientas) del portaherramientas (1).

11. Herramienta según la reivindicación 9 o 10, en especial para fresas de disco o circulares, caracterizada porque el eje (19) del tornillo (7) de presión está orientado oblicuamente hacia el interior en el portaherramientas (1).