ES2256719T5 - Util para cortar metales. - Google Patents
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Abstract
Un útil para cortar metales (10), que comprende: una pieza de inserción de corte orientable (12), que comprende dos superficies laterales opuestas (24), y una superficie de borde periférico (26) que se extiende entre ellas y que tiene un eje geométrico (A) de la pieza de inserción de simetría de rotación que pasa a través de las superficies laterales (24); teniendo la superficie de borde periférico (26) una pluralidad de secciones de apoyo a tope (28, 28'', 28''''), estando cada sección de apoyo a tope (28, 28'', 28'''') en una parte de una pared lateral (34) de un polígono regular imaginario (36) que tiene una pluralidad de paredes laterales (34), una pluralidad de partes de corte (32) que se extienden hacia fuera desde el polígono imaginario (36), estando la pluralidad de partes de corte (32) en igual número que el de paredes laterales (34) del polígono imaginario (36), teniendo cada parte de corte (32) un borde cortante (38), estando situada cada sección de apoyo a tope (28, 28'', 28'''') entre dos partes de corte (32); y un portaherramientas para la pieza de inserción (14) que comprende un receptáculo para la pieza de inserción (16, 16'', 16'''') en el cual está retenida la pieza de inserción de corte (12) con la superficie de borde periférico (26) que está apoyada a tope en dos secciones de apoyo a tope (28'', 28'''') solamente, comprendiendo el receptáculo para la pieza de inserción (16, 16'', 16'''') una pared de soporte inferior (20) que apoya a tope en una primera sección de apoyo a tope (28''), y una pared de soporte superior (22) que apoya a tope en una segunda sección de apoyo a tope (28''''); siendo cada una de la pared de soporte inferior (20) y la pared de soporte superior (22) parte fija e integral del portaherramientas para la pieza de inserción (14), caracterizado porque la pared de soporte superior (22) y la pared de soporte inferior (20) son rectas y definen entre ellas un ángulo agudo (alfa).
Description
El presente invento se refiere a útiles para cortar metales para uso para operaciones de torneado, ranurado, tronzado y roscado, que tiene una pieza de inserción orientable con una pluralidad de bordes cortantes.
Los útiles para cortar metales de este tipo son bien conocidos en la técnica. En el documento US-A-4.602.897 se describe un útil para cortar metales.
La Patente de EE.UU. Nº 4.320.996 describe un útil de corte que hace posible producir ranuras estrechas. El útil consiste en un portaherramientas que tiene un rebajo en una cara lateral, en el cual está situada una pieza de inserción de corte y fijada por medio de un tornillo central susceptible de aplicación a rosca con el portaherramientas. La pieza de inserción es triangular y está provista de una parte central triangular que sobresale, la cual es recibida en el rebajo, mientras que el resto de la pieza de inserción se extiende lateralmente desde el portaherramientas para fines de corte. Puesto que la pieza de inserción tiene una parte central que sobresale, es de una mano, es decir, que si la pieza de inserción ha sido diseñada para un útil a ser usado en sentido a derechas, como se ha ilustrado en el documento US 4.320.996, entonces solamente puede ser usada con un útil que actúe en sentido a derechas.
La Patente de EE.UU. Nº 4.169.690 describe una pieza de inserción orientable con capacidades para realizar trabajos pesados. La pieza de inserción de corte tiene una pluralidad de partes de borde cortante que se extienden hacia fuera desde una parte de cuerpo central. La pieza de inserción es retenida en un receptáculo de un portaherramientas mediante un brazo de mordaza, ya sea desde el lado o ya desde la parte superior. La existencia del brazo de mordaza complica algo la estructura del portaherramientas.
El documento DE 69117544 T2 describe un aparato de mecanizar de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende una barra portaherramientas con un miembro de receptáculo que va montado en la barra, que retiene a una pieza de inserción. La pieza de inserción tiene una parte de montura y una pluralidad de brazos. Los lados de localización de la parte de montura apoyan contra un par de lados de colocación en posición del miembro de receptáculo. El miembro de receptáculo complica la producción y el uso del aparato. Como otra desventaja se incluye la de tener un sistema de fijación por mordaza que limita la profundidad de corte.
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La Patente de EE.UU. Nº 3.613.197 describe una pieza de inserción orientable y reversible, para roscar o ranurar. Incluye la misma un soporte de la pieza de inserción que se aplica a la pieza de inserción en el borde cortante inferior. El soporte para la pieza de inserción se enrosca en el cuerpo del útil y se aplica al brazo de corte en uso, limitando la profundidad del corte.
La Publicación de Solicitud de Patente de EE.UU. Nº 2001/0022123 A1 describe, en una realización (véase la Fig. 2), un elemento de retención en el cual un trépano cortante con cuatro bordes cortantes asienta en el elemento de sujeción en tres lugares espaciados entre sí 10’, 10’’ y 10’’’. Se señala que el trépano cortante puede también tocar, en principio, al elemento de retención en un cuarto lugar 10’’’’ y que durante el uso para la finalidad prevista se ejerce una fuerza sobre el trépano cortante de modo que el trépano posiblemente dejaría de apoyar ya en el elemento de retención en el lugar 10’’’’. Esto significa que, en principio, el trépano cortante no está asentado de modo estable. El trépano cortante estaría en una posición con 4 puntos de contacto antes del uso, y se movería después pasando a otra posición con tres puntos de contacto durante el uso. Esto es claramente desventajoso, ya que significa que el lugar del borde cortante cambia, y que por lo tanto no está bien definido.
Un objeto del presente invento es proporcionar un nuevo útil para cortar metales, principalmente para operaciones de ranurado, tronzado y torneado, que comprende una pieza de inserción de corte orientable que tiene una pluralidad de bordes cortantes, en que la pieza de inserción de corte puede ser usada para operaciones de corte, ya sea a derechas o ya sea a izquierdas, y en que las dificultades y desventajas a las que antes se ha hecho referencia quedan significativamente reducidas.
Otro objeto del presente invento es proporcionar el útil para cortar metales en el que la pieza de inserción de corte está asegurada imperativamente en una posición bien definida, sin necesidad de usar para ello una mordaza externa.
De acuerdo con el presente invento, se proporciona un útil para cortar metales de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con una realización preferida del presente invento, las partes de corte son en general triangulares en vista lateral de la pieza de inserción de corte.
En una aplicación preferida del presente invento, el útil de corte es para ranurado, tronzado y torneado.
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De acuerdo con una realización preferida del presente invento, la pieza de inserción de corte tiene una dimensión de anchura variable, tomada en dirección paralela al eje geométrico de la pieza de inserción.
Preferiblemente, la pieza de inserción de corte tiene tres dimensiones de anchura, una primera dimensión de anchura, D1, en las partes de corte, una segunda dimensión de anchura, D2, en una región situada en general centrada en la pieza de inserción de corte, y una tercera dimensión de anchura, D3, en todas las demás regiones de la pieza de inserción de corte.
Además, preferiblemente, la segunda dimensión de anchura D2 es mayor que la primera dimensión de anchura D1, y la primera dimensión de anchura D1 es mayor que la tercera dimensión de anchura D3.
Todavía además, preferiblemente, la región situada en general centrada de la pieza de inserción de corte que tiene la segunda dimensión de anchura, es de forma poligonal, en una vista lateral de la pieza de inserción de corte, formando con ello un polígono que sobresale desde cada superficie lateral.
Típicamente, el polígono imaginario tiene un eje geométrico del polígono que coincide con el eje geométrico de la pieza de inserción.
Si se desea, el polígono que sobresale está desplazado angularmente del polígono imaginario con respecto al eje geométrico de la pieza de inserción.
De acuerdo con una realización preferida del presente invento, los polígonos que sobresalen son pentágonos que sobresalen, teniendo cada pentágono que sobresale un área menor que el área superficial del pentágono imaginario, y cada pentágono que sobresale está desplazado angularmente con respecto al pentágono imaginario.
El receptáculo para la pieza de inserción comprende una superficie de base desde la cual se extienden en general verticalmente las paredes de soporte superiores, estando la superficie de base preferiblemente apoyada a tope en un polígono que sobresale dado de la pieza de inserción de corte.
Preferiblemente, el útil de corte comprende además un tornillo, para asegurar la pieza de inserción en el receptáculo para la pieza de inserción, extendiéndose el tornillo a través de un ánima pasante en la pieza de inserción y aplicado a rosca con un ánima de recepción roscada en la superficie de base; extendiéndose el ánima pasante en la pieza de inserción entre dos superficies laterales opuestas.
Preferiblemente, el ánima pasante de la pieza de inserción se extiende entre los polígonos que sobresalen.
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Para una mejor comprensión, a continuación se describirá el invento, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un útil para cortar metales de acuerdo con el presente invento;
la Fig. 2 es una vista en perspectiva de un portaherramientas para la pieza de inserción de acuerdo con el presente invento;
la Fig. 3 es una vista lateral del útil para cortar metales representado en la Fig. 1; y
la Fig. 4 es una vista de perfil de la pieza de inserción de corte representada en la Fig. 1.
Se reclama en primer lugar la atención hacia las Figs. 1-3, en las que se ha representado un útil para cortar metales 10 de acuerdo con el presente invento. El útil para cortar metales 10 comprende una pieza de inserción de corte 12, que tiene un eje geométrico A de la pieza de inserción, y un portaherramientas para la pieza de inserción 14 con la pieza de inserción de corte 12 retenida en un receptáculo para la pieza de inserción 16 (16’, 16’’) del portaherramientas para la pieza de inserción 14. La pieza de inserción de corte 12 se produce por prensado de conformación y sinterizado de un cuerpo de metal duro, hecho de un polvo de carburo, tal como de Carburo de Tungsteno. Sin embargo, la pieza de inserción de corte 12 puede ser también producida por moldeo por inyección. El portaherramientas para la pieza de inserción 14 está formado de acero mecanizado o de otros materiales duros. El portaherramientas para la pieza de inserción 14, representado en la Fig. 2, tiene dos receptáculos para las piezas de inserción 16, uno 16’ para operaciones de corte en sentido a derechas y el otro 16’’ para operaciones de corte en sentido a izquierdas. La pieza de inserción de corte 12, que se describirá en detalle en lo que sigue, puede ser usada para operaciones de corte tanto de sentido a derechas como de sentido a izquierdas, y como tal puede ser retenida en uno u otro de los receptáculos para las piezas de inserción 16’, 16’’. El eje geométrico A de la pieza de inserción es un eje
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geométrico de simetría de rotación, alrededor del cual la pieza de inserción de corte 12 tiene una quíntuple simetría de rotación.
El receptáculo para la pieza de inserción 16 comprende una superficie de base 18, una pared de soporte inferior 20 que se extiende en general verticalmente desde la superficie de base 18, y una pared de soporte superior 22 que se extiende también en general verticalmente desde la superficie de base 18. La pared de soporte superior 22 y la pared de soporte inferior 20 forman entre ellas un ángulo agudo α. El ángulo agudo α es de 360, dentro de las tolerancias de fabricación. Las paredes de soporte inferior y superior 20, 22 están formadas integralmente con la superficie de base 18.
Se reclama ahora la atención además a la Fig. 4. La pieza de inserción de corte 12 comprende dos superficies laterales opuestas idénticas 24 y una superficie de borde periférico 26 que se extiende entre ellas. Puesto que las superficies laterales 24 son idénticas, solamente se describirá una de ellas, quedando entendido que la otra superficie lateral tiene una estructura idéntica. La superficie de borde periférico 26 tiene cinco secciones de apoyo a tope 28 y cinco partes de corte espaciadas entre sí por igual 32. Cada una de las cinco secciones de apoyo a tope 28 está sobre una parte de una pared lateral 34 de un pentágono regular imaginario 36 (representado mediante una línea de puntos y trazos en la Fig. 3) y están separadas entre sí por una parte de corte dada 32.
Cada parte de corte 32 de la pieza de inserción de corte 12 es de forma triangular y se extiende hacia fuera desde el pentágono regular imaginario 36 de la pieza de inserción de corte 12. En una parte radialmente más exterior de cada parte de corte 32 hay formado un borde cortante 38 en la intersección de una superficie de ataque 40, en un lado de ataque 41 de la parte de corte 32, y una superficie de salida 42 en un lado de salida 43 de la parte de corte 32. Los lados de ataque y de salida 41, 43 de la parte de corte 32 no están dirigidos radialmente. Como puede verse, los bordes cortantes 38 están radialmente más distantes del eje geométrico A de la pieza de inserción que las secciones de apoyo a tope 28. Las superficies de ataque y de salida 40 y 42 están situadas en la superficie de borde periférico 26. Una parte de corte operante 32’ se proyecta desde una superficie extrema 44 (representada en la Fig. 3 por una línea de trazos cortos) del portaherramientas para la pieza de inserción 14 para cortar una pieza de trabajo (no representada). Una primera sección de apoyo a tope 28’ apoya a tope en la parte de corte inferior 20, y una segunda sección de apoyo a tope operante 28’’ apoya a tope en la pared de soporte superior 22. Como se ve claramente, las secciones de apoyo a tope primera y segunda operantes 28’, 28’’
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forman entre ellas un ángulo sustancialmente igual al ángulo α. Aparte de las secciones de apoyo a tope primera y segunda operantes 28’, 28’’, ninguna otra parte de la superficie de borde periférico 26 entra en contacto con el portaherramientas para la pieza de inserción 14. Las secciones de apoyo a tope primera y segunda operantes 28’, 28’’ dividen a la pieza de inserción de corte 12 en dos secciones. Una primera sección contiene la parte de corte operante 32’ y dos partes de corte 32 a uno y otro lado de la parte de corte operante 32’. La segunda sección contiene dos partes de corte adyacentes 32.
Como puede verse, cada superficie lateral 24 tiene una parte que sobresale hacia fuera situada centrada, en forma de un pentágono que sobresale 46 que tiene una superficie plana 50. Las superficies planas 50 de cada pentágono que sobresale 46 son paralelas entre sí. La superficie plana 50 del pentágono que sobresale 46 es de menor área superficial que la del pentágono imaginario 36. La superficie 50 del pentágono que sobresale 46 apoya a tope en la superficie de base 18 del receptáculo para la pieza de inserción 16. El pentágono que sobresale 46 está también desplazado angularmente con respecto al pentágono imaginario alrededor del eje geométrico A de la pieza de inserción, de tal modo que una pared lateral dada 52 del pentágono que sobresale 46 es coplanaria con la superficie extrema 44 del portaherramientas para la pieza de inserción 14. Este desplazamiento hace máxima el área de contacto entre la pieza de inserción 12 y el portaherramientas para la pieza de inserción 14, sin reducir la profundidad de corte.
La pieza de inserción de corte 12 tiene tres dimensiones de anchura. Una primera dimensión de anchura D1, que es la anchura de la parte de corte 32. Una región situada en general centrada de la pieza de inserción de corte 12 tiene una segunda dimensión de anchura D2 entre las superficies planas 50 de los dos pentágonos que sobresalen 46. Una tercera dimensión de anchura D3 está definida por todas las demás regiones de la pieza de inserción de corte 12, no incluidas en las dimensiones de anchura primera y segunda D1, D2. La segunda dimensión de anchura D2 es mayor que la primera dimensión de anchura D1, lo cual asegura que el borde cortante 38 no apoya a tope en la superficie de base 18 del receptáculo para la pieza de inserción 16. Se apreciará que la parte de corte 32 se estrecha ligeramente hacia dentro desde el borde cortante 38. Es decir, que la primera dimensión de anchura D1 es ligeramente variable, teniendo un valor máximo en el borde cortante 38 y disminuyendo su magnitud hacia dentro, hacia el eje geométrico A de la pieza de
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inserción. Esta disposición asegura que los lados 24 de las partes de corte 32 quedan separados de una pieza de trabajo durante las operaciones de corte.
Un ánima pasante 56 de la pieza de inserción se extiende entre la superficie plana 50 del pentágono que sobresale 46 y tiene un eje geométrico del ánima que es coincidente con eje geométrico A de la pieza de inserción. El ánima pasante 56 de la pieza de inserción está avellanada por ambos lados. Un tornillo 54 se extiende a través de la pieza de inserción, a través del ánima 56, y se aplica a rosca en un ánima de recepción roscada 57 en la superficie de base 18 del receptáculo para la pieza de inserción 16.
La pared de soporte inferior 20, la pared de soporte superior 22, y la superficie de base 18 del portaherramientas para la pieza de inserción 14 y el tornillo 54 bloquean imperativamente la pieza de inserción de corte 12 en el receptáculo para la pieza de inserción 16. Las posiciones relativas de la pared de soporte inferior 20 y de la pared de soporte superior 22 son tales que las fuerzas de corte ejercidas sobre la parte de corte operante 32’ durante las operaciones de corte son ejercidas principalmente sobre la pared de soporte inferior 20 y sobre la pared de soporte superior 22, y solo mínimamente sobre el tornillo 54. Esto elimina la necesidad de cualquier estructura adicional, tal como la de una mordaza para bloquear imperativamente la pieza de inserción de corte 12, y limita las posibilidades de fallo por el tornillo 54.
Aunque se ha descrito el presente invento con un cierto grado de particularidad, debe quedar entendido que se podrían efectuar diversas alteraciones y modificaciones sin rebasar el alcance del invento, tal como aquí se reivindica en lo que sigue. Las dimensiones de anchura D1, D2 y D3 pueden cambiarse, para adaptarlas a diversas aplicaciones. Además, se apreciará que también se puede aplicar el presente invento a operaciones de roscado. En vez del tornillo se podría usar un mecanismo de palanca o de pasador.
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Claims (13)
- REIVINDICACIONES1. Un útil para cortar metales (10), que comprende: una pieza de inserción de corte orientable (12), que comprende dos superficies laterales opuestas (24), y una superficie de borde periférico (26) que se extiende entre ellas y que tiene un eje geométrico (A) de la pieza de inserción de simetría de rotación que pasa a través de las superficies laterales (24); teniendo la superficie de borde periférico (26) una pluralidad de secciones de apoyo a tope (28, 28’, 28’’), estando cada sección de apoyo a tope (28, 28’, 28’’) en una parte de una pared lateral (34) de un polígono regular imaginario (36) que tiene una pluralidad de paredes laterales (34), una pluralidad de partes de corte (32) que se extienden hacia fuera desde el polígono imaginario (36), estando la pluralidad de partes de corte (32) en igual número que el de paredes laterales (34) del polígono imaginario (36), teniendo cada parte de corte (32) un borde cortante (38), en donde el borde cortante (38) está formado en la intersección de una superficie de ataque (40) y una superficie de salida (42), y en donde las superficies de ataque y de salida (40, 42) están situadas en la superficie de borde periférico (26), estando situada cada sección de apoyo a tope (28, 28’, 28’’) entre dos partes de corte (32); y un portaherramientas para la pieza de inserción (14) que comprende un receptáculo para la pieza de inserción (16, 16’, 16’’) que comprende una superficie de base (18), estando retenida la pieza de inserción de corte (12) con la superficie de borde periférico (26) que está apoyada a tope en dos secciones de apoyo a tope (28’, 28’’) solamente, comprendiendo el receptáculo para la pieza de inserción (16, 16’, 16’’) una pared de soporte inferior (20) que apoya a tope en una primera sección de apoyo a tope (28’), y una pared de soporte superior (22) que apoya a tope en una segunda sección de apoyo a tope (28’’);9- 9 -estando cada una de la pared de soporte inferior (20) y la pared de soporte superior (22) fijadas y siendo partes integrales del portaherramientas para la pieza de inserción (14), caracterizado porque la pared de soporte superior (22) y la pared de soporte inferior (20) son rectas y definen entre ellas un ángulo agudo (α), y en donde la pared de soporte inferior (20) se extiende en general verticalmente desde la superficie de base (18), y en donde la pared de soporte superior (22) también se extiende en general verticalmente desde la superficie de base (18).
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- 2.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las partes de corte (32) son en general triangulares en vista lateral de la pieza de inserción de corte (12).
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- 3.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el útil de corte (10) es para ranurado, tronzado y torneado.
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- 4.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pieza de inserción de corte (12) tiene una dimensión de anchura variable (D1, D2, D3), tomada en una dirección paralela al eje geométrico (A) de la pieza de inserción.
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- 5.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la pieza de inserción de corte (12) tiene tres dimensiones de anchura, una primera dimensión de anchura (D1) en las partes de corte (32), una segunda dimensión de anchura (D2) en una región situada en general centrada de la pieza de inserción de corte (12), y una tercera dimensión de anchura (D3) en todas las demás regiones de la pieza de inserción de corte (12).
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- 6.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la segunda dimensión de anchura (D2) es mayor que la primera dimensión de anchura (D1), y la primera dimensión de anchura (D1) es mayor que la tercera dimensión de anchura (D3).
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- 7.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la región situada en general centrada de la pieza de inserción de corte (12) que tiene la segunda dimensión de anchura (D2) es de forma poligonal en una vista lateral de la pieza de inserción de corte (12), formando con ello un polígono que sobresale (46) desde cada superficie lateral (24).
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- 8.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el polígono imaginario (36) tiene un eje geométrico del polígono coincidente con el eje geométrico (A) de la pieza de inserción.
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- 9.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el polígono que sobresale (46) está desplazado angularmente del polígono imaginario
(36) con respecto al eje geométrico (A) de la pieza de inserción. -
- 10.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que los polígonos que sobresalen (46) son pentágonos que sobresalen (46), teniendo cada pentágono que sobresale (46) un área menor que un área superficial del pentágono imaginario (36) y cada pentágono que sobresale (46) está desplazado angularmente con respecto al pentágono imaginario (36).
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- 11.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la superficie de base (18) está apoyada a tope en un polígono que sobresale dado (46) de la pieza de inserción de corte (12).
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- 12.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el útil de corte (10) comprende además un tornillo (54), para asegurar la pieza de inserción de corte (12) en el receptáculo para la pieza de inserción (16, 16’, 16’’), extendiéndose el tornillo (54) a través de un ánima pasante (56) de la pieza de inserción y aplicándose a rosca en un ánima de recepción roscada (57) en la superficie de base (18); extendiéndose el ánima pasante (56) de la pieza de inserción entre las dos superficies laterales opuestas (24).
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- 13.
- El útil para cortar metales (10) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el ánima pasante (56) de la pieza de inserción se extiende entre los polígonos que sobresalen (46).
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