ES2261304T3 - Fresa para ranurar y taladrar. - Google Patents

Abstract

Fresa (1) para ranurar y taladrar con un cuerpo (2) de la herramienta que presenta al menos un primer asiento (5) para placas y al menos un segundo asiento (6) para placas, que están configurados iguales entre sí y están dispuestos simétricos respecto a un eje (25) de rotación del cuerpo (2) de la herramienta, con una primera placa (3) de corte y con una segunda placa (4) de corte que en lo esencial están configuradas iguales entre sí y que presentan cada una, una superficie de base, superficies laterales y una cara superior (3a, 4a), que determinan una arista (7, 8) cortante frontal configurada esencialmente recta, una arista (9, 11) cortante de esquina y una arista (12, 14) cortante tangencial configurada esencialmente recta, estando posicionadas idénticamente en dirección (a) axial y en dirección (r) radial, las aristas (7, 8) cortantes frontales, las aristas (9, 11) cortantes de esquina y las aristas (12, 14) cortantes tangenciales, en las que, o bien a) las aristas (7, 8) cortantes frontales de las dos placas (3, 4) de corte, se extienden hasta un centro de rotación que envuelve el eje (25) de rotación, y que está determinado por aristas (41, 42) cortantes interiores de las placas de corte, o bien b) a al menos una de las placas (3, 4) de corte se une sin huecos, una placa (23) interior de corte cuya arista (28) cortante se extiende al menos hasta el centro de rotación que envuelve el eje (25) de rotación. estando dispuestas desplazadas esencialmente paralelas, las caras (3a, 4a) superiores de las placas (3, 4) de corte, unas respecto a otras.

Description

Fresa para ranurar y taladrar.

La invención se refiere a una fresa para ranurar y taladrar equipada con placas de corte, con gran capacidad de arranque de virutas.

Las herramientas para arranque de virutas que permiten una mecanización, sirven para la mecanización con arranque de virutas de piezas bajo avance axial de la herramienta que gira sobre sí misma. Aquí las aristas cortantes de la herramienta para arranque de virutas, atacan permanentemente el material de la pieza, y realizan un corte en lo esencial ininterrumpido. La carga del corte de las aristas cortantes dispuestas frontales, es pues uniforme, es decir, no vibrante ni pulsante. Además, no obstante, se desea con frecuencia poder atribuir también a la herramienta para arranque de virutas, un movimiento lateral de avance para el fresado. Para ello se necesitan filos tangenciales. Pero los filos tangenciales no atacan la pieza permanentemente, sino intermitentemente - el corte es interrumpido y en correspondencia se generan fuerzas vibrantes o pulsantes que atacan las aristas cortantes. La herramienta apropiada para tales mecanizaciones tiene que poder hacer frente a aquellas.

Por el documento EP 0 257 372 se conoce una herramienta con arranque de virutas, que se compone totalmente de metal duro y está conformada con el procedimiento de extrusión. Está configurada con simetría de rotación respecto a un eje de rotación, y presenta dos aristas cortantes frontales y dos aristas cortantes tangenciales.

En caso de desgaste de las aristas cortantes, se tiene que cambiar o reacondicionar la herramienta de corte en su totalidad.

Por el documento DE 34 17 169 A1 se conoce una fresa para ranurar y taladrar, cuyo cuerpo de la herramienta está equipado con placas de corte tanto en la cara frontal de la herramienta, como también en la periferia. En la cara frontal del cuerpo de la herramienta está dispuesta una de las dos placas de corte aquí activas, como placa lateral. La arista cortante de esta placa de corte se extiende a partir del centro de rotación radialmente hacia fuera, aunque no a lo largo de todo el radio. La otra placa complementaria de corte dispuesta en la cara frontal de la herramienta, se extiende con su arista cortante frontal desde una zona exterior de un vértice radialmente hacia dentro, aunque menos ampliamente que la placa lateral. Por consiguiente, existen zonas radiales en las que únicamente está activa una arista cortante. Esto es válido en especial en la zona exterior de la fresa para ranurar y taladrar. El avance axial de la fresa para ranurar y taladrar está pues limitado a una arista cortante, por la capacidad de arranque de virutas de aquella.

El cuerpo de la herramienta de esta conocida fresa para ranurar y taladrar, presenta además asientos para placas tangenciales de corte. Estas están dispuestas en dos filas desplazadas una con relación a la otra y presentan huecos. Las aristas cortantes de las placas tangenciales de corte de las dos filas se solapan aquí de manera que existen zonas en las que están activas dos aristas cortantes, por el contrario en los huecos entre cada dos placas tangenciales de corte de una fila, solamente está activo un sector de arista cortante de una placa de corte de la otra fila. Con ello la velocidad de avance para el movimiento lateral de avance, está limitada por la capacidad de arranque de virutas de esta zona de las aristas cortantes.

Por el documento DE 196 09 820 A1 se conoce otra fresa para ranurar y taladrar. Su cuerpo de la herramienta presenta varias ranuras receptoras de la viruta con asientos para placas. Estos están dispuestos de manera que las placas de corte de las filas individuales adoptan posiciones axiales diferentes, y con ello se solapan con sus aristas cortantes tangenciales. En los vértices, es decir, en el paso de las aristas cortantes tangenciales a las aristas cortantes frontales, están insertadas dos placas redondas. Estas están dispuestas en diferentes posiciones axiales y radiales, de manera que una de ellas esté activa con su arista cortante tangencial, mientras que la otra está activa con su arista cortante frontal. Con ello las placas redondas limitan la capacidad de arranque de virutas, tanto para el movimiento de taladrar (avance axial), como también para el movimiento de fresar (avance radial).

En las herramientas de taladrar o en las herramientas de taladrar y fresar según el estado actual de la técnica, citado precedentemente, se producen capacidades limitadas de arranque de virutas, eventualmente diferentes velocidades permisibles de avance en el movimiento de taladrar y en el movimiento de fresar, y fuerzas radiales al taladrar. Por el contrario, si las herramientas no están equipadas con placas de corte, sino que están configuradas totalmente de metal duro, un mantenimiento en caso de aristas cortantes desgastadas, es imposible o al menos costoso.

Por el documento EP 0537476 B1 se conoce, además, un cabezal portafresas que está equipado también para taladrar. El cabezal portafresas presenta un cuerpo de la herramienta, delgado alargado, en cuya cara frontal están dispuestas como placas de corte, dos placas redondas. Las placas de corte están aquí sujetas en correspondientes asientos de manera que sus aristas cortantes se toquen unas con otras en el eje de rotación, o que las placas de corte se solapen, es decir, se apoyen una en otra parcialmente con sus superficies de desprendimiento. Las superficies de desprendimiento (caras anteriores) de las placas de corte están situadas pues en un plano común. Para obtener un ángulo suficiente de incidencia, en especial en herramientas de taladrar y fresar, las placas de corte tienen que estar configuradas fuertemente cónicas con pequeño diámetro. Esto debilita las aristas cortantes.

Por el documento GB 2 079 656 A se conoce una herramienta de fresar con un solo filo. Presenta un cuerpo de la herramienta con dos ranuras receptoras de la viruta, dispuestas diametralmente opuestas una a otra, y que se extienden a lo largo de su superficie lateral. En cada una de estas están dispuestas dos placas de corte, estando cubierto el espacio hueco existente entre las placas de corte de una ranura receptora de la viruta, por una placa de corte de la otra ranura receptora de la viruta. Se trata de una fresa de punta que cuando gira, experimenta un movimiento radial de aproximación. Con esta herramienta no son posibles operaciones de taladrar.

Según la solicitud de modelo de utilidad industrial DE-A-91 14 310 se hace publica asimismo una herramienta de fresar con dos placas de corte dispuestas desplazadas 180º una de otra en dirección periférica. Para el alojamiento de las mismas, el cuerpo de la herramienta presenta las escotaduras correspondientes. La herramienta al girar, experimenta al arrancar viruta del material, un movimiento de aproximación dirigido radialmente. Las placas de corte están provistas con una ventana central que debe de servir para la evacuación de la viruta. Tales herramientas no son apropiadas para la realización de operaciones de taladrar.

Partiendo de esto, es misión de la invención crear una fresa para ranurar y taladrar utilizable universalmente, que para una gran capacidad de arranque de virutas, permita una mecanización precisa de la pieza y que sea fácil de mantener.

Esta misión se resuelve con la fresa para ranurar y taladrar con las notas características de la reivindicación 1. La fresa para ranurar y taladrar según la invención está equipada con placas de corte que están sujetas desmontables en el cuerpo de una herramienta. Como fijación se toman en consideración medios apropiados de sujeción, como garras de sujeción, tornillos de sujeción, tornillos de fijación o similares. En especial se considera como ventajoso cuando las placas de corte presentan una abertura central de fijación, que hay que atravesar por un tornillo de fijación. Este aprieta la placa de corte contra el asiento para placas y en su caso contra un apoyo lateral correspondiente.

Una particularidad de la fresa para ranurar y taladrar según la invención, consiste en que el cuerpo de la herramienta presenta en su cara frontal dos asientos para placas dispuestos simétricos respecto al eje de rotación, y que están previstos para placas de corte configuradas esencialmente iguales. Las placas de corte presentan cada una al menos una arista cortante frontal que está orientada en lo esencial radial hacia el eje de rotación, una arista cortante tangencial que en lo esencial está orientada en la dirección longitudinal de la herramienta, y una arista cortante de esquina que forma el acuerdo entre la arista cortante frontal y la arista cortante tangencial. Las aristas cortantes frontales de las dos placas de corte no están desplazadas una respecto a la otra en dirección axial, sino que están dispuestas en igual posición axial. Además, coinciden las inclinaciones de las aristas cortantes frontales. De este modo un punto fijado en una arista cortante frontal, define el mismo círculo que el punto correspondiente fijado con el mismo radio de la otra arista cortante frontal. Con otras palabras, las dos aristas cortantes frontales están situadas en una superficie común. Las aristas cortantes frontales están configuradas en lo esencial rectas, es decir, pueden estar algo curvadas, siempre y cuando el radio de curvatura rebase el inalterable diámetro de las placas. La arista cortante frontal también puede estar subdividida en varios sectores, que forman uno con otro un ángulo obtuso. Además la arista cortante frontal puede presentar uno o varios escalones.

Las placas de corte están dispuestas de manera que sus caras anteriores (cara superior), es decir, aquellas superficies cuya perpendicular mira en dirección tangencial, estén desplazadas unas respecto a otras. Con ello las caras anteriores de las placas de corte, están situadas cada una en planos distintos que son paralelos entre sí y no pasan por el eje de rotación. Con referencia al movimiento de rotación de la herramienta para arranque de virutas, el plano respectivo en el que está situado la cara anterior de la placa correspondiente de corte, se adelanta a un plano radial al que es paralelo y que pasa por el eje de rotación. Gracias al adelanto así conseguido de las aristas cortantes tangenciales, se produce un ángulo de incidencia en la arista cortante tangencial, sin que la placa respectiva de corte tuviera que presentar una conicidad especial. Así las placas de corte pueden presentar en sus aristas cortantes tangenciales como ángulo de ataque, un ángulo recto o un ángulo muy poco agudo. Esto asegura la estabilidad de la arista cortante y permite en especial una alta capacidad de arranque de virutas.

Además, esta disposición permite el apoyo de las placas de corte hacia dentro en un alma estrecha y, por tanto, rígida, o también el contacto directo una en otra, de las placas de corte con sus superficies laterales. Este tipo de apoyo permite la transmisión de las fuerzas radiales que aparecen al fresar. El desplazamiento citado de las caras superiores de las placas de corte, una respecto a otra, crea con ello el fundamento para un apoyo lateral mejorado de las placas de corte. El mejor apoyo de las placas de corte puede utilizarse una vez más para mayores capacidades de arranque de virutas.

Lo mismo es válido en último término para las aristas cortantes de esquina y para las aristas cortantes tangenciales. De este modo están activas dos aristas cortantes, tanto al taladrar (avance axial), como también al fresar (avance radial). Así la capacidad de arranque de virutas está duplicada respecto a una herramienta con sólo una placa de corte, y pueden moverse con igual velocidad de avance al taladrar y al fresar. Esto simplifica notablemente la programación de la máquina, entonces pueden evitarse, el peligro de sobrecarga de la herramienta por velocidad de avance, seleccionada erróneamente demasiado alta, o tiempos de mecanización inaceptablemente altos debidos a velocidades de avance ajustadas demasiado bajas por razones de seguridad.

Las placas de corte están desplazadas en el cuerpo de la herramienta, con respecto al eje de rotación, en 180º, y por tanto están dispuestas simétricas respecto al eje de rotación. De este modo se anulan mutuamente en lo esencial las fuerzas producidas por las dos placas de corte al taladrar, de manera que no se generan fuerzas radiales dignas de mención. Esto permite una gran precisión en los procesos de mecanización, en especial al taladrar.

En principio las aristas cortantes frontales, las aristas cortantes de esquina y las aristas cortantes tangenciales de las dos placas de corte, pueden presentar longitudes discrepantes unas de otras. Esto en especial cuando se pone cuidado en que sectores de las aristas cortantes, en las que no está asegurado un solape completo de las dos placas de corte, no asuman tareas de arranque de virutas o se apoyen mediante otras placas de corte. No obstante se prefiere configurar las aristas cortantes frontales, las aristas cortantes de esquina y las aristas cortantes tangenciales de igual longitud y con la misma forma. Con ello las dos placas de corte dispuestas en la cara frontal del cuerpo de la herramienta, pueden configurarse iguales entre sí, lo cual reduce el gasto de mantenimiento y el gasto de fabricación.

Las aristas cortantes frontales y las aristas cortantes tangenciales, están configuradas en lo esencial, rectas. Por el contrario, en cada caso según las exigencias, la arista cortante de esquina está configurada de preferencia más o menos curvada en forma de arco. Las dos aristas cortantes frontales se extienden a partir de la arista cortante de esquina, con la misma amplitud hacia dentro en el centro de rotación que rodea el eje de rotación. El centro de rotación no captado por las aristas cortantes, forma al taladrar una zona no mecanizada por arranque de virutas, en la que puede quedar primeramente en la pieza, un pequeño tetón. Este se elimina con arranque de virutas, en un movimiento de avance lateral subsiguiente de la herramienta de taladrar (fresar), o se rompe en su totalidad.

Las aristas cortantes frontales están inclinadas de preferencia hacia adentro, es decir, su extremo próximo al eje de rotación, está desplazado en la dirección hacia el vástago del cuerpo de la herramienta, respecto a la arista cortante de esquina. Con otras palabras, los sectores de las aristas cortantes frontales, contiguos a las aristas cortantes de esquina, son los más adelantados axialmente. De este modo se hace posible la mecanización de superficies planas refrentadas para un avance lateral (fresado), y la herramienta de taladrar puede emplearse al mismo tiempo como fresa para ranurar (fresa para ranurar y taladrar). Las dos aristas cortantes frontales determinan así un tronco de cono cuyo ángulo del cono es de preferencia mayor de 170º. Por el contrario los filos tangenciales están dispuestos de preferencia en una superficie cilíndrica. Si las aristas cortantes tangenciales están orientadas paralelas al eje de rotación, las aristas cortantes tangenciales pueden estar configuradas totalmente rectas. Si por el contrario las placas de corte se montan con un ángulo axial en el cuerpo de la herramienta, o si en las placas de corte está previsto un ángulo axial de desprendimiento (acaso porque las placas de corte están configuradas en forma de cuña), las aristas cortantes tangenciales están curvadas de manera que estén situadas en la superficie lateral de un cilindro ideal. Las aristas cortantes pueden ser según sea necesario, de forma helicoidal, de arco de elipse, o seguir cualquier otra curva situada en la superficie lateral cilíndrica ideal.

La arista cortante frontal se transforma en su lado vuelto hacia el eje de rotación, de preferencia en un sector que está inclinado respecto al resto de la arista cortante frontal, y que se designa aquí como arista cortante interior. Las aristas cortantes frontales están dispuestas cada una, delante de un radio paralelo a ellas. Esto permite una gran estabilidad de las placas de corte en la zona de las aristas cortantes tangenciales. Las aristas cortantes interiores conducen después a la inmediación del eje de rotación (zona del centro de rotación) radialmente detrás de este, lo cual todavía permite también aquí un trabajo de arranque de virutas. Cualesquiera tetones que queden son pues finos y no impiden el avance de taladrar.

Las dos placas de corte de la herramienta para arranque de virutas, para el apoyo radial y, por tanto, para soportar las fuerzas que se presentan al fresar, pueden encontrar apoyo en una zona del alma del cuerpo de la herramienta, dispuesta conteniendo el eje de rotación, la cual está configurada, por ejemplo, como cuña, y sale estrecha hacia el extremo de la cara frontal del cuerpo de la herramienta. Esto permite llevar las aristas cortantes frontales hasta directamente junto al eje de rotación, y por lo tanto, minimizar el centro de rotación no captado por el proceso de arranque de virutas, a una zona muy pequeña. En caso necesario, los asientos para placas pueden estar configurados también abiertos hacia dentro, es decir, las placas de corte no encuentran en los asientos para placas ninguna superficie radial lateral de apoyo. Aquí es posible que las placas dé corte se encuentren una con otra en el eje de rotación, y determinen entre sí una pequeña hendidura, o que estén comprimidas una con otra. Aquí las aristas cortantes interiores, es decir, los sectores de las aristas cortantes frontales que se extienden hacia el centro de rotación, están achaflanadas de preferencia hacia el asiento para placas, de manera que estos sectores de las aristas cortantes no vayan por delante, sino por detrás del centro de rotación. Así se impide que sectores de las aristas cortantes se muevan en contra de su orientación.

Es posible prever en la cara frontal del cuerpo de la herramienta más de dos placas de corte. También aquí es posible una vez más dejar que las placas de corte se encuentren entre sí directamente, para formar una arista cortante sin huecos. Esto aumenta la capacidad de arranque de virutas y permite asientos sencillos para placas.

Para el apoyo de las placas de corte puede servir en dirección lateral (radial), un escalón alargado, en dirección axial puede preverse un escalón transversal. Adicionalmente puede preverse en cada caso un tornillo de ajuste que asume el apoyo en una dirección.

La herramienta para arranque de virutas es de preferencia una fresa para ranurar y taladrar, que puede aplicarse tanto para taladrar, como también para fresar. Mediante el equipamiento completo de la cara frontal de la herramienta de taladrar con placas de corte, es posible una inserción axial en la herramienta.

Otras particularidades de acondicionamientos ventajosos de la invención, se pueden deducir del dibujo, de la descripción o de las reivindicaciones secundarias.

En el dibujo se ilustran ejemplos de realización de la invención. Se muestran:

Figura 1 Una fresa para ranurar y taladrar según la invención, en representación en perspectiva.

Figura 2 La fresa para ranurar y taladrar según la figura 1, en otra representación en perspectiva.

Figura 3 La fresa para ranurar y taladrar según las figuras 1 y 2, en un alzado lateral esquematizado.

Figura 4 Otra forma de realización de una fresa para ranurar y taladrar según la invención, en representación en perspectiva.

Figura 5 La fresa para ranurar y taladrar según la figura 4 en otra representación en perspectiva.

Figura 6 La fresa para ranurar y taladrar según las figuras 4 y 5 en otra representación en perspectiva.

Figura 7 Otra forma derivada de realización de la fresa para ranurar y taladrar según la invención, en representación en perspectiva, con vista hacia la cara frontal de la broca.

Figura 8 Otra forma de realización de la fresa para ranurar y taladrar según la invención, en representación en perspectiva, con vista hacia una caja de virutas.

Figura 9 La fresa para ranurar y taladrar según la figura 8, en representación esquemática.

Figura 10 La fresa para ranurar y taladrar según la figura 9 en una vista frontal esquematizada, y

Figura 11 La fresa para ranurar y taladrar según la figura 10, en una vista frontal aumentada.

En la figura 1 está ilustrada una fresa 1 para ranurar y taladrar que presenta un cuerpo 2 de la herramienta y dos placas 3, 4 de corte, fijas de esquina, que están dispuestas en correspondientes asientos 5, 6 para placas del cuerpo 2 de la herramienta. Las placas 3, 4 de corte están configuradas como placas reversibles de corte, y presentan cada una, una arista 7, 8 cortante frontal, una arista 9, 11 cortante de esquina y una arista 12, 14 cortante tangencial. Las placas 3, 4 de corte son placas rectangulares con una abertura 15, 16 central de fijación, que en la figura 3 está simbolizada únicamente por su respectivo centro, y que desemboca en sus caras superiores 3a, 4a. En la abertura 15, 16 de fijación se asienta un tornillo 17 de fijación que aprieta la placa 3, 4 de corte en la superficie de apoyo del asiento 5, 6 para placas, configurada aquí plana.

Las placas 3, 4 de corte están configuradas iguales una a otra. En caso necesario pueden intercambiarse entre sí. Sin embargo, los asientos 5, 6 para placas están estructurados algo diferentes. Como lo ilustran las figuras 1 y 2, el asiento 5 para placas de la placa 3 de corte, está limitado únicamente por una superficie 21 plana de apoyo, cuya normal a la superficie está orientada en dirección tangencial, y que está atravesada por un taladro roscado para el tornillo 17 de fijación, así como por una superficie 22 de apoyo. Radialmente hacía dentro, la placa 3 de corte encuentra apoyo en otra placa 23 de corte, que por su parte encuentra su apoyo radial en una superficie 24 lateral de apoyo. Esta está dispuesta en o cerca de un eje 25 de rotación definido por el cuerpo 2 de la herramienta, alrededor del cual gira, cuando funciona, la fresa 1 para ranurar y taladrar.

La placa 23 de corte es una placa rectangular con abertura 26 central de fijación, en la que se asienta un tornillo 27 de fijación. La placa 23 de corte está configurada como placa reversible de corte, y se extiende, como lo ilustra la figura 3, con su arista 28 cortante frontal desde el eje 25 de rotación hasta la superficie lateral situada interior (superficie de incidencia) de la placa 3 de corte. Con ello la arista 28 cortante frontal se mete por detrás de la arista 7 cortante de la placa 3 exterior de corte. De este modo se forma una primera arista cortante completa, que se extiende desde el eje 25 de rotación hasta la arista 9 cortante de esquina. En la zona de la arista 7 cortante frontal, el número de filos es z = 2. La arista 7 cortante está situada en un cono llano común con la arista 8 cortante, cuyo vértice está situado en el eje 25 de rotación. El ángulo de abertura de este cono es casi 180''. En la figura 3 su vértice mira hacia arriba, es decir, las aristas 9, 11 cortantes de esquina están más alejadas del cuerpo 2 de la herramienta, que los sectores de las aristas 7, 8 cortantes, próximos al eje de rotación, y que no obstante están posicionadas igual, tanto en dirección radial, como también en dirección axial.

Esto es válido también para las aristas 9, 11 cortantes de esquina, que definen la misma figura de revolución, y están situadas a la misma altura H. La altura H determina la posición axial.

También las aristas 12, 14 cortantes tangenciales están posicionadas igual - están situadas en la superficie lateral de un cilindro Z ideal y están ajustadas con el mismo radio R respecto al eje 25 de rotación. La fresa 1 para ranurar y taladrar presenta con ello, tanto en su periferia (aristas 12, 14 cortantes tangenciales), como también en sus filos de esquina (aristas 9, 11 cortantes de esquina), como también en su cara frontal (aristas 7, 8 cortantes frontales), dos filos completos. El número z de dientes asciende pues en la zona de las placas 3, 4 de corte, fijas de esquina, siempre a z = 2.

La fresa 1 para ranurar y taladrar descrita hasta aquí, trabaja como sigue:

Para la mecanización con arranque de virutas de una pieza, se sujeta la fresa 1 para ranurar y taladrar a un husillo de trabajo de una máquina de mecanización, y se une solidaria en rotación con aquel. La fresa 1 para ranurar y taladrar es puesta en rotación por el husillo de trabajo alrededor del eje 25 de rotación con un número apropiado de revoluciones. Adicionalmente se proporciona a la fresa 1 para ranurar y taladrar y/o a la pieza un movimiento de alimentación, que puede orientarse paralelo o perpendicular al eje 25 de rotación. También puede efectuarse un movimiento combinado de alimentación, en el que el movimiento relativo resultante entre la pieza y la fresa 1 para ranurar y taladrar, presenta tanto una componente en la dirección del eje 25 de rotación, como también una componente transversal a este.

Si el movimiento de alimentación presenta únicamente una componente en la dirección del eje 25 de rotación, la fresa 1 para ranurar y taladrar efectúa un proceso de taladrar. Aquí las aristas 7, 8 cortantes frontales y las aristas 9, 11 cortantes de esquina atacan la pieza y cada una de las dos desprende una viruta del mismo espesor. Las fuerzas de reacción resultantes de esto, que atacan las placas 3, 4 de corte, están dirigidas en direcciones opuestas y se suman para formar un par de rotación. De ello no resultan fuerzas laterales que desvíen lateralmente el cuerpo 2 de la herramienta. Únicamente la placa 23 de corte comparativamente menor, dispuesta en la proximidad del eje 25 de rotación, y que con su vértice vuelto hacia el eje 25 de rotación, señala el centro de rotación de la herramienta 2 para arranque de virutas, está dispuesta asimétricamente respecto al eje 25 de rotación, y con ello puede producir una fuerza no compensada que actúa lateralmente. La arista 28 cortante es más corta que la arista 7 u 8 cortante, de manera que esta fuerza es relativamente pequeña. A causa del menor volumen de viruta arrancada en el centro de rotación, para el avance previsto, puede ser suficiente en esta zona una única placa de corte.

Si en la pieza, lateralmente al agujero mecanizado durante el proceso de taladrar, debe de tener lugar otro proceso de arranque de virutas, el movimiento de alimentación recibe una componente dirigida lateral hacia el eje de rotación, o el movimiento de alimentación es completamente un movimiento transversal. Ahora las aristas 12, 14 cortantes tangenciales son activas alternativamente (al taladrar las aristas 7, 8 cortantes frontales eran activas simultáneamente). De este modo el par de rotación de accionamiento se concentra en cada una de las dos placas 3, 4 de corte. No obstante para el dimensionado de la velocidad de avance, cuentan las dos aristas 12, 14 cortantes tangenciales, de manera que se puede trabajar con la misma velocidad de avance que al taladrar. Las fuerzas pulsantes de ataque alternativo en las aristas 12, 14 cortantes tangenciales, son absorbidas por el cuerpo 2 de la herramienta. Aquí su elasticidad conduce a una cierta deformación o desplazamiento elástico del correspondiente asiento 5, 6 para placas. Así pues las dos placas 3, 4 de corte se pueden mover una respecto a la otra dentro del marco de la elasticidad del cuerpo de la herramienta. A diferencia que en los insertos de metal duro de brocas, pasantes, es decir, que atraviesan el eje 25 de rotación, puede así conseguirse un funcionamiento fiable, incluso en condiciones severas, con independencia de una fragilidad mayor, posiblemente existente, del material duro de las placas de corte. Esto a pesar de que el cuerpo 2 de la herramienta, en zonas de su cara frontal, es decir, de los asientos 5, 6 para placas, está muy debilitado por los al menos dos asientos para placas existentes, y únicamente un alma 29 estrecha une entre sí los dientes del cuerpo 2 de la herramienta configurados detrás de los asientos 5, 6 para placas. Las placas reversibles de corte se componen de preferencia de metal duro (carburo de wolframio con algo de cobalto y en su caso con un recubrimiento apropiado, como por ejemplo, Al_{2}O_{3}).

En las figuras 4, 5 y 6, está ilustrada una forma derivada de realización de la invención. La herramienta 1 para arranque de virutas ilustrada en estas figuras, coincide en algunas características esenciales con la herramienta para arranque de virutas descrita previamente según las figuras 1 a 3, y por lo tanto, se remite a la descripción precedente, con base en los mismos símbolos de referencia.

A diferencia de la herramienta 1 para arranque de virutas antes descrita, presenta no obstante dos placas 3, 4 de corte que se encuentran en el eje 25 de rotación. Para ello en el cuerpo 2 de la herramienta están configurados dos dientes 31, 32, que se extienden aislados paralelos al eje 25 de rotación, como almenas o dedos, a cierta distancia entre ellos. En dirección tangencial miden unos 90º. Cada diente 31, 32 forma un asiento para placas cuya superficie 33, 34 de apoyo presenta un saliente 35, 36 central de forma de regleta. Este sobresale de la superficie 33, 34, por lo demás plana, de apoyo. Cada uno de los salientes 35, 36, presenta dos flancos 37, 38, 39, 40 orientados aproximadamente paralelos al eje de rotación, y que determinan la orientación radial y el posicionamiento de la placa 3, 4 de corte.

Los salientes 35, 36 están atravesados por aberturas roscadas, en las que se asientan los correspondientes tornillos 17 de fijación. Las placas 3, 4 de corte están posicionadas idénticamente como en el ejemplo precedente de realización, es decir, las aristas 12, 14 cortantes tangenciales, las aristas 9, 11 cortantes redondeadas o rectas de esquina y las aristas 7, 8 cortantes frontales, son idénticas, aunque desplazadas de preferencia 180º entre sí en dirección tangencial respecto al eje 25 de rotación, con lo que el número de filos, asciende a z = 2.

Las aristas 7, 8 cortantes frontales se extienden a partir de la arista 9,11 cortante de esquina en dirección hacia el centro de rotación, que rodea el eje 25 de rotación. En la zona del centro 25 de rotación, las aristas 7, 8 cortantes frontales se transforman en las aristas 41, 42 cortantes interiores, como se infiere también en especial de la figura 5. Las aristas 41, 42 cortantes interiores están más fuertemente inclinadas hacia dentro que las aristas 7, 8 cortantes frontales, y dispuestas de manera que con relación a la dirección prevista de rotación de la fresa 1 para ranurar y taladrar (véase flecha 43 de la dirección de rotación en la figura 4), se mueven por detrás del eje 25 de rotación. Así pues también en la zona del centro de rotación el número de filos es z = 2. Un pequeño tetón que queda entre las aristas 41, 42 cortantes, que en el arranque de virutas por taladrado, de una pieza, no se desprende en principio, se suprime lateralmente por compresión de las placas 3, 4 de corte en el movimiento de taladrar, gracias al avance axial, sin impedir el avance axial. Así que el diámetro máximo del centro de rotación está limitado por el diámetro máximo permisible del tetón.

El aseguramiento axial de las placas 3, 4 de corte en el cuerpo 2 de la herramienta, lo asumen las superficies 44, 45 de apoyo axial, que están configuradas en los correspondientes asientos para placas. Como se ilustra en especial en la figura 6, las placas 3, 4 de corte se tocan una con otra en la zona del centro, es decir, en el eje 25 de rotación. Las aristas cortantes situadas interiormente, que en la configuración de las placas 3, 4 de corte corresponden pues como placas reversibles de corte a las aristas 12, 14 cortantes tangenciales, y en la figura 6 están designadas con 12', 14', se apoyan pues cada una en la superficie de incidencia de la placa 3, 4 contigua de corte. Gracias a este apoyo de forma lineal o de faja de las placas 3, 4 de corte entre sí, que también es visible en la figura 5, tiene lugar en el proceso de fresado, una transmisión lateral de la presión de una placa 3, 4 de corte a la otra placa 4, 3 respectiva de corte, de manera que la estabilidad lateral no es procurada solamente por los dientes 31, 32. El apoyo de forma lineal o de faja de las placas 3, 4 de corte entre sí, permite no obstante un micromovimiento, en especial un micromovimiento mutuo de las placas 3, 4 de corte, lo cual asegura la alta capacidad de carga de la fresa 1 para ranurar y taladrar, en especial al fresar.

Alternativamente puede mantenerse una hendidura estrecha entre las placas 3, 4 de corte, de manera que las placas 3, 4 de corte no tengan contacto ninguno entre sí. El apoyo de las placas 3, 4 de corte se lleva a cabo pues solamente mediante los dientes 31, 32, lo cual puede ser especialmente ventajoso en tareas más ligeras de arranque de virutas.

Otra forma de realización de la invención está ilustrada en la figura 7. Esta se diferencia de las formas de realización descritas antes, por la configuración de los asientos 5, 6 para placas en el cuerpo 2 de la herramienta. A cada uno de los asientos 5, 6 para placas pertenece una superficie 44, 45 refrentada plana que sirve como superficie de apoyo, cuya normal a la superficie está orientada aproximadamente en dirección tangencial. Radialmente hacia dentro, es decir, junto al eje 25 de rotación, se une a la superficie 44, 45 refrentada, una superficie 46, 47 interior de apoyo. Las superficies 46, 47 interiores de apoyo están orientadas una hacia la otra en ángulo agudo, y definen así en el cuerpo 2 de la herramienta una cuña dispuesta simétrica respecto al eje 25 de rotación, y que se reduce hacia la cara frontal de la herramienta, y que en último término une entre sí los dos dientes 31, 32 del cuerpo de la herramienta. La cuña forma así un alma correspondiente al alma 29 en la figura 1, aunque con su extremo del lado de la cara frontal, terminando en punta que está situada en el eje 25 de rotación. Correspondientemente las placas 3, 4 de corte son iguales entre sí y están configuradas de manera que con una superficie lateral de apoyo encuentran apoyo radial en las superficies 46, 47. Los tornillos 17 de fijación sirven para apretar las placas 3, 4 de corte contra su superficie 44, 45 de apoyo y contra las superficies 46, 47 interiores de apoyo. Para el apoyo de las placas 3, 4 de corte en dirección axial, pueden estar previstas asimismo superficies correspondientes de apoyo, de manera que aquí el asiento para placas presenta en total tres superficies de apoyo. Tanto el cuerpo 2 de la herramienta como también los asientos 5, 6 para placas están configurados simétricos respecto al eje 25 de rotación. Las placas 3, 4 de corte pueden presentar, como se ilustra en la figura 7, aristas 9, 11 cortantes de esquina, redondeadas con gran radio, o también filos 9, 11 cortantes, redondeados con pequeño radio, como se ha tomado como base en la figura 1. Las aristas 7, 8 cortantes frontales se extienden hasta la proximidad de un centro de rotación que está señalado por los sectores 41, 42 interiores de las aristas cortantes. Estos sectores 41, 42 interiores de las aristas cortantes, se extienden hasta el eje 25 de rotación, o se cruzan detrás de este.

Esta fresa 1 para ranurar y taladrar es en toda la longitud de sus aristas cortantes, de dos filos o de dos dientes, y dotada por tanto con una alta capacidad de arranque de virutas, tanto en la dirección a de avance axial, como también en la dirección r de avance radial. En las dos direcciones a, r pueden emplearse las mismas velocidades de avance. A causa de la configuración simétrica del cuerpo 2 de la herramienta y de la disposición simétrica, así como de la idéntica configuración de las placas 3, 4 de corte, al taladrar, la herramienta está libre de fuerzas radiales. Al fresar cada placa 3, 4 de corte puede transmitir las fuerzas que actúan sobre ella, a través sus asientos 5, 6 propios para placas al cuerpo 2 de la herramienta, sin introducir aquí fuerzas en la otra placa 4, 3 de corte.

En la figura 8 está ilustrado otro ejemplo de realización de la fresa 1 para ranurar y taladrar según la invención. El cuerpo 2 de la herramienta presenta en su cara frontal dos asientos 5, 6 (figura 10) para las placas 3, 4 de corte. Entre los asientos 5, 6 para placas está configurada un alma 48 estrecha en la que están configuradas superficies 46, 47 interiores laterales de apoyo como las que pueden verse en la figura 7. Con vistas a la disposición de las aristas 7, 9, 12, 41 cortantes, así como a las aristas cortantes correspondientes de la placa 4 de corte, son válidas las manifestaciones efectuadas en la figura 7.

Sin embargo, mientras que la fresa 1 para ranurar y taladrar según la figura 7 presenta únicamente dos placas 3, 4 de corte, la herramienta de corte según la figura 8 está prevista como fresa para ranurar y taladrar para ranuras más profundas. A continuación del asiento 5 de apoyo que está dispuesto en una caja 51 de virutas, están dispuestos otros asientos 52, 53 de apoyo, en los que están emplazadas otras placas 54, 55 de corte. Las placas 54, 55 de corte son placas reversibles de corte de estructura básica preferentemente rectangular, rómbica o de forma de paralelogramo. También pueden aplicarse placas cuadradas.

Las placas 54, 55 de corte presentan aristas 56, 57 cortantes tangenciales, que se solapan unas con otras con respecto a la dirección de rotación. Además, la arista 12 cortante tangencial solapa la arista 56 cortante tangencial. Esto está ilustrado esquemáticamente en la figura 9. A la placa 4 de corte se unen, como también a la placa 3 de corte, otras placas correspondientes de corte, que en la figura 9 están designadas con 54' y 55'. Así pues la fresa 1 para ranurar y taladrar según las figuras 8 a 10, es genuinamente de dos filos. A partir del eje 25 de rotación se extiende una primera arista cortante completa, primeramente en la dirección radial y después en la axial, estando formada esta arista cortante por las aristas 7, 9, 12, 56 y 57 cortantes. En dirección contraria se extiende otra arista cortante completa, primeramente en la dirección radial y después en la axial, que está formada por las aristas 8, 11, 14, 56' y 57' cortantes. Para ello los asientos 5, 52 y 53 para placas se encajan unos por debajo de otros, como se infiere en especial de la figura 8. Para el aseguramiento axial de la placa 3 de corte, aquel presenta en el lugar adecuado, por ejemplo, en su extremo axial posterior, un escalón 61 transversal que presenta un flanco 62 que mira en la dirección axial hacia la cara frontal del cuerpo de la herramienta. A este escalón 61 transversal está coordinado un escalón 63 (escotadura) entrante que está configurado en la placa 3 de corte.

El escalón 61 transversal está retrasado respecto a una escotadura 64 que se une al asiento 52 para placas. Esto permite un posicionamiento de la placa 54 de corte de manera que esta se encaje en la escotadura 64 y por lo tanto debajo del escalón 61 transversal y con ello debajo de la placa 3 de corte. En dirección axial la placa 54 de corte está asegurada mediante un tornillo 65 de ajuste que atraviesa la abertura de fijación. No existen otras superficies de apoyo para la dirección axial.

En dirección radial la placa 54 de corte se apoya en una superficie 66 lateral de apoyo, contigua al asiento 52 para placas. Aquella asume el apoyo radial para el funcionamiento como fresa, puesto que sólo en este, es activa la placa 54 de corte.

Correspondientemente está configurado el asiento para placas que una vez más se encaja por detrás del asiento 52 para placas. De este modo se produce un solapamiento de las placas 3, 54, 55 de corte, como se infiere de la representación esquemática según la figura 9.

La figura 10 ilustra la estructuración de la herramienta 1 de fresar y taladrar, en especial en la zona frontal. En especial puede verse cómo se encajan las aristas 41, 42 cortantes interiores de la cara frontal, por detrás del eje 25 de rotación, de manera que hasta el eje 25 de rotación está configurado un filo completo. Un pequeño tetón configurado alrededor del eje 25 de rotación al taladrar, se elimina lateralmente por compresión mediante las superficies biseladas de las placas 3, 4 de corte, que se unen a las aristas 41, 42 cortantes interiores, y no perturba pues el taladrado. Además, la cara frontal de la herramienta para arranque de virutas, está configurada tan simétrica que no se genera ninguna fuerza radial. En las formas de realización presentadas existen en cada una dos filos completos (z = 2), y las correspondientes placas de corte están dispuestas de preferencia desplazadas unos 180º una respecto a la otra. La placa 3 de corte está desplazada unos 180º respecto a la placa 4 de corte. Lo mismo es válido para las placas 54, 54' de corte, así como para las 55, 55'. Si se necesita un mayor número de dientes (z = 3 ó más), hay que prever un número correspondientemente mayor de placas de corte, es decir, hay que disponer tres o más series de placas de corte en el cuerpo 2 de la herramienta. Si en la cara frontal de la herramienta hay que disponer tres placas de corte, se dispondrán estas a una distancia de preferencia de 120º una de otra.

A todas las formas de realización precedentemente descritas es común que las placas 3, 4 de corte están desplazadas entre sí con sus caras 3a, 4a superiores. Para la aclaración se hace referencia a la figura 11. Con relación a un plano central o plano R radial que contiene el eje 25 de rotación, las placas 3, 4 de corte están dispuestas de manera que las caras 3a, 4a superiores (caras anteriores) no estén situadas en este plano R, sino en planos E1, E2 propios. Estos planos E1, E_{2} pueden estar orientados paralelos entre sí, en especial cuando las placas 3, 4 de corte están incorporadas sin ángulo axial. Evidentemente también pueden estar dispuestas inclinadas respecto al eje 25 de rotación, de manera que se corten con el plano R radial en una línea común de intersección. No obstante, en este caso, incluso en un corte paralelo al piano del dibujo que sirve de base a la figura 11, las líneas de intersección del plano del dibujo con los planos E1 y E2, son paralelas entre sí y paralelas al plano R radial. Esta disposición tiene como consecuencia que las caras 3a, 4a superiores están dispuestas adelantadas con relación al plano R radial y a una dirección de rotación indicada en la figura 11 mediante una flecha D. Mediante este adelanto se produce un ángulo positivo radial de incidencia en la arista 12, 14 cortante tangencial, sin que tenga que configurarse en la placa 3, 4 de corte un ángulo mayor de incidencia. Además, se crea la posibilidad de que las placas 3, 4 de corte se apoyen una en la otra con sus superficies laterales en un alma 29 del cuerpo de la herramienta, configurada entre las placas 3, 4 de corte (véanse también figuras 1, 4, 5 y 7). Esto produce un apoyo lateral notablemente mejorado de las placas 3, 4 de corte, lo cual es importante en especial al fresar. Para conseguir en una disposición adelantada semejante de las placas de corte, una buena formación y acción de desprendimiento de virutas, incluso en la zona del centro, es decir, en la inmediación del eje 25 de rotación, las aristas 7, 8 cortantes frontales se conducen a partir de las aristas 9, 11 cortantes de esquina, detrás del eje 25 de rotación. Esto puede hacerse en el caso más sencillo, como se ilustra en la figura 11, haciendo que las aristas 7, 8 cortantes frontales que discurren primeramente paralelas al plano R radial, se transformen en aristas 41, 42 cortantes interiores que discurren inclinadas, y que conducen detrás del eje 25 de rotación. Alternativamente, toda la arista 7, 8 cortante frontal puede estar dispuesta inclinada respecto al plano R radial, para a partir de las aristas 9, 11 cortantes de esquina, conducir detrás del eje 25 de rotación. Se prefiere el caso primeramente citado a causa de la geometría más sencilla de la placa de corte y de la configuración más robusta de la misma. De preferencia el ángulo axial de montaje de las placas 3, 4 de corte es cero.

Una fresa mejorada para ranurar y taladrar presenta un cuerpo 2 de la herramienta con asientos 5, 6 para placas, dispuestos frontalmente simétricos uno al otro. En estos están dispuestas placas 3, 4 de corte, cuyas aristas 7, 9, 12 cortantes, así como 8, 11, 14 (y en su caso 41, 42) están ajustadas totalmente idénticas, es decir, están solapadas completamente en dirección tangencial. De este modo, tanto para taladrar, como también para fresar, están activas en cada caso dos aristas cortantes, lo cual aumenta la capacidad de arranque de virutas, y permite avances iguales al taladrar como al fresar. Mediante la estructuración simétrica, la fresa para ranurar y taladrar está libre al taladrar de fuerzas laterales, lo cual permite una gran precisión de mecanización a pesar de los grandes avances.

Claims (14)

1. Fresa (1) para ranurar y taladrar

con un cuerpo (2) de la herramienta que presenta al menos un primer asiento (5) para placas y al menos un segundo asiento (6) para placas, que están configurados iguales entre sí y están dispuestos simétricos respecto a un eje (25) de rotación del cuerpo (2) de la herramienta,

con una primera placa (3) de corte y con una segunda placa (4) de corte que en lo esencial están configuradas iguales entre sí y que presentan cada una, una superficie de base, superficies laterales y una cara superior (3a, 4a), que determinan una arista (7,8) cortante frontal configurada esencialmente recta, una arista (9, 11) cortante de esquina y una arista (12, 14) cortante tangencial configurada esencialmente recta,

estando posicionadas idénticamente en dirección (a) axial y en dirección (r) radial, las aristas (7, 8) cortantes frontales, las aristas (9, 11) cortantes de esquina y las aristas (12, 14) cortantes tangenciales, en las que, o bien

a)

las aristas (7, 8) cortantes frontales de las dos placas (3, 4) de corte, se extienden hasta un centro de rotación que envuelve el eje (25) de rotación, y que está determinado por aristas (41, 42) cortantes interiores de las placas de corte, o bien

b)

a al menos una de las placas (3, 4) de corte se une sin huecos, una placa (23) interior de corte cuya arista (28) cortante se extiende al menos hasta el centro de rotación que envuelve el eje (25) de rotación.

estando dispuestas desplazadas esencialmente paralelas, las caras (3a, 4a) superiores de las placas (3, 4) de corte, unas respecto a otras.

2. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las aristas (7, 8) cortantes frontales, las aristas (9, 11) cortantes de esquina y las aristas (12, 14) cortantes tangenciales, de las dos placas (3, 4) de corte, presentan cada una igual longitud.

3. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las aristas (7, 8) cortantes frontales, las aristas (9, 11) cortantes de esquina y las aristas (12, 14) cortantes tangenciales, de las dos placas (3, 4) de corte, presentan cada una igual
forma.

4. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las aristas (12, 14) cortantes tangenciales de las placas (3, 4) de corte, están dispuestas en una superficie (Z) cilíndrica dispuesta concéntrica al eje (25) de rotación.

5. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque los filos (7, 8) frontales están dispuestos en una superficie (K) cónica cuyo ángulo en el vértice es mayor de 170º.

6. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque los asientos (3, 4) para placas, presentan superficies (46, 47) de apoyo que se extienden a lo largo del eje (25) de rotación a poca distancia de este, y sirven para el apoyo radial de las placas (3, 4) de corte.

7. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 6, caracterizada porque las superficies (46, 47) de apoyo están dispuestas en un ángulo agudo respecto al eje (25) de rotación, de manera que el cuerpo (2) de la herramienta presenta en la zona del eje (25) de rotación, un alma dispuesta simétricamente respecto a este.

8. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque los asientos (5, 6) para placas de las placas (3, 4) de corte dispuestas en la cara frontal, están configurados sin superficie radial de apoyo, de manera que las placas (3, 4) de corte se limitan directamente una a la otra.

9. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque los asientos (5, 6) para placas de las placas (3, 4) de corte, presentan al menos un escalón (35, 36 -figura 5) para el apoyo radial de las placas (3, 4) de corte.

10. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque cada una de las placas (3, 4) de corte está sujeta mediante un tornillo (17) de ajuste, contra una superficie (46, 47; 22) de apoyo del asiento (5, 6) para placas, y que da lugar al aseguramiento contra desplazamiento de la placa (3, 4) de corte en una dirección.

11. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque los asientos (5, 6) para placas de las placas (3, 4) frontales de corte, presentan superficies (21) de apoyo que están atravesadas por una abertura de fijación provista con rosca, y están dispuestas paralelas al eje (25) de rotación.

12. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (2) de la herramienta presenta, a continuación de los asientos (5, 6) para placas, previstos para las placas (3, 4) frontales de corte, otros asientos (52, 53) para placas (54, 55; 54', 55) tangenciales de corte, que presentan aristas (56, 57; 56', 57') cortantes tangenciales que se solapan con las aristas (12, 14) cortantes tangenciales de las placas (3, 4) de corte, así como entre sí, o se unen a éstas sin huecos.

13. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 12, caracterizada porque los asientos (5, 6) para placas de las placas (3, 4) de corte, presentan un escalón (61) transversal para el apoyo axial de la placa (3, 4) de corte.

14. Fresa para ranurar y taladrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las placas (3, 4) de corte están configuradas como placas reversibles de corte.