ES2306760T3 - Inserto de corte. - Google Patents

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ES2306760T3
ES2306760T3 ES02716293T ES02716293T ES2306760T3 ES 2306760 T3 ES2306760 T3 ES 2306760T3 ES 02716293 T ES02716293 T ES 02716293T ES 02716293 T ES02716293 T ES 02716293T ES 2306760 T3 ES2306760 T3 ES 2306760T3
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cutting
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Amir Satran
Daniel Ulianitsky
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Iscar Ltd
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Iscar Ltd
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Abstract

Un inserto de corte reemplazable (20) para usar en una herramienta de corte que comprende: una superficie superior (22), una superficie inferior (24) y una pluralidad de superficies laterales (26) que se extienden entre las superficies de fondo y superior, cada superficie lateral corta con la superficie superior en un borde superior (28) en al menos una sección de la cual constituye un borde de corte; una pluralidad de superficies laterales (30) de esquina, extendiéndose cada superficie lateral entre una primera superficie lateral de esquina y una segunda superficie lateral de esquina; un rebaje (32) en al menos una superficie lateral, estando el rebaje situado por debajo del borde superior (28) y tiene unos bordes laterales opuestos primero y segundo (34) y un borde superior (36) entre ellos; caracterizado por superficies laterales menores primera y segunda (40) junto al rebaje, extendiéndose al menos una parte de la primera superficie lateral menor (40) desde el primer borde lateral a la primera superficie lateral de esquina, y al menos una parte de la segunda superficie lateral menor (40) se extiende desde el segundo borde lateral a la segunda superficie lateral de esquina, en la que la al menos una parte de la primera superficie lateral menor (40) y la al menos una parte de la segunda superficie lateral menor (40) son llanas y no coplanares, y en la que la al menos una parte de la primera superficie lateral menor (40) se extiende hacia fuera desde la primera esquina lateral al primer borde lateral y la al menos una parte de la segunda superficie lateral menor (40) se inclina hacia fuera desde la segunda superficie lateral de esquina al segundo borde lateral.

Description

Inserto de corte.
Este invento se refiere a una disposición de soporte para insertos de corte reemplazables para usar en herramientas de corte para mecanizado de metal en operaciones de torneado, fresado y taladrado, (véase por ejemplo el documento EP-A-0555192).
Antecedentes del invento
Un problema mayor en el diseño de herramientas de corte en las que se retiene un inserto de corte reemplazable en una cavidad de inserto, es la precisión con la que puede ser determinada la localización de un borde de corte operativo del inserto de corte. Para insertos de corte que generalmente son de forma de diamante, cuadrada y rectangular la cavidad de inserto tiene una forma correspondiente general y comprende una pared de apoyo de base y dos paredes de apoyo laterales adyacentes que se extienden generalmente perpendiculares desde la pared de apoyo de base. Como las cavidades de inserto son mecanizadas en los portaherramientas la planicidad de la superficie de las paredes de apoyo de la cavidad de inserto son suficientemente precisas. Por otro lado, los insertos de corte no siempre son producidos con el mismo grado de precisión que las cavidades de inserto. Esto es particularmente cierto para insertos de carburo consolidado para corte de metal que son hechos estampando y sinterizando polvo de carburo. Durante el proceso de sinterización los insertos de corte se encogen de una manera que no es absolutamente determinable. En otras palabras los insertos de corte se distorsionan hasta un determinado grado y las superficies del inserto de corte sinterizada generalmente no tendrán la planicidad deseada. Como tres superficies adyacentes, dos superficies laterales y una superficie de fondo, del inserto de corte, hacen tope con las paredes de apoyo laterales y la pared de apoyo de base de la cavidad de inserto, la localización precisa del inserto de corte en la cavidad de inserto y consecuentemente la del borde de corte operativo, dependerán del grado de planicidad de las superficies del inserto de corte.
Una solución usada para resolver el problema de la determinación precisa de la ubicación del borde cortante operativo es esmerilar las superficies del inserto. Otra solución usada es diseñar la cavidad de inserto con tres puntos de apoyo en la pared de apoyo de la base, dos puntos de apoyo en una de las dos paredes laterales adyacentes de apoyo y un punto de apoyo en la otra de las dos paredes laterales adyacentes de apoyo. Se apreciará por los expertos en la técnica que el uso del término "punto de apoyo" no implica un punto geométrico que no tiene dimensión, sino en cambio un punto físico que tendrá una pequeña área, cuyo tamaño se ha de determinar con la precisión requerida.
Incluso otra solución usada es diseñar el inserto de manera que los puntos de apoyo estén dispuestos en las superficies del inserto, en vez de en las paredes de apoyo de la cavidad de inserto. Esta solución es particularmente atractiva ya que es más efectiva en costes que las otra soluciones. Por otro lado, no requiere rectificado de las superficies del inserto y por otro lado requiere menos operaciones de mecanizado cuando se produce la cavidad de inserto. Generalmente se han usado dos métodos al aplicar la tercera solución. En un método, se usan superficies de apoyo coplanares y planas, véase por ejemplo el documento US 5.441.370, y en el otro se usan salientes redondeados, véase por ejemplo el documento US 6.126.366. La primera tiene una desventaja porque las superficies de apoyo todavía requieren un alto grado de planicidad de superficie para definir bien la localización del borde de corte operativo. La última tiene una desventaja porque los salientes redondeados forman, lo que en la técnica se le hace referencia como, rebajes. Esto significa que la última solo puede ser producida con grupos de herramientas de troquel partidos.
Es un objeto del presente invento proporcionar un inserto de corte con una disposición de apoyo, con vista a la eliminación de las desventajas mencionadas antes, de manera que cuando el inserto de corte es montado en una herramienta de corte, será retenida estáticamente por una disposición de apoyo de tres puntos bien definida y tendrá un borde de corte operativo localizado con precisión.
Sumario del invento
De acuerdo con el presente invento se proporciona un inserto de corte reemplazable para usar en una herramienta de corte que comprende:
una superficie superior, una superficie de fondo y una pluralidad de superficies laterales que se extienden entre las superficies superior y de fondo, cada superficie lateral corta con la superficie superior en un borde superior al menos una sección de la cual constituye un borde cortante;
una pluralidad de superficies laterales de esquina, cada superficie lateral se extiende entre una primera superficie lateral de esquina y una segunda superficie lateral de esquina;
un rebaje en al menos una superficie lateral, estando situado el rebaje por debajo del borde superior y que tiene bordes laterales opuestos primero y segundo y un borde superior entre ellos;
superficies laterales menores primera y segunda adyacentes a cada rebaje, al menos una parte de la primera superficie lateral menor que se extiende desde el primer borde lateral a la primera superficie lateral de esquina, y al menos una parte de la segunda superficie lateral menor se extiende desde el segundo borde lateral a la segunda superficie lateral de esquina, en la que al menos una parte de la primera superficie lateral menor y la al menos una parte de la segunda superficie lateral menor son planas y no coplanares, y en el que la al menos una parte de la primera superficie lateral menor se extiende hacia fuera desde la primera superficie lateral de esquina al primer borde lateral y al menos una parte de la segunda superficie lateral menor se inclina hacia fuera desde la segunda superficie lateral de esquina al segundo borde lateral.
De acuerdo con una realización preferida del presente invento, las superficies laterales menores primera y segunda cada una tiene una parte que limita con en el borde superior del rebaje.
Además, de acuerdo con una realización preferida del presente invento, las superficies laterales menores primera y segunda se inclinan hacia fuera desde la superficie de fondo hacia la superficie superior.
Además, de acuerdo con una realización preferida del presente invento, las superficies laterales menores primera y segunda son idénticas.
De acuerdo con una realización preferida del presente invento, el inserto de corte tiene cuatro superficies laterales.
Además, de acuerdo con una realización preferida del presente invento, cada una de las cuatro superficies laterales está provista con un rebaje.
De acuerdo con una solicitud específica del presente invento, las superficies laterales de la pluralidad de superficies laterales son idénticas.
Si se desea, las superficies de apoyo menores primera y segunda son esmeriladas.
También se proporciona, de acuerdo con el presente invento, una herramienta de corte que tiene una cavidad de inserto con el inserto de corte retenido en él de acuerdo con el presente invento, en la que
la cavidad de inserto comprende una pared de base y paredes adyacentes laterales y trasera que se extienden generalmente hacia arriba desde la pared de base, las paredes laterales y trasera están provistas con bordes de contacto lateral y trasero, respectivamente, uno de los bordes trasero o lateral hace tope en la pieza inserta cortante y puntos de tope primero y segundo situados en los bordes laterales primero y segundo, respectivamente, del rebaje en la al menos una superficie lateral del inserto de corte
De acuerdo con una realización preferida del presente invento, el inserto de corte tiene cuatro superficies laterales.
Además, de acuerdo con una realización preferida del presente invento, cada una de las cuatro superficies laterales está provista con un rebaje y el borde de contacto trasero hace tope con el inserto de corte en puntos de tope primero y segundo situados en los bordes laterales primero y segundo, respectivamente, de una superficie lateral y el borde de contacto lateral hace tope con el inserto de corte en un tercer punto de tope situado en el primer borde lateral de una superficie lateral adyacente.
Se apreciará, que de acuerdo con esta realización preferida el inserto de corte es retenido en la cavidad de inserto por una disposición de apoyo de tres puntos.
De acuerdo con una solicitud específica del presente invento, las superficies laterales de la pluralidad de superficies laterales son idénticas.
De acuerdo con una realización preferida del presente invento, las superficies laterales menores primera y segunda cada una tiene una parte que limita en el borde superior del rebaje.
Además, de acuerdo con una realización preferida del presente invento, las superficies laterales menores primera y segunda se inclinan hacia fuera desde la superficie de fondo hacia al superficie superior.
Si se desea, las superficies de apoyo menores primera y segunda son esmeriladas.
Breve descripción de los dibujos
Para un mejor entendimiento el invento se describirá ahora, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una primera realización de un inserto de corte de acuerdo con el presente invento;
La figura 2 es una vista lateral del inserto de corte en la figura 1;
La figura 3 es una vista en sección transversal del inserto de corte mostrada en las figuras 1 y 2 tomada a lo largo de la línea III-III en la figura 2;
La figura 4 es una vista en perspectiva de una segunda realización de un inserto de corte de acuerdo con el presente invento;
La figura 5 es una vista en perspectiva de una tercera realización de un inserto de corte de acuerdo con el presente invento;
La figura 6 es una vista en perspectiva de un inserto de corte con una forma alternativa de rebaje;
La figura 7 es una vista en perspectiva de una cavidad de inserto de una herramienta de corte con un inserto de corte de acuerdo con el presente invento retenida en él;
La figura 8 es una vista en perspectiva de una cavidad de inserto de una herramienta de corte para retener un inserto de corte de acuerdo con el presente invento;
La figura 9 es una vista en sección transversal parcial de una cavidad de inserto con el inserto de corte retenida en él como se muestra en la figura 7 tomada a lo larga de la línea IX-IX;
La figura 10 es un cortador de ranuras en el que hay asentados insertos de corte de acuerdo con el presente invento; y
La figura 11 es un cortador de fresadora frontal en el que hay asentados insertos de corte de acuerdo con el presente invento.
Descripción detallada del invento
Haciendo referencia ahora a los dibujos, en las figuras 1 a 3 se muestra un inserto de corte 20 orientable y reemplazable de acuerdo con una primera realización del presente invento. El inserto de corte 20 tiene una forma generalmente cuadrada con una superficie superior 22, una superficie de fondo 24 y cuatro superficies laterales 26 substancialmente idénticas que se extienden entre la superficie superior 22 y la superficie de fondo 24. Cada superficie lateral 26 corta a la superficie superior 22 en un borde superior 28. El presente invento tiene que ver con el apoyo del inserto de corte 20 en una herramienta de corte y no con la forma particular del borde de corte. Por lo tanto, la forma del borde de corte no se describirá y solo se apuntará que al menos una sección del borde superior 28 constituye un borde de corte. El inserto de corte 20 tiene cuatro superficies laterales 30 de esquina, extendiéndose cada superficie lateral 26 entre dos superficies laterales 30 de esquina.
Como las cuatro superficies laterales 26 son substancialmente iguales, la estructura de las superficies laterales 26 se describirá solo con respecto a una superficie lateral, entendiéndose que la estructura descrita se aplica a las cuatro superficies laterales 26. Por lo tanto, con referencia a una superficie lateral particular, la superficie lateral 26 está provista con un rebaje 32. El rebaje 32 está situado por debajo del borde superior 28, es decir, no corta al borde superior 28. El rebaje 32 está situado generalmente de forma centrada en la superficie lateral 26 con respecto a las superficies laterales 30 de esquina. El rebaje 32 tiene un borde fronterizo en la superficie lateral 26 definido por dos bordes laterales opuestos 34 y un borde superior 26 que conecta los bordes laterales 34. La superficie lateral 26 está provista con una superficie de liberación 38 junto al borde superior 28. El resto del borde lateral 26, entre la superficie de liberación 38 y la superficie 24 de fondo está dividido en dos superficies laterales 40 menores planas o llanas. Por plana, o llana, se quiere decir tan plana como sea posible obtenible teniendo en cuenta las tolerancias de fabricación. Por lo tanto, en general si los insertos de corte del presente invento son fabricados solo por estampación y sinterización, entonces se espera que las superficies laterales menores 40 sean menos planas que si estas superficies fueran a ser esmeriladas después de la estampación y sinterización.
Cada superficie lateral menor 40 está dividida en una parte superior 42, junto a la superficie de liberación 38, y una parte inferior 44 que se extiende desde la parte superior 42 a la superficie 24 de fondo. Las partes superior e inferior están separadas por una línea imaginaria representada por la línea de trazos 45. Las partes superior e inferior 42, 44 de una superficie lateral menor dada 40 reposan en el mismo plano ya que la superficie lateral menor dada 40 es plana. Las partes superiores 42 se extienden hacia fuera desde superficies laterales 30 de esquina respectivas y se encuentran en una unión situada centradamente 46, situada entre la superficie de liberación 38 y el rebaje 32. Cada parte inferior 44 se extiende hacia fuera desde una superficie lateral 30 de esquina respectiva a un borde lateral respectivo 34 del rebaje 32. Como se muestra en la figura 2 la sección transversal mostrada en la figura 3 está tomada a lo largo de la línea III-III que corta los bordes laterales 34 en cada lado del rebaje en los puntos P. En la figura 3 una línea L, que coincide con la línea III-III de la figura 2, está dibujada entre los dos puntos P. Como puede verse, cada superficie lateral menor 40 (y por tanto equivalentemente cada parte correspondiente superior e inferior 42, 44) se inclina hacia fuera desde una superficie lateral asociada 30 de esquina al borde lateral asociado 34, haciendo un ángulo preciso \alpha con la línea L. El valor del ángulo \alpha depende del diseño del inserto de corte 20. En un ejemplo no obligatorio \alpha = 0,6º. Como se describirá con mayor detalle más adelante con respecto a la retención del inserto de corte 20 en una cavidad de inserto en una herramienta de corte, los puntos P representan un punto de tope entre el inserto de corte 20 y la cavidad de inserto.
De acuerdo con la realización descrita antes, cada superficie lateral menor 40 tiene una parte, a saber la parte superior 42, que limita en el borde superior del rebaje 36. Además de esto, como puede verse en la figura 2, las superficies laterales menores 40 se inclinan hacia fuera desde la superficie 24 de fondo hacia la superficie superior 22. También, las dos superficies laterales menores 40 de cada superficie lateral 26 son idénticas.
La atención se atrae ahora a la figura 4, que muestra un inserto de corte 20 de acuerdo con una segunda realización del presente invento. De acuerdo con esta realización, cada parte inferior 44 está dividida en dos sub-partes, una sub-parte superior 48 y una sub-parte inferior 50. Las dos sub-partes 48, 50 se encuentran en una unión 52 de sub-parte. Las partes superiores 42, de acuerdo con la segunda realización, tienen las mismas propiedades que los de la parte superior 42 de la primera realización. Es decir, las partes superiores 42 se extienden hacia fuera desde superficies laterales 30 de esquina respectivas y se encuentran en una unión 46 situada centradamente, situada entre la superficie de liberación 38 y el rebaje 32. Las sub-partes superiores 48, de acuerdo con la segunda realización, tienen las mismas propiedades que las de las partes inferiores 44 de la primera realización. Es decir, cada sub-parte superior 48 se extiende hacia fuera desde una superficie lateral respectiva 30 de esquina a un borde lateral respectivo 34 del rebaje 32. Por lo tanto, si se tomara una sección transversal a través de las sub-partes superiores 48, el resultado sería a través de una sección transversal que tiene la forma mostrada en la figura 3. Claramente, las dos sub-partes superiores 48 de cada superficie lateral 26 son planas y no coplanares. De acuerdo con la segunda realización, los puntos de tope P estarán en los bordes laterales 34 junto a las sub-partes superiores 48. En contraste con la primera realización, las sub-partes inferiores 50 pueden tener cualquier geometría deseable y no se requiere que sean planas, o planas y no coplanares.
La atención se atrae ahora a la figura 5, que muestra el inserto de corte 20 de acuerdo con una tercera realización del presente invento. De acuerdo con esta realización, el inserto de corte 20 tiene sub-partes superior e inferior 48, 50 que tienen las mismas propiedades que las de la segunda realización. Sin embargo, cada superficie lateral 26 del inserto de corte de acuerdo con la tercera realización tiene una superficie de liberación 52, junto al borde superior 28 y que se extiende a las sub-partes superiores 48 y al borde superior 36, que pueden tener cualquier geometría deseada.
En las tres realizaciones del inserto de corte 20 descritas antes, el rebaje 32 se extiende hacia al superficie 24 de fondo. En la figura 6, se muestra un rebaje cerrado 54 que puede ser usado como una forma alternativa de rebaje en el presente invento. El rebaje cerrado 54 no se extiende a la superficie de fondo 24. Claramente, el rebaje cerrado 54 puede ser usado con cualquiera de las tres realizaciones del inserto de corte 20 descrita antes.
La atención se atrae ahora a las figuras 7 a 11. Una herramienta de corte 56, tal como una fresadora de ranuras 58, o una fresadora de superficie 60 tiene cavidades 62 de inserto en las que son retenidos insertos de corte 20 de acuerdo con el presente invento. Cada cavidad 62 de inserto comprende una pared base 64, y paredes adyacentes trasera y laterales 66, 68 que se extienden generalmente hacia arriba desde la pared base 64. Las paredes trasera y lateral 66, 68 están provistas con bordes de contacto trasero y lateral 70, 72, respectivamente. Con el inserto de corte 20 retenido en la cavidad 62 de inserto (véase las figuras 8 y 9) el borde de contacto trasero 70 hace tope en el inserto de corte 20 en los puntos de tope primero y segundo P1, P2 situados en bordes laterales 34' de los rebajes 32' de la superficie lateral 26' junto a la pared trasera 66 y el borde lateral de contacto 72 hace tope en el inserto de corte 20 en un tercer punto de tope P3 situada en un borde lateral 34'' del rebaje 32'' de la superficie lateral 26'' junto a la pared lateral 68.
No se ha hecho referencia en esta memoria al método usado para asegurar el inserto de corte 20 en la cavidad 62 de inserto, ya que esta no es una característica del presente invento. En los dibujos, un agujero pasante 74 se muestra en el inserto de corte 20 y un agujero roscado 74 se muestra en la pared base 64 en la cavidad 62 de inserto. Se apreciará por los expertos en la técnica que estos agujeros reciben antes un tornillo para asegurar el inserto de corte 20 en la cavidad 62 de inserto. Se apreciará además que pueden usarse otras disposiciones de fijación tal como abrazaderas, palancas y espigas.
Aunque el presente invento ha sido descrito en un cierto grado de particularidad, debe entenderse que se pueden hacer varias alteraciones y modificaciones sin apartarse del alcance del invento tal y como se reclama más adelante. Por ejemplo, se apreciará que mientras se hace referencia a insertos de carburo cementado, el presente invento es igualmente aplicable a insertos cerámicos. Se apreciará además que el presente invento no está restringido a insertos de corte que tienen una forma generalmente cuadrada como se muestra en las figuras. La disposición de apoyo proporcionada para el inserto de corte al tener un rebaje en las superficies laterales con partes de superficie planas no coplanares en cada superficie del rebaje, puede ser aplicado igualmente bien a insertos con forma rectangular, triangular y en general poligonal.

Claims (15)

1. Un inserto de corte reemplazable (20) para usar en una herramienta de corte que comprende:
una superficie superior (22), una superficie inferior (24) y una pluralidad de superficies laterales (26) que se extienden entre las superficies de fondo y superior, cada superficie lateral corta con la superficie superior en un borde superior (28) en al menos una sección de la cual constituye un borde de corte;
una pluralidad de superficies laterales (30) de esquina, extendiéndose cada superficie lateral entre una primera superficie lateral de esquina y una segunda superficie lateral de esquina;
un rebaje (32) en al menos una superficie lateral, estando el rebaje situado por debajo del borde superior (28) y tiene unos bordes laterales opuestos primero y segundo (34) y un borde superior (36) entre ellos; caracterizado por
superficies laterales menores primera y segunda (40) junto al rebaje, extendiéndose al menos una parte de la primera superficie lateral menor (40) desde el primer borde lateral a la primera superficie lateral de esquina, y al menos una parte de la segunda superficie lateral menor (40) se extiende desde el segundo borde lateral a la segunda superficie lateral de esquina, en la que la al menos una parte de la primera superficie lateral menor (40) y la al menos una parte de la segunda superficie lateral menor (40) son llanas y no coplanares, y en la que la al menos una parte de la primera superficie lateral menor (40) se extiende hacia fuera desde la primera esquina lateral al primer borde lateral y la al menos una parte de la segunda superficie lateral menor (40) se inclina hacia fuera desde la segunda superficie lateral de esquina al segundo borde lateral.
2. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las superficies laterales menores primera y segunda cada una tiene una parte que limita con el borde superior del rebaje.
3. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las superficies menores laterales primera y segunda se inclinan hacia fuera desde la superficie de fondo hacia la superficie superior.
4. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las superficies laterales menores primera y segunda (40) son idénticas.
5. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el inserto de corte tiene cuatro superficies laterales (26).
6. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 5, en la que cada una de las cuatro superficies laterales (26) está provista con un rebaje, (32).
7. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las superficies laterales (26) de la pluralidad de superficies laterales son idénticas.
8. El inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las superficies laterales menores primera y segunda son esmeriladas.
9. Una herramienta de corte que tiene una cavidad de inserto con el inserto de corte de acuerdo con la reivindicación 1 retenida en ella, en la que
la cavidad de inserto comprende una pared base, y paredes adyacentes trasera y laterales que se extienden generalmente hacia arriba desde la pared de base, las paredes trasera y lateral están provistas con bordes de contacto trasero y lateral, respectivamente, uno de los bordes de contacto trasero o lateral hace tope en el inserto de corte en puntos de tope primero y segundo situados en los bordes laterales primero y segundo, respectivamente, del rebaje en la al menos una superficie lateral del inserto de corte.
10. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el inserto de corte tiene cuatro paredes laterales.
11. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 10, en la que cada una de las cuatro superficies laterales está provista con un rebaje y el borde de contacto trasero hace tope en el inserto de corte en puntos de tope primero y segundo situados en los bordes laterales primero y segundo, respectivamente, de una superficie lateral y el borde lateral de contacto hace tope en el inserto de corte en un tercer punto de tope situado en el primer borde lateral de una superficie lateral adyacente.
12. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9, en la que las superficies laterales (26) de la pluralidad de superficies laterales son idénticas.
13. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9, en la que las superficies laterales menores primera y segunda (40) cada una tiene una parte que limita con el borde superior del rebaje.
14. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9, en la que las superficies laterales menores primera y segunda (40) se inclinan hacia fuera desde la superficie de fondo hacia la superficie superior.
15. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9, en la que las superficies laterales menores primera y segunda están esmeriladas.
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