ES2310533T3 - Util para el mecanizado con arranque de virutas de superficies de agujeros. - Google Patents

Abstract

etil (1) para el mecanizado con arranque de viruta de superficies de agujeros, con al menos cuatro filos cortantes, dispuestos de a pares entre sí, estando un par de filos cortantes dispuesto, visto en sentido axial del útil (1), desplazado uno respecto del otro y un primer par de filos cortantes (S1, S1'') dispuesto diametralmente opuesto, caracterizado porque el primer par de filos cortantes (S1, S1''), visto en sentido axial del útil (1), está dispuesto en la misma posición.

Description

Útil para el mecanizado con arranque de virutas de superficies de agujeros.

El invento trata de un útil para el mecanizado con arranque de virutas de superficies de agujeros, según el término genérico de la reivindicación 1.

Útiles del tipo aquí mencionado, o sea brocas y escariadores, son conocidos (US-A-4 948 305). Ha quedado demostrado que, especialmente en el mecanizado de superficies de agujeros en piezas a mecanizar de acero templado, los filos cortantes se desportillan y/o se produce un traqueteo durante el mecanizado, de modo que la superficie del agujero no presenta la medida deseada y la calidad superficial pretendida.

Por ello, el objetivo del invento es crear un útil del tipo mencionado al comienzo, que no presenta dichas desventajas.

Para conseguir este objetivo, se propone un útil que presenta las características mencionadas en la reivindicación 1.

En un modelo de fabricación preferente del útil, se dispone al menos de otro par de filos cortantes. En este caso, en un útil de seis filos cortantes, los filos cortantes de un primer par son simétricos uno respecto al otro, y los del segundo y/o tercer par son asimétricos, como fue explicado anteriormente. De este modo, se evita con seguridad un desportillado de las filos cortantes y un traqueteo del útil.

Otros modelos de fabricación favorables del útil resultan de la combinación de las características que se desprenden de las subreivindicaciones.

A continuación, el invento se explica en mayor detalle en base al dibujo. Muestran:

la figura 1, una vista muy esquematizada desde arriba sobre la cara frontal de un útil con cuatro filos cortantes;

la figura 2, una vista lateral de la parte delantera del útil mostrado en la figura 1;

la figura 3, una vista muy esquematizada de la cara frontal de un segundo ejemplo de fabricación de un útil;

la figura 4a, una vista lateral de un primer ejemplo de fabricación de una cuchilla y

la figura 4b, una vista lateral de un segundo ejemplo de fabricación de una cuchilla.

La vista desde arriba, según la figura 1, muestra un útil 1, cuyo cuerpo básico 3 está esbozado mediante una línea circular 5. El cuerpo básico está dotado de cuatro filos cortantes dispuestos enfrentados entre sí de a pares. Los filos cortantes S1 y S1' de un primer par de filos cortantes están dispuestos arriba y abajo del útil 1. Están situados sobre una línea diametral imaginaria D1, situada perpendicular a una segunda línea diametral imaginaria D2. Sobre la misma están dispuestos los filos cortantes S2 y S2' de un segundo par de filos cortantes.

En el mecanizado de una superficie de agujero de una pieza a mecanizar, se produce un movimiento relativo entre los filos cortantes S1, S1', S2, S2' y la superficie de agujero, porque el útil 1 es puesto en rotación respecto a la pieza a mecanizar o la misma gira respecto al útil estacionario. Naturalmente, también es posible que giren el útil y la pieza a mecanizar. Lo importante es el movimiento relativo entre las filos cortantes y la superficie del agujero. En este caso, se parte del hecho de que el útil 1 gira respecto a la pieza a mecanizar estacionaria, esto es en el sentido de la flecha 7, o sea en el sentido de las agujas del reloj. Los filos cortantes S1, S1', S2 y S2', que se proyectan fuera de la superficie exterior del cuerpo básico 3, arrancan virutas de la superficie del agujero, las que son evacuadas del agujero en la forma usual. Para evitar un atasco de virutas se encuentra, visto en el sentido de rotación, delante de cada filo cortante un espacio de viruta en forma de hendidura, no mostrada aquí, dispuesta en el cuerpo básico 3 del útil 1. La forma de funcionar de un útil de este tipo es conocida, de modo que no entraremos en detalles.

Los filos cortantes S1, S1', S2 y S2' pueden ser parte del cuerpo básico 3 del útil 1. O sea, es posible trabajar los filos cortantes desde la parte compacta. Sin embargo, en el ejemplo de fabricación mostrado aquí, los filos cortantes son, en cada caso, parte de una cuchilla 9, fijada de modo apropiado al cuerpo básico 3 del útil 1. Por regla general, las cuchillas 9 están insertadas, esencialmente, en ranuras del cuerpo básico 3 dispuestas en sentido longitudinal del útil 1 y soldadas allí o sujetadas mediante un dispositivo de sujeción apropiado, especialmente una garra de sujeción. También es posible fijar las cuchillas directamente con un tornillo al cuerpo básico 3.

Para las demás consideraciones es irrelevante si los filos cortantes son parte directa del cuerpo básico 3 o realizados en cuchillas 9, esbozadas en la figura 1, pero también en las figuras subsiguientes.

La figura 2 muestra el útil 1 visualizado en la figura 1, en vista lateral. Las piezas iguales están identificadas con los mismos números de referencia, de modo que en tal sentido se remite a la figura 1.

La vista lateral muestra el filo cortante superior S1 y el filo cortante diametralmente opuesto S1' del primer par de filos cortantes. En la figura 2 está esbozado que la cuchilla 9 asignada al filo cortante S1 es sujetada mediante un dispositivo de sujeción configurado como garra de sujeción, fijada mediante un tornillo tensor 13 al cuerpo básico 3 del útil 1. Por motivos de claridad se desistió aquí, como en la figura 1, de representar otras garras de sujeción.

La vista lateral, según la figura 2, muestra una cuchilla 9 con un filo cortante S2' del segundo par de filos cortantes, en vista desde arriba. Aquí también es reconocible, proyectada fuera de la cara frontal 15, la parte delantera de la cuchilla 9 con el filo cortante S2. Ambos filos cortantes S2 y S2' están, como puede verse aquí, opuestos uno respecto al otro exactamente en forma diametral. Sin embargo, mientras la cuchilla 9 del filo cortante S2 llega hasta la línea 17, la cuchilla 9 del filo cortante S2' está atrasada respecto de dicha línea 17. O sea, la cuchilla 9 del filo cortante S2' no se proyecta tanto fuera de la cara frontal 15 del cuerpo básico 9, como en el caso de la cuchilla 9 del filo cortante S2.

De la representación, según la figura 2, puede verse, que ambas cuchillas 9 de los filos cortantes S1 y S1' alcanzan exactamente hasta la línea 17, es decir, se proyectan en igual extensión fuera de la cara frontal 15. Se encuentran, como mostrado y explicado sobre la base de la figura 1, exactamente sobre una línea diametral D1. O sea, ambos filos cortantes S1 y S1' del primer par de filos cortantes se encuentran dispuestos en forma simétrica uno respecto al otro.

O sea, los filos cortantes S2 y S2' del segundo par de filos cortantes se encuentran exactamente opuestos sobre una línea diametral D2. Sin embargo, se proyectan en diferente extensión fuera de la cara frontal 15 del cuerpo básico 3 del útil 1. O sea, están desplazados uno respecto al otro, visto en sentido axial del útil 1. De este modo, los filos cortantes S2 y S2' del segundo par de filos cortantes están dispuestos en forma asimétrica uno respecto al otro.

La figura 3 muestra en forma muy esquematizada una vista desde arriba sobre un segundo ejemplo de fabricación de un útil 1. Las mismas piezas están dotadas de las mismas cifras de referencia que las que se utilizaron en las figuras 1 y 2. En este sentido, se remite a la descripción respecto a dichas figuras.

El útil mostrado en la figura 3 se diferencia del mencionado anteriormente en que están dispuestos tres pares de filos cortantes S1 y S1', S2 y S2', así como S3 y S3'. Los filos cortantes S1, S1' del primer par de filos cortantes están dispuestos sobre una primera línea diametral D1, los filos cortantes S2, S2' del segundo par de filos cortantes sobre una línea diametral D2. En el tercer par de filos cortantes S3 y S3' puede verse que, si bien el filo cortante S3' está dispuesto sobre la línea diametral D3, pero el filo cortante S3 está dispuesto desplazado en un ángulo \alpha respecto a la línea diametral D3, o sea en el sentido de rotación del útil 1 representado por la flecha 7, está retrasado respecto a la línea diametral D3. Sin embargo, también es posible disponer el filo cortante S3 en forma avanzada, o sea, por así decirlo, en imagen invertida respecto a la línea diametral D3.

En el ejemplo de fabricación del útil 1 mostrado en la figura 3, está en primer lugar previsto que el par de filos cortantes S1 y S1', así como S2 y S2' están dispuestos en forma simétrica, o sea exactamente sobre una línea diametral D1, D2 y, vistos en sentido axial del útil 1, se proyectan en igual extensión fuera de la cara frontal 15 del cuerpo básico 3. Solamente el tercer par de filos cortantes S3 y S3' está dispuesto en forma asimétrica, vale decir que el filo cortante S3 justamente no se encuentra dispuesto sobre la línea diametral D3, sobre la que está dispuesto el filo cortante S3'.

Pero también es posible configurar en forma asimétrica el segundo par de filos cortantes S2, S2', ya sea porque, como se muestra en la figura 2, está desplazado en sentido axial, o porque también en este caso, uno de los filos cortantes, a diferencia de lo mostrado en la figura 3, no está dispuesto sobre la línea diagonal D2.

Por otra parte, es posible combinar la asimetría explicada en base a las figuras 2 y 3, de tal manera que, por ejemplo, en el ejemplo de fabricación según la figura 3, el segundo par de filos cortantes esté desplazado en sentido axial, tal como explicado sobre la base de la figura 2, y el tercer par de filos cortantes está desplazado respecto a la línea diametral D3. Finalmente, es posible conseguir la asimetría de un par de filos cortantes, bien mediante un desplazamiento axial, como también por medio de un desplazamiento respecto a la línea diametral correspondiente.

En la representación, según la figura 2, se partió del hecho de que la cuchilla 9 asignada al filo cortantes S2' fue desplazada en el cuerpo básico 3 del útil 1 en sentido axial hacia la derecha. Sin embargo, también es posible desgastar la parte delantera de la cuchilla, o sea la parte de la cuchilla proyectada fuera de la cara frontal 15. Esta posibilidad se representa en la figura 4a, que muestra una cuchilla 9 a la que, por ejemplo, está asignado el filo cortante S2'. El filo cortante S2' atrasa respecto a la línea imaginaria 17, también mostrada en la figura 2, porque una parte del filo cortante es rectificada, de modo que el filo cortante S2' es acortado en un valor a.

En la figura 4b se muestra un ejemplo de fabricación diferente de la cuchilla 9 con el filo cortante S2'. Mediante las líneas de trazos 19 y 21 se indica, que puede ser desgastada la esquina superior izquierda de la cuchilla 9, con lo que el filo cortante S2' también es acortado en dirección axial en el valor a.

O sea, la asimetría axial de dos filos cortantes de un par de filos cortantes puede realizarse de diferentes maneras:

En el caso de que un filo cortante sea parte del cuerpo básico 3 de un útil 1, el cuerpo básico 3 puede desgastarse en la zona del filo cortante correspondiente, por ejemplo en la zona del filo cortante S2', similar a lo mostrado en la figura 4a. Sin embargo, también es posible desgastar una parte del filo cortante, tal como fue explicado en base a la figura 4b.

En el caso en que los filos cortantes fueron realizados mediante una cuchilla 9, puede realizarse un desplazamiento axial del filo cortante correspondiente, desplazando la cuchilla en sentido axial en el cuerpo básico, como mostrado en la figura 2, de modo que la misma ya no se proyecta tanto fuera de la cara frontal 15 del cuerpo básico 3 como lo hacen los demás filos cortantes. Este desplazamiento de la cuchilla es posible en el caso en que la cuchilla esté soldada al cuerpo básico 3, pero también en el caso en que la cuchilla 9 esté sujetada al cuerpo básico 3 mediante una garra de sujeción 11.

Finalmente, como en base a las figuras 4a y 4b es posible, en la realización de un filo cortante mediante una cuchilla 9, desplazar el filo cortante activo de una cuchilla 9, desgastando la misma en sentido axial. En este caso, toda la cuchilla puede rectificarse, como se explica en base a la figura 4a, o solamente una parte pequeña situada en la zona del filo cortante de la cuchilla, lo que fue mostrado en base a la figura 4b.

Cuando se pretende la asimetría de los filos cortantes de un par de filos cortantes, como se explica en base a la figura 2, es posible un desplazamiento en un margen a de la placa de corte correspondiente. Sin embargo, también es posible realizar la asimetría mediante un proceso de rectificación en el que el filo cortante es acortado en el margen a (véase la figura 4a, 4b). La asimetría axial, o sea el valor a, puede estar en el intervalo de 0,5/10 mm hasta 8/10 mm. Preferentemente se elige un desplazamiento axial a de 1/10 mm hasta 5/10 mm. Un desplazamiento axial de 2/10 mm, aproximadamente, ha dado un resultado especialmente bueno.

En una asimetría por desplazamiento de un filo cortante de un par de filos cortantes, respecto a la línea diametral correspondiente, como se explica en base a la figura 3, se selecciona un ángulo agudo \alpha medido desde el punto central 23 del útil 1, situado en el intervalo de 0,5° a 10°, preferentemente de 2° a 7°. Especialmente apropiado ha resultado ser un desplazamiento en un ángulo \alpha de 5°, aproximadamente.

En útiles existentes, la asimetría dada por un desplazamiento axial de los filos cortantes de un par de filos cortantes también puede conseguirse posteriormente. Con ello, es posible evitar también en útiles existentes el desportillado de filos cortantes y un traqueteo del útil.

Después de todo, queda demostrado que en útiles con filos cortantes dispuestos de a pares, pueden evitarse de manera sencilla, mediante una asimetría de al menos un par de filos cortantes, las desventajas como las que se presentan en útiles conocidos, igualmente y en especial en el mecanizado de piezas de acero templado. En este caso, como se explica en base al útil de la figura 3, también pueden estar dispuestos en forma asimétrica más de un par de filos cortantes. Finalmente, es posible realizar la asimetría no solamente mediante un desplazamiento angular, sino también mediante un desplazamiento axial en uno y el mismo par de filos cortantes. Por último, cabe señalar que la asimetría aquí descrita también puede realizarse en útiles que presentan más de seis filos cortantes.

Los útiles explicados en base a las figuras pueden estar dotados de regletas de guía insertadas en el cuerpo básico 3 del útil 1 y que se extienden en dirección axial y son, preferentemente, más largas que los filos cortantes mencionado aquí. En este caso, es posible asignar a cada filo cortante una regleta de guía o solamente a algunos. Además, es posible que sean dispuestas regletas de guía alineadas entre sí de forma simétrica y/o unas que están, en el sentido descrito aquí, posicionadas unas respecto a otras en forma asimétrica.

Claims (14)

1. Útil (1) para el mecanizado con arranque de viruta de superficies de agujeros, con al menos cuatro filos cortantes, dispuestos de a pares entre sí, estando un par de filos cortantes dispuesto, visto en sentido axial del útil (1), desplazado uno respecto del otro y un primer par de filos cortantes (S1, S1') dispuesto diametralmente opuesto, caracterizado porque el primer par de filos cortantes (S1, S1'), visto en sentido axial del útil (1), está dispuesto en la misma posición.

2. Útil, según la reivindicación 1, caracterizado porque un segundo par de filos cortantes (S2, S2') está dispuesto opuesto no exactamente en forma diametral.

3. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el segundo par de filos cortantes (S2, S2'), visto en sentido axial del útil (1), está dispuesto desplazado uno respecto al otro.

4. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está dispuesto al menos otro, un tercer par de filos cortantes (S3, S3').

5. Útil, según la reivindicación 4, caracterizado porque los filos cortantes (S3, S3') del tercer par de filos cortantes están dispuestos igualmente opuestos en forma no exactamente diametral.

6. Útil, según la reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque los filos cortantes (S3, S3') del tercer par de filos cortantes, vistos en sentido axial del útil (1), están dispuestos desplazados uno respecto del otro.

7. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un filo cortante del segundo par (S2, S2') está desplazado en un ángulo (\alpha) de 0,5° a 10º, preferentemente de 2° a 7°, especialmente de 5°, aproximadamente, respecto a una línea diametral imaginaria (D2; D3).

8. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un filo cortante del tercer par (S3, S3') está desplazado en un ángulo (\alpha) de 0,5° a 10°, preferentemente de 2° a 7°, especialmente de 5°, aproximadamente, respecto a una línea diametral imaginaria (D2; D3).

9. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un filo cortante del segundo par (S2, S2'), visto en sentido axial del útil (1), está desplazado en 0,5/10 mm a 8/10 mm, preferentemente en 1/10 mm a 5/10 mm, especialmente en 2/10 mm, aproximadamente.

10. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un filo cortante del tercer par (S3, S3'), visto en sentido axial del útil (1), está desplazado en 0,5/10 mm a 8/10 mm, preferentemente en 1/10 mm a 5/10 mm, especialmente en 2/10 mm, aproximadamente.

11. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los filos cortantes (S1, S1'; S2, S2'; S3, S3') son realizables por medio de cuchillas (9) insertables en el cuerpo básico (3) del útil (1).

12. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las cuchillas (9) están soldadas al cuerpo básico (3), dado el caso, soldadas de forma desplazada una respecto a la otra.

13. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las cuchillas (9) en el cuerpo básico (3) pueden fijarse mediante un dispositivo de sujeción (11, 13) apropiado.

14. Útil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el desplazamiento, visto en sentido axial del útil (1), de dos filos cortantes de un par puede ser realizado mediante la rectificación de un filo cortante.