ES2627230T3 - Inserto de fresado en rampa tangencial y herramienta de fresado de alta velocidad que utiliza un inserto de este tipo - Google Patents

Inserto de fresado en rampa tangencial y herramienta de fresado de alta velocidad que utiliza un inserto de este tipo Download PDF

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ES2627230T3 ES14707466.0T ES14707466T ES2627230T3 ES 2627230 T3 ES2627230 T3 ES 2627230T3 ES 14707466 T ES14707466 T ES 14707466T ES 2627230 T3 ES2627230 T3 ES 2627230T3
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Abstract

Un inserto de fresado en rampa tangencial (14) de una sola cara para fresar a alta velocidad, que comprende superficies de asiento y superior opuestas (20, 22) del inserto, y una superficie periférica (24) que se extiende entre las mismas, teniendo el inserto de fresado (14) un plano de referencia (P) que pasa a través de la superficie periférica completa (24) a mitad distancia entre las superficies de asiento y superior (20, 22), comprendiendo la superficie periférica (24) dos superficies laterales opuestas (26) que tienen un primer eje (X) que pasa a medio camino entre ellas y que se mantiene en el plano de referencia (P), comprendiendo cada superficie lateral (26): un primer borde de corte (40) formado en una intersección de la superficie lateral (26) con la superficie superior (22) del inserto, un segundo borde de corte (42) conectado al primer borde de corte (40) y que se extiende transversalmente desde el mismo, un borde de corte en rampa (44) conectado al segundo borde (42) y situado opuesto al primer borde de corte (40), y una superficie de inclinación (38) que se extiende desde al menos una porción del primer borde de corte (40) hacia la superficie de asiento (20) del inserto, caracterizado porque el inserto de fresado (14) comprende dos superficies realzadas en rampa (60), cada una de las cuales se extiende desde el borde de corte en rampa (44) de una superficie lateral (26) hacia el primer borde de corte (40) de la superficie lateral opuesta (26).

Description

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DESCRIPCION
Inserto de fresado en rampa tangencial y herramienta de fresado de alta velocidad que utiliza un inserto de este tipo CAMPO DE LA INVENCION
El objeto de la presente solicitud se refiere a un inserto de fresado en rampa de una sola cara, de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, para herramientas de fresado de alta velocidad y para herramientas de fresado que comprenden un inserto de este tipo. Por ejemplo, las herramientas de corte de campo pueden mecanizar a velocidades superiores a 33.000 rpm. Especlficamente, se refiere a herramientas de fresado configuradas para mecanizar metales blandos y en rampa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Las herramientas de fresado del campo son conocidas y descritas, por ejemplo, en los documentos US 2011/299946 y US7070363.
SUMARIO DE LA INVENCION
De acuerdo con el objeto de la presente solicitud, se proporciona un inserto de fresado en rampa tangencial de una sola cara para fresado a alta velocidad que incluye superficies de asiento y superior opuestas del inserto, y una superficie periferica que se extiende entre las mismas, teniendo el inserto de fresado un plano de referencia (P) que pasa a traves de la superficie periferica completa, a medio camino entre las superficies de asiento y superior. La superficie periferica comprende dos superficies laterales opuestas que tienen un primer eje (X) que pasa a medio camino entre las mismas y que se encuentra en el plano de referencia (P).
Cada superficie lateral incluye:
un primer borde de corte formado en una intersection de la superficie lateral (26) y la superficie superior (22) del inserto,
un segundo borde de corte conectado al primer borde de corte y que se extiende transversalmente con respecto al mismo,
un borde de corte en rampa conectado al segundo borde de corte y situado opuesto al primer borde de corte, y
una superficie de inclination que se extiende desde al menos una portion del primer borde de corte hacia la superficie de asiento del inserto. El inserto de fresado comprende dos superficies realzadas en rampa, cada una de las cuales se extiende desde un borde de corte en rampa de una superficie lateral hacia el primer borde de corte de la superficie lateral opuesta.
De acuerdo con el objeto de la presente solicitud, se proporciona ademas una herramienta de fresado de alta velocidad que tiene un eje de rotation R e incluye un cuerpo de herramienta y el inserto de fresado que se ha descrito mas arriba asegurado en una cavidad del cuerpo de herramienta. La cavidad incluye una superficie de asiento de cavidad y superficies de tope y de soporte de cavidad que se extienden transversalmente a la superficie de asiento de cavidad. La superficie de asiento del inserto hace tope contra la superficie de asiento de la cavidad, al menos una porcion de la superficie del inclinacion hace tope contra la superficie de tope de la cavidad, y la superficie del soporte del inserto hace tope contra la superficie de soporte de la cavidad.
Cualquiera de las siguientes caracterlsticas, solas o en combination, puede ser aplicable a cualquiera de los aspectos anteriores del objeto de la solicitud:
Cada superficie realzada en rampa se extiende desde un borde de corte en rampa de una superficie lateral y se encuentra al menos parcialmente con la superficie de inclinacion de la superficie lateral opuesta.
Las superficies realzadas en rampa pueden ser planas.
Al menos una porcion del borde de corte en rampa puede ser recta.
El borde de corte en rampa puede incluir un primer borde en rampa recto y un segundo borde en rampa conectado transversalmente al mismo.
El segundo borde en rampa esta conectado al segundo borde de corte.
El segundo borde de corte puede estar elevado por encima del segundo borde en rampa.
En una vista en planta de cada superficie de inclinacion, el primer borde en rampa forma un angulo de borde en rampa (a) con el plano de referencia (P).
El angulo del borde en rampa puede estar comprendido entre 0° y 45° y preferiblemente entre 7° y 20°.
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El inserto de fresado puede incluir un orificio de sujecion que se abre hacia las superficies de asiento y superior del inserto, teniendo el orificio de sujecion un tercer eje (Z) perpendicular al plano de referencia (P) y teniendo el inserto de fresado una simetrla rotacional de 180° alrededor del tercer eje (Z).
El primer borde de corte esta formado al menos en una interseccion de la superficie superior del inserto y una superficie lateral respectiva.
Al menos porcion del primer borde de corte puede ser helicoidal.
El primer borde de corte puede incluir un borde de corte principal conectado a un borde de corte de esquina.
Al menos una porcion de la superficie de inclinacion se puede extender hacia dentro.
La superficie de inclinacion puede incluir una primera superficie de inclinacion que se extiende hacia dentro y una segunda superficie de inclinacion que se extiende transversalmente desde la misma, y preferiblemente la superficie de inclinacion comprende ademas una superficie de inclinacion en rampa que se extiende desde el borde de corte en rampa hacia la superficie superior.
El inserto de fresado incluye dos superficies de soporte de inserto, cada una de las cuales se extiende desde la superficie superior hacia la superficie de asiento del inserto.
Los insertos de fresado se pueden proyectar una proyeccion maxima (M) desde un extremo del cuerpo de herramienta en la direccion del eje de rotacion R.
La proyeccion maxima (M) puede ser mayor que una cuarta parte de la longitud (L) del inserto.
El inserto de fresado puede estar asegurado en la cavidad por medio de un tornillo que pasa a traves del orificio de sujecion y que esta roscado en un orificio de tornillo roscado que se abre hacia la superficie de asiento de la cavidad.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprension del objeto de la presente solicitud y para mostrar como la misma puede ser realizada en la practica, a continuacion se hara referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:
La figura 1 es una vista lateral de una herramienta de fresado de alta velocidad montada; la figura 2 es una vista isometrica parcial en despiece ordenado de la herramienta de fresado de la figura 1; la figura 3 es una vista axial de fondo de la herramienta de fresado de la figura 1; la figura 4 es una vista isometrica de un inserto de fresado tangencial;
la figura 5 es una vista en detalle, en planta, de una porcion de corte de la herramienta de fresado de la figura 1;
la figura 6 es una vista lateral del inserto de fresado a lo largo de un primer eje X; la figura 7 es una vista lateral del inserto de fresado a lo largo de un segundo eje; y la figura 8 es una vista en planta de una superficie superior del inserto de fresado; y
la figura 9 es un grafico que compara el nivel de vibracion con la velocidad de la herramienta en una herramienta de fresado que emplea el inserto de corte tangencial de la figura 4.
Cuando se ha considerado apropiado, los numeros de referencia pueden ser repetidos entre las figuras para indicar elementos correspondientes o analogos.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
En la siguiente descripcion, se describiran diversos aspectos del objeto de la presente solicitud. Para fines de explicacion, las configuraciones y detalles especlficos se exponen con suficiente detalle para proporcionar una comprension completa del objeto de la presente solicitud. Sin embargo, tambien sera evidente a un experto en la tecnica que el objeto de la presente solicitud se puede poner en practica sin las configuraciones y detalles especlficos presentados en la presente memoria descriptiva.
Se hace referencia a las figuras 1 y 2. Una herramienta de fresado de alta velocidad 10 para fresar metales blandos tiene un eje de rotacion R, incluye un cuerpo de herramienta 12 y puede incluir tres insertos de fresado tangenciales 14 asegurados en cavidades 16 en un extremo del cuerpo de herramienta 18. Los insertos de fresado 14 sobresalen del extremo del cuerpo de herramienta 18 en la direccion del eje de rotacion R.
Se hace referencia a las figuras 4 a 8. Cada inserto de fresado 14 incluye una superficie de asiento 20 del inserto, una superficie superior de inserto opuesta 22 y una superficie periferica 24 que se extiende entre ellas. La superficie periferica 24 incluye dos superficies laterales opuestas 26. Cada inserto de fresado 14 tiene un plano de referencia P que atraviesa toda la superficie periferica 24, a medio camino entre superficies de asiento del inserto y superior20, 22. La superficie de asiento 20 puede tener al menos una superficie plana que es paralela al plano de referencia P.
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El inserto tiene un primer eje X que pasa a traves de la superficie periferica 24 a medio camino entre las superficies laterales 26 y se encuentra en el plano de referencia P. El inserto de fresado 14 tiene un segundo eje Y que tambien se encuentra en el plano de referencia P y cruza transversalmente el primer eje X. El segundo eje Y puede ser perpendicular al primer eje X. El inserto puede tener un orificio de sujecion 28 que se abre solamente a las superficies del asiento del inserto y superior 20, 22. El orificio de sujecion 28 tiene al menos un orificio cillndrico que define un tercer eje Z. El tercer eje Z es perpendicular al plano de referencia P e intersecta tanto al primer como al segundo ejes X, Y. El inserto tiene una simetrla rotacional de 180° alrededor del tercer eje Z. En una vista en planta de la superficie superior 22 del inserto a lo largo del tercer eje Z (figura 8), el inserto tiene una primera anchura W1, medida perpendicular al primer eje X. La primera anchura W1 es mas corta que la longitud L del inserto. En una vista en planta de cualquiera de las superficies laterales 26 a lo largo del segundo eje Y (figura 7), la longitud L del inserto se mide entre las porciones mas exteriores del inserto en la direccion del primer eje X. En la misma vista, el inserto tiene una segunda anchura W2, medida entre los puntos mas externos de las superficies de asiento y superior 20, 22 del inserto en la direccion Z del tercer eje.
La superficie superior 22 del inserto puede tener una forma convexa. La superficie superior 22 del inserto puede incluir dos primeras superficies realzadas 30 y una superficie rebajada 32 que se extiende entre ellas. Con fines de precision, las primeras superficies realzadas 30 son rectificadas. Al menos cerca de cada primera superficie realzada 30, la superficie rebajada 32 esta situada mas cerca del plano de referencia P que cada primera superficie realzada respectiva 30. Este diseno se elige para asegurar que la superficie rebajada 32 no participa en el proceso de rectificado de las primeras superficies realzadas 30, reduciendo as! los costes de rectificado. La superficie periferica 24 incluye ademas dos segundas superficies realzadas opuestas 34, cada una de las cuales se extiende desde una superficie lateral 26 respectiva hacia el plano de referencia P. En una vista a lo largo del primer eje X, cada segunda superficie realzada 34 esta situada entre las superficies laterales 26 y entre las superficies de asiento del inserto y superior 20, 22.
En el presente ejemplo, cada superficie lateral 26 incluye una unica porcion de corte 36, situada en un extremo dado de la misma. Cada porcion de corte 36 incluye una superficie de inclinacion 38, un primer borde de corte 40, un segundo borde de corte 42 y un borde de corte en rampa 44.
Cada superficie de inclinacion 38 puede incluir unas superficies de inclinacion primera y segunda 46, 48. Las segundas superficies de inclinacion 48 pueden ser planas. Las segundas superficies de inclinacion 48 pueden ser paralelas. Las segundas superficies de inclinacion 48 pueden ser perpendiculares al plano de referencia P. Cada segunda superficie de inclinacion 48 se puede extender transversalmente desde la primera superficie de inclinacion 46 y se encuentra con la superficie de asiento 20 del inserto. Las segundas superficies de inclinacion 48 pueden estar configuradas para deflectar, evacuar o formar virutas cortadas por los bordes de corte. En el presente ejemplo, la segunda superficie de inclinacion 48 esta configurada tambien para hacer tope. La superficie de inclinacion 38 incluye ademas una superficie de inclinacion en rampa 50 que se extiende desde el borde de corte en rampa 44 hacia la superficie superior 22 del inserto. De acuerdo con el presente ejemplo, la primera superficie de inclinacion 46 se extiende desde la superficie superior 22 del inserto hacia adentro y forma una angulo agudo con la superficie superior 22 del inserto (figura 6).
El primer borde de corte 40 esta formado en una interseccion de la superficie de inclinacion 38 con la superficie superior 22 del inserto. Especlficamente, el primer borde de corte 40 esta formado en una interseccion de la primera superficie de inclinacion 46 con una primera superficie realzada adyacente respectiva 30. El primer borde de corte 40 incluye un borde de corte principal 52 y un borde de corte de esquina 54 conectado al mismo. El borde de corte principal 52 se extiende generalmente en la direccion del primer eje X. El borde de corte principal 52 es mas largo que el borde de corte de esquina 54. El borde de corte principal 52 puede ser helicoidal. Al menos una porcion del borde de corte de esquina 54 puede ser curvada. El borde de corte de esquina 54 puede seguir una trayectoria circular. El borde de corte principal 52 esta conectado al segundo borde de corte 42 a traves del borde de corte de esquina 54.
El segundo borde de corte 42 esta formado en una interseccion de la superficie de inclinacion 38 con la segunda superficie realzada 34. El segundo borde de corte 42 esta configurado para operaciones de limpieza, por ejemplo, suavizar una superficie de una pieza de trabajo. De acuerdo con el presente ejemplo, el segundo borde de corte 42 puede ser el mas corto de los bordes de corte. Durante el mecanizado, cuando la herramienta de fresado 10 no procede en la direccion del eje de rotacion R, el segundo borde de corte 42 realiza solamente operaciones de limpieza. Cuando el inserto de fresado 14 esta en una posicion montada en la cavidad 16 de la herramienta de fresado 10 (figuras 1 y 5), en una vista de la superficie de inclinacion 38 perpendicular al eje de rotacion R, el segundo borde de corte 42 puede aparecer recto (figuras 1, 5 y 7). En la misma posicion y vista, el segundo borde de corte 42 puede aparecer perpendicular al eje de rotacion R. En la misma vista, el segundo borde de corte 42 puede aparecer perpendicular al borde de corte principal 52. El segundo borde de corte 42 esta conectado al borde de corte en rampa 44.
El borde de corte en rampa 44 puede incluir un primer borde en rampa 56 y un segundo borde en rampa 58 conectado transversalmente al mismo. El primer borde en rampa 56 esta conectado al segundo borde de corte 42 a
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traves del segundo borde en rampa 58. El primer borde en rampa 56 esta situado opuesto al primer borde de corte 40 en el sentido de que, en una vista lateral a lo largo del segundo eje Y, el primer borde de corte 40 y el primer borde en rampa 56 estan separados uno del otro, y se puede ver que una llnea S paralela al tercer eje Z pasa a traves de ambos bordes 40, 56 (ver la figura 7). El primer borde en rampa 56 puede ser recto. En una vista en planta de la superficie de inclinacion 38 a lo largo del segundo eje Y (figura 7), el primer borde en rampa 56 forma un angulo de inclinacion agudo a con el plano de referencia P. De esta manera, en la vista lateral a lo largo del segundo eje Y, la porcion de borde de corte principal 52 del primer borde de corte 40 y la porcion de primer borde en rampa 56 del borde de corte en rampa 44 estan separadas una de la otra y convergen hacia fuera, a lo largo del primer eje X. En la misma vista, el primer borde en rampa 56 tiene una primera longitud de borde en rampa F. Dependiendo de la aplicacion, el angulo de borde en rampa a puede ser de entre 0 y 45 grados. De acuerdo con algunas realizaciones, el angulo del borde en rampa es de entre 7 y 20 grados. En el presente ejemplo, el angulo del borde en rampa es de 15 grados.
Se hace notar que en la figura 1 y 5, debido al posicionamiento personalizado del inserto de fresado 14 en el cuerpo de herramienta 12, el inserto de fresado 14 se muestra oblicuo o desplazado unos pocos grados con la vista de la superficie de inclinacion 38 (a lo largo del segundo eje Y) del inserto de fresado 14 como se muestra en la figura 7. Expresado de otra manera, en la posicion montada de la herramienta de fresado 10, el inserto de fresado 14 solo esta rotado ligeramente alrededor del tercer eje Z. Por lo tanto, en la figura 7, el angulo del borde en rampa parece el mismo que en las figuras 1 y 5. Sin embargo, el angulo a del borde en rampa se mide solamente sobre el inserto de fresado 14, independientemente del cuerpo de herramienta 12.
En la posicion montada de la herramienta de fresado 10, en una vista en planta de la superficie de inclinacion 38 a lo largo del segundo eje Y, perpendicular al eje de rotacion R, el segundo borde de corte 42 esta elevado una distancia realzada T por encima del segundo borde en rampa 58. La distancia realzada T puede ser muy corta en comparacion con la primera longitud de borde en rampa F. Independientemente de la herramienta de fresado, el segundo borde en rampa 58 esta situado mas hacia dentro que el segundo borde de corte 42. Como resultado, durante el mecanizado, cuando la herramienta de fresado 10 no procede en la direccion del eje de rotacion R, el segundo borde en rampa 58 es liberado de la pieza de trabajo, es decir, no contacta con la pieza de trabajo. Solo durante las operaciones en rampa, la herramienta de fresado 10 procede al menos a lo largo del eje de rotacion R, y el primer borde de corte 40, el segundo borde de corte 42 y el borde de corte en rampa 44 pueden todos parti cipar en el proceso de mecanizado. El segundo borde en rampa 58 conecta el primer borde en rampa 56 con el segundo borde de corte 42. Esto puede ser en parte para mantener ciertas caracterlsticas geometricas del inserto de fresado 14, por ejemplo, valores del angulo a del borde en rampa . Ademas, en el presente ejemplo, el segundo borde en rampa 58 puede contribuir (mientras otras caracterlsticas se mantienen sin cambios) a una segunda anchura ampliada W2, que a su vez puede incrementar la robustez del inserto de fresado 14 y su resistencia a la rotura.
Cada inserto de fresado 14 incluye dos superficies realzadas en rampa 60, cada una de las cuales se extiende desde un borde de corte en rampa 44 de una superficie lateral 26 hacia el primer borde de corte 40 de la superficie lateral opuesta 26. En el presente ejemplo, cada superficie realzada en rampa 60 se extiende desde una superficie inclinada 38 de una superficie lateral 26 y se encuentra parcialmente con una superficie de inclinacion 38 de la superficie lateral opuesta 26. Cada superficie realzada en rampa 60 puede ser plana.
Cada inserto de fresado 14 tiene un rebaje en forma de escalon 62 en extremos opuestos del mismo a lo largo del primer eje X. Cada rebaje 62 incluye una superficie de soporte de inserto 64. Las superficies de soporte de inserto 64 pueden ser planas. Cada superficie de soporte de inserto 64 se puede extender sustancialmente en la direccion del segundo eje Y, y generalmente esta orientada en la direccion del primer eje X. De acuerdo con el presente ejemplo, cada superficie de soporte de inserto 64 se extiende desde la superficie superior 22 del inserto hacia la superficie de asiento 20 del inserto y se encuentra parcialmente con una superficie realzada en rampa 60 respectiva, y parcialmente con una superficie de inclinacion adyacente respectiva 38. En el presente ejemplo, la orientacion de las superficies de soporte 64 del inserto se eligen para contrarrestar las fuerzas de mecanizado aplicadas sobre el inserto de fresado 14 durante el mecanizado y para impedir el movimiento del inserto de fresado 14 en la cavidad 16.
Como se explicara adicionalmente, el angulo a del borde en rampa y la primera longitud F del borde en rampa afectan indirectamente a un angulo en rampa maximo p de la herramienta de fresado 10 y, como resultado, a las capacidades en rampa de la herramienta de fresado 10. Como definicion general, el angulo en rampa p es el angulo en el que la herramienta de fresado 10 se desplaza hacia dentro y hacia los lados (con referencia a una superficie plana de la pieza de trabajo que es perpendicular al eje de rotacion R) durante el mecanizado en rampa. En la posicion montada de la herramienta de fresado 10, el angulo en rampa p se puede definir en una vista lateral de la herramienta de fresado 10 (figura 1) por tres puntos A, B y C. El punto A se define, en cualquiera de los insertos de fresado 14, como el punto mas exterior de la herramienta de fresado 10 en la direccion del eje de rotacion R. En el presente ejemplo, el punto A esta situado en el segundo borde de corte 42 de uno de los insertos de corte, que se ve desde una vista en planta de su superficie de inclinacion 38 (figura 1). El punto A se encuentra en, y define, un plano extremo virtual E que es perpendicular al eje de rotacion R. En la misma vista, el punto B esta situado en el borde de corte en rampa 44 del mismo inserto de fresado 14 y es el punto mas alejado del plano extremo E que participa en el proceso de corte durante el mecanizado en rampa. Un clrculo virtual D esta definido por el punto A, alrededor del eje
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de rotacion R (mostrado en la figura 3), orientado perpendicularmente al eje de rotacion R y situado en el plano extremo E. Se entiende sin embargo, que el circulo virtual D no define el diametro de corte de la herramienta de fresado 10. En la misma vista, el punto C es el punto mas alejado del punto A, situado en el circulo virtual D (figura 1). El angulo en rampa p esta formado entre las lineas CB y CA. De acuerdo con algunas realizaciones, el angulo maximo de inclinacion p puede ser de 8°. Este es un angulo en rampa p excepcionalmente grande e inusual para un inserto de fresado montado tangencialmente en el presente campo.
En la figura 1 se puede observar que el angulo en rampa p es afectado principalmente, o su valor es determinado, por una proyeccion maxima M del inserto de fresado 14 en la direction R del eje de rotacion. En otras palabras, la proyeccion maxima M es la distancia mas corta entre el punto B y el plano extremo E. Una representation matematica proxima de la proyeccion maxima M puede ser, por ejemplo, M = cos (a) * F + T. En la position montada, la proyeccion maxima M es la longitud de la parte del inserto que sobresale en la direccion del eje de rotacion R mas alla del extremo del cuerpo de herramienta 18 (figura 1) y que puede realizar el mecanizado en rampa. La proyeccion maxima M puede satisfacer la siguiente relation con la longitud de inserto L, M > L / 4. Esto es ventajoso, puesto que las superficies realzadas en rampa 60 se pueden disenar con la orientation relativamente extrema que se ha mencionado mas arriba, para aumentar las velocidades de rotacion en rampa y el rendimiento de mecanizado en rampa. En otras palabras, la magnitud de la proyeccion maxima M puede contribuir en gran medida a la orientacion de las superficies realzadas en rampa 60, ya que permite al experto en la materia tener cierta libertad en el diseno de la orientacion de las superficies realzadas en rampa 60.
La orientacion tangencial del inserto de fresado 14 en la herramienta de fresado 10 es ventajosa porque casi elimina las fuerzas de desgarramiento sobre el tornillo.
Otra ventaja relacionada con la orientacion tangencial y la robustez es que el inserto de fresado 14 no requiere un soporte de herramienta (que se proyecta desde la herramienta, detras del inserto de fresado 14) detras de los bordes de corte.
De acuerdo con el presente ejemplo, el cuerpo de herramienta 12 tiene una forma cilindrica y tres cavidades 16 en el extremo de cuerpo de herramienta 18. Cada cavidad 16 incluye una superficie de asiento de cavidad 66 que esta orientada tangencialmente con respecto al eje de rotacion R. Cada cavidad 16 puede incluir un orificio de cavidad 68 que se abre hacia la superficie de asiento de cavidad 66. Cada cavidad 16 incluye, ademas, una superficie de tope de cavidad 70 que se extiende transversalmente a la superficie de asiento de cavidad. La superficie de tope de cavidad 70 puede tener dos sub - superficies de tope. Cada cavidad 16 incluye ademas una superficie de soporte de cavidad 72 que esta orientada transversalmente a la superficie de asiento de cavidad 66 y a las superficies de tope de cavidad 70.
En la posicion montada, la superficie de asiento 20 del inserto hace tope con la superficie de asiento de cavidad 66. La segunda superficie de inclinacion 38 hace tope con la superficie de tope de cavidad 70 y la superficie de soporte de inserto 64 hace tope con la superficie de soporte de cavidad 72. En el presente ejemplo, la cavidad 16 incluye un tornillo que esta situado en el orificio de sujecion 28 y que esta roscado en el orificio de cavidad 68.
Ademas del angulo en rampa p relativamente alto, la combination entre la orientacion tangencial del inserto de fresado 14 y su robustez conduce a unos resultados sorprendentemente altos de la velocidad de rotacion. Las pruebas con alta velocidad de rotacion realizadas con el presente inserto de fresado 14 por la Universidad Tecnica de Darmstadt demostraron que puede soportar velocidades de aproximadamente 94.000 rpm antes de la rotura. Cuando se toma en consideracion un coeficiente de seguridad de 2 durante el mecanizado a alta velocidad, las velocidades pueden alcanzar las 47.000 rpm, que se cree que son las velocidades de rotacion de mecanizado mas altas posibles hoy en dia. Los resultados de las pruebas de velocidad de rotacion (rpm con respecto al tiempo) se presentan en el grafico de la figura 9. Como se ve en el grafico de la figura 9, incluso cuando el numero de revoluciones por minuto aumenta mas alla de 80.000 RPM, el nivel de vibraciones permanece relativamente constante.
Las ventajas de velocidades mas altas pueden conducir a tiempos de mecanizacion mas cortos y, por lo tanto, a costes de mecanizado reducidos.
La description anterior incluye realizaciones ejemplares y detalles para habilitar, en caso necesario, el objeto reivindicado, y no excluye realizaciones y detalles no ejemplificados del alcance reivindicado de la presente solicitud.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Un inserto de fresado en rampa tangencial (14) de una sola cara para fresar a alta velocidad, que comprende superficies de asiento y superior opuestas (20, 22) del inserto, y una superficie periferica (24) que se extiende entre las mismas, teniendo el inserto de fresado (14) un plano de referencia (P) que pasa a traves de la superficie periferica completa (24) a mitad distancia entre las superficies de asiento y superior (20, 22),
    comprendiendo la superficie periferica (24) dos superficies laterales opuestas (26) que tienen un primer eje (X) que pasa a medio camino entre ellas y que se mantiene en el plano de referencia (P), comprendiendo cada superficie lateral (26):
    un primer borde de corte (40) formado en una interseccion de la superficie lateral (26) con la superficie superior (22) del inserto,
    un segundo borde de corte (42) conectado al primer borde de corte (40) y que se extiende transversalmente desde el mismo,
    un borde de corte en rampa (44) conectado al segundo borde (42) y situado opuesto al primer borde de corte (40), y
    una superficie de inclinacion (38) que se extiende desde al menos una porcion del primer borde de corte (40) hacia la superficie de asiento (20) del inserto, caracterizado porque
    el inserto de fresado (14) comprende dos superficies realzadas en rampa (60), cada una de las cuales se extiende desde el borde de corte en rampa (44) de una superficie lateral (26) hacia el primer borde de corte (40) de la superficie lateral opuesta (26).
  2. 2. El inserto de fresado (14) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada superficie realzada en rampa (60) se extiende desde un borde de corte en rampa (44) de una superficie lateral (26) y se encuentra al menos parcialmente con la superficie de inclinacion (38) de la superficie lateral opuesta (26) .
  3. 3. El inserto de fresado (14) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que las superficies realzadas en rampa (60) son planas.
  4. 4. El inserto de fresado (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el borde de corte en rampa (44) comprende un primer borde en rampa recto (56) y un segundo borde en rampa (58) conectado transversalmente al mismo; y en el que el segundo borde en rampa (58) esta conectado al segundo borde de corte (42).
  5. 5. El inserto de fresado (14) de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el segundo borde de corte (58) esta elevado por encima del segundo borde en rampa (42) .
  6. 6. El inserto de fresado (14) de acuerdo con la reivindicacion 4 o 5, en el que en una vista en planta de cada superficie de inclinacion (38), el primer borde en rampa (56) forma un angulo del borde en rampa (a) con el plano de referencia (P); en el que el angulo del borde en rampa esta comprendido entre 0° y 45°; y preferiblemente entre 7° y 20°.
  7. 7. El inserto de fresado (14) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el inserto de fresado (14) comprende un orificio de sujecion (28) que se abre hacia las superficies de asiento y superior (20, 22) del inserto, teniendo el orificio de sujecion (28) un tercer eje (Z) perpendicular al plano de referencia (P), y en el que el inserto de fresado (14) tiene una simetrla rotacional de 180° alrededor del tercer eje (Z) .
  8. 8. El inserto de fresado (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el primer borde de corte (40) esta formado por lo menos en una interseccion de la superficie superior (22) del inserto con una superficie lateral respectiva (26).
  9. 9. El inserto de fresado (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el primer borde de corte (40) comprende un borde de corte principal (52) conectado a un borde de corte de esquina (54) .
  10. 10. El inserto de fresado (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que al menos una porcion de la superficie de inclinacion (38) se extiende hacia el interior.
  11. 11. El inserto de fresado (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la superficie de inclinacion (38) comprende una primera superficie de inclinacion (46) que se extiende hacia dentro y una segunda superficie de inclinacion (48) que se extiende transversalmente desde la misma; y en el que la superficie de inclinacion (38) preferiblemente comprende, ademas, una superficie de inclinacion en rampa (50) que se extiende desde el borde de corte en rampa (44) hacia la superficie superior (22) del inserto.
    5
    10
    15
    20
    25
  12. 12. El inserto de fresado (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el inserto de fresado (14) comprende dos superficies de soporte (64) del inserto, extendiendose cada una de las mismas desde la superficie superior (22) del inserto hacia la superficie de asiento (20) del inserto
  13. 13. Una herramienta de fresado de alta velocidad (10) que tiene un eje de rotacion (R) y que comprende:
    un cuerpo de herramienta (12) que tiene una cavidad (16), y
    el inserto de fresado tangencial (14) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, asegurado en la cavidad (16) .
  14. 14. Herramienta de fresado de alta velocidad (10) de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que:
    la cavidad (16) comprende una superficie de asiento (66) de la cavidad orientada tangencialmente y unas superficies de tope y de soporte (70, 72) de la cavidad que se extienden transversalmente a la superficie de asiento (66) de la cavidad, en el que
    la superficie de asiento (20) del inserto hace tope contra la superficie de asiento (66) de la cavidad, al menos una porcion de la superficie de inclinacion (38) hace tope con la superficie de tope de la cavidad. (70), y
    la superficie de soporte (65) del inserto hace tope con la superficie de soporte (72) de la cavidad.
  15. 15. La herramienta de fresado (10) de acuerdo con la reivindicacion 13, en la que:
    el inserto de fresado (14) proyecta una proyeccion maxima (M) desde un extremo del cuerpo de herramienta (18) en la direccion del eje de rotacion (R); y
    la proyeccion maxima (M) es mayor que la cuarta parte de la longitud (L) del inserto
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