ES2646765T3 - Portaherramientas de encaje por contracción - Google Patents

Abstract

Portaherramientas de encaje por contracción, que comprende una parte de vástago (1) que puede montarse de manera desmontable en una máquina herramienta, y una parte de sujeción (2) configurada para sujetar una herramienta de corte (30) por encaje por contracción, estando formada dicha parte de sujeción (2) con un orificio de retención cilíndrico (20), en el cual puede insertarse la herramienta de corte (30), caracterizado por el hecho de que se dispone un saliente anti-extracción (21) y un saliente anti-rotación (22, 22a) en una pared interior del orificio de retención (20) quedando separado el saliente anti-extracción (21) del saliente anti-rotación (22) en una dirección axial de la herramienta de corte (30).

Description

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Portaherramientas de encaje por contraccion Campo tecnico

Esta invencion se refiere a un portaherramientas de encaje por contraccion que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta, tal como un centro de mecanizado.

TECNICA ANTERIOR

Tal como se muestra en la figura 1, que ilustra una realizacion de la presente invencion, un portaherramientas A utilizado para montar una herramienta de corte en un centro de mecanizado incluye una parte de vastago 1 que puede montarse de manera desmontable en un husillo de un centro de mecanizado, y una parte de sujecion 2 fijada a la parte de vastago 1 a traves de una parte de agarre 3 para ser agarrada por un manipulador.

Dado que los husillos actuales giran a velocidades cada vez mayores, se requiere, por ejemplo, que los portaherramientas sean capaces de sujetar fuertemente y con alta precision una herramienta de corte 30, que tengan suficiente rigidez, y puedan girar de manera equilibrada. Entre los portaherramientas que cumplen estos requisitos se conocen los portaherramientas de encaje por contraccion, en los que la herramienta de corte 30 se monta en la parte de sujecion 2 por encaje por contraccion (los cuales se describen en los documentos de patente 1 a 4 que se identifican mas adelante).

El documento DE 11 2008 000350 muestra un portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

Debido a la reciente tecnologfa avanzada, en la industria aeroespacial, las industrias del motor y otras se utiliza un numero cada vez mayor de piezas realizadas de materiales que son diffciles de cortar, tales como aleaciones de aluminio y aleaciones de titanio. Estas piezas incluyen partes estructurales de aluminio tales como fuselajes, estructuras de ala y tabiques de aeronaves, piezas estructurales de titanio tales como componentes del fuselaje y estructura de borde, y palas e impulsores de motores.

Los husillos de las maquinas herramienta (centros de mecanizado) utilizados para mecanizar o cortar eficientemente estos materiales diffciles de cortar giran hasta 33000 rpm o mas, con una potencia de los motores de husillo de hasta 80 kW (100 CV) o mas, en el mecanizado de aluminio, y el par del husillo podrfa llegar a 1500 Nm en el mecanizado de titanio. Actualmente hay disponibles en el mercado centros de mecanizado capaces de resistir cargas tan elevadas.

Dado que los centros de mecanizado convencionales con tres ejes (capaces de moverse hacia arriba y hacia abajo, derecha e izquierda y hacia delante y hacia atras) tienen un rendimiento de mecanizado bajo, cada vez se utilizan con mayor frecuencia centros de mecanizado de control de 5 ejes, que tienen dos ejes centrales de rotacion (ejes A y B) ademas de los tres ejes anteriores.

Durante el mecanizado de tales materiales diffciles de cortar, especialmente utilizando un centro de mecanizado de control de 5 ejes, se requiere una fuerza de agarre (par de agarre) especialmente elevada para el soporte de la herramienta de corte.

La fuerza de agarre es la fuerza que recibe y soporta las cargas de corte aplicadas a la herramienta de corte 30 durante el corte. Cuanto mayor sea esta fuerza de agarre, mayor sera la eficiencia de corte. En otras palabras, cuanto mayor sea la fuerza de agarre (par de apriete) del portaherramientas, mayor sera la capacidad de corte menor sera la fuerza de agarre, y menor sera la capacidad de corte. Para una mayor eficacia, tambien se requiere que el portaherramientas presente una elevada rigidez (debido, por ejemplo, a un gran diametro de su parte de agarre, y su corta longitud efectiva) y que la herramienta de corte presente tambien una elevada rigidez (debido, por ejemplo, a una pequena longitud de su parte saliente y debido al hecho de que esta realizada en carburo cementado). La fuerza de agarre es importante, ya que, cuanto mayor es la fuerza de agarre, mas profundo es posible cortar el material a una mayor velocidad de avance, lo que significa que cuanto mayor es la fuerza de agarre, mayor es la eficiencia de mecanizado, lo que influye significativamente en la productividad y los costes.

Cuando se mecaniza aluminio, cuanto mayor es la velocidad de corte, mayor es la eficiencia de corte. Puesto que el aluminio es de menor resistencia que el acero, puede cortarse mas profundo. Por lo tanto, al mecanizar aluminio, la profundidad de corte se ajusta a un valor mayor. Pero, si la profundidad de corte es grande, el portaherramientas y la herramienta de corte tienden a traquetear (vibrar) violentamente. Un traqueteo (vibracion) violento del portaherramientas y de la herramienta de corte podrfa causar facilmente un deslizamiento entre el portaherramientas

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y la herramienta de corte, incluso si la fuerza de agarre se considera suficiente. Dicho deslizamiento puede provocar que la herramienta de corte se salga del portaherramientas.

Por otra parte, el titanio presenta una elevada resistencia mecanica, una baja conductividad termica (y, por lo tanto, disipacion de calor), una elevada afinidad para otros metales, y puede reaccionar facilmente con oxfgeno y nitrogeno, de modo que el titanio se clasifica como material diffcil de cortar. El titanio genera unas virutas peculiares en forma dientes debido a las fluctuaciones en la fuerza de corte. Debido a las fluctuaciones en la fuerza de corte, se produce un "traqueteo" violento, que provoca un desgaste prematuro de la herramienta de corte. La herramienta de corte desgastada aumenta el par de corte lo que, a su vez, puede ocasionar un deslizamiento de la herramienta de corte o que la herramienta de corte se salga del portaherramientas.

Las piezas para aviones se fabrican frecuentemente cortando un material de grandes dimensiones. Dicho material a cortar es costoso y, si se cortan excesivamente piezas debido a la separacion de la herramienta de corte, es imposible reparar dichas piezas cortadas de manera excesiva, dando como resultado una perdida inmensa.

Por lo tanto, una practica comun es aumentar las normas de seguridad y reducir las normas para condiciones de mecanizado. Pero esto hace que sea imposible realizar un mecanizado con la elevada eficiencia que se espera para tal mecanizado.

Tal como se ha explicado anteriormente, puesto que los portaherramientas de encaje por contraccion pueden soportar el giro a alta velocidad de los husillos, estos pueden sujetar la herramienta de corte 30 con alta precision y con gran fuerza, son rfgidos y permiten girar la herramienta de corte de manera equilibrada, frecuentemente se utilizan soportes de encaje por contraccion delgados y conicos en el campo de la fabricacion de moldes, especialmente durante la talla profunda. Esto se debe principalmente a que, al utilizar dicho soporte, es menos probable que el soporte interfiera con la pieza de trabajo, de manera que es posible utilizar una herramienta de corte relativamente corta, lo que aumenta la rigidez de la herramienta de corte, mejorando de este modo la precision del mecanizado y aumentando a duracion de la herramienta de corte (vease el documento de patente 1).

Sin embargo, en los campos de mecanizado de aluminio de alto rendimiento y el mecanizado de materiales diffciles de cortar tales como el titanio, incluyendo los campos relacionados con aeronautica, dichos soportes de encaje por contraccion conicos no se consideran tan satisfactorios como los que se utilizan en el campo de fabricacion de moldes.

DOCUMENTOS DE LA TECNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE

Documento de patente 1: publicacion de patente JP 2009-45716A Documento de patente 2: publicacion de patente JP 2009-533234A Documento de patente 3: publicacion de patente JP 2001-150221A Documento de patente 4: patente JP 3932216B Documento de patente 5: publicacion de patente JP 05-26264A Documento de patente 6: publicacion de patente JP 05-126170A

DESCRIPCION DE LA INVENCION OBJETIVO DE LA INVENCION

En el mecanizado de alto rendimiento de aleaciones de aluminio y titanio en, por ejemplo, la industria aeroespacial y las relacionadas con el motor descritas anteriormente, es necesario minimizar la longitud total del portaherramientas, minimizar la longitud de la parte de la herramienta de corte que sobresale del portaherramientas y evitar positivamente que la herramienta de corte se salga del portaherramientas.

La fuerza de agarre con la que el soporte sujeta la herramienta de corte es mas de diez veces el par de corte y casi 30 veces la componente de traccion. La herramienta de corte podrfa moverse en la direccion axial o circunferencial (de rotacion) respecto al soporte debido al momento flector aplicado al punto de apoyo de la herramienta de corte. Por lo tanto, para aumentar la fuerza de agarre del soporte, es importante evitar que la herramienta de corte se salga del soporte y evitar que la herramienta de corte gire respecto al soporte.

Con el fin de impedir que la herramienta de corte se salga del soporte e impedir que la herramienta de corte gire respecto al soporte, el documento de patente 2 propone montar unas bolas que sobresalen desde la superficie periferica exterior del soporte hacia el orificio de retencion para la herramienta de corte en una ranura circunferencial formada en la superficie periferica exterior de la parte de insercion de la herramienta de corte (veanse las figuras 1 a 22 del documento de patente 2).

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Para el mismo fin, el documento de patente 3 propone acoplar un saliente formado en el extremo de insercion de la herramienta de corte en una ranura formada en el extremo interior del orificio de retencion del soporte para impedir que la herramienta de corte gire respecto al soporte (vease figura 8 del documento de patente 3).

Pero en los medios anti-extraccion y anti-rotacion del documento de patente 2, dado que la anchura de la ranura es substancialmente igual al diametro de las bolas, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion del soporte, es diffcil guiar suavemente las bolas en la ranura a traves de su abertura. Ademas, puesto que la ranura es una ranura doblada que tiene una parte que se extiende axialmente, cuando la herramienta de corte gira respecto al soporte, las bolas no pueden moverse suavemente en la ranura. Ademas, puesto que la herramienta de corte se alinea respecto al soporte disponiendo el extremo de insercion de la herramienta en contacto con el extremo interior del orificio de retencion del soporte (tal como se muestra en la figura 12 del documento de patente 2), las bolas quedan colocadas en partes intermedias de la ranura y, por tanto, pueden moverse, de manera que esta disposicion no puede impedir suficientemente el giro y la separacion de la herramienta de corte. Tampoco es facil formar una ranura doblada en la direccion axial en la superficie periferica exterior de la herramienta de corte.

En el documento de patente 3, en el que el saliente formado en el extremo de insercion de la herramienta de corte esta acoplado en la ranura formada en el extremo interior del orificio de retencion del soporte para impedir que la herramienta de corte gire, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion del soporte, el saliente puede encajar suavemente en la ranura. El portaherramientas del documento de patente 3 no tiene ninguna funcion para impedir que la herramienta de corte se salga del soporte.

Por lo tanto, un primer objetivo de la presente invencion es un medio diferente para impedir que la herramienta de corte se salga del portaherramientas; un segundo objeto es un medio diferente para impedir que la herramienta de corte gire respecto al portaherramientas; un tercer objeto es conseguir facilmente los dos medios anteriores.

MEDIOS PARA ALCANZAR EL OBJETIVO

Los objetivos mencionados anteriormente se consiguen mediante un portaherramientas de encaje por contraccion con las caracterfsticas de la reivindicacion 1.

De acuerdo con la presente invencion, para conseguir el primer objetivo, en lugar de la ranura doblada descrita anteriormente, sobre la superficie periferica exterior de la parte de insercion de la herramienta de corte se forman unas superficies planas que se disponen en planos que se extienden en la direccion axial de la herramienta de corte, y en la pared interna del orificio de retencion del soporte se forman unos salientes de manera que los salientes pueden moverse en la direccion axial a traves de unos espacios definidos entre las respectivas superficies planas y la pared interior del orificio de retencion mientras deslizan sobre las superficies planas, hasta que los salientes se alojan en una ranura continua con las superficies planas y extendiendose en la direccion circunferencial de la herramienta de corte.

El orificio de retencion del soporte es de forma cilfndrica mientras que la parte de insercion de la herramienta de corte tiene forma de columna. De este modo, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion, se define un espacio que tiene una seccion en forma de media luna entre las respectivas superficies planas y la pared interior del orificio de retencion. Dado que estos espacios son anchos, puede verse facilmente la relacion angular entre los salientes y los bordes de apertura de los respectivos espacios. De este modo, es posible girar facilmente la herramienta de corte a la posicion en la que los salientes quedan situados en los centros de los respectivos espacios. Cuando, a continuacion, los salientes se alojan en la ranura, la herramienta de corte gira alrededor de su eje respecto a la parte de sujecion para mover los salientes en la direccion longitudinal de la ranura hasta que los salientes se acoplan a los bordes laterales de la ranura. Debido a este acoplamiento, se impide que la herramienta de corte se salga de la parte de sujecion.

En una disposicion especffica para conseguir el primer objetivo, la presente invencion presenta un portaherramientas de encaje por contraccion que comprende una parte de vastago que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta y una parte de sujecion configurada para sostener una herramienta de corte por encaje por contraccion y formada con un orificio cilfndrico, en el que la herramienta de corte comprende una parte de insercion en forma de columna que puede insertarse en el orificio de retencion y presenta una superficie periferica externa formada con unas superficies planas que se disponen en planos que se extienden en la direccion axial de la herramienta de corte, y que se extienden desde el extremo distal de la parte de insercion de la herramienta de corte, y con una ranura continua con las superficies planas y que se extiende en la direccion circunferencial de la herramienta de corte, en la que se disponen unos salientes anti-extraccion en la pared interior del orificio de retencion, en el que el portaherramientas esta configurado de manera que, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion, los salientes anti-extraccion pueden pasar a traves de unos espacios definidos entre las superficies planas respectivas y la pared interior del orificio de retencion y pueden alojarse en la ranura y, cuando la herramienta de corte gira, a continuacion, alrededor de un eje de la herramienta de corte respecto a la parte de

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sujecion, los salientes anti-extraccion se mueven en la direccion longitudinal de la ranura hasta que los salientes anti-extraccion se acoplan a los bordes laterales de la ranura, impidiendo de este modo que la herramienta de corte se salga de la parte de sujecion.

En esta disposicion, la longitud de las superficies planas se determina de manera que los salientes se alojan en la ranura antes de que el extremo de insercion de la herramienta llegue al extremo interior del orificio de retencion o de manera que los salientes se alojen son recibidos en la ranura simultaneamente cuando el extremo de insercion de la herramienta llega al extremo interior del orificio de retencion. En el primer caso, la herramienta queda situada axialmente respecto a la parte de sujecion por los salientes que se encuentran alojados en la ranura. En este ultimo caso, la herramienta queda situada axialmente respecto a la parte de sujecion por el extremo de insercion de la herramienta que queda en contacto con el extremo interior del orificio de retencion.

La ranura puede no extenderse toda la circunferencia sino presentar extremos circunferenciales. En este caso, cuando la herramienta de corte gira en sentido contrario al sentido de corte hasta que uno de los salientes hace contacto con un extremo circunferencial, se impide que la herramienta de corte gire respecto al soporte. Si la ranura esta disenada de modo que su profundidad disminuye gradualmente hacia el extremo circunferencial, el saliente queda presionado mas fuertemente contra la pared interior de la ranura a medida que se mueve hacia el extremo circunferencial, evitando de este modo el golpeteo de la herramienta de corte, mientras que se impide simultaneamente el giro de la herramienta de corte. Si no es necesario impedir el giro de la herramienta de corte, no es necesario poner el saliente en contacto con el extremo circunferencial de la ranura.

Los salientes anti-extraccion y la ranura pueden presentar, por ejemplo, secciones semicirculares o triangulares a lo largo de un plano perpendicular a la direccion de la longitud de la ranura, y preferiblemente presentan formas de seccion identicas teniendo en cuenta la tolerancia de montaje. Si los salientes y la ranura tienen formas identicas en seccion, los salientes pueden encajar de manera ajustada en la ranura. Esto evita el golpeteo de la herramienta de corte.

La herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion hasta que su extremo distal llega al extremo interior del orificio. El orificio de retencion se forma de manera ordinaria solamente en la parte de sujecion, pero puede extenderse dentro de la parte de vastago.

Con el fin de conseguir el primer objetivo, la presente invencion tambien presenta un portaherramientas de encaje por contraccion que comprende una parte de vastago que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta y una parte de sujecion configurada para sujetar una herramienta de corte por encaje por contraccion; en el que en la superficie extrema de la parte de sujecion desde la cual la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion hay roscado un tapon para acoplarse a una ranura de la herramienta de corte de manera que el tapon evita que la herramienta de corte se salga de la parte de sujecion; o en el que se forma una rosca exterior o una rosca interior en el extremo del orificio de retencion de la parte de sujecion desde el cual se inserta la herramienta de corte en el orificio para acoplarse por roscado a una rosca interior o una rosca exterior formada en el extremo de insercion de la herramienta de corte, impidiendo de este modo que la herramienta de corte se salga de la parte de sujecion, e impidiendo tambien el giro de la herramienta de corte respecto a la parte de sujecion.

Si el sentido de las roscas es el sentido contrario a la direccion de corte, las roscas tambien pueden impedir el giro de la herramienta de corte.

De acuerdo con la presente invencion, para conseguir el segundo objetivo, de la misma manera que anteriormente, en lugar de la ranura doblada descrita anteriormente, se forman unas superficies planas que se disponen en planos que se extienden en la direccion axial de la herramienta de corte sobre la superficie periferica exterior de la parte de insercion de la herramienta de corte, y se forman unos salientes en la pared interior del orificio de retencion del soporte de manera que los salientes quedan situados en unos espacios definidos entre las respectivas superficies planas y la pared interior del orificio de retencion.

El orificio de retencion del soporte es de forma cilfndrica, mientras que la parte de insercion de la herramienta de corte tiene forma de columna. De este modo, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion, se definen unos espacios que tienen una seccion de media luna entre las superficies planas respectivas y la pared interior del orificio de retencion. Con los salientes situados en los espacios respectivos, cuando la herramienta de corte gira respecto al soporte, los salientes se alojan en los correspondientes extremos de los espacios de media luna definidos entre la pared interior del orificio de retencion y las superficies planas respectivas de la herramienta, evitando eficazmente el giro de la herramienta. Cuando los salientes se alojan en los extremos correspondientes de los espacios, los salientes sirven tambien, en un grado significativo, para evitar que la herramienta de corte se salga del soporte, y tambien presionan la herramienta de corte, evitando de este modo eficazmente el golpeteo de la herramienta de corte.

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Preferiblemente, los salientes anti-rotacion presentan una seccion triangular a lo largo de un plano perpendicular a la direccion axial de la herramienta de corte de manera que el vertice de la seccion triangular se dirige al eje de la herramienta de corte. Con esta disposicion, cuando la herramienta de corte gira alrededor de su eje respecto a la parte de sujecion, los salientes anti-rotacion se alojan en los correspondientes extremos de los espacios de media luna definidos entre la pared interior del orificio de retencion y las respectivas superficies planas de la herramienta, evitando mas eficazmente con ello el giro de la herramienta de corte. Preferiblemente, los extremos de cada saliente triangular son preferiblemente de forma identica a los extremos del espacio de media luna (tal como se muestra en la figura 4) de manera que los salientes pueden alojarse cada uno de ellos de manera mas fiable en cualquier extremo del espacio.

En una disposicion especffica para conseguir el segundo objetivo, la presente invencion presenta un portaherramientas de encaje por contraccion que comprende una parte de vastago que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta, una parte de sujecion configurada para sujetar una herramienta de corte por encaje por contraccion y formada con un orificio de retencion cilfndrico, en el que la herramienta de corte comprende una parte de insercion en forma de columna que puede insertarse en el orificio de retencion y tiene una superficie periferica externa formada con unas superficies planas que se disponen en planos que se extienden en la direccion axial de la herramienta de corte, y que se extienden desde el extremo distal de la parte de insercion de la herramienta de corte, en el que se disponen unos salientes anti-rotacion en la pared interior del orificio de retencion, en el que el portaherramientas esta configurado de manera que, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion, los salientes anti-rotacion se introducen en unos espacios definidos entre las respectivas superficies planas y la pared interior del orificio de retencion, y cuando, a continuacion, se gira la herramienta de corte alrededor del eje de la herramienta de corte respecto a la parte de sujecion, los salientes anti-rotacion se mueven alrededor del eje de la herramienta y se alojan en los extremos de los espacios, impidiendo de este modo que la herramienta de corte gire respecto a la parte de sujecion.

En otra disposicion para conseguir el segundo objetivo, la presente invencion presenta un portaherramientas de encaje por contraccion que comprende una parte de vastago que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta y una parte de sujecion configurada para sujetar una herramienta de corte por encaje por contraccion y formada con un orificio de retencion, en el que un embrague unidireccional que se extiende circunferencialmente dispuesto en la pared interior del orificio de retencion de la parte de sujecion, en el que el portaherramientas esta configurado de manera que, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion, unos rodillos del embrague unidireccional se apoyan contra la superficie periferica exterior de la parte de insercion de la herramienta de corte, con lo que el embrague unidireccional permite que la herramienta de corte gire respecto a la parte de sujecion en direccion contraria a la direccion de corte.

Con esta disposicion, se evita tambien que la herramienta de corte salga del soporte por el acoplamiento de los rodillos del embrague unidireccional.

Esta disposicion para conseguir el segundo objetivo tambien puede utilizarse para conseguir el primer objetivo. Por ejemplo, en la disposicion en la que se disponen los salientes anti-extraccion, un embrague unidireccional o un tapon, o en la disposicion en la que la herramienta de corte se acopla por roscado con la parte de sujecion, los salientes anti-rotacion pueden formarse adicionalmente sobre la pared interior del orificio de retencion de la parte de sujecion de manera que, cuando los salientes anti-extraccion se encajan en la ranura, los salientes anti-rotacion quedan colocados sobre las respectivas superficies planas y de manera que cuando, a continuacion, la herramienta de corte gira alrededor de su eje respecto a la parte de sujecion, los salientes anti-rotacion se alojan en los correspondientes extremos de los espacios definidos por las respectivas superficies planas y la pared interior del orificio de retencion, evitando de este modo que la herramienta de corte gire respecto a la parte de sujecion.

Ademas alternativamente, para conseguir el segundo objetivo, puede utilizarse un mecanismo de bloqueo lateral convencional. Por ejemplo, la presente invencion presenta un portaherramientas de encaje por contraccion que comprende una parte de vastago que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta y una parte de sujecion configurada para sujetar una herramienta de corte por encaje por contraccion y formada con un orificio de retencion cilfndrico, en el que la herramienta de corte comprende una parte de insercion en forma de columna que puede insertarse en el orificio de retencion y presenta una superficie periferica externa formada con superficies planas que se disponen en planos que se extienden en la direccion axial de la herramienta de corte y que se extienden desde el extremo distal de la parte de insercion de la herramienta de corte, en el que se disponen unos salientes anti-rotacion en la pared interior del orificio de retencion de la parte de sujecion, y se disponen unos pivotes laterales para extenderse desde la superficie periferica exterior de la parte de sujecion dentro del orificio de retencion, en el que el portaherramientas esta configurado de manera que, cuando la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion hasta que los salientes anti-rotacion quedan colocados sobre las respectivas superficies planas, y entonces la herramienta de corte gira alrededor de su eje respecto a la parte de sujecion, los salientes anti- rotacion se alojan en extremos de los espacios respectivos, impidiendo de este modo que la herramienta de corte gire respecto a la parte de sujecion y en el que, en este estado, pueden accionarse los pivotes laterales hasta que

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los pivotes laterales quedan en contacto con un rebaje formado en la superficie periferica exterior de la herramienta de corte, impidiendo de este modo que la herramienta de corte se salga de la parte de sujecion.

En cualquiera de las disposiciones descritas anteriormente, cualquiera de los salientes anti-rotacion y los salientes anti-extraccion, o cualquiera de los salientes anti-extraccion y el embrague unidireccional pueden estar dispuestos hacia adelante de los otros respecto a la direccion axial de la herramienta de corte. Si los salientes anti-extraccion se disponen hacia atras (mas cerca del extremo del orificio de retencion desde el cual se inserta la herramienta de corte), se dispone hacia atras de la ranura o el embrague unidireccional de manera que las superficies planas se extienden hasta esta posicion.

Los salientes pueden presentar secciones triangulares o semicirculares tal como se ha descrito, o pueden presentar cualquier otra forma. Los salientes pueden formarse de cualquiera de muchas maneras diferentes. Por ejemplo, los salientes pueden formarse directamente sobre la pared interior o la superficie extrema interior del orificio de retencion, por ejemplo, por corte, soldadura o encaje. De otro modo, los salientes anti-rotacion pueden ser en forma de pivotes insertados desde la superficie periferica exterior de la parte de sujecion en los espacios respectivos hasta que los pivotes hagan contacto con las superficies planas, evitando de este modo que la herramienta de corte gire respecto a la parte de sujecion. En esta disposicion, las superficies planas se extienden preferiblemente en las direcciones axiales de los respectivos pasadores (tal como se muestra en las figuras 11 a 17) de manera que los pasadores pueden insertarse facilmente en los espacios anteriores.

Con el fin de conseguir el tercer objetivo, de acuerdo con la presente invencion, la parte de vastago y la parte de sujecion estan formadas como elementos separados y los elementos separados estan unidos entre si, por ejemplo, mediante soldadura por friccion, soldadura TIG o soldadura por haz de electrones. Sin embargo, la soldadura por haz de electrones es preferible ya que ofrece una soldadura fuerte y es adecuada para la produccion en masa, y la parte de vastago y la parte de sujecion pueden unirse con alta precision de manera que los ejes de la parte de vastago y la parte de sujecion quedan apenas inclinados o desplazados entre si.

Dado que los salientes estan formados profundos en el orificio de retencion, si la parte de vastago y la parte de sujecion son partes de un cuerpo integral, los salientes tienen que formarse insertando una herramienta de corte desde la abertura del orificio de retencion, que se encuentra situada en el extremo de la parte de sujecion y, de este modo, lejos de los salientes. Por lo tanto, resulta engorroso formar los salientes, y tambien, resulta diffcil formar dichos salientes con alta precision. Por el contrario, formando la parte de sujecion y la parte de vastago de elementos separados, es posible formar los salientes insertando una herramienta desde una de las aberturas del orificio de retencion formada en las superficies de ajuste de los elementos separados, que se encuentran situadas mas cerca de los salientes. De este modo, los salientes pueden formarse con facilidad y precision.

Cuando se unen dos elementos entre si, los dos elementos se unen frecuentemente antes de realizar cualquier tratamiento necesario o despues de un tratamiento previo. Sin embargo, de acuerdo con la presente invencion, por el motivo mencionado anteriormente, los dos elementos separados tienen que unirse entre si despues de la formacion, el acabado y el tratamiento termico de la ranura y los salientes, los dos elementos separados preferiblemente se unen entre si por soldadura de alta precision tal como soldadura por haz de electrones.

Las superficies de ajuste de los dos elementos divididos se situan preferiblemente lo mas cerca posible de los salientes, de manera que los salientes puedan formarse facilmente insertando una herramienta desde esta abertura. Si se forman tanto los salientes anti-extraccion, que se van a encajar en la ranura circunferencial, como los salientes anti-rotacion, el portaherramientas debe dividirse en los dos elementos separados en una posicion entre los salientes anti-extraccion y los salientes anti-rotacion. Con esta disposicion, puesto que los salientes anti-extraccion y los salientes anti-rotacion estan formados, respectivamente, en una y la otra parte de vastago y la parte de sujecion, los salientes pueden formarse facilmente. Cualquiera de los salientes anti-extraccion y los salientes anti-rotacion se forman ordinariamente dejando un nervio anular al formar el orificio de retencion y retirando las partes del nervio anular distintas de sus partes que se forman en los salientes. Si todos estos salientes se han de formar sobre uno de los dos elementos separados, al formar los mas profundos de los salientes, el otro saliente sera un obstaculo y dificultara la formacion de los salientes mas profundos. El embrague unidireccional puede montarse en posicion mas facilmente desde la superficie de montaje de uno de los elementos separados que desde la superficie extrema del orificio de retencion desde el cual se inserta la herramienta de corte.

Puesto que un portaherramientas de encaje por contraccion permite una rotacion equilibrada de la herramienta de corte, es preferible disponer los salientes, las superficies planas, la ranura, el embrague unidireccional, el tapon y/o los pivotes, los cuales no estan todos presentes en disposiciones convencionales, para que queden equilibrados en peso, tamano e intervalos respecto a la direccion circunferencial y, de este modo, que no se deteriore el equilibro de rotacion.

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De acuerdo con la presente invencion, pueden fabricarse facilmente nuevos medios para impedir que la herramienta de corte se salga de la parte de sujecion y para impedir que la herramienta de corte gire respecto a la parte de sujecion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista frontal en seccion de una realizacion de la presente invencion.

La figura 2 es una vista en perspectiva en despiece parcialmente en seccion de la realizacion de la figura 1.

La figura 3(a) es una vista frontal de una herramienta de corte montada en un portaherramientas de la realizacion de la figura 1; la figura 3(b) es una vista en planta de la misma; y la figura 3(c) es una vista lateral izquierda de la misma.

Las figuras 4(a) y 4(b) son vistas en seccion a lo largo de la lfnea a-a de la figura 1, que muestra, respectivamente, una etapa de insercion inicial de una herramienta de corte, y el estado despues de que se ha girado la herramienta de corte.

Las figuras 5(a) y 5(b) son vistas en seccion a lo largo de la lfnea b-b de la figura 1, que muestra, respectivamente, una etapa de insercion inicial de una herramienta de corte, y el estado despues de que se ha girado la herramienta de corte.

La figura 6(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de otra realizacion; y la figura 6(b) es una vista en seccion a lo largo de la lfnea X-X de la figura 6(a).

La figura 7 es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion.

La figura 8(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion; la figura 8(b) es una vista lateral derecha de la misma; la figura 8(c) es una vista frontal de una herramienta de corte de la misma; y la figura 8(d) es una vista en seccion parcial de un portaherramientas, que muestra el estado en el que la herramienta de corte esta montada.

La figura 9(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de otra realizacion; la figura 9(b) es una vista frontal parcial de una herramienta de corte; y la figura 9(c) es una vista parcial en seccion de un portaherramientas, que muestra el estado en el que la herramienta de corte esta montada.

La figura 10(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion adicional; la figura 10(b) es una vista frontal parcialmente en seccion de una herramienta de corte; y la figura 10(c) es una vista parcial en seccion de un portaherramientas de la misma, que muestra el estado en el que la herramienta de corte esta montada.

La figura 11(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion adicional; y las figuras 11(b) y 11(c) muestran como funciona esta realizacion.

La figura 12 es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion.

La figura 13(a) es una vista frontal en seccion parcial de todavfa otra realizacion; y la figura 13(b) es una vista frontal de una herramienta de corte de la misma.

La figura 14(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de un portaherramientas de todavfa otra realizacion adicional; la figura 14(b) es una vista frontal parcial de una herramienta de corte; y la figura 14(c) es una vista frontal en seccion parcial del portaherramientas, que muestra el estado en el que la herramienta de corte esta montada.

La figura 15(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de un portaherramientas de todavfa otra realizacion adicional; la figura 15(b) es una vista frontal parcial en seccion de una herramienta de corte de la misma; y la figura 15(c) es una vista frontal en seccion parcial del portaherramientas de la misma, que muestra el estado en el que la herramienta de corte esta montada.

La figura 16 es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion.

La figura 17(a) es una vista frontal parcialmente en seccion de un portaherramientas de todavfa otra realizacion; la figura 17(b) es una vista lateral izquierda de una herramienta de corte; y la figura 17(c) es una vista frontal parcial de la herramienta de corte de la misma.

La figura 18 es una vista frontal parcialmente en seccion de todavfa otra realizacion.

Las figuras 19(a) y 19(b) son vistas en planta de herramientas de corte formadas con diferentes ranuras anti- extraccion.

La figura 20(a) es una vista frontal de una herramienta de corte diferente que puede montarse en el portaherramientas de cualquiera de las realizaciones anteriores; la figura 20(b) es una vista en planta de la misma; la figura 20(c) es una vista lateral izquierda de la figura 20(a); y la figura 20(d) es una vista lateral izquierda de la figura 20(b).

Las figuras 21(a) y 21(b) muestran como se realiza el corte utilizando la herramienta de corte de las figuras 20(a) a 20(d), de las cuales la figura 21(a) muestra una etapa inicial de insercion de la herramienta de corte, y la figura 21(b) muestra despues de girar la herramienta de corte.

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Las figuras 1 a 4 muestran un portaherramientas A como realizacion de la presente invencion, que incluye una parte de vastago 1 montada de manera desmontable en un husillo de un centro de mecanizado y una parte de sujecion conica invertida 2 que esta acoplada de manera fija a la parte de vastago 1 a traves de una parte de agarre (parte de pestana en V) 3 para ser agarrada por un manipulador para un cambiador automatico de herramientas (ATC).

La parte de vastago 1 y la parte de agarre 3 forman un cuerpo de vastago integral, que es un elemento separado de la parte de sujecion 2. El cuerpo de vastago integral y la parte de sujecion 2 presentan respectivas superficies de ajuste a lo largo de las cuales el cuerpo de vastago y la parte de sujecion 2 estan unidos entre si. En la superficie de montaje de encaje de la parte de sujecion 2 hay formado un saliente de encaje cilfndrico, mientras que, en la superficie de encaje del cuerpo de vastago integral hay formado un rebaje de encaje cilfndrico, de manera que existe un espacio entre la superficie extrema del saliente de encaje cilfndrico y la superficie extrema interior del rebaje de encaje cilfndrico. La parte de sujecion 2 y la parte de vastago integral estan unidas entre sf por soldadura por haz de electrones. Pero a la inversa, el saliente de encaje cilfndrico y el rebaje de encaje cilfndrico pueden estar formados sobre y en las superficies de encaje del cuerpo de vastago integral y la parte de sujecion 2, respectivamente.

Un orificio de retencion cilfndrico 20 para retener una herramienta de corte 30 se extiende desde el extremo distal de la parte de sujecion 2 (extremo derecho de la figura 1) hacia la parte de agarre 3 (para ser agarrado por un manipulador) y tiene un eje central que coincide con el eje central del portaherramientas.

El orificio de retencion 20 tiene un diametro mfnimo (diametro de la abertura del orificio 20 en el extremo distal de la parte de sujecion 2) que es ligeramente menor que el diametro de la herramienta de corte 30 en su parte de insercion 31 para insertarse en la parte de sujecion 2 y ser agarrada por la misma de manera que la herramienta de corte 30 quede fijada rfgidamente en posicion en la parte de sujecion 2 por encaje por contraccion, en la que la herramienta de corte 30 se inserta en el orificio de retencion 20 con la parte de sujecion 2 expandida termicamente (y su orificio de retencion 20 expandido radialmente) aplicando calor, y despues se deja que la parte de sujecion 2 se enfrfe. Con el fin de fijar rfgidamente la herramienta de corte en posicion mediante encaje por contraccion, la parte de sujecion 2, asf como la parte de vastago 1 y la parte de agarre 3 (que se agarra por un manipulador) estan realizadas, por ejemplo, de un material descrito en el documento de patente 4.

En la pared interior de la parte del orificio de retencion 20 formada en la parte de sujecion 2 en su parte proxima a la superficie de ajuste de la parte de sujecion 2, se disponen dos salientes anti-extraccion 21 que son simetricos entre sf respecto al eje de la parte de sujecion 2. Los salientes 21 se forman primero formando un nervio que se extiende por toda la circunferencia del orificio 20 y que tiene una seccion transversal semicircular y, a continuacion, se retiran partes del nervio entre sus partes para formarse en los salientes. Los salientes 21 asf formados tienen unos vertices que se extienden en lfnea recta en la direccion perpendicular a la direccion axial de la herramienta de corte y presentan una seccion transversal semicircular. El numero de dichos salientes 21 puede ser de tres, cuatro o mas, siempre que dichos salientes 21 queden separados circunferencialmente de manera equidistante entre sf alrededor del eje y sean iguales en numero al numero de superficies planas 32 que se describen a continuacion formadas en la herramienta de corte 30.

En la pared interior de la parte del orificio de retencion 20 formada en la parte integral del vastago (que incluye la parte de vastago 2 y la parte de agarre 3) en su parte proxima a su superficie de ajuste, hay formados dos salientes anti-rotacion 22 que son simetricos entre sf respecto al eje de la parte de sujecion (parte de vastago). Los salientes anti-rotacion 22 presentan una seccion transversal triangular a lo largo de un plano perpendicular a la direccion axial de la herramienta de corte, y se forman de manera similar a los salientes 21. El numero de salientes 22 puede ser tres, cuatro o mas, siempre que los salientes 22 queden separados circunferencialmente de manera equidistante entre sf alrededor del eje y sean iguales en numero al numero de superficies planas 32. Los salientes 21 y 22 estan separados circunferencialmente de manera equidistante entre sf de modo que el portaherramientas puede girar de una manera equilibrada.

Los salientes 21 estan desplazados circunferencialmente 45 grados de los correspondientes salientes 22 alrededor del eje de la herramienta. El portaherramientas presenta una rosca interior 4 que se utiliza para montar un conducto de refrigerante 6 (tal como se muestra en la figura 17). El portaherramientas lleva unos pasadores antideslizamiento 5 configurados para acoplarse a la superficie extrema de un husillo, evitando de este modo el deslizamiento (rotacion) del soporte respecto al husillo.

La herramienta de corte 30, que se ha de acoplar al portaherramientas A de esta realizacion, es una fresa de acabado que tiene un gran diametro de, por ejemplo, entre 12 y 32 mm. Sobre la superficie periferica exterior de la parte de insercion 31 de la herramienta de corte 30 se forman dos superficies planas 32 para insertarse en el orificio de retencion 20 en su extremo de manera que son simetricas entre sf respecto al eje de la herramienta.

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Las superficies planas 32 se forman cortando la superficie periferica exterior de la parte de insercion 31 de la herramienta de corte 30 a lo largo de planos que se extienden en la direccion axial de la herramienta. Dado que el orificio de retencion 20 es de forma cilfndrica y la parte de insercion 31 de la herramienta de corte es un elemento en forma de columna, entre las respectivas superficies planas 32 y la pared interna del orificio de retencion se forman unos espacios S que tienen una seccion sustancialmente en forma de media luna cuando la parte de insercion 31 se inserta en el orificio de retencion 20. La herramienta de corte presenta adicionalmente una ranura 33 que tiene una seccion transversal semicircular y que se extiende de manera continua y circunferencialmente a lo largo de los extremos traseros de las superficies planas 32, es decir, sus extremos mas cercanos del extremo distal de la parte de sujecion 2, tal que la ranura 33 es coaxial con la herramienta de corte 30.

Cuando la herramienta de corte 30 se inserta en la parte de sujecion 2 (del portaherramientas A) tal como se muestra mediante la flecha en la figura 2, puesto que las aberturas de los espacios substancialmente en forma de media luna S definidos entre las superficies planas 32 y la pared interna del orificio de retencion son anchos, puede verse facilmente la relacion angular entre los salientes 21 y los bordes de apertura de los respectivos espacios. Por lo tanto, es posible girar facilmente la herramienta de corte 30 hasta la posicion en la que los salientes 21 quedan situados en los centros de los respectivos espacios S, tal como se muestra en la figura 5(a).

Mientras los salientes 21 se mueven a lo largo de las respectivas superficies planas 32, la superficie extrema de la parte de insercion de la herramienta de corte llega a los salientes 21. Dado que los salientes 21 quedan desplazados angularmente 45 grados de los respectivos salientes 22, cada saliente 22 se inserta en un extremo del correspondiente espacio de media luna S. Cuando la herramienta de corte es empujada adicionalmente hacia el interior de la parte de sujecion, la superficie extrema de la parte de insercion de la herramienta de corte hace contacto con el extremo profundo del orificio de retencion 20. Esto determina la longitud de la parte de la herramienta de corte 30 que sobresale del portaherramientas A. En este estado, los salientes 21 encajan de manera ajustada en la ranura 33 de manera que los salientes 21 pueden moverse en la direccion longitudinal de la ranura 33 pero no en la direccion de la anchura de la ranura (direccion axial de la herramienta de corte 30), tal como se muestra en la figura 1.

Dado que las superficies planas 32 sirven como superficies de referencia al montar y bloquear en posicion la herramienta de corte 30 en el portaherramientas A o al expulsar (retirar) la herramienta de corte del portaherramientas, en la superficie extrema de la parte de sujecion 2 se disponen preferiblemente unos sfmbolos tales como impresiones en posiciones correspondientes a los salientes 21 en el orificio de retencion 20 de manera que los salientes 21 y 22 puedan insertarse y extraerse facilmente de los espacios S.

A partir del estado mostrado en las figuras 4 y 5(a), cuando la herramienta de corte 30 gira en sentido contrario a la direccion de corte (en el sentido de las agujas del reloj en estas figuras), los salientes 21 se mueven en la ranura 33 hasta la posicion mostrada en la figura 5(b). En este estado, los salientes 21 se acoplan a los bordes laterales de la ranura 33, impidiendo que la herramienta de corte 30 salga del orificio de retencion 20 de la parte de sujecion 2. Por otro lado, los salientes 22 se desplazan a traves de los respectivos espacios S y se alojan en los extremos opuestos de los respectivos espacios S, tal como se muestra en la figura 4(b), evitando de este modo que la herramienta de corte 30 gire en la direccion de corte (direccion de rotacion mostrada por la flecha en la figura 1) respecto a la parte de sujecion 2. Con los salientes 22 alojados en los otros extremos de los espacios S, los salientes 22 sirven tambien para sujetar fuertemente la herramienta de corte 30, evitando de este modo la vibracion de la herramienta de corte

30. Dado que los salientes anti-rotacion 22 presentan una forma complementaria de los otros extremos de los espacios S, que tienen una seccion triangular a lo largo de un plano perpendicular al eje de la herramienta de corte (tal como se aprecia en la figura 4(b)), cuando los salientes 22 se alojan en los otros extremos de los respectivos espacios S, los salientes 22 pueden impedir eficazmente que la herramienta de corte gire.

Para montar la herramienta de corte 30 en posicion en el portaherramientas A, de la misma manera que la disposicion convencional, el portaherramientas A (parte de sujecion 2 y una parte de la parte de agarre 3 que se agarra por un manipulador) se expande termicamente por calentamiento para expandir radialmente el orificio de retencion 20.

Cuando el portaherramientas A se enfrfa despues, la herramienta de corte 30 se monta rfgidamente en posicion en el portaherramientas A, con los salientes 21 acoplados a los bordes laterales de la ranura 33 y los salientes 22 alojados en los extremos de los espacios S de manera que se evita positivamente que la herramienta de corte 30 salga de la parte de sujecion 2 y tambien se impide que gire respecto a la parte de sujecion 2. Esto aumenta la fuerza de agarre.

Para retirar la herramienta de corte 30 del portaherramientas A, el portaherramientas A se expande termicamente para expandir radialmente el orificio de retencion 20 y, a continuacion, la herramienta de corte 30 se gira en sentido contrario a la direccion en la que se gira la herramienta para montar la herramienta en el portaherramientas y sacar la herramienta.

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El angulo de desplazamiento circunferencial entre los salientes 21 y 22 tiene que determinarse de manera que ambos salientes 21 y 22 puedan pasar suavemente a traves de los espacios S teniendo en cuenta el tamano (dimension radial) de los espacios S. Con los salientes 22 alojados en los respectivos espacios S, cuando se gira la herramienta de corte A, los salientes 22 estan configurados para alojarse en los extremos correspondientes de los espacios S, evitando de este modo que la herramienta de corte A gire.

La figura 6 muestra otro ejemplo, que no forma parte de la invencion, en el que, en lugar de los salientes 21 y 22, se disponen unos pivotes 25 en la pared interior del orificio de retencion 20 de manera que son simetricos entre si respecto al eje del orificio 20. Los pivotes 25 son elementos en forma de columnas insertados cada uno en un orificio 25a que se extiende a traves de la parte de sujecion 2. Unos tornillos 25b se acoplan por roscado en cada orificio 25a en ambos extremos del orificio 25a para evitar que el pasador 25 salga del orificio 25a.

Cuando la herramienta de corte 30 se inserta en el orificio de retencion 20 del portaherramientas A (parte de sujecion 2), los pivotes 25 pasan a traves de los espacios S mientras deslizan por las superficies planas 32 y se alojan en la ranura 33. Cuando, a continuacion, se gira la herramienta de corte 30, los pivotes 25 salen de las superficies planas 32 y se alojan en la ranura 33, evitando de este modo que la herramienta de corte 30 se salga de la parte de sujecion 2.

La ranura 33 puede no extenderse toda la circunferencia, pero puede tener extremos circunferenciales. En este caso, disponiendo los pivotes 25 en contacto con los respectivos extremos circunferenciales, los pivotes 25 evitan que la herramienta de corte 30 no solo se salga de la parte de sujecion 2, sino tambien que gire respecto a la parte de sujecion 2. Ademas, incluso sin la ranura 33, se impide que la herramienta de corte 30 gire respecto a la parte de sujecion 2 debido al acoplamiento de los pivotes 25 con las superficies planas 32, y se evita tambien que la herramienta de corte 30 se salga de la parte de sujecion 2 debido a que los pivotes 25 se alojan en los espacios S.

Ademas, en este ejemplo, dado que los pivotes 25 se insertan en los orificios 25a desde la superficie periferica exterior de la parte de sujecion 2, los pivotes 25 pueden insertarse facilmente en los orificios 25a, de manera que no es necesario que la parte de sujecion 2 y la parte de vastago 1 sean elementos separados, sino que pueden formar un cuerpo integral. Los pivotes 25 pueden no tener la forma de columnas circulares siempre que puedan deslizar sobre las superficies planas 32. Por ejemplo, los pivotes 25 pueden tener forma de columnas poligonales (tales como cuadradas).

En la realizacion de la figura 1, incluso sin los salientes 21 y la ranura 33, con los salientes 22 alojados en los espacios entre la pared interior del orificio de retencion y las superficies planas 32, no solo se impide que la herramienta de corte 30 gire respecto a la parte de sujecion 2 sino que se evita, en cierta medida, que se salga de la parte de sujecion 2.

La figura 7 muestra todavfa otro ejemplo, que no forma parte de la invencion, en el que el portaherramientas A incluye un embrague unidireccional 40 dispuesto en la pared interior del orificio de retencion 20 de la parte de sujecion 2 para impedir que la herramienta de corte 30 gire en la direccion de corte respecto a la parte de sujecion 2. En esta disposicion, cuando la herramienta de corte 30 se inserta en el orificio de retencion 20, los rodillos 41 del embrague unidireccional 40 hacen tope con la superficie periferica exterior de la parte de insercion 31 de la herramienta de corte 30. El embrague unidireccional 40 esta configurado para permitir que la herramienta de corte 30 gire respecto al portaherramientas A (parte de sujecion 2) en la direccion opuesta a la direccion de corte, e impedir que la herramienta de corte 30 gire respecto a la parte de sujecion 2 debido al acoplamiento de los rodillos 41 entre el orificio de retencion 20 y la herramienta de corte 30. El embrague unidireccional 40 puede ser uno conocido como el descrito en el documento de patente 5 o 6.

En este ejemplo, el embrague unidireccional 40 esta montado en un rebaje anular formado en la pared interior del orificio de retencion 20. Puesto que este rebaje puede formarse facilmente, no es necesario que la parte de sujecion 2 y la parte de vastago 1 sean elementos separados, sino que pueden formar un cuerpo integral.

En este ejemplo, las superficies planas 32 mencionadas anteriormente pueden estar formadas en la herramienta de corte 30 de manera que puedan alojar salientes alargados axialmente medio incrustados en la pared interior del orificio de retencion 20, tales como los rodillos 41, en los espacios S definidos por las superficies planas 32, cuando la herramienta de corte 30 gira, los salientes se alojan en correspondientes extremos de los espacios S, evitando asf que la herramienta de corte gire.

Las figuras 8(a) a 8(d) muestran todavfa otro ejemplo, que no forma parte de la invencion, en el que el portaherramientas A no tiene ninguno de los salientes 21 y 22 y las superficies planas 32 tal como se utilizan en las realizaciones anteriores. En su lugar, un tapon 45 se rosca en la superficie extrema de la parte de sujecion 2 desde la cual la herramienta de corte se inserta en el orificio de retencion 20 para acoplarse a una ranura 34 de la herramienta de corte 30.

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El tapon 45 se muestra formado por dos mitades divididas, pero puede estar formado por mas de dos, tal como tres o cuatro partes divididas. En cualquiera de estos casos, las partes divididas son preferiblemente de igual tamano (peso) para que el portaherramientas pueda girar de una manera equilibrada. En este caso, puede omitirse alguna de la pluralidad de partes divididas que forman el tapon 45 y las piezas divididas restantes pueden estar dispuestas separadas de manera equidistante circunferencialmente entre si. Por ejemplo, pueden omitirse dos de las cuatro partes divididas que forman el tapon 45 y las otras dos partes divididas pueden estar dispuestas de manera equidistante y separadas circunferencialmente entre si.

En este ejemplo, despues de montar la herramienta de corte 30 en el orificio de retencion 20, fijando en posicion el tapon 45 con tornillos, el tapon 45 se monta en la ranura (escalon) 34, tal como se muestra en la figura 8(d). Esto evita que la herramienta de corte 30 se salga de la parte de sujecion 2. La ranura 34 puede extenderse solamente a una parte de toda la circunferencia, por ejemplo, puede ser en forma de una superficie plana 32, el tapon 45 tambien sirve para impedir que la herramienta de corte gire al hacer contacto con uno de los extremos circunferenciales de la ranura 34. En este caso, el orificio del tapon 45 (a traves del cual se inserta la herramienta de corte 30) presenta una forma complementaria a la ranura 34 (tal como una forma circular con su circunferencia parcialmente eliminada).

Las figuras 9 y 10 muestran otros ejemplos, que no forman parte de la invencion, en los cuales, en lugar de los salientes 21 y 22 y las superficies planas 32, tal como se han utilizado anteriormente, el portaherramientas A tiene una rosca interna 46 o una rosca externa 47 configurada para acoplarse por roscado a una rosca externa 35 o una rosca interna 36, respectivamente, formada en el extremo de la herramienta de corte 30 desde el cual se inserta la herramienta de corte en el portaherramientas. La rosca interna 46 o la rosca externa 47 estan formadas en un conducto de refrigerante 7 o 7', que es una extension del conducto de refrigerante 6 extendido desde el extremo distal del conducto de refrigerante 6 hacia el orificio de retencion 20.

En estos ejemplos, tal como se muestra en la figura 9(c) y 10(c), cuando la herramienta de corte 30 se monta en el orificio de retencion 20, haciendo que la rosca 35 o 36 se atornille en la rosca 46 o 47, se evita que la herramienta de corte 30 se salga de la parte de sujecion 2. Estas roscas se atornillan entre si al roscar el conducto de refrigerante 7 o 7' sobre o en el vastago de la herramienta de corte (mostrada en la figura 1) despues de montar la herramienta de corte 30 en el portaherramientas A mediante encaje por contraccion. Si las roscas se atornillan entre si roscando el conducto de refrigerante 7 o 7' en la direccion contraria a la direccion de corte, tambien es posible impedir que la herramienta de corte gire.

En cualquiera de los ejemplos anteriores, pueden utilizarse unos pivotes 22a en lugar de los salientes 22 para impedir que la herramienta de corte gire. En particular, en el ejemplo de la figura 11, que es una modificacion del ejemplo de la figura 1, los pasadores 22a se disponen en la misma posicion que los salientes 22 de la realizacion de la figura 1, por roscado, encaje o por cualquier otro medio adecuado, para sobresalir de la pared interior del orificio

20. Con esta disposicion, de la misma manera que en la realizacion de la figura 1, cuando la herramienta de corte 30 se inserta en el orificio de retencion 20 de la parte de sujecion 2 (portaherramientas A), con las superficies planas 32 correspondientes en posicion a los salientes 21 y los pivotes 22a, hasta que la superficie extrema de la parte de insercion de la herramienta de corte queda en contacto con la pared interior del orificio de retencion 20 y la herramienta de corte 30 se gira, los salientes 21 se mueven en la ranura 33 y se acoplan a los bordes laterales de la ranura 33, evitando de este modo que la herramienta de corte 30 se salga de la parte de sujecion 2 (orificio de retencion 20). Simultaneamente, los pivotes 22a se mueven en los espacios S y se alojan en correspondientes extremos de los espacios S (de la figura 11(b) a 11(c)), evitando de este modo que la herramienta de corte 30 gire respecto a la parte de sujecion 2.

En los ejemplos de las figuras 6, 8, 9 y 10, los pivotes 22a tambien pueden disponerse en la superficie de montaje del cuerpo de vastago integral que incluye la parte de vastago 1 para sobresalir de la superficie de ajuste, tal como se muestra en las figuras 12, 13, 14 y 15, respectivamente, para impedir que la herramienta de corte gire de la misma manera que anteriormente. En la realizacion de la figura 12, la herramienta de corte 30 es la que se muestra en la figura 3 y, por lo tanto, tiene las superficies planas 32 y la ranura 33. En el ejemplo de la figura 13, la herramienta de corte 30 presenta unas superficies planas 32 mostradas en la figura 13(b). En los ejemplos de las figuras 14 y 15, la herramienta de corte 30 presenta unas superficies planas 32 mostradas en cualquiera de las figuras 14(b) y 15(b).

En el ejemplo de la figura 13, despues de insertar la herramienta de corte 30 en el orificio de retencion 20 de la parte de sujecion 2 y girar la herramienta de corte 30 hasta que los pivotes 22a se alojan en los correspondientes extremos de los espacios entre la pared interior del orificio de retencion 20 y las superficies planas 32, la herramienta de corte 30 puede fijarse a la parte de sujecion 2 por encaje por contraccion, y entonces el tapon 45 puede montarse. Alternativamente, despues de que los pasadores 22a se han alojado en los extremos de los espacios anteriores, el tapon 45 puede montarse y, a continuacion, la herramienta de corte 30 puede fijarse a la parte de sujecion 2 mediante encaje por contraccion.

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En el ejemplo de la figura 7, tal como se muestra en la figura 16, si los salientes 21 estan formados en el cuerpo de vastago integral que incluye la parte de vastago 1 y se utiliza, como herramienta de corte 30, la que se muestra en la figura 3, que tiene las superficies planas 32 y la ranura 33, es posible evitar que la herramienta de corte se salga del portaherramientas de la misma manera que anteriormente. En esta disposicion, los salientes 21 pueden reemplazarse por los pivotes 25 mostrados en la figura 6.

Ademas, con el fin de evitar que la herramienta de corte 30 se salga del portaherramientas, tal como se muestra en la figura 17, los pivotes 21a pueden roscarse en la parte de sujecion desde su superficie periferica exterior, tal como se muestra, de manera similar a las funciones de bloqueo laterales convencionales. Tal como se muestra en las figuras 17(b) y 17(c), la herramienta de corte 30 esta formada con unas superficies planas 32a en las que los extremos distales de los pasadores 21a estan configurados para quedar en contacto. En este ejemplo, los pivotes 22s, mostrados, pueden utilizarse para evitar que la herramienta de corte gire, o pueden utilizarse, en su lugar, los salientes 22 o 22a para este fin.

La parte de vastago 1 puede no ser de tipo HSK como en las realizaciones anteriores, sino que puede ser de cualquier otro tipo, tal como de tipo BT, tal como se muestra en la figura 17. Tal como se muestra tambien en la figura 17, los salientes anti-rotacion 22 pueden estar formados en la pared interior de la parte del orificio de retencion 20 formada en la parte de sujecion 2.

La forma en seccion transversal de la ranura 33 no se limita a un arco circular, sino que puede ser, por ejemplo, un triangulo, tal como se muestra en la figura 19(a) o un trapecio, tal como se muestra en la figura 19(b). La forma de la seccion de los salientes 21, que esta adaptada para encajar en la ranura 33, y la forma de la seccion de los salientes 22, que se alojan en los extremos de los espacios S, no estan limitadas, siempre que los salientes 21 puedan disponerse de manera ajustada en la ranura 33 de manera que los salientes 21 puedan moverse solamente en la direccion de la longitud de la ranura y no puedan moverse en la direccion de la anchura de la ranura 33 (direccion axial de la herramienta de corte 30).

La ranura 33 puede no extenderse por toda la circunferencia, sino que puede extenderse solamente hasta un punto intermedio en la direccion contraria a la direccion de corte, tal como se muestra en la figura 20. Con esta disposicion, cuando una de los salientes 21 se acopla al extremo de la ranura 33, se detiene el giro de la herramienta de corte. Esto elimina la necesidad de los salientes anti-rotacion 22. En esta disposicion, si la ranura 33 tiene, por ejemplo, un arco circular o una seccion transversal triangular y esta disenada de modo que su profundidad y su anchura disminuyan gradualmente hacia su extremo cuando la herramienta de corte 30 se inserta en el orificio de retencion 20 de la parte de sujecion 2 y se gira en la direccion de corte, del estado de la figura 21(a) al estado de la figura 21(b), uno de los salientes 21 queda presionado mas fuertemente contra la pared interna de la ranura a medida que se desplaza hacia el extremo de la ranura 33, evitando con eficacia, de este modo, el golpeteo de la herramienta de corte 30. Pero incluso si la profundidad y la anchura de la ranura 33 fueran constantes hasta su extremo, esta disposicion puede impedir que la herramienta de corte se salga o gire.

Se ha confirmado que, mientras se realiza un corte intenso con una gran fuerza de flexion aplicada a la herramienta de corte 30, se produce un deslizamiento en la direccion de corte entre la parte de insercion columnar de la herramienta de corte 30 y el orificio de retencion cilfndrico 20 de la parte de sujecion 2, que sujeta la herramienta de corte 30. Si se sabe que el sistema de herramienta se utiliza en tal corte intenso, los salientes anti-rotacion 22, 22a pueden moverse hacia delante respecto a la direccion de corte. Por ejemplo, los salientes anti-rotacion 22 de la figura 4 pueden colocarse de modo que el corte se realice con los salientes 22 alojados entre la pared interior del orificio de retencion 20 y las superficies planas 32. Si se utiliza el embrague unidireccional 40, este queda posicionado para impedir el giro en la direccion de corte.

El portaherramientas de acuerdo con la presente invencion se utiliza no solo en control de 5 ejes, sino tambien en control de 2 ejes, control de 3 ejes, control de 5 ejes o control de mas de 5 ejes.

DESCRIPCION DE LOS NUMEROS

1. Parte de vastago

2. Parte de sujecion

3. Parte de agarre (para ser agarrada por un manipulador)

20, Orificio de retencion de la herramienta de corte de la parte de sujecion

21, 25. Saliente anti-extraccion

22, 22a. Saliente anti-rotacion

30. Herramienta de corte

31. Parte de insercion de la herramienta de corte (para insertarse en el orificio de retencion)

32. Superficie plana

33. Ranura circunferencial

34. Ranura anti-extraccion

35. Rosca exterior

36. Rosca interior

40. Embrague unidireccional 5 41. Rodillos del embrague unidireccional

45. Tapon anti-extraccion

46. Rosca interna

47. Rosca externa

A. Portaherramientas 10 S. Espacio

Claims (11)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   1. Portaherramientas de encaje por contraccion, que comprende una parte de vastago (1) que puede montarse de manera desmontable en una maquina herramienta, y una parte de sujecion (2) configurada para sujetar una herramienta de corte (30) por encaje por contraccion, estando formada dicha parte de sujecion (2) con un orificio de retencion cilfndrico (20), en el cual puede insertarse la herramienta de corte (30), caracterizado por el hecho de que se dispone un saliente anti-extraccion (21) y un saliente anti-rotacion (22, 22a) en una pared interior del orificio de retencion (20) quedando separado el saliente anti-extraccion (21) del saliente anti-rotacion (22) en una direccion axial de la herramienta de corte (30).
2. 2. Portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que existe una pluralidad de salientes anti-extraccion (21) en la pared interior del orificio de retencion (20) y existe una pluralidad de salientes anti-rotacion (22, 22a) en la pared interior del orificio de retencion (20), y en el que tanto la pluralidad de salientes anti-extraccion (21) como la pluralidad de salientes anti-rotacion (22, 22a) quedan separadas de manera equidistante circunferencialmente entre si alrededor del orificio de retencion (20).
3. 3. Portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el saliente anti- rotacion (22) o cada uno de los salientes anti-rotacion (22) esta configurado para disponerse en contacto superficial con la herramienta de corte (30).
4. 4. Portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el portaherramientas (A) esta dividido en dos cuerpos (1 y 2) entre el saliente o salientes anti-extraccion (21) y el saliente o salientes anti-rotacion (22, 22a), o en una posicion mas proxima a la parte de vastago (1) que el saliente o salientes anti-extraccion (21) y el saliente o salientes anti-rotacion (22, 22a) y en el que los dos cuerpos (1 y 2) estan unidos entre si.
5. 5. Portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el saliente anti-rotacion (22) presenta una seccion triangular a lo largo de un plano perpendicular a la direccion axial de la herramienta de corte de manera que un vertice de la seccion triangular queda dirigido en el eje de la herramienta de corte.
6. 6. Portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, en el que la parte de sujecion (2) y la parte de vastago (1) del portaherramientas se disponen como un cuerpo integral.
7. 7. Portaherramientas de encaje por contraccion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, en el que se dispone una pluralidad de salientes anti-extraccion (21) solidarios en la pared interior del orificio de retencion (20) formados en la parte de sujecion (2) y/o se dispone una pluralidad de salientes anti-extraccion (22) solidarios en la pared interior del orificio de retencion (20) formados en la parte de sujecion (2), y/o los salientes anti- extraccion (21) y los salientes anti-rotacion (22, 22a) se disponen circunferencialmente de manera equidistante entre si alrededor de un eje en la parte de sujecion (2).
8. 8. Combinacion de un portaherramientas de encaje por contraccion (A) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, y una herramienta de corte (30), en el que la herramienta de corte (30) comprende una parte de insercion columnar (31) que puede insertarse en el orificio de retencion (20) y tiene una superfine periferica exterior formada con una superficie plana (32) que se dispone en un plano que se extiende en una direccion axial de la herramienta de corte (30) y que se extiende desde un extremo distal de la parte de insercion (31) de la herramienta de corte (30), y con una ranura (33) continua con la superficie plana (32) y que se extiende en una direccion circunferencial de la herramienta de corte (30), en el que el saliente anti-extraccion (21) y el saliente anti- rotacion (22, 22a) se disponen en una pared interior del orificio de retencion (20) quedando separado el saliente anti- extraccion (21) del saliente anti-rotacion (22) en una direccion axial de la herramienta de corte (30).
9. 9. Combinacion de acuerdo con la reivindicacion 8, en la que existe una pluralidad de las superficies planas (32) que estan separadas circunferencialmente de manera equidistante entre si alrededor del eje de la herramienta de corte, y existe una pluralidad de salientes anti-rotacion (22, 22a) en la pared interior del orificio de retencion (20) para corresponder con las respectivas superficies planas (32), y en el que tanto la pluralidad de salientes anti-extraccion (21) como la pluralidad de salientes anti-rotacion (22, 22a) estan separados circunferencialmente de manera equidistante entre si alrededor del eje del orificio de retencion (20).
10. 10. Combinacion de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, en la que el saliente anti-rotacion (22) o cada uno de los salientes anti-rotacion (22) esta configurado para disponerse en contacto superficial con la herramienta de corte (30).
11. 11. Combinacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que el portaherramientas (A) esta configurado de manera que, cuando la herramienta de corte (30) se inserta en el orificio de retencion (20), el saliente anti-extraccion (21) puede pasar a traves del espacio (S) definido entre la superficie plana (32) y la pared interior del orificio de retencion (20) y puede alojarse en la ranura (33) y, cuando, posteriormente, la herramienta de corte (30) 5 gira alrededor de un eje de la herramienta de corte (30) respecto a la parte de sujecion (2), el saliente anti-extraccion (21) se mueve en una direccion longitudinal de la ranura (33) hasta que el saliente anti-extraccion (21) se acopla a unos bordes laterales de la ranura (33), de manera que se evita que la herramienta de corte (30) se salga de la parte de sujecion (2), y en el que el portaherramientas (A) esta configurado, ademas, de manera que, cuando el saliente anti-extraccion (21) se aloja en la ranura (33), el saliente anti-rotacion (22) queda colocado en el espacio (S), y 10 cuando, despues, la herramienta de corte (30) gira alrededor del eje de la herramienta de corte (30) respecto a la parte de sujecion (2), el saliente anti-rotacion se aloja entre la superficie plana (32) y la pared interior del orificio de retencion (20) en un extremo del espacio (S), evitando de este modo que la herramienta de corte (30) gire respecto a la parte de sujecion (2).

    15 12. Combinacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 10, en la que la herramienta de

    corte (30) tiene una parte de eje cilfndrica.