ES2963553T3 - Inserto de corte de doble cara para fresar - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un inserto de corte de doble cara para fresado, que comprende: un lado superior (2), un lado inferior (4), una superficie lateral circunferencial (6), un primer filo (8), que está formado en una transición desde el lado superior (2) a la superficie lateral circunferencial (6), un segundo filo (10), que está previsto en una transición desde el lado inferior (4) a la superficie lateral circunferencial (6), un eje de simetría (S) con respecto a la cual el eje de corte tiene una simetría rotacional de orden 4, y un plano de referencia (R) que corre normal al eje de simetría (S) y que divide el inserto de corte en dos mitades. El primer filo (8) y el segundo filo (10) tienen cada uno: porciones de filo principal (12) y porciones de filo frontal (14) dispuestas alternativamente, que se extienden entre las esquinas de corte elevadas (16) y las esquinas de corte bajadas. (18), que están más cerca del plano de referencia (R) que las esquinas de corte elevadas (16). La superficie lateral circunferencial (6) tiene superficies libres de cara (24), que se extienden a lo largo de la porción de borde de corte de la cara (14) y que se aproximan al eje de simetría (S) con una distancia creciente desde la porción de borde de corte de la cara asociada (14). La superficie lateral circunferencial (6) tiene superficies libres principales (22), que se extienden a lo largo de la porción de borde de corte principal (12) y que se alejan más del eje de simetría al aumentar la distancia desde la porción de borde de corte principal asociada (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Inserto de corte de doble cara para fresar
La presente invención se refiere a un inserto de corte de doble cara para fresar según el preámbulo de la reivindicación 1 y una herramienta de fresado con al menos un inserto de corte dispuesto en ella. Un inserto de corte como este es conocido por ejemplo, por el documento US 2007/003384 A1
Herramientas de fresado que presentan un cuerpo de soporte que está provisto de un inserto de corte o varios insertos de corte se utilizan a menudo para el mecanizado con arranque de viruta, de materiales metálicos en particular. Los insertos de corte suelen ser intercambiables y deben reemplazarse a intervalos más o menos regulares debido al desgaste que se produce. Es conocido construir los insertos de corte como las llamadas placas de corte reversibles (insertos de corte indexables, "indexable cutting inserts"), que tienen una pluralidad de secciones de borde de corte formadas idénticamente, que pueden ser llevadas sucesivamente una tras otra a una posición activa, en la que realizan un mecanizado de la pieza a mecanizar, mediante un cambio de la alineación relativa (indexación) del inserto de corte respecto del cuerpo portador de la herramienta de fresado. Por ello, las respectivas secciones de borde inactivas no se acoplan con la pieza de trabajo y pueden llevarse a la posición activa, por ejemplo, después del desgaste de la sección de borde previamente activa. De esta manera, se presenta una pluralidad de secciones de borde que están disponibles independientemente unas de otras, que permiten una utilización eficiente del inserto de corte. En el presente caso, el borde de corte principal que se encuentra en una posición de corte activa cuando está dispuesto en la herramienta de fresado se denomina borde de corte principal activo y el borde de corte frontal que se encuentra en una posición de corte activa se denomina borde de corte frontal activo. r Los otros bordes de corte principales y bordes de corte frontales que se pueden usar a través de la indexación se denominan bordes de corte principales inactivos o bordes de corte frontales inactivos.
Los insertos de corte reemplazables generalmente están hechos de un material duro y resistente al desgaste, como en particular metal duro (carburo cementado), cermet o una cerámica de corte y también pueden estar provistos de un revestimiento de material duro resistente al desgaste. El cuerpo de soporte se forma típicamente a partir de un material más tenaz, tal como acero en particular, utilizándose a veces también, por ejemplo, un metal duro más tenaz u otros materiales.
Con el fin de lograr la utilización más eficiente posible del inserto de corte, se conoce el uso de insertos de corte de doble cara, cada uno de los cuales está provisto de un borde tanto en la transición entre un lado superior y una superficie lateral periférica como en la transición entre una parte inferior y la superficie lateral periférica, que tienen una pluralidad de porciones de bordes de corte utilizables independientemente.
En particular, para el fresado frontal, a menudo se utilizan placas de corte reversibles del llamado tipo S (cuadrado), que tienen una forma básica cuadrada con cuatro bordes de corte principales por borde de corte, que se extienden esencialmente a lo largo de los lados de un cuadrado. Dispuestos entre , bordes de corte principales adyacentes, mediante ángulos de corte elevados y deprimidos , hay bordes de corte en plano consecutivos, que, por ejemplo, normalmente pueden extenderse en un ángulo de aproximadamente 135° con respecto a los bordes de corte principales. En un estado instalado del inserto de corte en una herramienta de fresado, un filo de corte plano está dispuesto generalmente esencialmente perpendicular a un eje de rotación de la herramienta de fresado y sirve como un borde de corte en plano que alisa la superficie. El borde de corte principal, que respecto de la herramienta de fresado se une radialmente por fuera con el borde de corte en plano a través de un ángulo de corte elevado, sirve principalmente como borde de corte para arranque de virutas.
Para evitar el desgaste o daños durante el funcionamiento en el borde de corte trasero respecto de la rotación de la herramienta de fresado, del inserto de corte de doble cara , el inserto de corte debe colocarse en la herramienta de fresado en un ángulo tal que esté inclinada hacia adelante en un ángulo de instalación axial negativo con respecto a la dirección axial, para proteger el borde de corte en plano inactivo del otro borde de corte en plano ubicado detrás del borde de corte en plano activo que se engancha en la pieza de trabajo así como también está inclinado en un ángulo de instalación radial negativo con respecto a la dirección radial para proteger el borde de corte principal inactivo del otro borde de corte en plano ubicado detrás del borde de corte activo, que se acopla en la pieza de trabajo. Una fuerte inclinación en dirección axial y/o radial puede causar problemas tanto con respecto a las fuerzas de corte que actúan como con respecto a la formación de virutas.
Cabe señalar que, en el campo técnico actual, ciertos términos como ángulo de incidencia, ángulo de ataque, etc. pueden definirse, por un lado, como "nominal" en relación con el inserto de corte y, por otro lado, también pueden ser definidos (de manera diferente) como "efectivo" en relación con la posición de instalación del inserto de corte en una herramienta de fresado respecto de la pieza de trabajo. Dentro del alcance de la presente descripción, los datos de ángulo nominal se usan dentro del alcance de la descripción del inserto de corte, mientras que por el contrario, datos de ángulo efectivo se usan en relación con la herramienta de fresado con insertos de corte instalados en ella.
Especialmente, en el caso de herramientas de fresado equipadas con insertos de corte de doble cara, la estabilidad del proceso de fresado depende de manera muy sensible de los ángulos de ataque efectivos y de los ángulos de incidencia efectivos, en donde el diseño de dos caras de l los insertos de corte limita extremadamente el margen del diseño.
El documento EP 2747925 A1 describe un inserto de corte de doble cara para fresado frontal y una herramienta de fresado para fresado frontal con una pluralidad de dichos insertos de corte.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un inserto de corte de doble cara mejorado para fresar y una herramienta de fresado mejorada con al menos un inserto de corte de este tipo, con los que se hace posible un corte particularmente suave y un proceso de fresado particularmente estable, en particular cuando se fresa en plano.
El objetivo se logra mediante un inserto de corte de doble cara para fresado según la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos se especifican en las reivindicaciones dependientes.
El inserto de corte de doble cara para fresar tiene: una parte superior; una parte inferior; una superficie lateral periférica; un primer borde de corte formado en una transición desde la parte superior a la superficie lateral periférica; un segundo borde de corte formado en una transición desde la parte inferior hasta la superficie lateral periférica; un eje de simetría con respecto al cual el inserto de corte tiene una simetría rotacional cuádruple; y un plano de referencia perpendicular al eje de simetría el cual divide el inserto de corte en dos mitades. El primer borde de corte y el segundo borde de corte presenta cada uno: bordes de corte principales dispuestos alternativamente y bordes de corte en plano, cada uno de los cuales se extiende entre esquinas cortantes elevadas y esquinas cortantes deprimidas, que están a una distancia menor del plano de referencia que las esquinas cortantes elevadas. La superficie lateral periférica tiene superficies libres planas que se extienden a lo largo del borde de corte en plano y que se aproximan al eje de simetría con una distancia creciente desde el borde de corte en plano asignado. La superficie lateral periférica presenta superficies libres principales que se extienden a lo largo del borde principal y se alejan del eje de simetría a medida que aumenta la distancia desde el borde principal asociado.
Puesto que por un lado, las superficies libres de plano se aproximan al eje de simetría con una distancia creciente desde el borde de corte en plano asociado, los flancos de corte en plano se forman con ángulos de incidencia en plano nominales positivos y, por otro lado, los flancos principales se alejan del eje de simetría con distancia creciente desde el borde de corte principal asociado, las superficies libres principales están formadas con ángulos libres principales nominales negativos, se hace posible en combinación una posición de montaje del del inserto de corte de doble cara en una herramienta de fresado para fresar en plano en donde la instalación tiene lugar bajo un ángulo de instalación axial negativo relativamente pequeño en términos de cantidad, es decir, un ángulo de instalación axial ligeramente negativo, y bajo un ángulo de instalación radial negativo mucho mayor en términos de trabajo, es decir, un ángulo de instalación radial mucho más negativo. Esta combinación hace posible prever un ángulo axial efectivo positivo muy grande en el borde de corte principal cuando se instala, con lo que se logra un comportamiento de mecanizado muy suave y una muy buena eliminación de viruta. A pesar de la posición de montaje extrema, el ángulo de incidencia principal nominal negativo permite una cuña de corte estable en el borde de corte principal y un ángulo de incidencia óptimo para el material a mecanizar, y los bordes de corte principal y frontal inactivos situados en la parte posterior están protegidos de manera fiable contra el desgaste.
Según un desarrollo, el inserto de corte tiene una forma básica que es esencialmente cuadrada cuando se en una vista en planta sobre la cara superior con esquinas biseladas, los bordes de corte principales se extienden a lo largo de los lados principales de la forma básica cuadrada y los de corte en plano se extienden a lo largo de las esquinas biseladas. Con esta construcción, se hace posible una alineación optimizada del borde de corte principal activo y del borde de corte secundario activo. Preferiblemente, el primer borde de corte y el segundo borde de corte están formados cada uno por cuatro bordes de corte principales y cuatro bordes de corte en plano, que están unidos entre sí a través de las esquinas cortantes elevadas y las esquinas cortantes deprimidas.
Según un desarrollo, en una vista en planta sobre el lado superior o sobre el lado inferior, los bordes de corte principales tienen ángulos internos en el rango entre 130° y 140° con los bordes de corte en plano adyacentes. El ángulo interior entre el borde de corte principal y el borde de corte plano adyacente a este a través de una esquina de corte deprimida puede ser, por ejemplo, igual al ángulo interior entre el borde de corte principal y el borde de corte en plano adyacente a este a través de una esquina de corte elevada, o los dos ángulos interiores también pueden diferir entre sí, en cuyo caso los ángulos interiores respectivos deben estar en el rango entre 130° y 140°. Con esta configuración se logra una alineación particularmente ventajosa del borde de corte principal y del borde de corte frontal durante el fresado frontal.
Según un desarrollo, las superficies libres planas se extienden cada una como superficies planas a lo largo de todo el borde de corte en plano desde una esquina de corte elevada hasta una esquina de corte deprimida. En este caso, se puede lograr una superficie de la pieza mecanizada particularmente lisa. Los bordes de corte en plano se extienden desde la esquina cortante elevada hasta la esquina cortante deprimida. Los bordes de corte frontales pueden aproximarse al plano de referencia desde la esquina de corte elevada hasta la esquina de corte deprimida de manera monótonamente descendente.
El borde de corte en plano puede ser preferiblemente recto en una vista en planta sobre la cara superior .
Según un desarrollo, las superficies libres principales se extienden cada una como superficies planas a lo largo de todo el borde de corte principal desde una esquina de corte elevada hasta una esquina de corte deprimida. En este caso, se hace posible un borde de corte principal especialmente largo que se puede utilizar para el mecanizado. El borde de corte principal se extiende desde la esquina de corte elevada hasta la esquina de corte deprimida. En particular, el borde de corte principal puede aproximarse al plano de referencia desde la esquina de corte elevada hasta la esquina deprimida de manera monótonamente descendente .
El borde de corte principal puede ser preferentemente recto en una vista en planta sobre la cara superior.
Según un desarrollo, el lado superior y el lado inferior están provistos cada uno de un bisel superficie de ataque principal adyacente a los bordes de corte principales y con un bisel de ataque en plano adyacente a los bordes de corte frontal. De esta manera, se hace posible un diseño particularmente robusto del inserto de corte. El bisel superficie de ataque principal y el bisel superficie de ataque en plano presenta preferentemente cada uno una anchura (a medir perpendicularmente al borde de corte principal o al borde de corte en plano) en el intervalo de 0,1-0,4 mm. La anchura de bisel superficie de ataque en plano y la anchura de bisel superficie de ataque principal pueden ser preferiblemente al menos esencialmente iguales.
Según un desarrollo, un ángulo nominal de bisel superficie de ataque en plano es más pequeño que un ángulo nominal de bisel superficie de ataque principal. Este diseño permite proteger de forma fiable tanto el borde de corte principal activo como el borde de corte frontal activo en una posición de instalación con un ángulo de instalación radial negativo grande y un ángulo de instalación axial negativo pequeño y, al mismo tiempo, adaptarse de forma óptima el borde de corte principal. y el borde de corte en plano al material a mecanizar. Preferiblemente, el ángulo nominal de bisel (es decir, el que se medirá en el inserto de corte) del bisel superficie de ataque en plano puede ser al menos 8° más pequeño que el ángulo nominal de bisel (que se medirá en el inserto de corte) del bisel superficie de ataque principal de la viruta. Debe tenerse en cuenta que, por ejemplo, el ángulo de nominal de bisel del bisel superficie de ataque principal puede ser positivo y el ángulo nominal de bisel del bisel superficie de ataque en plano puede ser negativo o incluso, por ejemplo, ambos pueden ser negativos. De manera particularmente preferible, el ángulo nominal de bisel del bisel superficie de ataque en plano puede ser al menos 10° más pequeño que el ángulo nominal de bisel del bisel superficie de ataque principal. El ángulo nominal de bisel del bisel superficie de ataque es preferentemente como máximo 20° más pequeño que el ángulo nominal de bisel del bisel superficie de ataque principal.
El objeto también se consigue mediante una herramienta de fresado según la reivindicación 10. Los desarrollos ventajosos se especifican en las reivindicaciones dependientes.
La herramienta de fresado tiene un cuerpo de base que presenta al menos un asiento para recibir un inserto de corte y al menos un inserto de corte según una de las reivindicaciones precedentes dispuesto en el asiento. Las ventajas descritas anteriormente con referencia al inserto de corte de doble cara se logran con la herramienta de fresado. Preferiblemente, el cuerpo base de la herramienta de fresado puede t presentar una pluralidad de asientos distribuidos por la circunferencia del cuerpo base para recibir iguales insertos de corte. Preferiblemente, se pueden unir una pluralidad de insertos de corte a los asientos. Preferiblemente, los insertos de corte pueden estar sujetos a los asientos con la misma orientación. La herramienta de fresado puede estar configurada preferentemente en particular como herramienta de fresado en plano. El inserto de corte está dispuesto de tal manera que un borde de corte en plano activo se extiende esencialmente perpendicular a un eje de rotación de la herramienta de fresado. Sin embargo, es posible una pequeña desviación de una disposición exactamente vertical, en particular, el borde de corte plano puede ser llevado ligeramente hacia atrás en dirección axial en la dirección del eje de rotación de la herramienta de fresado.
Según un desarrollo, el asiento presenta una superficie de contacto principal para soportar una superficie de contacto principal del inserto de corte que se extiende paralela al plano de referencia, y la superficie de contacto principal se extiende en un ángulo de instalación axial negativo y en un ángulo de instalación radial negativo, siendo el ángulo de instalación radial al menos 10° menor que el ángulo de instalación axial. Esto significa que tanto el ángulo de instalación axial como el ángulo de instalación radial son negativos, pero el ángulo de instalación radial es mucho más negativo que el ángulo de instalación axial. La combinación de un ángulo de instalación axial negativo y un ángulo de instalación radial mucho más negativo hace posible realizar un ángulo axial efectivo positivo muy grande en el borde de corte principal cuando se instala, con lo que se obtiene un comportamiento de de arranque de virutas muy suave y una evacuación de viruta muy buena y, al mismo tiempo, para proteger de manera fiable los bordes de corte principales traseros inactivos y los bordes de corte en plano. El ángulo de instalación radial puede ser preferiblemente al menos 15° más pequeño que el ángulo de instalación axial. El ángulo de instalación radial es preferiblemente como máximo 20° más pequeño que el ángulo de instalación axial, de modo que el inserto de corte pueda diseñarse con una forma robusta y estable.
El ángulo de instalación axial puede estar preferiblemente en un rango de -1° a -5°, particularmente preferiblemente en un rango de -2° a -4°, de modo que, por un lado, se realiza la protección adecuada de los bordes de corte principales inactivos y de los bordes de corte secundarios inactivos y por otro lado se posibilita un corte muy suave.
El ángulo de instalación radial puede estar preferiblemente en un rango de -15° a -21 °, particularmente preferiblemente en un rango de -17° a -19°. En este caso, la instalación se hace posible bajo un ángulo de instalación axial que es solo muy ligeramente negativo en comparación con el ángulo de instalación radial, con lo que se hace posible un corte especialmente suave del borde de corte principal.
Según un desarrollo, el inserto de corte está dispuesto de tal manera que un borde de corte principal activo se extiende en un ángulo axial efectivo en el rango de 16°-24°, preferiblemente 18°-22°. En este caso, se consigue un comportamiento de arranque de viruta muy suave y una muy buena evacuación de viruta.
Según un desarrollo, el inserto de corte está dispuesto en la herramienta de fresado de tal manera que el ángulo de incidencia principal efectivo formado en el borde de corte principal activo está en el rango de 8°-12° y el ángulo de incidencia en plano efectivo formado en el borde de corte en plano también está en el rango de 8°-12°. En este caso, se logra una formación de viruta particularmente ventajosa con al mismo tiempo una vida útil prolongada del inserto de corte.
Según un desarrollo, el inserto de corte está provisto de un bisel superficie de ataque en plano y de un bisel superficie de ataque principal y está dispuesto de tal manera que un ángulo de bisel efectivo del bisel superficie de ataque en plano y un ángulo de bisel efectivo del bisel superficie de ataque principal son esencialmente igual de grandes cuando están instalados. Por “ esencialmente igual de grandes” se entiende que la diferencia es inferior a 5°, preferiblemente inferior a 3°. En este caso, se consigue un comportamiento de arranque de viruta especialmente ventajoso.
Otras ventajas y características adecuadas de la invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas.
De las figuras se muestra:
Figura 1: una representación en perspectiva esquemática de un inserto de corte de doble cara según una realización;
Figura 2: una vista en planta esquemática del inserto de corte de la figura 1;
Figura 3: una representación en sección a lo largo de las líneas A-A en la figura 2;
Figura 4: una representación en sección a lo largo de las líneas B-B en la figura 2;
Figura 5: una vista lateral esquemática del inserto de corte en los flancos principales con una dirección de visión perpendicular al eje de simetría del inserto de corte;
Figura 6: una vista lateral esquemática del inserto de corte en espacios libres laterales con una dirección de visualización perpendicular al eje de simetría del inserto de corte;
Figura 7: una vista lateral esquemática de un cuerpo base de una herramienta de fresado según una realización con una dirección de visualización perpendicular a un eje de rotación de la herramienta de fresado;
Figura 8: una vista frontal esquemática del cuerpo base de la figura 7 visto a lo largo del eje de rotación; Figura 9: una vista lateral esquemática de una herramienta de fresado según una realización con insertos de corte montados visto perpendicularmente al eje de rotación de la herramienta de fresado;
Figura 10: una vista frontal esquemática de la herramienta de fresado de la figura 9 vista a lo largo del eje de rotación; y
Figura 11: una vista en perspectiva esquemática de la herramienta de fresado.
FORMA DE REALIZACIÓN
A continuación se describe una forma de realización con referencia a las figuras. En primer lugar se describe el inserto de corte de doble cara 1 para fresar con referencia a las figuras 1 a 6 y luego la herramienta de fresado 100 con los insertos de corte dispuestos en ella. El inserto de corte 1 y la herramienta de fresado 100 están diseñados para fresado frontal.
Como puede verse en las figuras 1 a 6, el inserto de corte de doble cara 1 tiene una forma básica esencialmente cuadrada en donde las esquinas están biseladas, como puede verse en particular en la vista representada en la figura 2.
El inserto de corte 1 tiene una cara superior 2, un cara inferior 4 opuesta a éste y una superficie lateral periférica 6 que se extiende entre la cara superior 2 y la cara inferior 4. Un primer borde de corte 8 está formado en una transición desde la cara superior 2 a la superficie lateral circunferencial 6, que se extiende por toda la circunferencia en la forma de realización ilustrada. De la misma manera, se forma un segundo borde de corte 10 en la transición desde la parte inferior 4 a la superficie lateral circunferencial 6, que también se extiende por toda la circunferencia en la forma de realización ilustrada.
A lo largo de un eje de simetría S del inserto de corte 1 se extiende desde la cara superior 2 hasta la cara inferior 4 un orificio pasante 3 para recibir un tornillo de fijación, con el que se puede fijar el inserto de corte 1 a un asiento de una herramienta de fresado. Un plano de referencia R se extiende perpendicularmente al eje de simetría S y divide el inserto de corte 1 (virtualmente) en dos mitades idénticas. El inserto de corte 1 tiene una simetría rotacional cuádruple con respecto al eje de simetría S, es decir, se puede convertir en la misma forma girándolo 90° más cada vez alrededor del eje de simetría S. El inserto de corte 1 también tiene simetría puntual con respecto al punto de intersección del eje de simetría S con el plano de referencia R, de modo que el primer borde de corte 8 y el segundo borde de corte 10 son esencialmente idénticos entre sí.
Como puede verse en particular en las figuras 1 y 2, la cara superior 2 y la cara inferior 4 están provistas cada una de una superficie de apoyo principal 26 que se extiende paralela al plano de referencia R. La superficie de apoyo principal 26 rodea en cada caso el orificio pasante 3. Entre el primer borde de corte 8 y la superficie de apoyo principal 26, la cara superior 2 está provista de una superficie de ataque 5 que se acerca al plano de referencia R a medida que aumenta la distancia desde el primer borde de corte 8. De manera correspondiente, entre el segundo borde de corte 10 y la superficie de apoyo principal 26 en la parte inferior 4 se forma una cara de ataque 5, que se aproxima al plano de referencia R a medida que aumenta la distancia desde el segundo borde de corte 10.
El primer borde de corte 8 y el segundo borde de corte 10 tienen cada uno bordes de corte principales 12 y bordes de corte en plano 14 que están dispuestos alternativamente. Los bordes de corte principales 12 están diseñados para arrancar principalmente la viruta durante el fresado frontal, y los bordes de corte frontal 14 sirven para alisar la superficie producida. Los bordes de corte principales 12 se extienden a lo largo de los bordes laterales largos de la forma básica esencialmente cuadrada del inserto de corte 1. Los bordes planos 14 se extienden a lo largo de las esquinas biseladas de la forma básica esencialmente cuadrada del inserto de corte 1.
Como puede verse en particular en las Figuras 5 y 6, el primer borde de corte 8 y el segundo borde de corte 10 tienen alternativamente esquinas de corte elevadas 16 que están a una mayor distancia del plano de referencia R y esquinas de corte 18 deprimidas que presentan una menor distancia al plano de referencia R . Un borde de corte 12 principal se extiende desde una esquina de corte 16 elevada hasta una esquina de corte 18 deprimida. Un borde de corte plano 14 se extiende desde una esquina de corte 18 deprimida hasta una esquina de corte 16 elevada y se une al borde de corte 12 principal adyacente a través de este. Un borde de corte frontal 14 y el borde de corte principal 12 adyacente a través de la esquina de corte 16 elevada forman cada uno una porción de borde de corte que se puede llevar a una posición de corte activa para el fresado frontal, como se explicará con más detalle a continuación. El borde de corte 12 principal limita en cada caso, a través del borde de corte 18 deprimido, con el borde de corte plano 14 de una sección de borde de corte adyacente, que se puede utilizar posteriormente mediante indexación.
En la dirección de observación a lo largo del eje de simetría S, un borde de corte 14 en plano y el borde de corte 12 principal adyacente a él a través de una esquina de corte 16 elevada encierran cada uno un ángulo interno a’ en el rango de 130 ° a 140 ° entre sí. Un borde de corte 12 principal en la dirección de observación a lo largo del eje de simetría S encierra un ángulo interno a en el rango de 130° a 140° con el borde de corte 14 en plano adyacente a través de una esquina de corte 18 deprimida. Cabe señalar que los ángulos interiores a y a' pueden ser iguales, por ejemplo, en particular pueden ser de 135°, por ejemplo, o también pueden diferir entre sí.
El borde de corte principal 12 se extiende de tal manera que se aproxima al plano de referencia R a medida que aumenta la distancia desde la esquina de corte 18 elevada. En este caso, el borde de corte 12 principal puede aproximarse preferentemente al plano de referencia R de manera monótonamente decreciente, como se ilustra en las figuras 5 y 6. En la forma de realización mostrada, el borde de corte 12 principal se extiende esencialmente en línea recta en una vista en planta de la cara superior 2 o de la cara inferior 4. En la forma de realización, el borde de corte 12 principal también se extiende esencialmente en una línea recta perpendicular al eje de simetría S en una vista lateral. Sin embargo, cabe señalar que el borde de corte 12 principal puede tener una forma ligeramente curvada tanto en vista en planta desde la cara superior 2 o desde la cara inferior 4 como en la vista lateral.
En la forma de realización, el borde de corte 14 en plano también se extiende de tal manera que se aproxima al plano de referencia R a medida que aumenta la distancia desde la esquina de corte 16 elevada. El borde de corte 14 plano también puede aproximarse preferentemente al plano de referencia R de manera monótonamente decreciente. En la forma de realización, el borde de corte 14 en plano discurre igualmente esencialmente en línea recta tanto en una vista desde arriba sobre la cara superior 2 o sobre la cara inferior 4 como también en una vista lateral perpendicular al eje de simetría S. Cabe señalar que el borde de corte 14 en plano también puede tener una forma ligeramente curvada.
Como puede verse en particular en las figuras 1 y 3, directamente junto al borde de corte 12 principal está formado un bisel superficie de corte 32 principal, que se utiliza para un refuerzo específico de la cuña de corte. El bisel superficie de corte 32 principal tiene una anchura b1 (a medir perpendicularmente al borde de corte principal) en el intervalo de 0,1-0,4 mm. En la forma de realización, la superficie inclinada principal 32 presenta un ángulo de inclinación nominal negativo y, como puede verse en la figura 3. Sin embargo, cabe señalar que también es posible un ángulo de bisel nominal positivo.
Como puede verse en las figuras 1 y 4, se forma un bisel superficie de ataque 34 en plano inmediatamente adyacente al borde de corte 14 en plano . El bisel superficie de ataque 34 tiene un ancho b2 (a medir perpendicularmente al borde de corte 14 de plano) la cara 14) en el rango de 0,1-0,4 mm. El ancho del bisel superficie de ataque 34 puede corresponder en particular al ancho del bisel superficie de ataque 32 principal, por ejemplo. El bisel superficie de ataque 34 frontal tiene un ángulo nominal negativo p como se ve en la figura 4. El ángulo de bisel nominal p del bisel superficie de ataque 34 frontal es más pequeño que el ángulo de bisel nominal<y>del bisel superficie de ataque 32 frontal principal. En la forma de realización, el ángulo de bisel nominal p del bisel superficie de ataque 34 frontal es al menos 8° más pequeño, preferiblemente al menos 10° menor que el ángulo de bisel nominal y del bisel superficie de ataque 32 principal . Por ejemplo, en una implementación, el ángulo de bisel nominal<y>del bisel superficie de ataque 32 principal puede ser de aproximadamente -2,5° y el ángulo de bisel nominal p del bisel superficie de ataque 34 frontal puede ser de aproximadamente -13°.
A lo largo de los bordes de corte 12 principales hay formadas superficies libres 22 principales en la superficie lateral 6 circunferencial, como puede verse en particular en las figuras 1, figura 5 y figura 6. En la forma de realización mostrada, las superficies libres 22 principales están formadas cada una como superficies planas que se extienden desde una esquina de corte 16 elevada hasta una esquina de corte 18 deprimida a lo largo de todo el borde de corte 12 principal asociado. La superficie libre 22 principal se aleja del eje de simetría S a medida que aumenta la distancia desde el borde de corte 12 principal asociado. En otras palabras, la superficie libre 22 principal se extiende en un ángulo de libre principal nominal negativo £, como se puede ver en la figura 3. Una superficie libre 22 principal, que está asignada a un borde de corte 12 principal del primer borde de corte 8 , se extiende aproximadamente hasta el plano de referencia R y desemboca allí en una superficie libre 22 principal, que está asignada a un borde de corte 12 principal del segundo borde de corte 10 . Debido al ángulo de incidencia principal nominal negativo £, las superficies libres 22 principales adyacentes del primer borde de corte 8 y del segundo borde de corte 10 forman entre sí un ángulo externo >180°, como puede verse en la figura 3. Aunque en la forma de realización las superficies libres 22 principales se extienden cada una aproximadamente hasta el plano de referencia R y se unen allí con las superficies libres 22 principales del borde de corte opuesto, también es posible, por ejemplo, que entre éstas estén previstas una o más superficies en la superficie lateral 6 circunferencial.
A lo largo de los bordes de corte 14 en plano, en la superficie lateral 6 circunferencial , están formadas superficies libres 24 de plano, como puede verse en particular en las figuras 1, figura 5 y figura 6. En la forma de realización representada, cada una de las superficies libres 24 de plano está formada como superficie plana que se extiende desde una esquina de corte 16 elevada hasta una esquina de corte 18 deprimida a lo largo de todo el borde de corte 14 plano asociado. La superficie libre 24 de plano se aproxima al eje de simetría S a medida que aumenta la distancia desde el borde de corte 14 de plano asociado. En otras palabras, la superficie libre 24 de plano se extiende en un ángulo libre q de plano nominal positivo, como puede verse en la figura 4. Una superficie libre 24 de plano , que está asignada a un borde de corte 14 de plano del primer borde de corte 8, se extiende aproximadamente hasta el plano de referencia R y se funde allí en una superficie libre 24 de plano , que está asignada a un borde de corte 14 de plano del segundo borde de corte 10. Debido al ángulo libre q de plano nominal positivo, las superficies libres 24 de plano adyacentes del primer borde de corte 8 y del segundo borde de corte 10 encierran un ángulo externo obtuso, es decir, un ángulo < 180°, como puede verse en la figura 4. Aunque en la forma de realización las superficies libres 24 de plano se extienden cada una aproximadamente hasta el plano de referencia R y se fusionan allí con las superficies libres 24 de plano del borde de corte opuesto, también es posible, por ejemplo, prever una o más superficies adicionales entre ellas en la superficie lateral 6 circunferencial.
Debido a la configuración descrita de las superficies 22 principales y de las superficies libres 24 de plano, la superficie lateral 6 circunferencial está diseñada para estar curvada convexamente hacia afuera en el área de los bordes de corte 12 principales y las superficies libres 22 principales, mientras que la superficie lateral 6 circunferencial en la zona de los bordes de corte 14 de plano y la superficie libre 24 de plano está formada cóncava hacia dentro.
A continuación se describe, con referencia a las figuras 7 a 11, una herramienta de fresado 100 para fresado frontal, describiéndose primero con referencia a las figuras 7 y 8 un cuerpo base 101 de la herramienta de fresado 100.
La herramienta de fresado 100 tiene un cuerpo base 101, que tiene un primer extremo 105 con una interfaz para conexión a un husillo de una máquina de mecanizado. En otro extremo opuesto, el cuerpo de base 101 está formado con una pluralidad de asientos 102 para recibir los insertos de corte de doble cara 1 descritos anteriormente. Aunque las figuras muestran un ejemplo de un cuerpo base 101 que está provisto de un total de siete de tales asientos 102, también son posibles configuraciones en donde el cuerpo base 101 tiene más de siete o menos de siete asientos 102. Los asientos 102 están distribuidos en la circunferencia del cuerpo base 101 y están diseñados para recibir los insertos de corte 1 de doble cara con la misma orientación, como se describirá con más detalle a continuación.
Como puede verse en particular en la figura 7, cada asiento 102 tiene una superficie de apoyo 103 principal que está diseñada de tal manera que el inserto de corte 1 de doble cara se apoya sobre éste con una de sus superficies de apoyo 26 principales. El asiento 102 también tiene una pluralidad de superficies de contacto 104 laterales, que están diseñadas de tal manera que el inserto de corte 1 se apoya con las superficies libres 22 principales sobre ellas. Las superficies de contacto 104 laterales están diseñadas de tal manera que el inserto de corte 1 se apoya con las principales superficies libres 22 asociadas a la cara inferior 4 cuando descansa con la superficie l de contacto 26 principal de la cara superior 2 sobre la superficie de contacto 103 principal del asiento y viceversa. Mediante al ángulo de incidencia principal S nominal negativo se logra de esta manera un componente por cierre de forma cuando el inserto de corte 1 se fija al asiento 102. En cada asiento 102 está formado un taladro roscado 106 para recibir una parte roscada de un tornillo de fijación 200 con el que se puede fijar el inserto de corte 1 de doble cara en el asiento 102.
La figura 7 es una vista lateral del cuerpo base 101 con una dirección de visión perpendicular al eje de rotación Z del cuerpo base 101 y perpendicular a una superficie normal de la superficie de contacto 103 principal de un asiento 102. Como se puede ver en la figura 7, la superficie de contacto 103 principal está orientada de tal manera que se extiende bajo un ángulo de instalación 5 axial negativo. El ángulo de instalación 5 axial es el ángulo que la superficie de contacto 103 principal forma con el eje de rotación Z del cuerpo base 101 cuando se ve en una dirección perpendicular al eje de rotación Z y perpendicular a la superficie normal de la superficie de contacto 103 principal. Por tanto, la superficie de contacto principal 103 está ligeramente inclinada hacia delante en el sentido de giro con respecto al eje de giro Z del cuerpo de base 101 o de la herramienta de fresado 100. En la forma de realización, el ángulo de instalación 5 axial se selecciona de tal manera que se encuentra en un rango de -1° a -5°, preferiblemente en un rango de -2° a -4°. Por lo tanto, el ángulo de instalación 5 axial se elige negativo en la forma de realización, lo que permite proteger de forma fiable los bordes de corte 14 secundarios y los bordes de corte 12 principales inactivos. Por otra parte, el ángulo de instalación 5 axial se elige para que sea sólo muy ligeramente negativo, lo que tiene un efecto muy ventajoso sobre la alineación del borde de corte 12 principal activo, como se describirá con más detalle a continuación.
La superficie de contacto 103 principal está dispuesta además de tal manera que se extiende con un ángulo de montaje 9 radial negativo, como puede verse en particular en la figura 8. Cuando se instala un inserto de corte 1 en un asiento 102, mediante el eje de rotación Z de la herramienta de fresado 100 y la esquina de corte 16 elevada activa, es decir, la esquina de corte 16 elevada del inserto de corte 1 sujeto al asiento 102, ubicada entre el borde de corte 12 principal activo y el corte secundario 18 activo el borde 18 se encierra un plano ZX, como se muestra en la figura 10 usando el ejemplo del asiento plano 102 representado a la derecha. El ángulo de instalación 9 radial debe ser medido para este asiento 102 entre la superficie de contacto principal 103 y este plano ZX, como se muestra en la figura 8. La superficie de contacto 103 principal está así inclinada hacia atrás con respecto a la dirección radial. En la forma de realización, el ángulo de instalación 9 radial se selecciona para que esté en un rango de -15° a -21°, preferiblemente en un rango de -17° a -19°. El ángulo de instalación 9 radial es así también negativo en la forma de realización, pero significativamente más negativo, es decir, más pequeño que el ángulo de instalación 5 axial. En la forma de realización, el ángulo de instalación 9 radial es al menos 10° más pequeño que el ángulo de instalación 5 axial, preferiblemente puede ser al menos 15° más pequeño.
Ahora se describirá, con referencia a las figuras 9 a 11, la herramienta de fresado 100 que resulta cuando al menos un inserto de corte 1 está fijado a un asiento 102 del cuerpo base 101. La alineación resultante de los bordes de corte se describe a continuación usando el ejemplo de un asiento 102 con un inserto de corte 1 unido al mismo, y se sobreentiende que la situación en los insertos de corte 1 unidos a los otros asientos 102 es correspondiente.
El inserto de corte 1 se fija al asiento 102 con un tornillo de fijación 200 de tal manera que una superficie de apoyo 26 principal (ya sea la cara superior 2 o la cara inferior 4) se apoya en la superficie de apoyo 103 principal del asiento 102 y dos superficies libres 22 principales se apoyan en las superficies de apoyo 104 laterales.
En esta situación de instalación, un borde de corte plano 14 del inserto de corte 1 está alineado de tal manera que sobresale del cuerpo de base 101 en dirección axial. El borde de corte plano 14 discurre esencialmente en un plano perpendicular al eje de giro Z del cuerpo de base 101, como puede verse en la fiigura 9. Con respecto al eje de giro Z, un borde de corte principal 12 está conectado con este borde de corte 14 plano radialmente por fuera a través de un borde de corte 16 elevado. Este borde de corte plano 14 y el borde de corte principal 12 conectado a él a través de la esquina de corte 16 elevada forman un borde de corte plano 14 activo y un borde de corte principal 12 activo, que están dispuestos de tal manera que se acoplan con el material que va a ser mecanizado. Los otros bordes frontales 14 y los bordes de corte 12 principales forman bordes frontales "inactivos" y bordes de corte principales que no se acoplan con el material que se va a mecanizar y se pueden usar indexando cuando la parte activa del borde de corte está desgastada.
Mediante la combinación de los ángulos y perfiles nominales descritos anteriormente de las superficies individuales realizados en el propio inserto de corte,1 con los ángulos y orientaciones provocados por la orientación del asiento 102 da como resultado una disposición eficaz particularmente ventajosa del borde de corte principal 12 activo y del borde de corte secundario 14 activo en la forma de realización en comparación con la pieza de trabajo a mecanizar. Esto se explica con más detalle a continuación con referencia a las figuras 9 y 10.
En el estado montado, el borde de corte principal 12 activo se extiende con un ángulo axial 0 efectivo muy grande, como se puede ver en particular en la figura 9. En la forma de realización, el ángulo axial 0 efectivo 0 está en el rango de 16°-24°, preferiblemente en el rango de 18°-22°. Esto permite un corte especialmente suave en el fresado frontal. El ángulo axial 0 efectivo debe determinarse entre el borde de corte principal 12 activo y el eje de rotación Z de la herramienta de fresado 100 en una dirección de mirada en dirección radial, en la que el eje de rotación Z corta el extremo borde del borde de corte principal 12 activo adyacente a la esquina de corte 16 elevada.
El ángulo libre de plano t efectivo formado en el borde de corte 14 de plano activo que puede verse en particular en la figura 9, está en el rango de 8°-12° en el estado instalado. Debido a la posición de instalación radial fuertemente negativa, el ángulo libre principal efectivo formado en el borde de corte principal 12 activo también está en el rango de 8°-12°. En este caso, por ejemplo, el ángulo libre de plano efectivo y el ángulo de libre principal efectivo pueden ser en esencia preferiblemente del mismo tamaño. El ángulo libre principal efectivo debe medirse entre la superficie libre principal 22 asignada al borde de corte principal 12 activo y la curva envolvente que genera el borde de corte principal 12 cuando la herramienta de fresado 100 gira alrededor del eje de rotación Z.
Mediante la combinación de la configuración descrita anteriormente del bisel de ataque 34 de plano con su ángulo de bisel nominal realizado en el inserto de corte 1, el bisel de ataque 32 principal con su ángulo de bisel nominal realizado en el inserto de corte y la posición de instalación inclinada tanto axial como radialmente da como resultado que, en el estado instalado, un ángulo de bisel efectivo del bisel de ataque 34 en plano y un ángulo de bisel efectivo del bisel de ataque 32 principal son sustancialmente iguales.
Mediante la combinación de características de las reivindicaciones se logra que, a pesar de las limitaciones impuestas por la implementación de un inserto de corte como inserto de corte de doble cara de la disposición, durante el fresado frontal se hace posible un corte muy suave y un proceso de fresado particularmente estable.
Claims (16)
1. Inserto de corte de doble cara para fresado, con:
una cara superior (2),
una cara inferior (4),
una superficie lateral (6) circunferencial,
un primer borde de corte (8) que se forma en una transición desde la cara superior (2) a la superficie lateral (6) circunferencial,
un segundo borde de corte (10) que se forma en una transición desde la cara inferior (4) a la superficie lateral (6) circunferencial,
un eje de simetría (S) con respecto al cual el inserto de corte tiene una simetría rotacional cuádruple,
y un plano de referencia (R) que corre perpendicularmente al eje de simetría (S) y divide el inserto de corte en dos mitades,
en donde el primer borde de corte (8) y el segundo borde de corte (10) presentan cada uno:
bordes de corte (12) principales y bordes de corte (14) frontales dispuestos alternativamente, cada uno de los cuales se extiende entre esquinas de corte (16) elevadas y esquinas de corte (18) deprimidas que están más cerca del plano de referencia (R) que las esquinas de corte (16) elevadas,
en donde la superficie lateral (6) circunferencial presenta superficies libres (24) en plano cada una de las cuales se extiende a lo largo del borde de corte (14) en plano ,
en donde la superficie lateral (6) circunferencial presenta superficies libres (22) principales que se extienden cada una a lo largo del borde de corte (12) principal (y que se alejan más del eje de simetría a medida que la distancia desde
el borde de corte (12) principal asociado aumenta, caracterizado por que las superficies libres (24) de plano se acercan al
al eje de simetría (S) a medida que aumenta la distancia desde el borde de corte (14) asociado ).
2. Inserto de corte según la reivindicación 1, en donde el inserto de corte presenta, visto sobre la cara superior (2), una forma de base sustancialmente cuadrada con esquinas achaflanadas , extendiéndose los bordes de corte (12) principales a lo largo de las caras principales de la base cuadrada y los bordes de corte (14) frontales se extienden a lo largo de las esquinas achaflanadas.
3. Inserto de corte según la reivindicación 1 o 2, en donde el primer borde de corte (8) y el segundo borde de corte (10) están formados cada uno por cuatro bordes de corte (12) principales y cuatro bordes de corte (14) frontales que están conectados entre sí a través de las esquinas de corte (16) elevadas y las esquinas de corte (18) deprimidas.
4. Inserto de corte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los bordes de corte (12) principales, vistos sobre la cara superior (2) o sobre la cara inferior (4), presentan cada uno un ángulo interno (a, a') en el rango entre 130° y 140° con los bordes de corte (14) frontales adyacentes.
5. Inserto de corte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las superficies libres (24) de plano se extienden cada una como superficie plana a lo largo de todo el borde de corte (14) plano desde una esquina de corte (16) elevada hasta una esquina de corte (18) deprimida.
6. Inserto de corte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las superficies libres (22) de plano se extienden cada una como superficie plana a lo largo de todo el borde de corte (12) principal desde una esquina de corte elevada (16) hasta una esquina de corte (18) deprimida.
7. Inserto de corte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cara superior (2) y la cara inferior (4) están provistas cada una de un bisel superficie de ataque (32) principal adyacente a los bordes de corte (12) principales y con un bisel superficie de ataque (34) de plano adyacente a los borde de corte (14) frontales.
8. Inserto de corte según la reivindicación 7, en donde un ángulo de bisel (p) nominal del bisel de superficie de ataque (34) en plano es menor que un ángulo de bisel (y) nominal del bisel superficie de ataque (32) principal.
9. Inserto de corte según la reivindicación 8, en donde el ángulo de bisel (p) nominal del bisel superficie de ataque (34) en plano es al menos 8° más pequeño, preferiblemente al menos 10° más pequeño que el ángulo de bisel (<y>) nominal del bisel superficie de ataque (32) principal.
10. Herramienta de fresado (100) con un cuerpo de base (101) que presenta al menos un asiento (102) para recibir un inserto de corte y al menos un inserto de corte (1) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, dispuesto en el asiento (102).
11. Herramienta de fresado según la reivindicación 10, en donde el asiento (102) tiene una superficie de apoyo (103) principal para soportar una superficie de contacto (26) principal del inserto de corte (1) que se extiende paralela al plano de referencia (R), y la superficie de soporte (103) principal se extiende en un ángulo de instalación (5) axial negativo y en un ángulo de instalación (9) radial negativo,
donde el ángulo de instalación (9) radial es al menos 10° más pequeño que el ángulo de instalación (5) axial, preferiblemente al menos 15° más pequeño.
12. Herramienta de fresado según la reivindicación 11, en donde el ángulo de instalación (5) axial se encuentra en un rango de -1° a -5°, preferiblemente en un rango de -2° a -4°.
13. Herramienta de fresado según la reivindicación 11 o 12, en donde el ángulo de instalación (9) radial se encuentra en un rango de -15° a -21 °, preferiblemente en un rango de -17° a -19°.
14. Herramienta de fresado según una de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el inserto de corte (1) está dispuesto de tal manera que un borde de corte (12) principal activo se extiende en un ángulo (0) axial efectivo en el rango de 16°- 24°, preferiblemente 18° - 22°.
15. Herramienta de fresado según una de las reivindicaciones 10 a 14, en donde el inserto de corte está dispuesto de tal manera que el ángulo libre principal efectivo formado en el borde de corte (12) principal activo (se encuentra en el rango de 8° - 12° y el ángulo (<t>) libre frontal formado en el borde de corte (14) activo se encuentra en el rango de 8° -12°.
16. Herramienta de fresado según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en donde el inserto de corte (1) está provisto de un bisel superficie de ataque (34) frontal y con un bisel superficie de ataque (32) principal, y está dispuesto de tal manera que en el estado instalado, un ángulo de bisel efectivo del bisel superficie de ataque (34) frontal y un ángulo de bisel efectivo del bisel superficie de ataque (32) principal son sustancialmente del mismo tamaño.
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