MX2008013021A

MX2008013021A - Portacuchillas y cabeza de cuchilla fresadora.

Info

Publication number: MX2008013021A
Application number: MX2008013021A
Authority: MX
Inventors: Markus Heinloth; Ralf Kloetzer; Helmut Klein
Original assignee: Kennametal Widia Prod Gmbh
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-17
Also published as: US20090092456A1; US7832963B2; RU2008140359A; CN101389433B; DE202006006081U1; KR20090004948A; WO2007115561A1; PL2004354T3; BRPI0710188A2; ATE432786T1; EP2004354A1; CN101389433A; CA2648102A1; JP2009533232A; DE502007000838D1; RU2424878C2; EP2004354B1

Abstract

La invención se relaciona con un portacuchillas para ser fijado en una cabeza de cuchillas comprendiendo una espiga en forma de vástago y una cabeza con cuchillas integradas comprendiendo filos cortantes secundarios de una superficie de viruta y una superficie libre. Según la invención, un bisel está dispuesto adyacente al filo cortante secundario en la superficie libre con una anchura de bisel decreciente hacia fuera a 0.

Description

PORTACUCHILLAS Y CABEZA DE CUCHILLA FRESADORA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un portacuchillas para ser fijado en una cabeza de cuchilla fresadora consistiendo de una espiga en forma de vástago y una cabeza con cuchillas fijadas por soldadura teniendo un filo cortante secundario formado por una superficie de viruta y una superficie libre. La invención se relaciona además con una cabeza de cuchilla fresadora teniendo varios portacuchillas insertados en un cuerpo básico en cada uno de los cuales se encuentran soldadas unas cuchillas estando los portacuchillas en cada caso ajustable en sentido axial mediante un cuerpo de cuña y fijabíes mediante unos elementos de apriete en la cabeza de cuchillas fresadoras. La cabeza de cuchillas fresadoras precedentemente descrita se conoce en principio del documento DE 40 03 862. Las entalladuras para los portacuchillas se extienden en la cabeza de cuchilla allá descrita de la cara frontal de su cuerpo básico en paralelo a su eje rotatorio y a una distancia de la circunferencia, proyectándose los filos de las placas cortantes sólo un poco más allá de la cara frontal del cuerpo básico. Además, los ejes de las cuñas redondas que sirven en cada caso para apretar tienen una orientación oblicua relativa a los ejes del portacuchillas que porta las placas cortantes. Finalmente se prevé en cada caso todavía una cuña redonda más con tornillo diferencial para el ajuste axial de cada placa cortante y dispuesta en una entalladura que se extiende hacia dentro, en sentido radial, desde la circunferencia del cuerpo básico. Para el ajuste axial y para el apriete orientada hacia fuera, en sentido radial, se usa unas cuñas redondas geométricamente idénticas. Se resalta como ventaja de esta cabeza de cuchillas que, gracias a la posición de las entalladuras que alojan los portacuchillas en paralelo al eje rotatorio del cuerpo básico, se presentan sólo fuerzas centrífugas con orientación radial sin componente axial. Estas fuerzas pueden absorberse muy bien, porque las entalladuras no están ubicadas directamente en la periferia del cuerpo básico, sino hacia dentro, en sentido radial, a una distancia de la circunferencia. La cabeza de cuchillas, por lo tanto, es apropiada también para revoluciones por minuto extremadamente altas y las fuerzas centrífugas que se presentan entonces. Ventajosamente es posible un ajuste fino de los elementos de corte en dirección axial sin superposición de componentes radiales. Mientras, según el estado de la técnica, los cigüeñales para automóviles fueron preparados mediante rectificado, respectivamente, rectificado por cinta al mecanizado de acabado, realizándose en esto el rectificado a causa del método con el uso de sustancias de lubricación y enfriamiento, era posible sustituir el rectificado de los cigüeñales por métodos de fresado, gracias al desarrollo de herramientas apropiadas de fresar. Debido a la forma constructiva de los cigüeñales se usa un fresado-torneado ortogonal con ajuste excéntrico de la herramienta sin avance axial. La herramienta realiza en esto un desplazamiento hacia bajo qué produce la configuración de los asientos de cojinetes exclusivamente con el filo cortante secundario de la herramienta. La herramienta debe estar ajustada con relación a la pieza de trabajo de manera tal que se asegura que durante el ataque del filo secundario se cubre toda la linea de vértice del asiento de cojinete. El diámetro del asiento de cojinete por producir es producido a través de esta linea de vértice. Debido al método, las regiones en medio del filo secundario están en contacto más tiempo que otras regiones. Esto tiene la consecuencia de que el filo muestra en la región en medio un desgaste mayor que en las regiones de los extremos. Detalles adicionales sobre el fresado torneado ortogonal son descritos, por ejemplo, en el documento DE 10 2004 022 360 Al. Pero el fresado torneado ortogonal con ajuste de herramienta excéntrica sin avance axial tiene, sin embargo, una desventaja decisiva. Debido al hecho de que el filo secundario de la herramienta realiza en este método una operación de bajada, los defectos menores del filo, respectivamente, el desgaste de la herramienta, tiene de inmediato un efecto adverso sobre la forma por lograr y la calidad de superficie. Sobre todo el desgaste de herramienta que se genera con variabilidad produce desviaciones de forma anticipadas. El objetivo de la presente invención es superar las desventajas referidas; en particular se pretende encontrar una forma de cuchilla que garantiza simultáneamente un mecanizado de la pieza de trabajo con precisión de forma y también una vida útil tan larga como posible . Además es objetivo de la presente invención indicar una cabeza de cuchilla fresador apropiada para esto . El objetivo mencionado en primer lugar es logrado mediante un portacuchillas según la reivindicación 1. El portacuchillas posee inventivamente un bisel adyacente al filo cortante secundario y dispuesto en la superficie libre con una anchura de bisel que disminuye hacia fuera en cada caso hacia 0. Otras modalidades del portacuchillas están descritas en las reivindicaciones subordinadas. El objetivo se logra además con una cabeza de cuchilla fresadora según la reivindicación 10 que se caracteriza por tres portacuchillas que están dispuestos a una medida angular equidistante entre si. En los portacuchillas conocidos según el estado de la técnica, sin el bisel inventivo, se produjo un desgaste inicial grande en el centro del filo cortante, a saber en el lugar en que el filo tiene el periodo de contacto más largo con la pieza de trabajo. Las regiones ubicadas más hacia los extremos con un contacto de filo sustancialmente más corto, en contraste, mostraron un desgaste de área libre menor. Al usar el portacuchillas inventivo era posible, sin embargo, acortar claramente la región de desgaste degresivo con un desgaste de superficie libre alto inicial, de manera que el área donde se presenta el desgaste de superficie libre en forma linear fue alargada de manera correspondiente. Detalles adicionales de la invención son explicadas mediante las figuras. Se muestra: Fig. 1 una vista en perspectiva de una cabeza de cuchilla fresadora con tres portacuchillas, Fig. 2 una representación transparente de la cabeza de cuchilla fresadora según la Fig. 1, Fig. 3 una sección transversal longitudinal por una cabeza de cuchilla fresadora sin portacuchillas, Fig. 4 una vista lateral de un portacuchillas, Fig. 5 Un bosquejo de principios de la posición relativa de un portacuchillas con relación a un elemento de apriete y un cuerpo de cuña para el ajuste axial, Fig. 6 otra vista lateral del portacuchillas, Fig. 7 un detalle aumentado de la región "A", Fig. 8+9 en cada caso unas vistas aumentadas de las cuchillas según la Fig. 4 en diferentes modalidades, Fig. 10 una vista desde arriba sobre la superficie libre de la cuchilla y Fig. 11 una curva de desgaste esquemática. La cabeza de cuchilla fresadora representada en las Fig. 1 a 3 consiste esencialmente de un cuerpo 10 básico en qué tres portacuchillas 11 están soldadas con unas cuchillas 12 soldadas en cada caso. Los portacuchillas 11 están insertados en cada caso en unas perforaciones 22 dispuestas en paralelo respecto al eje 13 longitudinal (véase Fig. 3). Esencialmente en dirección radial, respectivamente, ligeramente inclinadas a ésta se encuentran perforaciones adicionales en el cuerpo 10 básico en qué se encuentran dispuestos unos cuerpos 14 de cuña que son desplazables en dirección radial mediante un tornillo de ajuste, preferentemente un tornillo de rosca doble. Según se aprecia en la Fig. 5, los cuerpos 14 de cuña poseen unas superficies 16 de cuña que se extienden oblicuamente con relación al plano radial del cuerpo básico, de manera que son desplazables con un movimiento radial del cuerpo 14 de cuña del portacuchillas 11 a lo largo de su eje longitudinal, es decir, en dirección axial. Para apretar el portacuchillas sirve el elemento 18 de apriete que está dispuesto en el centro y que posee tres superficies 19 de apriete que se apoyan en unas superficies de apriete complementarias del portacuchillas 11. El elemento 18 de apriete puede ser fijado mediante un tornillo 21 que es realizado preferentemente como tornillo de rosca doble. El elemento 18 de apriete sirve en el caso representado para fijar tres portacuchillas 11 que poseen en cada caso una superficie 20 plana. A causa de la configuración del elemento 18 de apriete y la disposición de las superficies 19 de apriete en una forma triangular se logra una alineación exacta de las cuchillas 12 y de los portacuchillas 11 a un ángulo de 120° entre si (véase Fig. 1). Cada portacuchillas 11 puede ser ajustado axialmente mediante una cuña redonda y el tornillo 15 asociado. Para la alineación paralela al eje del portacuchillas y con ello de las cuchillas sirven las perforaciones 22. La superficie 23 sirve para garantizar que no haya contacto de linea entre el portacuchillas 11 y la perforación 22. Según se muestra en la Fig. 4, el portacuchillas 11 posee también una superficie 24 inclinada cuya inclinación corresponde a la inclinación de una superficie 19 del elemento de apriete.

Como alternativa es posible usar, en lugar de las perforaciones con precisión de ajuste un anillo tensor externo en conexión con un elemento de apriete dispuesto en el centro axialmente entre los cuales es posible fijar los portacuchillas 11. El anillo tensor es atornillado o enzunchado a continuación en el cuerpo 10 básico. Algunos detalles de la presente invención son mostrados en particular en las Fig. 7, 9 y 10 que muestran unas vistas aumentadas de las cuchillas, respectivamente, de la producción de cuchillas; Fig. 8 muestra una modalidad opcional en qué la región interna y externa de filo están anguladas con relación a la región en medio del filo. El bisel 29 que sirve como bisel de desgaste previo tiene el objetivo de imitar el cuadro de desgaste característico del método en consideración de la inclinación del filo con contorno cóncavo hacia dentro necesario. De esta manera se acorta la curva de desgaste degresivo. Es como decir que se inicia desde el principio en la región de desgaste lineal. Si no se rectificaría un bisel de desgaste previo en consideración de la inclinación de filo con contorno cóncavo hacia dentro requerido, entonces se presentaría una desviación de forma ya en la región de desgaste degresivo y, por lo tanto, el fin de la vida útil a causa de la desviación de forma. Para producir la forma de cuchilla inventiva se rectifica la superficie libre de la cuchilla 25 conservando el ángulo libre o bien en forma de tejado (en el caso de radios grandes y longitudes de filo cortas) o, según se muestra en la Fig. 9, se rectifica en forma convexa con un radio R que asciende preferentemente a aproximadamente 900mm. Gracias a la configuración según la Fig. 9 se produce una distancia del punto 27 más alto de la cuchilla del punto más bajo de 4µ??. Si se rectifica en una segunda etapa un bisel 29 en la superficie 28 libre, conservando el ángulo de inclinación del filo, se produce la modalidad del bisel representada en la Fig. 10 que posee aproximadamente en el centro del filo 25 la anchura mayor de El bisel se extiende hasta los extremos del filo 25 cortante, respectivamente, hasta un lugar que termina un poco antes, desvaneciendo el bisel 29 estrechándose continuamente en ambos lados hasta una anchura de Omm. El bisel es, por lo tanto, el resultado de un corte en forma de secante de una superficie libre configurada en forma de tejado o convexa que está dispuesta a un ángulo libre de 10°. El ángulo de viruta es uniformemente de 0o. Las cuchillas 12 están rectificadas en forma cóncava a un ángulo de inclinación de 90°, respectivamente un ángulo ligeramente menor relativo al eje rotatorio de la herramienta, lo que produce la altura con un tamaño de 4µ?? del punto 27. Gracias a esta medida se logra que se produzca, en lugar de la curva de desgaste según la curva 30 en Fig. 11, que se produce en portacuchillas conocidos según el estado de la técnica, una curva 31 de desgaste con una región de desgaste lineal considerablemente más larga, habiéndose acortada la región de desgaste inicial degresivo por un periodo correspondiente . En la variante de realización representada en la Fig. 8 una parte de filo cortante secundario angulada en 5o se extiende por una anchura a de 2mm, seguida por una parte 25b de filo cortante secundario que está dispuesta verticalmente con relación al eje 26 longitudinal que está paralela al eje 13 rotatorio. En el lado interno sigue una parte 25c de filo cortante secundario que está inclinada también en 5o. Gracias a la configuración seleccionada opcionalmente en adición según la Fig. 8 de regiones externas anguladas (recorte gemela) de una cuchilla preparada con bisel de desgaste previo se retiran la región de filo interna y externa deliberadamente de la región de contacto. En el caso de las cuchillas no provistas con "recorte gemela" se presenta en estas regiones un desgaste mayor de las superficies libres. En la región en medio del filo cortante, donde se presenta a consecuencia del proceso la región de superficie libre más alta, los tres filos cortan juntos. Es como decir que se aprovecha el comportamiento de desgaste a favor de la forma de cojinete de cigüeñal convexa requerida.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Portacuchillas para la fijación en una cabeza de cuchillas fresadoras, consistiendo de una espiga en forma de vástago y una cabeza con cuchillas fijadas con soldadura teniendo un filo cortante secundario formado por una superficie de viruta y una superficie libre, caracterizado por un bisel adyacente al filo cortante secundario y dispuesta en la superficie libre con una anchura de bisel reduciéndose hacia fuera en cada caso a 0.

2. Portacuchillas según la reivindicación 1, caracterizado porque el bisel está dispuesto aproximadamente en el centro con relación al filo cortante secundario .

3. Portacuchillas según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la anchura máxima de bisel asciende a <10µ?a, preferentemente a <4µp?.

4. Portacuchillas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la anchura de bisel se reduce en ambos lados en forma continua a y/o el bisel se extiendo sobre toda la anchura del filo cortante secundario.

5. Portacuchillas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el bisel es producido mediante dos operaciones de rectificado una siguiendo a la otra, a saber, un primer rectificado de la región de la superficie libre adyacente al filo cortante a una forma convexa o a manera de teja y a continuación un rectificado plano parcial de esta región de superficie libre.

6. Portacuchillas según la reivindicación 5, caracterizado porque el radio de la región de superficie libre rectificada en forma convexa asciende a R = 900mm ± lOOmm.

7. Portacuchillas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ángulo libre asciende a 10° ± 2°.

8. Portacuchillas según la reivindicación 5, caracterizado por un filo angulado, estando una parte en medio del filo vertical con relación al eje longitudinal de la espiga y las regiones parciales de filo adyacentes a esta inclinadas a un ángulo <10°, preferentemente <5° con relación a ésta.

9. Portacuchillas según la reivindicación 8, caracterizado porque la proporción de la longitud de la región parcial de filo angulado, ubicada afuera en sentido radial, a la región parcial en medio del filo asciende a 2 : 3 y/o la proporción de la longitud de la región parcial de filo angulado, ubicada adentro en sentido radial a la región parcial del filo cortante secundario, ubicada afuera en sentido radial a 2:1.

10. Cabeza de cuchillas fresadoras comprendiendo varios portacuchillas insertados en entalladuras de un cuerpo básico en que están soldados en cada caso unas cuchillas, estando los portacuchillas axialmente ajustables en cada caso mediante un cuerpo de cuña y fijables en la cabeza de cuchilla fresadora mediante unos elementos de apriete, caracterizada por dos portacuchillas según una de las reivindicaciones 1 a 9 que están dispuestas a una medida angular equidistante entre si.