Inserto de corte tangencial y fresa.

Un inserto de corte tangencial (10, 110, 210) que comprende:

dos superficies de extremo opuestas

(12, 112, 212a, 212b), en donde cada superficie de extremo presenta una forma generalmente rectangular en una vista de extremo del inserto de corte;

cada superficie de extremo presenta cuatro esquinas, dos esquinas inferiores diagonalmente opuestas (26, 126, 226a', 226a'') y dos esquinas elevadas diagonalmente opuestas (24, 124, 224a', 224a''), en donde las esquinas inferiores (26, 126, 226a', 226a'') están más cerca de un plano medio (M) del inserto de corte que las esquinas elevadas (24, 124, 224a', 224a''), en donde el plano medio (M) se ubica entre las superficies de extremo opuestas; una superficie lateral periférica (14, 114, 214) que se extiende entre las dos superficies de extremo opuestas, en donde la superficie lateral periférica comprende dos superficies laterales mayores opuestas (18, 118, 218a, 218b) conectadas con dos superficies laterales menores opuestas (16, 116, 216a, 216b);

una perforación completa (23) que se extiende entre las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) y que presenta un eje de perforación (B);

un canto de corte periférico (40, 140, 240) formado en la intersección de cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) y la superficie lateral periférica (14, 114, 214), en donde cada canto de corte periférico (40, 140) incluye cantos de corte mayores (42, 142, 242) formados en la intersección de las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) con una superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b); un plano mayor (P2) ubicado entre las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) y perpendicular al plano medio (M);

un plano menor (P1) ubicado entre las superficies laterales menores (16, 116, 216a, 216b) y perpendicular a tanto el plano medio (M) como el plano mayor (P2); en donde:

cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) comprende una primera y segunda superficie de tope (28a', 28b', 128a', 128b', 228a', 228b', 278a', 278b') que: (a) se ubican en lados opuestos del plano menor (P1) y (b) están separadas una de la otra;

la primera superficie de tope (28a', 128a', 228a', 278a') comprende una primera región de tope (28a', 128a', 228a', 278a'), que se ubica en un primer lado del plano mayor (P2); la segunda superficie de tope (28b', 128b', 228b', 278b') comprende una segunda región de tope (28b', 128b', 228b', 278b'), que también se ubica en el primer lado del plano mayor (P2);

caracterizado porque:

en cada sección transversal del inserto de corte que (a) se toma en un plano paralelo al plano menor (P1), y (b) pasa a través de la primera región de tope (28a', 128a', 228a', 278a') de determinada superficie de extremo (12, 112, 212a), la primera región de tope (28a', 128a', 228a', 278a') se inclina en una primera dirección en relación con dicho plano mayor (P2); y En cada sección transversal del inserto de corte que (a) se toma en un plano paralelo al plano menor (P1), y (b) pasa a través de la segunda región de tope (28b', 128b', 228b', 278b') de la mencionada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b), la segunda región de tope (28b', 128b', 228b', 278b') se inclina en una segunda dirección en relación con dicho plano mayor (P2), en donde la segunda dirección es contraria a la primera dirección.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/030936.

Solicitante: INGERSOLL CUTTING TOOL COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 845 SOUTH LYFORD ROAD ROCKFORD, IL 61108-2749 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: JOHNSON,WILLIAM BENNETT, VOGELER,NEIL A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > FRESADO (brochado B23D; para la fabricación de engranajes... > Herramientas de fresado (para tallar dientes de engranaje... > B23C5/20 (con elementos cortantes o dientes amovibles)

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Fragmento de la descripción:

Inserto de corte tangencial y fresa CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con un Inserto de corte indexable tangencial según el preámbulo de la reivindicación 1 o 6.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los insertos de corte tangenciales, que también se conocen como insertos de corte de canto u horizontales, se orientan en un porta-insertos de tal manera que durante una operación de corte en una pieza de trabajo las fuerzas de corte se dirigen a lo largo de una dimensión mayor (más gruesa) del inserto de corte. Una ventaja de este diseño es que el inserto de corte puede soportar fuerzas de corte mayores que cuando se orienta de tal manera que las fuerzas de corte se dirigen a lo largo de una dimensión menor (más estrecha) del inserto de corte.

En el documento EP 769 341 se describe una fresa frontal que emplea un inserto de corte tangencial indexable de dos caras con una forma de prisma con dos superficies de inclinación opuestas generalmente rectangulares conectadas por superficies laterales. El inserto de corte presenta una geometría básica "negativa" y, por ende, con el fin de proporcionar el espacio libre necesario entre el inserto de corte y la pieza de trabajo, cuando se monta en una fresa frontal, el inserto de corte se orienta con un ángulo de inclinación axial negativo. No obstante, los ángulos de inclinación axiales negativos presentan desventajas; por ejemplo, se ha descubierto que presentan deficiencias en cuanto a eficiencia de corte en aplicaciones con dificultades para mecanizar materiales.

En el documento US 5.333.972 se describe un inserto de corte tangencial indexable de dos caras para un cabezal de herramienta de perforación. El inserto presenta en cada extremo una isla plana saliente. Cada canto de corte alargado se inclina en un ángulo de 3o en relación con la isla plana saliente, definiendo un "ángulo de inclinación axial de inserto". Hacia atrás de cada canto de corte hay una superficie de apoyo en descenso que se une con una superficie de ángulo de incidencia en aumento con el fin de formar una muesca rompevirutas. Cada superficie de ángulo de incidencia en aumento se extiende de la correspondiente superficie de apoyo en descenso a una isla adyacente, o bien en el extremo superior o bien en el extremo inferior del inserto de corte. El inserto de corte es a derechas o a izquierdas. Se fabrica a derechas y, cuando se da vuelta, se vuelve a izquierdas. Se apreciará que la magnitud del ángulo de inclinación axial de inserto es limitada por cuestiones prácticas. Todo incremento en el ángulo de inclinación axial de inserto conducirá a un incremento en la extensión "vertical" de la superficie de ángulo de incidencia en aumento (véase la Figura 3 del documento US 5.333.972) que tendrá un efecto negativo en la formación y evacuación de viruta.

En el documento WO 96/35536 se describe un inserto de corte tangencial indexable de dos caras que, cuando se monta en una fresa frontal, presenta un ángulo de inclinación axial positivo, incluso cuando se provee el espacio libre necesario entre el inserto de corte y la pieza de trabajo. Este inserto de corte presenta dos cantos de corte periféricos para una fresa frontal a derechas y dos cantos de corte periféricos para una fresa frontal a izquierdas. En una vista lateral (véase la Figura 9) la forma del inserto de corte es generalmente romboidal. Los cantos de corte principales 1 de cada superficie de extremo son paralelos (véase también las Figuras 7 y 8) entre sí y con respecto a un miembro de tope saliente en una ubicación central 12. El inserto de corte se sujeta en una cavidad de inserto con el miembro de tope de una superficie de extremo no operativa y una superficie de incidencia no operativa adyacente que hace tope con respectivas superficies de apoyo de la cavidad de inserto. El miembro de tope de la superficie de extremo no operativa y la superficie de incidencia no operativa adyacente se unen en una esquina de montaje de ángulo agudo. Con el fin de modificar el ángulo de inclinación axial del canto de corte operativo, o bien debe rotarse la cavidad de inserto, o bien debe emplearse un inserto de corte con una esquina de montaje con un ángulo de montaje diferente. En cualquier caso, debe emplearse una fresa diferente. Más aún, los ángulos de inclinación axial y de incidencia son interdependientes y cualquier modificación en el ángulo de incidencia axial conduce a una modificación correspondiente en el ángulo de incidencia, que no siempre se desea.

Se describe en el documento WO 3/11655 un inserto de corte tangencial indexable de dos caras que presenta dos superficies de extremo opuestas idénticas con dos superficies laterales mayores opuestas idénticas y dos superficies laterales menores opuestas idénticas que se extienden entre ellas. Cada superficie de extremo presenta un borde periférico con cantos de corte y cuatro esquinas de las cuales dos descienden y dos se elevan. El inserto de corte presenta cuatro cantos de corte principales, para determinada dirección de rotación de la fresa, cada canto de corte principal con un ángulo de inclinación axial positivo cuando se monta como un canto de corte operativo en una fresa. Cada superficie de extremo presenta al menos un miembro de tope saliente con al menos una superficie de tope saliente, en donde en una vista lateral de cualquier superficie lateral mayor, al menos una superficie de tope saliente es cóncava. Los lados del miembro de tope saliente forman deflectores de viruta. El miembro de tope saliente se ubica de tal manera como para minimizar los efectos negativos sobre la formación y evacuación de viruta.

En un intento de minimizar aún más los efectos negativos del miembro de tope sobre la formación y evacuación de viruta, se describe en el documento WO 24/5283 un inserto de corte tangencial indexable de dos caras similar al descrito en WO 3/11655 pero con un miembro de tope con forma diferente. La forma del miembro de tope en cada

extremo del inserto de corte descrito en WO 24/5283 es tal que en cada sección transversal del Inserto de corte tomada en un plano paralelo al plano menor del Inserto de corte, la superficie de tope está más cerca del plano medio que de una sección principal respectiva de un canto de corte mayor. Pese a la mejora lograda por este inserto de corte, el miembro de tope aún presenta un deflector de viruta para virutas que en determinadas circunstancias pueden tener un efecto negativo sobre la formación y evacuación de viruta, dependiendo de las condiciones de corte.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un inserto de corte tangencial según se define en la reivindicación 1 o 6. Se definen otras realizaciones más preferidas en las características de las reivindicaciones dependientes 2-5, 7-14.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para una mejor comprensión, la presente invención se describirá a continuación, a modo de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos en donde:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un inserto de corte derecho según la presente invención.

La Figura 2 es una primera vista lateral del inserto de corte de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista transversal del inserto de corte tomada a lo largo de la línea lll-lll de la Figura 2.

La Figura 4 es una vista de extremo aumentada del inserto de corte mostrado en la Figura 1.

La Figura 5 es una segunda vista lateral del inserto de corte mostrado en la Figura 1.

La Figura 6 es una vista transversal del inserto de corte tomada a lo largo de la línea VI-VI de la Figura 5.

La Figura 7A es una vista transversal parcial del inserto de corte tomada a lo largo de la línea VIIA-VIIA de la Figura 4.

La Figura 7B es una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un inserto de corte tangencial (1, 11, 21) que comprende:

dos superficies de extremo opuestas (12, 112, 212a, 212b), en donde cada superficie de extremo presenta una forma generalmente rectangular en una vista de extremo del inserto de corte;

cada superficie de extremo presenta cuatro esquinas, dos esquinas inferiores diagonalmente opuestas (26, 126, 226a, 226a") y dos esquinas elevadas diagonalmente opuestas (24, 124, 224a, 224a"), en donde las esquinas inferiores (26, 126, 226a, 226a") están más cerca de un plano medio (M) del inserto de corte que las esquinas elevadas (24, 124, 224a, 224a"), en donde el plano medio (M) se ubica entre las superficies de extremo opuestas;

una superficie lateral periférica (14, 114, 214) que se extiende entre las dos superficies de extremo opuestas, en donde la superficie lateral periférica comprende dos superficies laterales mayores opuestas (18, 118, 218a, 218b) conectadas con dos superficies laterales menores opuestas (16, 116, 216a, 216b); una perforación completa (23) que se extiende entre las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) y que presenta un eje de perforación (B);

un canto de corte periférico (4, 14, 24) formado en la intersección de cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) y la superficie lateral periférica (14, 114, 214), en donde cada canto de corte periférico (4, 14) incluye cantos de corte mayores (42, 142, 242) formados en la intersección de las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) con una superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b);

un plano mayor (P2) ubicado entre las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) y perpendicular al plano medio (M);

un plano menor (P1) ubicado entre las superficies laterales menores (16, 116, 216a, 216b) y perpendicular a tanto el plano medio (M) como el plano mayor (P2); en donde:

cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) comprende una primera y segunda superficie de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b) que: (a) se ubican en lados opuestos del plano menor (P1) y (b) están separadas una de la otra;

la primera superficie de tope (28a, 128a, 228a, 278a) comprende una primera región de tope (28a, 128a, 228a, 278a), que se ubica en un primer lado del plano mayor (P2);

la segunda superficie de tope (28b, 128b, 228b, 278b) comprende una segunda región de tope (28b, 128b, 228b, 278b), que también se ubica en el primer lado del plano mayor (P2); caracterizado porque:

en cada sección transversal del inserto de corte que (a) se toma en un plano paralelo al plano menor (P1), y (b) pasa a través de la primera región de tope (28a, 128a, 228a, 278a) de determinada superficie de extremo (12, 112, 212a), la primera región de tope (28a, 128a, 228a, 278a) se inclina en una primera dirección en relación con dicho plano mayor (P2); y En cada sección transversal del inserto de corte que (a) se toma en un plano paralelo al plano menor (P1), y (b) pasa a través de la segunda región de tope (28b, 128b, 228b, 278b) de la mencionada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b), la segunda región de tope (28b, 128b, 228b, 278b) se inclina en una segunda dirección en relación con dicho plano mayor (P2), en donde la segunda dirección es contraria a la primera dirección.

2. El inserto de corte tangencial (1, 11,21) según la reivindicación 1, en donde la primera y segunda región de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b) no sobresalen con respecto a las regiones circundantes de la superficie de extremo.

3. El inserto de corte tangencial (1, 11, 21) según la reivindicación 2, en donde en cada sección transversal del inserto de corte tomada (14) en un plano paralelo al plano menor (P1), la superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) presenta un perfil de fluida variación.

4. El inserto de corte tangencial (1, 11) según la reivindicación 1, en donde:

las superficies de extremo (12, 112) son idénticas; las dos superficies laterales mayores (18, 118) son idénticas; las dos superficies laterales menores (16, 116) son idénticas; y el inserto de corte es un inserto de corte a izquierdas o a derechas.

5. El inserto de corte tangencial (21) según la reivindicación 1, en donde:

las superficies de extremo (212a, 212b) no son idénticas; y el inserto de corte es un inserto de corte ambidiestro.

6. Un inserto de corte tangencial (1, 11, 21) que comprende:

dos superficies de extremo opuestas (12, 112, 212a, 212b), en donde cada superficie de extremo presenta una forma generalmente rectangular en una vista de extremo del Inserto de corte;

cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) presenta cuatro esquinas, dos esquinas inferiores diagonalmente opuestas (24, 124, 224a, 224a") y dos esquinas elevadas diagonalmente opuestas (26, 126, 226a, 226a"), en donde las esquinas inferiores están más cerca de un plano medio M del inserto de corte que las esquinas elevadas, en donde el plano medio M está ubicado entre las superficies de extremo opuestas; una superficie lateral periférica (14, 114, 214) que se extiende entre las dos superficies de extremo opuestas (12, 112, 212a, 212b), en donde la superficie lateral periférica comprende dos superficies laterales mayores opuestas (18, 118, 218a, 218b) conectadas a dos superficies laterales menores opuestas (16, 116, 216a, 216b);

una perforación completa (23) que se extiende entre las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) y que presenta un eje de perforación (B);

un canto de corte periférico (4, 14) formado en la Intersección de cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) y la superficie lateral periférica (14, 114, 214), en donde cada canto de corte periférico incluye cantos de corte mayores (42, 142, 242) formados en la Intersección de las superficies laterales mayores (18, 118, 218a, 218b) con una superficie de extremo;

un plano mayor (P2) ubicado entre las superficies laterales mayores y perpendicular al plano medio (M); un plano menor (P1) ubicado entre las superficies laterales menores y perpendicular a tanto el plano medio (M) como el plano mayor (P2); en donde:

cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) comprende una primera y segunda superficie de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b) que: (a) se ubican en lados opuestos del plano menor (P1) y (b) están separadas una de la otra;

la primera superficie de tope (28a, 128a, 228a, 278a) comprende una primera región de tope (28a, 128a, 228a, 278a), que se ubica en un primeriado del plano mayor(P2);

la segunda superficie de tope (28b, 128b, 228b, 278b) comprende una segunda reglón de tope (28b, 128b, 228b, 278b), que también se ubica en el primer lado del plano mayor (P2); caracterizado porque:

ni la primera ni la segunda reglón de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b) sobresalen en relación con las reglones circundantes de la superficie de extremo; y en cada sección transversal del inserto de corte (1, 11, 21) tomada en un plano paralelo al plano menor (P1), cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) presenta un perfil de fluida variación.

7. El inserto de corte tangencial (1, 11, 21) según las reivindicaciones 1 o 6, en donde cada superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) también comprende:

una tercera región de tope (28b", 128b", 228b", 278b") ubicada en el mismo lado del plano menor (P1) que la primera región de tope; y

una cuarta región de tope (28a", 128a", 228a", 278a") ubicada en el mismo lado del plano menor (P1) que la segunda región de tope;

la tercera y cuarta reglón de tope (28b", 28a", 128b", 128a", 228b", 228a", 278b", 278a") se encuentran ambas en un segundo lado del plano mayor (P2) y están separadas entre sí.

8. El inserto de corte tangencial según la reivindicación 7, en donde:

todas las cuatro reglones de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b, 28b", 28a", 128b", 128a", 228b", 228a", 278b", 278a") son planas y ninguna de las cuatro regiones de tope es paralela al plano

medio (M).

9. El inserto de corte tangencial según la reivindicación 7 en referencia a la reivindicación 2, en donde ninguna de las cuatro regiones de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b, 28b", 28a", 128b", 128a", 228b", 228a", 278b", 278a") sobresale en relación con las regiones circundantes de la superficie de extremo.

1. El inserto de corte tangencial según la reivindicación 7, en donde:

la tercera región de tope (28b", 128b", 228b", 278b") está separada de la primera región de tope (28a, 128a, 228a, 278a); y

la cuarta región de tope (28a", 128a", 228a", 278a") está separada de la segunda región de tope (28b, 128b, 228b, 278b).

11. Una fresa (5) que comprende:

un cuerpo de corte (52) que comprende al menos una cavidad de inserto (54, 154, 254) con un lado adyacente (58, 158, 258) y muros traseros (6, 16, 26) generalmente en forma transversal a una base de cavidad (62,

162, 262), en donde el muro lateral comprende una superficie de ubicación axial (58, 158, 258), en donde el muro trasero (6, 16, 26) presenta dos superficies de ubicación tangencial (66a, 66b, 166a, 166b, 266a, 266b), en donde una primera superficie de ubicación tangencial (66b, 166b, 266b) es próxima a la superficie de ubicación axial y una segunda superficie de ubicación tangencial (66a, 166a, 266a) es distal a la superficie de ubicación axial; y

un inserto de corte tangencial (1, 11, 21) según la reivindicación 1 o 6 asentado en al menos una cavidad de inserto (54, 154, 254).

12. La fresa según la reivindicación 11, en donde:

la superficie de ubicación axial (58, 158, 258) limita con una superficie lateral menor (16, 116, 216a, 216b) del inserto de corte, y

las dos superficies de ubicación tangencial (66a, 66b, 166a, 166b, 266a, 266b) limitan con la primera y segunda región de tope (28a, 28b, 128a, 128b, 228a, 228b, 278a, 278b) formadas en una superficie de extremo (12, 112, 212a, 212b) del inserto de corte.

13. La fresa según la reivindicación 12, en donde la primera y segunda superficie de ubicación tangencial (66a, 66b, 166a, 166b, 266a, 266b) presentan una inclinación opuesta.

14. La fresa según la reivindicación 3, en donde el muro lateral (58, 158, 258) y el muro trasero (6, 16, 26) de la base de cavidad (62, 162, 262) forman entre sí un ángulo obtuso.