Herramienta de corte con un cabezal de corte con anclaje automático montado de forma no permanente y cabezal de corte con anclaje automático.

Una herramienta (10) de corte que tiene un eje de giro (L) alrededor del cual gira la herramienta (10) de corte enun sentido (R) de giro,

comprendiendo la herramienta (10) de corte:

un mango (14) de la herramienta que tiene un extremo (60) delantero provisto de un elemento (88) de fijaciónhembra; y

un cabezal (12) de corte con anclaje automático reemplazable provisto de un elemento (24) de fijaciónmacho;

en el cual:

el elemento (24) de fijación macho tiene una rendija (28) elástica;

el cabezal (12) de corte reemplazable está asegurado elásticamente al extremo (60) delantero del mango (14)de la herramienta mediante un ajuste por interferencia entre el elemento (24) de fijación macho y el elemento(88) de fijación hembra en zonas (100) de tope mutuo; y

en cada sección transversal de la herramienta (10) de corte tomada en perpendicular al eje de giro (L) através de las zonas (100) de tope mutuo, los perfiles de sección transversal de las zonas (100) de tope mutuocomprenden sectores curvos mutuos;

en el cual:

el cabezal (12) de corte comprende una porción (20) de corte y una porción (22) de acoplamiento del cabezalde corte que conforman una pieza individual única de una sola pieza con la porción (20) de corte;

la porción (22) de acoplamiento del cabezal de corte comprende el elemento (24) de fijación macho que seextiende en una dirección hacia atrás de la porción (20) de corte y que termina en una superficie (26) inferiordel cabezal de corte;

la rendija (28) elástica divide al elemento (24) de fijación macho en dos segmentos (30) de fijación machosque tiene cada uno una pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte que conforma una superficieperiférica limitada por la rendija (28) elástica; y

la rendija (28) elástica se abre a las paredes (32) de fijación mayores del cabezal de corte en aberturas (34)laterales y a la superficie (26) inferior del cabezal de corte en una abertura (36) inferior; y

en el cual:

las aberturas (34) laterales y la abertura (36) inferior se encuentran en extremos (38) de la abertura inferior;

caracterizado porque

los extremos (38) de la abertura inferior son contiguos a bordes delanteros en la dirección de giro derespectivos acanaladuras (18) del cabezal, pero no coincidentes con ellos.

Herramienta de corte con un cabezal de corte con anclaje automático montado de forma no permanente y cabezal de corte con anclaje automático.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una herramienta de corte de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, a un cabezal de corte con anclaje automático de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 15, y a una herramienta de corte de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 18. Dichas herramientas de corte y dicho cabezal de corte con anclaje automático son conocidos del documento US 7 306 410 B2.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la patente US 5.228.812 se explica una broca que tiene un cabezal de corte montado de forma no permanente. En una primera realización explicada en la patente US 5.228.812 la broca tiene una porción de inserto para cortar una pieza de trabajo y una porción de mango, estando la porción de inserto conectada mecánicamente de forma separable a la porción de mango. Las porciones de inserto y de mango tienen porciones que engranan entre sí que forman la conexión entre el inserto y el mango, y una rendija conformada en la porción que engrana del inserto o del mango. La porción de inserto y la porción de mango se conectan entre sí usando una fuerza elástica que es provocada por una deformación elástica al producirse movimiento mutuo de las superficies enfrentadas de la rendija en un estado de engrane de ambas porciones, por lo cual la porción de inserto se puede conectar con la porción de mango o puede fijarse a ella encajando a presión la porción de inserto en el interior de la porción de mango. En el estado conectado, el inserto está fijado al mango por fuerza de fricción entre las porciones laterales de la porción sujeta del inserto y las superficies finales interiores de porciones de sujeción del mango.

A la broca explicada en la patente US 5.228.812 a menudo se le denomina broca de tipo espada, la cual está caracterizada por una porción de inserto (es decir, la porción de corte, o cabezal de corte) que tiene una forma básicamente plana con dos superficies planas paralelas enfrentadas que está alojada en un hueco plano correspondiente conformado en el mango. La porción de inserto y la porción de mango se hacen engranar mediante el desplazamiento axial relativo de los dos componentes según se van acercando los mismos. La porción de inserto está fabricada de un material duro como por ejemplo un carburo cementado con recubrimiento superficial y el mango está fabricado de acero. Con el fin de garantizar la precisión necesaria de las superficies planas paralelas enfrentadas, dichas superficies planas se pueden rectificar. La operación de rectificado requiere dos operaciones de rectificado, una cuando se está rectificando una superficie plana, y otra cuando se está rectificando la otra superficie plana. Entre las dos operaciones de rectificado, se tiene que hacer girar 180º la porción de inserto para presentar la superficie plana no rectificada a la rueda de rectificado, lo cual puede introducir una imprecisión en el posicionamiento de la superficie plana no rectificada con respecto a la rueda de rectificado.

La patente US 7.306.410 explica una herramienta de corte giratoria, por ejemplo, una broca helicoidal, que tiene un cabezal de la herramienta fabricado de un material de corte duro, por ejemplo, carburo de tungsteno, y un mango de la herramienta fabricado de un acero para herramientas de alta velocidad u otro material metálico. El cabezal de la herramienta tiene una espiga de fijación que es coaxial con el eje de giro de la herramienta y el cual tiene la forma de un cono truncado que disminuye de sección hacia el mango de la herramienta siendo el eje de giro el eje de cono. Dos acanaladuras espirales dividen la superficie de la espiga de fijación en dos superficies generadas cónicas truncadas que quedan esencialmente diametralmente opuestas la una a la otra. El mango de la herramienta ancla el cabezal de herramienta reemplazable en su sitio sobre su extremo de sujeción entre los flancos enfrentados de dos extensiones de anclaje que sobresalen del mango de la herramienta esencialmente en la dirección axial. En la posición de anclaje, las superficies generadas cónicas de la espiga de fijación son presionadas por los flancos enfrentados de las dos extensiones de anclaje del mango de la herramienta. Los flancos interiores que están enfrentados entre sí de las extensiones de anclaje se fabrican con una forma cóncava complementaria de las superficies generadas de cono truncado convexas de la espiga de fijación, de tal manera que en la posición de fijación presionan con sus superficies completas contra las superficies generadas de cono truncado de la espiga de fijación.

En una realización de ejemplo ilustrada en la patente US 7.306.410 un tornillo de fijación para anclaje enroscado desde el lado periférico del mango de la herramienta corre a través de la espiga de fijación y las extensiones de anclaje que lo anclan en su sitio. El tornillo de fijación para anclaje no sólo representa una conexión con ajuste sin deslizamiento entre las extensiones de anclaje y la espiga de fijación, sino que también incrementa la presión de anclaje que es ejercida radialmente por las extensiones de anclaje sobre las superficies generadas de cono truncado de la espiga. En una realización de ejemplo, el tornillo de fijación para anclaje queda en el interior de una ranura, cuyo eje de giro corre diametralmente, y dicha ranura corre radialmente por el interior de la espiga de fijación y está abierta hacia el extremo cónico de la espiga de fijación. La necesidad de un tornillo de fijación para anclaje introduce una complicación extra y un tiempo de preparación de máquina mayor cuando se está asegurando el cabezal de herramienta reemplazable al mango de la herramienta.

El objeto de la presente invención es proporcionar una herramienta de corte para realizar operaciones de corte de metal que reduzca de manera significativa o elimine las desventajas antes mencionadas.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una herramienta de corte para realizar operaciones de corte de metal que no sólo reduzca de manera significativa o elimine las desventajas antes mencionadas sino que también proporcione un mayor rendimiento.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, se proporciona una herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, un cabezal de corte con anclaje automático de acuerdo con la reivindicación 15, y una herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 18.

De acuerdo con realizaciones de la presente invención se proporciona una herramienta de corte que tiene un eje de giro alrededor del cual gira en una dirección de giro la herramienta de corte. La herramienta de corte comprende un mango de la herramienta y un cabezal de corte con anclaje automático reemplazable asegurado de forma elástica al mango de la herramienta en un extremo delantero de dicho mango de la herramienta mediante un ajuste por interferencia entre un elemento de fijación macho del cabezal de corte y un elemento de fijación hembra del mango de la herramienta. Cada uno de los elementos de fijación macho y hembra está configurado para que tenga zonas de tope, haciendo tope mutuamente entre sí las zonas de tope de los dos elementos de fijación. El elemento de fijación macho tiene una rendija elástica, y en cada sección transversal de la herramienta de corte tomada perpendicular al eje de giro a través de zonas de tope mutuo entre los elementos de fijación macho y hembra los perfiles de sección transversal de las zonas de tope mutuo son sectores curvos mutuos. De acuerdo con algunas realizaciones, los sectores curvos mutuos son sectores circulares mutuos.

De acuerdo con algunas realizaciones, el cabezal de corte o el mango de la herramienta pueden estar fabricados de carburo cementado. De acuerdo con otras realizaciones, el cabezal de corte y el mango de la herramienta pueden estar fabricados ambos de carburo cementado.

De acuerdo con la herramienta de corte de la reivindicación 1 independiente, el cabezal de corte comprende una porción de corte y una porción de acoplamiento del cabezal de corte que conforman una pieza individual única de una sola pieza con la porción de corte, la porción de acoplamiento del cabezal de corte comprende el elemento de fijación macho que se extiende en una dirección hacia atrás de la porción de corte y que termina en una superficie inferior del cabezal de corte. La rendija elástica divide al elemento de fijación macho en dos segmentos de fijación machos que tienen cada uno una pared de fijación mayor del cabezal de corte que forma una superficie periférica limitada por la rendija elástica.... [Seguir leyendo]

1. Una herramienta (10) de corte que tiene un eje de giro (L) alrededor del cual gira la herramienta (10) de corte en un sentido (R) de giro, comprendiendo la herramienta (10) de corte:

un mango (14) de la herramienta que tiene un extremo (60) delantero provisto de un elemento (88) de fijación hembra; y un cabezal (12) de corte con anclaje automático reemplazable provisto de un elemento (24) de fijación macho;

en el cual:

el elemento (24) de fijación macho tiene una rendija (28) elástica; el cabezal (12) de corte reemplazable está asegurado elásticamente al extremo (60) delantero del mango (14) de la herramienta mediante un ajuste por interferencia entre el elemento (24) de fijación macho y el elemento

(88) de fijación hembra en zonas (100) de tope mutuo; y en cada sección transversal de la herramienta (10) de corte tomada en perpendicular al eje de giro (L) a través de las zonas (100) de tope mutuo, los perfiles de sección transversal de las zonas (100) de tope mutuo comprenden sectores curvos mutuos;

en el cual:

el cabezal (12) de corte comprende una porción (20) de corte y una porción (22) de acoplamiento del cabezal de corte que conforman una pieza individual única de una sola pieza con la porción (20) de corte; la porción (22) de acoplamiento del cabezal de corte comprende el elemento (24) de fijación macho que se extiende en una dirección hacia atrás de la porción (20) de corte y que termina en una superficie (26) inferior del cabezal de corte; la rendija (28) elástica divide al elemento (24) de fijación macho en dos segmentos (30) de fijación machos que tiene cada uno una pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte que conforma una superficie periférica limitada por la rendija (28) elástica; y la rendija (28) elástica se abre a las paredes (32) de fijación mayores del cabezal de corte en aberturas (34) laterales y a la superficie (26) inferior del cabezal de corte en una abertura (36) inferior; y

en el cual:

las aberturas (34) laterales y la abertura (36) inferior se encuentran en extremos (38) de la abertura inferior;

caracterizado porque los extremos (38) de la abertura inferior son contiguos a bordes delanteros en la dirección de giro de respectivos acanaladuras (18) del cabezal, pero no coincidentes con ellos.

2. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual el cabezal (12) de corte está fabricado de carburo cementado.

3. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la cual el mango (14) de la herramienta está fabricado de carburo cementado.

4. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual los sectores curvos mutuos son sectores circulares mutuos.

5. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual:

el mango (14) de la herramienta está provisto, en el extremo (60) delantero del mango de la herramienta, de una porción (62) que sobresale que tiene dos protuberancias espaciadas en la dirección de giro que se extienden hacia delante desde una superficie (66) inferior del mango de la herramienta; y la superficie (26) inferior del cabezal de corte no hace tope con la superficie (66) inferior del mango de la herramienta.

6. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual:

un elemento (50) de transmisión sobresale desde una superficie (46) delantera en la dirección de giro del cabezal (12) de corte; el elemento (50) de transmisión tiene una superficie (52) superior orientada en una dirección axialmente hacia delante, una superficie (54) de base orientada en una dirección axialmente hacia atrás, y una pared (58) de transmisión de par del cabezal de corte orientada generalmente en sentido contrario al sentido (R) de giro y situada entre las superficies superior (52) y de base (54) .

7. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 6, en la cual:

el mango (14) de la herramienta está provisto, en el extremo (60) delantero del mango de la herramienta, de una porción (62) que sobresale que tiene dos protuberancias (64) espaciadas en la dirección de giro que se extienden hacia adelante desde una superficie (66) inferior del mango de la herramienta; cada protuberancia (64) comprende una porción (68) que sobresale inferior y una porción (70) que sobresale superior; la porción (68) que sobresale inferior tiene una superficie (72) de soporte axial orientada hacia delante desde la cual se extiende la porción (70) que sobresale superior en una dirección axialmente hacia delante; la porción (70) que sobresale superior y la porción (68) que sobresale inferior forman un rebaje (68) para alojamiento del elemento de transmisión que comprende una pared (82) de transmisión del par del mango de la herramienta orientada generalmente en el sentido (R) de giro y una superficie (72) de soporte axial orientada axialmente; la pared (58) de transmisión de par del cabezal de corte hace tope con la pared (82) de transmisión del par del mango de la herramienta; y la superficie (54) de base del elemento (50) de transmisión hace tope con la superficie (72) de soporte axial proporcionando soporte axial al cabezal (12) de corte.

8. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 7, en la cual:

la porción (70) que sobresale superior comprende una superficie (80) inferior orientada generalmente hacia la superficie (72) de soporte axial; la pared (82) de transmisión del par del mango de la herramienta está situada entre la superficie (80) inferior y la superficie (72) de soporte axial; y la superficie (52) superior del elemento (50) de transmisión no hace tope con la superficie (80) inferior de la porción (70) que sobresale superior.

9. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual:

la rendija (28) elástica divide al elemento (24) de fijación macho en dos segmentos (30) de fijación machos que tienen cada uno una pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte; el elemento (88) de fijación hembra comprende dos paredes (92) de fijación del mango de la herramienta; y cada pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte hace tope con una pared (92) de fijación del mango de la herramienta correspondiente.

10. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9, en la cual:

una extremidad (106) posterior de cada pared (92) de fijación del mango de la herramienta está provista de una porción (110) achaflanada de manera que, durante el ensamblaje, el contacto de fricción inicial entre las paredes (32) de fijación mayores del cabezal de corte y las paredes (92) de fijación del mango de la herramienta comienza en un punto (108) circunferencialmente interior a lo largo de cada pared (92) de fijación del mango de la herramienta.

11. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual:

el cabezal (12) de corte tiene una acanaladura (18) del cabezal que se extiende en una dirección hacia atrás hacia el interior de una periferia del elemento (24) de fijación macho; la rendija (28) elástica divide al elemento (24) de fijación macho en dos segmentos (30) de fijación machos; cada segmento (30) de fijación macho comprende una pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte separada de una pared (32’) de fijación menor del cabezal de corte asociada por la acanaladura del cabezal (18) .

12. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 11, en la cual:

las paredes (32) de fijación mayores del cabezal de corte hacen tope con el mango (14) de la herramienta; y las paredes (32’) de fijación menores del cabezal de corte no hacen tope con el mango (14) de la herramienta.

13. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 11, en la cual:

en un segmento (30) de fijación macho dado, la pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte es mayor en una dirección circunferencial que su pared (32’) de fijación menor del cabezal de corte asociada.

14. La herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 11, en la cual:

la rendija (28) elástica comprende aberturas (34) laterales y una abertura (36) inferior que se encuentran en extremos (38) de la abertura inferior; y los extremos (38) de la abertura inferior son contiguos a bordes (112) delanteros en la dirección de giro de respectivas acanaladuras (18) del cabezal, pero no coincidentes con ellos.

15. Un cabezal (12) de corte con anclaje automático que comprende:

una porción (20) de corte; una porción (22) de acoplamiento del cabezal de corte que conforma una pieza individual única de una sola pieza con la porción (20) de corte, comprendiendo la porción (22) de acoplamiento del cabezal de corte un elemento (24) de fijación macho que se extiende en una dirección hacia atrás de la porción (20) de corte y que termina en una superficie (26) inferior del cabezal de corte; acanaladuras (18) del cabezal que se extienden en una dirección hacia atrás; y una rendija (28) elástica que divide al elemento (24) de fijación macho en dos segmentos (30) de fijación machos; caracterizado porque las acanaladuras (18) del cabezal se extienden hacia el interior de una periferia del elemento (24) de fijación macho, y cada segmento (30) de fijación macho comprende una pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte separada de una pared (32’) de fijación menor del cabezal de corte por una de las acanaladuras (18) del cabezal.

16. El cabezal de corte con anclaje automático de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual:

en un segmento (30) de fijación macho dado, la pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte es mayor en una dirección circunferencial que su pared (32’) de fijación menor del cabezal de corte asociada.

17. El cabezal de corte con anclaje automático de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual:

la rendija (28) elástica comprende aberturas (34) laterales y una abertura (36) inferior que se encuentran en extremos (38) de la abertura inferior; y los extremos (38) de la abertura inferior son contiguos a bordes (112) delanteros en la dirección de giro de acanaladuras (18) del cabezal respectivas, pero no coincidentes con ellos.

18. Una herramienta (10) de corte que tiene un eje de giro (L) alrededor del cual gira la herramienta (10) de corte en un sentido (R) de giro, comprendiendo la herramienta (10) de corte:

un mango (14) de la herramienta que tiene un extremo (60) delantero provisto de un elemento (88) de fijación hembra; y un cabezal (12) de corte con anclaje automático reemplazable provisto de un elemento (24) de fijación macho;

en el cual:

el elemento (24) de fijación macho tiene una rendija (28) elástica; el cabezal (12) de corte reemplazable está asegurado elásticamente al extremo (60) delantero del mango (14) de la herramienta mediante un ajuste por interferencia entre el elemento (24) de fijación macho y el elemento

(88) de fijación hembra en zonas (100) de tope mutuo; y en cada sección transversal de la herramienta (10) de corte tomada perpendicular al eje de giro (L) a través de las zonas (100) de tope mutuo, perfiles de sección transversal de las zonas (100) de tope mutuo comprenden sectores curvos mutuos;

en el cual:

el cabezal (20) de corte tiene una acanaladura del cabezal (18) la cual se extiende en una dirección hacia atrás; la rendija (28) elástica divide al elemento (24) de fijación macho en dos segmentos (30) de fijación macho; caracterizado porque la acanaladura del cabezal (18) se extiende hacia el interior de una periferia del elemento (24) de fijación macho, y cada segmento (30) de fijación macho comprende una pared (32) de fijación mayor del cabezal de corte separada de una pared (32’) de fijación menor del cabezal de corte por la acanaladura del cabezal (18) .

19. La herramienta (10) de corte de acuerdo con la reivindicación 18, en la cual:

las paredes (32) de fijación mayores del cabezal de corte hacen tope con el mango (14) de la herramienta; y las paredes (32’) de fijación menores del cabezal de corte no hacen tope con el mango (14) de la herramienta.