Herramienta de generación de roscas con transición de arista.

Macho de roscar,

a) en cuyo perímetro están dispuestos dientes de corte (3) con respectivamente un extremo delantero (4) y un extremo trasero (5),

b) en que el extremo delantero (4) de cada diente (3) forma entre al menos una superficie de ataque (6, 6a) con al menos un ángulo de ataque (γ, γ1) y al menos una superficie libre (7, 7a) con al menos un ángulo libre (α, α1) al menos una cuña (8) con al menos una arista de cuña (9, 9a) y con al menos un ángulo de cuña (β, β1),

c) en que la o al menos una arista de cuña (9, 9a) forma un filo perimetral del macho de roscar (2), y

d) en que el o al menos un ángulo de cuña (ß) está aumentado en y/o cerca de la arista de cuña (9, 9a) asociada mediante la conformación de una transición de arista (10) entre la superficie de ataque (6) y la superficie libre (7), caracterizado

e) porque la o al menos una transición de arista (10) tiene por segmentos una o varias curvaturas,

f) y porque la transición de arista, que tiene por segmentos una o varias curvaturas, está conformada de forma recta en al menos una zona parcial (16).

Herramienta de generación de roscas con transición de arista

La invención se refiere a un macho de roscar conforme al preámbulo de la reivindicación 1. Un macho de roscar asi es conocido a partir del documento EP 1500454 A1.

En machos de roscar de este tipo sobre el perímetro de la herramienta están dispuestos dientes de corte con un extremo delantero y uno trasero en una dirección de giro prevista. El extremo delantero de cada diente de corte forma entre una superficie de ataque con un ángulo de ataque y y una superficie libre con un ángulo libre a, una cuña con una arista de cuña y con un ángulo de cuña (3. La arista de cuña forma un filo perimetral (también: arista de corte perimetral) del macho de roscar.

La geometría de filo previamente descrita y los conceptos empleados son explicados a continuación con ayuda de la figura 1. La figura 1 representa un macho de roscar 2 conocido para la mecanización de piezas de trabajo por arranque de virutas, y concretamente una sección transversal perpendicular a un eje longitudinal o respectivamente eje de giro A del macho de roscar 2. Pueden reconocerse cuatro dientes de corte 3 dispuestos sobre el perímetro de la herramienta, respectivamente con un extremo 4 delantero según una dirección de giro D y con un extremo 5 trasero. En un diente de corte 3 están Indicados los ángulos previamente citados, un ángulo de ataque y entre una superficie de ataque 6 en el extremo delantero de diente 4 y el radio R del macho de roscar (recta perpendicular al eje longitudinal A del macho de roscar, que corta el eje longitudinal A del macho de roscar y una arista de cuña 9, véase abajo), un ángulo libre a entre una superficie libre 7 dirigida hacia el extremo trasero de diente 5 y una perpendicular S al radio R del macho de roscar (a esta perpendicular S le corresponde una superficie tangencial en la superficie de pieza de trabajo mecanizada por el diente de corte, y correspondientemente el radio R corresponde a una perpendicular a la superficie de pieza de trabajo mecanizada por el diente de corte) así como un ángulo de cuña (3 entre la superficie de ataque 6 y la superficie libre 7. La superficie de ataque 6 y la superficie libre 7 limitan entre sí una cuña 8, cuya arista de cuña 9 forma un filo perimetral 9 o respectivamente una arista de corte perimetral 9 del diente 3.

La suma del ángulo de ataque y, el ángulo de cuña (3 y el ángulo libre a es siempre de 90°. Correspondientemente a ello, el ángulo de ataque y es positivo para una Inclinación (vista en dirección al filo perimetral 9) de la superficie de ataque 6 respecto al radio R en la dirección de giro D y negativo para una inclinación contra la dirección de giro D.

En los machos de roscar conocidos, existe en particular para velocidades de corte altas el riesgo de daños en el filo perimetral y con ello de un desgaste elevado de la herramienta, reduciéndose la vida útil de la herramienta.

A partir del documento US 6 105 467 es conocida una herramienta en la que la arista de corte está despuntada por redondeo.

Constituye la tarea de la invención proporcionar un nuevo macho de roscar para la mecanización de piezas de trabajo por arranque de virutas, en el que las desventajas previamente citadas se superen al menos parcialmente o al menos se reduzcan.

Esta tarea es resuelta con las características de la reivindicación 1. Estructuraciones y perfeccionamientos ventajosos resultan de las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1.

Conforme a la invención, sobre el perímetro del macho de roscar para la mecanización de piezas de trabajo por arranque de virutas están dispuestos dientes de corte con respectivamente un extremo delantero y un extremo trasero. El extremo delantero de cada diente forma entre al menos una superficie de ataque con al menos un ángulo de ataque y al menos una superficie libre con al menos un ángulo libre al menos una cuña con al menos una arista de cuña y con al menos un ángulo de cuña. La o al menos una arista de cuña forma un filo perimetral (también: arista de corte perimetral, filo exterior) del macho de roscar.

Además, la invención prevé que el o al menos un ángulo de cuña esté aumentado, en y/o cerca de la arista de cuña asociada, por la conformación de una transición de arista entre la superficie de ataque y la superficie libre. En otras palabras: el filo perimetral está suavizado por la transición de arista. La superficie de ataque y la superficie libre no inciden directamente una sobre otra en la arista, sino que más bien está formada entre ellas una transición de arista. La transición de arista puede designarse también como superficie de transición o zona de transición. Siendo precisos, la arista de cuña en el macho de roscar conforme a la invención es ya sólo una arista teórica de cuña, ya que está sustituida por la transición de arista. Expresado de otro modo, con ello el ángulo de cuña está aumentado en la zona de la transición de arista en comparación con las zonas de diente adyacentes.

Debido a esta conformación, en y/o cerca de la arista (teórica) de cuña (alternativamente puede hablarse también de la zona de transición de arista, ya que ésta sustituye a la arista de cuña) el ángulo de ataque y/o el ángulo libre están reducidos. Esto resulta directamente de que la suma de ángulo de ataque, ángulo de cuña y ángulo libre es igual a 90°. Dado el caso, el ángulo de ataque y/o el ángulo libre toman valores negativos.

Conforme a la reivindicación 1, la invención prevé además que la o al menos una transición de arista, en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal del macho de roscar, o también en otro plano de corte, por ejemplo en una forma espiral o corte de pelado o corte frontal, tenga por segmentos una o varias curvaturas.

Además, la invención prevé que la transición de arista previamente citada, en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal, esté conformada de forma recta en una o varias zonas parciales arbitrarias.

Las ventajas de esta invención estriban en particular en que se reduce el desgaste de la herramienta en el filo perimetral y con ello aumenta la vida útil de la herramienta. La nueva geometría de filo propuesta tiene también efectos ventajosos sobre la formación de virutas y sobre la retirada de virutas.

La o al menos una arista de cuña puede estar conformada en la zona de cabeza de diente del diente de corte asociado. Es sin embargo también posible que la o al menos una arista de cuña esté conformada en al menos un flanco de diente del diente de corte asociado.

Para todas las formas de realización es válido que la transición de arista, en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal, puede tener en conjunto o al menos parcialmente una curvatura cóncava y/o una curvatura convexa.

Preferentemente, la curvatura o al menos una de las curvaturas tiene al menos por segmentos un radio de curvatura constante. Alternativa o adicionalmente puede estar previsto que la curvatura o al menos una de las curvaturas tenga al menos por segmentos un radio de curvatura que varía continuamente.

Un perfeccionamiento conveniente prevé que el radio de curvatura de la curvatura o los radios de curvatura de las curvaturas sean entre un 0% y un 40% de la altura de diente (también: altura de perfil), en particular entre un 0,02% y un 35% de la altura de diente. La altura de diente o altura de perfil es aquí la diferencia entre la distancia radial de la arista de cuña respecto al eje longitudinal del macho de roscar y la distancia radial del perímetro del núcleo del macho de roscar, sobre el que se asienta el diente, respecto al eje longitudinal del macho de roscar. En otras palabras: la altura radial del diente sobre el núcleo compacto del macho de roscar. Alturas de diente típicas están en el intervalo de 0,4 mm a 4 mm.

Una variante de realización prevé que la transición de arista, en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal, tenga en conjunto o al menos parcialmente partiendo de la superficie de ataque o de la superficie libre una curvatura en forma de trompeta. Una forma de trompeta es una forma que tiene un radio de curvatura que varía continuamente, correspondiente a la forma exterior de una trompeta en dirección a la abertura de la trompeta.

Correspondientemente a un perfeccionamiento del macho de roscar, la transición de arista tiene, en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal... [Seguir leyendo]

1. Macho de roscar,

a) en cuyo perímetro están dispuestos dientes de corte (3) con respectivamente un extremo delantero (4) y un extremo trasero (5),

b) en que el extremo delantero (4) de cada diente (3) forma entre al menos una superficie de ataque (6, 6a) con al menos un ángulo de ataque (y, y1) y al menos una superficie libre (7, 7a) con al menos un ángulo libre (a, a1) al menos una cuña (8) con al menos una arista de cuña (9, 9a) y con al menos un ángulo de cuña (p, (31),

c) en que la o al menos una arista de cuña (9, 9a) forma un filo perimetral del macho de roscar (2), y

d) en que el o al menos un ángulo de cuña (P) está aumentado en y/o cerca de la arista de cuña (9, 9a) asociada mediante la conformación de una transición de arista (10) entre la superficie de ataque (6) y la superficie libre (7), caracterizado

e) porque la o al menos una transición de arista (10) tiene por segmentos una o varias curvaturas,

f) y porque la transición de arista, que tiene por segmentos una o varias curvaturas, está conformada de forma recta en al menos una zona parcial (16).

2. Macho de roscar según la reivindicación 1, caracterizado porque

la transición de arista (10), en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal (A) del macho de roscar (2), tiene adyacentemente a la superficie de ataque (6) y a la superficie libre (7) una curvatura (14, 15) y está conformada de forma recta (16) entre las curvaturas (14, 15).

3. Macho de roscar según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque

la o al menos una arista de cuña está conformada en la zona de cabeza de diente y/o en al menos un flanco de diente del diente de corte asociado.

4. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

la transición de arista (10), en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal (A) del macho de roscar (2), tiene en conjunto o al menos parcialmente una curvatura (18) cóncava y/o convexa.

5. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado

porque la curvatura o al menos una de las curvaturas tiene al menos por segmentos un radio de curvatura

constante, y/o

porque la curvatura o al menos una de las curvaturas tiene al menos por segmentos un radio de curvatura que varía continuamente, y/o

porque el radio de curvatura de la curvatura o los radios de curvatura de las curvaturas son entre un 0% y un 40% de la altura de diente, en particular entre un 0,02% y un 35% de la altura de diente, y/o

porque la sección transversal de la transición de arista (10) tiene en conjunto o al menos parcialmente partiendo de la superficie de ataque (6) o de la superficie libre (7) una curvatura en forma de trompeta.

6. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

la transición de arista (10), en particular en una sección transversal, preferentemente en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal (A) del macho de roscar (2), tiene adyacentemente a la superficie de ataque (6) una primera curvatura (14) y/o una segunda curvatura (15).

7. Macho de roscar según la reivindicación 6, caracterizado porque

la primera curvatura (14) tiene un primer radio de curvatura constante y la segunda curvatura (15) tiene un segundo radio de curvatura (15) constante, en que el primer radio de curvatura coincide con el segundo radio de curvatura o el primer radio de curvatura es mayor que el segundo radio de curvatura o el primer radio de curvatura es menor que el segundo radio de curvatura.

8. Macho de roscar (2) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

la transición de arista (10) tiene al menos dos planos (11, 12, 13) inclinados uno respecto a otro y respecto a la superficie de ataque (6) y a la superficie libre (7).

9. Macho de roscar según la reivindicación 8, caracterizado

porque la transición de arista (10) tiene tres planos (11, 12, 13) inclinados uno respecto a otro y respecto a la superficie de ataque (6) y a la superficie libre (7), y/o

porque los planos (11, 12, 13) inclinados uno respecto a otro de la transición de arista (10) están conformados de forma recta en la sección transversal perpendicular al eje longitudinal del macho de roscar (2).

10. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

el ángulo de ataque (y) y/o el ángulo libre (a) está reducido en la zona de la transición de arista (10).

11. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

el ángulo de ataque (y) es negativo en un primer plano (11), adyacente a la superficie de ataque (6), de la transición de arista (10).

12. Macho de roscar según la reivindicación 11, caracterizado porque

el ángulo de ataque (y) en un segundo plano (12), adyacente al primer plano (11), de la transición de arista (10) es menor que en el primer plano (11).

13. Macho de roscar según la reivindicación 12, caracterizado porque

el ángulo de ataque (y) en un tercer plano (13), adyacente al segundo plano (12), de la transición de arista (10) es menor que en el segundo plano (12).

14. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

la transición de arista (10) se extiende sobre un 1% a un 40% de la altura de diente, en particular sobre un 5% a un 35% de la altura de diente.

15. Macho de roscar según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el ángulo de cuña o la transición de arista varía en diferentes aristas de cuña de un diente o de varios dientes y/o a lo largo de al menos una arista de cuña y/o varía en diferentes dientes en correspondientes aristas de cuña, en particular es diferente en una zona de iniciación de corte o de comienzo que en una zona de perfil pleno.