Inserto de corte y herramienta de corte.

Un inserto de corte (1) que comprende:

superficies opuestas superior (3) e inferior (5);

una superficie lateral periférica (7) que se extiende entre las superficies superior (3) e inferior (5), comprendiendo la superficie lateral periférica (7) unas superficies laterales primeras (11) opuestas que están unidas a unas superficies laterales segundas (13) opuestas, comprendiendo cada una de las superficies laterales primeras (11) y cada una de las superficies laterales segundas (13) al menos una parte superficial de apoyo (21, 23) adecuada para dar asiento al inserto de corte;

un borde periférico superior (9) formado entre la superficie lateral periférica (7) y la superficie superior (3), comprendiendo el borde periférico superior (9):

unos bordes primeros (15) opuestos en la intersección de las superficies laterales primeras (11) con la superficie superior (3);

unos bordes segundos (17) opuestos en la intersección de las superficies laterales segundas (13) con la superficie superior (3), extendiéndose los dos bordes primeros (15) opuestos de forma transversal con respecto a los dos bordes segundos (17) opuestos;

un primer par de primeros bordes de esquina (19) diagonalmente opuestos, estando definido cada primer borde de esquina (19) entre un extremo delantero (15l) de un borde primero (15) y un borde segundo (17) asociado; y

un segundo par de segundos bordes de esquina (25) diagonalmente opuestos, estando definido cada segundo borde de esquina (25) entre un extremo trasero (15t) del borde primero (15) y un borde segundo (17) adyacente;

un eje de simetría (S) que se extiende a través de las superficies opuestas superior (3) e inferior (5), alrededor del cual el inserto tiene una simetría rotativa de 180º;

un primer eje (A) perpendicular al eje de simetría (S) y que se extiende en general de forma paralela a los bordes primeros (15) en una vista superior o inferior del inserto de corte (1);

un segundo eje (B) perpendicular tanto al eje de simetría (S) como al primer eje (A), extendiéndose el segundo eje (B) de forma paralela a las superficies laterales segundas y siendo transversal con respecto a las superficies laterales primeras;

caracterizado por que

en una vista superior del inserto de corte, con respecto a una línea imaginaria tangente al borde primero A' - A' que es paralela al primer eje (A) y contiene a un punto de tangencia de borde primero (519) del borde primero (15) próximo a un primer borde de esquina (19) asociado, cada borde primero (15) converge hacia dentro según un primer ángulo (α) hacia el primer eje (A) y en una dirección de un segundo borde de esquina (25) asociado;

y

cada una de al menos una de las partes superficiales de apoyo (21, 23) está separada de su borde primero o segundo (15, 17) asociado y tiene una orientación que es independiente de la orientación de su dicho borde primero o segundo (15, 17) asociado.

Inserto de corte y herramienta de corte CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un inserto de corte según el preámbulo de la reivindicación 1 y a una herramienta de corte que comprende una combinación de un portador y una o más de tales inserciones de corte. Se conoce un inserto de corte a modo de ejemplo del documento de patente DE-A1-152963.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la técnica se conocen inserciones de corte y portadores para tales inserciones de corte, en particular para el corte de metal. Tales inserciones de corte y portadores, también conocidos como herramientas de corte, se utilizan comúnmente en operaciones rotativas de corte tales como el taladrado, fresado y similares.

Por ejemplo, se conocen herramientas rotativas de corte para el fresado de un hombro de 9° en una pieza de trabajo. Tales herramientas están diseñadas en general para alojar miembros de corte que tienen un borde de corte lateral que genera una envolvente de revolución cilindrica, o sustancialmente cilindrica, que es sustancialmente paralela al eje de giro de la herramienta de corte, y que por tanto son capaces de fresar un hombro de 9° en una pieza de trabajo.

Sin embargo, cuando se utilizan tales inserciones de corte o herramientas de corte bajo condiciones de mecanizado exigentes, pueden aparecer problemas de estabilidad debidos a la gran magnitud de las fuerzas de corte que potencialmente se pueden crear como consecuencia de las exigentes condiciones del proceso de corte. En particular, las fuerzas de corte de la herramienta rotativa de corte descrita anteriormente incluyen una suma total de un par generado por cada inserto de corte al llevar a cabo el fresado de la pieza de trabajo, siendo el par el producto de las fuerzas de corte que actúan sobre cada parte del borde de corte por un radio de la envolvente de revolución cilindrica de cada parte del borde de corte. Por tanto, el empleo de bordes de corte laterales en una herramienta de corte se traduce en una magnitud mayor de las fuerzas de corte en comparación con el empleo, por ejemplo, de bordes de corte frontales. Además, puede haber una carga excesiva y/o vibraciones de los miembros de corte y/o de la herramienta de corte. Es más, se pueden producir daños en la superficie mecanizada de una pieza de trabajo. Estos problemas pueden limitar la utilización de miembros de corte y/o herramientas de corte convencionales.

En consecuencia, con objeto de facilitar el corte Incluso cuando existen condiciones exigentes, los miembros de corte se han diseñado para la eliminación rápida de grandes cantidades de material de una pieza de trabajo. En tales operaciones de mecanizado, a pesar de que la profundidad de un corte puede que sea reducida, por ejemplo, de hasta 2 mm, la velocidad de avance lateral es muy elevada, por ejemplo, de hasta 3-4 mm por diente del inserto de corte. Tales inserciones son muy eficaces para el desbastado de, por ejemplo, lo que se pueden denominar "cubas", es decir, huecos profundos formados en una pieza de trabajo de metal sólido, como es habitual, por ejemplo, en la industria de la fabricación de matrices y moldes. El borde de corte principal de tales miembros de corte se puede disponer de forma adyacente a la cara de la herramienta de corte y se puede extender potencialmente de forma transversal con respecto al eje de giro de la herramienta de corte.

Se conoce que con objeto de facilitar el corte Incluso cuando existen condiciones exigentes, se puede potencialmente descargar con respecto a una pared lateral de la pieza de trabajo mecanizada un borde longitudinal del inserto de corte, para así reducir una carga excesiva y/o las vibraciones de la herramienta de corte. Para lograr este objetivo, es conocido el diseño de una herramienta especial con huecos ladeados para las Inserciones, de manera que las inserciones de corte que se coloquen en tales huecos ladeados especialmente fabricados tendrán un borde lateral de las mismas descargado con respecto a la pared lateral de la pieza de trabajo.

De la patente de EE UU. n° 5.52.863 se conoce, para su utilización en una fresadora rotativa periférica que tiene un portador cilindrico y al menos un inserto de corte reemplazable dispuesta periféricamente, un inserto de corte que está conformada con su borde de corte lateral estando curvado y formando parte del lado curvado de un plano inclinado que interseca un cilindro que constituye una superficie de revolución de dicho borde de corte lateral según un ángulo que se corresponde con la Inclinación axial del borde de corte lateral del miembro de corte que está montado en la fresadora.

De la patente de EE.UU. n° 5.71.292 se conoce, para su utilización en una fresadora rotativa periférica que tiene un portador cilindrico y al menos un inserto de corte reemplazable dispuesta periféricamente, un inserto de corte que está conformada con una inclinación de corte y en la que las superficies de flanco de descarga están curvadas de forma continua con objeto de que la inclinación del inserto y los ángulos de descarga, tal y como se definen con respecto al portador cilindrico, permanezcan sustancialmente invariables a lo largo de la longitud del borde de corte.

De la patente de EE.UU. n° 5.78.55 se conoce, para su utilización en una fresadora rotativa periférica que tiene un portador cilindrico y al menos un inserto de corte reemplazable dispuesta periféricamente, un inserto de corte que tiene un flanco de descarga lateral que comprende unas superficies componentes primera y segunda de descarga

lateral que se cortan en una línea de intersección que se extiende a lo largo del flanco de descarga lateral, desde una primera posición adyacente a un extremo delantero del inserto y que está situado en una posición intermedia de la misma, hasta una segunda posición que interseca a dicho borde de corte y es adyacente a un extremo trasero del inserto, siendo dichas superficies componentes de flanco sustancialmente planas y estando dispuestas de forma angular una con respecto a otra con objeto de que un ángulo de descarga lateral del inserto, tal y como se define con respecto al portador cilindrico, en la zona del extremo delantero sea sustancialmente igual a un ángulo de descarga lateral del inserto en la zona del extremo trasero.

De la patente de EE.UU. n° 5.145.295 se conoce, para su utilización en una fresadora rotativa periférica que tiene un portador cilindrico y al menos un inserto de corte reemplazable dispuesta periféricamente, un inserto de corte que está conformada con una superficie de flanco de descarga que comprende una parte primera definida entre dicho borde de corte y una parte intermedia de dicha superficie de flanco de descarga, y una parte segunda definida entre dicha parte intermedia y la base del inserto, presentando dicha parte primera un primer ángulo de flanco de

descarga, presentando dicha parte segunda un segundo ángulo de flanco de descarga, siendo dicho primer ángulo

de flanco de descarga significativamente mayor que dicho segundo ángulo de flanco de descarga cuando dicha parte intermedia, que une dichas partes primera y segunda, tiene una dirección transversal con respecto a dichas partes primera y segunda.

De la patente de EE.UU. n° 5.27.538 se conoce, para su utilización en una fresadora rotativa periférica que tiene un portador cilindrico y al menos un inserto de corte reemplazable dispuesta periféricamente, un inserto de corte que está conformada con una superficie de flanco de descarga que comprende una parte primera definida entre dicho borde de corte y una parte intermedia de dicha superficie de flanco de descarga, y una parte segunda definida entre dicha parte intermedia y la base del inserto, presentando dicha parte primera un primer ángulo de flanco de

descarga, presentando dicha parte segunda un segundo ángulo de flanco de descarga, siendo dicho primer ángulo

de flanco de descarga significativamente mayor que dicho segundo ángulo de flanco de descarga cuando dicha parte intermedia, que une dichas partes primera y segunda, tiene una dirección transversal con respecto a dichas partes primera y segunda.

Como se puede ver, por ejemplo, en la figura 14 de la patente de EE.UU. n° 5.27.538 y de la patente de EE.UU. n° 5.145.295, las inserciones de corte respectivas se pueden montar en un portador de manera que un borde de corte lateral sea paralelo al eje de giro de la fresadora rotativa para el mecanizado de un hombro de 9° en una pieza de trabajo.

La patente de EE.UU. n° 4.78.537 describe una herramienta de corte de metal que tiene un inserto de corte intercambiable montada en un receptáculo con forma de cartucho reemplazable fijado de forma liberable en un portador de la herramienta de corte, y en la que en particular,... [Seguir leyendo]

1. Un inserto de corte (1) que comprende:

superficies opuestas superior (3) e inferior (5);

una superficie lateral periférica (7) que se extiende entre las superficies superior (3) e inferior (5), comprendiendo la superficie lateral periférica (7) unas superficies laterales primeras (11) opuestas que están unidas a unas superficies laterales segundas (13) opuestas, comprendiendo cada una de las superficies laterales primeras (11) y cada una de las superficies laterales segundas (13) al menos una parte superficial de apoyo (21, 23) adecuada para dar asiento al inserto de corte;

un borde periférico superior (9) formado entre la superficie lateral periférica (7) y la superficie superior (3), comprendiendo el borde periférico superior (9):

unos bordes primeros (15) opuestos en la intersección de las superficies laterales primeras (11) con la superficie superior (3);

unos bordes segundos (17) opuestos en la intersección de las superficies laterales segundas (13) con la superficie superior (3), extendiéndose los dos bordes primeros (15) opuestos de forma transversal con respecto a los dos bordes segundos (17) opuestos;

un primer par de primeros bordes de esquina (19) diagonalmente opuestos, estando definido cada primer borde de esquina (19) entre un extremo delantero (151) de un borde primero (15) y un borde segundo (17) asociado; y

un segundo par de segundos bordes de esquina (25) diagonalmente opuestos, estando definido cada segundo borde de esquina (25) entre un extremo trasero (15t) del borde primero (15) y un borde segundo (17) adyacente;

un eje de simetría (S) que se extiende a través de las superficies opuestas superior (3) e inferior (5), alrededor del cual el inserto tiene una simetría rotativa de 18°;

un primer eje (A) perpendicular al eje de simetría (S) y que se extiende en general de forma paralela a los bordes primeros (15) en una vista superior o inferior del inserto de corte (1);

un segundo eje (B) perpendicular tanto al eje de simetría (S) como al primer eje (A), extendiéndose el segundo eje (B) de forma paralela a las superficies laterales segundas y siendo transversal con respecto a las superficies laterales primeras; caracterizado por que

en una vista superior del inserto de corte, con respecto a una línea imaginaria tangente al borde primero A - A que es paralela al primer eje (A) y contiene a un punto de tangencia de borde primero (519) del borde primero (15) próximo a un primer borde de esquina (19) asociado, cada borde primero (15) converge hacia dentro según un primer ángulo (a) hacia el primer eje (A) y en una dirección de un segundo borde de esquina (25) asociado;

y

cada una de al menos una de las partes superficiales de apoyo (21,23) está separada de su borde primero o segundo (15, 17) asociado y tiene una orientación que es independiente de la orientación de su dicho borde primero o segundo (15, 17) asociado.

2. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que en una vista lateral del inserto, el primer borde de esquina (19) contiene una parte que no está a menos distancia de la superficie inferior (5) que ninguna parte del borde primero (15).

3. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que el borde segundo (17) es en general paralelo a la superficie inferior (5).

4. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que al menos una parte de cada uno de los bordes primeros (15), bordes segundos (17) y primeros bordes de esquina (19) es un borde de corte.

5. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que en una vista superior del inserto, con respecto a una línea imaginaria tangente al borde segundo B - B que es paralela al segundo eje (B) y contiene a un punto de tangencia de borde segundo (525) próximo a un segundo borde de esquina (25) asociado, cada borde segundo (17) converge hacia dentro según un segundo ángulo ((3) hacia el segundo eje (B) y en una dirección de un primer borde de esquina (19) adyacente; el segundo ángulo ((3) varía entre o y 4°, y preferiblemente entre 18° y 22°.

6. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que el primer ángulo (a) varía entre 1o y 6o, y preferiblemente entre 2,5° y 3,5°.

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

en una vista lateral, cada una de las superficies laterales primeras (11) comprende una parte superficial de descarga primera (27) que se extiende hacia abajo desde el borde primero (15) próximo y una parte superficial inferior primera (31) que se extiende hacia arriba desde la superficie inferior (5) próxima, con la parte superficial de apoyo primera (21) situada entre la parte superficial de descarga primera (27) y la parte superficial inferior primera (31); y

en una vista posterior, cada una de las superficies laterales segundas (13) comprende una parte superficial de descarga segunda (29) que se extiende hacia abajo desde el borde segundo (17) próximo y una parte superficial inferior segunda (33) que se extiende hacia arriba desde la superficie inferior (5) próxima, con la parte superficial de apoyo segunda (23) situada entre la parte superficial de descarga segunda (29) y la parte superficial inferior segunda (33); y

en la que cada una de las partes superficiales de apoyo (21, 23), las partes superficiales de descarga (27, 29) y las partes superficiales inferiores (31, 33) está orientada preferiblemente de forma diferente con respecto al eje de simetría (S).

8. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que:

cada superficie lateral primera (11) es en general paralela al primer eje (A) y cada superficie lateral segunda (13) es en general paralela al segundo eje (B).

9. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que:

se definen unos bordes inferiores primeros (46) en la intersección de las superficies laterales primeras (11) opuestas con la superficie inferior (5), siendo los bordes inferiores primeros (46) en general paralelos a las partes superficiales de apoyo primeras (21); y

se definen unos bordes inferiores segundos (47) en la intersección de las superficies laterales segundas (13) opuestas con la superficie inferior (5), siendo los bordes inferiores segundos (47) en general paralelos a las partes superficiales de apoyo segundas (23).

1. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que el inserto de corte tiene un agujero de fijación (35) formado entre la superficie superior (3) y la superficie inferior (5), para la recepción de un tornillo de fijación.

11. El inserto de corte según la reivindicación 1, en la que las partes superficiales de apoyo primeras (21) y las partes superficiales de apoyo segundas (23) están dispuestas aproximadamente de forma perpendicular unas con respecto a otras, y preferiblemente, en la que la superficie inferior (5) constituye una superficie de apoyo base que es en general perpendicular a las partes superficiales de apoyo primeras (21) y segundas (23).

12. El inserto de corte según la reivindicación 5, en la que, en una vista superior:

el punto de tangencia de borde primero (519) constituye el punto más distante del inserto de corte con respecto al primer eje (A), y está más próximo al primer borde de esquina (19) que al segundo borde de esquina (25); y

el punto de tangencia de borde segundo (525) constituye el punto más distante del inserto de corte con respecto al segundo eje (B), y está más próximo al segundo borde de esquina (25) que al primer borde de esquina (19).

13. Una herramienta de corte (64) que comprende:

un portador (7); y

al menos un inserto de corte (1) según la reivindicación 1 fijada en el portador.

14. La herramienta de corte (64) según la reivindicación 13, en la que:

la herramienta (64) tiene un eje longitudinal de giro (C) que define una dirección (F) hacia adelante en dirección axial y una dirección (R) hacia atrás en dirección axial;

el portador (7) tiene una cara frontal (78) y al menos un hueco (72) en el que se fija dicha inserto de corte

(1):

un borde primero operativo (15) del inserto de corte (1) actúa como un borde de corte lateral; un borde segundo operativo (17) del inserto de corte (1) actúa como un borde de corte delantero que sobresale más allá de la cara frontal (78) del portador (7);

un borde operativo de la primera esquina (19) situado entre el borde primero operativo (15) y el borde segundo operativo (17) sobresale más allá de una extensión radial (71) del portador (7); el borde primero operativo (15) está inclinado con respecto al eje de giro (C) de la herramienta y se extiende radialmente hacia dentro y axialmente hacia atrás desde el borde operativo de la primera esquina (19); y

el borde segundo operativo (17) está inclinado con respecto a un plano imaginario (P3) que se extiende perpendicularmente al eje de giro (C) de la herramienta, y se extiende radialmente hacia dentro y axialmente hacia delante desde el borde operativo de la primera esquina (19).

15. La herramienta de corte (64) según la reivindicación 14, en la que:

el borde primero operativo (15) es capaz de generar una envolvente de revolución lateral (91) que comprende:

una parte lateral delantera (93) que se estrecha radialmente hacia dentro y axialmente hacia atrás, y que forma un ángulo de incidencia y descarga longitudinal (a) entre o y 1°, en la que el ángulo de incidencia y descarga longitudinal (a) es preferiblemente de aproximadamente 3o, con un segundo plano imaginario que se extiende paralelamente al eje de giro (C) de la herramienta; y una parte lateral trasera (95) que es en general cilindrica.

16. La herramienta de corte (64) según la reivindicación 15, en la que el borde de la primera esquina (19) sobresale más allá de la extensión radial (71) en aproximadamente ,1 mm a ,75 mm, y preferiblemente en aproximadamente ,25 mm.

17. La herramienta de corte (64) según la reivindicación 15, en la que:

el borde segundo operativo (17) es capaz de generar una segunda envolvente de revolución (97) que se estrecha radialmente hacia afuera y axialmente hacia atrás, y que forma un ángulo delantero (p) entre o y 45° con respecto a dicho plano imaginario (P3) que se extiende perpendicularmente al eje de giro (C) de la herramienta.

18. La herramienta de corte (64) según la reivindicación 14, en la que el borde segundo operativo (17) es capaz de generar una envolvente de revolución (97) que se estrecha radialmente hacia afuera y axialmente hacia atrás, y que forma un ángulo delantero (P) entre o y 45°, preferiblemente entre 1° y 35° y más preferiblemente entre 18° y 22°, con respecto a dicho plano imaginario (P3) que se extiende perpendicularmente al eje de giro (C) de la herramienta.