ES2721881T5

ES2721881T5 - Inserto de corte y herramienta de corte

Info

Publication number: ES2721881T5
Application number: ES12809358T
Authority: ES
Inventors: Amir Satran; Evgeny Tulchinsky
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: US9475134B2; IN2014KN00933A; CN104023887A; EP2794160B2; US20130156515A1; WO2013093907A1; KR20140106558A; RU2609587C2; PL2794160T3; CA2853928A1; KR101735896B1; DE112012005340T5; JP2015500150A; PL2794160T5; BR112014014283A8; PT2794160T; JP6146924B2; ES2721881T3; RU2014129790A; BR112014014283B1

Description

DESCRIPCIÓN

Inserto de corte y herramienta de corte

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una herramienta giratoria de corte de metal y un inserto de corte reversible indexable, para procesos de corte de metal en general y para operaciones de fresado en particular.

Antecedentes de la invención

Las herramientas de corte de metal usadas en las operaciones de fresado, que incluyen los insertos de corte que se aseguran de manera removible en un cuerpo de corte, se proporcionan desde hace tiempo con un material adecuadamente duro, es decir, carburo cementado, en los alrededores del borde de corte, donde el cuerpo de corte, que se fabrica a partir de un material menos duro, es reutilizable después de desechar un inserto de corte desgastado o dañado.

Los insertos de corte se sujetan dentro de bolsillos receptores de insertos que se ubican en la periferia del cuerpo de la herramienta, para mantener y soportar los insertos de corte en ambas direcciones axial y radial durante la operación (por ejemplo, operación de fresado).

La Patente de Estados Unidos núm. 3,541,655 emitida a Stier, y titulada "Indexable and Reversible Cutting Inserts", se dirige a un inserto de corte con dos caras de extremo poligonales paralelas, idénticas y desiguales. Las caras de extremo se giran una con respecto a la otra. Una cara lateral trapezoidal se extiende entre cada lado de una de las caras de extremo poligonales y un lado respectivo de la otra cara de extremo. Cada dos caras laterales adyacentes se forman con dos trapecios opuestos. Cada cara lateral trapezoidal forma un ángulo agudo con una de las caras de extremo, mientras que forma un ángulo obtuso complementario con la otra cara de extremo.

La Patente de Estados Unidos núm. 7,037,051 emitida a Wermeister, y titulada "Cutting Insert for Turning and Milling", se dirige a un inserto de corte con una primera y una segunda cara principal de forma poligonal que se disponen sustancialmente paralelas entre sí. Una estructura de cara lateral interconecta la primera y la segunda cara principal para definir un borde periférico. Las caras principales incluyen proyecciones que se extienden hacia el borde periférico. Cada proyección se forma por una porción de la primera superficie principal, que define una superficie en relieve; una porción de la estructura de la cara lateral, que define una superficie de inclinación; y una porción del borde periférico, que define un borde de corte. El inserto de corte incluye superficies de soporte que se definen por una porción de la segunda cara principal y por porciones de la estructura de la superficie lateral distintas de la superficie de inclinación.

La Patente de Estados Unidos núm. 5,957,629 emitida a Hessman, y titulada "Fine Milling Cutting Insert", se dirige a un inserto de corte de fresado de doble lado. El inserto incluye dos superficies principales paralelas que giran 90° una con relación a la otra. Cada superficie principal incluye cuatro esquinas de corte operativas. En cada esquina de corte hay dos superficies biseladas que se encuentran en ángulo con relación al plano de la superficie principal. Además, cuatro superficies laterales del inserto se encuentran en un ángulo que se extiende entre las superficies principales.

La Patente de Estados Unidos núm. 4,294,566 emitida a Boone, y titulada "Fight Edge Positive Chip Control Insert", se dirige a un inserto de corte con ocho bordes de corte positivos y una configuración prismática rectangular. El inserto tiene un par de caras primarias opuestas, y cuatro caras laterales rectangulares, cada una de las cuales tiene un par de superficies planas coplanares en las esquinas opuestas del mismo, para la ubicación y sujeción positiva del inserto. Cada cara lateral también tiene un par lateralmente opuesto de facetas biseladas positivas que se forman en el mismo, y que intersecan las respectivas caras primarias en una pendiente hacia dentro para definir bordes de corte neutros para el inserto. Una ranura alargada se extiende intermedia a las facetas biseladas de cada cara lateral paralela a los bordes de corte neutros.

El documento EP 2198997 A2 muestra un inserto de corte reversible indexable de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un inserto de corte reversible indexable mejorado y una herramienta de corte para ello, el inserto de corte tiene una pluralidad de bordes de corte, que pueden emplearse en una inclinación axial positiva y una inclinación radial negativa con relación a una pieza de trabajo.

Breve descripción de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un inserto de corte reversible indexable de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, se proporciona una herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 9.

De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se proporciona un cuerpo de la herramienta de corte de acuerdo con la reivindicación 12.

Breve descripción de las figuras

Para una mejor comprensión, la invención se describirá ahora, sólo a manera de ejemplo, con referencia a las figuras acompañantes en las que las líneas de guiones en cadena representan límites de corte para vistas parciales de un miembro y en los que:

La Figura 1A es una vista en perspectiva de una herramienta de corte de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención;

La Figura 1B es una vista lateral despiezada de la herramienta de corte que se muestra en la Figura 1A, que revela un bolsillo de inserto;

La Figura 1C es una vista en perspectiva del bolsillo de inserto que se muestra en la Figura 1B;

La Figura 1D es una vista frontal del bolsillo de inserto que se muestra en la Figura 1B;

La Figura 1E es una vista en sección transversal del bolsillo de inserto que se muestra en la Figura 1D, tomada a lo largo de la línea V-V;

La Figura 2A es una vista en perspectiva de un inserto de corte de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención;

La Figura 2B es una vista superior del inserto de corte que se muestra en la Figura 2A;

La Figura 2C es una vista en sección transversal del inserto de corte que se muestra en la Figura 2B, tomada a lo largo de la línea I-I;

La Figura 2D es una vista en sección transversal del inserto de corte que se muestra en la Figura 2B, tomada a lo largo de la línea M-M;

La Figura 3A es una vista en perspectiva de un inserto de corte de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención;

La Figura 3B es una vista superior del inserto de corte que se muestra en la Figura 3A;

La Figura 3C es una vista en sección transversal del inserto de corte que se muestra en la Figura 3B, tomada a lo largo de la línea MI-MI; y

La Figura 3D es una vista en sección transversal del inserto de corte que se muestra en la Figura 3B, tomada a lo largo de la línea IV-IV.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un inserto de corte reversible indexable, que tiene dos superficies de extremo de forma poligonal opuestas y una superficie periférica que se extiende entre ellas. La invención también se refiere a una herramienta de corte para emplear los insertos de corte en un ángulo de inclinación axial positivo y un ángulo de inclinación radial negativo cuando se acopla a una pieza de trabajo.

Se hace referencia primero a la Figura 1A que representa una herramienta de corte 100 de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención. La herramienta de corte 100 incluye un cuerpo de la herramienta 110. La herramienta de corte 100 tiene un eje longitudinal de rotación B1, un extremo frontal 102, y un extremo trasero 104. El cuerpo de la herramienta 110 incluye una pluralidad de insertos de corte 20, 130 que se montan en el mismo. Cada uno de los insertos de corte 20, 130 se asienta dentro de un bolsillo de inserto respectivo 106 y se retiene por un tornillo de sujeción respectivo 108.

Se hace referencia ahora a las Figuras 2A-2D, que representan un inserto de corte 20 de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención, que incluye una primera superficie de extremo de forma poligonal 22 y una segunda superficie de extremo de forma poligonal opuesta 24, idéntica y generalmente paralela a la primera superficie de extremo 22. La primera superficie de extremo 22 define un primer plano de extremo P1 y la segunda superficie de extremo 24 define un segundo plano de extremo P2, el primer y segundo planos de extremo P1, P2 son paralelos entre sí. El primer plano de extremo P1 puede corresponder a una superficie plana que descansa sobre la primera superficie de extremo 22 mientras que el segundo plano de extremo P2 puede corresponder a una superficie plana en la que descansa la segunda superficie de extremo 24. Por lo tanto, el primer plano de extremo P1 es generalmente paralelo a la primera superficie de extremo 22 y una pluralidad de bordes de corte (descritos más abajo) que se forman en una periferia de la primera superficie de extremo 22 pueden, en algunas modalidades, colocarse todos sobre el primer plano de extremo P1 o tener alguna otra relación posicional común con respecto al primer plano de extremo P1. El segundo plano de extremo P2 tiene una relación similar con la segunda superficie de extremo 24.

El inserto de corte 20 exhibe una simetría rotacional alrededor de un eje de inserto B2. La segunda superficie de extremo 24 gira alrededor del eje de inserto B2, con relación a la primera superficie de extremo 22. La primera superficie de extremo 22 y la segunda superficie de extremo 24 tienen ambas una forma poligonal de un octágono desigual, de manera que la segunda superficie de extremo 24 se gira con relación a la primera superficie de extremo 22, en un ángulo de 45°. Dado que las dos superficies de extremo 22, 24 son idénticas, aunque giradas una con relación a la otra, solo una de ellas se describirá en detalle.

El inserto de corte 20 incluye además una superficie lateral periférica 26 que se extiende entre las superficies de extremo opuestas 22, 24. La superficie lateral periférica 26 incluye una pluralidad de porciones laterales periféricas 30, 32 que se disponen circunferencialmente en orientación alterna. Cada una de las porciones laterales periféricas de la primera orientación 30 es una copia inversa (es decir, una copia al revés) de su porción lateral periférica de la segunda orientación adyacente 32.

La intersección de la primera superficie de extremo 22 con la superficie lateral periférica 26 forma un primer borde de corte circunferencial continuo 46. La intersección de la segunda superficie de extremo 24 con la superficie periférica 26 forma un segundo borde de corte circunferencial continuo 48. El primer borde de corte circunferencial 46 se forma a lo largo de toda la intersección de la primera superficie de extremo 22 con la superficie lateral periférica 26. El primer borde de corte circunferencial 46 incluye cuatro secciones de borde de corte idénticas 50. Cada sección de borde de corte 50 se extiende entre dos vértices de la forma poligonal de la primera superficie de extremo 22. Cada sección de borde de corte 50 incluye un primer borde de corte 58 y un segundo borde de corte 60. Cada una de las porciones laterales periféricas 30 y 32 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte en cualquiera de las superficies de extremo 22, 24, y uno de los segundos bordes de corte en la otra superficie de extremo. Como se muestra en la Figura 2A, cada primera porción lateral periférica 30 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte 58 que se ubican en la primera superficie de extremo 22, y uno de los segundos bordes de corte 74 que se ubican en la segunda superficie de extremo 24. Cada una de las porciones laterales periféricas 32 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte 52 que se ubican en la segunda superficie de extremo 24, y uno de los segundos bordes de corte 60 que se ubican en la primera superficie de extremo 22.

Dado que la forma poligonal de cada una de las dos superficies de extremo 22, 24 es un octágono desigual, cada superficie de extremo 22, 24 tiene cuatro lados largos y cuatro lados cortos, que se disponen alternativamente a lo largo de su respectivo borde de corte circunferencial 46, 48. En cada sección de borde de corte 50, el primer borde de corte 58 se ubica en uno de los lados largos del octágono desigual, mientras que el segundo borde de corte 60 se ubica en uno de los lados cortos del octágono desigual. Cada primer borde de corte 58 tiene una primera longitud A, y cada segundo borde de corte 60 tiene una segunda longitud W. Así, la primera longitud A de cada primer borde de corte 58 es preferentemente mayor que la segunda longitud W de cada segundo borde de corte 60. De acuerdo con una modalidad específica de la presente invención, la relación entre la segunda longitud W y la primera longitud A (es decir, W/A), se encuentra en el intervalo de 1/10<W/A<2/3. De acuerdo con otra modalidad específica de la presente invención, la relación W/A=2/3. Como se muestra en la Figura 2B, dos líneas imaginarias L1, L2, que contienen los primeros bordes de corte 58 de dos secciones de borde de corte adyacentes 50, forman un ángulo recto allí entre.

El inserto de corte 20 incluye también un orificio pasante central 62 que se extiende entre, y se abre hacia, ambas superficies de extremo 22, 24. La primera superficie de extremo 22 incluye una superficie de contacto del inserto 64 que rodea sustancialmente la abertura del orificio pasante 62, y que se extiende hacia cada uno de los segundos bordes de corte 60 de la primera superficie de extremo 22. Ya que cada una de las porciones laterales periféricas 30, 32 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte 58, 52, en una cualquiera de las superficies de extremo 22, 24, y uno de los segundos bordes de corte 60, 74, en la otra superficie de extremo, un primer borde de corte operativo 58 es, por lo tanto, soportado por una porción de la superficie de contacto del inserto 64 en el lado opuesto del inserto de corte 20,de esta manera se proporciona mayor resistencia durante las operaciones de corte de metal. Las primeras porciones laterales periféricas 30 se alternan en la dirección circunferencial del inserto con las segundas porciones laterales periféricas 32. Como se muestra en la Figura 2A, cada primera porción lateral periférica 30 incluye una primera subcara 70 y una segunda subcara 72 que se intersecan en una línea N1, en un plano intermedio P3. La primera subcara 70 y la segunda subcara 72 se ubican en superficies no coplanares. Cada porción lateral periférica 32 incluye una primera subcara 66 y una segunda subcara 68 que se intersecan en una línea N2, en un plano intermedio P4. La primera subcara 66 y la segunda subcara 68 también se ubican en superficies no coplanares. Por lo tanto, las dos subcaras pertenecientes a cada una de las primeras porciones laterales periféricas 30 se intersecan en las líneas N1 que juntas definen el primer plano intermedio P3, mientras que las dos subcaras pertenecientes a cada una de las segundas porciones laterales periféricas 32 se intersecan en las líneas N2 que juntas definen el segundo plano P4.

Como se muestra en las Figuras 2C y 2D, cada uno de los planos intermedios P3 y P4 se ubica entre, y es paralelo a, las superficies de extremo 22 y 24. Los planos intermedios P3, P4 son paralelos y separados entre sí, de manera que una primera distancia di entre los planos intermedios P3, P4 y las superficies de extremo primera y segunda 22, 24, respectivamente, es menor que la mitad de la distancia de grosor H entre las superficies de extremo 22 y 24 (es decir, H es el grosor del inserto de corte 20).

Las subcaras 70, 72 de cada una de las primeras porciones laterales periféricas 30 se intersecan en la primera línea Ni que se encuentra a una primera distancia di del primer plano de extremo P1 y una segunda distancia d2 del segundo plano de extremo P2, mientras que las subcaras 70, 72 de cada una de las segundas porciones laterales periféricas 32 se intersecan en la segunda línea N2 que se encuentra a una primera distancia d1 del segundo plano de extremo P2 y una segunda distancia d2 del primer plano de extremo P2. Así, como se ve en las Figuras 2C y 2D, cada plano P3, P4 se encuentra a una primera distancia d1 de una de las superficies de extremo y una segunda distancia complementaria d2 de la otra superficie de extremo.

Cada una de las primeras subcaras se extiende entre uno respectivo de los primeros bordes de corte y uno de los planos intermedios, lo que forma un primer ángulo interno del inserto a con un plano de extremo. Como se muestra en la Figura 2C, la primera subcara 70 forma un primer ángulo interno del inserto a con un primer plano de extremo P1. De manera similar, como se muestra en la Figura 2D, la primera subcara 66 forma un primer ángulo interno de inserto a con un segundo plano de extremo P2.

Se apreciará que el uso de los términos "ángulo interno" y "ángulo externo" a lo largo de la descripción y las reivindicaciones se refiere a un ángulo entre dos componentes de superficie plana, que se miden interna y externamente al miembro en el cual se forman los componentes de superficie, respectivamente.

Cada una de las segundas subcaras se extiende entre uno respectivo de los segundos bordes de corte y uno de los planos intermedios, lo que forma un segundo ángulo interno del inserto 0 con un plano de extremo. Como se muestra en la Figura 2C, la segunda subcara 72 forma un segundo ángulo interno del inserto 0 con el segundo plano de extremo P2. De manera similar, como se muestra en la Figura 2D, la segunda subcara 68 forma el segundo ángulo interno del inserto 0 con el primer plano de extremo P1.

De acuerdo con la presente invención, el segundo ángulo interno del inserto 0 es un ángulo agudo, y diferente del primer ángulo interno del inserto a. Como la primera subcara y la segunda subcara de la misma porción lateral periférica se ubican en superficies no coplanares y los planos de extremo P1 y P2 son paralelos entre sí, la suma del primer ángulo interno del inserto a y del segundo ángulo interno del inserto 0 es diferente de 180° (es decir, a+0£180°). De acuerdo con una modalidad específica de la presente invención, el primer ángulo interno del inserto a se encuentra en el intervalo de 85° a 100°, y el segundo ángulo interno del inserto 0 se encuentra en el intervalo de 65° a 83°. De acuerdo con una modalidad específica de la presente invención, el primer ángulo interno del inserto a es un ángulo de 95°, y el segundo ángulo interno del inserto 0 es un ángulo de 77°.

Estos valores típicos del primer ángulo interno del inserto a y del segundo ángulo interno del inserto 0 del inserto de corte 20 permiten el posicionamiento del inserto de corte 20 en un ángulo de inclinación axial positivo, con relación a la superficie de la pieza de trabajo durante la operación. El ángulo de inclinación axial se mide entre un plano de una superficie de extremo del inserto de corte y un plano perpendicular a la superficie del extremo inferior del cuerpo de la herramienta y que incluye allí el borde de corte más bajo del inserto de corte. Además, estas características geométricas del inserto de corte 20 permiten el posicionamiento del inserto de corte 20 en un ángulo de inclinación radial negativo, durante la operación en una pieza de trabajo. El ángulo de inclinación radial se mide entre el radio de la herramienta de corte giratoria y el borde de corte más bajo del inserto de corte. Tal posicionamiento del inserto de corte puede considerarse como una geometría de inserto positiva-negativa, que introduce ventajas significativas para una herramienta de corte operativa, tal como la reducción de la energía necesaria para operar la herramienta de corte, una mejor eliminación de las virutas y similares.

La primera superficie de extremo 22 incluye una pluralidad de depresiones de inclinación 80, cada depresión de inclinación tiene una forma alargada y se ubica sustancialmente a lo largo de un primer borde de corte respectivo, que se extiende hacia dentro desde el primer borde de corte respectivo. Como se muestra en las Figuras 2B y 2C, cada depresión de inclinación 80 se encuentra a lo largo del primer borde de corte 58, y se extiende hacia dentro desde el primer borde de corte 58. Cuando el inserto de corte 20 se emplea en el corte de metal, el primer borde de corte 58 entra en contacto con la superficie de una pieza de trabajo para eliminar material de esta. El material que se elimina, en forma de virutas de metal, fluye a lo largo de la depresión de inclinación 80, y puede eliminarse entonces del área de corte.

Se debe señalar que el inserto de corte 20 es un inserto de corte indexable y reversible, de manera que cualquiera de las secciones del borde de corte 50 en la primera superficie de extremo 22, así como también las secciones de borde de corte que se ubican en la segunda superficie de extremo 24, pueden emplearse igualmente en el corte de metal. Una vez que se desgasta una cierta porción de borde de corte del inserto de corte, el inserto de corte se gira o voltea (ya sea por un operador o automáticamente), con el fin de emplear una nueva porción de borde de corte. Se sebe señalar, además, que los signos numéricos "i"-"4", que aparecen en la primera superficie de extremo 22 en la Figura 2A y 2B son números de índice, para indicar a un operador del inserto de corte 20, qué sección de borde de corte se está usando. Los signos numéricos adicionales "5"-"8" aparecen en ubicaciones similares en la superficie de extremo 24. Al seguir los números en las superficies de extremo 22 y 24, el operador del inserto de corte 20 puede confirmar cuál de las ocho secciones de borde de corte se está usando en cada operación.

Aunque el inserto de corte descrito actualmente incluye superficies de extremo en forma de octágonos desiguales, de manera que cada borde de corte circunferencial incluye cuatro primeros bordes de cortes y cuatro segundos bordes de corte, se apreciará que la superficie de extremo puede tener cualquier otra forma poligonal, de manera que cada borde de corte circunferencial incluiría N secciones de borde de corte, es decir, N primeros bordes de corte y N segundos bordes de corte, en donde N es un número entero positivo, y N>2. Tal inserto de corte también incluiría 2N porciones laterales periféricas.

Se hace referencia ahora a las Figuras 3A-3D, que representan un inserto de corte 130, de acuerdo con otra modalidad de la técnica descrita. El inserto de corte 130 incluye una primera superficie de extremo de forma poligonal 132 y una segunda superficie de extremo de forma poligonal opuesta134, idéntica y paralela a la primera superficie de extremo 132. El inserto de corte 130 exhibe una simetría rotacional alrededor de un eje de inserto B3. La segunda superficie de extremo 134 gira sobre el eje de inserto B3, con relación a la primera superficie de extremo 132. La primera superficie de extremo 132 y la segunda superficie de extremo 134 ambas tienen una forma poligonal de un octágono desigual, de manera que la segunda superficie de extremo 134 se gira con relación a la primera superficie de extremo 132, en un ángulo de 45°. El inserto de corte 130 tiene un plano medio M, que se ubica entre las superficies de extremo 132 y 134, y es paralelo a las superficies de extremo 132 y 134. Como se ve en las Figuras 3C y 3D, las distancias d1 y d2 desde el plano medio M a los dos planos de extremo S1 y S2 tienen una distancia común d, y por tanto el plano medio M se encuentra igualmente distante de cada una de las superficies de extremo 132 y 134.

El inserto de corte 130 incluye además una superficie lateral periférica 136 que se extiende entre las superficies de extremo 132 y 134. La superficie lateral periférica 136 incluye una pluralidad de porciones laterales periféricas 140 y 142, que se disponen circunferencialmente en orientación alterna. Cada una de las porciones laterales periféricas de la primera orientación 140 es una copia inversa (es decir, una copia al revés) de su porción lateral periférica de la segunda orientación adyacente 142.

La intersección de la primera superficie de extremo 132 con la superficie lateral periférica 136 forma un primer borde de corte circunferencial continuo 135. La intersección de la segunda superficie de extremo 134 con la superficie lateral periférica 136 forma un segundo borde de corte circunferencial continuo 137. El primer borde de corte circunferencial 135 incluye cuatro secciones de borde de corte idénticas 170. Cada sección de borde de corte 170 se extiende entre dos vértices de la forma poligonal de la primera superficie de extremo 132. Cada sección de borde de corte 170 incluye un primer borde de corte 161 y un segundo borde de corte 163.

Cada una de las porciones laterales periféricas 140 y 142 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte en cualquiera de las superficies de extremo 132, 134, y uno de los segundos bordes de corte en la otra superficie de extremo. Como se muestra en la Figura 3A, cada porción lateral periférica 140 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte 161 que se ubican en la primera superficie de extremo 132, y uno de los segundos bordes de corte 167 que se ubican en la segunda superficie de extremo 134. Cada una de las porciones laterales periféricas 142 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte 165 que se ubican en la segunda superficie de extremo 134, y uno de los segundos bordes de corte 163 que se ubican en la primera superficie de extremo 132. Cada porción lateral periférica 142 incluye una primera subcara 156 y una segunda subcara 158, y cada porción lateral periférica 140 incluye una primera subcara 160 y una segunda subcara 162. La primera subcara 156 y la segunda subcara 158 se ubican en superficies no coplanares, y la primera subcara 160 y la segunda subcara 162 se encuentran en superficies no coplanares.

El inserto de corte 130 es sustancialmente similar al inserto de corte 20, descrito en la presente descripción, con la excepción de que las subcaras de las porciones laterales periféricas se intersecan en un único plano medio M. Cada una de las primeras subcaras de la superficie lateral periférica 136 se extiende entre uno de los primeros bordes de corte y el plano medio M, lo que forma un primer ángulo interno del inserto 9 con un plano de extremo. Como se muestra en la Figura 3C, la primera subcara 160 forma un primer ángulo interno del inserto 9 con el primer plano de extremo S1 que se define por la primera superficie de extremo 132. De manera similar, como se muestra en la Figura 3D, la primera subcara 156 forma un primer ángulo interno del inserto 9 con el segundo plano de extremo S2 que se define por la segunda superficie de extremo 134.

Cada una de las segundas subcaras de la superficie lateral periférica 136 se extiende entre uno de los segundos bordes de corte y el plano medio M, lo que forma un segundo ángulo interno del inserto 9 con un plano de extremo. Como se muestra en la Figura 3C, la segunda subcara 162 forma un segundo ángulo interno del inserto 9 con el segundo plano de extremo S2. De manera similar, como se muestra en la Figura 3D, la segunda subcara 158 forma un segundo ángulo interno del inserto 9 con el primer plano de referencia S1.

Con referencia adicional a las Figuras 1A-1E, el cuerpo de la herramienta 110 incluye una pluralidad de insertos de corte 20 que se montan en el mismo, en donde cada inserto de corte se asienta dentro de un bolsillo de inserto respectivo 106 y se retiene por un tornillo de sujeción respectivo 108. Como se muestra mejor en las Figuras 1B y 1C, el bolsillo de inserto 106 incluye una superficie de contacto del bolsillo preferentemente plana 112 que define un plano de contacto P5, un orificio roscado 120, una primera y segunda paredes laterales receptoras de bolsillo 1141 y 1142, y una superficie libre de bolsillo 126.

El orificio roscado 120 se abre a la superficie de contacto del bolsillo 112. Las paredes laterales receptoras de bolsillo 1141, 1142 se extienden desde la superficie de contacto del bolsillo 112 en una dirección tangencial general del cuerpo de la herramienta 110. Dado que las dos paredes laterales receptoras de bolsillo 1141, 1142 son idénticas (sin embargo, en ángulo con relación a la otra), solo una de ellas se describirá en detalle. La superficie libre de bolsillo 126 incluye un primer extremo 127 que se acopla con la superficie de contacto del bolsillo 112, y un segundo extremo 129. La superficie libre de bolsillo 126 se extiende desde la superficie de contacto del bolsillo 112 a lo largo del extremo inferior 102 (Figura 1A) del cuerpo de la herramienta 110, al reducirse en una dirección hacia atrás (es decir, lejos del asiento del inserto de corte 20), hacia el segundo extremo 129. La superficie libre de bolsillo 126 proporciona un espacio libre para el borde de corte operativo 58, cuando el inserto de corte 20 se encuentra operativo contra una pieza de trabajo.

El cuerpo de la herramienta 110 puede incluir opcionalmente un canal de refrigerante 115, que se abre adyacente al bolsillo de inserto 106, para proporcionar fluido refrigerante hacia el borde de corte operativo 58 del inserto de corte 20, durante la operación contra una pieza de trabajo. Tal fluido refrigerante puede ser necesario o conveniente con el fin de reducir el calor que se genera en el área de contacto del borde de corte y la pieza de trabajo durante la operación de corte de metal.

La primera pared lateral receptora de bolsillo 1141 incluye además una primera sección de pared lateral plana 1161. Como se muestra mejor en la Figura IE, la primera sección de pared lateral plana 1161 forma un ángulo externo receptor del inserto p con un plano P6, que interseca a la primera sección de pared lateral plana 1161, y es paralelo al plano de contacto P5. La primera pared lateral receptora de bolsillo 1141 incluye además una segunda sección de pared lateral plana 1181, que se interseca con la primera sección de pared lateral plana 1161. La segunda sección de la pared lateral plana 1181 se extiende hacia el plano de contacto P5, para formar un ángulo externo del bolsillo agudo $ con el plano de contacto P5. La segunda pared lateral receptora de bolsillo 1142 incluye de manera similar las secciones de pared lateral plana primera y segunda 1162, 1182.

Como se muestra mejor en la Figura 1D, en una vista frontal del bolsillo de inserto 106, cada una de las dos paredes laterales receptoras de bolsillo respectivas 1141, 1142 contiene una línea imaginaria L3, L4, respectivamente. Las líneas imaginarias L3, L4 forman un ángulo sustancialmente recto y entre ellas y, por lo tanto, puede considerarse que las propias paredes laterales receptoras de bolsillo 1141, 1142 forman un ángulo recto y entre ellas. El ángulo y se ajusta sustancialmente al ángulo recto que se forma entre las dos líneas imaginarias L1 y L2 (se muestra en la Figura 2B) que contiene los primeros bordes de corte 58 de dos secciones de bordes de corte adyacentes 50. Se debe señalar que el ángulo y entre las líneas imaginarias L3 y L4 puede ser ligeramente menor que un ángulo recto (por ejemplo, ^y= 89,5°), con el fin de reducir la superficie de contacto entre las primeras secciones de pared lateral del bolsillo y la respectiva primera subcara del inserto de corte, cuando el inserto de corte se asienta dentro del bolsillo.

El inserto de corte 20 se asienta dentro del bolsillo de inserto 106, de manera que la superficie de contacto del inserto de la segunda superficie de extremo 24 se apoya contra la superficie de contacto del bolsillo 112. Además, cada una de las primeras subcaras de las dos primeras porciones laterales periféricas 30 (Figura 2A), se apoya contra una respectiva de las primeras secciones de pared lateral 1161 y 1162. De esta manera, dos de las primeras porciones laterales periféricas 30 se sujetan con respecto a las paredes laterales receptoras 1141 y 1142, en una manera de cola de milano, debido a su correspondiente forma conforme. Adicionalmente, el tornillo de sujeción 108 pasa a través del orificio pasante central 62 del inserto de corte 20 y se acopla de manera roscada al orificio roscado 120 de bolsillo 106, con el fin de asegurar el inserto de corte 20 en su lugar para la operación.

El ángulo externo del bolsillo agudo $ es ligeramente menor que el segundo ángulo interno del inserto 0, con el fin de evitar el contacto entre la segunda sección de pared lateral del bolsillo y la segunda subcara respectiva de la porción lateral periférica del inserto. El ángulo externo receptor del inserto p es ligeramente mayor que el primer ángulo interno del inserto a, con el fin de reducir la superficie de contacto entre la primera sección de pared lateral del bolsillo y la respectiva primera subcara del inserto de corte. En una modalidad específica de la invención, el ángulo externo receptor del inserto p es mayor que el segundo ángulo interno del inserto a en 0,5°. Se debe señalar, además, que la forma de cada una de las paredes laterales receptoras 1141 y 1142 se ajusta sustancialmente a la forma de la respectiva primera porción lateral periférica 30.

Claims

REIVINDICACIONES

Un inserto de corte reversible indexable (20, 130) que tiene un eje de inserto (B2, B3) alrededor del cual el inserto exhibe una simetría rotacional, y que comprende:

una primera superficie de extremo de forma poligonal (22, 132) que define un primer plano de extremo (P1, S1) y una segunda superficie de extremo de forma poligonal (24, 134) que define un segundo plano de extremo (P2, S2), el primer y segundo planos de extremo (P1, S1, P2, S2) son idénticos y paralelos entre sí;

una superficie lateral periférica (26, 136) que se extiende entre las superficies de extremo (22, 24, 132, 134), la superficie lateral periférica (26, 136) que incluye las primeras porciones laterales periféricas (30, 140) alternadas en la dirección circunferencial con las segundas porciones laterales periféricas adyacentes (32, 142);

un primer borde (46, 135) que se forma a lo largo de toda la intersección de la primera superficie de extremo (22, 132) con la superficie lateral periférica (26, 136), el primer borde es un primer borde de corte circunferencial continuo y que comprende una pluralidad de los primeros bordes de corte (58, 161) alternados con una pluralidad de segundos bordes de corte (60, 163);

un segundo borde (48, 137) que se forma a lo largo de toda la intersección de la segunda superficie de extremo (24, 134) con la superficie lateral periférica (26, 136), el segundo borde es un segundo borde de corte circunferencial continuo y que comprende una pluralidad de los primeros bordes de corte (52, 165) alternados con una pluralidad de segundos bordes de corte (74, 167);

en donde

cada una de las primeras porciones laterales periféricas (30, 140) comprende una primera subcara (70, 160) que forma un primer ángulo interno del inserto (a, 9) con el primer plano de extremo (P1, S1) y una segunda subcara (72, 162) que forma un ángulo interno agudo del segundo inserto (0, 9) con el segundo plano de extremo (P2, S2), la primera subcara y la segunda subcara de cada primera porción lateral periférica (30, 140) se intersecan en una primera línea (N1) en un plano intermedio (P3) que se ubica entre y paralelo al primer y segundo planos de extremo (P1, P2, S1, S2) y que se encuentra a una primera distancia (d1, d) del primer plano de extremo (P1, S1) y a una segunda distancia (d2, d) del segundo plano de extremo (P2, S2);

en donde

cada una de las segundas porciones laterales periféricas (32, 142) comprende una primera subcara (66, 156) que forma un primer ángulo interno del inserto (a, 9) con el segundo plano de extremo (P2, S2) y una segunda subcara (68, 158) que forma un ángulo interno agudo del segundo inserto (0, 9) con el primer plano de extremo (P1, S1), la primera subcara y la segunda subcara de cada segunda porción lateral periférica (32, 142) se intersecan en una segunda línea
(N2) en un plano intermedio (P4) que se ubica entre y paralelo al primer y segundo planos de extremo (P1, P2, S1, S2) y que se encuentra a la primera distancia (d1, d) del segundo plano de extremo (P2, S2) y a la segunda distancia (d2, d) del primer plano de extremo (P1, S1).

el inserto de corte reversible indexable (20, 130), que comprende, además:

un orificio pasante central (62) que se extiende entre y desembocan en las superficies de extremo (22, 24, 132, 134);

una superficie de contacto del inserto (64) que se forma en cada superficie de extremo (22, 24, 132, 134); en donde:

cada una de las primeras porciones laterales periféricas (30, 140) se extiende desde un primer borde de corte (58, 161) asociado con la primera superficie de extremo (22, 132) hasta un segundo borde de corte (74, 167) asociado con la segunda superficie de extremo (24, 134); y

cada una de las segundas porciones laterales periféricas (32, 142) se extiende desde un primer borde de corte (52, 165) asociado con la segunda superficie de extremo (24, 134) hasta un segundo borde de corte (60, 163) asociado con la primera superficie de extremo (22, 132),

y en donde cada uno de los primeros bordes de corte (52, 58, 161, 165) tiene una primera longitud A y cada uno de los segundos bordes de corte (60, 74, 163, 167) tiene una segunda longitud W, y en donde la primera longitud A es mayor que la segunda longitud W

caracterizado porque

la segunda superficie de extremo (24, 134) se gira con relación a la primera superficie de extremo (22, 132) alrededor del eje de inserto (B2, B3).

El inserto de corte (20) de la reivindicación 1, en donde las subcaras (66, 68, 70, 72) de las porciones laterales periféricas adyacentes (30, 32) se intersecan en diferentes planos intermedios separados (P3, P4), y en donde cada uno de los planos intermedios separados (P3, P4) se distancia por una primera distancia similar (d1) de su plano de extremo más cercano (P1, P2).
3. El inserto de corte (20) de la reivindicación 2, en donde las dos superficies de extremo (22, 24) se separan por una distancia de grosor H, y en donde la primera distancia (d1) es menor que la mitad de la distancia de grosor H.
4. El inserto de corte (130) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde las subcaras (156, 158, 160, 162) de cada porción lateral periférica (140, 142) se intersecan en un único plano medio (M), equidistante de los planos de extremo (S1, S2).
5. El inserto de corte (20, 130) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde cada borde de corte circunferencial (46, 48, 135, 137) incluye N primeros bordes de corte (52, 58, 161, 165) y N segundos bordes de corte (60, 74, 163, 167), N es un número entero positivo mayor que 2.
6. El inserto de corte (20, 130) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la forma poligonal de cada una de las superficies de extremo (22, 24, 132, 134) tiene una forma octogonal desigual.
7. El inserto de corte (20, 130) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el primer ángulo interno del inserto (a, 9) se encuentra en el intervalo de 85° a 100°, y el segundo ángulo interno del inserto (0, 9) se encuentra en el intervalo de 65° a 83°.
8. El inserto de corte (20, 130) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera longitud Ay la segunda longitud W definen una relación W/A, y en donde la relación W/A se encuentra en el intervalo de 1/10<W/A<2/3.
9. Una herramienta de corte (100) que tiene un eje longitudinal de rotación (B1), la herramienta de corte (100) que comprende:

un cuerpo de la herramienta (110) que tiene al menos un bolsillo de inserto (106) que se forma en un extremo frontal (102) del cuerpo de la herramienta (110); y

un inserto de corte (20, 130) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 retenido en al menos un bolsillo de inserto (106),

en donde:

dicho al menos un bolsillo de inserto (106) comprende:

una superficie de contacto del bolsillo (112) que define un plano de contacto (P5);

un orificio roscado (120) que desemboca en la superficie de contacto del bolsillo (112);

dos paredes laterales receptoras de bolsillo (1141, 1142) que se extienden desde el plano de contacto (P5), cada una de las paredes laterales receptoras de bolsillo (1141, 1142) incluye: una primera sección de pared lateral plana (1161, 1162) que forma un ángulo externo receptor del inserto (p) con un plano (P6) que interseca la primera sección de pared lateral plana (1161, 1162) y es paralelo al plano de contacto (P5); y

una segunda sección de pared lateral plana (1181, 1182) que se interseca con la primera sección de pared lateral plana respectiva (1161, 1162), y que se extiende hacia el plano de contacto (P5) para formar un ángulo externo del bolsillo agudo ($) con el mismo;

una de las dos superficies de contacto del inserto (64) colinda con la superficie de contacto del bolsillo (112);

las primeras subcaras (66, 70, 156, 160) de dos porciones laterales periféricas (30, 32, 140, 142) del inserto de corte (20, 130) colindan con las respectivas secciones de la primera pared lateral (1161, 1162), en una manera de cola de milano; y

un tornillo de sujeción (108) pasa a través del orificio pasante central (62) del inserto de corte (20, 130) y se acopla de manera roscada al orificio roscado (120) del bolsillo de inserto (106).
10. La herramienta de corte (100) de la reivindicación 9, en donde las dos primeras subcaras (66, 70, 156, 160) en contacto con las respectivas secciones de la primera pared lateral (1161, 1162), en una manera de cola de milano, se asocian con la misma superficie de extremo (22, 24, 132, 134) del inserto de corte (20, 130).
11. La herramienta de corte (100) de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en donde en una vista frontal del al menos un bolsillo de inserto (106), las dos paredes laterales receptoras de bolsillo respectivas (1141, 1142) forman un ángulo sustancialmente recto (y) entre ellos.
12. Un cuerpo de la herramienta de corte (110) que tiene un eje longitudinal de rotación (B1), el cuerpo de la herramienta de corte (110) tiene un extremo frontal (102) con al menos un bolsillo de inserto (106) que se forma en este, en donde:

dicho al menos un bolsillo de inserto comprende:

una superficie de contacto del bolsillo (112) que define un plano de contacto (P5);

un orificio roscado (120) que desemboca en la superficie de contacto del bolsillo (112); y

dos paredes laterales receptoras de bolsillo (1141, 1142) que se extienden desde el plano de contacto (P5),

caracterizado porque cada una de las paredes laterales receptoras de bolsillo (1141, 1142) incluyen: una primera sección de pared lateral plana (1161, 1162) que forma un ángulo externo receptor del inserto (p) con un plano (P6) que interseca la primera sección de pared lateral plana (1161, 1162) y es paralelo al plano de contacto (P5); y

una segunda sección de pared lateral plana (1181, 1182) que se interseca con la primera sección de pared lateral plana respectiva (1161, 1162), y que se extiende hacia el plano de contacto (P5) para formar un ángulo externo del bolsillo agudo ($) con el mismo;

en donde en una vista frontal de cada bolsillo de inserto (106), las dos paredes laterales receptoras de bolsillo (1141, 1142) forman un ángulo sustancialmente recto (y) entre ellos,

en donde un inserto de corte (20, 130) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 se retiene en al menos un bolsillo de inserto (106).