MX2008011534A

MX2008011534A - Inserto cortante, en particular de punta rotatoria para un taladro.

Info

Publication number: MX2008011534A
Application number: MX2008011534A
Authority: MX
Inventors: Peter Karl Mergenthaler; Berthold Heinrich Zeug; Horst Manfred Jaeger
Original assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-12-18
Also published as: JP5070225B2; KR20090008212A; DE102006010856A1; BRPI0709005A2; JP2009529431A; RU2008139986A; KR101314765B1; WO2007101615A1; EP1993762A1; CN101426605B; CA2645162A1; RU2417865C2; CN101426605A; EP1993762B1; US8475090B2; DE502007007123D1; US20090071723A1

Abstract

Un inserto cortante para un taladro (1) con al menos un reborde interior (8) y un reborde exterior (9), que forman los lados alrededor de un ángulo(14) de un borde cortante angular(6), en donde existe una protuberancia en forma de grano(10) en el vértice del ángulo (14).

Description

INSERTO CORTANTE, EN PARTICULAR DE PUNTA ROTATORIA PARA UN TALADRO ANTECEDENTES La invención se refiere a un inserto cortante para un taladro con las características de la parte genérica de la reivindicación 1. La invención se refiere en particular a un inserto cortante diseñado como una punta rotatoria de uno o dos lados. Tales puntas rotatorias tienen, por ejemplo, un perfil triangular, tetragonal, preferentemente cuadrado, pentagonal o hexagonal. Los bordes ubicados entre las esquinas se forman como bordes cortantes. La punta rotatoria se ajusta en el asiento de inserto de una herramienta de perforación o un cásete a insertarse en la herramienta de perforación de tal manera que uno de los bordes corta durante la operación de perforación, mientras los otros bordes se encuentran inactivos en el asiento de inserto. Después de que el borde cortante activo se ha gastado, la punta rotatoria se libera de manera simple del asiento de inserto y se gira de manera que se activa uno de los bordes cortantes anteriormente inactivados, i.e. las siguientes operaciones de perforación se llevan a cabo con él. Esta rotación de la punta rotatoria en el asiento de inserto se efectúa hasta que todos los bordes de la punta rotatoria se han utilizado y de esta manera la punta rotatoria completa se ha gastado.

Se conoce además, ajustar varias puntas rotatorias en una herramienta de perforación. Preferentemente, las puntas rotatorias se hacen de carburos. Cuando se aplican varias puntas rotatorias, por ejemplo dos, o también varias, las puntas rotatorias se ajustan en el taladro de tal manera que forman entre si el borde cortante principal del taladro. También se conocen las configuraciones en las cuales las puntas rotatorias se ajustan en el borde cortante principal con un desplazamiento entre si. Esto significa que con las puntas rotatorias, es posible substituir uno o varios bordes cortantes del taladro a través de las puntas rotatorias. Cuando se hable acerca de insertos cortantes en lo siguiente, las afirmaciones se refieren a un inserto cortante con un borde cortante. Por supuesto, las indicaciones hechas con respecto al inserto cortante, en cualquier momento, también pueden aplicarse a una punta rotatoria, la cual difiere - como se mencionó anteriormente - del inserto de un solo borde por el hecho de que un inserto posee varios bordes cortantes a la vez. Se conocen los insertos cortantes en los cuales el corte se distribuye en la parte inferior de la perforación en un número par de bordes cortantes. Con estas herramientas, la mitad de los bordes cortantes maquinan la parte inferior de la perforación en el área del centro de la perforación, mientras la otra mitad de los bordes cortantes maquinan el área de la parte inferior de la perforación que se orienta hacia el diámetro exterior. Esta distribución de corte conduce a una división de las fuerzas cortantes. De esta manera, se forman un reborde interior y un reborde exterior en cada inserto cortante. Estos rebordes, interior y exterior, se ubican preferentemente a un ángulo entre si, i.e. forman un borde cortante angular que consiste de un reborde interior y un reborde exterior. Para ciertas aplicaciones, también puede utilizarse un borde cortante angular degenerado, en el cual los rebordes, exterior e interior, se orientan entre si a un ángulo de 180°. En este caso, el inserto cortante se ajusta en el asiento de inserto de tal manera que el borde cortante embraga de manera oblicua la pieza a maquinarse. Idealmente, los rebordes, interior y exterior, se proporcionan en relación entre si de tal manera que se evita de manera efectiva un desplazamiento unilateral de la herramienta en relación al eje de perforación. Debido a las tolerancias de trabajo inevitables en la fabricación de herramientas, es sin embargo, difícilmente posible en la práctica fabricar un inserto cortante de tal manera que se excluya completamente el desplazamiento unilateral de la herramienta antes mencionado. El uso de varios insertos cortantes implica, además, el problema de que las fallas de tolerancia, en el peor de los caso, agregan la resultante tendencia incrementada, al desplazamiento de la herramienta. Debido al componente de fuerza cortante antipenetración, que es entonces efectivo, la herramienta de perforación funciona en una manera inestable durante la aplicación, lo que dará como resultado una calidad deficiente de la perforación y una falla temprana de la herramienta. Es cierto que la disposición angular o apical descrita de los rebordes, interior y exterior, en relación entre si ya mejora el comportamiento de desplazamiento. Para evitar de manera efectiva el desplazamiento de la herramienta, es realmente necesario mantener el ángulo formado por los rebordes, interior y exterior, tan agudo como sea posible. Esto implica, sin embargo, una forma de astilla desfavorable. Además, agranda la longitud de embrague del borde cortante, lo cual, a su vez, conduce a un incremento indeseado de las fuerzas cortantes y a un agrandamiento de la profundidad del primer corte. A partir de DE-T-694 16 248, se conoce una punta rotatoria, en la cual los rebordes, exterior e interior, se dividen en dos rebordes parciales con ángulos diferentes, de manera que en este inserto cortante, se disponen pre-rebordes enfrente de los bordes cortantes propiamente hablando, en la manera de una herramienta penetrante. Sin embargo, esta disposición de los bordes cortantes da como resultado una forma de astilla indeseada, es decir astillas en cinta.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En vista de estas desventajas, la invención se basa en la tarea de mejorar el comportamiento de desplazamiento de un inserto cortante. Esta tarea se resuelve en una manera inventiva por la combinación de las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes contienen desarrollos parcialmente convenientes de la invención y desarrollos parciales que son inventivos por si mismos . De acuerdo con la reivindicación 1, el inserto cortante de acuerdo con la invención incluye un reborde interior y un reborde exterior. Estos rebordes, interior y exterior, forman los lados de un ángulo, i.e. el inserto cortante tiene un borde cortante angular. En el área del vértice del ángulo que forma el borde cortante, se proporciona una protuberancia en forma de grano de acuerdo con la invención. Esta protuberancia adicionalmente centra el borde cortante durante la operación de perforación. La protuberancia tiene una longitud muy corta y solamente cubre el vértice del ángulo formado por los rebordes, interior y exterior. Además, la protuberancia no sobresale muy lejos del borde cortante del inserto cortante. La protuberancia sirve en una forma como un punto de centrado para el borde cortante durante la operación de perforación. El esfuerzo cortante esencial se lleva a cabo aún por el reborde interior por una parte y el reborde exterior por la otro parte, los cuales se encuentran adyacentes a la protuberancia, mientras la protuberancia, además de una función de corte, también tiene una función de centrado para la herramienta durante la operación de perforación. Además, cada flanco lateral de la protuberancia, se forma por un reborde de protuberancia. El reborde de protuberancia interior adyacente al reborde interior topa directamente en el reborde interior, y el reborde de protuberancia exterior topa en el reborde exterior. Esto significa que la transición entre los dos rebordes de protuberancia de los rebordes, interior y exterior, es continua y libre de desplazamiento. Por lo tanto, durante la operación de corte, se forma una astilla continua sobre el borde cortante completo y la astilla no se rompe en el área transicional entre los rebordes de protuberancia y los rebordes, interior y exterior. Tanto los rebordes de protuberancia como los rebordes, interior y exterior, preferentemente forman en cada caso un par de rebordes apicales que incluyen entre ellos un ángulo más pequeño a 180°. En modalidades alternativas, los rebordes, interior y exterior, se disponen a un ángulo de 180° o a un ángulo mayor a 180°, disponiéndose los rebordes de protuberancia en este caso en una manera apical con un ángulo más pequeño a 180°. En una modalidad preferida, el ángulo interior entre el reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior es más pequeño que el ángulo entre el reborde interior y el reborde exterior. De esta manera, los rebordes, interior y exterior, continúan el curso del reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior, respectivamente, en la forma de una salida de rosca plana. En particular se señala que entre los rebordes de protuberancia y los rebordes, interior y exterior, no tiene lugar un cambio de dirección dentro del borde cortante, de manera que el borde cortante se encuentra completamente libre de una muesca guia. Además, no existe un ángulo de 90° dentro del borde cortante. Preferentemente el borde cortante tiene un curso angular continuo con la protuberancia en el área del punto de vértice del borde cortante. En otra modalidad preferida, el área entre el reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior es redonda como una proyección en forma de grano. Se prefiere una estructura simétrica del borde cortante completo. Esto permite un fácil intercambio del inserto y en particular el uso tanto en una herramienta para zurdos como para diestros. De esta manera, el borde cortante completo se dispone de manera simétrica alrededor de la protuberancia. La longitud del reborde interior es exactamente idéntica a la longitud del reborde exterior. Lo mismo aplica a los rebordes de protuberancia, si se proporcionan . En aplicaciones especiales, una estructura simétrica da como resultado la introducción desequilibrada de las fuerzas en el inserto cortante durante la operación de corte. Para tales casos, preferentemente se proporciona una estructura asimétrica, i.e. los bordes cortantes son de diferente longitud y/o se diseñan con diferentes inclinaciones, seleccionándose la asimetría de manera que las fuerzas que actúan sobre el inserto cortante durante la operación de corte en dirección radial, i.e. en la dirección normal a la dirección de corte, se compensan entre sí de manera que ninguna fuerza radial resultante actúa sobre el taladro . Para hacer posible utilizar el inserto cortante tanto en herramientas para zurdos como diestros o cambiar la dirección de rotación de la herramienta, se dispone preferentemente un espacio libre en el área del flanco asignado a la protuberancia. Se prefiere particularmente - como se mencionó anteriormente - utilizar una herramienta cortante con varios bordes cortantes, diseñados como una punta rotatoria. La doble función de la protuberancia en una punta rotatoria es particularmente ventajosa. Aunque la protuberancia del borde cortante activo sirve para la mejora arriba descrita del comportamiento de perforación, la protuberancia de un borde cortante inactivo sobresale, con la punta rotatoria insertada, en el orificio esquinero que se dispone necesariamente entre las superficies que contienen el inserto del asiento de inserto, evitando asi la obstrucción de virutas en este orificio esquinero. Esto significa que la protuberancia ubicada en el orificio esquinero sirve como un relleno para el orificio esquinero.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se describe en más detalle por medio de una modalidad ejemplar: La Figura 1 muestra la punta perforadora de una herramienta de perforación con una punta rotatoria insertada, La Figura 2 muestra la punta rotatoria en el asiento de inserto de la herramienta de perforación de acuerdo con la Figura 1 en una representación agrandada, La Figura 3 es una vista en planta de la punta rotatoria ubicada en el asiento de inserto, La Figura 4 es un diseño del perfil de la punta rotatoria de acuerdo con la invención, con las relaciones angulares realizadas sobre la punta rotatoria, y La Figura 5 muestra una punta rotatoria ubicada en un asiento de inserto asi como una sección a través de la punta rotatoria.

DESCRIPCIÓN DETALLADA El taladro 1 tiene una punta perforadora 2. La superficie frontal de esta punta perforadora 2 incluye dos flancos principales 3. Cada flanco principal 3 se encuentra adyacente a un asiento de inserto 4 para recibir un inserto cortante 5 diseñado como una punta rotatoria. El inserto cortante 5 representado en la modalidad ej emplificativa tiene un perfil casi triangular. Cada lado de este perfil triangular actúa como un borde cortante 6. Adyacentes a los bordes cortantes 6, se encuentran las superficies laterales 6A, con cada una de las cuales el inserto cortante 5 hace contacto con la superficie que lleva el inserto 7 del asiento de inserto 4. El borde cortante 6 no orientado hacia las superficies que llevan el inserto 7 forma el borde cortante activo del inserto cortante 5. El borde cortante activo del inserto cortante 5 se subdivide en un reborde interior 8 y un reborde exterior 9. La protuberancia 10 se dispone entre el reborde interior 8 y el reborde exterior 9. Un espacio libre 10A formado a manera de un hueco se proporciona en la superficie lateral 6A debajo de la protuberancia 10. Los flancos de la protuberancia 10 son efectivos como rebordes de protuberancia, de manera que el flanco adyacente al reborde interior 8, de la protuberancia 10, forma el reborde de protuberancia interior 11 y el flanco asignado al reborde exterior 9, de la protuberancia 10, forma el reborde de protuberancia exterior 12. A partir de la representación de la Figura 4, es evidente que el ángulo interior 13 entre el reborde de protuberancia interior 11 y el reborde de protuberancia exterior 12 es más pequeño que el ángulo 14 incluido por el reborde interior 8 y el reborde exterior 9 del borde cortante angular 6. El ángulo interior 13 entre el reborde de protuberancia interior 11 y el reborde de protuberancia exterior 12 tiene ventajosamente un valor minino de entre 60° y máximo de 170°. En la modalidad ejemplar, el ángulo interior 13 es de 120° y el ángulo 14 entre el reborde interior 8 y el reborde exterior 9 es de 150°. El reborde interior 8 y el reborde exterior 9 se inclinan en un ángulo obtuso hacia el reborde de protuberancia interior 11 y el reborde de protuberancia exterior 12, respectivamente. En la modalidad ejemplar, el ángulo obtuso es de aproximadamente 170° y es en particular mayor a 150°. Finalmente, en la modalidad ejemplar, el área entre el reborde de protuberancia interior 11 y el reborde de protuberancia exterior 12 en la protuberancia 10 se diseña como una proyección en forma de grano 15. En los dibujos, también se observa un tornillo sujetador 16 para fijar el inserto cortante 5 en el asiento de inserto 4. Además, se reconocerá (Figura 3) que las protuberancias 10 de los bordes cortantes inactivos 6 sobresalen hacia los orificios esquineros 17 en el área de las superficies que llevan el inserto 7, cerrándolos al menos en parte. De esta manera, se evita de manera efectiva el llenado de estos orificios esquinero 17 con virutas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un inserto de perforación con al menos un reborde interior y un reborde exterior, que forman los lados de un ángulo de un borde cortante angular, que embraga la pieza durante la operación de perforación, caracterizado en que se proporciona un punto de centrado diseñado como una protuberancia en forma de grano en el vértice del ángulo y los flancos laterales de la protuberancia forman cada uno un reborde de protuberancia que topa directamente en el reborde interior y el reborde exterior, respectivamente.
2. El inserto de perforación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por un reborde de protuberancia interior que topa en el reborde interior y por un reborde de protuberancia exterior que topa en el reborde exterior de tal manera que el ángulo interior entre el reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior es más pequeño que el ángulo entre el reborde interior y el reborde exterior.
3. El inserto de perforación de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por un punto de vértice del ángulo interior redondo como una proyección en forma de grano entre el reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior.
4. El inserto de perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una instalación simétrica del reborde interior y el reborde exterior, asi como del reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior en relación entre si.
5. El inserto de perforación de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado en que el reborde interior, el reborde exterior asi como el reborde de protuberancia interior y el reborde de protuberancia exterior se disponen de manera simétrica a la proyección en forma de grano.
6. El inserto de perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por una instalación asimétrica de los bordes cortantes en relación entre si, de tal manera que durante la operación las fuerzas cortantes que surgen se compensan entre si.
7. El inserto de perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un espacio libre en el área del flanco asignado a la protuberancia .
8. El inserto de perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes como una punta rotatoria con dos o varios bordes cortantes.
9. La herramienta perforadora con un inserto de perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, instalándose el inserto de perforación en un asiento de inserto de tal manera que la protuberancia en forma de grano se encuentra orientada hacia adelante como un punto de centrado para el borde cortante.
10. La herramienta perforadora de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada en que el inserto de perforación se configura como una punta rotatoria y se instala en el asiento de inserto de tal manera que al menos una protuberancia de un borde cortante inactivo se extiende, al menos en parte, hacia un orificio esquinero dispuesto entre dos superficies que llevan el inserto del asiento de inserto . RESUMEN Un inserto cortante para un taladro (1) con al menos un reborde interior (8) y un reborde exterior (9), que forman los lados alrededor de un ángulo (14) de un borde cortante angular (6), en donde existe una protuberancia en forma de grano(lO) en el vértice del ángulo (14).