MXPA98001671A - Portaherramienta para desbastar y dar un terminado a una pieza de trabajo - Google Patents

Abstract

Un portaherramienta (10) para remover material de una pieza de trabajo (18) donde la pieza de trabajo y el portaherramientas son rotacionales una con respecto al otro. El portaherramienta incluye un cuerpo (12) teniendo una pluralidad de cavidades (14, 16). Un inserto de desbaste (28) es portado en una de las cavidades del cuerpo. El inserto de desbaste presentando un borde de desbaste. El inserto de desbaste es de un primer grado.Un inserto de acabado (30) es portado en otra de las cavidades del cuerpo. El inserto de acabado presenta un borde de acabado. El inserto de acabado es de un grado diferente con respecto al del inserto de desbaste.

Description

PORTAHERRAMIENTA PARA DESBASTAR Y DAR UN TERMINADO A UNA PIEZA DE TRABAJO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención pertenece a una portaherra ienta para desbastar y dar un acabado a una pieza de trabajo, asi como también a un método para usar el mismo. Más específicamente, la invención pertenece a un portaherramientas para desbastar y dar un acabado a una pieza de trabajo, y un mé-todo de uso del mismo, que provee un acabado de superficie de pieza de trabajo aceptable después de solamente un paso del portaherramientas relativo a la pieza de trabajo. En una operación típica de remoción de material donde la pieza de trabajo y el inserto cortador se mueve y rota relativamente entre si, hay tres componentes básicos. Estos componentes comprenden el inserto de corte, el portaherramientas que porta el inserto de corte, y el material de la pieza de trabajo. Las operaciones de remoción de material típica para las cuales esta invención es adecuada incluye torneado, roscado, perforado, barrenado y cepillado. En alguno de estos tipos de remoción de material, el portaherramientas corta uno o más inserto de corte de tal manera que solamente un sólo tipo de inserto de corte ataca la pieza de trabajo en cualquier momento dado. Aunque el proceso especifico varia dependiendo del material de la pieza de trabajo y el resultado final deseado, muchas operaciones de maquinado incluyen al menos dos cortes, o pasos relativos a, la pieza de trabajo. En el primer corte (o desbaste) generalmente, un inserto de desbaste ataca la pieza de trabajo a manera de remover un volumen preseleccionado de material de dicha pieza para asi lograr una dimensión deseada y un terminado de superficie de la pieza de trabajo. Después de haber acompletado el corte de desbaste, el inserto de desbaste es o reemplazado para un inserto de acabado, o el inserto de desbaste se mueve fuera de posición y un inserto de acabado ocupa esa posición, donde el inserto de acabado ataca la superficie de la pieza de trabajo que ya ha sido maquinada por el inserto de desbaste de manera a maquinar la pieza de trabajo a una de dimensión final deseada y una superficie de acabado también deseada. Mientras los primeros arreglos de portaherramientas por las cuales el inserto de desbaste y un inserto de acabado secuencialmente atacan la pieza de trabajo logrando de esta manera resultados satisfactorios, restan algunos aspectos para mejorar. Este es especialmente el caso con respecto a las eficiencias de operación asociadas con los primeros procesos en los cuales el inserto de desbaste y el inserto de acabado atacan secuencialmente la pieza de tra- bajo.

% En este aspecto, seria deseable proporcionar un portaherramientas que porte tanto un inserto de desbaste como un inserto de acabado de manera a que la pieza de trabajo sea desbastada y terminada en solamente un corte en contraste con una pluralidad de cortes. La eficiencia del proceso de maquinado completo mejora en un decremento en el número de cortes necesarios para producir una pieza de trabajo con el la dimensión final apropiada y el acabado de superficie final también apropiado. 10 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objeto de la invención proporcionar un portaherramientas que porten tanto un inserto de desbaste como un inserto de acabado de manera que la pieza de trabajo sea desbastada y terminada en solamente un corte en contraste con una pluralidad de cortes. A partir de aqui, la invención es un portaherramientas para remover material de una pieza de trabajo donde el portaherramientas y la pieza de trabajo son rotatorias una con respecto a la otra. El portaherramientas comprende un cuerpo que tiene una pluralidad de cavidades donde un inserto de desbaste es portado en una de las cavidades del cuerpo. El inserto de desbaste presenta un borde de desbaste. El inserto de desbaste es de un primer grado. Un inserto de acabado es portado en otra de las cavidades del cuerpo. El inserto de acabado presenta un borde de acaba-do. El inserto de acabado es de un grado diferente que el de el dicho inserto de desbaste. En otra forma, de todo esto, la invención es un portaherramientas para remover material de una pieza de trabajo donde la pieza de trabajo y el portaherramientas son rotacionales uno con respecto al otro. El portaherramientas comprende un cuerpo teniendo una pluralidad de cavidades. Un inserto de desbaste es portado por el cuerpo el inserto de desbaste presenta un borde de desbaste. Un in-serto de acabado es portado por el cuerpo. El inserto de acabado presenta un borde de acabado. El borde de acabado del inserto es más filoso que el borde de desbaste de dicho inserto de desbaste. En todavía otra forma de todo esto, la invención es un portaherramientas para remoción de material de una pieza de trabajo donde el portaherramientas y la pieza de trabajo son rotatorias una con respecto a la otra. El portaherramientas comprende un cuerpo que tiene una pluralidad de cavidades. Un inserto de desbaste es portado por el cuerpo y presenta un borde de desbaste. Un inserto de acabado es portado por el cuerpo y presenta un borde de acabado. El cuerpo incluye una cara delantera. El borde de acabado del inserto de acabado proyecta una más grande distancia a partir de la cara delantera del cuerpo que aquella que existe hasta el borde de desbaste de dicho inserto de desbaste. En todavía otra forma de todo esto, la invención es un método de remoción de material de una pieza de trabajo comprendiendo los pasos de: proveer un portaherramientas con una cara, la cara conteniendo una cavidad delantera y una cavidad trasera; proveer un inserto de desbaste estando posicionado con la cavidad delantera donde dicho inserto de desbaste es de un grado; proveer un inserto de acabado estando posicionado en la cavidad trasera donde el inserto de acabado está hecho de un grado diferente del grado de cada dicho inserto de desbaste; mover la pieza de trabajo y el portaherramientas en forma relativa de uno con otro de manera que el inserto de desbaste ataque primero la pieza de trabajo y entonces el inserto de acabado ataque la superfi-cié de la pieza de trabajo ya atacada por el inserto de desbaste. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJO Lo siguiente es una breve descripción de los dibujos que forman una parte de esta solicitud de patente: la figura 1 es una vista lateral de una modalidad específica de una pieza de trabajo de la invención ilustrada en combinación con una pieza de trabajo que está en rotación alrededor de su eje central longitudinal; la figura 2 es una vista en perspectiva del in- serto de desbaste de diamante de película delgada de la mo-dalidad específica ilustrada en la figura 1; la figura 3 es una vista superior del inserto de desbaste de la figura 2; la figura 4 es una vista lateral del inserto de desbaste de la figura 2; la figura 5 es una vista en perspectiva de un inserto de acabado, el cual tiene una punta compuesta de diamante policristalino, de la modalidad específica dibujada en la figura 1; la figura 6 es una vista superior del inserto de acabado de la figura 5; y la figura 7 es una vista lateral del inserto de acabado de la figura 5. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Refiriéndonos a los dibujos, la figura 1 representa una modalidad específica de la herramienta de trabajo de la invención, generalmente designada como 10. La herramienta de trabajo 10 incluye un cuerpo 12 junto con cavidades 14 y 16. La figura 1 también ilustra una pieza de trabajo, generalmente designada como 18, la cual rota alrededor de su eje longitudinal central a -A. La pieza de trabajo 18 presenta tres condiciones de superficie; de otra manera, una superficie de maquinado 22, una superficie desbastada 24, y una superficie terminada 26.

La superficie 22 premaquinada tiene la condición de superficie de la pieza de trabajo previo al comienzo de cualquier operación de maquinado. La superficie desbastada 24 es el resultado de maquinado de la pieza de trabajo 18 por un inserto de desbaste 28. Como se muestra en la figura 1 el inserto de desbaste 28 está fijo en la cavidad 14 del' cuerpo 12 de la herramienta de trabajo. La superficie acabada 26 es el resultado del ma-quinado de la pieza de trabajo por un inserto de acabado 30. Como se muestra en la figura 1, el inserto 30 está fijo en la cavidad 16. El cuerpo de la herramienta de trabajo 12 incluye dos partes básicas; es decir, una parte delantera 32 y una parte trasera 36. Estas partes 32, 36 tienen un movimiento relativo una con respecto a la otra de manera que en el momento en que el portaherramientas 10 llegue al final de un corte con el inserto de desbaste 28, la parte delantera 32 del cuerpo de portaherramientas 12 se retrae lejos de la pieza de trabajo, con la parte trasera 36 sin movimiento, de esta manera el portaherramientas 10 puede continuar moviéndose relativamente a la pieza de trabajo haciendo así que el inserto de acabado 30 pueda terminar el corte. En la modalidad específica ilustrada en los dibu- jos, el inserto de desbaste 28 es de un estilo SPGN-422 de inserto ("American National Standard for Cutting Tools- In-dexabble Inserts Identifcation System"), ANSÍ Standar B212.4-1986) , que es un inserto de radio de dos narices. Como se muestra en las figuras 2 a 4, el inserto de desbas-te 28 incluye una superficie superior 32, una superficie inferior 34, y cuatro superficies laterales 36, 38, 40 y 42. La unión de la superficies (36, 38, 40 y 42) forman cuatro esquinas (44, 46, 48 y 50) que tienen un radio "Rl". Ver figura 4. La superficie lateral (36, 38, 40, 42) están dispuestos en un ángulo ß (ver figura 4) con respecto a un plano perpendicular a la superficie superior 32 que es igual a 11 grados. El inserto de desbaste 28 tiene una delgada película de diamante sobre él. El inserto de desbaste 28 está comercialmente disponible como un inserto KCD25 producido por Kennametal Inc. de la Trobe Pensylvania. El estilo de la delgada película de diamante de un inserto de desbaste es el objeto de una solicitud americana pendiente con número de serie 08/159,272 presentada el 30 de noviembre de 1993 titulada "Herramienta Recubierta de Diamante y Proceso para Hacerla". Y cedido al cesionario de la presente solicitud. La solicitud americana pendiente con número de serie 08/159,272 presentada el 30 de noviembre de 1993 titulada "Herramienta Recubierta de Diamante y Proceso para Ha- cerla" es incorporada a la presente como referencia. Debido a la naturaleza del proceso de aplicación de la película de diamante delgada al sustrato del inserto, los bordes de corte (o bordes de desbaste) del inserto de desbaste 28 no es tan filoso como uno desearía que lo fuera. Esto es de-bido al hecho de que el sustrato es rectificado antes de la aplicación del recubrimiento de diamante. Aunque el inserto de desbaste de la modalidad específica tiene una película de diamante fina en él no hay la intención de limitar el alcance de la invención a este tipo específico de inserto de desbaste. Refiriéndonos a las figuras 5 a 7, estos dibujos ilustran una modalidad de un inserto de acabado 30. La geometría específica del inserto de acabado 30 es un estilo de inserto de radio de tres narices, y este inserto funciona de la misma manera que el inserto de acabado 30 en esta modalidad específica. El uso de un inserto de radio nariz tres no intenta limitar el alcance de la presente invención. El inserto de acabado 30 incluye una superficie superior 34, una superficie inferior 56, y cuatro superficies laterales 58, 60, 62, y 64. La unión de la superficies laterales adyacentes forman cuatro esquinas 66, 68, 70 y 72 que tienen un radio "R2". (Ver figura 6) . Como se muestra en la figura 7, las superficies laterales están dispuestas a un ángulo "T" con respecto a un plano perpen-dicular a la superficie superior 54 que es igual a 11 grados . Refiriéndonos a las figuras 5 y 6, el inserto de acabado 30 tiene una punta de diamante policristalino 76 que define el borde corte superior (o borde de acabado) 77. El uso de una punta de diamante policristalino 76 resulta en un inserto de acabado 30 que tiene un borde de corte muy filoso 77. El borde soldado 77 del inserto de acabado 30 es más filoso que el borde de corte del inserto de desbaste 28. La presente divulgación describe una modalidad específica de un portaherramientas donde hay tres distintas diferencias entre el inserto de desbaste y el inserto de acabado. Un área de diferencia reside en el grado del in-serto en que el inserto de acabado es de un grado diferente de aquel del inserto de desbaste. Una segunda área de diferencia radica en la aspereza de la superficie de los bordes de cortes del inserto en que el borde de corte del inserto de acabado es más filoso, y produce un acabado de superfi- cié de la pieza de trabajo más liso, que aquel del borde de corte del inserto de desbaste. Una tercera área de diferencia radica en la distancia del borde de corte expuesto proyectado a partir de la fase de la cara delantera de la cabeza del portaherramientas. Más específicamente, el bor-de de corte del inserto de acabado se proyecta a una dis-tancia más grande a partir de la cara delantera que lo hace el borde de corte del inserto de desbaste. En operación, la pieza de trabajo 18 rota alrededor de su eje longitudinal A-A en la dirección de la flecha "B". El portaherramientas 10 se mueve entonces en la dirección "C" relativa a la pieza de trabajo. La dirección ?,C" es generalmente paralela al eje longitudinal central A-A de la pieza de trabajo. Como se puede apreciar, el primer inserto de cor-te que ataca la superficie de la pieza de trabajo es el inserto de desbaste 28. Este inserto de desbaste 28 remueve material de la pieza de trabajo a una profundidad "D" específica que también resulta en que la porción de la pieza de trabajo (superficie desbastada 24) tenga un desbaste de su-perficie específico. El inserto de acabado 30 en seguida ataca la superficie desbastada 24 de manera a remover material a una profundidad "E" a partir de la superficie desbastada para formar la superficie terminada 26. La superficie terminada 26 es de una rugosidad específica. El re-sultado final de la operación mencionada, en un paso del portaherramientas relativo a la pieza de trabajo, produce un producto acabado que tiene una superficie de rugosidad y dimensión específica. Está específicamente contemplado que el portahe- rramientas de la presente invención, en adición a la herra-mienta que lo hace girar mostrada en la figura 1, puede también ser un taladro o barra de barreno, por ejemplo, teniendo al menos un inserto de desbaste y al menos un inserto de acabado en él. Todos los documentos referidos en esta descripción son incorporados por la presente como referencia.

Otras modalidades de la invención serán aparentes a aquellos hábiles en el área a partir de una consideración de la descripción o práctica de la invención divulgada aquí. Se sobre entiende que la descripción y ejemplos son considerados únicamente como ilustrativos, con el verdadero alcance y espíritu de la invención estando indicado por las siguientes reivindicaciones.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES 1. Un portaherramientas para remover material de una pieza de trabajo donde el portaherramienta y la pieza de trabajo son rotatorias una con respecto a la otra, el protaherramientas comprendiendo: un cuerpo teniendo una pluralidad de cavidades; un inserto de desbaste siendo portado en una de las cavidades del cuerpo, el inserto de desbaste presentando un borde de desbaste, el inserto de desbaste siendo de un primer grado el material; un inserto de acabado estando portado en otra de las cavidades del cuerpo, el inserto de acabado presentando un borde de acabado, el inserto de acabado siendo de un segundo grado de material diferente que aquel de dicho inser-to de desbaste; y donde dicho cuerpo es seleccionado a partir de un cuerpo de torno, taladro y herramienta de barreno.
2. 2. El portaherramientas de la reivindicación 1 donde el borde de desbaste del inserto de desbaste proyecte una primera distancia a partir de la cara delantera del portaherramientas; el borde de acabado del inserto de acabado proyecta una segunda distancia a partir de la cara delantera del portaherramientas; y la primera distancia siendo menor que la segunda distancia.
3. 3. El protaherramientas de la reivindicación 1 donde el borde de acabado del inserto de acabado produce un acabado de superficie de la pieza de trabajo más lisa que el borde de desbaste de dicho inserto de desbaste.
4. 4. El protaherramientas de la reivindicación 1 donde dicho inserto de desbaste comprende un sustrato teniendo una película de diamantes en él de manera a sobre cubrir el borde de desbaste de dicho inserto de desbaste.
5. 5. El portaherramientas de la reivindicación 4 donde el inserto de acabado presenta una porción compuesta de diamante policristalino que define el borde de acabado.
6. 6. El portaherramientas de la reivindicación 1 donde la pieza de trabajo rota relativamente al portaherramientas.
7. 7. El portaherramientas de la reivindicación 1 donde el portaherramientas rota relativamente a la pieza de trabajo.
8. 8. El portaherramientas de la reivindicación 1 donde el cuerpo del portaherramientas incluye un par de porciones, una de las porciones portando el inserto de des-baste, esta porción siendo movible con respecto a la otra de las porciones.
9. 9. Un portaherramientas para remover material de una pieza de trabajo donde la pieza de trabajo y el portaherramientas son rotacionales el uno con respecto al otro, el portaherramientas comprendiendo: un cuerpo teniendo una pluralidad de cavidades; un inserto de desbaste estando portado por el cuerpo, el inserto de desbaste presentando un borde de desbaste; un inserto de acabado estando portado por el cuerpo, el inserto de acabado presentando un borde de acabado; y el borde de acabado del inserto de acabado estando más filoso que el borde de desbaste de dicho inserto de desbaste.
10. 10. El portaherramientas de la reivindicación 9 donde el inserto de desbaste está hecho de un grado seleccionado de material, y el inserto de acabado está hecho de un grado de material diferente con respecto de aquel del inserto de desbaste.
11. 11. El portaherramientas de la reivindicación 9 donde el cuerpo incluye una cara delantera, el borde de acabado del inserto de acabado proyecta una distancia mayor a partir de la cara delantera del cuerpo que el del borde de desbaste de dicho inserto de desbaste.
12. 12. Un portaherramientas para remover material de una pieza de trabajo donde el portaherramientas y la pieza de trabajo son rotacionales una con respecto de la otra, el portaherramientas comprendiendo: un cuerpo teniendo una pluralidad de cavidades; un inserto de desbaste siendo portado por el cuerpo y presentando un borde de desbaste; un inserto de acabado siendo portado por el cuerpo y presentando un cuerpo de acabado; el cuerpo incluye una cara delantera, el borde de acabado del inserto de acabado proyecta una distancia mayor a partir de la cara delantera del cuerpo que aquella del borde de desbaste de dicho inserto de desbaste; y donde dicho cuerpo es seleccionado del grupo for-mado de un cuerpo de torno, taladro y barra de barreno.
13. 13. El portaherramientas de la reivindicación 12 donde el inserto de desbaste está hecho de un grado de material seleccionado, y el inserto de acabado está hecho de un grado de material diferente con respecto de aquel del inserto de desbaste.
14. 14. El portaherramientas de la reivindicación 12 donde el borde de acabado del inserto de acabado es más filoso que el borde de desbaste de cada dicho inserto de desbaste.
15. 15. Un método de remoción de material de una pieza de trabajo comprendiendo los pasos de: proveer una herramienta con una cara de trabajo, la cara conteniendo una cavidad delantera y una cavidad trasera; proveer un inserto de desbaste estando posiciona-do con la cavidad delantera donde dicho inserto de desbaste es de un grado de material; proveer un inserto de acabado estando posicionado en la cavidad trasera donde el inserto de acabado está he-cho de un segundo grado de material diferente del grado de cada dicho inserto de desbaste; mover el portaherramienta y la pieza de trabajo en forma relativa una con respecto a la otra de manera que el inserto de desbaste ataque primero la pieza de trabajo y entonces el inserto de acabado ataque la superficie de la pieza de trabajo ya atacada por el inserto de desbaste; y donde dicho método es seleccionado del grupo consistente en torneado, taladrado y barrenado.
16. 16. El método de la reivindicación 15 donde dicho inserto de desbaste comprende un sustrato con una película de diamante delgada en él de manera a cubrir un borde de desbaste en él.
17. 17. El método de la reivindicación 15 donde el inserto de acabado tiene un porción compuesta de diamante policristalino que define un borde de acabado.
18. 18. El método de la reivindicación 15 donde dicho inserto de desbaste tiene un borde de desbaste, el inserto de acabado tiene un borde de acabado, y el borde de desbaste de dicho inserto de desbaste proyecta una distancia más grande a partir de la cara delantera del portaherramientas que el de del borde de acabado que el del insertó de acabado.
19. 19. El método de la reivindicación 15 incluyendo además el paso de retraer el inserto de desbaste lejos de la pieza de trabajo después de haber completado el ataque de la pieza de trabajo por el inserto de desbaste.
20. 20. El método de la reivindicación 15 incluyendo adicionalmente el paso de rotar la pieza de trabajo relativamente al portaherramientas, y donde el paso de mover in-cluye mover el portaherramientas en forma relativa a la pieza de trabajo rotandola.