BRPI0710962B1

BRPI0710962B1 - Ferramenta de corte

Info

Publication number: BRPI0710962B1
Application number: BRPI0710962-8A
Authority: BR
Inventors: David J. Povich
Original assignee: Ultra-Tool International Incorporated
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2019-09-17
Also published as: WO2007098194A2; EP1989027A2; JP2009528171A; JP5238516B2; US20070201957A1; EP1989027A4; EP1989027B1; ES2614899T3; KR20080108428A; WO2007098194A3; BRPI0710962A2; PL1989027T3; US7284935B2

Abstract

ferramenta de corte rotativa. a presente invenção refere-se a ferramenta de corte giratória que compreende um corpo tendo extremidades opostas e uma pluralicade de pares de fresas diametralmente opostas formando bordas de corte se estendendo de forma helicoidal de uma extremidade do corpo em direção a extremidade oposta. todas as bordas de corte são circunferencialmente espaçadas uniformemente de uma extremidade à outra do corpo. cada borda de corte de um par de extremidades é formada no mesmo e hélice uniforme, enquanto que cada borda de corte de outro par de bordas é formado na hélice uniforme o qual varia de uma extremidade de corte do corpo em direção à extremidade oposta. a inclinação das hélices é tal que nenhuma fresa se comunica ou outra fresa e, em uma zona entre as extremidades das fresas, as bordas de corte formadas por estas fresas novamente são uniforme e circunferencialmente espaçadas uma da outra.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FERRAMENTA DE CORTE”.

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a ferramentas de corte rotativa, tais como burril de fresar, e mais especificamente a uma ferramenta tendo uma trepidação superior e redução de vibração, eficiência de usinagem aperfeiçoada, e maior produtividade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Ferramentas de corte rotativas, tais como burril de fresar, são bem-conhecidos na técnica e são usadas para uma variedade de operações mecanizadas tal como fenda, bolso, formação de rampa e fresagem periférica das peças em bruto.

[003] Ferramentas deste tipo já conhecidas, comumente possuem várias fresas, as quais formam uma variedade correspondente de corte. Algumas das ferramentas conhecidas possuem todas as fresas formadas na mesma hélice, enquanto que algumas possuem fresas alternadas formadas em hélices diferentes as quais são constantes de uma extremidade da fresa para a outra.

[004] Apesar de ferramentas conhecidas realizarem trabalhos satisfatoriamente bem, é desejável fornecer uma ferramenta aperfeiçoada a qual reduz a trepidação e vibração durante o uso, minimiza os harmônicos (harmonics) produzidos durante as operações mecanizadas, e aumenta a capacidade da ferramenta de realizar suas funções de usinagem, assim como melhora em muito as superfícies usinadas da peça em bruto. Uma ferramenta construída de acordo com a invenção alcança esses objetivos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] Uma ferramenta rotativa de corte fabricada de acordo com a modalidade preferida da invenção compreende um corpo alongado, geralmente cilíndrico tendo um eixo longitudinal de rotação e uma va

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2/6 riedade de pares de fresas helicoidais se estendendo de uma extremidade do corpo em direção à extremidade oposta. As fresas de cada par de fresas são diametralmente opostas umas às outras. As fresas de cada par de fresas são formadas em um ângulo helicoidal uniforme tendo um passo constante de uma extremidade à outra. As fresas de cada par de outras fresas, contudo, são formadas em uma hélice comum cujo passo de cada uma varia de uma extremidade do corpo para a outra.

[006] Na extremidade de corte do corpo de uma ferramenta formada de acordo com o espaçamento circunferencial é uniforme entre todas as fresas adjacentes. Contudo, com exceção de pelo menos a zona axial espaçada da extremidade de corte do corpo o espaçamento circunferencial entre as fresas adjacentes não é uniforme. Nesta zona o espaçamento circunferencial entre as fresas adjacentes também é uniforme e corresponde ao espaçamento entre as fresas adjacentes na extremidade de corte do corpo.

[007] De preferência, as várias fresas são formadas e espaçadas circunferencialmente uma da outra de tal maneira que nenhuma fresa se comunica ou faz interseção com qualquer outra fresa.

[008] Todas as fresas começam na extremidade de corte do corpo da ferramenta e se estendem na extremidade oposta da mesma. Se desejado, a face da extremidade de corte do corpo da ferramenta permite que haja uma verdadeira usinagem de formação ou de rampa, assim como a previsão de raio de bola.

OS DESENHOS [009] A modalidade atualmente preferida da invenção é ilustrada nos desenhos apensos em que:

[0010] Figura 1 é uma vista elevada de uma ferramenta de corte rotativo da modalidade da invenção;

[0011] Figura 2 é uma vista da extremidade, em uma escala auPetição 870180158731, de 05/12/2018, pág. 6/17

3/6 mentada, da extremidade de corte da ferramenta;

[0012] Figuras 3 e 4 são vistas transversais retiradas nas linhas 33 e 3-4, respectivamente, da Figura 1;

[0013] Figura 5 é uma ilustração diagramática da hélice e comprimento de fresas selecionadas; e [0014] Figura 6 é uma vista esquemática de desenvolvimento da ferramenta mostrando a disposição das bordas de corte ou as fresas. A MODALIDADE PREFERIDA [0015] A ferramenta de corte construída de acordo com a modalidade preferida é designada pelo caractere 1 de referência e compreende um corpo geralmente cilíndrico 2 de comprimento e diâmetro selecionado e tendo um eixo 3 de rotação se estendendo longitudinalmente. O corpo da ferramenta 2 possui uma haste 4, uma extremidade a qual pode ser ajustada a uma bucha giratória ou outro acionador (não mostrado) e terminando em sua extremidade oposta em uma zona de corte ou extremidade 5 da qual uma variedade de pares de fresas helicoidais 6, 7 e 8, 9 se estendem na extremidade oposta do corpo de ferramenta. As fresas 6 e 7 constituem um primeiro par de fresas que são diametralmente opostas uma à outra. As fresas 8 e 9 constituem um par de fresas que são diametralmente opostas uma à outra. A fresa 6 forma uma borda de corte helicoidal 10, a fresa 7 forma uma borda de corte helicoidal 11, a fresa 8 forma uma borda de corte helicoidal 12, e a fresa 9 forma uma borda de corte helicoidal 13. A face da extremidade de corte do corpo é formada com bordas de corte 14, 15, 16, e 17, fornecendo deste modo dentes de corte na extremidade de corte da ferramenta.

[0016] Na extremidade de corte 5 a fresa 6 é adjacente e espaçada de forma circunferencial em 90° das duas fresas adjacentes 8 e 9, e a fresa 7 é espaçada de forma circunferencial da mesma maneira, espaçada em 90° das duas fresas adjacentes 8 e 9. A fresa 8, por sua

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4/6 vez, é espaçada 90° das fresas 6 e 7 e é diametralmente oposta à fresa companheira 9 a qual é espaçada circunferencialmente em 90° das fresas adjacentes 6 e 7.

[0017] Da extremidade de corte 5 de cada fresa 6 e 7 do primeiro par de fresas se estendem helicoidalmente na extremidade oposta do corpo de ferramenta 2 em um ângulo helicoidal no qual, na modalidade ilustrativa, é de cerca de 34° em relação ao eixo longitudinal 3 do corpo da ferramenta. As bordas de corte 10 e 11 formadas pelos fresas 6 e 7, portanto se estendem axialmente em um hélice constante ou uniforme de cerca de 34° para todo o comprimento da fresa.

[0018] As fresas 8 e 9 do segundo par de fresas também se estendem de forma helicoidal da extremidade de corte 5 em direção à extremidade oposta do corpo 2, mas em um ângulo helicoidal o qual não somente é diferente daquele no qual as fresas 6 e 7 se estendem, mas também variam em todo seu comprimento. Na modalidade ilustrada cada uma das fresas 8 e 9 começam na extremidade de corte 5 do corpo da ferramenta e se estende no comprimento total da fresa (LOF) em um ângulo helicoidal que aumenta de cerca de 30° em uma taxa constante de aumento até cerca de 41°, como é mostrado na Figura 5. As bordas de corte 12 e 13 formadas pelas fresas 8 e 9 também se estendem helicoidalmente no mesmo ângulo helicoidal como suas respectivas fresas.

[0019] Uma característica particularmente vantajosa da invenção é que, pelo menos, em uma zona entre as extremidades opostas das bordas de corte, fresas adjacentes e bordas de corte mais uma que são circunferencial e uniformemente espaçadas uma das outras. Esta zona é identificada nas Figuras 1 e 6 pelo caractere Z de referência o qual está localizado cerca de 73% do comprimento das fresas e bordas de corte em uma direção da extremidade de corte 5 em direção oposta à extremidade do corpo da ferramenta.

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5/6 [0020] Nas quatro construções de fresas mostradas nos desenhos, o espaço circunferencial entre as fresas adjacentes nas zonas 5 e Z é de 90°. Caso mais de dois pares de fresas diametralmente opostas sejam formados no corpo de uma ferramenta, o espaçamento circunferencial será menor que 90° nas zonas de espaçamento uniforme.

[0021] As posições relativas circunferenciais das bordas de corte 10-13 ao longo do comprimento de cada fresa pertinente são mostradas na Figura 6 em que o espaçamento circunferencial entre as fresas 6 e 7 do primeiro par de fresas é constante e o espaçamento circunferencial entre as bordas de corte 12 e 13 diferem um do outro e das bordas 10 e 11 e variam, com exceção da extremidade de corte 5 e a zona Z.

[0022] A largura circunferencial de cada fresa, o comprimento axial de cada fresa e a inclinação da hélice em cada fresa são formados de modo que nenhuma fresa faça interseção nem se comunique uma com a outra. Consequentemente, o fluxo de apara através da fresa não é impedido.

[0023] A disposição é tal que cada uma das fresas de um par diametralmente oposto das fresas é formado em uma hélice uniforme a qual se estende sobre o comprimento da fresa (LOF), enquanto que cada uma das fresas de um par adjacente de fresas diametralmente opostas é formado sobre uma hélice a qual é a mesma para cada par de tais fresas, mas é diferente da hélice na qual o par de fluxos é formado. Além disso, as bordas de corte de todas as fresas são uniforme e circunferencialmente espaçadas uma da outra na extremidade de corte da ferramenta e são espaçadas circunferencialmente uma da outra na zona axialmente espaçada desta extremidade de corte. Esta disposição aumenta estabilidade e balanço da ferramenta enquanto minimiza e rompe o harmônico gerado durante as operações mecanizadas; conferindo efeitos altamente desejados tais como capacidade

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6/6 de usinar em grandes profundidades axiais, maior eficiência de usinagem, e muito melhor acabamento de peças juntamente com maior produtividade.

[0024] A construção onde duas fresas diametralmente opostas de um par de fresas iniciam da extremidade de corte da ferramenta e se estende em um ângulo helicoidal uniforme e constante, e em que duas fresas diametralmente opostas uma da outra iniciam na extremidade de corte e se estendem do mesmo em uma hélice menor a qual aumenta uniformemente para uma que é maior do que a hélice de cada fresa do outro par de fresas, foi considerado como tendo efeito em uma redução substancial em trepidação e vibração durante o uso da ferramenta.

[0025] Na modalidade ilustrada da hélice de cada uma das fresas 8 e 9 iniciam em um ângulo menor do que aquele os quais cada uma das fresas 6 e 7 iniciam, mas então excedem a hélice das fresas 6 e 7. É possível, contudo, reverter a disposição de modo que a hélice em cada uma das fresas 8 e 9 formadas diminuem em uma direção da face de corte 5 em direção à extremidade do corpo da ferramenta.

[0026] A modalidade ilustrada inclui somente dois pares de fresas diametralmente opostos. Contudo, dependendo do diâmetro e circunferência do corpo da ferramenta, fresas adicionais diametralmente opostas podem ser fornecidas. Em todas as modalidades o comprimento e inclinação das fresas são tais que nenhuma fresa faz interseção ou se comunica com qualquer outra fresa.

[0027] As modalidades descritas são representantes das formas atualmente preferidas da invenção, mas têm a intenção de serem ilustrativas ao invés de serem definidoras da mesma. A invenção é definida nas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Ferramenta de corte (1) compreendendo um corpo (2) tendo um eixo longitudinal (3) e extremidades opostas, das quais uma é uma extremidade cortante (5);

a dita ferramenta (1) compreendendo uma pluralidade de pares de fresas helicoidais (6, 7, 8, 9) circunferencialmente espaçadas formando uma pluralidade de extremidades cortantes helicoidais (10, 11, 12, 13) correspondentes se estendendo da dita extremidade cortante (5) do dito corpo em direção à extremidade oposta do mesmo, as fresas (6, 7; 8, 9) de cada par de ditas fresas, são diametralmente opostas uma a outra, as fresas (6, 7) do primeiro par das ditas fresas se estendendo ao longo de primeiras hélices correspondentes, as fresas (8, 9) de um outro par das ditas fresas se estendendo ao longo de segundas hélices correspondentes diferente das primeiras hélices, as ditas primeiras hélices sendo angularmente uniformes de extremidade a extremidade, de modo que as fresas (6, 7) do primeiro par de fresas são formadas em um ângulo helicoidal uniforme tendo um passo constante de uma extremidade à outra, em que as ditas segundas hélices são não uniformes e variam angularmente de extremidade a extremidade;

caracterizado pelo fato de que o ângulo helicoidal em que as fresas (8, 9) do dito segundo par de fresas estende da dita extremidade cortante (5) do dito corpo varia uniformemente, de modo que o ângulo helicoidal aumenta ou diminui da dita extremidade cortante (5) para a extremidade oposta a uma taxa constante;

o espaço circunferencial entre fresas adjacentes sendo uniforme em duas zonas axialmente espaçadas (z) e não uniformes nos outros lugares, uma das ditas zonas (z) sendo na dita extremidade cortante (5) e a outra das ditas zonas (z) estando entre a dita extremidade

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2. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita zona (z) é aproximadamente 73% do comprimento axial das extremidades cortantes (10, 11) do dito par de fresas (8, 9) medidos em uma direção da dita extremidade cortante (5) do dito corpo em direção à extremidade oposta do mesmo.

2/3 cortante (5) e aquelas extremidades de cada uma das ditas fresas distantes da dita extremidade cortante.

3/3

3. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que há dois pares das ditas fresas.

4. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ângulo helicoidal no qual as fresas (8,

9) do dito segundo par de fresas se estende da dita extremidade cortante (5) do dito corpo (2) varia uniformemente a partir de um ângulo que é menor que aquele das fresas (6, 7) do dito primeiro par de fresas até um ângulo que é maior do que o ângulo das fresas (6, 7) do dito primeiro par de fresas.

5. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as ditas primeiras hélices estão a aproximadamente 34° em relação ao dito eixo longitudinal (3), e as segundas hélices variam uniformemente de aproximadamente 30° na dita extremidade cortante (5) do dito corpo (2) a aproximadamente 41° em relação ao dito eixo (3).

6. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as ditas segundas hélices variam uniformemente de extremidade a extremidade.

7. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as fresas (8, 9, 10, 11) dos ditos pares de fresas estão em ângulos helicoidais tais que nenhuma das ditas fresas (8, 9, 10, 11) se comunica com nenhuma das outras ditas fresas.

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8. Ferramenta de corte (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ângulo helicoidal e o comprimento axial de cada extremidade cortante (12, 13) do dito segundo par de fresas (8, 9) são configurados de modo a impedir a comunicação entre as fresas (6, 7, 8, 9) dos ditos primeiro e segundo par de fresas.