ES2988310T3

ES2988310T3 - Cuchilla de tronzado indexable con canales de refrigerante sinuosos

Info

Publication number: ES2988310T3
Application number: ES21740621T
Authority: ES
Inventors: Yonatan Ishai; Harouche David Ben
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2024-11-20
Anticipated expiration: 2041-06-21
Also published as: KR20230028790A; EP4171854B1; BR112022023881A2; US11980946B2; JP2023530585A; WO2022003671A1; US20230173586A1; US11565327B2; PT4171854T; EP4171854A1; TW202202248A; IL298341A; US20210402485A1; CN115996808A; CA3183571A1; PL4171854T3

Abstract

Una cuchilla de separación indexable tiene lados opuestos de cuchilla primero y segundo, un borde periférico de cuchilla, un eje de índice central y al menos un primer, segundo y tercer bolsillo de inserción ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla. La cuchilla de separación también tiene un primer, segundo y tercer canal de refrigerante, cada uno de los cuales forma una ruta de refrigerante desde una entrada correspondiente a un bolsillo de inserción correspondiente. Cada canal de refrigerante incluye una salida de inclinación que se abre hacia un lado de inclinación de su bolsillo de inserción correspondiente y una salida de alivio que se abre hacia un lado de alivio de ese mismo bolsillo de inserción. La entrada correspondiente a un canal de refrigerante dado está ubicada más lejos del bolsillo de inserción de ese canal de refrigerante que al menos uno de (a) la entrada correspondiente a un canal de refrigerante diferente y (b) el eje de índice central. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cuchilla de tronzado indexable con canales de refrigerante sinuosos

Campo de la invención

La materia objeto de la presente invención se refiere a una cuchilla de tronzado indexable (a continuación en el presente documento también denominada "cuchilla") y un portacuchillas (a continuación en el presente documento también denominado "soporte"), así como un conjunto de herramienta que comprende tanto la cuchilla como el soporte, los cuales están configurados para tronzar. Más particularmente, la presente invención se refiere a cuchillas de tronzado indexables que tienen una pluralidad de canales de refrigerante, configurado cada uno para suministrar refrigerante a un bolsillo de inserto correspondiente.

Antecedentes de la invención

Como su propio nombre indica, se puede considerar que las cuchillas de tronzado tienen forma de "cuchilla", lo que significa que tienen una forma fina, de cuchillo o placa, para entrar a una profundidad relativamente grande dentro de una pieza de trabajo metálica para operaciones de tronzado. Dicho de otra manera, un grosor de cuchilla medido perpendicular al primer y segundo lados es, con creces, la dimensión más pequeña de la cuchilla.

Las cuchillas de tronzado más tradicionales y comunes son alargadas.

Se entenderá que los componentes configurados para el tronzado se pueden usar para operaciones de ranurado de profundidad relativamente menor, sin embargo, en algunos casos puede que lo contrario no sea cierto.

Debido a la dificultad para proporcionar refrigerante a un inserto de corte que está ubicado dentro de una hendidura delgada (de una pieza de trabajo que se está tronzando), se ha vuelto común proporcionar una cuchilla de tronzado con pasos internos de refrigerante.

La presente invención es una mejora de la invención anterior del solicitante descrita en el documento US 2019/0240741. Si bien la invención no se limita a una cuchilla de tronzado indexable de cuatro direcciones mostrada en las figuras 18B a 20B y ciertamente también se puede aplicar a, por ejemplo, al menos la cuchilla indexable de tres direcciones en las figuras 21A a 23D. La cuchilla de tronzado indexable de cuatro direcciones se menciona porque la dificultad del canal de refrigerante resuelta en la presente solicitud se menciona con referencia a la realización en las figuras 18B a 20B.

Con referencia a esa realización, se describe una cuchilla de tronzado rotatoriamente simétrica y un soporte para la misma. La cuchilla comprende un único canal de refrigerante por bolsillo de inserto. Cada canal de refrigerante comprende una abertura de entrada de cuchilla y una abertura de salida de cuchilla.

La abertura de entrada de cuchilla no está ubicada preferentemente en un eje de índice central (o, dicho de otra manera, está separada del eje de índice central) para permitir una mayor profundidad de corte para una cuchilla de tronzado indexable. Se entenderá que, si bien las cuchillas de tronzado pueden parecer visualmente similares a los discos de corte giratorios, estos últimos usan todos sus insertos de corte en una sola operación y no están indexados en un soporte para llevar un nuevo bolsillo de inserto a una posición activa para el mecanizado.

Notablemente, la abertura de salida de cuchilla es la única abertura de salida proporcionada para el asiento de inserto y se dirige por encima de la superficie de inclinación de un inserto de corte sostenido por el asiento de inserto.

Si bien es conocido proporcionar dos aberturas de salida de cuchilla por asiento de inserto en cuchillas de tronzado alargadas, debido a la simetría giratoria de cuatro direcciones de la cuchilla de tronzado, solo se encontró factible proporcionar una única abertura de salida de cuchilla (y, en algunos casos, una única abertura de salida dirigida por encima de la superficie de inclinación es la realización preferida como se describe en el documento US 2013/0236253, asignado al presente solicitante). Se observará que no había presente más de una abertura de salida debido a una serie de dificultades que se superaron en la presente invención.

Una de tales dificultades es que cuando hay varios bolsillos de inserto y una abertura de entrada de cuchilla asociada con cada bolsillo está ubicada en una ubicación no central (o al menos en una ubicación que no está en la misma sección de la cuchilla que la abertura de salida de cuchilla, o adyacente a la misma) la ruta directa de un canal desde la abertura de entrada de la cuchilla hasta la abertura de salida de la cuchilla está obstruida por otro canal que tiene una trayectoria similar.

Otra dificultad es la falta de espacio requerido para canales de refrigerante adicionales.

En aras de un buen orden, se observará que la presente invención se refiere a canales de refrigerante para una cuchilla de tronzado indexable y a características con respecto a otros componentes y todas las características no relacionadas con refrigerante como se divulga en el documento US 2019/0240741.

Se observará que se describen diversos canales de refrigerante en otras publicaciones.

El documento USP 10661 352 divulga una cuchilla de tronzado con tres canales de refrigerante para un único bolsillo de inserto.

Notablemente, el documento USP 10661 352 es una cuchilla de tronzado alargada (la cuchilla de tronzado de forma más común en la actualidad) que no tiene las mismas limitaciones de espacio de las cuchillas indexables de al menos tres o cuatro direcciones mencionadas anteriormente en referencia al documento US 2019/0240741 debido a la mayor estructura y número menor de bolsillos de inserto y, por tanto, cada bolsillo de inserto puede proporcionarse fácilmente con dos (o incluso tres) aberturas de salida de cuchilla asociadas con el mismo.

Se entenderá que los problemas superados por la presente invención se producen particularmente en cuchillas de tronzado con un número relativamente alto de bolsillos de inserto para una cuchilla de tamaño dado. Como se puede observar, la cuchilla de tronzado divulgada en el documento USP 10661 352 no tiene restricciones de espacio significativas en relación con el número de canales de refrigerante y la forma alargada de la cuchilla de tronzado (ya que no existe la dificultad de que los canales se crucen con otros en una trayectoria directa como existe en el documento US 2019/0240741).

Otro aspecto más de la presente invención se refiere a una forma de sección transversal ventajosa desarrollada para los canales de refrigerante producidos por fabricación aditiva, siendo la forma específicamente ventajosa para cuchillas de tronzado indexables.

En el documento USP 10661 352, mientras que los canales de sección transversal circulares que se pueden producir mediante métodos de fabricación tradicionales se describen en relación con la mayoría de las realizaciones, se observa que con los procesos de fabricación aditiva son posibles otras secciones transversales tales como poligonales u ovaladas.

De manera similar, en el documento DE 202018 105949, se muestra un diseño que muestra una sección transversal ovalada.

En la técnica de la fabricación aditiva también se conoce la producción de canales de refrigerante con forma de lágrima (es decir, que comprenden un borde inferior circular y un borde superior invertido superior en forma de V, siendo el propósito del borde superior reducir la caída del lado superior durante la fabricación).

Un objeto de la presente invención es proporcionar una cuchilla de tronzado indexable nueva y mejorada.

Sumario de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende:

primer y segundo lados opuestos de la cuchilla;

un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla;

un eje de índice central que se extiende a través del centro del primer y segundo lados de cuchilla;

primer, segundo y tercer bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; y

primer, segundo y tercer canales de refrigerante;

comprendiendo el primer canal de refrigerante una primera entrada, al menos una primera salida que se abre hacia el primer bolsillo de inserto y una primera parte de canal que se extiende entre la primera entrada y la al menos una primera salida;

comprendiendo el segundo canal de refrigerante una segunda entrada, al menos una segunda salida que se abre hacia el segundo bolsillo de inserto y una segunda parte de canal que se extiende entre la segunda entrada y la al menos una segunda salida; y

comprendiendo el tercer canal de refrigerante una tercera entrada, al menos una tercera salida que se abre hacia el tercer bolsillo de inserto y una tercera parte de canal que se extiende entre la tercera entrada y la al menos una tercera salida;

en donde:

la al menos una primera salida comprende una primera abertura de salida de inclinación hacia un lado de inclinación del primer bolsillo de inserto y una primera abertura de salida de descarga hacia un lado de descarga del primer bolsillo de inserto; y

la primera entrada está ubicada más lejos de un punto más alejado del primer bolsillo de inserto que al menos uno de (a) la segunda entrada y (b) el eje de índice central.

La presente invención permite, por primera vez, dos salidas en un solo bolsillo de inserto, a pesar de las restricciones de espacio de tener al menos indexabilidad de tres direcciones. Esto también teniendo en cuenta que es posible una gran profundidad de tronzado preferida ya que la primera entrada está relativamente separada de la al menos una primera salida.

En aras de un buen orden, se señalará que otros aspectos enumerados a continuación son ventajosos incluso sin estar restringidos a al menos la indexabilidad de tres direcciones (o, dicho de otra manera, al menos tres bolsillos de inserto, preferentemente, pero opcionalmente, igualmente separados alrededor de un eje de índice central). No obstante, se entenderá que dichos aspectos a continuación también pueden tener ventajosamente indexabilidad de tres direcciones (es decir, tres bolsillos de inserto) o más.

Una forma en la que la primera entrada puede distanciarse más de un punto más alejado del primer bolsillo de inserto que la segunda entrada. Por tanto, aunque la segunda entrada y el segundo canal de refrigerante asociado obstruirán una trayectoria directa a al menos una de las dos salidas del primer canal de refrigerante, se puede lograr la profundidad de tronzado relativamente grande preferida. Dicho de otra manera, el segundo canal de refrigerante puede obstruir una trayectoria directa desde la primera entrada hasta al menos una de las al menos unas primeras salidas.

Como alternativa, o adicionalmente, la primera entrada puede estar más alejada de un punto más alejado del primer bolsillo de inserto que un eje de índice central que se extiende a través del centro del primer y segundo lados de cuchilla, permitiendo de manera similar que se consiga una profundidad de tronzado relativamente grande.

Se entenderá que es extremadamente difícil o poco práctico tener múltiples giros para una trayectoria de refrigerante (que posteriormente requieren taponamiento en los orificios de entrada de perforación, etc.) usando métodos de mecanizado tradicionales. La presente invención utiliza una configuración de canal de refrigerante anidado.

Aunque tiene múltiples canales de refrigerante que se extienden paralelos o básicamente paralelos, especialmente debajo de la mordaza base de un bolsillo de inserto donde se aplica la fuerza principal de mecanizado, corre el riesgo de debilitar demasiado la construcción de la cuchilla, encontrando las pruebas que el diseño ejemplificado era lo suficientemente fuerte para la operación de tronzado.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; primer y segundo bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; y primer y segundo canales de refrigerante; comprendiendo el primer canal de refrigerante: una primera entrada; al menos una primera salida que se abre hacia un primer bolsillo de inserto; una primera parte de canal que se extiende desde la primera entrada hasta la al menos una primera abertura de salida; comprendiendo el segundo canal de refrigerante: una segunda entrada; al menos una segunda salida que se abre hacia el segundo bolsillo de inserto; una segunda parte de canal que se extiende desde la segunda entrada hasta la al menos una segunda abertura de salida; en donde una trayectoria de canal de la primera parte de canal comprende: una primera posición próxima a la primera entrada, donde la trayectoria de canal se extiende en una primera dirección que está más hacia el primer bolsillo de inserto que lejos del mismo; una segunda posición más a lo largo de la trayectoria de canal desde la primera entrada que la primera posición, donde la trayectoria de canal se extiende en una segunda dirección más lejos del primer bolsillo de inserto que hacia el mismo; y una tercera posición más a lo largo de la trayectoria de canal desde la primera entrada que la segunda posición, donde la trayectoria de canal se extiende en una tercera dirección más hacia el primer bolsillo de inserto que lejos del mismo.

Se entenderá a partir de los dibujos que, en el área restringida disponible, se necesita un giro brusco para que el canal de refrigerante evite otros canales de refrigerante que obstruyen y se dirija a la zona de corte relevante (es decir, en la pieza de trabajo o inserto de corte).

Se entenderá que los canales de refrigerante conocidos anteriores normalmente solo tienen como máximo un giro ligeramente mayor que 90°. Esto se debe a que un giro más brusco provoca una caída de presión más severa, lo que es desventajoso y, por lo tanto, se sabe que se debe evitar.

Se entenderá que el giro brusco definido en el segundo o tercer aspecto podría definirse alternativamente como un giro en forma de U. Dibujando líneas imaginarias a lo largo de los dos brazos de la forma de U en la parte de giro final que conduce a la tercera posición, el giro brusco forma un ángulo agudo a0 que cumple la condición: a0 < 80°, preferentemente a0 < 70°, más preferentemente a0 < 60° e incluso más preferentemente a0 < 50°, ya que el último valor deja la forma más compacta (deseable para espacio restringido pero no para flujo de refrigerante). No obstante, para reducir la caída de presión, aún se prefiere que a0 > 20°, más preferentemente a0 > 30°.

No obstante, se consideró que tal caída de presión aún proporcionaría más refrigerante a un inserto de corte o pieza de trabajo que la ausencia de una salida de refrigerante completa. Adicionalmente, para compensar dicha caída de presión, se desarrolló una sección transversal ampliada en el giro brusco, como se describe a continuación.

También es, como se ha mencionado anteriormente, más difícil producir un giro brusco (el giro actual realmente puede considerarse dos giros significativos estrechamente separados) en los métodos de fabricación tradicionales (por ejemplo, dado que múltiples operaciones de taponamiento, tal como la soldadura, también serían necesarias).

Mientras que el ejemplo mostrado en los dibujos muestra el giro brusco debajo del bolsillo de inserto (es decir, en relación con el subcanal que proporciona refrigerante al lado de descarga de la cavidad), los canales podrían anidarse de manera opuesta (no se muestra) para que el giro brusco se produzca alternativamente en el lado de inclinación del bolsillo. En otras palabras, los canales podrían extenderse desde las entradas en una dirección en el sentido contrario de las agujas del reloj en lugar de la dirección en el sentido de las agujas del reloj ejemplificada (aún sin pasar por una entrada de refrigerante adyacente (en un sentido rotacional) extendiéndose entre la entrada de refrigerante adyacente y el borde periférico de cuchilla antes de alcanzar posteriormente un bolsillo de inserto). Aunque el ejemplo preferido que se muestra tiene el giro brusco en el lado de descarga del bolsillo de inserto que es más preocupante con respecto a las fuerzas de corte, se prefiere que haya un suministro de refrigerante más efectivo en el lado de inclinación y en el bolsillo de inserto y, en consecuencia, se prefiere esta disposición. No obstante, la disposición anidada opuesta también es una posibilidad factible.

En otra forma en que la invención puede expresarse, se debe al alto número de giros significativos que adopta la trayectoria.

De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; primer y segundo bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; y primer y segundo canales de refrigerante; comprendiendo el primer canal de refrigerante: una primera entrada; al menos una primera salida que se abre hacia un primer bolsillo de inserto; una primera parte de canal que se extiende desde la primera entrada hasta la al menos una primera abertura de salida; comprendiendo el segundo canal de refrigerante: una segunda entrada; al menos una segunda salida que se abre hacia el segundo bolsillo de inserto; una segunda parte de canal que se extiende desde la segunda entrada hasta la al menos una segunda abertura de salida; en donde una trayectoria de canal de la primera parte de canal comprende: un primer giro significativo que forma un primer ángulo de parte de canal a l que cumple la condición: 25° < a l < 155°; un segundo giro significativo que forma un segundo ángulo de parte de canal a2 que cumple la condición: 25° < a2 < 155°; un tercer giro significativo que forma un tercer ángulo de parte de canal a3 que cumple la condición: 25° < a3 < 155°; y un cuarto giro significativo que forma un cuarto ángulo de parte de canal a4 que cumple la condición: 25° < a4 < 155°, en donde: a lo largo de la trayectoria de canal, el segundo giro significativo está aguas abajo del primer giro significativo, el tercer giro significativo está aguas abajo del segundo giro significativo y el cuarto giro significativo está aguas abajo del tercer giro significativo.

Se entenderá a partir de lo anterior que, en este aspecto, el "giro brusco" o "giro en U" final puede definirse alternativamente como dos giros significativos adyacentes (en la presente solicitud se definen "giros significativos" como que forman un ángulo de más de 25°, preferentemente de más de 45° y menos de 155°).

Entre los giros adyacentes, puede haber una conexión curva continua.

A diferencia de los grandes giros mostrados en la técnica anterior, el giro brusco puede tener un radio extremadamente pequeño de curvatura R de menos de 5 mm (R < 5 mm), preferentemente R < 3,5 mm y, lo más preferentemente, R < 2 mm. Se entenderá que estas preferencias son beneficiosas únicamente debido a la necesidad de tratar con restricciones de espacio y no son beneficiosas desde una perspectiva de caída de presión.

El primer ángulo de parte de canal a1 cumple preferentemente la condición: 70° < a1 <130°, preferentemente 80° < a1 < 120°, más preferentemente 90° < a1 <110°.

El segundo ángulo de parte de canal a2 cumple preferentemente la condición: 110° <a2 < 155°, preferentemente 125° < a2 < 150°, más preferentemente 130° < a2 < 150°.

El tercer ángulo de parte de canal a3 cumple preferentemente la condición: 90°<a3< 155°, preferentemente 105° < a3 < 140°, más preferentemente 115° < a3 < 135°.

El cuarto ángulo de canal a4 cumple preferentemente la condición: 70° < a4 < 130°, preferentemente 80° < a4 < 120°, más preferentemente 90° < a4 < 110°.

Como se muestra en la figura 6 del documento US 2019/0240741, una fuerza de corte FC total sobre un inserto de corte y, por consiguiente, un bolsillo de inserto que sujeta el inserto de corte se dirige más en una dirección hacia abajo que en una dirección hacia atrás.

Como se comprenderá, una forma de lograr el suministro de refrigerante a ambos lados de un bolsillo de inserto para una cuchilla de tronzado indexable de espacio restringido necesaria para proporcionar múltiples canales de refrigerante estrechamente estratificados incluso debajo del bolsillo de inserto donde se dirige dicha fuerza.

Por tanto, de acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; y primer y segundo bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; el primer bolsillo de inserto ubicado a lo largo del borde periférico de cuchilla y que comprende una mordaza base, una segunda mordaza opuesta a la mordaza base y un extremo de ranura que conecta la mordaza base y la segunda mordaza; la mordaza base define un plano base y tiene un punto más delantero distal del extremo de ranura; el plano base define: una dirección hacia atrás definida desde el punto más delantero hacia la cuchilla; una dirección hacia delante opuesta a la dirección hacia atrás; una dirección hacia arriba perpendicular a las direcciones hacia adelante y hacia atrás y alejada de la mordaza base y la cuchilla; y una dirección hacia abajo opuesta a la dirección hacia arriba; y en donde: un intervalo de ángulo de fuerza 0 tiene una punta en el punto más delantero y se define entre la dirección hacia abajo y la dirección hacia atrás y cumple la condición: 50° > 0 > 10°; y una línea oblicua imaginaria L1 que se extiende desde el punto más delantero dentro del intervalo de ángulo de fuerza 0 interseca al menos dos canales de refrigerante.

Como se comprenderá, debido a las preocupaciones anteriores de debilitar una cuchilla de tronzado ya delgada, una definición alternativa, no con respecto al ángulo de fuerza, sino a la ubicación de múltiples trayectorias de refrigerante con respecto a un bolsillo de inserto es igualmente contraria a la lógica (siendo aún más contradictoria la proximidad creciente al bolsillo de inserto).

Por tanto, de acuerdo con un quinto aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; y primer y segundo bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; el primer bolsillo de inserto ubicado a lo largo del borde periférico de cuchilla y que comprende una mordaza base, una segunda mordaza opuesta a la mordaza base y un extremo de ranura que conecta la mordaza base y la segunda mordaza; la mordaza base define un plano base y tiene un punto más delantero distal del extremo de ranura; el plano base define: una dirección hacia atrás definida desde el punto más delantero hacia la cuchilla; una dirección hacia delante opuesta a la dirección hacia atrás; una dirección hacia arriba perpendicular a las direcciones hacia adelante y hacia atrás y alejada de la mordaza base y la cuchilla; y una dirección hacia abajo opuesta a la dirección hacia arriba; y en donde: el primer bolsillo de inserto tiene un punto más trasero; y exactamente en la dirección hacia abajo entre una primera línea descendente imaginaria L2 que se extiende desde el punto más trasero y hacia delante desde la primera línea descendente imaginaria L2, se define un área que comprende al menos dos canales de refrigerante diferentes.

Durante el desarrollo de la cuchilla de tronzado indexable de la presente invención, se desarrolló una forma de sección transversal de canal de refrigerante ventajosa.

De acuerdo con un sexto aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; primer y segundo bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; y un primer canal de refrigerante; comprendiendo el primer canal de refrigerante: una primera entrada; al menos una primera salida que se abre hacia el primer bolsillo de inserto; una parte de canal que se extiende desde la primera entrada hasta la al menos una primera abertura de salida; en donde: al menos una parte de la parte de canal comprende una forma en sección transversal que comprende: primer y segundo bordes laterales opuestos que se extienden a lo largo del primer y segundo lados de cuchilla; un primer borde superior recto que se extiende desde el primer borde lateral en un primer ángulo obtuso pl interno a la parte de canal; un segundo borde superior recto que se extiende desde el segundo borde lateral en un segundo ángulo obtuso p2 interno a la parte de canal; un primer borde inferior recto que se extiende desde un lado opuesto del primer borde lateral al primer borde superior, en un tercer ángulo obtuso p3 interno a la parte de canal; un segundo borde inferior recto que se extiende desde un lado opuesto del segundo borde lateral al segundo borde superior, en un cuarto ángulo obtuso p4 interno a la parte de canal; conectándose los primer y segundo bordes superiores en un borde de esquina superior; y conectándose los primer y segundo bordes inferiores en un borde de esquina inferior.

Si bien se conoce un canal de refrigerante en forma de lágrima, es decir, que tiene bordes superiores rectos convergentes para reducir el colapso de un lado superior de un canal de refrigerante, la forma actual también permite el mismo efecto incluso con múltiples canales de refrigerante en los que no hay un borde superior claro debido a la gran trayectoria de giro. Si bien el canal podría cambiarse en diferentes partes del mismo, se prefiere que la forma de la sección transversal permanezca uniforme, al menos en la mayor parte del canal, para evitar la caída de presión en la mayor medida posible.

En las publicaciones mencionadas anteriormente, también se usó una forma ovalada. Si bien tal forma tal vez proporcionaría un área de sección transversal mayor que la forma definida anteriormente y se podría pensar que esto proporcionaría un mejor flujo de refrigerante, se ha descubierto que los bordes superior e inferior rectos pueden ser incluso más beneficiosos ya que se ha descubierto que el acabado superficial de los canales mejora con respecto a un borde curvo superior o inferior, por tanto, se prefirieron los bordes rectos incluso con el área de sección transversal reducida (en relación con una forma ovalada).

Las preferencias para la forma en sección transversal son las siguientes.

Los primer y segundo bordes laterales se extienden paralelos a los primer y segundo lados de cuchilla.

Cada uno de los primer y segundo bordes laterales son más largos que cada uno de los primer y segundo bordes superiores.

Cada uno de los primer y segundo bordes laterales son más largos que cada uno de los primer y segundo bordes inferiores.

La forma en sección transversal es alargada en una dirección paralela al primer y segundo lados de cuchilla.

La forma en sección transversal tiene simetría especular alrededor de un primer plano medio perpendicular a y que se extiende a través del medio del primer y segundo bordes laterales.

La forma en sección transversal tiene simetría especular alrededor de un segundo plano medio paralelo a y que se extiende a través del medio del primer y segundo bordes laterales.

La parte de canal tiene la forma en sección transversal definida a lo largo de la mayoría de la misma.

Un segundo canal de refrigerante comprende una segunda entrada, al menos una segunda salida que se abre hacia el segundo bolsillo de inserto y una segunda parte de canal que se extiende entre la segunda entrada a la al menos una segunda salida; la segunda parte de canal tiene la forma de sección transversal definida a lo largo de la mayoría de la misma.

Comprendiendo el tercer canal de refrigerante una tercera entrada, al menos una tercera salida que se abre hacia el tercer bolsillo de inserto y una tercera parte de canal que se extiende entre la tercera entrada a la al menos una tercera salida; la tercera parte de canal tiene la forma de sección transversal definida a lo largo de la mayoría de la misma.

En la al menos una primera salida, la forma en sección transversal de la primera salida comprende un primer y segundo bordes laterales más cortos que una parte anterior de la parte de canal.

En la al menos una primera salida, la forma en sección transversal de la primera salida comprende un primer y segundo bordes laterales más cortos que el primer y segundo bordes superiores.

En la al menos una primera salida, la forma en sección transversal de la primera salida comprende un primer y segundo bordes laterales más cortos que el primer y segundo bordes inferiores.

En particular, las preferencias de salida reducen aún más el flujo de refrigerante sobre una forma ovalada, sin embargo, son deseables para fines de resistencia estructural.

Los bordes de esquina superior e inferior tienen forma cóncava.

Se realizó un desarrollo relacionado adicional para cuchillas de tronzado indexables en términos de una forma de entrada orientada. Para simplificar la producción, permitir la impresión sin tener en cuenta una orientación indexable particular, todas las entradas estaban orientadas de manera similar.

Por tanto, de acuerdo con un séptimo aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; primer, segundo y tercer bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla; y primer, segundo y tercer canales de refrigerante; comprendiendo el primer canal de refrigerante una primera entrada, al menos una primera salida que se abre hacia el primer bolsillo de inserto y una primera parte de canal que se extiende entre la primera entrada a la al menos una primera salida; comprendiendo el segundo canal de refrigerante una segunda entrada, al menos una segunda salida que se abre hacia el segundo bolsillo de inserto y una segunda parte de canal que se extiende entre la segunda entrada a la al menos una segunda salida; y comprendiendo el tercer canal de refrigerante una tercera entrada, al menos una tercera salida que se abre hacia el tercer bolsillo de inserto y una tercera parte de canal que se extiende entre la tercera entrada a la al menos una tercera salida; en donde: la primera, segunda y tercera entradas se abren hacia uno o ambos primer y segundo lados de cuchilla y cada entrada comprende un par de bordes de entrada superiores rectos convergentes, todos los cuales están orientados en la misma dirección.

Si bien se prefirió que se prefirieran otras aberturas en el primer y segundo lados de cuchilla, pero sin limitación, formas de sección transversal circular, como se muestra, no se requería tal consideración para las entradas, ya que no requieren que se extienda un tornillo a su través.

Si bien todas las entradas podrían tener una forma de lágrima estándar, el polígono de bordes rectos de cuatro direcciones (expresado de manera diferente, cuadrado girado 45°) se prefirió para una cuchilla indexable de cuatro direcciones. De manera similar, se prefiere una forma triangular (preferentemente equilátera) para una cuchilla indexable de tres direcciones.

Haciendo referencia de nuevo al giro brusco mencionado en el segundo y tercer aspectos, se ha desarrollado una forma ventajosa de compensar la restricción al flujo de fluido.

En concreto, de acuerdo con un octavo aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; al menos primero un primer bolsillo de inserto; y unos primeros canales de refrigerante; comprendiendo el primer canal de refrigerante una primera entrada, al menos una primera salida que se abre hacia el primer bolsillo de inserto y una primera parte de canal que se extiende entre la primera entrada a la al menos una primera salida; en donde: la primera parte de canal comprende un giro curvo precedido por una parte de canal anterior y seguido por una parte de canal posterior; en donde un área de sección transversal de giro medida perpendicular a la trayectoria de refrigerante a través del giro curvo es mayor que un área de sección transversal de parte de canal anterior medida perpendicular a la trayectoria de refrigerante a través de la parte de canal anterior.

Por tanto, la sección transversal ampliada en el giro compensa el detrimento del giro brusco.

Preferentemente, el área de sección transversal de giro también puede ser mayor que un área de sección transversal de parte de canal siguiente medida perpendicular a la trayectoria de refrigerante a través de la parte de canal siguiente.

En términos generales, se entenderá que la presente invención está dirigida a cuchillas de tronzado que tienen un único bolsillo de inserto activo durante una operación de mecanizado y no a herramientas giratorias que usan una pluralidad de insertos de corte durante una operación dada.

De acuerdo con un noveno aspecto de la presente invención, se proporciona una cuchilla de tronzado indexable que comprende: primer y segundo lados de cuchilla opuestos; un borde periférico de cuchilla que conecta los primer y segundo lados de cuchilla; un eje de índice central (AI) que se extiende a través del centro del primer y segundo lados de cuchilla; al menos primer, segundo y tercer bolsillos de inserto ubicados a lo largo del borde periférico de cuchilla, y al menos primer, segundo y tercer canales de refrigerante, formando cada canal de refrigerante una trayectoria de canal desde una entrada asociada a uno correspondiente de los bolsillos de inserto y comprendiendo cada canal de refrigerante una abertura de salida de inclinación que se abre hacia un lado de inclinación de su correspondiente bolsillo de inserto, una abertura de salida de descarga que se abre hacia su correspondiente bolsillo de inserto y partes de canal que conectan su entrada asociada a las salidas de inclinación y descarga; en donde: en una sección transversal de la cuchilla de tronzado tomada entre el primer y segundo lados, una línea radial imaginaria (LR), que se extiende desde el eje central (Al) hasta cualquier parte del borde periférico de cuchilla, interseca al menos dos de los canales de refrigerante.

Por tanto, de acuerdo con un décimo aspecto de la presente invención, se proporciona un conjunto de herramienta que comprende una cuchilla de tronzado indexable de acuerdo con uno cualquiera de los aspectos anteriores y un portacuchillas configurado para sujetar la cuchilla de tronzado de modo que solo uno de los bolsillos de inserto de la cuchilla de tronzado se coloca para uso activo.

El portacuchillas puede tener cualquiera de las características conocidas en los portacuchillas de la técnica anterior y lo más preferentemente es del tipo descrito en el documento US 2019/0240741.

Si bien las principales características inventivas de la presente invención se han descrito en aspectos separados anteriormente, se entenderá que también es posible una combinación de cualquiera de las características inventivas principales (como se ejemplifica en los dibujos).

Resumiendo las características principales, una cuchilla de tronzado de acuerdo con la presente invención puede tener uno o más de: (a) estando ubicada la primera entrada relativamente distante de un punto más alejado de un bolsillo de inserto; (b) un giro brusco; (c) más de un canal de refrigerante en la trayectoria de la fuerza de corte o, como alternativa, debajo de un bolsillo de inserto; (d) al menos una, y preferentemente todas, las formas en sección transversal de parte de canal que comprenden bordes superior e inferior rectos convergentes rectos; (e) todas las entradas que tienen bordes superiores rectos convergentes rectos orientados en la misma dirección.

A continuación, se describirán las características preferidas para todos los aspectos anteriores.

Se entenderá que hay más aplicabilidad de la presente invención, aunque no se restringe a esto, para una forma regular no alargada, por ejemplo, triangular, cuadrada y así sucesivamente. Dicho de otra manera, la cuchilla de tronzado puede indexarse alrededor de un eje de índice central que se extiende a través del centro del primer y segundo lados del mismo. Sin embargo, se entenderá que la presente invención es aplicable a cualquier cuchilla de tronzado sin un amplio espacio para los canales de refrigerante deseados. Por ejemplo, un caso claro en el que la presente invención puede ser beneficiosa para una cuchilla de tronzado rectangular alargada (de forma estándar) es donde la cuchilla de tronzado tiene cuatro bolsillos de inserto y, por lo tanto, requiere un número relativamente grande de canales de refrigerante.

De manera similar, ya que la invención es más aplicable en cuchillas con espacio reducido, se entenderá que hay más aplicabilidad para cuchillas indexables de tres direcciones (es decir, con tres bolsillos de inserto) que para cuchillas indexables de dos direcciones. Esto se debe a una razón similar, ya que una cuchilla con tres bolsillos de inserto requiere más espacio para los canales de refrigerante que una cuchilla de tamaño similar con dos bolsillos de inserto. De la misma manera, la presente invención es más ventajosa en cuchillas indexables de cuatro direcciones que en cuchillas indexables de tres direcciones y así sucesivamente.

Para la indexabilidad, los bolsillos de inserto están preferentemente separados angularmente por igual alrededor del borde periférico de la cuchilla de tronzado.

Dado que la invención es más aplicable en cuchillas con espacio reducido, se entenderá que para cuchillas extremadamente grandes, hay menos necesidad de tal invención. Sin embargo, aumentar simplemente el tamaño de la cuchilla es problemático porque las máquinas CNC tienen un espacio limitado y un tamaño de cuchilla aumentado requiere un portacuchillas más grande o un saliente más grande, siendo ambos desventajosos. No obstante, para proporcionar alguna perspectiva cuantitativa, un círculo de circunscripción imaginario C, en una vista lateral de la cuchilla, tiene un diámetro D que cumple la condición: D < 90 mm, preferentemente D < 80 mm, más preferentemente D < 70 mm y lo más preferentemente D < 60 mm.

De manera similar, el giro brusco es particularmente aplicable dentro de una distancia cercana al bolsillo de inserto asociado. Para proporcionar algo de perspectiva, una longitud de bolsillo de inserto LP se puede definir desde un punto más delantero hasta un punto más trasero del mismo. Desde el punto más delantero, la segunda posición (donde el canal comienza a extenderse en una segunda dirección más lejos del primer bolsillo de inserto que hacia él) está dentro de una segunda longitud de posición LS que cumple la condición: LS < 3LP, preferentemente LS < 2LP y lo más preferentemente LS < 1,5 LP. Definida alternativamente, de manera cuantitativa, la segunda longitud de posición LS puede cumplir la condición: LS < 15 mm, preferentemente LS < 10 mm y lo más preferentemente LS < 7,5 mm.

De manera similar, el espacio restringido para un canal de refrigerante o número de canales de refrigerante dentro de una distancia cercana al bolsillo de inserto asociado se puede definir de la siguiente manera. Desde el punto más delantero hasta un punto más cercano de un canal de refrigerante más cercano se define una longitud más cercana LC que cumple la condición: LC < 3LP, preferentemente LC < 2LP y lo más preferentemente LC < 1,5 LP. Definida alternativamente, de manera cuantitativa, la longitud más cercana LC puede cumplir la condición: LC<15m m , preferentemente LC < 10 mm y lo más preferentemente LC < 7,5 mm.

Desde el canal más cercano al bolsillo de inserto a un canal adyacente, una distancia intermedia LI (medida a lo largo de la misma línea desde el punto más delantero hasta el punto más cercano del canal de refrigerante más cercano, pero solo comenzando en el otro lado del canal de refrigerante desde el punto más cercano y extendiéndose hasta el punto más cercano del canal adyacente) puede cumplir la condición: LI < LP, preferentemente LI < 0,5 LP y lo más preferentemente LI < 0,25 LP. Definida alternativamente, de manera cuantitativa, la longitud intermedia L<i>puede cumplir la condición: LI < 5mm, preferentemente LI < 2,5 mm y lo más preferentemente LI < 1,25mm.

En los párrafos anteriores, se han descrito diferentes formas (el tamaño total de la cuchilla de tronzado, el canal o la proximidad del giro brusco al bolsillo de inserto, etc.) para explicar las restricciones de espacio de una cuchilla de tronzado con respecto a los canales de refrigerante.

Otra forma más de definir el espacio restringido es con respecto a la indexabilidad de la cuchilla de tronzado. Una cuchilla de tronzado indexable, de acuerdo con cualquiera de los aspectos, se puede dividir en sectores imaginarios S. Los sectores S se definen como iguales en número al número de bolsillos de inserto N de la cuchilla de tronzado (S = N). Los sectores se definen designando planos de sector imaginarios PS a través del eje de índice central IA en una separación angular igual a 360°/S, estando los planos igualmente separados entre los bolsillos de inserto. Por tanto, por ejemplo, una cuchilla de tronzado cuadrada con cuatro bolsillos de inserto igualmente separados en cada esquina se dividirá por dos planos de sector perpendiculares imaginarios en cuatro sectores básicamente cuadrados en cada esquina en una vista lateral. Un ejemplo adicional sería una cuchilla de tronzado triangular con tres bolsillos de inserto igualmente separados en cada esquina que se dividirá en tres sectores en cada esquina. Cuando se considera una forma indexable de dos direcciones (dos bolsillos de inserto) tal como una cuchilla de tronzado alargada tradicional con dos bolsillos de inserto igualmente separados (es decir, ubicados en bolsillos diagonalmente opuestos) habrá dos sectores. Sin embargo, en el último ejemplo, el único plano de sector imaginario entre los dos bolsillos de inserto podría dibujarse longitudinalmente a lo largo del alargamiento de la cuchilla o perpendicular al alargamiento de la cuchilla (en una vista lateral de las superficies principales). En tales casos, la orientación del plano de sector imaginario para los fines de la presente invención debería elegirse como la opción en la que el plano de sector se extiende más cerca del bolsillo de inserto de lo que ocurriría en la orientación alternativa. La razón de esto es que da como resultado sectores que están más restringidos al menos en un lado del bolsillo de inserto, lo que hace más difícil que los canales de refrigerante se extiendan a lo largo de ese lado (y, en consecuencia, más aplicabilidad para la presente invención). Por consiguiente, para dicha cuchilla alargada tradicional, el plano de sector imaginario se extiende paralelo a la dirección de alargamiento de la cuchilla.

En realizaciones preferidas, la entrada de un canal de refrigerante está ubicada en un sector diferente a la al menos una salida del mismo.

En realizaciones preferidas, un giro brusco (o giro en U) de un canal de refrigerante está ubicado completamente en el mismo sector que la al menos una salida del mismo. Definidas alternativamente, en realizaciones preferidas, la segunda y tercera posición de un canal de refrigerante están ubicadas completamente en el mismo sector que la al menos una salida del mismo. Definidos alternativamente, en realizaciones preferidas, el tercer y cuarto giros significativos de un canal de refrigerante están ubicados completamente en el mismo sector que la al menos una salida del mismo.

En realizaciones preferidas, al menos dos canales diferentes (es decir, que comienzan en diferentes entradas) se extienden uno al lado del otro. Esto se debe al área restringida disponible. La extensión (LE) de las dos partes básicamente paralelas de los dos canales diferentes puede ser al menos el 10 % de la longitud correspondiente del lateral de la cuchilla BLS (es decir, la longitud de la cuchilla paralela a la extensión de las partes paralelas), de modo que se cumpla la siguiente condición: LE>0,1LS . Preferentemente, LE > 0,3 LS y lo más preferentemente LE > 0,5 LS.

El canal más externo (es decir, el canal más cercano al borde periférico de la cuchilla) puede girar entonces adyacente a un giro similar del canal más interno (básicamente en la dirección hacia el bolsillo de inserto en el que el canal más interno tiene una salida asociada con el mismo). El canal más externo puede entonces girar de nuevo para redirigirse de vuelta al bolsillo de inserto con el que tiene un canal de salida asociado.

En realizaciones preferidas, la línea oblicua imaginaria L1 interseca los al menos dos canales de refrigerante dentro del mismo sector que el bolsillo de inserto asociado.

En realizaciones preferidas, exactamente en la dirección hacia abajo entre una primera línea descendente imaginaria L2 que se extiende desde el punto más trasero y hacia delante desde la primera línea descendente imaginaria L2, se define un área que comprende al menos dos canales de refrigerante diferentes.

Con respecto al intervalo de ángulo de fuerza 0, se entenderá que la dirección exacta de una fuerza sobre el inserto de corte cambia con el movimiento relativo de un inserto de corte que entra en una pieza de trabajo. No obstante, generalmente se dirige como se ha definido anteriormente (es decir, entre la dirección hacia abajo en el punto más delantero hacia la dirección hacia atrás y cumple la condición: 50° > 0 > 10°). No obstante, la posición de los al menos dos canales podría definirse con mayor precisión dentro de la condición: 40° > 0 > 15° o incluso más específicamente 30° > 0 > 15°.

Se entenderá que con las limitaciones de espacio, la línea oblicua imaginaria L1 puede intersecar preferentemente al menos tres canales de refrigerante o al menos incluso cuatro canales de refrigerante.

Con respecto a los canales que intersecan la línea oblicua imaginaria L1 o la primera línea descendente imaginaria L2, se prefiere que al menos dos canales adyacentes se extiendan en la misma dirección básica en el punto de intersección. Dicho de otra manera, se prefiere que los al menos dos canales adyacentes se extiendan básicamente paralelos entre sí en el área de intersección. Dicho de otra manera, los canales adyacentes en la intersección pueden tener líneas de extensión imaginarias E1, E2 que se extienden paralelas a la trayectoria de refrigerante en la intersección y forman un ángulo<y>que cumple la condición:<y>< 45°, preferentemente<y>< 30° y lo más preferentemente Y < 15°.

Mientras que en el ejemplo mostrado se muestra un orificio central para fines no refrigerantes, cabe destacar que, mientras que lo contrario sigue siendo una opción, en realizaciones preferidas, las entradas de refrigerante se forman por separado del orificio central (y, en consecuencia, no se abren hacia un borde interior del orificio central).

En realizaciones preferidas, un canal de refrigerante comprende una única parte de canal inicial que a continuación se divide en una pluralidad de partes de canal posteriores. Se entenderá que una única parte de canal inicial necesita menos espacio que dos partes de canal paralelas y, por lo tanto, se prefiere esta configuración. Preferentemente, la parte de canal inicial tiene una longitud LCP superior al 20 % de la longitud total LOC del canal de refrigerante desde la entrada hasta la salida más cercana del mismo (LCP > 0,2 LOC), más preferentemente, LCP > 0,4 LOC. No obstante, se prefiere que las partes de canal posteriores comprendan partes lineales terminales para dirigir el refrigerante de manera apropiada. Por consiguiente, la división preferentemente no está extremadamente cerca de las salidas. Por tanto, se prefiere que: LCP < 0,8 LOC y más preferentemente que LCP < 0,65 LOC.

Más específicamente, cada una de las dos partes de canal posteriores puede extenderse desde la parte de canal inicial hasta una al menos una abertura de salida. La al menos una abertura de salida puede ser una abertura de salida de inclinación hacia un lado de inclinación de un bolsillo de inserto y una abertura de salida de descarga hacia un lado de descarga del mismo bolsillo de inserto. La parte de canal posterior que se extiende hasta la salida de inclinación puede denominarse una parte de canal de inclinación. La parte de canal posterior que se extiende hasta la salida de descarga puede denominarse una parte de canal de descarga.

Aunque es posible cualquier forma de cuchilla, se prefiere que el borde periférico de la cuchilla, en una vista lateral de la cuchilla (por ejemplo, la figura 3A), comprenda partes de tope rectas para un montaje estable.

Si bien cualquier bolsillo de inserto es factible, incluso uno que utiliza una abrazadera o tornillo, para cuchillas de tronzado delgadas, se prefiere que se use un bolsillo de inserto resiliente que sea generalmente más estrecho que los tipos mencionados anteriormente. Los bolsillos de inserto resilientes pueden ser de cualquier configuración conocida. Normalmente, cada bolsillo de inserto en el presente documento puede comprender una mordaza base (es decir, ubicada debajo del inserto de corte o, dicho de otra manera, en un lado opuesto del inserto de corte a una superficie de inclinación del inserto de corte) y una segunda mordaza. La segunda mordaza ejemplificada en los dibujos en el presente documento se extiende detrás del inserto de corte y puede definirse como ubicada hacia atrás de la mordaza base. Otra configuración conocida es donde la segunda mordaza está ubicada hacia arriba de la mordaza base.

La cuchilla puede comprender bolsillos de inserto adicionales. Por ejemplo, un cuarto bolsillo de inserto ubicado a lo largo del borde periférico de cuchilla; y un cuarto canal de refrigerante que forma una trayectoria de canal desde una entrada asociada hasta el cuarto bolsillo de inserto.

En cuanto a las entradas, se prefiere que comprendan un depósito de entrada más grande en sección transversal que la parte de canal posterior.

Con respecto a la parte del canal adyacente a las salidas, se prefiere que comprenda una parte lineal terminal para garantizar que el refrigerante continúe la trayectoria deseada después de salir de la cuchilla.

Cada una de las características descritas anteriormente en relación con el primer canal de refrigerante puede aplicarse además a uno o más de los otros canales de refrigerante, preferentemente todos los demás canales de refrigerante.

Los canales de refrigerante pueden ser similares o idénticos para cada bolsillo de inserto.

Como nota general, mientras que cualquier giro en un canal de refrigerante podría medirse en cualquier lado del mismo (por ejemplo, en un lado el ángulo podría ser de 150° y medido en el otro lado el ángulo de reflejo sería de 210°), cabe señalar que todos los ángulos para los giros mencionados en la memoria descriptiva deben medirse en el lado que es inferior a 180°.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión de la materia objeto de la presente solicitud y para mostrar cómo se puede llevar a cabo la misma en la práctica, ahora se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1A es una vista frontal de un conjunto de herramienta de tronzado de acuerdo con la presente invención; la figura 1B es una vista superior del conjunto de herramienta de la figura 1A;

la figura 1C es una vista lateral del conjunto de herramienta de la figura 1A;

la figura 1D es una vista inferior del conjunto de herramienta de la figura 1A;

la figura 1E es una vista posterior del conjunto de herramienta de la figura 1A;

la figura 2A es una vista frontal de un portacuchillas mostrado en la figura 1A;

la figura 2B es una vista superior del portacuchillas de la figura 2A;

la figura 2C es una vista lateral del portacuchillas de la figura 2A;

la figura 2D es una vista inferior del portacuchillas de la figura 2A;

la figura 2E es una vista posterior del portacuchillas de la figura 2A;

la figura 3A es una vista lateral de la cuchilla de tronzado mostrada en la figura 1A;

la figura 3B es una vista de extremo de la cuchilla de tronzado mostrada en la figura 3A;

la figura 4 es una vista ampliada de la parte designada como "IV" en la figura 3B;

la figura 5 es una vista ampliada que corresponde a una dirección designada como "V" en la figura 3A;

la figura 6 es una vista en sección a lo largo de la línea VI-VI en la figura 3B (aunque no se muestran las líneas entrecortadas tradicionales para facilitar la visibilidad);

la figura 6B es una parte de la vista en sección mostrada en la figura 6 (aunque no se muestran las líneas entrecortadas tradicionales para facilitar la visibilidad); y

la figura 7 es una vista en sección ampliada a lo largo de la línea VN-VII de la figura 6.

Descripción detallada

Haciendo referencia a las figuras 1A a 2E, el conjunto 10 de herramienta comprende un portaherramientas 12 y una cuchilla 14 de tronzado montada en el portaherramientas 12 y está configurado para sostener un único inserto 16 de corte en un primer bolsillo 18A de inserto activo (haciendo referencia a la figura 3<a>, en este ejemplo, la cuchilla 14 de tronzado comprende un primer, segundo, tercer y cuarto bolsillos 18A, 18B, 18C, 18D de inserto, en donde el primer bolsillo 18A de inserto es el activo).

El portaherramientas 12 comprende un vástago 19 de herramienta alargado que tiene un eje de vástago AS que define las direcciones de herramienta hacia delante y hacia atrás DTF, DTR.

Perpendiculares a las direcciones de herramienta hacia delante y hacia atrás DTF, DTR están las direcciones de herramienta hacia arriba y hacia abajo DTU, DTD.

Perpendiculares a las direcciones de herramienta hacia delante, hacia atrás, hacia arriba y hacia abajo DTF, DTR, DTU, DTD están las direcciones de herramienta del primer lado y del segundo lado DTS1, DTS2.

El portaherramientas 12 además comprende un cabezal 20 de herramienta que comprende un bolsillo 22 de cuchilla (figura 2C) al que se sujeta la cuchilla 14 de tronzado mediante un primer y segundo tornillos 24A, 24B.

El cabezal 20 de herramienta también puede comprender normalmente una superficie 26 frontal cóncava. Se entenderá que una pieza de trabajo (no mostrada) no puede separarse a una profundidad mayor que la definida por la curvatura de la superficie 26 frontal cóncava. No obstante, la superficie 26 frontal cóncava proporciona soporte estructural a la cuchilla 14 de tronzado delgada.

El bolsillo 22 de cuchilla comprende una pared 28 periférica de soporte (cuyas superficies de tope son una parte 28A de pared posterior y una parte 28B de pared inferior) que se extienden en la primera dirección de herramienta lateral DTS1 desde una superficie 30 lateral de bolsillo del bolsillo 22 de cuchilla.

La superficie 30 lateral de bolsillo está formada con una salida 32 de refrigerante de soporte para proporcionar refrigerante desde el soporte 12 a la cuchilla 14.

La superficie 30 lateral de bolsillo puede formarse además con un rebaje 36 de junta tórica, un orificio 34 de sello roscado y una junta tórica (no mostrada) montada en el rebaje 36 de junta tórica y que rodea la salida 32 de refrigerante de soporte y el orificio 34 de sello.

Volviendo a la figura 1C, un elemento 38 de sello roscado puede extenderse a través de la cuchilla 14 y fijarse al orificio 34 de sello para evitar que el refrigerante que sale del soporte 12 simplemente pase a través de la entrada de una cuchilla (no mostrada en la figura 1C) desde la salida 32 de refrigerante de soporte.

Como se observa en la figura 1A, el inserto 16 de corte comprende una superficie 16B de inclinación y una superficie 16A de descarga frontal que se extienden hacia abajo desde el mismo (así como superficies de descarga laterales, por ejemplo, una superficie de descarga lateral designada 16C mostrada en la figura 1C). Por consiguiente, el primer bolsillo 18<a>de inserto tiene un lado 16D de inclinación ubicado adyacente a la superficie 16B de inclinación, o definido alternativamente, ubicado adyacente o hacia arriba del mismo. El primero bolsillo 18A de inserto también tiene un lado 16E de descarga adyacente a la superficie 16B de descarga frontal o definido alternativamente, ubicado hacia abajo de la superficie 16A de inclinación.

Preferentemente, el inserto 16 de corte está formado con una construcción 16F de formación de virutas (figura 1B).

Como se observa en la figura 1B, la anchura de corte CW del inserto de corte del borde 40 de corte del mismo es más ancho que la anchura de cuchilla BW de la cuchilla.

Una fuerza de corte FC total se muestra esquemáticamente con una flecha en el inserto 16 de corte, siendo dicha fuerza aplicada por la pieza de trabajo en el inserto 16 y, por consiguiente, continuando básicamente en la cuchilla 14 en la dirección de herramienta hacia abajo DTD y la dirección de herramienta hacia atrás DTR (más en la dirección de herramienta hacia abajo DTD que en la dirección de herramienta hacia atrás DTR).

Notablemente, si una construcción que comprende la salida 32 de refrigerante de soporte se extendería más en una o ambas de la dirección de herramienta hacia delante DTF y la dirección de herramienta hacia arriba DTU, que la superficie 26 frontal cóncava, esto reduciría la capacidad de profundidad de corte del conjunto 10 de herramienta, ya que una pieza de trabajo se vería obstaculizada por cualquier saliente que se extienda más allá de la superficie 26 frontal cóncava. Por consiguiente, se prefiere que una entrada (por ejemplo, la primera entrada 58A mostrada en la figura 3A) para la cuchilla 14 no esté ubicada centralmente. A la inversa, si la salida 32 de refrigerante de soporte mostrada se colocara para proporcionar refrigerante al centro de una cuchilla (no mostrada), el tamaño total de la cuchilla sería más pequeño que el mostrado, reduciendo de este modo la capacidad de profundidad de la misma. Se entenderá que esto es, no obstante, una opción y, por lo tanto, ciertos aspectos de la presente invención no se limitan a una entrada de cuchilla no ubicada centralmente. No obstante, una entrada de cuchilla no ubicada centralmente (separada más lejos de un bolsillo de inserto activo) tiene las ventajas mencionadas anteriormente.

La descripción anterior de un portaherramientas 12 y accesorios (tornillos, sellos, etc.) es similar a las descrita en el documento US 2019/0240741 y se proporcionan más detalles allí, y se incorporan como referencia en el presente documento.

Con referencia a las figuras 3A y 3B, se describirán ahora características ilustrativas de la presente invención en relación con la cuchilla 14 ilustrativa mostrada en los dibujos.

La cuchilla 14 de tronzado comprende primera y segunda superficies laterales 42A, 42B, y un borde periférico 44 de cuchilla.

El borde periférico 44 de cuchilla comprende primer, segundo, tercer y cuarto subbordes periféricos 44A, 44B, 44C, 44D que se extienden entre el primer, segundo, tercer y cuarto bolsillos 18A, 18B, 18C, 18D de inserto. Una distancia máxima entre subbordes periféricos opuestos define una longitud del lado de la cuchilla BLS.

Preferentemente, los subbordes periféricos 44A, 44B, 44C, 44D comprenden superficies de apoyo rectas (es decir, como se muestra en la vista lateral de la cuchilla de tronzado, tal como la figura 1C).

La cuchilla 14 de tronzado ilustrativa mostrada tiene una forma regular que, en este caso, es una forma cuadrada básica. Un círculo de circunscripción imaginario C, mostrado en la figura 1C, toca el borde periférico 44 de cuchilla de la cuchilla 14, el círculo de circunscripción imaginario C tiene un diámetro D.

La cuchilla 14 de tronzado es rotacionalmente simétrica alrededor de un eje de índice central AL. Más específicamente, la cuchilla 14 de tronzado indexable de cuatro direcciones es rotacionalmente simétrica a 90°.

Por consiguiente, para facilitar la explicación, las características de las trayectorias de refrigerante y los bolsillos de inserto y todas las demás características pueden describirse en referencia a una parte de la cuchilla simplemente para facilitar la visibilidad, pero debe entenderse que cada parte correspondiente rotacionalmente simétrica también comprende la misma característica.

Sin embargo, se entenderá que, aunque los canales de refrigerante del presente ejemplo son idénticos, también son posibles pequeñas desviaciones en la trayectoria (especialmente con la flexibilidad de la fabricación aditiva, también denominada impresión 3D) y, por lo tanto, no es importante que sean perfectamente idénticos. También, como se ve en la figura 6 analizada a continuación, los canales de refrigerante siguen una trayectoria sinuosa desde sus respectivas entradas hasta sus respectivos bolsillos de inserto a los que se suministra refrigerante.

El primer bolsillo 18A de inserto comprende una mordaza base 46, una segunda mordaza 48 y un extremo 50 de ranura.

La mordaza base 46 define un plano base PB y comprende un punto 52 más delantero distal del extremo 50 de ranura.

Una dirección de cuchilla hacia atrás DBR se define a lo largo del plano base PB desde el punto 52 más delantero hacia la cuchilla 14. En este ejemplo no limitativo, la dirección de cuchilla hacia atrás DBR se dirige más particularmente hacia esa parte de cuchilla detrás de la segunda mordaza 48 asociada. En relación con la dirección de la cuchilla hacia atrás DBR, se definen direcciones de cuchilla hacia delante, hacia arriba y hacia abajo DBF, DBU, DBD (todas definidas arbitrariamente en este ejemplo en relación con el primer bolsillo 18A de inserto).

En la dirección de cuchilla hacia atrás DBR desde el punto 52 más delantero, se define un punto 54 más trasero, en este ejemplo, en el extremo 50 de ranura, sin embargo, para un tipo de bolsillo de inserto diferente, este puede no ser el caso.

Con referencia ahora a la figura 6, se describirá una construcción de refrigerante interno ilustrativa.

Se muestran los primer, segundo, tercer y cuarto canales 56, 58, 60, 62 de refrigerante.

Para facilitar la visibilidad, solo se describirán algunas características con respecto a otros canales de refrigerante, pero debe entenderse que se aplican a todos y cada uno de los canales de refrigerante.

El primer canal 56 de refrigerante comprende una primera entrada 56A, al menos una primera salida 56B que se abre hacia el primer bolsillo 18A de inserto y una primera parte 56C de canal que se extiende desde la primera entrada 56A hasta la al menos una primera salida 56B (en este caso designada 56B1). Para aclarar, la primera parte 56C de canal es toda la extensión del primer canal 56 de refrigerante que se extiende entre la primera entrada 56A y la al menos una primera salida 56B, 56B1 del mismo.

Para profundizar, en el ejemplo mostrado, la al menos una primera salida 56B comprende una primera salida 56B1 de inclinación que se abre hacia el lado 16D de inclinación del primer bolsillo 18A de inserto y una primera salida 56B2 de descarga que se abre hacia un lado 16E de descarga del primer bolsillo 18A de inserto.

De manera similar: el segundo canal 58 de refrigerante comprende una segunda entrada 58A, al menos una segunda salida 58B (siendo en este ejemplo una segunda salida 58B1 de inclinación y una segunda salida 58B2 de descarga) que se abre hacia el segundo bolsillo 18B de inserto, y una segunda parte 58C de canal; el tercer canal 60 de refrigerante comprende una tercera entrada 60A, al menos una tercera salida 60B (siendo en este ejemplo una tercera salida 60B1 de inclinación y una tercera salida 60B2 de descarga) que se abre hacia el tercer bolsillo 18C de inserto, y una tercera parte 60C de canal; y el cuarto canal 62 de refrigerante comprende una cuarta entrada 62A, al menos una cuarta salida 62B (siendo en este ejemplo una cuarta salida 62B1 de inclinación y una cuarta salida 62B2 de descarga) que se abre hacia el cuarto bolsillo 18D de inserto, y una cuarta parte 62C de canal.

Volviendo a la figura 3A, se entenderá que, tanto externa como internamente, la primera, segunda, tercera y cuarta entradas 56A, 58A, 60A, 62A comprenden cada una un par de bordes 56D1, 56<d>2, 58D1, 58D2, 60D1, 60<d>2, 62D1, 62D2 de entrada superiores rectos convergentes, todos los cuales están orientados en la misma dirección. En concreto, la primera entrada 56A comprende un primer par de bordes 56D1, 56D2 de entrada superiores rectos convergentes; la segunda entrada 58A comprende un segundo par de bordes 58D1, 58D2 de entrada superiores rectos convergentes; la tercera entrada 60A comprende un tercer par de bordes 60D1, 60D2 de entrada superiores rectos convergentes; y la cuarta entrada 62A comprende un cuarto par de bordes 62D1, 62D2 de entrada superiores rectos convergentes. Para profundizar con respecto a la dirección, en el presente ejemplo, cada par converge en la dirección de cuchilla hacia arriba DBU combinada y la dirección de cuchilla hacia delante DBF. Para profundizar, las primera, segunda, tercera y cuarta entradas 56A, 58A, 60A, 62A comprenden cada una una punta (en concreto, una primera punta 56E, segunda punta 58E, tercera punta 60E y cuarta punta 62E en la unión de cada par de los bordes 56D1, 56d 2, 58D1, 58D2, 60D1,60D2, 62D1,62D2 de entrada superiores rectos.

En este ejemplo, la primera, segunda, tercera y cuarta entradas 56A, 58A, 60A, 62A son polígonos de cuatro direcciones de bordes rectos, cada uno de los cuales comprende además un par de bordes 56F1, 56F2, 58F1, 58F2, 60F1,60F2, 62F1, 62F2 de entrada inferiores rectos convergentes. En concreto, la primera entrada 56A comprende un primer par de bordes 56F1, 56F2 de entrada inferiores rectos convergentes; la segunda entrada 58A comprende un segundo par de bordes 56F1, 56F2 de entrada inferiores rectos convergentes; la tercera entrada 60A comprende un tercer par de bordes 56F1, 56F2 de entrada inferiores rectos convergentes; y la cuarta entrada 62A comprende un cuarto par de bordes 56F1, 56F2 de entrada inferiores rectos convergentes.

Se entenderá que la cuchilla 16 se imprime preferentemente (es decir, durante la fabricación aditiva) en una orientación que es de 45° con respecto a la orientación mostrada en la figura 3A y, ventajosamente, cualquiera de los primer, segundo, tercer y cuarto bolsillos 18A, 18B, 18C, 18D de inserto podría ser el bolsillo de inserto más superior durante la impresión.

Usando como ejemplo, la primera entrada 56A del primer canal de refrigerante está ubicada más lejos del punto 52 más alejado del primer bolsillo 18A de inserto que el eje de índice central A1 (designándose como LD1 la longitud desde el punto 52 más alejado hasta el eje de índice central A1). Esto permite una mayor profundidad de corte para la cuchilla 14 que si la primera entrada 56A de cuchilla estuviera ubicada en el eje de índice central A1 y, en el último caso, la profundidad de tronzado máxima (limitada por el soporte 12), hubiera sido la longitud LD1 (o incluso menor ya que la entrada de la cuchilla tiene un área). En el ejemplo mostrado, la profundidad de tronzado está más cerca de la longitud LD2 (aunque algo menor debido a la construcción del soporte 12; la longitud desde el punto 52 más alejado hasta la primera entrada 56A se designa LD2). Independientemente, la capacidad de profundidad de tronzado de la cuchilla 14 es mayor que la longitud LD1.

De manera similar, se observará que la primera entrada 56A está ubicada más lejos del punto 52 más alejado del primer bolsillo 18A de inserto que la segunda entrada 58A, es decir, la segunda entrada 58A está más cerca del punto 52 más alejado que la primera entrada 56A. Esto permite la misma ventaja de profundidad mayor que la descrita anteriormente (siendo una longitud LD3 desde el punto 52 más alejado hasta la segunda entrada 58A significativamente menor que la profundidad de tronzado posible para la cuchilla 14), pero tal construcción proporciona una ventaja adicional de la disposición de canal de refrigerante anidado mostrada (es decir, los canales que se rodean entre sí para llegar a un bolsillo de inserto deseado sin ser obstruidos por otro canal de refrigerante). De hecho, como se ve en la figura 3A, la primera entrada 56A está ubicada más lejos del punto 52 más alejado del primer bolsillo 18A de inserto que todas las otras entradas 58A, 60A, 62A.

Volviendo ahora a la figura 6, el primer canal 56 de refrigerante se extiende en el sentido de las agujas del reloj rodeando el exterior de al menos una parte del segundo canal 58 de refrigerante. De manera similar, el segundo canal 58 de refrigerante se extiende en el sentido de las agujas del reloj, que rodea el exterior del tercer canal 60 de refrigerante, y así sucesivamente. Por tanto, como se observa en la figura 6B, en una sección transversal de la cuchilla tomada entre la primera y segunda superficies laterales 42A, 42B, una línea radial imaginaria LR, que se extiende desde el eje central A1 hasta cualquier parte del borde periférico 44 de cuchilla, interseca al menos dos de los canales de refrigerante. Como se ha mencionado anteriormente, dicho cerco o anidamiento podría haber sido alternativamente en la dirección en el sentido contrario de las agujas del reloj.

Haciendo referencia también a la figura 6B, usando el cuarto canal 62 de refrigerante como ejemplo, se observará que la cuarta parte 62C de canal puede comprender una única parte 62G de canal inicial que se divide en una pluralidad de partes 62H de canal posteriores (comprendiendo las partes de canal posteriores en este ejemplo una primera parte 62H1 de canal posterior conectada a la cuarta salida 62B1 de inclinación y una segunda parte 62H2 de canal posterior conectada a la cuarta salida 62B2 de descarga).

La parte 62G de canal inicial tiene una longitud LCP (medida desde el borde de la cuarta entrada 62A hasta el inicio del primer giro T1 de la cuarta parte 62C de canal). En particular, y ventajosamente, la longitud de la parte de canal LCP inicial es bastante significativamente larga, ya que la alternativa de ajustar dos canales paralelos (no mostrados) en la misma área congestionada sería relativamente más problemática en el espacio restringido disponible (es decir, si hubiera canales completamente separados desde la cuarta entrada 62A hasta la respectiva cuarta salida 62B1 de inclinación y cuarta salida 62B2 de descarga).

No obstante, para proporcionar refrigerante a dos lados del cuarto bolsillo de inserto, la cuarta parte 62C de canal se divide en dichas dos partes 62H1,62H2 de canal posteriores.

La más corta de las dos partes 62H de canal posteriores, que en este ejemplo es la primera parte 62H1 de canal posterior, define una longitud LOC que se muestra esquemáticamente como la suma de una primera longitud de primer sector de parte de canal posterior LOC1 y una segunda longitud de primer sector de parte de canal posterior LOC2.

Se observará además que, ventajosamente, tanto la primera parte 62H1 de canal posterior como la segunda parte 62H2 de canal posterior tienen respectivas primera y segunda partes 62I1, 62I2 lineales terminales adyacentes y que se abren hacia la cuarta salida 62B1 de inclinación y hacia la cuarta salida 62B2 de descarga.

Haciendo referencia ahora también a la figura 6, con respecto a una trayectoria de canal (generalmente designada "62J") del cuarto canal 62 de refrigerante, se observa en primer lugar que la parte 62G de canal inicial se extiende, desde una primera posición 62K1 (teniendo en cuenta la trayectoria básica principal de la parte 62G de canal inicial y no una parte menor 62K3 (figura 6B) que sale de la cuarta entrada 62A que se extiende en una dirección ligeramente diferente) próxima a la cuarta entrada 62A, en una primera dirección D1 que está más hacia el cuarto bolsillo 18D de inserto que lejos del mismo. Para aclarar, la primera dirección D1 se extiende en una combinación de la dirección de cuchilla hacia atrás DBR y la dirección de cuchilla hacia arriba DBU.

Con respecto a la primera parte 62H1 de canal posterior del cuarto canal de refrigerante, en la ubicación donde la parte 62G de canal inicial se divide en las dos partes 62H1, 62H2 de canal posteriores, hay un primer giro significativo T1 del cuarto canal 62 de refrigerante. En el presente contexto, un "giro significativo" entre dos secciones contiguas de una trayectoria de refrigerante es uno que experimenta al menos un giro de 25° (es decir, > 25°).

En el primer giro significativo T1, la primera parte 62H1 de canal posterior del cuarto canal de refrigerante tiene un giro no brusco (es decir, el giro es mayor que 90°, incluso mayor que 110°, y en este ejemplo forma un primer ángulo de primera parte de canal pl de 123°, medido con líneas rectas adyacentes dibujadas como líneas entrecortadas a través de partes rectas de la cuarta parte 62C de canal, los ángulos siguientes se medirán de manera similar) y un segundo giro más pequeño (en este ejemplo, un segundo ángulo de primera parte de canal p2 = 155°) que conduce a la primera parte 62I1 lineal terminal.

Más notablemente, en el primer giro significativo T1 del cuarto canal 62 de refrigerante, con respecto a la segunda parte 62H2 de canal posterior del cuarto canal de refrigerante, que es la parte de canal ubicada más lejos del cuarto subborde periférico 44D de la cuchilla que la primera parte 62H1 de canal posterior, el primer giro significativo T1 es más brusco (es decir, el giro es mucho menor que 110°, incluso menor que 100°, y en este ejemplo forma un primer ángulo de segunda parte de canal a1 de 96°).

Se entenderá que dado que el primer ángulo de parte de canal a1 es menor que el primer ángulo de primera parte de canal pl, esto provocará una caída de presión relativamente mayor en la segunda parte 62H2 de canal posterior que en la primera parte 62H1 de canal posterior.

Notablemente, la segunda parte 62H2 de canal posterior tiene una primera parte 62L de subcanal que se extiende adyacente a y paralela a la parte 58G de canal inicial de primer canal de refrigerante.

La primera parte 62L de subcanal del cuarto canal de refrigerante y la parte 58G de canal inicial del primer canal de refrigerante se extienden adyacentes y paralelas entre sí durante una longitud significativa (denominada en el presente documento "extensión LE" (mostrada en la figura 6) y medida a lo largo de donde las dos partes son paralelas).

Posteriormente, en una segunda posición 62K2 que también comprende un segundo giro T2 significativo del cuarto canal de refrigerante (cuando se considera la trayectoria de refrigerante continuada a lo largo de la segunda parte 62H2 de canal posterior), la trayectoria de canal se extiende en una segunda dirección D2 más lejos del cuarto bolsillo 18D de inserto que hacia el mismo. Para aclarar, la segunda dirección D2 se extiende en una combinación de la dirección de cuchilla hacia delante DBF y la dirección de cuchilla hacia arriba DBU. En esta posición hay un segundo giro T2 significativo, en el que un segundo ángulo de parte de canal a2 es de 139°).

Posteriormente, en una tercera posición 62K3 que también comprende un tercer giro T3 brusco del cuarto canal 62 de refrigerante, la trayectoria de canal se extiende en una tercera dirección D3 más hacia el cuarto bolsillo 18D de inserto que lejos del mismo. Se forma un ángulo agudo de giro brusco a0 entre una parte recta inmediatamente posterior a la segunda posición 62K2 y posterior a la tercera posición 62K3 y constituye un giro extremadamente brusco T3 con un ángulo agudo a0 de 42°.

En lugar de usar dichas líneas entrecortadas, una definición alternativa para el ángulo de giro brusco, refiriéndose brevemente a la parte correspondiente del segundo canal de refrigerante, se puede definir en términos de un radio R (figura 6; para facilitar la visibilidad, designado adyacente a la segunda salida 58B2 de descarga).

Para facilitar la visibilidad, la descripción de la construcción idéntica continuará ahora con referencia al segundo canal 60H2 posterior del tercer canal 60 de refrigerante como se muestra en la esquina inferior izquierda de la figura 6B. Para compensar el giro T3 extremadamente brusco, se muestra una sección transversal ampliada del segundo canal 60H2 posterior en el área entre la segunda posición 60K2 y la tercera posición 60K3 y se designa 60M1 (en este ejemplo, el área mostrada es un giro curvo 60M1 entre la segunda posición 60K2 y la tercera posición 60K3).

Más específicamente, el giro curvo 60M1 está precedido por una parte 60M2 de canal anterior y seguido por una parte 60M3 de canal posterior, siendo rectas las dos últimas partes.

Volviendo al cuarto canal 62 de refrigerante como se muestra en la figura 6, definiendo el tercer giro T3 de manera diferente, el denominado "giro brusco" puede considerarse dos subgiros significativos adyacentes, en concreto los primer y segundo subgiros T3A, T3B.

El primer subgiro T3A tiene un tercer ángulo de parte de canal a3 de 125°.

El segundo subgiro T3B tiene un cuarto ángulo de parte de canal a4 de 100°.

Para facilitar la visibilidad, la descripción continuará con referencia al área del segundo bolsillo 18B de inserto en la figura 6. Para proporcionar una perspectiva de la proximidad del tercer giro brusco T3 a un bolsillo de inserto (haciendo referencia brevemente al segundo bolsillo 18B de inserto y al segundo canal 58 de refrigerante adyacente al mismo), se puede observar que el giro brusco comienza en la segunda posición 58K2 (o segundo giro T2). Una distancia de una longitud de bolsillo de inserto LP y una segunda longitud de posición LS medida desde el punto 52 más delantero hasta la segunda posición 62K2 son relativamente similares (por relativamente similares, se entiende que la segunda longitud de posición LS es menor que el doble del tamaño de la longitud de bolsillo de inserto LP).

De manera similar, una definición alternativa de esta proximidad puede ser una longitud más cercana LC entre el punto 52 más delantero y un punto 58N más cercano de un canal de refrigerante más cercano (que en el ejemplo mostrado es la segunda parte 58H2 de canal posterior del segundo canal de refrigerante).

Se muestra una primera distancia intermedia LI1 entre los dos canales de refrigerante más cercanos al segundo bolsillo 18B de inserto (a lo largo de la línea mostrada que se extiende hasta el punto 58N más cercano) y es de 0,8 mm.

Se muestra una segunda distancia intermedia LI2 entre el segundo canal de refrigerante más cercano (que en el ejemplo mostrado es la parte 60G de canal inicial única de la tercera salida de refrigerante) y el tercer canal de refrigerante más cercano (que en el ejemplo mostrado es la parte 62G de canal inicial única de la cuarta salida de refrigerante) y es de 1 mm.

Dicho de otra manera, la distancia entre los canales de refrigerante adyacentes es aproximadamente igual a, o menor que, la dimensión de la sección transversal de los propios canales de refrigerante. En otras palabras, los canales de refrigerante están colocados muy cerca unos de otros.

Como se ve mejor en la figura 1C, la cuchilla 14 de tronzado se puede dividir en sectores iguales, específicamente, en este ejemplo, primer, segundo, tercer y cuarto sectores S1, S2, S3, S4, que, en esta instancia, pueden considerarse "cuadrantes".

Haciendo referencia ahora a la figura 6 y al primer canal 56 de refrigerante, estando ubicada la primera entrada 56A del mismo en el tercer sector S3, se observará que todo el giro brusco del mismo está dentro del primer sector S1.

Notablemente, la tercera entrada 60A también está dentro del primer sector S1, sin embargo, las terceras salidas 60B están en el tercer sector S3.

Un intervalo de ángulo de fuerza 0, que tiene una punta en el punto 52 más delantero, se ejemplifica con respecto al primer bolsillo 18A de inserto.

La fuerza aplicada desde la pieza de trabajo durante el mecanizado de la misma se transfiere primero al inserto de corte (figura 1C) y luego a un bolsillo de inserto. Dado que la dirección exacta de la fuerza cambia debido a diversas variables, el intervalo de ángulo de fuerza definido es una aproximación usada a título ilustrativo de las fuerzas relativas a la cuchilla 14.

En la figura 6, se ha dibujado una línea oblicua imaginaria L1 desde el punto 52 más delantero y dentro del intervalo de ángulo de fuerza 0 para mostrar que interseca tres canales de refrigerante (en concreto, la segunda parte 56H2 de canal posterior del primer canal de refrigerante, la parte 58G de canal inicial del segundo canal de refrigerante y la parte 60G de canal inicial del tercer canal de refrigerante). Como se muestra además a lo largo de estos canales de refrigerante intersecados, una primera línea de extensión imaginaria E1 se extiende a través de la segunda parte 56H2 de canal posterior del primer canal de refrigerante y una segunda línea de extensión imaginaria E2 se extiende a través de la parte 58G de canal inicial del segundo canal de refrigerante. La primera y segunda líneas de extensión E1, E2 se han dibujado extendiéndose paralelas a sus respectivas trayectorias de refrigerante en el punto de intersección de la línea oblicua L1 y se observa que forman un ángulo de línea de extensión<y>entre sí.

Volviendo al área 58L, mostrada, por ejemplo, en relación con el segundo bolsillo 18B de inserto, dicha área 58L está definida entre una primera línea descendente imaginaria L2 y el punto 54 más trasero. El área 58L cuando se considera el área exactamente en la dirección hacia abajo entre las dos (en relación con el bolsillo de inserto, por supuesto, observando que la dirección hacia abajo para el segundo bolsillo 18B de inserto como se muestra en el presente dibujo es la dirección de cuchilla hacia atrás DBR designada), en el presente ejemplo comprende dos canales de refrigerante en el área definida (en concreto, la segunda parte 58H2 de canal posterior del segundo canal de refrigerante y la primera parte 60H1 de canal posterior del tercer canal de refrigerante).

Con referencia a la figura 7, se muestra una primera forma 64 en sección transversal del segundo canal 58 de refrigerante a lo largo de la parte 58G de canal inicial del mismo.

Adicionalmente, se muestra una segunda forma 66 en sección transversal del primer canal 56 de refrigerante a lo largo de la segunda parte 56H2 de canal posterior del mismo.

Con respecto a la primera forma 64 en sección transversal, esta comprende: primer y segundo bordes 64A, 64B laterales opuestos; un primer borde 64C superior recto que se extiende desde el primer borde lateral 64A en un primer ángulo obtuso pl interno a la parte de canal; un segundo borde 64D superior recto que se extiende desde el segundo borde lateral 64<b>en un segundo ángulo obtuso p2 interno a la parte de canal; un primer borde 64E inferior recto que se extiende desde un lado opuesto del primer borde lateral 64A en un tercer ángulo obtuso p3 interno a la parte de canal; un segundo borde 64F inferior recto que se extiende desde un lado opuesto del segundo borde lateral 64B, en un cuarto ángulo obtuso p4 interno a la parte de canal; los primer y segundo bordes superiores 64C, 64D se conectan en un borde 64G de esquina superior que tiene forma cóncava; y el primer y segundo bordes inferiores 64E, 64F que se conectan en un borde 64H de esquina inferior que tiene forma cóncava.

Notablemente, mientras que los primer y segundo bordes laterales 64A, 64B son cada uno más largos que cada uno de los primer y segundo bordes superiores 64C, 64D, para la primera forma en sección transversal, los primer y segundo bordes laterales 66A, 66B de la segunda forma 66 en sección transversal tienen sustancialmente la misma longitud que los primer y segundo bordes superiores 66C, 66D de la segunda forma en sección transversal. Si bien se hubiera preferido una forma más alargada para el flujo de refrigerante, debido a limitaciones de espacio, esta no se proporcionó. Se entenderá que la sección transversal de la primera forma 64 en sección transversal y la segunda forma 66 en sección transversal podría haberse intercambiado. Sin embargo, es preferible que una parte de canal inicial de un canal de refrigerante tenga un área de sección transversal mayor que la pluralidad de partes de canal posteriores, ya que el refrigerante se dividirá entre las partes de canal posteriores.

Tanto la primera como la segunda formas 64, 66 en sección transversal son alargadas en las direcciones hacia arriba y hacia abajo de la cuchilla DBU, DBD.

La primera forma 64 en sección transversal tiene simetría especular alrededor de un primer plano medio PMI perpendicular a y que se extiende a través del medio del primer y segundo bordes laterales 42A, 42B de la cuchilla.

La primera forma 64 en sección transversal (y también la segunda forma 66 en sección transversal) tiene simetría especular alrededor de un segundo plano medio PM2 paralelo a y que se extiende a través del medio del primer y segundo bordes laterales 42A, 42B de la cuchilla.

Volviendo a la figura 4, se observará que la primera salida 56B1 de inclinación se ha reducido en el área de sección transversal previamente alargada a una forma básicamente cuadrada (girada 45° con respecto a las direcciones hacia arriba y hacia abajo DBU, DBD y, por tanto, también se denomina "forma de diamante"). Si bien hay espacio para que la primera salida de inclinación sea más alargada, aumentando de este modo deseablemente el área de la sección transversal, una salida menos alargada permite una mayor resistencia constructiva del área por encima de la misma (teniendo en cuenta la provisión sustancial de material 68 por encima de la primera salida 56Bl de inclinación).

Como alternativa, para proporcionar una resistencia similar, en la primera salida 56B2 de descarga mostrada en la figura 5, la forma de la misma sigue siendo alargada para proporcionar un área de sección transversal significativa y, en consecuencia, un flujo de refrigerante. Sin embargo, se proporciona una forma de diamante alargada. Dicho de otra manera, la primera salida 56B2 de descarga ahora comprende un primer y segundo bordes laterales 70A, 70B más cortos (que son básicamente bordes laterales curvados cóncavamente) que la primera forma 64 en sección transversal anterior cerca del inicio del primer canal 58 de refrigerante como se muestra en la figura 7. Este acortamiento es similar, para proporcionar una mayor resistencia constructiva en el área por encima de la misma, pero para proporcionar un flujo de refrigerante adicional. Para describir la forma de diamante de la primera salida de descarga, la primera salida 56B2 de descarga comprende unos primer y segundo bordes laterales 70A, 70B más cortos que el primer y segundo bordes superiores 70C, 70D y unos primer y segundo bordes laterales 70A, 70B más cortos que el primer y segundo bordes inferiores 70E, 70F. En tal caso, se prefiere que el primer, segundo, tercer y cuarto ángulos obtusos p5, p6, p7, p8 entren dentro del intervalo de: 120° < p5, p6, p7, p8<170°, más preferentemente 130° < p5, p6, p7, p8 < 160°.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una cuchilla (14) de tronzado indexable que comprende:

primer y segundo lados (42A, 42B) opuestos de cuchilla;

un borde periférico (44) de cuchilla que conecta los primer y segundo lados (42A, 42B) de cuchilla;

un eje de índice central AI que se extiende a través del centro de los primer y segundo lados (42A, 42B) de cuchilla; primer, segundo y tercer bolsillos (18A, 18B, 18C) de inserto ubicados a lo largo del borde periférico (44) de cuchilla; y

primer, segundo y tercer canales (56, 58, 60) de refrigerante;

comprendiendo el primer canal (56) de refrigerante una primera entrada (56A), al menos una primera salida (56B) que se abre hacia el primer bolsillo (18A) de inserto y una primera parte (56C) de canal que se extiende entre la primera entrada (18a ) y la al menos una primera salida (56B);

comprendiendo el segundo canal (58) de refrigerante una segunda entrada (58A), al menos una segunda salida (58B) que se abre hacia el segundo bolsillo (18B) de inserto y una segunda parte (58C) de canal que se extiende entre la segunda entrada (58A) y la al menos una segunda salida (58B); y

comprendiendo el tercer canal (60) de refrigerante una tercera entrada (60A), al menos una tercera salida (60B) que se abre hacia el tercer bolsillo (18C) de inserto y una tercera parte (60C) de canal que se extiende entre la tercera entrada (60A) y la al menos una tercera salida (60B);

caracterizada por que

la al menos una primera salida (56B) comprende una primera abertura (56B1) de salida de inclinación hacia un lado (16D) de inclinación del primer bolsillo (18A) de inserto y una primera abertura (56B2) de salida de descarga hacia un lado (16E) de descarga del primer bolsillo de inserto; y

la primera entrada (56A) está ubicada más lejos de un punto (52) más alejado del primer bolsillo (18A) de inserto que al menos uno de (a) la segunda entrada (58A) y (b) el eje de índice central AI.

2. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo canal (58) de refrigerante obstruye una trayectoria directa desde la primera entrada (56A) a al menos una de las al menos unas primeras salidas (56B).

3. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la primera entrada (56A) está ubicada más lejos del punto (52) más alejado del primer bolsillo (18A) de inserto que tanto la segunda entrada (58A) como el eje de índice central AI.

4. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la primera entrada (56A) está ubicada más lejos del punto (52) más alejado del primer bolsillo (18A) de inserto que todas las demás entradas de la cuchilla de tronzado.

5. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una trayectoria (62J) de canal de la primera parte de canal comprende:

una primera posición (62K1) próxima a la primera entrada, donde la trayectoria de canal se extiende en una primera dirección (D1) que está más hacia el primer bolsillo (18A) de inserto que lejos del mismo;

una segunda posición (62K2) más a lo largo de la trayectoria (62J) de canal desde la primera entrada que la primera posición (62K1), donde la trayectoria (62J) de canal se extiende en una segunda dirección (D2) más lejos del primer bolsillo (18A) de inserto que hacia el mismo; y

una tercera posición (62K3) más a lo largo de la trayectoria (62J) de canal desde la primera entrada (56A) que la segunda posición (62K2), donde la trayectoria (62J) de canal se extiende en una tercera dirección más hacia el primer bolsillo (18A) de inserto que lejos del mismo.

6. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos el primer canal (56) de refrigerante experimenta un giro brusco cerca de la primera abertura (56B2) de salida de descarga, definiendo el giro brusco un ángulo de giro agudo aO; y preferentemente el giro brusco tiene forma de U y el ángulo agudo a0 cumple la condición: 80° < a0 < 20° y, más preferentemente, cumple la condición: 70° < a0 < 30°.

7. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el giro brusco tiene un radio de curvatura R que cumple la condición R < 5 mm; y cumpliendo preferentemente la condición R < 3,5 mm.

8. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde todos los canales (56, 58, 60) de cuchilla de tronzado están anidados y todos se extienden desde sus respectivas entradas (56A, 58A, 60A) en el sentido de las agujas del reloj o, como alternativa, todos se extienden desde sus respectivas entradas (56A, 58A, 60A) en el sentido contrario de las agujas del reloj.

9. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde una trayectoria de canal de la parte de canal comprende:

un primer giro T1 significativo que forma un primer ángulo de parte de canal a1 que cumple la condición: 25° < a1 < 155°, preferentemente 70° < a1 < 130°;

un segundo giro T2 significativo que forma un segundo ángulo de parte de canal a2 que cumple la condición: 25° < a2 < 155°, preferentemente 110° < a2 < 155°;

un tercer giro significativo que forma un tercer ángulo de parte de canal a3 que cumple la condición: 25° < a3 < 155°, preferentemente 90° < a3 < 155°; y

un cuarto giro significativo que forma un cuarto ángulo de parte de canal a4 que cumple la condición: 25° < a4 < 155°, preferentemente 70° < a4 < 130°; en donde:

a lo largo de la trayectoria de canal, el segundo giro T2 significativo está aguas abajo del primer giro T1 significativo, el tercer giro significativo está aguas abajo del segundo giro significativo y el cuarto giro significativo está aguas abajo del tercer giro significativo.

10. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde: el primer bolsillo (18A) de inserto comprende una mordaza base (46), una segunda mordaza (48) opuesta a la mordaza base y un extremo (50) de ranura que conecta la mordaza base y la segunda mordaza; la mordaza base define un plano base PB y tiene un punto (52) más delantero distal del extremo de ranura; el plano base define: una dirección de cuchilla trasera DBR definida desde el punto más delantero hacia la cuchilla; una dirección de cuchilla delantera DBF opuesta a la dirección de cuchilla trasera; una dirección de cuchilla hacia arriba DBU perpendicular a las direcciones de cuchilla hacia adelante y hacia atrás y alejada de la mordaza base y la cuchilla; y una dirección de cuchilla hacia abajo DBD opuesta a la dirección de cuchilla hacia arriba; y en donde: un intervalo de ángulo de fuerza 0 tiene una punta (56E) en el punto más delantero y se define entre la dirección hacia abajo y la dirección hacia atrás y cumple la condición: 50° > 0 > 10°; y una línea oblicua imaginaria L1 que se extiende desde el punto más delantero dentro del intervalo de ángulo de fuerza 0 interseca al menos dos canales (56, 58, 60, 62) de refrigerante.

11. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde: el primer bolsillo (18A) de inserto comprende una mordaza base (46), una segunda mordaza (48) opuesta a la mordaza base y un extremo (50) de ranura que conecta la mordaza base y la segunda mordaza; la mordaza base define un plano base PB y tiene un punto (52) más delantero distal del extremo de ranura; el plano base define: una dirección de cuchilla trasera DBR definida desde el punto más delantero hacia la cuchilla; una dirección de cuchilla delantera DBF opuesta a la dirección de cuchilla trasera; una dirección de cuchilla hacia arriba DBU perpendicular a las direcciones de cuchilla hacia adelante y hacia atrás y alejada de la mordaza base y la cuchilla; y una dirección de cuchilla hacia abajo DBD opuesta a la dirección de cuchilla hacia arriba; y en donde: el primer bolsillo de inserto tiene un punto (54) más trasero; y exactamente en la dirección de cuchilla hacia abajo entre una primera línea descendente imaginaria L2 que se extiende desde el punto más trasero y hacia delante desde la primera línea descendente imaginaria L2, se define un área (58L) que comprende al menos dos canales (56, 58, 60, 62) de refrigerante diferentes.

12. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde: al menos una parte de la primera parte de canal tiene una forma en sección transversal que comprende: primer y segundo bordes (64A, 64B) laterales opuestos que se extienden a lo largo del primer y segundo lados (42A, 42B) de cuchilla; un primer borde (56D1) superior recto que se extiende desde el primer borde lateral (64A) en un primer ángulo obtuso pl interno a la parte de canal; un segundo borde (56D2) superior recto que se extiende desde el segundo borde lateral en un segundo ángulo obtuso p2 interno a la parte de canal; un primer borde (58F1) inferior recto que se extiende desde un lado opuesto del primer borde lateral al primer borde superior, en un tercer ángulo obtuso p3 interno a la parte de canal; y un segundo borde (58F2) inferior recto que se extiende desde un lado opuesto del segundo borde lateral al segundo borde superior, en un cuarto ángulo obtuso p4 interno a la parte de canal; en donde: el primer y segundo bordes superiores se conectan en un borde (64G) de esquina superior; y el primer y segundo bordes inferiores se conectan en un borde (64H) de esquina inferior.

13. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde: las primera, segunda y tercera entradas (56A, 58A, 60A) se abren hacia uno o ambos de los primer y segundo lados (42A, 42B) de cuchilla; y

cada entrada comprende un par de bordes (56D1, 56D2) de entrada superiores rectos convergentes, todos los cuales están orientados en la misma dirección.

14. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde: la primera parte de canal comprende un giro curvo (60M1) precedido por una parte (60M2) de canal anterior y seguido por una parte (60M3) de canal posterior;

un área de sección transversal de giro medida perpendicular a la trayectoria de refrigerante a través del giro curvo es mayor que un área de sección transversal de parte de canal anterior medida perpendicular a la trayectoria de refrigerante a través de la parte de canal anterior; y preferentemente el área de sección transversal de giro es mayor que un área de sección transversal de parte de canal siguiente medida perpendicular a la trayectoria de refrigerante a través de la parte (60M3) de canal siguiente.

15. La cuchilla (14) de tronzado indexable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende además:

un cuarto bolsillo (18D) de inserto ubicado a lo largo del borde periférico (44) de cuchilla; y

un cuarto canal (62) de refrigerante que comprende una cuarta entrada (62A), al menos una cuarta salida (62B) que se abre hacia el cuarto bolsillo de inserto y una cuarta parte (62C) de canal que se extiende entre la cuarta entrada y la al menos una cuarta salida.