BRPI0311271B1 - conjunto de ferramenta de perfuração, ferramenta de perfuração e pastilha indexável de perfuração - Google Patents

Abstract

"conjunto de ferramenta de perfuração, ferramenta de perfuração e pastilha indexável de perfuração". a presente invenção em um primeiro aspecto, se refere a um conjunto de ferramenta de perfuração com uma pluralidade de ferramentas de perfuração tendo diferentes diâmetros de perfuração operantes. a broca individual do conjunto compreende um corpo básico e duas pastilhas, notadamente, uma pastilha central (3) e uma pastilha periférica (4) . estas pastilhas são montadas em bolsas na ponta da broca. a fim de equilibrar a broca, a diferença de distância radial entre os diferentes pares de bolsas de pastilhas nos dois diferentes corpos básicos no conjunto de perfuração, difere da diferença de distância radial entre o eixo central e as bolsas periféricas no mesmo. em um segundo aspecto, a invenção também se refere a uma ferramenta de perfuração como tal. em um terceiro aspecto, a invenção também se refere a uma pastilha indexável de perfuração para ferramentas de perfuração do tipo em questão.

Description

"CONJUNTO DE FERRAMENTA DE PERFURAÇÃO, FERRAMENTA DE PERFURAÇÃO E PASTILHA INDEXÁVEL DE PERFURAÇÃO" Campo Técnico da Invenção Em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um conjunto de ferramenta de perfuração, do tipo que compreende uma pluralidade de ferramentas de perfuração ou brocas, que apresentam diferentes diâmetros operantes que produzem furos com diferentes diâmetros, com injeção de ar a fim de possibilitar a remoção de cavacos da região de corte, a ferramenta individual de perfuração do conjunto compreendendo, de um lado, um corpo da broca rotativo em torno de um eixo central geométrico e, de outro lado, duas pastilhas substituíveis e indexáveis, na forma de uma pastilha central e uma pastilha periférica, que são montadas em assentos formados em uma parte frontal do corpo da broca, mais precisamente, num assento central em conexão com o dito eixo central e num assento periférico em conexão com a periferia do corpo da broca, respectivamente, e o conjunto de ferramenta de perfuração incluindo pastilhas centrais similares e pastilhas periféricas similares para todos os diferentes corpos básicos incluídos no conjunto de ferramenta, e os diferentes diâmetros operantes de broca das ferramentas de perfuração sendo influenciados pelo fato de que os assentos periféricos dos corpos básicos se encontram localizados em distâncias radiais diferentemente acentuadas em relação ao eixo central, notadamente e de tal modo que o assento periférico em um corpo da broca para um certo diâmetro de broca se encontra localizado a uma maior distância radial do eixo central do que ura assento periférico análogo em um corpo da broca para um diâmetro de broca menor.

Em um segundo aspecto, a invenção se refere a uma ferramenta individual de perfuração. Em um terceiro aspecto, a invenção também se refere a uma pastilha de perfuração indexável em tais ferramentas de perfuração.

Antecedentes da Invenção As brocas dos tipos às quais a invenção se correlaciona e que por aqueles especialistas versados na técnica são denominadas de brocas de furo curto, são as mais comumente usadas para perfuração por injeção de ar de furos em peças de trabalho metálicas, tais como, aço, alumínio e outras. No entanto, as brocas podem também trabalhar em outros materiais diferentes de metal.

Geralmente, as brocas incluem um corpo da broca, assim como duas pastilhas ou puas, que são montadas de modo destacável em assentos na parte frontal ou ponta do corpo da broca. Normalmente, o corpo da broca é formado de uma parte de fixação traseira e uma haste frontal longa e estreita de formato básico cilíndrico. Na haste, dois sulcos de cavacos são formados, que vantajosamente se estendem de modo helicoidal na direção traseira das pastilhas, que, de um lado, consiste de uma pastilha central que pode ser recebida em um assento central posicionado na imediata vizinhança do eixo central geométrico da haste e, de outro lado, uma pastilha periférica que pode ser montada em um assento periférico na imediata vizinhança da superfície de superfície periférica da haste. As ditas pastilhas são localizadas substancialmente de forma diametralmente opostas entre si, em ambos os lados do eixo central geométrico e dispostas de tal modo que as faixas de operação para suas arestas de corte operantes se sobreponham entre si. Mais precisamente, na peça de trabalho, a pastilha central é disposta para usinar uma área circular, cujo diâmetro externo é um pouco maior que o diâmetro interno de uma área imaginária no formato de anel, que é descrita pela pastilha periférica. 0 diâmetro do furo (o diâmetro da broca) perfurado na peça de trabalho é determinado pela distância radial entre o eixo central e uma superfície geradora de aresta na pastilha periférica.

Brocas do tipo em questão são freqüentemente disponíveis em conjuntos que possibilitam perfurações tendo diferentes tamanhos, o conjunto individual sendo baseado no uso de um e único tipo de pastilha central e pastilha periférica, respectivamente. Por exemplo, um conjunto individual pode incluir um certo número de brocas, por exemplo, 4-6 brocas tendo diferenças de diâmetro de 1 mm, por exemplo, para furos de perfuração tendo diâmetros, respectivamente, de 16 mm, 17mm, 18 mm, 19 mm e 20 mm. Em tal contexto, a fim de não se ter de fabricar diferentes tipos de pastilhas, é aplicado um método de fabricação, de acordo com o qual para as diferentes brocas em um determinado conjunto são fornecidos diferentes diâmetros ativos de broca, pelo fato de que os assentos periféricos, que são todos similares, para que sejam possíveis do recebimento de um e único tipo de pastilha, são colocados em diferentes distâncias do eixo central da broca.

Um inconveniente dos métodos de fabricação anteriormente conhecidos do tipo acima mencionado é que apenas a pastilha periférica, mais precisamente, o assento para essa ponta, é movimentado para fora com o aumento do diâmetro da broca, mas não o assento central e respectiva pastilha. Esse fato significa que a relação entre a extensão da aresta de corte efetiva da pastilha central e a extensão da aresta de corte efetiva da pastilha periférica irá variar de broca para broca. A variação das relações mútuas entre as duas extensões efetivas de arestas de corte das pastilhas proporciona uma pluralidade de desvantagens. Assim, uma desvantagem é que o balanço da broca é negativamente influenciado na extensão de aresta de corte relativa, que determina as forças que são aplicadas à haste da broca através das duas pastilhas. Além disso, a variação proporciona o surgimento de desfavoráveis processos de entrada ou introdução, por exemplo, na medida em que a broca individual pode penetrar na peça de trabalho em um ponto que difere do ponto normalmente idealizado, ou seja o ponto de entrada desejado. Nas pastilhas de quatro arestas, isto é, pastilhas tendo quatro arestas de corte similares, o que possibilita que quatro arestas sobre uma e única pastilha possam ser incluídas para posições operantes, existe ainda um problema nas brocas previamente conhecidas, ou seja, de proteger a aresta geradora de superfície individual inoperante até que a aresta de corte pertinente tenha sido incluída em uma posição operante.

Objetivos e Características da Invenção A presente invenção objetiva eliminar as desvantagens acima mencionadas das brocas ou ferramentas de perfuração fabricadas em lotes, proporcionando um aperfeiçoado conjunto de ferramenta de perfuração. Assim, um principal objetivo da presente invenção é proporcionar um conjunto de ferramenta de perfuração em que as extensões efetivas de aresta de corte de diferentes brocas não sofram variações, de tal maneira a proporcionar o surgimento de problemas de balanço e de introdução. Um objetivo adicional é proporcionar um conjunto de ferramentas de perfuração em que as pastilhas centrais de ferramentas de perfuração individuais, em uma simples e efetiva maneira, protejam cada superfície geradora de aresta não utilizada na pastilha periférica.

De acordo com a presente invenção, pelo menos o objetivo principal é alcançado através das características definidas na parte caracterizadora da reivindicação 1. Uma modalidade vantajosa do conjunto de ferramenta de perfuração de acordo com a invenção é ainda definida na reivindicação dependente 2.

Em um segundo aspecto, a invenção também se refere a uma ferramenta de perfuração aperfeiçoada. As características dessa ferramenta de perfuração são observadas na reivindicação 3. As modalidades preferidas da ferramenta de perfuração de acordo com a invenção são ainda definidas nas reivindicações dependentes 4-9.

Em um terceiro aspecto, a invenção ainda se refere a uma pastilha indexável de perfuração, adequada para ser usada na ferramenta de perfuração de acordo com a invenção. As características da dita broca de perfuração são observadas na reivindicação 10. As modalidades preferidas da broca de perfuração de acordo com a invenção, são ainda definidas nas reivindicações dependentes 11-13.

Resumo da Invenção Conforme pode ser visto na descrição detalhada em anexo, a invenção é baseada na intenção de localizar não apenas os assentos periféricos de diferentes brocas em um dado conjunto de brocas, em diversas distâncias do eixo central da broca, mas, também, os assentos centrais. Em outras palavras, os assentos centrais são movimentados após os assentos periféricos, de modo aproximado e proporcional em relação ao "movimento" dos assentos periféricos. Assim quando uma pastilha periférica no diâmetro crescente da broca é movimentada para fora do eixo central (devido ao fato de que o assento periférico se encontra localizado a uma distância radial maior do eixo central, em relação ao assento periférico da menor broca mais próxima), o eixo central é também movimentado para fora, embora numa distância menor do eixo central. De modo oposto, é válido que o assento central em diâmetro decrescente da broca é movido proporcionalmente na direção interna do eixo central, quando o assento periférico é movido na direção interna. Desse modo, as extensões relativas de aresta de corte das duas pastilhas não são alteradas do mesmo modo drástico do que quando apenas é alterada a distância da pastilha periférica do eixo central, de acordo com o descrito pelo estado da técnica.

Breve Descrição dos Desenhos Anexos Nos desenhos anexos: - a figura 1 é uma primeira vista em perspectiva de uma broca de acordo com a invenção, a broca sendo mostrada com a sua pastilha girada para cima e a pastilha central removida do assento pertinente, enquanto a pastilha periférica é mostrada em um estado montado; - a figura 2 é uma segunda vista em perspectiva mostrando a pastilha periférica em estado liberado e a pastilha central em estado montado; - a figura 3 é uma vista em perspectiva apenas das duas pastilhas da broca, que são mostradas em conexão com o eixo central geométrico da broca; - a figura 4 é uma vista esquemática ilustrando as duas pastilhas, dois planos diametralmente geométricos interceptando-se entre si, assim como o diâmetro do furo, ilustrado por meio de linhas pontilhadas; - a figura 5 é uma vista lateral apenas das duas pastilhas, que se encontram colocadas do mesmo modo que as pastilhas da figura 4, em relação ao eixo central geométrico da broca; a figura 6 é uma vista esquemática e hipotética, ilustrando as duas pastilhas da broca em um e único lado (da direita) do eixo central da broca, a pastilha periférica sendo mostrada mais próximo ao observador que a pastilha central; a figura 7 é uma vista em perspectiva parcial e simplificada, mostrando os assentos central e periférico na ponta de uma primeira broca em um conjunto de broca; - a figura 8 é uma vista de extremidade da broca de acordo com a figura 7; - a figura 9 é uma vista em perspectiva correspondente à figura 7, mostrando os assentos de pastilhas sobre uma segunda broca fabricada com maior diâmetro, no mesmo conjunto que a broca de acordo com as figuras 7 e 8; - a figura 10 é uma vista de extremidade da broca de acordo com a figura 9; - a figura 11 é uma vista em perspectiva de uma modalidade preferida de uma pastilha central, de acordo com a invenção; - a figura 12 é uma vista plana tomada de cima da pastilha de acordo com a figura 11; - a figura 13 é uma vista lateral da pastilha de acordo com as figuras 11 e 12; - a figura 14 é uma vista em perspectiva simplificada, ilustrando como a pastilha central da broca penetra parcialmente em uma peça de trabalho, em um estágio inicial da inteira fase de introdução da broca; e - a figura 15 é uma vista em perspectiva correspondente à figura 14, mostrando como a pastilha periférica - seguindo posteriormente a rotação da broca - começou a introdução da mesma na peça de trabalho.

Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas da Invenção Nas figuras 1 e 2, é mostrada uma ferramenta exemplificativa do conjunto de ferramenta de perfuração na forma de uma broca (1), que inclui um corpo da broca (2), assim como duas pastilhas ou puas (3), (4). No exemplo, o corpo da broca é formado com uma parte de fixação traseira (5) e uma haste frontal longa e estreita (6) de um formato basicamente cilíndrico. A extensão da haste de broca (6) pode variar consideravelmente. Por questões de melhor entendimento, a haste é mostrada com uma extensão limitada. A partir de uma parte frontal ou ponta, designada por (7), na qual as pastilhas (3, 4) são dispostas, se estendem dois sulcos de cavacos (8, 8'), que vantajosamente são da forma helicoidal. Adjacente às partes frontais desses sulcos de cavacos, são formados assentos (9, 10) para receber as pastilhas (3, 4). Mais precisamente, um assento central (9) se encontra localizado próximo ao eixo central geométrico da broca para receber a pastilha (3) que forma uma pastilha central. Um assento periférico (10) se encontra localizado a uma maior distância do eixo central da broca, a fim de receber a pastilha (4), que forma uma pastilha periférica.

Nas figuras 1 e 2, a direção de rotação da broca é indicada por meio da seta A. Deve ser mencionado que as pastilhas (3), (4) no exemplo são fixadas em assentos pertinentes por meio de parafusos (11), os quais podem ser inseridos através de furos centrais (12) nas pastilhas e apertados em furos rosqueados na ponta da broca (7).

Na figura 3, são mostradas apenas as duas pastilhas (3, 4) e as posições das mesmas em relação ao eixo central (C) da broca, isto é, o eixo geométrico em torno do qual a broca gira. Do mesmo modo que nas figuras 1 e 2, as arestas de corte operantes das pastilhas são mostradas viradas para cima na figura 3.

Na figura 4, as pastilhas (3, 4) são mostradas inseridas dentro de uma figura geométrica que consiste de linhas pontilhadas, explicando adicionalmente a localização geométrica das pastilhas em relação ao eixo central (C) . Mais precisamente, a figura 4 mostra como o eixo central (C) é interceptado por dois planos diametralmente imaginários (Pl, P2) , que se estendem axialmente ao longo da direção longitudinal da broca e perpendicularmente entre si. A referência (D) designa o diâmetro da broca, isto é, substancialmente o diâmetro que um furo perfurado obtém na peça de trabalho, e que é determinado pela distância radial entre o eixo central (C) e uma maior parte externa de uma aresta de corte na pastilha periférica (4) . As pastilhas (3) e (4) (e conseqüentemente os assentos pertinentes (9) e (10)) são separadas entre si ao longo do primeiro plano diametral (Pl) . Mais precisamente, a pastilha periférica (4) é inteiramente separada do segundo plano diametral (P2), que intercepta o eixo central (C) , enquanto a maior parte da pastilha central (3) se encontra situada no lado oposto do plano diametral (P2) . No entanto, uma menor porção (ver a medição "g") da pastilha central (3) intercepta o plano (P2) que envolve uma curta porção interna da aresta de corte operante da pastilha central que intercepta o plano diametral (P2). Deve ser observado que a parte radialmente externa da pastilha central (3) se encontra situada a uma distância radial considerável do circulo do furo (H) . Entretanto, a largura e posição das pastilhas são tais que as faixas de operação das pastilhas se sobrepõem entre si durante a rotação da broca. Deve ser também observado que a pastilha central (3) é posicionada atrás do plano diametral (Pl), visto na direção da rotação (A). Além disso, a pastilha central (3) é geralmente inclinada em relação ao plano (Pl), mais precisamente em uma tal maneira que a aresta de corte operante da pastilha é inclinada em um certo ângulo, o qual é moderado em relação ao plano (Pl). No entanto, uma análoga aresta de corte operante na pastilha periférica (4) está na modalidade preferida localizada na frente do plano diametral (Pl), visto na direção da rotação. Além disso, a aresta de corte operante da pastilha periférica é aproximadamente paralela ao plano (Pl).

No exemplo da modalidade preferida mostrada, a pastilha central (3), assim como a pastilha periférica (4) possuem quatro arestas, isto é, possuem quatro arestas de corte similares, que gradualmente podem ser incluídas nas posições operantes, girando de 90° as pastilhas. A ponta periférica (4) individualmente consiste de uma única pastilha no formato quadrado, tendo quatro arestas de corte, três das quais sendo inoperantes e designadas por (14) na figura 5, enquanto a quarta aresta de corte é operante, sendo designada por (14'). Entre as ditas arestas, se estendem cantos arredondados, três dos quais sendo inativos e designados por (15), enquanto um quarto canto (15') é operante e parcialmente forma uma aresta geradora de superfície. A pastilha (4) apresenta um lado superior ou lado frontal (16), um lado de base ou lado inferior (17), assim como quatro superfícies laterais (18) (que no exemplo se estendem com um ângulo obtuso em relação ao lado da base (17), a fim de formar uma pastilha tendo uma geometria de corte positiva). A aresta de corte operante (14') se estende com um certo ângulo moderado a, em um plano concebido transversalmente, perpendicular ao eixo central (C) . 0 ângulo a pode na prática se situar dentro da faixa de 1-4°, adequadamente 2-3°.

Consequentemente, tal ângulo segue o axioma de que a aresta de corte inoperante externa (14),que se estende axialmente na direção posterior da aresta do canto (15'), obtém um ângulo de afastamento de cc°.

Também, a pastilha central (3) inclui quatro similares principais arestas de corte, três das quais sendo inoperantes e designadas por (19), enquanto a quarta é operante e designada por (19'). Ao contrário da aresta de corte individual (14) da pastilha periférica (4), a aresta de corte individual (19) da pastilha central é dividida em duas arestas parciais (20, 21), que se estendem com um ângulo obtuso entre si. Mais precisamente, uma primeira aresta parcial (20) relativamente curta, é orientada com um ângulo β para um plano transversal concebido perpendicular ao eixo central (C) . Na prática, o dito ângulo β pode chegar ao valor de 2o. A segunda aresta parcial (21), um pouco mais longa, é orientada em um ângulo χ ao mesmo plano transversal. De acordo com a invenção, o ângulo χ deve chegar ao valor de pelo menos 15°, no máximo de 30°, adequadamente de pelo menos 20° e no máximo de 25° . No exemplo de acordo com a figura 5, o ângulo χ chega a cerca de 20°. Isso significa que o ângulo entre a aresta parcial (21) e o eixo central (C) ou o plano diametral (P2) deve chegar a pelo menos 60°, no máximo 75°, adequadamente pelo menos 65° e no máximo 70°.

Conforme é visto nas figuras 4 e 5, a aresta parcial (21) intercepta o plano diametral (P2), isto é, uma porção interna da aresta parcial (21) se estende após o eixo central (C) (para a direita do mesmo, no desenho) . O fato da porção interna da aresta de corte operante, desse modo, se projetar após o eixo central, é possível sem que a porção em questão seja capturada na peça de trabalho, mais precisamente como uma conseqüência do fato de que o ângulo χ, que é de pelo menos 15°, garantir que a porção que está se projetando, caía substancialmente distante, o suficiente para trás, em relação à alimentação da broca.

Na figura 6, (TP1), (TP2) e (TP3) designam três diferentes planos transversais concebidos, que se estendem perpendicularmente em relação ao eixo central (C) . Uma porção axialmente frontal na aresta parcial (20) é posicionada no primeiro plano transversal (TP1). De maneira análoga, a porção frontal auxiliar da aresta de corte operante (14') da pastilha periférica (4) é posicionada no plano transversal (TP2). O plano transversal mais posterior axialmente (TP3), intercepta a segunda aresta parcial (21) aproximadamente na metade da mesma. Assim, na figura 6, é ilustrado como as arestas de corte das duas pastilhas (3) e (4) penetram na peça de trabalho em três diferentes etapas. Numa primeira etapa, a primeira aresta parcial (20) da pastilha central corta o material. Numa segunda etapa, a parte da aresta de corte (14') da pastilha periférica que se encontra situada no lado externo da pastilha central corta o material. Apenas numa terceira etapa, a segunda aresta parcial (21) da pastilha central corta o material.

Na figura 6, são ainda ilustradas as extensões das arestas de corte efetivas das duas pastilhas (3, 4) .

Mais precisamente, a extensão da aresta de corte efetiva da pastilha central é designada por (K3), enquanto a extensão da aresta de corte efetiva da pastilha periférica (4) é designada por (K4) . Conforme pode ser visto claramente da figura 6, a extensão da aresta de corte (K4) é determinada pela distância radial entre a aresta (15'), que se encontra posicionada de modo mais afastado da pastilha periférica e o canto arredondado externo na aresta parcial (20) da pastilha central. Nesse contexto, deve ser apontado que a aresta do canto não utilizada (15), na pastilha periférica, se encontra localizada em uma posição protegida, atrás da porção na pastilha central que inclui a aresta parcial (20) .

Agora, é feito referência às figuras 7-10, que ilustram a idéia básica da presente invenção. Assim, nas figuras 7 e 8, é mostrada uma primeira broca (IA) exemplificativa do conjunto d ferramenta, tendo dois assentos de pastilhas, respectivamente (9A) e (10A). Essa broca, mais precisamente a haste da broca, apresenta um diâmetro que é designado por (DA) . Nas figuras 9 e 10, é mostrada uma segunda broca (1B), que é incluída no mesmo conjunto que a broca (IA), mas que apresenta um maior diâmetro (1B) . Também, nessa broca (lB),são incluídas um assento central (9B) e um assento periférico (10B), do mesmo tipo que os assentos da broca (IA) com relação ao tamanho e formato. Desse modo, pastilhas centrais similares (3) podem ser aplicadas nos assentos centrais (9A, 9B) das duas brocas, assim como, pastilhas periféricas similares podem ser aplicadas nos assentos (10A, 10B) das duas brocas.

Na figura 8, (EA) designa a distância radial entre o centro (C) (ou plano radial (P2) ) da broca e um centro concebido para o assento periférico (10A), enquanto (FA) designa a distância radial entre o centro da broca e o centro do assento central (9A) . As medições radiais correspondentes para os assentos das pastilhas (9B) e (10B) na broca (1B) são designadas por (EB) e (FB), respectivamente. A seguir, é apresentado um exemplo de uma modalidade concreta, de acordo com o qual a broca (IA) apresenta um diâmetro DA = 20 mm, e a broca (1B) apresenta um diâmetro DB = 25 mm. A distância radial (EA) entre o assento periférico (10A) e o centro (C) da broca (IA) chega então a 6,49 mm, enquanto a distância radial (FA) entre o assento central (9A) e o centro (C) da broca chega a 1,75 mm. Assim, a diferença da distância radial entre os dois assentos de pastilhas é de 6,49 - 1,75 = 4,74 mm.

Na broca (1B) de 25 mm, a distância radial (EB) entre o assento periférico (10B) e o centro da broca chega a 8,99 mm, enquanto a distância (FB) entre o assento central (9B) e o centro da broca chega a 3,00 mm. Em outras palavras, a diferença da distância radial entre os dois assentos de pastilhas é de 8,99 - 3,00 = 5,99 mm.

Ao localizar, em conformidade com a invenção, não apenas as pastilhas periféricas nas diversas distâncias do centro das brocas, mas também dos assentos centrais, é obtida uma adaptação ótima das extensões das arestas de corte das duas pastilhas, de modo que a extensão de aresta de corte efetiva da pastilha central em uma broca que apresenta um pequeno diâmetro se torna comparativamente menor, enquanto a extensão de aresta de corte efetiva da pastilha central em uma broca que apresenta um maior diâmetro - no qual a pastilha central foi "movida para fora" do centro - se torna proporcionalmente maior. Assim, se tornou demonstrado que as extensões ideais das arestas de corte (K3) e (K4), respectivamente, das respectivas pastilhas, são obtidas se a proporção, de um lado, entre a diferença de distância radial entre os dois assentos de pastilhas em dois corpos básicos, que seguem entre si o modo de dimensionamento do conjunto de brocas e, de outro lado, a diferença da distância radial entre o eixo central e o assento periférico do corpo da broca dos mesmos corpos básicos, está dentro de certos limites. Assim, a dita proporção deve chegar ao valor de pelo menos 0,4 e no máximo 0,6. No exemplo descrito acima, a dita proporção chega ao valor de: (5, 99 - 4,74 / (8, 99 - 6, 49) = 0, 5. É feito referência agora às figuras 11-13, que ilustram uma modalidade preferida de uma pastilha de broca de perfuração, de acordo com a invenção. A dita pastilha pode vantajosamente ser usada como uma pastilha central nas brocas em questão. Por essa razão, a pastilha ilustrada nas figuras 11-13 é designada por (3), em conformidade com as pastilhas centrais anteriormente descritas. A pastilha é de um formato básico quadrangular e inclui quatro arestas de corte similares, geralmente designadas por (19) . A aresta de corte individual (19) se encontra situada na área entre um lado superior (16) e uma superfície lateral individual (18) , que se estende entre o lado superior e a área de um lado de base plana (17). Quatro cantos das arestas de corte (19) são designados por (15) . No exemplo, o lado superior (16) da pastilha é ilustrado na forma de uma superfície plana. No entanto, na prática, o dito lado superior pode ser formado com topografia altamente variável, entre outras coisas, incluindo dispositivos de frenagem de cavacos de diferentes tipos.

Ao contrário da pastilha central de acordo com as figuras 3-5, a pastilha de acordo com as figuras 11-13 é formada de modo a que cada aresta de corte principal (19) inclua três arestas parciais, a saber, uma primeira aresta parcial (20), uma segunda aresta parcial (21), assim como, uma terceira aresta parcial (21'), gue é espaçada da primeira aresta parcial (20) através de uma porção de transição (22). Um círculo inscrito, designado por (IC) se dispõe tangente a cada uma das arestas parciais (21') das quatro arestas de corte. No dito círculo inscrito, cujo diâmetro é designado por (DIC), são inseridos dois planos diametrais (RP1) e (RP2), respectivamente, que servem como planos de referência, os quais se estendem individualmente em paralelo às arestas parciais (21'), em pares opostos de arestas de corte. Cada um de tais planos de referência, imaginariamente divide a pastilha em duas metades, as quais são simétricas e refletidas no estado invertido. Assim, o plano de referência (RP1) separa uma metade inferior (3A) de uma metade superior (3B) na figura 12. Se uma dessas metades (3A, 3B) pudesse ser hipoteticamente invertida, isto é, movimentada com a parte direita da mesma para a esquerda, as duas metades se tornariam simétricas e refletidas de modo invertido.

Conforme pode ser claramente observado da figura 12, a primeira aresta parcial (20) é pelo menos parcialmente localizada a uma distância maior do plano de referência (RP1) do que a terceira aresta parcial (21'). Portanto, se a pastilha de acordo com a figura 12 pudesse penetrar em uma peça de trabalho posicionada acima da figura do desenho (não mostrado), a aresta parcial (20) poderia, pelo menos parcialmente, entrar em engate com a peça de trabalho, antes da aresta parcial (21'). A porção de transição (22) entre as arestas parciais (20, 21') é definida por uma curva convexa (23) (ver a base na figura 12), adjacente à primeira aresta parcial (20), assim como, uma curva côncava (24), adjacente à aresta parcial (21'). Em tal contexto, uma linha tangente, reta, concebida ou real, se estende entre as curvas (23, 24) com um certo ângulo δ (ver na direção da esquerda da figura 12) com relação ao plano de referência (RP1) (e o plano de referência RP2, respectivamente). O dito ângulo δ deve chegar ao valor de pelo menos 10°, no máximo 30°, adequadamente de pelo menos 13° e no máximo 25°. No exemplo mostrado, o ângulo δ é de aproximadamente 15°.

Através da porção de aresta de transição (22), uma diferença de distância radial (al) é fornecida entre a primeira aresta parcial (20) e o circulo inscrito (IC). Na prática, a dita diferença de distância deve chegar a pelo menos 2% e no máximo 15%, adequadamente no máximo de 5% do diâmetro (DIC) do circulo inscrito. A distância entre o plano de referência (RP) e uma aresta parcial (21) paralela ao mesmo é designada por (a2) . Essa medida (a2) é igual ao raio do circulo inscrito. O ângulo ε entre a aresta parcial (21) e uma extensão concebida da aresta parcial (21') pode variar consideravelmente, mas deve chegar a um valor de pelo menos Io e no máximo 30°, adequadamente de pelo menos 10° e no máximo de 20°. No exemplo, o ângulo ε chega ao valor de cerca de 16°. Fazendo-se simultaneamente referência às figuras 5 e 12, deve ser observado que a aresta parcial partida (21) em relação à aresta parcial (21') é idealizada para projetar-se após o eixo central (C) (e interceptar o plano P2) . Na pastilha de acordo com as figuras 11-13, a aresta parcial (21) se projeta fora, com o mesmo ângulo que o ângulo χ da figura 5.

Conforme pode ser visto nas figuras 11 e 13, a primeira aresta parcial (20) de uma dada aresta de corte (19) e uma segunda aresta parcial (21) de uma aresta de corte próxima (19) é formada em uma projeção comum do tipo suporte (25), cuja espessura (Tl) é menor que a espessura total (T) da pastilha. Portanto, na área sob a projeção ou ressalto (25) , é deixada uma superfície suporte parcial (18A), que se estende na extensão da superfície suporte principal, a qual é formada pela superfície lateral (18) que se estende do lado superior (15) da pastilha para a área do lado inferior (17) da pastilha. Devido ao fato de que as arestas principais (20, 21) são formadas sobre uma projeção que apresenta uma espessura limitada - contrário a uma projeção que se estende inteiramente do lado superior para a área do lado inferior - é obtida uma superfície suporte substancialmente no formato de L, tendo uma área ótima. A espessura (Tl) deve chegar a 25-40% da espessura total da pastilha. No exemplo, a espessura (Tl) chega a aproximadamente 33% da espessura total (T). Assim, ao longo de uma extensão consideravelmente maior que a metade da altura da pastilha, se estende uma superfície suporte ao longo da maior parte da largura da pastilha.

Nesse contexto, deve ser mencionado que a aresta parcial individual (20), (21), (21') tanto pode ser reta, conforme mostrado nas figuras 11-13, como ligeiramente arqueada, com um formato básico pelo menos parcialmente convexo ou côncavo. Por exemplo, a aresta parcial (20) pode ser de um formato básico convexo e a aresta parcial (21') de um formato básico côncavo, com a aresta parcial (21) podendo ser convexa.

Na figura 12, (B) designa a extensão entre dois cantos (15) da aresta de corte (19). A medida (Bl) designa a extensão total da aresta parcial (20) e a porção de transição (22), de tal modo que a dita extensão é contada a partir de um canto (15) para o ponto em que a porção de transição (22) se transforma na aresta parcial (21') . Como é visível a olho nu na figura 9, a medição (Bl) é inferior à metade da medição (B) . No exemplo, (Bl) chega a 43% de (B) . Na prática, a extensão (Bl) deve chegar a pelo menos 10% e no máximo a 60%, adequadamente, pelo menos 20% e no máximo 50% da extensão de (B) , a fim de proteger, ao longo de uma distância radial de correspondente extensão, uma aresta de canto inoperante interna e frontal da aresta de corte periférica, cujo canto acompanha a rotação da broca. É feita agora referência à figura 14, a qual ilustra uma pastilha central (3) durante a penetração inicial em uma peça de trabalho (11), assim como à figura 15, que mostra uma pastilha periférica (4), do mesmo modo, durante uma penetração inicial na peça de trabalho. Conforme foi descrito acima com referência à figura 6, a penetração das pastilhas (3) e (4) na peça de trabalho ocorre em diversas e diferentes etapas. Na primeira etapa, que é mostrada na figura 14, a primeira aresta parcial (20) da aresta de corte operante da pastilha central (3) iniciou a separação de um cavaco, ao mesmo tempo em que formou uma fenda na peça de trabalho. A dita fenda é radialmente distanciada do eixo central da broca, de modo que a aresta parcial (20) é distanciada do centro da broca. Na etapa seguinte, que é mostrada na figura 15, a pastilha periférica (4), seguindo a posterior rotação da broca, iniciou a sua penetração na peça de trabalho. Devido ao fato de que a aresta de corte ativa (14') da pastilha periférica (4) é um pouco inclinada (conforme o ângulo α na figura 5), o canto radialmente interno da mesma irá inicialmente ser alojado na fenda rebaixada (27) e depois a parte radialmente externa da aresta de corte (14') irá sucessivamente começar um recesso de uma segunda fenda (28) na peça de trabalho. Em seguida à posterior rotação e simultânea alimentação axial da broca, também a segunda aresta parcial (21) (ou as arestas parciais (21, 21') da pastilha central (3) executa o corte do material (essa etapa não é mostrada nas figuras 14 ou 15) , em que as duas pastilhas penetram completamente na peça de trabalho. Quando a aresta de corte operante da pastilha central tiver inteiramente cortado o material, é feita a separação de um cavaco que se dispõe de forma continua em relação à largura, mas não em relação ao comprimento, pelo que a porção de aresta de transição (22), como conseqüência do ângulo δ escolhido, forma uma transição suave ou plana entre as arestas parciais (20, 21').

Lista das Designações das Referências (1) - Broca; (2) - Corpo da broca; (3) - Pastilha central; (4) - Pastilha periférica; (5) - Parte sustentadora; (6) - Haste da broca; (7) - Ponta da broca; (8) , (8') - Sulcos de cavacos; (9) - Assento central; (10) - Assento periférico; (11) - Parafuso; (12) - Furo na pastilha; (13) - Furo rosqueado; (14) Aresta de corte principal na pastilha periférica; (15) - Aresta de canto na pastilha central; (15') - Aresta de canto operante na pastilha periférica; (16) - Lado superior na pastilha central; (17) - Superfície lateral na pastilha central; (18A) - Superfície suporte parcial; (19) - Aresta de corte principal na pastilha central; (19') - Aresta de corte principal operante na pastilha central; (20) - Primeira aresta parcial da aresta de corte principal na pastilha central; (21) - Segunda aresta parcial da aresta de corte principal na pastilha central; (21') - Terceira aresta parcial da aresta de corte principal na pastilha central; (22) - Porção de transição da aresta de corte principal na pastilha central; (23) - Curva convexa da porção de transição; (24) - Curva côncava da porção de transição; (25) - Projeção na pastilha central; (26) - Peça de trabalho; (27) - Fenda da pastilha central; (28) - Fenda da pastilha periférica.

Claims (13)

1. Conjunto de ferramenta de perfuração, do tipo que compreende uma pluralidade de ferramentas de perfuração (ΙΑ, 1B) , que apresentam diferentes diâmetros operantes (DA, DB), a fim de possibilitar a perfuração por injeção de ar de furos que possuem diferentes diâmetros, a ferramenta individual de perfuração (1) do conjunto compreendendo, de um lado, um corpo da broca (2) rotativo em torno de um eixo central geométrico (C) e, de outro lado, duas pastilhas substituíveis e indexáveis (3, 4) , na forma de uma pastilha central (3) e uma pastilha periférica (4), que podem ser montadas em assentos formados em uma parte frontal (7) do corpo da broca (2), mais precisamente, em um assento central (9) em conexão com o dito eixo central (C) e um assento periférico (10), em conexão com a periferia do corpo da broca (2), respectivamente, e o conjunto de ferramenta de perfuração incluindo pastilhas centrais similares e pastilhas periféricas similares para todos os diferentes corpos básicos incluídos no conjunto de ferramenta, e os diferentes diâmetros operantes de pastilhas das ferramentas de perfuração sendo realizados, pelo fato de que os assentos periféricos (10A, 10B) dos corpos básicos se encontram localizados em distâncias radiais (EA, EB) diferentemente acentuadas em relação ao eixo central (C) , notadamente e de tal modo que o assento periférico (10B) em um corpo da broca para um certo diâmetro de broca se encontra localizado a uma maior distância radial (EB) do eixo central (C) do que um assento periférico análoga (10A) em um corpo da broca para um diâmetro de broca menor, caracterizado em que a diferença de distância radial entre os dois pares de assentos de pastilhas (9, 10) nos dois diferentes corpos básicos do conjunto de ferramenta de perfuração, difere da diferença de distância radial entre o eixo central e os assentos periféricos (10) no mesmo, mais especificamente, não apenas por aqueles assentos periféricas (10A, 10B), mas também pelos assentos centrais (9A, 9B) em pastilhas com diversos diâmetros, localizados em diversas distâncias do eixo central (C).

2. Conjunto de ferramenta de perfuração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a proporção entre, de um lado, a diferença de distância radial entre as dois assentos de pastilhas (9, 10) nos dois corpos básicos do conjunto que acompanham o modo de dimensão entre si, e, de outro lado, a diferença de distância radial entre o eixo central (C) e o assento periférico (10) do corpo da broca dos mesmos corpos básicos, chega a pelo menos 0,4 e pelo menos 0,6, adequadamente, a aproximadamente 0,5.

3. Ferramenta de perfuração constituindo uma parte de um conjunto de ferramenta de perfuração de acordo com as reivindicações 1 ou 2, compreendendo, de um lado, um corpo da broca (2) que apresenta dois sulcos de cavacos (8, 8' ) que se estende na direção posterior a partir de uma parte frontal (7) e que é rotativo em torno de um eixo geométrico central (C) , o qual é interceptado por dois planos diametrais imaginários (Pl, P2), que se estendem axialmente e de modo perpendicular entre si, e, de outro lado, duas pastilhas substituíveis e indexáveis, na forma de uma pastilha central (3) e uma pastilha periférica (4), que são montadas em assentos (9, 10) formados na parte frontal (7) do corpo da broca, em conexão com os sulcos de cavacos (8, 8'), mais precisamente em um assento central (9) em conexão com o eixo central (C) e um assento periférico (10) em conexão com a periferia do corpo da broca, respectivamente, com as pastilhas e assentos sendo espaçados entre si ao longo de um primeiro plano diametral (Pl), a pastilha central (3) sendo localizada em uma posição em que uma aresta de corte operante (19') intercepta o dito segundo plano diametral (P2) , caracterizada em que a aresta de corte operante (19') da pastilha central (3) compreende uma pluralidade de arestas parciais (20, 21), em que uma aresta interna (21) destas arestas parciais intercepta o dito segundo plano diametral (P2) em um ângulo de pelo menos 60°, no máximo de 75°, adequadamente de pelo menos 65° e no máximo de 70°.

4. Ferramenta de perfuração de acordo com a reivindicação 3, caracterizada em que a pastilha central (3) inclui quatro arestas de corte (19) tendo um único formato e que individualmente compreende duas arestas parciais (20, 21) espaçadas por uma porção de aresta de transição (22), cuja primeira aresta parcial (20) - que em um estado operante é distanciada do eixo central (C) - é localizada axialmente antes de uma segunda aresta parcial (21) posicionada mais próxima ao eixo central, e que uma aresta de corte operante (14') na pastilha periférica (4) se encontra pelo menos parcialmente localizada em um plano transversal concebido (TP2) perpendicular ao eixo central, cujo plano transversal se encontra localizado em algum local entre planos transversais análogos (TP1, TP3) das duas arestas parciais (20, 21) da pastilha central (3), a fim de penetrar uma peça de trabalho (26), de um lado, após a primeira aresta parcial radialmente externa (20) da pastilha central e, de outro lado, antes da segunda aresta parcial radialmente interna (21) da pastilha central.

5. Ferramenta de perfuração de acordo com a reivindicação 4, caracterizada em que a primeira aresta parcial (20), junto com a porção de aresta de transição (22) da aresta de corte individual (19) da pastilha central, apresenta uma extensão (Bl) de pelo menos 10% e no máximo de 60%, adequadamente, de pelo menos 20% e no máximo de 50% da extensão total de (B) da aresta de corte (19), a fim de proteger, ao longo de uma distância radial de correspondente extensão, um canto inoperante (15) interno e frontal de uma aresta de corte periférica (14), cujo canto segue em rotação.

6. Ferramenta de perfuração de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizada em que as arestas de corte (19) na pastilha central (3) são tangentes a um circulo inscrito concebido (IC), tendo um plano diametral (RP) que serve como plano de referência, que se estende em paralelo a uma segunda aresta parcial (21') , dividindo de forma imaginária a pastilha em duas metades (3A, 3B) , que são invertidamente refletidas e simétricas em um estado invertido,· e em que as duas arestas parciais (20, 21' ) da aresta de corte individual (19) se transformam entre si através de uma porção de aresta de transição (22), que é definida, de um lado, por uma curva convexa (23) adjacente à primeira boda parcial (20) e de outro lado, uma curva côncava (24), adjacente a segunda aresta parcial (21'), em que uma linha tangente reta concebida ou real entre as curvas, se estende em um ângulo δ de pelo menos 10°, no máximo de 30°, em relação ao plano de referência (RP).

7. Ferramenta de perfuração de acordo com a reivindicação 6, caracterizada em que uma diferença de distância (al) produzida pela porção de aresta de transição (22), entre o circulo inscrito (IC) e a primeira aresta parcial (20) chega a pelo menos 2%, no máximo a 15%, adequadamente mo máximo a 5% do diâmetro (DIC) do circulo inscrito.

8. Ferramenta de perfuração de acordo com quaisquer das reivindicações 3-7, caracterizada em que a aresta parcial que intercepta o dito segundo plano diametral (P2) em um ângulo de pelo menos 60° e no máximo de 75°, consiste de uma terceira aresta parcial (21), que se estende em um ângulo maior em relação ao plano de referência do que uma aresta parcial próxima (21' ) .

9. Ferramenta de perfuração de acordo com quaisquer das reivindicações 3-6, caracterizada em que a primeira aresta parcial (20) da aresta de corte individual (19) da pastilha central (3) é formada em uma projeção do tipo suporte (25), cuja espessura (Tl) é inferior à espessura (T) da pastilha, a fim de proporcionar uma superfície suporte (18A) entre a projeção e um lado inferior (17) da pastilha, cuja superfície suporte se estende na extensão de uma superfície suporte (18) adjacente à segunda aresta parcial (21') e que ao longo de cuja superfície suporte por último mencionada pode ser prensada contra um suporte radial ou axial no assento central, quando a aresta de corte em questão é inoperante.

10. Pastilha indexável de perfuração para uma ferramenta de perfuração de acordo com quaisquer das reivindicações 3-9, tendo um formato básico quadrangular e quatro similares arestas de corte (19), caracterizada em que as arestas de corte (19) compreendem individualmente primeira e segunda arestas parciais (20, 21'), que se transformam entre si através de uma porção de aresta de transição (22) e em que as quatro arestas de corte são tangentes a um concebido círculo inscrito (IC), que apresenta um plano diametral que serve como um plano de referência (RP), que se estende em paralelo a uma segunda aresta parcial (21'), dividindo de forma imaginária a pastilha em duas metades (3A, 3B) que são simétricas e refletidas invertidas em um estado inverso, a primeira aresta parcial (20) sendo pelo menos parcialmente posicionada a uma distância maior do dito plano de referência (RP) do que a segunda aresta parcial (21') e a porção de aresta de transição (22) sendo definida por uma curva convexa (23) adjacente à primeira aresta parcial (20), assim como uma curva côncava (24), adjacente à segunda aresta parcial (21'), e uma concebida ou real linha tangente, reta, entre as curvas (23, 24), se estendendo com um ângulo ô de pelo menos 10°, no máximo 30°, em relação ao plano de referência (RP) .

11. Pastilha de perfuração de acordo com a reivindicação 10, caracterizada em que uma diferença de distância (al), produzida pela porção de aresta de transição (22), entre o circulo inscrito (IC) e a primeira aresta parcial (20) chega a pelo menos 2%, e no máximo a 15% do diâmetro (DIC) do circulo inscrito.

12. Pastilha de perfuração de acordo com as reivindicações 10 ou 11, caracterizada em que a aresta de corte individual (19), além da primeira e segunda arestas parciais (20, 21'), inclui uma terceira aresta parcial (21), que se estende com outro ângulo em relação ao plano de referência, do que uma aresta parcial próxima.

13. Pastilha de perfuração de acordo com quaisquer das reivindicações 10-12, caracterizada em que a primeira aresta parcial (20) é formada sobre uma projeção tipo suporte (25), cuja espessura (Tl) é inferior à espessura (T) da pastilha, a fim de proporcionar uma superfície suporte parcial (18A) entre a projeção e um lado inferior da pastilha, cuja superfície suporte parcial se estende numa extensão de uma superfície suporte (18), adjacente à segunda aresta parcial (21').