DE102018104405A1 - Cutting insert for machining - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für die zerspanende Bearbeitung von Werkstücken, bestehend aus einem polygonalen Körper mit einer Spanfläche, einer hierzu beabstandeten Auflagefläche und Freiflächen, welche die Span- und die Auflagefläche miteinander verbinden und die zusammen mit der Spanfläche jeweilige Schneidkanten bilden, wobei die Schneidkanten mindestens eine gerundete Schneidecke aufweisen, die - in einer Draufsicht auf die Spanfläche betrachtet - einen mittleren Bereich mit einem ersten Krümmungsradius und sich jeweils seitlich hieran anschließende Schleppschneiden-Bereiche, die linear verlaufen oder einen größeren Krümmungsradius besitzen, aufweist. Erfindungsgemäß schließt sich an den Schleppschneiden-Bereich eine Einkerbung an.The invention relates to a cutting insert for the machining of workpieces, consisting of a polygonal body with a rake face, a spaced therefrom bearing surface and free surfaces which connect the chip and the support surface together and form together with the rake face respective cutting edges, wherein the cutting edges Having at least one rounded cutting edge, which - viewed in a plan view of the rake face - a central region having a first radius of curvature and each laterally adjoining Schleppschneiden areas which are linear or have a larger radius of curvature has. According to the invention, a notch adjoins the drag cutting area.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für die zerspanende Bearbeitung von Werkstücken, bestehend aus einem polygonalen Körper mit einer Spanfläche, einer hierzu beabstandeten Auflagefläche und Freiflächen, welche die Span- und die Auflagefläche miteinander verbinden und die zusammen mit der Spanfläche jeweilige Schneidkanten bilden, wobei die Schneidkanten mindestens eine gerundete Schneidecke aufweisen, die - in einer Draufsicht auf die Spanfläche betrachtet - einen mittleren Bereich mit einem ersten Krümmungsradius und sich jeweils seitlich hieran anschließende Schleppschneiden-Bereiche, die linear verlaufen oder einen größeren Krümmungsradius besitzen, aufweist.The invention relates to a cutting insert for the machining of workpieces, consisting of a polygonal body with a rake face, a spaced therefrom bearing surface and free surfaces which connect the chip and the support surface together and form together with the rake face respective cutting edges, wherein the cutting edges Having at least one rounded cutting edge, which - viewed in a plan view of the rake face - a central region having a first radius of curvature and each laterally adjoining Schleppschneiden areas which are linear or have a larger radius of curvature has.
Der Hauptanwendungsbereich der angesprochenen Schneideinsätze ist das Plan- und Längsdrehen von Werkstücken.The main application of the mentioned cutting inserts is the plan and longitudinal turning of workpieces.
Es ist bekannt, dass der von den Tangenten der beiden Schneidkanten eingeschlossene Eckenradius eines Schneideinsatzes von erheblicher Bedeutung für die Standzeit des Werkzeuges und die Oberflächengüte des mit dem Schneideinsatz bearbeiteten Werkstückes ist. Ein größerer Eckenradius verteilt die Schnittarbeit über einen längeren Teil der Schneide, was standzeitverbessernd wirkt und auch die entstehende Hitze besser ableiten lässt. Andererseits ist die Qualität der gedrehten Oberfläche eines Werkstückes im Wesentlichen von der Kombination aus dem Werkzeugvorschub, der Schnitttiefe und dem Eckenradius sowie auch der Schnittgeschwindigkeit abhängig. Zur Verbesserung der Oberflächenqualität eines Werkstückes ist daher in der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Schneideinsatz zu verbessern, insbesondere um ihn auch für die mittlere Zerspannung von 1,5 mm bis zu 6 mm, vorzugsweise 2 mm bis 3 mm anwendbar zu machen.It is an object of the present invention to improve the cutting insert mentioned above, in particular to make it applicable also for the average cutting of 1.5 mm to 6 mm, preferably 2 mm to 3 mm.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist mindestens einer der Schneidkantenbereiche, die sich unmittelbar an den vorgenannten Schleppschneiden-Bereich anschließen, mit einer Einkerbung versehen.This object is achieved by the combination of the features of
Durch diese Maßnahme wird zum einen die aufzuwendende Schnittkraft im Bereich der schlichtend wirkenden Schneidkante minimiert, und die Spanbildung des ablaufenden Werkstückspans optimiert. Bevorzugt wird die Erfindung bei einem Vorschub zwischen 0,25 mm/U bis 0,55 mm/U und einer Schnitttiefe zwischen 0,03 mm bis 6 mm, vorzugsweise 2 mm bis 3 mm verwendet.By this measure, on the one hand, the cutting force to be expended in the area of the smoothing cutting edge is minimized, and the chip formation of the expiring workpiece chip is optimized. Preferably, the invention at a feed between 0.25 mm / U to 0.55 mm / U and a depth of cut between 0.03 mm to 6 mm, preferably used 2 mm to 3 mm.
Der Vorteil der Einkerbung im Bereich, in dem die Schleppschneide als Schlichtschneide wirkt, liegt in einer deutlichen Entlastung der Schneidkanten. Beim Schlichten erzeugte Spänne können bei einem Kühlmitteleinsatz leichter weggeschwemmt werden. Der Schleppschneiden-Bereich, der beim Plan- oder Längsdrehen die Schnitttiefe erzeugt, wird ebenfalls durch eine Einkerbung begrenzt, welche bei der Spanformung zu einer „Eindellung“ des Spans führt, die den Spanbruch fördert. Dies ist insbesondere für duktile Materialien von Bedeutung.The advantage of the notch in the area in which the drag blade acts as a finishing blade, lies in a significant relief of the cutting edges. Chips produced during sizing can be more easily washed away when using a coolant. The drag cutting area, which creates the cutting depth during planing or longitudinal turning, is also limited by a notch, which leads to a "dents" of the chip during chip formation, which promotes chip breaking. This is especially important for ductile materials.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf solche Schneidkanten, bei denen mehrere Schleppschneiden-Bereiche durch Einkerbungen unterbrochen sind. In diesem Fall schließt sich an die Schneidecke eine erste Schleppschneide an, auf die eine erste Einkerbung folgt, woran im Schneidkantenfortlauf sich die weitere, geringfügige gegenüber der ersten Schleppschneide vorstehende zweite Schleppschneide anschließt, wohinter im Schneidkantenverlauf ebenfalls eine Einkerbung folgt.However, the present invention also extends to such cutting edges where multiple trailing edge portions are interrupted by indentations. In this case, the cutting edge is followed by a first drag blade, followed by a first notch, followed by the second, minor drag protruding beyond the first drag blade in the cutting edge progress, followed by a notch in the cutting edge progress.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So hat sich eine Tiefe von 0,2 mm bis 1 mm und eine Breite von 0,3 mm bis 1 mm der Einkerbung als günstig erwiesen. Bei negativen Schneideinsätzen, die auch als Wendeschneidplatten ausgestaltet sind, erstreckt sich die Einkerbung vorteilhafterweise über die gesamte Freifläche, was die Herstellung eines aus einem Carbid oder Cermit-Werkstoff bestehenden Schneideinsatzes erleichtert.Further developments of the invention are described in the subclaims. Thus, a depth of 0.2 mm to 1 mm and a width of 0.3 mm to 1 mm of the notch has proven to be favorable. For negative cutting inserts, which are also designed as indexable inserts, the notch advantageously extends over the entire clearance surface, which facilitates the production of a cutting insert consisting of a carbide or cermit material.
Die Länge des Schleppschneiden-Bereiches der Schneidkante ist vorzugsweise 0,3 mm bis 0,7 mm lang. Der Radius des mittleren Bereiches der Schneidecke liegt zwischen 0,2 mm und 2,4 mm, vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 1,2 mm. Um den Schneideinsatz auch als Wendeschneidplatte verwenden zu können, wird ein Freiwinkel von 0° gewählt. Wie prinzipiell nach dem Stand der Technik bekannt, besitzt dieser Schneideinsatz einen mittleren Bereich, der vorzugsweise plateauförmig ausgebildet ist und eine Planfläche besitzt, die oberhalb der Schneidkantenebene liegt, so dass jede der Planflächen als Auflagefläche beim Einspannen des Schneideinsatzes dienen kann. Dies gilt sowohl für solche Schneideinsätze, die über ein mittleres Befestigungsloch zum Durchgriff einer Spannschraube besitzen als auch für solche, die über eine Klemmpratze im Werkzeughalter fixiert werden, die in eine entsprechend ausgeformte Mulde eingreift.The length of the drag cutting portion of the cutting edge is preferably 0.3 mm to 0.7 mm long. The radius of the central area of the cutting corner is between 0.2 mm and 2.4 mm, preferably between 0.4 mm and 1.2 mm. In order to use the cutting insert as an indexable insert, a clearance angle of 0 ° is selected. As known in principle according to the prior art, this cutting insert has a central region, which is preferably plateau-shaped and has a flat surface which lies above the cutting edge plane, so that each of the planar surfaces can serve as a support surface during clamping of the cutting insert. This applies to both Cutting inserts, which have a central mounting hole for the passage of a clamping screw and for those who are fixed via a clamping claw in the tool holder, which engages in a correspondingly shaped recess.
Die Erfindung ist auch bei sogenannten positiven Schneideinsätzen anwendbar, deren Freiwinkel > 0° ist.The invention is also applicable to so-called positive cutting inserts whose clearance angle is> 0 °.
Vorzugsweise schließen die Winkel außerhalb des mittleren Bereiches und der Schleppschneiden-Bereiche und der Einkerbungen einen Winkel zwischen 35° und 90° ein. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Schneideinsatz, bezogen auf eine Schneideckenwinkelhalbierende spiegelsymmetrisch ausgebildet.Preferably, the angles outside the central region and the drag cutting edge regions and the indentations form an angle between 35 ° and 90 °. In particular, the cutting insert according to the invention, based on a Schneideckenwinkelhalbierende formed mirror-symmetrical.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt die an die Schneidkante anschließende Spanfläche eine muldenförmige Ausbildung, so dass der ablaufende Span über die Mulde geführt und aufgebogen und am Ende der Mulde gebrochen wird.According to a further embodiment of the invention, the adjoining the cutting edge rake surface has a trough-shaped configuration, so that the running chip is guided over the trough and bent and broken at the end of the trough.
Weiterhin sind innerhalb der Spanfläche jeweils zwischen den durch die Einkerbungen bestimmten Bereichen rippenförmige Erhebungen angeordnet, deren Längsachsen auf oder parallel zur Schneideckenwinkelhalbierenden liegen. Zusätzlich oder alternativ ist eine rippenförmige Erhebung vertikal zur Schneidkante ausgerichtet, so dass sie auf die tiefste Stelle der Einkerbung zeigt.Furthermore, rib-shaped elevations are arranged in each case between the areas determined by the indentations, the longitudinal axes of which lie on or parallel to the cutting edge angle bisector within the rake face. Additionally or alternatively, a rib-shaped elevation is oriented vertically to the cutting edge so that it points to the lowest point of the notch.
Solche rippenförmige Erhebungen, die prinzipiell nach dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
Insbesondere wird im Abstand von der Schneidkante ein erhabener Spanbrecher verwendet, der in Form von zwei in Richtung der Einkerbungen weisenden Längsrippen ausläuft. Der mittlere erhabene Spanbrecher kann die abfallende Flanke eines mittleren Plateaus einer bereits erwähnten Wendeschneidplatte sein; diese abfallende Flanke dient als Spanleitstufe.In particular, at a distance from the cutting edge, a raised chip breaker is used, which terminates in the form of two pointing in the direction of the notches longitudinal ribs. The middle raised chip breaker may be the falling edge of a middle plateau of an already mentioned indexable insert; this falling edge serves as chip breaker.
Die zusätzliche Anordnung von zwei in Richtung der Einkerbungen weisenden Längsrippe bewirkt, dass der beim Schlichtschneiden entstehende Span aufgebogen und gebrochen wird, so dass die Bildung unerwünschter Wirrspänen vermieden wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneideinsatzes, -
2 eine teilweise Draufsicht auf den Schneideinsatz nach1 , -
3 eine Ansicht aus Richtung „X“ nach2 in einer Teildarstellung, -
4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in2 , -
5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in2 und -
6 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in2 .
-
1 a side view of a cutting insert according to the invention, -
2 a partial plan view of the cutting insert after1 . -
3 a view from direction "X" to2 in a partial view, -
4 a sectional view taken along the line AA in2 . -
5 a sectional view taken along the line BB in2 and -
6 a sectional view taken along the line CC in2 ,
Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Schneideinsatz des Typs CNMG120408, die im vorliegenden Fall als Wendeschneidplatte ausgebildet ist und auf der Ober- sowie der Unterseite jeweils vier Schneidkanten aufweist, die in jeweiligen Schneidecken mit abgerundeten Kanten verbunden sind. Die Schneidkanten werden durch eine Spanfläche
Jeweils gegenüberliegende Schneidecken
Zusätzlich zu diesen erhabenen Spanformelementen
Der erfindungsgemäße Schneideinsatz wird für Werkstückendbearbeitungen vorzugsweise bei einer Schnitttiefe von 0,03 mm bis 6 mm und einem Vorschub von 0,25 mm/U bis 0,55 mm/U verwendet. Alternativ sind auch Werkstückbearbeitungen mit Schnitttiefen von 1 mm bis 2,5 mm und Vorschüben von 0,25 mm/U bis 0,4 mm/U möglich.The cutting insert according to the invention is preferably used for workpiece finishing at a depth of cut of 0.03 mm to 6 mm and a feed of 0.25 mm / rev to 0.55 mm / rev. Alternatively, workpiece machining with cutting depths of 1 mm to 2.5 mm and feed rates of 0.25 mm / rev to 0.4 mm / rev is possible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |