CH477249A - Cutting insert for cutting machine tools - Google Patents

Cutting insert for cutting machine tools

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CH477249A
CH477249A CH522768A CH522768A CH477249A CH 477249 A CH477249 A CH 477249A CH 522768 A CH522768 A CH 522768A CH 522768 A CH522768 A CH 522768A CH 477249 A CH477249 A CH 477249A
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CH
Switzerland
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cutting insert
recess
cutting
insert
dependent
Prior art date
Application number
CH522768A
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German (de)
Inventor
G Jones Denis
E Greubel Georges
Original Assignee
Kennametal Inc
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Publication of CH477249A publication Critical patent/CH477249A/en

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    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

  

  Schneideinsatz für spanabhebende Werkzeugmaschinen    Die Erfindung betrifft einen Schneideinstaz für  spanabhebende Werkzeugmaschinen, mit positiven Span  winkeln, zum     Einsetzen    in Halter für Einsätze mit nega  tiven Spanwinkeln.  



  Solche Einsatzstücke sind im allgemeinen aus     äus-          serst    hartem Material, wie     beispielsweise    gesintertem  Wolframcarbid, hergestellt, welches nur sehr schwer be  arbeitbar ist, beispielsweise mit einer Diamant- oder Si  liziumcarbidscheibe. Da diese Einsatzstücke nur unter  grossen Schwierigkeiten bearbeitbar sind, waren sie bei  ihrer Einführung in die Technik von     einfacher    prisma  tischer Form mit im allgemeinen rechtwinkligen Ecken,  wodurch die Schneidkanten bestimmt waren.

   Bei einem  solchen Einsatzstück wird der Spanwinkel zwischen  Werkstück und der die Schneidseite bildenden Fläche  des Einsatzes negativ, wenn es verschwenkt wird, um  einen     Freiwinkel    zwischen der     Oberfläche    des Einsatz  stückes und dem Werkstück zu erhalten. In den meisten       Fällen    des Einsatzes von     Einsatzstücken        werden    jedoch  positive Spanwinkel bevorzugt. Wegen der vorbeschrie  benen Art, in der Einsatzstücke in die Technik einge  führt wurden, hat es sich jedoch ergeben, dass die mei  sten existierenden Halter für Schneideinsatzstücke von  solcher Natur sind, dass die     Einsatzstücke    gegenüber  dem Werkstück negative Spanwinkel haben.

   In einigen  Fällen sind zwar negative Spanwinkel günstiger, in an  deren und     wahrscheinlich    den meisten     Fällen    sind aber  positive Spanwinkel vorzuziehen. Um die Vorteile nega  tiver und auch positiver Schnitteinsatzstücke nutzbar zu  machen, ist gegenwärtig je ein Werkzeughalter für beide  Typen erforderlich.  



  Danach ist es das erste Ziel der     Erfindung,    ein  Schneideinsatzstück zu schaffen, welches in einen her  kömmlichen Halter für Schneideinsätze mit negativen  Spanwinkeln einsetzbar ist, welches Einsatzstück aber  mit positivem Spanwinkel an der zu bearbeitenden Ober  fläche schneiden kann.    Die Formung von Einsatzstücken der bezeichneten  Art ist schwierig und es müssen Toleranzen innerhalb  relativ enger     Grenzen        eingehalten    werden und die Ein  satzstücke müssen relativ einheitlich     bezüglich    Abmes  sungen und Ausführungen sein, so dass sie jederzeit ge  geneinander ausgetauscht werden können.  



  Unter diesem Gesichtspunkt hat die     Erfindung    das  weitere Ziel, ein Einsatzstück mit positivem Spanwinkel  zu schaffen, welches in einen Halter für Einsätze mit  negativen Spanwinkeln einsetzbar ist, von einer solchen  Natur, dass das Einsatzstück auf einfache Weise mit  engen Toleranzen herstellbar ist, so dass es leicht und       schnell    einstellbar, einsetzbar und gegen andere -aus  tauschbar ist.  



       Bezüglich    der Herstellung von Einsatzstücken mit  positivem Spanwinkel (nachfolgend positive Einsätze  genannt)     gemäss    der     Erfindung    sei bemerkt,     dass    Ein  satzstücke mit positiven  Rückspanwinkeln , die in ne  gative Halter einsetzbar sind, bekannt     ;sind.    Der so  genannte  Rückspanwinkel  ist dabei der Winkel zwi  schen der Schneidkante und einer Senkrechten auf die  geschnittene     Oberfläche.    Wenn dieser Winkel auf der  jenigen Seite liegt, nach der hin sich die Werkzeugober  fläche bewegt, ist der Spanwinkel positiv, andernfalls ist  er negativ.  



  Bekannte Einsatzstücke, deren äussere Wandung  senkrecht auf der oberen und unteren Oberfläche steht,  erhalten einen positiven hinteren     Spanwinkel    durch Aus  bilden einer     Ausnehmung    oder Nut in der betreffenden  Fläche des Einsatzstückes, welche die Umfangswandung  des Einsatzstückes unter einem Winkel     trifft,    der etwas       grösser    .als der Freiwinkel der Umfangswandung gegen  über dem Werkstück ist.  



  Ein weiterer wichtiger     Spanwinkel    ist der sogenannte        Seitenspanwinkel     . Dies ist der Winkel zwischen der  jenigen Oberfläche des Einsatzes, welche den Span vom      Werkstück führt, und der Vorschubrichtung des Ein  satzstückes gegenüber     dein    Werkstück.

       Der    oben er  wähnte bekannte Einsatz mit positivem Spanwinkel hat  keinen positiven  Seitenspanwinkel , da die Schneid  kante und die benachbarte, den Span führende Nut pa  rallel zur Schneidfront des Einsatzes sind und daher bei  Verschwenken des Einsatzes zwecks Einstellung eines  Freiwinkels zwischen der Seite des Einsatzes und der  Schulter des Werkstückes die Schneidkante und die     Aus-          nehmung    ebenfalls verschwenkt werden und daraus ein  negativer Seitenspanwinkel resultiert.  



  Es sind auch Einsätze mit positiven Seitenspan  winkeln und positiven  Rückspanwinkeln  bekannt,  aber bei diesen ist die Umfangswandung keilförmig für  die Front- und Seitenfreiwinkel. Diese Einsätze sind  teuer und nicht umkehrbar und wegen ihrer Form  schwierig mit engen Toleranzen herstellbar.  



       Keines    .der bekannten positiven     Einsatzstücke    (Ein  satzstücke mit positivem Spanwinkel) vermag den Span  in veränderlicher Weise zu     kontrollieren,    um das Ein  satzstück an wechselnde Arbeitbedingungen anzupassen,  die mit Änderung der Vorschubgeschwindigkeit oder  Schnittiefe oder der Schneidgeschwindigkeit verbunden  sind.  



  Beim Gebrauch der Schneideinsätze ändert sich die  Vorschubgeschwindigkeit wesentlich je nach Arbeitsbe  dingungen, wobei die gewöhnlichen Schneideinsätze, die  eine einheitliche Nut zur Kontrolle des Spans haben,  keine Mittel zum Wenden oder Abbrechen des Spans  haben. Dies wirkt sich natürlich     nachteilig    auf die  Schneidbedingungen aus, so dass nicht immer befriedi  gende Späne bei veränderlichen Vorschubgeschwindig  keiten erzeugt werden. Es ist daher ein weiteres Ziel der  Erfindung, einen Schneideinsatz zu schaffen, bei wel  chem die den Span kontrollierende Nut oder     Ausneh-          mung    veränderlich ist in Übereinstimmung mit Verän  derungen der Schneidbedingungen.  



  Ein     weiteres    Ziel der Erfindung ist die     Schaffung     eines Schneideinsatzes von solcher Gestalt, dass ver  besserte     Arbeitscharakteristiken    erhalten werden, wäh  rend gleichzeitig die Formen oder     Presstempel    für die  Einsatzstücke einfach bei sehr hoher Genauigkeit auf  die herkömmliche Art und Weise herstellbar sind. Wei  tere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung eines  Ausführungsbeispiels des     Erfindungsgegenstandes    an  hand der Zeichnung.  



  Es zeigen  Fig. 1 perspektivisch einen Halter mit einem recht  eckigen Schneideinsatz gemäss der Erfindung.  



  Fig. 2 zeigt in gleichartiger Darstellungsweise einen  Halter mit einem dreiseitigen Einsatz.  



  Fig. 3 ist eine Seitenansicht auf Halter .und Schneid  einsatz in Arbeitsstellung am     Werkzeug,    wobei ersicht  lich ist wie ein Freiwinkel an der Perpherie des Schneid  ein.satzes aufrecht erhalten ist, während gleichzeitig ein  positiver Rückspanwinkel gegenüber dem Werkstück er  halten ist.  



  Fig. 3a ist eine Ansicht auf das Werkstück bei ange  setztem Werkzeug und zeigt den positiven Seitenspan  winkel gemäss Linie IIIa-IIIa in Fig. 3.  



  Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Seite eines recht  eckigen Einsatzstückes.  



  Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Schneideinsatzes nach  Fig. 4.  



  Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 4.  Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 4.    Fig. 8 ist ein Ausschnitt nach der Linie VIII-VIII  in Fig. 4.  



  Fig. 9 ist eine Draufsicht auf einen dreiseitigen  Schneideinsatz.  



  Fig. 10 ist ein Schnitt nach Linie X-X.  



  Fig. 11 ist ein Ausschnitt in grösserem Masstab und  zeigt die Schneidkante des dreiseitigen Einsatzstückes  mittig zwischen den Ecken des Einsatzstückes.  



  Fig. 12 ist eine Draufsicht auf eine Ecke des Ein  satzstückes nach Fig. 9 und zeigt in grösserem Masstab  wie die spankontrollierende Nut, die sich längs einer  Seite des Einsatzstückes erstreckt,     zusammentrifft    mit  der sich längs der anderen Seitenkante     erstreckenden     Nut.  



  Fig. 13 zeigt einen Schneideinsatz in Form eines  gleichseitgen Parallelogramms oder Rhombus.  



  Fig. 14 ist ein Schnitt nach der Linie XIV-XIV in  Fig. 13.  



  Fig. 15 ist eine Draufsicht auf ein abgewandeltes  Beispiel     eines    dreiseitigen Einsatzstückes, welches den  Handelsnamen  Trigun  hat.  



  Fig. 16 ist ein Schnitt nach Linie XVI-XVI in Fig. 15.  Fig. 17 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausfüh  rung eines rechteckigen, und zwar einseitigen Schneid  einsatzes.  



  Fig. 18 ist ein Schnitt nach Linie XVIII-XVIII in  Fig. 17.  



  Fig. 19 ist eine Draufsicht auf einen einseitigen drei  eckigen Schneideinsatz.  



  Fig. 20 ist ein Schnitt nach Linie XX-XX in Fig. 19.  Fig. 21 zeigt eine einseitige rhombische Ausbildung  eines Schneideinsatzes.  



  Fig. 22 ist ein Schnitt nach Linie XXII-XXII in  Fig. 21.  



  Fig. 23 ist ein einseitiger Schneideinsatz in abgewan  delter Dreiecksform.  



  Fig. 24 ist ein Schnitt nach Linie XXIV-XXIV in  Fig. 23.  



  Fig. 25, 26 sind Drauf- und Seitenansichten zweisei  tiger kreisförmiger Schneideinsätze und  Fig. 27, 28 sind Draufsicht und Seitenansicht eines  einseitigen kreisförmigen Schneideinsatzes gemäss der  Erfindung.  



  Gemäss Fig. 1 hat der Halter 10 an einem Ende eine  Ausnehmung bzw. Tasche 12 zur Aufnahme eines  Schneideinsatzes 14, der auf einer Unterlegscheibe 16  in der Tasche ruht. Einsatz und Unterlegscheibe sind  durch bekannte Mittel am     Halter        verklammert,    sie kön  nen auch eine zentrale Bohrung zur Aufnahme einer  Klemmschraube haben. In Fig. 1 ist eine solche Bohrung  mit 18 bezeichnet, der     Halter    hat einen Stift oder Hebel  oder eine Befestigungsvorrichtung, die sich in die Boh  rung hineinerstreckt und den Schneideinsatz zurück ge  gen die rückwärtigen Wände der Tasche zwingt und den       Schneideinsatz    an seinem Platz gegenüber dem Halter  festhält.

   Eine typische Klammer ist strichpunktiert in       Fig.    3 bei 17 gezeigt.  



  Der Halter gemäss     Fig.    2 hat     eine    Tasche 22 an sei  nem vorderen Ende, die nur eine einzige Rückwandung  hat. In der Tasche 22 ruht auf einer     Unterlegscheibe    26,  ein dreiseitiger     Schneideinsatz    24. Der Einsatz 24 wird  wie bei     Fig.    1 beschrieben befestigt.  



  Wie     Fig.    1 und 2 zeigen ist die Ebene, in welcher die  obere Seite des Einsatzes liegt, gegenüber der horizonta  len in zwei Richtungen     um    etwa     5o    nach unten     ver-          schwenkt,    wobei dieser     Neigungswinkel    natürlich in wei-      ten Grenzen schwanken kann. Diese Neigung des Ein  satzstückes erbringt einen Freiwinkel zwischen der     Aus-          senfläche    des Einsatzes und dem     Werkstück    an zwei  Seiten, ,so dass ein günstiges Arbeiten erreicht wird.  



  Die Halter 10 bzw. 20 in Fig. 1 und 2 sind als  Ne  gative Halter  zu bezeichnen. Wenn die eingesetzten  Schneideinsätze die Form einfacher Prismen haben, de  ren obere und untere     Fläche    rechtwinklig auf den Aus  senflächen stehen, muss das Einsatzstück nach unten  gegenüber dem     Werkstück    geneigt ;sein, um einen     Frei-          winkoel    zwischen der Aussenfläche und dem Werkstück  zu erhalten, so dass die Schneidkante in gewünschter  Weise in     dass    Werkstück eindringen kann. Die Schneid  kante eines solchen Schneideinsatzes isst von der Schnitt  linie     zwischen    Aussenfläche und der Oberseite oder Un  terseite des Schneideinsatzes gebildet.

   Wenn die gesamte  Oberseite und, Unterseite des Einsatzes     .parallel    zueinan  der und     rechtwinklig    zu der Aussenfläche des Einsatzes  angeordnet sind, ergibt sich     bei    der besprochenen Nei  gung zwecks Einstellung eines Freiwinkels, dass der  Schneideinsatz gegenüber dem Werkstück einen negati  ven Spanwinkel hat. Selbst wenn eine Nut oder     Ausneh-          mung    zur Kontrolle bzw. Führung des Spanes vorge  sehen isst, ist der Spanwinkel noch negativ.  



  Der Einsatz ist nicht nur gegenüber dem     Werkstück     nach unten verschwenkt, sondern auch noch in bezug  auf die Vorschubrichtung, um eine Front- und Seiten  freiheit zu erreichen so dass sowohl der Haupt- sowie  der Seitenspanwinkel negativ sind.  



  Der Schneideinsatz ist so geformt, dass der in Vor  schubrichtung gemessene Spanwinkel und der senkrecht  hierzu gemessene Spanwinkel, nämlich der Seitenspan  winkel und der Rückspanwinkel, beide positiv sind. Dies       ixt    dadurch erreicht, dass in der     Stirnfläche    eine im  Randbereich verlaufende Ausnehmung gebildet ist.  



  Wenn die äussere Region der Ausnehmung einen  grossen Kurvenradius hat, ist die Kurve     flach    und der  mittlere Bereich des Schneideinsatzes ist gross genug,  um eine ausreichende Tragfähigkeit auf der flachen Un  terlegscheibe zu bieten, so dass der Schneideinsatz ohne  weiteres zweiseitig, das heisst mit Schneidkanten an sei  ner Oberseite und an seiner Unterseite (seinen beiden  Gesichten) gemacht werden kann.  



  Wird jedoch     ein    kleiner Kurvenradius angewendet,  so     ist    die Nut tief und die mittlere Fläche wird notwen  digerweise     klein,    so dass der Einsatz keine ausreichende       Tragfähigkeit    im     mittleren    Bereich haben würde, so dass  er nur mit Schneidkanten an einer Seite gemacht wird.  Allerdings kann auch ein solcher Schneideinsatz zweisei  tig ausgebildet sein, jedoch ist dann eine     entsprechend     geformte Unterlegscheibe erforderlich.  



       Grosse    Kurvenradien ergeben kleine positive Span  winkel, während     Taleine    Kurvenradien grosse positive  Spanwinkel ergeben.  



  Gemäss Fig. 3 wird das Werkstück 30 durch ein  Werkzeug mit Schneideinsatz 32 abgedreht. Die Aussen  fläche 34 (Freifläche) des Schneideinsatzes hat einen  Freiwinkel A gegenüber dem Werkstück. Der Freiwin  kel A kann 5 bis 100 betragen, je nach den Umständen.  Die Schneidkante 36 ist gebildet durch die Kante zwi  schen oberer     Stirnfläche    und     Umfangsfläche.     



  Auf der Oberseite des Schneideinsatzes, ausgehend  von der Schneidkante 36, ist eine Nut ausgebildet. Durch  diese Nut ist ein Spanwinkel B bestimmt (Fig. 3). Je  nach den Umständen beträgt dieser Spanwinkel B 5 bis  15  odermehr. In Fig. 3 ist auch gezeigt, dass sich bei    Einsatz eines herkömmlichen Schneideinsatzes mit Frei  winkel A ein negativer Spanwinkel C ergibt. Dieser nega  tive Spanwinkel ist im wesentlichen so gross wie der  Freiwinkel A und ,beträgt normalerweise etwa 700. Um  einen     ähnlichen    Winkel ist der Einsatz gegenüber der  Vorschubrichtung geneigt, um einen seitlichen Freiwin  kel zu erhalten (Fig. 3a). In Fig. 3a ist der Freiwinkel  mit E und der Spanwinkel mit D bezeichnet.

   Fig. 3a  zeigt, wie der seitliche Spanwinkel veränderlich ist mit  veränderlicher Vorschubsgeschwindigkeit, wenn ein in  Vorschubrichtung gemessen dickerer Span abgehoben  wird.  



  Aus Vorstehendem ergibt sich, dass ein und derglei  che Halter herkömmliche Einsätze mit negativen Span  winkeln und auch erfindungsgemässe Einsätze     mit    ,posi  tiven Spanwinkeln aufnehmen kann. Die Erfindung er  laubt, bei Anwendung herkömmlicher     Halter    mit .posi  tiven Spanwinkeln zu arbeiten. Die Halter für die Schnei  deinsätze sind ziemlich teuer und haben eine lange  Lebensdauer, so dass mit der Erfindung ein     grosser     wirtschaftlicher Vorteil verbunden ist, indem mit den  vorhandenen Haltern erfindungsgemässe Einsätze mit  positiven Spanwinkeln verwendbar sind.  



  Weitere Vorteile ergeben sich in Zusammenhang mit  der Beschreibung von anderen Ausführungsbeispielen.  Rechteckige Einsätze sind in den Fig. 4 bis 8 beschrie  ben. Der Einsatz 40 gemäss Fig. 4 besteht aus Wolfram  carbid beispielsweise und hat eine zentrale     Klammer-          Bohrung    42. Der Einsatz hat eine äussere Wandung 44  und- Oberseite und Unterseite 46, 48, die zueinander pa  rallel und senkrecht auf der Aussenwandung 44 verlau  fen. Beide Seiten haben eine äussere Nut 50, die sich  längs der Schneidkanten von den Schneidkanten aus zur  Mitte hin erstrecken. Die Ausnehmung bzw. Nut hat  einen äusseren Bereich 52 und einen inneren Bereich 54.

         Innerhalb    der inneren Bereiche 54 ist eine     Ruhefläche     56, mit welcher der Einsatz auf der Tragplatte ruht,  wenn die gegenüberliegende Seite in Arbeitsstellung ge  bracht ist. Im Nachfugenden wird mit   Dachfläche    diejenige Fläche bezeichnet, die mit ihrer Kante gerade  in     Eingriff    steht, während als   Grundfläche   diejenige  Fläche bezeichnet wird, mit welcher der Schneideinsatz  auf der Unterlegscheibe ruht.  



  Der äussere Bereich 52 des Einsatzstückes ist kon  kav     gegenüber    der     Dachfläche    bzw.     Grundfläche    ausge  bildet. Gemäss Fig. 4 bis 8 ist der äussere Teil 52 der  Ausnehmung sphärisch geformt, während. der innere  Bereich 54     relativ    :unvermittelt von der Tiefe der Nut 52  zur     Oberfläche        ansteigt.     



  Der äussere Bereich 52 der Ausnehmung 50 des  Schneideinsatzes nach Fig. 4 bis 8 ist Teil einer einzigen  Kugel, deren Mittelpunkt auf einer Senkrechten     liegt,     die auf dem Mittelpunkt der zugehörigen Fläche des  Einsatzes errichtet :ist, wie     Fig.    5 und 7 zeigen.

   Die Aus  bildung des     äusseren    Bereichs 52 der     Ausnehmung    in  sphärischer Form ergibt im wesentlichen eine Kurven  form der     Schneidkanten    58 und 60 von einer Ecke zur  anderen.     ,Radius    und Mittelpunkt der Kugel sind: :so ge  wählt und angeordnet, dass     die    äussersten Ecken der       Schneidkanten    in derselben Ebene wie der zentrale Be  reich 56 der zugehörigen Fläche liegen, während diese  Bereiche der     Schneidkanten    zwischen den Ecken bogen  förmig sind und auf der gleichen Weite der zugehörigen  Fläche des     Schneideinsatzes    liegen, wie     Fig.    5, 6 und 7  zeigen.  



       Fig.    8: zeigt in     grösserem        Masstab    die Anordnung  und, Ausbildung der     Ausnehmung    50 im Querschnitt.      Der äussere Bereich 52 ist in beiden Richtungen ge  bogen, während der innere Bereich 54 einen relativ  schroffen Anstieg bildet, der im Querschnitt linear sein  kann und die äussere Grenze des mittleren Bereichs 56  bildet. Wie Fig. 4 zeigt, ist der innere Bereich 54 der  Ausnehmung so ausgebildet, dass er gegenüber der zen  tralen Fläche konvex verläuft. Die innere Region 54  kann im Querschnitt linear oder kurvenförmig sein. In  jedem Fall ist er jedoch in Draufsicht (Fig. 4) konvex  gegenüber dem flachen engeren Bereich 56.

   Die     Au.s-          nehmung    50 ist also am engsten und am flachsten an  den Ecken und nimmt     allmählich    an Weite und Tiefe  von den Ecken zur Mitte jeweils zwischen den Ecken  zu. Die äussere und innere Region 52, 54 der     Aus-          nehmung    50 gehen vorteilhaft glatt ineinander über  durch eine Region 62 von     verhältnismässig    kleinem  Radius.  



  Die Fig. 9 bis 12 zeigen ein dreiseitiges Einsatzstück,  welches im wesentlichen wie das gemäss den Fig. 4 bis  8 ausgebildet ist, wobei jedoch die randliche     Aus-          nehmung    64 aus einer äusseren Region 66 und einer  inneren Region 68 besteht, die nicht genau die gleiche  Gestalt wie die Ausnehmung 50 gemäss Fig. 4 bis 8 hat.  



  Gemäss Fig. 9 bis 12 ist die äussere Region 66 der  Ausnehmung 64 von einer Vielzahl zylindrischer Ober  flächen gebildet statt von einer einzigen sphärischen  Oberfläche. Der zylindrische Teil der Ausnehmung,  benachbart jeder geraden Schneidkante, ist Teil eines  Zylinders, dessen Achse in einer Ebene senkrecht zu  der zugehörigen Schneidkante liegt, die diese Ebene hal  biert und wobei diese Achse gegenüber dem Zentrum  des Einsatzstückes nach unten geneigt ist. Die drei  äusseren Bereiche der Ausnehmung 64 des Einsatz  stückes gemäss Fig. 9 bis 12 sind also Teile von 3 Zy  lindern, die alle die gleiche Grösse aber unterschiedliche  Achsen haben.

   Die äussere Region der Ausnehmung ist,  wie vorher,     konkav    bezüglich der zugehörigen Fläche  des Einsatzstückes in Bezug auf alle Teile davon, ist  aber aus Teilen von drei gleichen aber getrennten Zy  linderflächen gebildet.  



  Wie Fig. 12 zeigt, gehen zwei benachbarte solche  Flächen 66a bei 70 mit passendem Radius ineinander  über, während die benachbarten Flächen 68a -und 68b  des inneren Bereiches der Ausnehmung mit kleinerem  Radius bei 74 ineinander übergehen.  



  Wie bei den Beispielen nach Fig. 4 bis 8 steigt der  innere Bereich 68 der Ausnehmung relativ abrupt an  und bestimmt die äussere Grenze des mittleren Bereichs  72 der Dach- bzw. Bodenfläche 72. Der innere Bereich  68 der Ausnehmung ist gebildet von 3 Teilen, die an den  Ecken aneinandergrenzen, und alle mit kleinem Radius  wie bei 74 in Fig. 12 gezeigt ineinander übergehen.  



  Das Einsatzstück gemäss Fig. 9 bis 12 ist ähnlich  dem nach Fig. 4 bis 8 zweiseitig; es sind also identische  Ausnehmungen und mittlere Bereiche an der Dachseite  und der Unterseite vorhanden. Es können also nicht nur  die Schneidkante an der einen Seite, sondern nach Um  kehrung auch die von der anderen Seite eingesetzt wer  den. In jeder der beiden möglichen Stellungen liegt eine  wesentliche mittlere Fläche als Tragfläche auf der Unter  legscheibe auf, so dass der Schneideinsatz in jeder  Stellung sicher gehalten und die grossen Schneidkräfte  aufnehmen kann.  



  Fig. 13 und 14 zeigen einen Schneideinsatz 80 in  Form eines Rhombus. Der Einsatz hat eine randliche  Ausnehmung 82 mit einem konkaven äusseren Bereich    84 und einem abrupten Anstieg im inneren Bereich 86       längs    jeder Kante des Einsatzstückes. Die Bereiche 84  und 86 längs jeder Kante gehen an den Ecken ineinander  über ähnlich wie bei den dreiseitigen Ausbildungen nach  Fig. 9 bis 12. Ebenso wie bei Fig. 9 bis 12 ist der äussere  Bereich von     Zylinderflächen    gebildet, deren Achse je  weils im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu der  zugehörigen Schneidkante liegt, die dadurch halbiert  wird, wobei die Achse nach unten geneigt ist gegen die  Mitte des Einsatzstückes. Wie vorher gehen die zy  lindrischen Oberflächen mit kleinen Radien ineinander  über.  



  Fig. 15 und 16 zeigen einen sogenannten      Trigon-          Einsatz ,    dessen Körper 88 etwas von der dreieckigen  Form abweicht. Er hat eine sphärische Ausnehmung 90,  die sich ganz um den Einsatz herum erstreckt und die  wie vorher eine äussere Region 92 längs der Schneid  kanten und eine abrupt ansteigende innere Region 94  aufweist, welch letztere     den    zentralen mittleren Bereich  96 begrenzt.  



  Da die einzelnen Seiten des Einsatzes nach Fig. 15  und 16 relativ kurz sind, ist es möglich, den äusseren  Bereich 92 der Nut auszubilden, deren Mittelpunkt auf  einer Senkrechten liegt, die auf dem Zentrum der zu  gehörigen Fläche des Einsatzes errichtet ist.  



  Alle vorbeschriebenen Einsatzstücke sind vom zwei  seitigen, umkehrbaren Typ. Die Schneideinsätze sind zur  Umkehrung geeignet, weil jede Oberfläche einen we  sentlichen mittleren Bereich hat, welcher gross gehalten  werden kann, da die Radien der Kugeln und Zylinder,  nach denen die äusseren Bereiche der Ausnehmungen  geformt sind, relativ gross sind. Da diese Radien relativ  gross sind, sind die zugehörigen Nuten relativ flach und  der abrupte Anstieg, der den inneren Bereich der     Aus-          nehmung    bildet, bestimmt einen wesentlichen Abstand  vom Zentrum der zugehörigen     Fläche,    wodurch ein  mittlerer Bereich von wesentlicher     Grösse    gebildet ist.

    Die Nutzung eines relativ grossen Radius für die Kugeln  und Zylinder, welche den äusseren Bereich der sphä  rischen Ausnehmung bestimmen, hält auch den Winkel  zwischen dem äusseren Bereich der Nut     und    der     äusse-          ren    Wandung des     Einsatzstückes    (den Freiwinkel) auf  einem relativ kleinen Wert. Dieser Winkel beträgt bei  Ausbildung nach Fig. 4 bis 16 ungefähr 10 . Der Winkel  des abrupten Anstieges beträgt in Beziehung zum  äusseren Bereich der Ausnehmung etwa 65 bis 80 . Für  Schneideinsätze nach Fig. 4 bis 16 beträgt die seitliche  Ausdehnung der äusseren Region der Ausnehmung etwa  1 mm bis 2,54 mm (0,040 bis ungefähr 0,100 inches).

    Die .seitliche Ausdehnung der inneren Region ist ent  sprechend kürzer, so dass wie bereits     erwähnt    ein mittle  rer Bereich von wesentlicher Fläche gebildet ist, der  als tragfähige Auflagefläche auf der flachen Unterleg  scheibe bzw. Ambosscheibe dient.  



  Die Erfindung kann auch auf einseitige Schneidein  sätze angewendet werden, die nicht von einer flachen  Unterlegscheibe getragen werden sollen. Solche Schneid  einsätze sind in     Fig.    17 bis 24 gezeigt. Diese Einsätze  sind nach den gleichen Prinzipien wie die nach den       Fig.    4 bis 16 gebaut, mit Ausnahme dass die Radien  der Kugeln und Zylinder, welche die     äussere    Region  der     Ausnehmung    bestimmen, so gewählt sind, dass der  entstehende innere Bereich zu klein ist, um eine zuver  lässige Tragfläche für den     Schneideinsatz    zu bilden.  Diese     Schneideinsätze    haben     Schneidkanten    nur an einer  ihrer beiden Seiten.

   Es versteht sich, dass für Schneidein-      sätze dieser Art entsprechend geformte Unterlegscheiben  vorgesehen sein könnten, so dass die Schneideinsätze  zweiseitig ausgebildet sein können, insbesondere wenn  ein     verhältnismässig    leichter     Schnitt    ausgeübt werden  sohl. Der Einsatz gemäss Fig. 17 und 18 hat eine Aus  nehmung 102 mit einem sphärischen     äusseren    Bereich       104    und einem abrupt ansteigenden inneren Bereich 106.  Die     äussere    Region 104 schliesst mit der äusseren Fläche  108     (Freifläche)    des Einsatzstückes einen Winkel (Frei  winkel) von 65 bis     80o    ein.

   Der mittlere Bereich 110  wird dabei zu klein, um eine sichere Auflagefläche ab  zugeben, deshalb wird der Einsatz einseitig ausgebildet,  wobei die     flache    Seite :auf einer flachen Tragscheibe  ruht.  



  Die Fig. 19 und 20 zeigen einen einseitigen drei  eckigen Schneideinsatz 112 mit Nut 114. Die äussere  Region 116 der Nut ist     zylindrisch,    wobei die Zylinder  flächen an den Ecken mit schmalem Radius ineinander  übergehen. Die äussere Region 116 der Nut bildet mit  der Umfangsfläche 118     (Freifläche    118) einen Freiwinkel  von     ungefähr    20 bis     30,1.    Die innere Region 120 ist ge  genüber der     äusseren    Region mit ungefähr 110o geneigt,  so dass wie bei Ausführung nach Fig. 17 und 18 ein       mittlerer    Bereich von relativ kleiner Fläche entsteht, so  dass der Einsatz einseitig ausgebildet ist.  



  Die Fig. 21 und 22 zeigen einen rhombischen ein  seitigen Schneideinsatz 122 mit äusserer Fläche (Frei  fläche 124 und Ausnehmung 126). Die Ausnehmung 126  hat eine äussere Region 128, die einen Freiwinkel von  65 bis     80o        mit    der     Freifläche    124 bildet. Die abrupt an  steigende innere Region 130 bildet einen Winkel von  <B>1250</B> ungefähr     mit    der äusseren Region, so dass sich  eine relativ kleine mittlere Fläche 132 ergibt.  



  Die Fig. 23 und 24 zeigen einen einseitigen Schneid  einsatz in  Trigon-Ausbildung  134. Der äussere Be  reich 138 der Ausnehmung 136 ist dabei ähnlich wie  bei Fig. 15 und 16 von einer einzigen Kugel bestimmt.  Die Region 138 bildet einen Winkel von 20 bis<B>300</B> mit  der     Freifläche    140. Die innere Region 142 steigt vom  Grunde der Ausnehmung mit einem Winkel von 115   ungefähr gegenüber der äusseren Region 138 an und  bestimmt einen kleinen zentralen Bereich 134.  



  Die Fig. 25 und 26 zeigen ein kreisförmiges Ein  satzstück 150 mit äusserer     Umfangswandung    152 und  einer Ausnehmung 154 mit einem äusseren Bereich 156,  der einen Teil, einer einzigen Kugel darstellt, und einer  abrupt     ansteigenden    inneren Region 158, der eine zen  trale Fläche 160 bestimmt. Gemäss Fig. 25 und 27 ist  der     Radius    der Kurgel gross und die zentrale Fläche ist  ebenfalls     gross,    so     dass    der Einsatz zweiseitig ausgebil  det ist.  



  Der Schneideinsatz 162 gemäss Fig. 27 und 28 ist       ebenfalls    einseitig ausgebildet, da der Radius. der Kugel,  welche den äusseren Bereich 166 der Ausnehmung 164  bestimmt, klein ist und der abrupt ansteigende innere  Bereich 168 der Ausnehmung nur eine kleine zentrale  Fläche 170 bestimmt.  



       Bezüglich    der Bezeichnung   klein   oder   gross    der Kurvenradien der äusseren Bereiche der     Aus-          nehmungen        der    Einsatzstücke sei folgendes bemerkt  Bei einem quadratischen Schneideinsatz mit Schneid  kanten an seiner Oberseite und an seiner Unterseite     mit     einer Kantenlänge von ungefähr 13     mm    gilt ein Kurven  radius für die äussere Region von ca. 40 mm (1,5 inches)  als  gross . Ein gleichgrosser Zweiteinsatz mit Schneid  kanten nur an einer Seite mag dagegen nur einen Kur  venradius von 16 bis 17 nun haben (5/8 bis 11/16 inches).

      Ein dreiseitiger Schneideinsatz, dessen drei Seiten  einen eingeschriebenen Kreis von 13 mm (1/2 inch)  tangieren, mag einen     Kurvenradius    von     ungefähr    60 mm  (2 1/4 inches) als  grosser  Kurvenradius für den  äusseren zylindrischen Bereich der Ausnehmung haben,  wogegen ein Kurvenradius von 16 mm bis 25     mm    (5/8  bis 1 inch) als  kleiner  Kurvenradius gilt. Diese Bei  spiele dienen nur zur     Illustration,    die Anwendung der  Erfindung ist auf diese nicht beschränkt.  



  Ein mit der Erfindung erreichter Vorteil besteht  darin, dass die Neigung des Schneideinsatzes, Späne un  bestimmter Länge vom Werkstück     abzuheben,    weit  gehend reduziert wird.  



  Die abgehobenen Späne sind zudem im Querschnitt  etwas gebogen, :so dass sie wenigstens bei bestimmten  Materialien leichter abbrechen, wenn sie an der inneren  Region der Ausnehmung des Einsatzes abgebogen wer  den, dieses Abbrechen wird eher erreicht als bei mehr  oder weniger rechteckigen Spänen, wie sie bei her  kömmlichen Schneideinsätzen anfallen. Der kurvenför  mige Querschnitt der Späne resultiert daraus,     dass    die  Ausnehmung konkav ausgebildet ist.  



  Die erfindungsgemässen Schneideinsätze können mit  engen Toleranzen nach     herkömmlichen        Verfahren    her  gestellt     werden,    wobei sie leicht einstellbar, umkehrbar  und' auswechselbar sind, ohne     dass    dadurch die Genauig  keit der Schneidarbeit beeinträchtig wird. Bei der Her  stellung werden die Schneideinsätze beispielsweise mit  tels eines abrasiven Bades behandelt, um jeder Schneid  kante eine gleichmässige Umrissform mit einem Radius  von ungefähr 0,001 inch zu geben.  



  Es sei bemerkt, dass in jedem     Falle    ausser bei kreis  förmigen Schneideinsätzen der die innere Region der  Ausnehmung bildende abrupte Anstieg bogenförmig ver  läuft in Richtung der Länge des Bereiches der     Aus-          nehmung,    zu dem die Rückwandung gehört. Diese Kur  venform der abrupt ansteigenden Rückwand dient zur       Kontrolle    bzw. Führung des Spanes und bewirkt ferner,  dass die Ausnehmung sich von den Ecken zum mittleren  Bereich sowohl erweitert wie auch vertieft.  



  Dies ist beim kreisförmigen Einsatz nicht der     Fall,     es wird aber hervorgehoben, dass der kreisförmige Ein  satz sowohl einen positiven Hauptspanwinkel sowie auch  einen positiven Nebenspanwinkel hat, wenn er in zwei  Richtungen gegenüber dem Werkstück geneigt ist.



  Cutting insert for cutting machine tools The invention relates to a cutting insert for cutting machine tools, with positive cutting angles, for insertion in holders for inserts with nega tive cutting angles.



  Such inserts are generally made of an extremely hard material, such as sintered tungsten carbide, which is very difficult to work with, for example with a diamond or silicon carbide disk. Since these inserts can only be machined with great difficulty, they were of a simple prismatic shape with generally right-angled corners when they were introduced into the art, whereby the cutting edges were determined.

   With such an insert, the rake angle between the workpiece and the surface of the insert forming the cutting side becomes negative when it is pivoted in order to obtain a clearance angle between the surface of the insert and the workpiece. In most cases where inserts are used, however, positive rake angles are preferred. Because of the above-described enclosed way in which the inserts were introduced into the technology, it has been found that most existing holders for cutting inserts are of such a nature that the inserts have negative rake angles with respect to the workpiece.

   In some cases, negative rake angles are more favorable, in other and probably most cases, positive rake angles are preferable. In order to utilize the advantages of negative and positive cut inserts, a tool holder for both types is currently required.



  It is then the first object of the invention to provide a cutting insert which can be used in a conventional holder for cutting inserts with negative rake angles, but which insert can cut with a positive rake angle on the surface to be machined. The molding of inserts of the type indicated is difficult and tolerances must be adhered to within relatively narrow limits and the insert pieces must be relatively uniform in terms of dimensions and designs, so that they can be interchanged at any time.



  From this point of view, the invention has the further object of providing an insert piece with a positive rake angle which can be inserted into a holder for inserts with a negative rake angle, of such a nature that the insert piece can be easily manufactured with close tolerances so that it can be easily and quickly adjusted, used and exchanged for others.



       With regard to the production of inserts with a positive rake angle (hereinafter referred to as positive inserts) according to the invention, it should be noted that inserts with positive back rake angles which can be used in negative holders are known. The so-called back rake angle is the angle between the cutting edge's rule and a perpendicular to the cut surface. If this angle is on the side towards which the tool surface moves, the rake angle is positive, otherwise it is negative.



  Known inserts, the outer wall of which is perpendicular to the upper and lower surface, receive a positive rear rake angle by forming a recess or groove in the relevant surface of the insert, which meets the peripheral wall of the insert at an angle that is slightly greater than the The clearance angle of the circumferential wall is relative to the workpiece.



  Another important rake angle is the so-called side rake angle. This is the angle between the surface of the insert that carries the chip from the workpiece and the direction of advance of the insert piece with respect to your workpiece.

       The above he mentioned known insert with a positive rake angle has no positive side rake angle, since the cutting edge and the adjacent, the chip leading groove are parallel to the cutting front of the insert and therefore when pivoting the insert to set a clearance angle between the side of the insert and the Shoulder of the workpiece, the cutting edge and the recess are also pivoted and this results in a negative rake angle.



  There are also inserts with positive side rake angles and positive back rake angles known, but with these, the peripheral wall is wedge-shaped for the front and side clearance angles. These inserts are expensive and irreversible and, because of their shape, are difficult to manufacture to close tolerances.



       None of the known positive inserts (insert pieces with a positive rake angle) can control the chip in a variable manner in order to adapt the insert to changing working conditions associated with changing the feed rate or cutting depth or cutting speed.



  When using the cutting inserts, the feed rate changes significantly depending on Arbeitsbe conditions, with the usual cutting inserts, which have a uniform groove to control the chip, have no means of turning or breaking off the chip. Of course, this has an adverse effect on the cutting conditions, so that not always satisfactory chips are generated at variable feed speeds. It is therefore another object of the invention to provide a cutting insert in which the chip controlling groove or recess is variable in accordance with changes in cutting conditions.



  Another object of the invention is to provide a cutting insert of such a shape that ver improved working characteristics are obtained, while at the same time the molds or dies for the inserts can be easily manufactured with very high accuracy in the conventional manner. Further advantages emerge from the description of an exemplary embodiment of the subject matter of the invention with reference to the drawing.



  1 shows, in perspective, a holder with a rectangular cutting insert according to the invention.



  Fig. 2 shows in a similar representation a holder with a three-sided insert.



  Fig. 3 is a side view of the holder and cutting insert in the working position on the tool, it being evident how a clearance angle is maintained at the periphery of the cutting insert, while at the same time a positive rake angle relative to the workpiece is maintained.



  Fig. 3a is a view of the workpiece with the tool set and shows the positive side cutting angle according to line IIIa-IIIa in FIG.



  Fig. 4 is a top plan view of one side of a rectangular insert.



  FIG. 5 is a side view of the cutting insert of FIG. 4.



  6 is a section along line VI-VI in FIG. 4. FIG. 7 is a section along line VII-VII in FIG. 4. FIG. 8 is a section along line VIII-VIII in FIG.



  Figure 9 is a top plan view of a three-sided cutting insert.



  Fig. 10 is a section on line X-X.



  11 is a detail on a larger scale and shows the cutting edge of the three-sided insert piece in the middle between the corners of the insert piece.



  Fig. 12 is a plan view of a corner of the insert of Fig. 9 and shows on a larger scale how the chip controlling groove extending along one side of the insert meets the groove extending along the other side edge.



  Fig. 13 shows a cutting insert in the form of an equilateral parallelogram or rhombus.



  FIG. 14 is a section along the line XIV-XIV in FIG. 13.



  Fig. 15 is a plan view of a modified example of a three-sided insert which has the trade name Trigun.



  Fig. 16 is a section along line XVI-XVI in Fig. 15. Fig. 17 is a plan view of another Ausfüh tion of a rectangular, one-sided cutting insert.



  FIG. 18 is a section along line XVIII-XVIII in FIG. 17.



  19 is a top plan view of a single sided triangular cutting insert.



  Fig. 20 is a section along line XX-XX in Fig. 19. Fig. 21 shows a one-sided rhombic design of a cutting insert.



  FIG. 22 is a section along line XXII-XXII in FIG. 21.



  Fig. 23 is a one-sided cutting insert in a modified triangular shape.



  FIG. 24 is a section along line XXIV-XXIV in FIG. 23.



  25, 26 are top and side views of two-sided circular cutting inserts and FIGS. 27, 28 are top and side views of a single-sided circular cutting insert according to the invention.



  According to FIG. 1, the holder 10 has a recess or pocket 12 at one end for receiving a cutting insert 14 which rests on a washer 16 in the pocket. The insert and washer are clamped to the holder by known means; they can also have a central bore for receiving a clamping screw. In Fig. 1, such a hole is denoted by 18, the holder has a pin or lever or a fastening device that extends into the Boh tion and the cutting insert back ge conditions forces the rear walls of the pocket and the cutting insert in its place opposite the Holder holds on.

   A typical bracket is shown in phantom in FIG. 3 at 17.



  The holder according to FIG. 2 has a pocket 22 at its front end, which has only a single rear wall. In the pocket 22 rests on a washer 26, a three-sided cutting insert 24. The insert 24 is fastened as described in FIG.



  As FIGS. 1 and 2 show, the plane in which the upper side of the insert lies is pivoted downwards by about 50 in two directions with respect to the horizontal one, whereby this angle of inclination can of course vary within wide limits. This inclination of the insert creates a clearance angle between the outer surface of the insert and the workpiece on two sides, so that a favorable working is achieved.



  The holder 10 and 20 in Fig. 1 and 2 are to be referred to as Ne negative holder. If the cutting inserts used have the shape of simple prisms, the upper and lower surfaces of which are at right angles to the outer surfaces, the insert must be inclined downwards in relation to the workpiece, in order to obtain a clearance between the outer surface and the workpiece, see above that the cutting edge can penetrate the workpiece in the desired manner. The cutting edge of such a cutting insert is formed by the cutting line between the outer surface and the top or bottom of the cutting insert.

   If the entire top and bottom of the insert are arranged parallel to one another and at right angles to the outer surface of the insert, the inclination discussed for the purpose of setting a clearance angle means that the cutting insert has a negative rake angle with respect to the workpiece. Even if a groove or recess is provided for checking or guiding the chip, the rake angle is still negative.



  The insert is not only pivoted downwards with respect to the workpiece, but also with respect to the feed direction in order to achieve front and side clearance so that both the main and the side rake angle are negative.



  The cutting insert is shaped in such a way that the rake angle measured in the forward feed direction and the rake angle measured perpendicular thereto, namely the side rake angle and the back rake angle, are both positive. This is achieved in that a recess running in the edge area is formed in the end face.



  If the outer region of the recess has a large radius of curvature, the curve is flat and the middle area of the cutting insert is large enough to offer sufficient load-bearing capacity on the flat washer, so that the cutting insert can easily be two-sided, i.e. with cutting edges its top and bottom (its two faces) can be made.



  However, if a small radius of curvature is used, the groove is deep and the central area is necessarily small, so that the insert would not have sufficient load-bearing capacity in the central area, so that it is only made with cutting edges on one side. However, such a cutting insert can also be designed in two ways, but a correspondingly shaped washer is then required.



       Large curve radii result in small positive rake angles, while trough radii result in large positive rake angles.



  According to FIG. 3, the workpiece 30 is turned off by a tool with a cutting insert 32. The outer surface 34 (free surface) of the cutting insert has a clearance angle A with respect to the workpiece. The free angle A can be 5 to 100, depending on the circumstances. The cutting edge 36 is formed by the edge between tween the upper end face and the peripheral surface.



  A groove is formed on the top of the cutting insert, starting from the cutting edge 36. A rake angle B is determined by this groove (FIG. 3). Depending on the circumstances, this rake angle B is 5 to 15 or more. In Fig. 3 it is also shown that when using a conventional cutting insert with clearance angle A, a negative rake angle C results. This negative rake angle is essentially as large as the clearance angle A and is normally about 700. The insert is inclined at a similar angle with respect to the feed direction in order to obtain a lateral Freiwin angle (FIG. 3a). In Fig. 3a, the clearance angle is denoted by E and the rake angle by D.

   3a shows how the lateral rake angle changes with a variable feed rate when a thicker chip, measured in the feed direction, is lifted.



  From the above it follows that one and the same holder can accommodate conventional inserts with negative rake angles and also inserts according to the invention with positive rake angles. The invention allows it to work with .posi tive rake angles when using conventional holders. The holders for the cutting inserts are quite expensive and have a long service life, so that a great economic advantage is associated with the invention in that inserts according to the invention with positive rake angles can be used with the existing holders.



  Further advantages emerge in connection with the description of other exemplary embodiments. Rectangular inserts are described in FIGS. 4 to 8 ben. The insert 40 according to FIG. 4 consists of tungsten carbide, for example, and has a central bracket bore 42. The insert has an outer wall 44 and top and bottom 46, 48 which run parallel and perpendicular to one another on the outer wall 44. Both sides have an outer groove 50 which extends along the cutting edges from the cutting edges towards the center. The recess or groove has an outer area 52 and an inner area 54.

         Within the inner regions 54 is a resting surface 56 with which the insert rests on the support plate when the opposite side is brought into the working position. In the context of jointing, the roof surface is the surface that is currently in engagement with its edge, while the base surface is the surface with which the cutting insert rests on the washer.



  The outer region 52 of the insert is concave with respect to the roof surface or base surface. According to FIGS. 4 to 8, the outer part 52 of the recess is spherically shaped while. the inner region 54 relative: rises suddenly from the depth of the groove 52 to the surface.



  The outer region 52 of the recess 50 of the cutting insert according to FIGS. 4 to 8 is part of a single sphere, the center of which lies on a vertical which is erected on the center of the associated surface of the insert, as FIGS. 5 and 7 show.

   From the formation of the outer region 52 of the recess in a spherical shape essentially results in a curve shape of the cutting edges 58 and 60 from one corner to the other. , Radius and center of the sphere are:: chosen and arranged so that the outermost corners of the cutting edges lie in the same plane as the central area 56 of the associated surface, while these areas of the cutting edges between the corners are arcuate and on the same Width of the associated surface of the cutting insert, as shown in FIGS. 5, 6 and 7 show.



       8: shows on a larger scale the arrangement and configuration of the recess 50 in cross section. The outer area 52 is curved in both directions, while the inner area 54 forms a relatively steep rise which can be linear in cross section and forms the outer limit of the central area 56. As FIG. 4 shows, the inner region 54 of the recess is designed so that it is convex with respect to the central surface. The inner region 54 can be linear or curved in cross section. In any case, however, in plan view (FIG. 4) it is convex with respect to the flat narrower region 56.

   The receptacle 50 is therefore narrowest and flattest at the corners and gradually increases in width and depth from the corners to the middle between the corners. The outer and inner regions 52, 54 of the recess 50 advantageously merge smoothly into one another through a region 62 of a relatively small radius.



  9 to 12 show a three-sided insert, which is designed essentially like that according to FIGS. 4 to 8, but with the edge recess 64 consisting of an outer region 66 and an inner region 68 which are not exactly the same 4 to 8 has the same shape as the recess 50 according to FIGS.



  According to FIGS. 9 to 12, the outer region 66 of the recess 64 is formed by a plurality of cylindrical upper surfaces instead of a single spherical surface. The cylindrical part of the recess, adjacent to each straight cutting edge, is part of a cylinder, the axis of which lies in a plane perpendicular to the associated cutting edge, which is this plane half and which axis is inclined downwards from the center of the insert. The three outer areas of the recess 64 of the insert piece according to FIG. 9 to 12 are therefore parts of 3 Zy alleviate, which all have the same size but different axes.

   The outer region of the recess is, as before, concave with respect to the associated surface of the insert with respect to all parts thereof, but is formed from parts of three identical but separate cylinder surfaces.



  As FIG. 12 shows, two adjacent such surfaces 66a merge into one another at 70 with a suitable radius, while the adjacent surfaces 68a and 68b of the inner region of the recess merge into one another with a smaller radius at 74.



  As in the examples according to FIGS. 4 to 8, the inner area 68 of the recess rises relatively abruptly and determines the outer boundary of the central area 72 of the roof or floor surface 72. The inner area 68 of the recess is formed by 3 parts, the adjoin one another at the corners, and all merge into one another with a small radius as shown at 74 in FIG.



  The insert according to FIGS. 9 to 12 is similar to that of FIGS. 4 to 8 on two sides; so there are identical recesses and central areas on the roof side and the underside. So it is not only the cutting edge on one side, but also used by the other side after reversal. In each of the two possible positions, a substantial central area rests as a support surface on the washer, so that the cutting insert is held securely in every position and can absorb the large cutting forces.



  13 and 14 show a cutting insert 80 in the form of a rhombus. The insert has a peripheral recess 82 with a concave outer region 84 and an abrupt rise in the inner region 86 along each edge of the insert. The areas 84 and 86 along each edge merge into one another at the corners, similar to the three-sided configurations according to FIGS. 9 to 12. As in FIGS. 9 to 12, the outer area is formed by cylindrical surfaces, the axes of which are essentially in a plane perpendicular to the associated cutting edge, which is thereby bisected, with the axis inclined downwards towards the center of the insert. As before, the cylindrical surfaces merge with one another with small radii.



  15 and 16 show a so-called Trigon insert, the body 88 of which deviates somewhat from the triangular shape. It has a spherical recess 90 which extends all the way around the insert and which, as before, has an outer region 92 along the cutting edges and an abruptly rising inner region 94, the latter delimiting the central central region 96.



  Since the individual sides of the insert according to FIGS. 15 and 16 are relatively short, it is possible to form the outer region 92 of the groove, the center of which lies on a perpendicular which is established on the center of the surface of the insert that belongs to it.



  All of the above-described inserts are of the two-sided, reversible type. The cutting inserts are suitable for reversal because each surface has a central area which we sentlichen, which can be kept large, since the radii of the balls and cylinders, according to which the outer areas of the recesses are shaped, are relatively large. Since these radii are relatively large, the associated grooves are relatively flat and the abrupt rise which forms the inner region of the recess determines a substantial distance from the center of the associated surface, whereby a central region of substantial size is formed.

    The use of a relatively large radius for the balls and cylinders, which determine the outer area of the spherical recess, also keeps the angle between the outer area of the groove and the outer wall of the insert (the clearance angle) at a relatively small value. In the embodiment according to FIGS. 4 to 16, this angle is approximately 10. The angle of the abrupt rise in relation to the outer area of the recess is approximately 65 to 80. For cutting inserts of Figures 4-16, the lateral extent of the outer region of the recess is about 1mm to 2.54mm (0.040 to about 0.100 inches).

    The lateral extent of the inner region is correspondingly shorter, so that, as already mentioned, a central area is formed with a substantial area, which serves as a load-bearing support surface on the flat washer or anvil washer.



  The invention can also be applied to single-sided cutting inserts that are not intended to be carried by a flat washer. Such cutting inserts are shown in Figs. These inserts are built according to the same principles as those according to FIGS. 4 to 16, with the exception that the radii of the balls and cylinders, which determine the outer region of the recess, are chosen so that the resulting inner area is too small to to form a reliable support surface for the cutting insert. These cutting inserts have cutting edges only on one of their two sides.

   It goes without saying that correspondingly shaped washers could be provided for cutting inserts of this type, so that the cutting inserts can be designed on two sides, in particular if a relatively light cut is to be made. The insert according to FIGS. 17 and 18 has a recess 102 with a spherical outer area 104 and an abruptly rising inner area 106. The outer region 104 closes an angle (free angle) of 65 with the outer surface 108 (free surface) of the insert piece up to 80o.

   The middle area 110 is too small to provide a secure support surface, so the insert is designed on one side, the flat side: rests on a flat support disk.



  19 and 20 show a one-sided triangular cutting insert 112 with groove 114. The outer region 116 of the groove is cylindrical, the cylinder surfaces merging into one another at the corners with a narrow radius. The outer region 116 of the groove forms a clearance angle of approximately 20 to 30.1 with the circumferential surface 118 (free surface 118). The inner region 120 is inclined at approximately 110o compared to the outer region, so that, as in the embodiment according to FIGS. 17 and 18, a central area of a relatively small area is created, so that the insert is formed on one side.



  21 and 22 show a rhombic one-sided cutting insert 122 with an outer surface (free surface 124 and recess 126). The recess 126 has an outer region 128 which forms a clearance angle of 65 to 80 ° with the clearance surface 124. The abruptly rising inner region 130 forms an angle of approximately <B> 1250 </B> with the outer region, so that a relatively small central area 132 results.



  23 and 24 show a one-sided cutting insert in trigon formation 134. The outer Be rich 138 of the recess 136 is determined similarly to Fig. 15 and 16 by a single ball. The region 138 forms an angle of 20 to 300 with the free surface 140. The inner region 142 rises from the bottom of the recess at an angle of approximately 115 relative to the outer region 138 and defines a small central area 134 .



  25 and 26 show a circular insert 150 with an outer peripheral wall 152 and a recess 154 with an outer region 156, which represents part of a single sphere, and an abruptly rising inner region 158 which defines a central area 160 . According to FIGS. 25 and 27, the radius of the curl is large and the central area is also large, so that the insert is designed on two sides.



  The cutting insert 162 according to FIGS. 27 and 28 is also formed on one side, since the radius. of the sphere, which defines the outer area 166 of the recess 164, is small and the abruptly rising inner area 168 of the recess defines only a small central area 170.



       With regard to the designation small or large of the curve radii of the outer areas of the recesses of the insert pieces, the following should be noted. In the case of a square cutting insert with cutting edges on its upper side and on its underside with an edge length of approximately 13 mm, a curve radius for the outer region of approximately 40 mm (1.5 inches) as large. A second insert of the same size with cutting edges only on one side, on the other hand, may only have a curve radius of 16 to 17 (5/8 to 11/16 inches).

      A three-sided cutting insert, the three sides of which are tangent to an inscribed circle of 13 mm (1/2 inch), may have a curve radius of approximately 60 mm (2 1/4 inches) as the large curve radius for the outer cylindrical area of the recess, whereas a curve radius from 16 mm to 25 mm (5/8 to 1 inch) is a small curve radius. These games are only used for illustration purposes and the application of the invention is not limited to these.



  An advantage achieved with the invention is that the tendency of the cutting insert to lift chips of a certain length from the workpiece is largely reduced.



  The lifted chips are also slightly curved in cross-section, so that they break off more easily, at least with certain materials, if they are bent at the inner region of the recess of the insert, this breaking off is more likely than with more or less rectangular chips like them occur with conventional cutting inserts. The curvilinear cross-section of the chips results from the fact that the recess is concave.



  The cutting inserts according to the invention can be produced with tight tolerances according to conventional methods, whereby they are easily adjustable, reversible and interchangeable without the accuracy of the cutting work being impaired as a result. During manufacture, the cutting inserts are treated with an abrasive bath, for example, in order to give each cutting edge a uniform contour with a radius of approximately 0.001 inch.



  It should be noted that in any case, except in the case of circular cutting inserts, the abrupt rise forming the inner region of the recess runs arcuately in the direction of the length of the region of the recess to which the rear wall belongs. This curve shape of the abruptly rising rear wall serves to control or guide the chip and also causes the recess to both expand and deepen from the corners to the central area.



  This is not the case with the circular insert, but it is emphasized that the circular insert has both a positive main rake angle and a positive secondary rake angle when it is inclined in two directions with respect to the workpiece.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Schneideinsatz für spanabhebende Werkzeugmaschi nen, mit positivem Spanwinkel, zum Einsetzen in Halter für Einsätze mit negativen Spanwinkeln, bestehend aus einem Körper aus hartem Material mit zueinander pa rallelen Ober- und Unterseiten und zu diesen senkrecht stehenden Umfangsflächen, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite oder die Oberseite und die Unter seite längs der gesamten Länge wenigstens einer Schneid kante eine Ausnehmung hat, PATENT CLAIM Cutting insert for metal-cutting machine tools, with positive rake angle, for insertion in holders for inserts with negative rake angles, consisting of a body made of hard material with top and bottom sides parallel to each other and peripheral surfaces perpendicular to them, characterized in that the top or the upper side and the lower side have a recess along the entire length of at least one cutting edge, die sich im Querschnitt gesehen von der Schneidkante gegen das Zentrum der Oberseite bzw. Unterseite erstreckt, wobei die Au,s nehmung einen äusseren Bereich hat, welcher mit der Freifläche einen Winkel von weniger als 90o bildet, und die eine innere Region in Form eines abrupten Anstieges hat, der vom tiefsten Bereich der Ausnehmung auf die Höhe der Oberseite bzw. Unterseite ansteigt, wobei die Verschneidungslinie zwischen dieser inneren Region und der Oberseite bzw. Unterseite einen zentralen Bereich der Oberseite bzw. which, seen in cross section, extends from the cutting edge towards the center of the top or bottom, the recess having an outer area which forms an angle of less than 90o with the flank, and which is an inner region in the form of an abrupt one Which rises from the deepest area of the recess to the level of the top or bottom, the intersection line between this inner region and the top or bottom a central area of the top or bottom. Unterseite begrenzt, wobei die äussere Region der Ausnehmung im Querschnitt gesehen gegenüber der Oberseite bzw. Unterseite konkav ist, derart, dass bei Einsatz des Schneideinsatzes in einem Halter für Einsätze mit negativen Spanwinkeln und bei Neigung des Einsatzes gegenüber dem Werkstück in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen der Schneidein satz gegenüber jeder der beiden Richtungen einen posi tiven Spanwinkel aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1. Schneideinsatz nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Bereich der Aus- nehmung leicht gekrümmt ist. 2. The bottom side is limited, the outer region of the recess being concave when viewed in cross section compared to the top side or bottom side, such that when the cutting insert is used in a holder for inserts with negative rake angles and when the insert is inclined towards the workpiece in two mutually perpendicular directions Cutting insert has a positive rake angle in relation to each of the two directions. SUBClaims 1. Cutting insert according to claim, characterized in that the outer area of the recess is slightly curved. 2. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die äussere Region der Aus- nehmung einen Teil einer Zylinderfläche bildet. 3. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die äussere Region der Aus- nehmung einen Teil einer Kugelfläche bildet. 4. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass er in Draufsicht polygonal ist und wenigstens zwei Symmetrieebenen hat, die einen Winkel zwischen sich einschliessen und durch das Zen trum des Schneideinsatzes gehen. 5. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that the outer region of the recess forms part of a cylindrical surface. 3. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that the outer region of the recess forms part of a spherical surface. 4. Cutting insert according to the dependent claim 1, characterized in that it is polygonal in plan view and has at least two planes of symmetry that enclose an angle between them and go through the center of the cutting insert. 5. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass sowohl die Oberseite als auch die Unterseite wenigstens eine Auskehlung längs wenigstens einer Schneidkante und einen von diesen be grenzten mittleren Bereich hat. 6. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass nur die Oberseite die genannte Auskehlung längs der Schneidkanten hat, während die Unterseite flach ist. 7. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass er in Draufsicht kreisförmig ist. 8. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der höchstliegende Punkt der von der Verschneidungslinie zwischen der äusseren Re gion der Ausnehmung finit der Umfangsfläche gebildeten Schneidkante in der Ebene der zugehörigen Oberseite bzw. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that both the upper side and the lower side have at least one groove along at least one cutting edge and a central area delimited by these. 6. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that only the top side has said groove along the cutting edges, while the bottom side is flat. 7. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that it is circular in plan view. 8. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that the highest point of the cutting edge formed by the intersection line between the outer region of the recess finitely of the circumferential surface is in the plane of the associated upper side or Unterseite liegt. 9. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Umfangsfläche (Freifläche) und dem äusseren Bereich der Ausnehmung etwa 65 bis 80 beträgt. 10. Schneideinsatz nach den Unteransprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen dem inneren und dem äusseren Bereich der Ausnehmung 100 bis 120 beträgt. 11. Schneideinsatz nach den Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung sich von den Ecken zum mittleren Bereich hin vertieft und erweitert. 12. Schneideinsatz nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die abrupt ansteigende innere Region der Ausnehmung konkav ist. 13. Underside lies. 9. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that the angle between the circumferential surface (free surface) and the outer region of the recess is approximately 65 to 80. 10. Cutting insert according to the dependent claims 1 and 9, characterized in that the angle between the inner and the outer area of the recess is 100 to 120. 11. Cutting insert according to the dependent claims 1 and 4, characterized in that the recess deepens and widens from the corners to the central area. 12. Cutting insert according to dependent claim 1, characterized in that the abruptly rising inner region of the recess is concave. 13. Schneideinsatz nach den Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der abrupt ansteigende innere Bereich der Ausnehmung so gebogen ist, dass er konkav in einer Richtung aufwärts vom Zentrum des Schneideinsatzes ist. Cutting insert according to dependent claims 1 and 4, characterized in that the abruptly rising inner region of the recess is bent so that it is concave in a direction upwards from the center of the cutting insert.
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