CH657076A5

CH657076A5 - Dreieckfoermige wendeschneidplatte fuer drehwerkzeuge.

Info

Publication number: CH657076A5
Application number: CH4611/82A
Authority: CH
Inventors: Otto Eckle
Original assignee: Komet Stahlhalter Werkzeug
Priority date: 1981-08-27
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1986-08-15
Also published as: NL190439C; DE8125049U1; IT1190918B; IT8222391A1; US4486127A; GB2104421A; NL190439B; NL8202870A; BE893749A; ATA257082A; IT8222391A0; FR2511905B1; SE8204211D0; AT388524B; FR2511905A1; JPS5840203A; GB2104421B; SE8204211L; SE450096B

Description

Die Erfindung betrifft eine dreieckförmige Wendeschneidplatte für Drehwerkzeuge, insbesondere für die Feinbearbeitung, bei der eine Hauptschneide mit der angrenzenden Nebenschneide einen spitzen Winkel einschliesst, am Übergang beider Schneiden ein Radius vorgesehen ist und die Seitenlänge aller drei Seiten gleich gross ist.

Bei dreieckförmigen Wendeschneidplatten dieser Art bildet jeweils ein Teil einer Kante der Wendeschneidplatte eine Hauptschneide. Diese verläuft beim Feindrehen in der Regel radial zu dem Werkstück. Der an der Ecke der im Einsatz befindlichen Hauptschneide angrenzende Teil der benachbarten Kante bildet dann jeweils eine Nebenschneide, während der restliche Teil dieser benachbarten Kante auch wieder eine Hauptschneide ist, die sich jedoch nicht im Einsatz befindet. Erst wenn eine Hauptschneide abgenützt ist, wird die Wendeschneidplatte von ihrem Halter gelöst, um 120° gedreht und dann wieder in die für sie vorgesehene Aussparung des Halters eingesetzt, so dass nunmehr ein Teil einer weiteren Kante des Dreiecks die Hauptschneide bildet. Bei bekannten Wendeschneidplatten dieser Art ist am Übergang von der Hauptschneide in die Nebenschneide jeweils ein Radius von etwa 0,4 bis 0,8 mm vorgesehen. Der Mittelpunkt dieses Radius hat von der Hauptschneide und der Nebenschneide je einen Abstand, der dem Radius selbst entspricht, so dass der Radius stetig in die Hauptschneide und die Nebenschneide übergeht. Ein derartiger kleiner Radius am Übergang von der Hauptschneide in die Nebenschneide hat den Nachteil, dass man beim Feindrehen nur einen begrenzten Vorschub fahren kann, weil sonst die bearbeitete Oberfläche feine Rillen aufweist, die vielfach unerwünscht sind. Durch den geringen Vorschub ergeben sich längere Bearbeitungszeiten und damit auch höhere Bearbeitungskosten. Ausserdem ist die Schneidspitze mit einem verhältnismässig kleinen Abrundungsradius hochempfindlich.

Bei Wendeschneidplatten mit Spanleitstufen kommt noch als weiterer Nachteil hinzu, dass der an die jeweils bearbeitete Oberfläche angrenzende Übergang zwischen der Spanleitstufe und der Oberseite der Wendeplatte in einem grösseren Abstand von der Werkstückoberfläche angeordnet ist. Hierdurch können Späne zwischen dem Werkstück und der Schneidplatte hindurchtreten, was zu einer Beschädigung der bearbeiteten Oberfläche führen kann. Ausserdem wird der Span, da die Spanleitstufe im Bereich der Schneidspitze nicht vollständig ausgebildet ist, vielfach nicht gebrochen und es bilden sich ungünstige langgezogene Späne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dreieckförmige Wendeschneidplatte für Drehwerkzeuge, insbesondere für die Feinbearbeitung, der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der ohne Verschlechterung der bearbeiteten Werkstückoberfläche wesentlich grössere Vorschübe und damit kürzere Fertigungszeiten erreichbar sind, gleichzeitig auch die Standzeit der Schneiden und ihre Empfindlichkeit gegen Bruch an der Spitze verringert wird und ferner bei Schneidplatten mit Spanleitstufen ein einwandfreies Brechen des Spanes ohne die Gefahr eines Hindurchtretens des Spanes zwischen der Werkstückoberfläche und der Schneidplatte erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Radius 0,15 bis 0,3 mal so gross ist wie die Seitenlänge der Wendeschneidplatte und der Mittelpunkt dieses Radius von der Hauptschneide in einem Abstand zum Zentrum der Wendeschneidplatte hin versetzt angeordnet ist, der 0 bis 0,3 mal dem Radius entspricht.

Gegenüber bekannten dreieckförmigen Wendeschneidplatten ist also der am Übergang von der Hauptschneide in die Nebenschneide vorgesehene Radius verhältnismässig gross. Während dieser Radius stetig, d.h. tangential in die Nebenschneide übergeht, ist am Übergang zwischen Radius und Hauptschneide ein Spitzenwinkel von 90° oder etwas mehr vorhanden. Dieser verhältnismässig grosse Spitzenwinkel macht die Schneidplatte sehr stabil und bruchunempfindlich an ihrer Spitze. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass man mit der neuen Wendeschneidplatte bei gleicher Oberflächengüte mit mehrfach höheren Vorschüben fahren kann, so dass sich kürzere Bearbeitungszeiten und damit auch geringere Bearbeitungskosten ergeben. Weiterhin wurde überraschenderweise festgestellt, dass durch die erfin-dungsgemäss vorgesehenen, verhältnismässig einfachen Merkmale sich weitgehende Vibrationsfreiheit erreichen lässt. Auch die Standzeit der Schneiden ist höher als bei den vorbekannten Wendeschneidplatten. Hinzu kommt, dass bei Schneidplatten mit Spanleitstufen sich eine günstigere Spanform und Spanabfuhr erreichen lässt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Übergang von der Spanleitstufe in die Oberseite der Wendeschneidplatte durch den grossen Abrundungsradius verhältnismässig dicht an die Werkstückoberfläche herangerückt ist. Hierdurch ist die Spanleitstufe auch im Bereich der Schneidspitze optimal ausgebildet und es wird damit die gewünschte Krümmung des Spanes und das Brechen des Spanes erreicht. Auch wird verhindert, dass Späne zwischen der Werkstückoberfläche und der Nebenschneide hindurchtreten können, was insbesondere bei der Bearbeitung von Bohrungen von Wichtigkeit ist. Durch die grössere Standzeit der Schneide ist es auch möglich, grössere Bohrungslängen bei gleichbleibendem oder nahezu gleichbleibendem Bohrungsdurchmesser herzustellen, was insbesondere bei grossen Bohrungsdurchmessern und langen Bohrungslängen problematisch ist, da sich durch den beim Feindrehen langen Kontaktweg zwischen Schneide und Werkstück diese während der Bearbeitung einer Einzelbohrung bereits so stark abnützt, dass sich am Anfang und am Ende der Bohrung unterschiedliche Bohrungsdurchmesser ergeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

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Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Wendeschneidplatte,

Figur 2 eine Seitenansicht derselben in Richtung II—II der Figur 1,

Figur 3 und 4 zwei weitere Ausführungsbeispiele der Ausgestaltung der Wendeschneidplatte an ihrer Ecke,

Figur 5 die Schneidecke einer herkömmlichen Wendeschneidplatte im Einsatz.

Die Wendeschneidplatte 1 weist im Grundriss im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreieckes mit gleich grossen Seitenlängen L auf. Ausgehend von jeweils einer Ecke 2 der Schneidplatte ist jeweils eine Hauptschneide 3, 3a, 3b vorgesehen. Von diesen drei Hauptschneiden 3, 3a, 3b ist jedoch immer nur eine Schneide im Einsatz. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies die Hauptschneide 3, die radial zu dem zu bearbeitenden Werkstück W angeordnet ist. Der an die jeweilige im Einsatz befindliche Ecke 2 der Hauptschneide 3 angrenzende Teil 4a der benachbarten Hauptschneide 3 wirkt dabei wie eine Nebenschneide. Dementsprechend sind auch Nebenschneiden 4 und 4b an den übrigen Kanten der Wendeschneidplatte 1 vorhanden. Am Übergang von den Hauptschneiden 3, 3a, 3b in die Nebenschneiden 4a, 4b, 4 ist jeweils ein Radius R vorgesehen. Dieser Radius R ist dabei 0,15 bis 0,3 mal so gross wie die Seitenlänge L der Wendeschneidplatte 1. Der Mittelpunkt M dieses Radius ist dabei in einem Abstand a von der zugehörigen Hauptschneide 3 angeordnet. Dieser Abstand ist 0 bis 0,3 mal so gross wie der Radius selbst. Der Mittelpunkt M des Radius ist weiterhin so angeordnet, dass der Radius tangential in die jeweils angrenzende Nebenschneide übergeht.

Vorteilhaft ist der Radius R etwa 0,2 mal so gross wie die Seitenlänge L der Wendeschneidplatte 1. Als günstiger Abstand des Mittelpunktes M des Radius von der Hauptschneide 3 wurde ein Abstand a ermittelt, der 0,2 bis 0,25 mal so gross ist wie der Radius R. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Seitenlänge der Wendeschneidplatte L 9,12 mm, der Radius R ist 2 mm und der Abstand a 0,4 mm gross.

Die neuartige Ausgestaltung des Überganges zwischen Hauptschneide und Nebenschneide mit einem verhältnismässig grossen Radius R erweist sich als besonders vorteilhaft bei Wendeschneidplatten, die angrenzend an die Hauptschneiden 3, 3a, 3b je eine Spanleitstufe 5 aufweisen. Diese Spanleitstufe erstreckt sich jeweils von einer Ecke 2 bis in die Nähe der Spanleitstufe der angrenzenden Hauptschneide, sie geht jedoch nicht in die Spanleitstufe der angrenzenden Hauptschneide über. Das Profil der Spanleitstufen 5 ist aus Figur 2 zu entnehmen, wo man erkennen kann, dass die Spanleitstufe 5 mit einem Radius r in die Oberseite la der Wendeplatte übergeht. Durch diesen Radius r soll in bekannter Weise eine Krümmung der Späne bzw. ein Brechen der Späne erreicht werden.

Der mit der erfindungsgemässen Wendeschneidplatte erreichbare technische Fortschritt soll nun durch Vergleich der Figuren 5 und 1 näher erläutert werden. In Figur 1 ist die Eckenausgestaltung einer herkömmlichen dreieckförmigen Wendeschneidplatte dargestellt, bei der die wirksame Hauptschneide 13 mit einem verhältnismässig kleinen Radius R1 in die Nebenschneide 14 übergeht. Auch diese Schneidplatte weist eine Spanleitstufe 15 auf. Durch den Vorschub hinter-lässt die bekannte Wendeschneidplatte 11 in der bearbeiteten Werkstückoberfläche Rillen, deren Profil dem Radius R1 entspricht. Wenn die Erhebungen zwischen den Rillen zur Erzielung einer bestimmten maximalen Oberflächenrauhigkeit eine bestimmte Höhe nicht überschreiten dürfen, so muss man mit einem geringen Vorschub fahren. Weiterhin ist erkennbar (Fig. 2), dass der Punkt B, an welchem der Radius r der Spanleitstufe 5 in die Oberseite der Wendeschneidplatte 11 übergeht, in einem verhältnismässig grossen Ab-5 stand bl von der bearbeiteten Werkstückoberfläche entfernt angeordnet ist.. Hierdurch können Späne im Bereich der Spanleitstufe 15 zwischen der Nebenschneide 14 und der Werkstückoberfläche hindurchtreten. Ausserdem ist gerade im Bereich der Schneidecke 12 die Spanleitstufe 15 nicht io vollständig ausgebildet, denn es fehlt im unmittelbaren An-schluss an die Schneidecke 12 der Radius r.

Bei der erfindungsgemässen Wendeschneidplatte 1 hingegen, kann bei gleicher Oberflächenrauheit, d.h. bei gleicher Höhe der zwischen den einzelnen Rillen verbliebenen Erhe-15 bungen der Vorschub etwa 3 bis 4 mal so gross sein, wie bei der vorbekannten Wendeschneidplatte 11. Der grössere Vorschub ist in Figur 1 durch den grösseren Abstand der zwischen denVertiefungen vorhandenen Erhebungen E erkennbar. Gleichzeitig erkennt man aber auch, dass die Höhe der 20 Erhebungen E die gleiche ist wie in Figur 5. Weiterhin ist aus Figur 1 zu entnehmen, dass der Punkt, an dem die Spanleitstufe 5 in die Oberseite la im Bereich der Nebenschneide 4a übergeht, wesentlich dichter an der bearbeiteten Oberfläche mit einem sehr geringen Abstand b liegt. Hierdurch können 25 im Bereich der Spanleitstufe 5 keine Späne zwischen der Nebenschneide 4a und der bearbeiteten Werkstückoberfläche hindurchtreten. Weiterhin erkennt man aber auch, dass die Spanleitstufe 5 auch im Bereich der Schneidecke 2 vollständig ausgebildet ist, d.h. dass im Anschluss an die Schneidek-30 ke 2 auch der die Späne krümmende und brechende Radius r vorhanden ist. Hierdurch kann die Spanleitstufe gerade in dem bei der Feinbearbeitung wichtigen Bereich der Schneidecke ihre volle Wirkung entfalten. Ausserdem erkennt man anhand der Figur 1, dass zwischen der Hauptschneide 3 und 35 der Tangente T an den Radius R im Bereich der Schneidecke 2 ein verhältnismässig grosser Winkel ß von mehr als 90° vorhanden ist. Hierdurch wird die Schneidecke sehr stabil und bruchunempfindlich. Es ist demzufolge auch mit einer längeren Standzeit der Schneide zu rechnen. Durch die ver-40 hältnismässig stabile Ausgestaltung der Schneidecke 2 nützt sich diese weniger stark ab. In Kombination mit dem höheren zulässigen Vorschub können nun sehr viel grössere Bohrungslängen mit gleichbleibendem oder nahezu gleichbleibendem Bohrungsdurchmesser hergestellt werden. 45 Anhand der Figuren 3 und 4 soll gezeigt werden, dass es auch möglich ist, den Abstand a des Mittelpunktes M des Radius R zu variieren. Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand al kleiner als bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Bei dem in Figur 4 so dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand gleich Null, d.h. der Mittelpunkt M des Radius R liegt direkt auf der Hauptschneide 3. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Abstand a grösser zu wählen, als es in Figur 1 dargestellt ist. Wie jedoch bereits oben erwähnt wurde, hat sich ein Ab-55 stand von 0,2 bis 0,25 mal dem Radius R als günstig erwiesen, da dann der Winkel ß relativ gross ist und der Vorschubdruck sowie der Rückdruck ebenfalls in einem günstigen Bereich sind. Ausserdem lässt sich hiermit auch gegenüber den in Figur 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispie-60 len die geringste Oberflächenrauhigkeit erreichen. Erwähnt sei noch, dass in der Zeichnung die Vorschubrichtung mit V bezeichnet worden ist.

Die erfindungsgemässe Ausgestaltung könnte in analoger Anwendung auch bei anderen Wendeschneidplatten An-65 wendung finden, bei denen die Hauptschneide in die Nebenschneide in einem spitzen Winkel übergeht. Gedacht ist hier an Wendeschneidplatten, die den Grundriss eines Parallelogramms oder einer Raute aufweisen.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

657 076 PATENTANSPRÜCHE

1. Dreieckförmige Wendeschneidplatte für Drehwerkzeuge, insbesondere für die Feinbearbeitung, bei der eine Hauptschneide mit der angrenzenden Nebenschneide einen spitzen Winkel einschliesst, am Übergang beider Schneiden ein Radius vorgesehen ist und die Seitenlänge aller drei Seiten gleich gross ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) 0,15 bis 0,3 mal so gross ist wie die Seitenlänge (L) der Wendeschneidplatte (1) und der Mittelpunkt (M) dieses Radius (R) von der Hauptschneide (3,3a, 3b) in einem Abstand (a, al) zum Zentrum der Wendeschneidplatte (1) hin versetzt angeordnet ist, der 0 bis 0,3 mal dem Radius (R) entspricht.

2. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) etwa 0,2 mal so gross ist wie die Seitenlänge (L).

3. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) des Mittelpunktes (M) des Radius (R) von der Hauptschneide (3) 0,2 bis 0,25 mal so gross ist wie der Radius (R).

4. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeschneidplatte (1) angrenzend an die Hauptschneiden (3,3a, 3b) je eine Spanleitstufe (5) aufweist, die sich von einer Ecke (2) bis in die Nähe der Spanleitstufe (5) der angrenzenden Hauptschneide erstreckt.