CN117900561A - 切削嵌件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切削嵌件，所述切削嵌件用于形成切屑地加工工件、特别是用于粗加工，所述切削嵌件的至少一侧的覆盖面形成切屑面，并且所述切削嵌件的环绕的侧面形成自由面，所述切屑面在平行于切削刃延伸的切屑成形槽中具有至少一个突出的纵向肋形的切屑成形元件，所述纵向肋形的切屑成形元件具有肋脊，所述纵向肋形的切屑成形元件朝所述切削刃的方向在俯视图中观察楔形地且设有倒圆的尖端地渐收。为了减少切削力提出：在所述纵向肋形的切屑成形元件的两侧设置有滑坡，所述滑坡在纵横截面中观察楔形地在所述切屑面上渐收并且所述滑坡具有上面的顶面，所述顶面在横截面视图中观察线性地构造并且所述顶面在所述肋脊之下的高度中延伸。

Description

切削嵌件

技术领域

本发明涉及一种切削嵌件，所述切削嵌件用于形成切屑地加工工件、特别是用于粗加工，所述切削嵌件的至少一侧的覆盖面形成切屑面，并且所述切削嵌件的环绕的侧面形成自由面，所述切屑面在平行于切削刃延伸的切屑成形槽中具有至少一个突出的纵向肋形的切屑成形元件，所述纵向肋形的切屑成形元件具有肋脊，所述纵向肋形的切屑成形元件朝所述切削刃的方向在俯视图中观察楔形地且设有倒圆的尖端地渐收。

背景技术

在DE2810824A1中在能一侧使用的切削嵌件中提出：在上侧的中心中设置有突起，所述突起构造为多角形并且对应于切削嵌件的基本形状。然而，特别是向切削的中心的构造为多角形的所述突起的角可以此外环形地构造。此外，也已知这样的切削元件，在所述切削元件中，中央的断屑器构造为断屑槽，切屑成形突起延伸直至切削角区域中。这个实施方式的缺点在于，在切削时形成提高的压力，所述压力导致提早的切削嵌件磨损。同样地，能实现的切削质量是不理想的。因此，取代在角区域中的突出的断屑器阶梯部，在断屑器阶梯部之前设置有截球体或类似物，并且这些形状部分地直至平截圆锥体或平截头棱锥体地变化。

为了也在强烈不同的进给或者说切削深度以及切削速度时确保补偿的良好的切屑形成特性，在EP0278083A1中提出：在切屑面上垂直于切削刃连接到倒棱上的区域中设置有多于30°的切削角，所述切削角随着与倒棱的距离的增加变得较小并且在切削体的处于切削角区域之间的切屑面区域中从切屑面突出地设置有沿排屑方向延伸的且以侧向距离并排设置的切削肋，具有碰撞斜面的其他突起在所述切削肋之间起作用。三个并排设置的毛刺突起处于所述角区域中，所述毛刺突起的两个外部的毛刺突起以其毛刺纵轴线平行于与所述毛刺突起相邻的切削肋地延伸。

EP0143758示出延伸的肋，所述肋在横截面中是梯形的并且平行于切削刃地延伸。这些肋由凹腔中断。

在DE4136417中在一种多角形的切削嵌件中提出：突出的断屑器朝向切削刃区域以至少一个纵向肋、优选两个纵向肋的形式渐收，所述两个纵向肋相对于切削角角度平分线对称地设置并且其纵轴线在断屑器的区域中具有共同交点。

在EP0611334B1中在一种文首提及类型的多角形的切削嵌件中提出：所述断屑器以至少一个在楔形的排屑区域中设置的纵向肋的形式渐收，所述纵向肋具有在纵横截面中和在与此垂直的横截面中无棱边的凸形，所述纵向肋(在与纵向肋的纵轴线垂直的横截面中观察)朝向包围所述纵向肋的切屑面或分屑沟在比在其上面的区域中大的半径下渐收并且在其面对切削角的端部上楔形地构造并且从俯视图观察在≤20°的楔角下渐收。

最后在DE4422312A1中提出一种文首提及类型的切削嵌件，在该切削嵌件中，突出的切屑成形元件沿其纵轴线的方向在面对切削刃的上升面的区域中连续地朝较远离切削刃的区域具有增加的宽度，所述上升面包括基本上平的侧面，所述侧面不仅朝向切削刃而且向上在锐角下相向聚拢，上棱边连续地倒圆。背离切削刃的面是至少部分地邻接到上升面上的平面，该平面构造为下降的侧面。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种切削嵌件，所述切削嵌件基于其布置结构和突出的切屑成形元件的构造在切削加工时触发降低的切削力并且使分开的切屑以减少的摩擦排出。

该任务通过一种按照权利要求1所述的切削嵌件解决。本发明在于，在所述纵向肋形的切屑成形元件的两侧设置有滑坡，所述滑坡在纵横截面中观察楔形地在所述切屑面上渐收并且所述滑坡具有上面的顶面，所述顶面在横截面视图中线性地构造并且所述顶面在所述肋脊之下的高度中延伸。

突出于在两侧存在的滑坡的纵向肋提供切削变形，而滑坡用作用于具有明显较小的摩擦面的切屑的支撑面。这样的几何设计方案特别是适用于粗加工、即具有高进给和大切削深度的加工、特别是适用于对易碎钢以及可延展材料的切削加工。可应用的进给在切削深度中处于1.5mm至9mm之间(分别按照模具大小)。

已知的是：张紧断裂基于：排出的切屑在其横截面中变形直至断裂伸长。切屑断裂不仅可以经由切削断面而且可以经由初始曲率影响，所述初始曲率通过切削嵌件的切屑成形元件提供给所述切屑。此外已知的是：切屑断裂在切屑厚度提高时改善，然而切屑厚度基本上通过要加工的材料和其他加工条件预给定。提供尽可能小的初始曲率半径以有利于切屑断裂通常相反于与此相关联的切削加工力的缺点和切削嵌件的与此相关联的增加的负载。为此出现动态力，所述动态力可能导致直至在切削过程中不仅在频率方面而且在幅值方面的不允许的振荡。

相反，切屑的初始曲率半径也不能任意大地选择，因为然后为了断裂必须将切屑进一步弯曲。通过按照现有技术已知的纵向肋，将加固的加强筋成形到切削断面中，并且更确切地说是在切削刃的附近，在那里切屑能非常良好地塑性地变形。通过纵向肋形的切屑成形元件与切削刃的距离或通过所设置的倒棱同时将切削刃上的磨损作用保持得最小。按照本发明的附加地存在的滑坡减少在排屑时切屑的否则形成的较高摩擦，而不会影响通过加强筋形成而获得的切屑引导，所述斜坡的上面的顶面处于纵向肋形的切屑成形元件的肋脊之下。极为有效地阻止切屑的侧向偏离。

纵向肋形的切屑成形元件以及滑坡导致切屑弯曲直至通过断屑器折断，所述折断按照本发明的一种扩展方案通过中间的突出的切屑面平顶或通过肋脊朝远离切削刃的区域的强烈升高的轮廓造成。

本发明的扩展方案在从属权利要求中描述。

优选地，所述滑坡和所述纵向肋形的切屑成形元件彼此平行地设置，中心纵轴线与切削刃形成80°±10°的角度。所述滑坡优选相对于纵向肋或肋脊镜像对称地设置，所述肋脊与所述顶面的平行延伸的纵向中心线的距离为0.4mm至15mm、优选0.5mm。

所述纵向肋形的切屑成形元件的从所述切屑面、具体来说从切屑成形槽测量的高度在所述纵向肋形的切屑成形元件的最高的突起上为0.3mm，所述顶面与所述切屑面或切屑成形槽的距离为所述纵向肋形的切屑成形元件的高度的1/3至2/3。所述顶面的宽度优选为0.4mm至2.5mm。所述纵向肋形的切屑成形元件与所述切削角的距离为至少2.5mm。分别按照切削嵌件大小和切削条件，在切削刃上可以设置有由纵向肋形的切屑成形元件和两侧的滑坡构成的所提及的三部分(Tripel)中的两个。

为了稳定切削刃并且也为了最小化切削刃磨损，在切屑面上以与切削刃邻接的方式设置有倒棱，切屑成形腔连接到所述倒棱上，在所述切屑成形腔之内设置有纵向肋形的切屑成形元件和滑坡。

按照本发明的另一种实施方式，所述滑坡朝较远离切削刃的区域渐缩、即“顶面”变得较窄。

优选地，所述肋脊沿其纵向方向观察凸地和/或凹地构造，分别仅凸的或仅凹的形状构造与肋脊到较远离切削刃的区域的首先凹的走向和成凸形的曲率的改变的组合同样处于本发明的范围中，肋脊的凸形同时可以用作断屑器。所述纵向肋形的切屑成形元件在垂直于纵轴线的横截面中这样构造，使得在所述肋脊的区域中的曲率半径处于0.25mm至1mm之间并且必要时弯曲构造的下降的侧向侧面形成50°至100°的角度。

优选地，突出于所述切削刃和所述切屑成形元件的中间的切屑面平顶不仅用作断屑器而且在能两侧使用的切削嵌件中用作在夹紧状态中的支承面。

在切削角的区域中，反之与滑坡在以纵向肋形式的切屑成形元件旁边的两侧式布置结构存在差别。所述切屑面平顶朝向所述切削角设有下降的侧面，相对于切削角角度平分线对称地，两个纵向肋形的切屑成形元件从所述侧面突出，在所述切屑成形元件旁边，分别只在背离切削角角度平分线的侧上设置有滑坡。该构造方案考虑：在切削角本身中、即在切削角平分线的区域中没有切屑排出。

按照本发明的另一种设计方案，所述滑坡在横截面中、即在垂直于纵轴线的横截面中基本上梯形地构造，所述两个棱边从顶面到下降的侧面倒圆并且具有0.25mm至最大1mm的半径。

所述纵向肋形的切屑成形元件在俯视图中观察朝切削刃在25°至40°之间的楔角下渐收。

附图说明

本发明的其他设计方案在附图中示出。附图中：

图1示出具有两侧的切屑面平顶的切削嵌件的侧视图；

图2示出在朝切屑面上的俯视图中的切屑面区段的部分视图；

图3示出具有凹的肋脊和滑坡的凹的顶面的横剖视图；

图4示出具有凸地构造的顶面和凸的肋脊走向的部分区域的横剖视图；

图5示出由顶面和肋脊的凸的和凹的走向构成的组合；

图6示出平行于切削刃的横剖视图，并且

图7示出在切削角的区域中的切屑面的部分视图。

具体实施方式

本发明原则上可以在三角形的或四角形的切削嵌件中实现，例如在类型CNMG120412的切削嵌件中实现，所述切削嵌件为了粗加工钢、例如42CrMo4在切削条件(a_p＝4.0mm和f＝0.4mm/U)中被加工。在本情况下，切削嵌件分别在两侧具有切屑面10，所述切屑面与环绕的侧面11一起形成切削刃12，在两侧上的中间的切屑面平顶13a、13b一方面用作断屑器并且另一方面用作用于被夹紧的切削嵌件的支承面。

如从图2和图3可看出的那样，切削嵌件具有倒棱14，切屑成形腔15跟随所述倒棱，纵向肋形的切屑成形元件16以及滑坡17、18在两侧设置在所述切屑成形腔之内。肋脊161和相应的纵向中心线181、182平行地延伸并且相对于切削刃的垂直线倾斜了20°。

在图6中在平行于切削刃的视图中示出分别选择的横截面形状，由此得出：滑坡17、18分别在横截面中具有线性构造的顶面182、172，反之纵向肋状的切屑成形元件16具有肋脊161，所述肋脊在半径R下弯曲。所述两个侧面162、163在明显较大的半径下拱曲地或平坦地构造，所述侧面形成50°至100°之间的角度。所述滑坡在其棱边174、175上倒圆，所述棱边在两侧界定顶面，角半径处于0.25mm与最大1mm之间。每个滑坡的两个棱边174、175也可以朝较远离切削刃的区域会聚地构造、即成顶面的渐缩形状地构造。

图3至图5示出肋脊和顶面的不同走向，肋脊161统一地在横剖视图中处于滑动斜面“之上”，所述滑动斜面通过纵向中心线171、181确定。切屑成形腔分别连接到倒棱上，切屑成形元件16以其肋脊161首先具有相对于顶面增长的距离，所述距离在滑坡或纵向肋形的切屑成形元件的远离切削刃的端部上又减少。

肋脊和滑动面可以凸地(图3)、凹地(图4)或以一定顺序凸和凹地(图5)构造。

在所谓的一侧的切削嵌件中选择由图5可看出的最后提到的实施方式，所述切削嵌件只具有切屑面和唯一一个支承面，该支承面是平坦的。当没有选择中间的切屑面平顶13a、13b时，滑动面以及纵向肋形的切屑成形元件的“凸的横截面端部”用作断屑器。

图7示出具有切削角角度平分线122的切削角121，相对于所述切削角角度平分线，在两侧设置有纵向肋形的切屑成形元件16和滑坡17或18。切屑面平顶13a具有朝角121指向的舌片131以及下降的侧面132，纵向肋形的切屑成形元件16或滑坡17、18从所述侧面突出。在从切屑面平顶13a到侧面132的棱边上，将排出的切屑折断。这个棱边如切屑面平顶13a那样分别处于切屑成形元件和滑坡之上。顶面的对应于线172、182的长度的宽度处于0.4mm至2.5mm之间。在纵向肋形的切屑元件的相应的足点上测量的最大宽度在0.5mm至1.5mm的范围内延伸。

Claims (10)

1.切削嵌件，所述切削嵌件用于对工件形成切屑地加工、特别是用于粗加工，所述切削嵌件的至少一侧的覆盖面形成切屑面(10)，并且所述切削嵌件的环绕的侧面形成自由面(11)，所述切屑面(10)在平行于切削刃(12)延伸的切屑成形槽(15)中具有至少一个突出的纵向肋形的切屑成形元件(16)，所述纵向肋形的切屑成形元件具有肋脊(161)，所述纵向肋形的切屑成形元件朝所述切削刃(12)的方向在俯视图中观察楔形地且设有倒圆的尖端地渐收，

其特征在于，

在所述纵向肋形的切屑成形元件(16)的两侧设置有滑坡(17、18)，所述滑坡在纵横截面中观察楔形地在所述切屑面(10)上渐收并且具有上面的顶面，所述顶面在横截面视图中观察线性(172、182)地构造并且所述顶面在所述肋脊(161)之下的高度中延伸。

2.按照权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于，所述肋脊(161)与所述顶面的平行延伸的纵向中心线的距离为0.4mm至15mm、优选0.5mm。

3.按照权利要求1或2所述的切削嵌件，其特征在于，所述纵向肋形的切屑成形元件(16)的从所述切屑面(10)测量的高度为至少0.3mm，并且所述顶面与所述切屑面(10)的距离为所述高度的1/3至2/3，和/或所述顶面的宽度为0.4mm至2.5mm。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的切削嵌件，其特征在于，所述纵向肋形的切屑成形元件(16)与切削角(121)的距离为至少2.5mm。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的切削嵌件，其特征在于，在所述切屑面(10)上，倒棱(14)邻接到所述切削刃上和/或设置有切屑成形腔(15)，所述纵向肋形的切屑成形元件(16)和所述滑坡(17、18)设置在所述切屑成形腔之内。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的切削嵌件，其特征在于，所述滑坡(17、18)朝较远离切削刃的区域渐缩。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的切削嵌件，其特征在于，所述肋脊(161)沿其纵向方向凸地和/或凹地构造并且在其与此垂直的横截面中具有0.25mm至1mm的曲率半径(R)以及下降的侧向侧面(162、163)，所述侧向侧面形成50°至100°的角度。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的切削嵌件，其特征在于中间的切屑面平顶，所述切屑面平顶突出于所述切削刃和所述切屑成形元件并且所述切屑面平顶用作断屑器并且在能两侧使用的切削嵌件中能用作支承面。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑面平顶(13a、13b)朝向所述切削角在朝所述切屑面(10)上的俯视图中观察具有下降的侧面(132)，相对于切削角角度平分线对称地，两个纵向肋形的切屑成形元件(16)从所述侧面突出，在所述切屑成形元件旁边，分别只在背离切削角角度平分线的那侧上设置有滑坡(17、18)。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的切削嵌件，其特征在于，所述滑坡(17、18)在横截面中、即在垂直于纵轴线的横截面中梯形地构造和/或所述纵向肋形的切屑成形元件(16)在俯视图中观察在25°至40°之间的楔角(α)下渐收。