DD140994A1

DD140994A1 - Wendeschneidplatte fuer eckfraeskoepfe

Info

Publication number: DD140994A1
Application number: DD21026678A
Authority: DD
Inventors: Hermann Reinhardt; Erhard Smejkal; Siegfried Keusch; Christian Schwanenberg
Original assignee: Hermann Reinhardt; Erhard Smejkal; Siegfried Keusch; Christian Schwanenberg
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1980-04-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte mit Verhältnismäßig langen Hauptschneiden für Eckfräsköpfe zur Metallbearbeitung, bei der die Hauptschneiden zwecks Unterteilung der Spanbreite zueinander versetzte Ausnehmungen aufweisen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Wendeschneidplatten mit verhältnismäßig langen, durch Ausnehmungen unterbrochenen Hauptschneiden die Form und die Anordnung der Ausnehmungen beziehungsweise der durch diese gebildeten Schneidstollen■sowie die an den einzelnen Teilschneiden wirksamen Schneidenwinkel neu zu gestalten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen 7, 8, 9 und 24, 25 an den Hauptschneiden A und B der Wendeschneidplatte rechteckige Form haben, die Schneidstollen 11, 12, 13 und 26, 27, 28 zur Spanfläche 5 der Wendeschneidplatte geneigt verlaufende zusätzliche Teilspanflächen .15, 16, 17 und 30, 31, 32 aufweisen und die Nebenschneiden 18, 19, 20 und 33, 34 der Schneidstollen 11, 12, 13 und 27, 28 geneigt zur Spanfläche 5 der Wendeschneidplatte verlaufende Freiflächen 21, 22, 23 und 35, 36 besitzen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte mit verhältnismäßig langen Hauptschneiden für Eckfräsköpfe zur Metallbearbeitung, bei der die Hauptschneiden zwecks Unterteilung der Spanbreite zueinander versetzte Ausnehmungen aufweisen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei mehrschneidigen werkzeugen für die spanende Metallbearbei^ tung, insbesondere bei Präswerkzeugen ist es bekannt, durch zueinander versetzte Unterbrechungen bzw. Ausnehmungen in den nacheinander zum Eingriff kommenden Hauptschneiden die Spanbreite zu unterteilen. Der Versatz der Ausnehmungen an den Hauptschneiden wird so gewählt, daß die Ausnehmungen der einen Hauptschneide von den Hauptschneidenteilen der folgenden, ebenfalls unterbrochenen Hauptschneide überdeckt werden. Um eine gleichmäßige Belastung der einzelnen Hauptschneiden zu gewährleisten, müssen die Hauptschneidenteile aller Hauptsohneiden annähernd die gleiche Schneidkantenlänge haben. Diese Unterteilung der Spanbreite hat die Wirkung, daß Sie bei großen Schnittiefen entsprechend lange Hauptschneide kräftemäßig und thermisch entlastet wird. Es werden dadurch Y/ärmeStauungen im Bereich der Schneidenecke zwischen Haupt- und üfebenschneide verhindert sowie die Möglichkeiten für das Heranbringen eines Kühlmittels an diesen thermisch gefahr-

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deten Bereich der Hauptschneide verbessert. Durch die Unter teilung der Spanbreite wird auch eine der Ursachen für Werkzeug- und Werkstückschwingungen beseitigt, -wodurch eine Verbesserung der Oberflächenqualität der Bearbeitungsfläche erzielt wird.

Eine quadratische Wendeschneidplatte der vorstehend bezeich neten Art mit vier unterbrochenen Hauptschneiden ist bereits in der BRD-OS 23 41 182 beschrieben worden. Jede der vier nacheinander einsetzbaren Hauptschneiden ist durch dreieckförmige Ausnehmungen so unterbrochen, daß an peeler Seitenkante eine in der Art einer Dreieckverzahnung gezahnte Hauptschneide gebildet ist. Die Verzahnungen der einzelnen Hauptschneiden sind zueinander um einen der Anzahl der vorgesehenen Schnittphasen entsprechenden Bruchteil ihrer Heilung zueinander versetzt angeordnet. Jede Hauptschneide ist durch ein besonderes Punktsystem bezogen auf den Grad ihres seitlichen Versatzes gekennzeichnet, wodurch das Einsetzen der aufeinander folgenden Haupt schneiden unter Berücksichtigung des entsprechenden Teilungsschrittes erleich tert wird. Die Wendeschneidplatten werden nach diesem Teilungssystem in den Fräserkörper eingesetzt und zwar so, daß die für die volle Spanbreite vorgesehenen Schnittphasen nacheinander ablaufen. Es ist möglich mit den dreieckförmig gezahnten Wendeschneidplatten in einem gewissen Umfange die Vorteile der Unterteilung der Spanbreite auszunutzen. Die Grenze der Ausnutzung der Wirtschaftlichkeit dieser Wendeschneidplatte ist durch die Dreieckform der Schneidenzähne gesetzt, aus denen 3ede Hauptschneide besteht, weil die Zahnspitzen großen Belastungen ausgesetzt sind, was bei hohen Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten zu einem erheblichen Verschleiß der Zahnspitzen führt. Besonders nachteilig ist auch die bei diesen Wendeschneidplatten vorgesehene Verzahnung der Nebenschneide, wodurch im Bereich der Schneidenecke, zwischen Haupt- und Nebenschneide eine sehr verschleißempfindliche Spitze gebildet wird.

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In dem BRD-GM 76 00 988 ist eine ähnliche Wendeschneidplatte der vorstehenden Art beschrieben, bei der jjedoch die Schneiden trapezförmig gezahnt sind. Die einzelnen Zähne und Ausnehmungen sind in übereinstimmender Trapezform ausgeführt, d.h. sowohl die Zähne als auch die trennenden Einkerbungen haben die gleiche Form. Diese trapezförmige Verzahnung der Haupt schneide soll die beim Zerspanungsvorgang auftretende -· Schneidenbelastung gegenüber der durchgehenden Schneidenform verringern und den Verschleißwiderstand erhöhen. Die angestrebten Vorteile treten jedoch nur ein, wenn die Wendeschneidplatte im Fräskopf unter einem axialen Spanwinkel /^= 0° eingesetzt wird, weil bei positivem und auch bei negativem axialen Spanwinkel jeweils eine Zahnflanke der trapezförmigen Zähne einen negativen Freiwinkel aufweist und an diesen Stellen nicht schneidet. Die begrenzte Einsatzmöglichkeit ermöglicht nicht die Anwendung ökonomischer Schneidengeometrien. Eine weitere Wendeschneidplatte mit unterbrochener Hauptschneide ist in der US-PS 36 36 602 beschrieben worden. Bei dieser Wendeschneidplatte sind die Ausnehmungen halbkreisförmig ausgeführt, so daß die verbleibenden Schneidenteile eine geradlinige Schnittkante bilden. Durch die halbkreisförmigen Ausnehmungen entsteht an. den Kanten zur Hauptschneide d.h. an der Übergangsstelle zwischen der Halbkreisform und der Geraden eine verschleißgefährdete Stelle, die ebenfalls die Anwendung von positiven und negativen Schneidengeometrien aussohließt.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die bekannten Wendeschneidplatten, deren Hauptschneiden zum Zwecke der Unterteilung der Spanbreite durch Ausnehmungen unterbrochen sind, so zu verbessern, daß diese

- für Eckfräsarbeiten einsetzbar sind,

- verhältnismäßig große Schnittiefen kostengünstig abspanen können,

- die Anwendung zerspanungstechnisch vorteilhafter Schneiden-

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geometrien mit positiven Spanwinkeln ermöglichen und

- eine Erhöhung der Spanungsleistung durch besseres Standzeitverhalten sowie

- eine Verbesserung der Qualität der Bearbeitungsfläche durch Vermeidung von Schwingungserregungen bei der Spanbildung erbringen. ^

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde an wendeschneidplatten mit verhältnismäßig langen, durch Ausnehmungen unterbrochenen Hauptschneiden, die Form und die Anordnung der Ausnehmungen beziehungsweise der durch diese gebildeten Schneidstollen, sowie die an den einzelnen Teilschneiden wirksamen Schneidemziinkel neu zu gestalten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen an den Hauptschneiden der Wendeschneidplatte rechteckige Porm haben, die Schneidstollen zur Spanfläche der Wendeschneidplatte geneigt verlaufende zusätzliche Teilspanflachen aufweisen und die Nebenschneiden der Schneidstollen geneigt zur Spanfläche der Wendeschneidplatte verlaufende Freiflächen besitzen. Es ist zweckmäßig, daß bei den vorderen an den Schneidenecken liegenden Schneidstollen der Haupt schneiden nur der Schneidstollen mit der längeren Schneidkante mit einer zusätzlichen, von der Schneidenecke zurückgesetzten Teilspanfläche versehen ist.

Bei der praktischen Ausführung von Wendeschneidplatten entsprechend der Erfindung mrd von der Grundform eines Parallelogramms ausgegangen, dessen lange Seitenkanten zwei parallel liegende Hauptschneiden bilden. Die beiden kurzen Seitenkanten ergeben die !ebenschneiden, wobei die Anfasung der Schneidenecken und der Anschliff einer rechtwinkelig zur Hauptschneide verlaufenden Planbearbeitungsfase vorgesehen werden soll. Allseitig ist die Wendeschneidplatte mit spitzwinkelig zur Spanfläche entsprechend eines positiven Freiwinkels verlaufenden Freiflächen zu versehen. Die erfindungsgemäß rechteckig gestalteten Ausnehmungen sind an den

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beiden Hauptschneiden ausgehend von den Schneidenecken zueinander so versetzt anzuordnen, daß der Lage jeder Ausnehmung einer Hauptschneide ein an gleicher Stelle der anderen Hauptschneide gebildeter Schneidstollen entspricht. In dieser Weise überdecken die Hauptschneidenteile der Sehneldstollen gegenseitig die Ausnehmungen an den Hauptschneiden. Bei der Lagebestimmung der Ausnehmungen ist zu berücksichtigen, daß die erste Ausnehmung in der Hauptschneide "A" von der Schneidenecke so weit zurückgesetzt wird, daß der Bereich der Schneidenecke die erforderliche Stabilität behält und nicht durch die Ausnehmung geschwächt wird. Die übrigen Ausnehmungen v/erden dann so verteilt, daß annähernd gleiche Hauptschneidenteile entstehen. Die einzelnen Schneidstollen erhalten die vorgeschlagene zusätzliche Teilspanflache und die positive Freifläche an den partiellen ITebenschneiden. Im Bereich der Schneidenecke erhält der erste Schneidstollen keine zusätzliche Teilspanflache. Der erste Schneidstollen der Hauptschneide "B" ist mit einer von der Schneidenecke zurückgesetzten Teilspanfläche versehen, deren Abstand dem Abstand der ersten Ausnehmung in der Hauptschneide "A" entspricht. Die nach der Erfindung gestaltete Wendeschneidplatte soll aus Gründen der einfacheren Technologie und der einfacheren Lagerhaltung zwei Hauptschneiden mit zueinander versetzten Ausnehmungen aufweisen, so daß jede Wendeschneidplatte z-wei an unterschiedlichen Stellen ausgenommene Hauptschneiden hat, von denen jeweils eine zum Einsatz kommt. Es ist also so, daß an der einen Schnittstelle eine Wendeschneidplatte mit der Hauptschneide "A" und an der anderen Schnittstelle eine Wendeschneidplatte mit der Haupt schneide "B" den Spanungsvorgang ausführen. Die weiteren Wendeschneidplatten des Präswerkzeuges sind sinngemäß in abwechselnder Folge eingesetzt.

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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig· 1: die Draufsicht einer Wendeschneidplatte für Eckfräsköpfe;

Fig. 2: eine Seitenansicht der Wendeschneidplatte nach Fig.1;

Pig. 3: eine Darstellung der Schnittfolge der beiden nacheinander zum Eingriff kommenden Hauptschneiden;

- Fig. 4: eine schematische Draufsicht eines vierschneidigen Eckfräskopfes mit Einsatzkennzeichnung der Hauptschneiden;

Fig. 5: eine Seitenansicht eines Eckfräskopfes mit eingesetzten Wendeschneidplatten.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Wendeschneidplatte hat die Grundform eines Parallelogrammes, dessen lange Seitenkanten 3e eine Hauptschneide A und eine Hauptschneide B bilden, an die sich je eine Uebenschneide 1 u. 2 mit Planbearbeitungsfase 3 u. 4 anschließt. Die seitlichen Umfangsflachen verlaufen spitz-winkelig zu der Spanfläche 5 der Wendeschneidplatte und stellen Freiflächen 6 mit positivem Freiwinkel dar.

Die Hauptschneide A ist durch drei rechteckige Ausnehmungen 7; 8; 9 unterbrochen, wodurch Schneidstollen 10; 11; 12; 13 gebildet werden. Der die angefaste Schheidenecke 14 zur Nebenschneide 1 bildende Schneidstollen 10 ist so groß zu bemessen, daß seine Stabilität und sein für die Wärmeleitung maßgebender Querschnitt den mechanischen und thermischen Belastungen des Spanungsvorganges entspricht. An den Schneidstollen 11; 12; 13 sind zusätzliche Teilspanflachen 15; 16; 17 vorgesehen, -wodurch der wirksame Spanwinkel und der Neigungswinkel der unterbrochenen Hauptschneide A vergrößert werden.

Diese zusätzlichen Teilspanflächen 15; 16; 17 und die unter einem positiven Freiwinkel verlaufenden Freiflächen 21; 22; 23 verbessern die Schneidfähigkeit der an den Schneidstollen 11 j 12j 13 vorhandenen Nebenschneiden «Ί8; 19; 20 und ermöglichen den Einsatz der Wendeschneidplatte unter zerspanungstechnisch vorteilhaften Schneidengeometrien mit positiven Spanwinkeln. -

Die Hauptschneide B ist durch zwei rechteckige Ausnehmungen 24; 25 unterbrochen, von denen die Schneidstollen 26; 27; gebildet werden. Die Lage der Ausnehmungen 24; 25 ist in Abhängigkeit von der lage der zur Hauptschneide A gehörenden Schneidstollen 11 u. 12 so festzulegen, daß deren Abstand von der angefasten Schneidenecke 29 bis zur Mitte der Ausnehmung 24 bzw. 25 dem Abstand der Mitte der Schneidstollen 11 u. 12 von der Schneidenecke 14 der Hauptschneide A entspricht.

Der verhältnismäßig breite Schneidstollen 26 hat eine von der Schneidenecke zurückgesetzte Teilspanfläche 30. Die übrigen Schneidstollen 24 u. 25 haben ebenfalls Teilspanflächen 31 u. 32 sowie an den liebenschneiden 33 u. 34 Freiflächen 35 u. 36 wie es bereits bei der Haupt schneide A beschrieben Tiorden ist.

In Fig. 3 ist die Wirkungsweise der Haupt schneiden A u. B bezüglich der Überdeckung der Ausnehmungen 7; 8; 9 der Hauptschneide A durch die Schneidstollen 26; 27; 28 der Hauptschneide B sowie die Überdeckung der Ausnehmungen 24 u. 25 der Hauptsciineide B durch die Schneidstollen 11 u. 12 der Hauptschneide A dargestellt. Es ist ersichtlich, wie die versetzt unterbrochenen Hauptschneiden A und B in überdeckung arbeiten und welche Spanquerschnitte 37 auf die einzelnen Schneidenabschnitte entfallen.

Die Fig. 4 zeigt in einer schematischen Draufsicht eines Fräskopfes 38 die abwechselnde Anordnung der Haupt schneiden A und B. In einer Seitenansicht des Fräskopfes 38 ist die Aufnahme und Spannung von Wendeschneidplatten 39 gem. Fig. 1 und 2 dargestellt. Hierbei sind als Spannelemente Spann-

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keile 40; 41 vorgesehen. Die Wendeschneidplatten 39 sind unter einem positiven axialen Freiwinkel oC* eingesetzt. An den Schneidstollen 11; 12;13 bzw. 26; 27; 28 ist durch die Teilspanflächen 15; 16; 17 "bzw. 30; 31; 32 ein vergrösserter axialer Spanwinkel <£, ₂ vorhanden.

Claims

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Erfindungsanspruch

1· V/endeschneidplatte mit verhältnismäßig langen Hauptschneiden für Eckfräsköpfe zur Metallbearbeitung, bei der die Hauptschneiden zwecks Unterteilung der Spanbreite durch Ausnehmungen unterbrochen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7; 8; 9 u. 24; 25) an den Hauptschneiden (Au. B) der Wendeschneidplatte rechteckige Porm haben, die Schneidstollen (11; 12; 13 u. 26; 27; 28) zur Spanfläche (5) der Wendeschneidplatte geneigt verlaufende zusätzliche Teilspanflächen (15; 16; 17 u. 30; 31; 32) aufweisen und die Febenschneiden (18; 19; 20 u. 33; 34) der Schneidstollen (11;12;13 u. 27;28) geneigt zur Spanfläche (5) der Wendeschneidplatte verlaufende Freiflächen (21; 22; 23 u. 35; 36) besitzen.
2. Wendeschneidplatte nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei den vorderen an den Schneidenecken (14 bzw. 29) liegenden Schneidstollen (10u. 26) der Haupt schneiden (A u. B) nur der Schneidstollen (26) mit der längeren Schneidkante mit einer zusätzlichen, von der Schneidenecke (29) zurückgesetzten zusätzlichen Teilspanfläche (30) versehen ist.

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