DD222759A3

DD222759A3 - HARD-MOLD CUTTING PLATE WITH SPAN-LINE LEVELS

Info

Publication number: DD222759A3
Application number: DD24346182A
Authority: DD
Inventors: Barbara Flaemig; Manfred Wagner; Guenther Schmidt
Original assignee: Immelborn Hartmetallwerk
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1985-05-22
Also published as: DE3326667A1; CS256909B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hartmetallwendeschneidplatte mit Spanleitstufen fuer die Metallbearbeitung, insbesondere zum Drehen. Es ist das Ziel der Erfindung, eine Wendeschneidplatte zu entwickeln, die in einem grossen Bereich von Spanungsbedingungen eine guenstige Spanablenkung und Spanformgroesse erbringt und die durch niedrige Schnittkraefte den Verbrauch an Antriebsenergie senkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Wendeschneidplatte mit Spanleitstufen, die sich daran anschliessende Spanbrechernut zu verbessern. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass die Rueckenflaechen der Spanbrechernuten im mittleren Bereich der zugehoerigen Schneidkanten bogenfoermige, durch je eine geneigt zur Schneidplattenmitte verlaufende Hohlflaeche gebildete Ausnehmungen aufweisen und dass auf der Winkelhalbierenden jeder Schneidenecke eine die Rueckenflaechen der Spanbrechernuten sowie die Hohlflaechen unterbrechende Spanleitnut angeordnet ist. Fig. 1The invention relates to a hard metal cutting insert with chip breakers for metalworking, especially for turning. It is the object of the invention to develop an indexable insert that provides a favorable chip deflection and chip forming size in a wide range of stress conditions and lowers the consumption of drive energy by low cutting forces. The invention is based on the object, starting from an indexable insert with chip-breaker, to improve it subsequent chip breaker groove. According to the invention this object is achieved in that the Rueckenflaechen the chip breaker grooves in the central region of the associated cutting edges arcuate formed by one inclined to Schneidplattenmitte Hohlflaeche recesses and that on the bisector of each cutting corner a Rueckenflaechen the Spanbrechernuten and the Hohlflaechen interrupting Spanleitnut is arranged , Fig. 1

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Hartmetallwendeschneidplatte. . mit SpanleitstufenCarbide insert. , with chip breakers

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung "betrifft eine Hartmetallwendeschneidplatte mit Spanleitstufen für die Metallbearbeitung, insbesondere zum Drehen, bei der sich an jede.gerade, vorzugsweise angefaste Schneidkante eine zur Schneidplattenmitte hin geneigte ebene Spanfläche anschließt, die in eine parallel zur Schneidkante liegende Spanbrechernut übergeht, deren'Rückenfläche eine zentrale Fläche schneidet.The invention relates to a hard metal insert with chip breakers for metalworking, in particular for turning, in which each straight, preferably chamfered cutting edge adjoins the middle of the cutting plane flat rake surface, which merges into a chipbreaker lying parallel to the cutting edge, the'Rückfläche a central area intersects.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei der spanenden Werkstoffbearbeitung ist das Führen und Brechen des Spanes eine außerordentlich wichtige Funktion, die für einen störungsfreien Bearbeitungsablauf und für ein gefahrloses Arbeiten an den Werkzeugmaschinen entscheidende Bedeutung hat. Ss muß gewährleistet sein, daß die ablaufenden Späne in Wendel- oder Hockenform kurz gebrochen werden und weder die bearbeitete Werkstückfläche noch die nicht im EinsatzIn the machining of materials, the guiding and breaking of the chip is an extremely important function, which is crucial for a trouble-free machining process and for a safe working on the machine tools. It must be ensured that the running chips in spiral or squat shape are broken short and neither the machined workpiece surface nor the not in use

befindlichen Schneidkanten beschädigen können. Da die Leitung des ablaufenden Spanes mit Pormänderungsarbeit verbunden ist, muß 'auch deren Einfluß auf die Größe der Schnittkräfte dahingehend berücksichtigt werden, daß möglichst kleine Schnitt- " . '· krafte. auftreten, damit der Schneidenverschleiß und der Energieaufwand beim Spanungsvorgang niedrig liegen· . Um diese Anforderungen an einen spanungstechnisch günstigen Spanablauf zu. erfüllen, werden dreieckige und viereckige Hartmetallwendeschneidplatten mit Spanleitstufen versehen, wobei die-Wendeschneidplatte in einer zentrisch liegenden Aufnahme-¹ ,bohrung befestigt wird und.eine völlig freie Oberfläche ohne den Spanablauf behindernde Spannelemente aufweist. Eine solche polygonale Wendeschneidplatte: wird in der DE.-PS 19 12 203 •beschrieben, die mit längs der Schneidkante verlaufenden Spanbrechernuten versehen ist, deren Breite und Tiefe sich ausgehend von den Schneidenecken kontinuierlich zur Mitte hin auf je.'einen in der Mitte liegenden Kleinstwert verringert· Der · Nachteil dieser'Ausführung ist darin zu sehen, daß die an' den ' .. .' * "can damage existing cutting edges. Since the line of the outgoing chip is connected with work of change of shape, its influence on the size of the cutting forces must also be taken into account so that the smallest possible cutting forces occur so that the cutting wear and the energy expenditure during the cutting process are low. to fulfill these requirements to a spanungstechnisch favorable chip flow to., triangular and square hard metal inserts are provided with chip breakers, wherein the indexable insert is fixed in a centrally located ^pick-1, bore und.eine completely free surface without the chip flow obstructing clamping elements. a such polygonal indexable insert: is described in DE-PS 19 12 203 •, which is provided with along the cutting edge Spanbrechernuten whose width and depth, starting from the cutting corners continuously towards the center on je.'einen lying in the middle min value verri The disadvantage of this type of execution is the fact that the '...' * "

Schneidenecken zusammenlaufenden Spanbrechernuten eine sehr breite, flache Nut ergeben. Der ablaufende Span wird folglich auf die bearbeitete Werkstückfläche gelenkt und beschädigt diese. -Cutting corners converging chip breaker grooves give a very wide, shallow groove. The running chip is thus directed to the machined workpiece surface and damaged it. -

Bei der Wendeschneidplatte nach DE-AS 1552 360 sind die Spanbrechernuten gegenüber der vorstehend beschriebenen mit entgegengesetzten Merkmalen ausgeführt. Das bedeutet, daß die Breite und Tiefe der Spanbrechernut von-den Schneidecken zur Schneidenmitte hin kontinuierlich auf je einen in der Mitte liegenden Höchstwert anwachsen. Nachteilig an dieser Ausfüh-rung der Spanbrechernut ist, daß der Mittelteil der Wendenschneidplatte in gleicher Höhe liegt wie die Schneidkante und die Spanbrechernut sehr flach ausgelegt' ist» Der Span wird an der,der Schneidkante, gegenüberliegenden Kante abgelenkt und läuft entlang der Spanbrechernut parallel zur Schneidkante ' nach hinen ab ,-,was bei einer ungünstigen Brechung von Wendelspänen zur Beschädigung der dahinterliegenden,"nicht im Eingriff befindlichen Schneidkante führt. ,In the indexable insert according to DE-AS 1552 360, the chip breaker grooves are designed opposite to those described above with opposite characteristics. This means that the width and depth of the chip breaker groove from the cutting corners to the center of the cutting edge continuously increase to a maximum value lying in the middle. A disadvantage of this embodiment of the chip breaker groove is that the middle part of the indexable insert is at the same height as the cutting edge and the chipbreaker groove is designed very flat. The chip is deflected at the edge opposite the cutting edge and runs parallel to the chip breaker groove Cutting edge ', which, in the case of an unfavorable refraction of filament chips, leads to damage of the cutting edge lying behind, "which is not in engagement.

Diese Nachteile der beiden bekannten Ausführungsiörmen der Spanbrechernuten sollen nach der DE-OS 22 54 270 dadurch beseitigt werden, daß die zentrale Fläche der Wendeschneidplatte, die sich an jede .Spanbrechernut mit einem rippenartigen Übergang anschließt, eine ebene Fläche ist, wodurch sich eine pyramidenförmige Ausnehmung ergibt. Das bedeutet, daß die Verhältnisse der Spanablenkung in allen Schneidenbereichen, die hinter der Abrundung der Schneidenecken liegen, gleich sind. Dadurch ist diese Wendeschneidplatte nur 'für einen einzigen bestimmten Fall der Schnittbedingungen geeignet.These disadvantages of the two known Ausführungsiörmen the chip breaker grooves are to be removed according to DE-OS 22 54 270, characterized in that the central surface of the indexable insert, which adjoins each .Spanbrechernut with a rib-like transition, a flat surface, resulting in a pyramidal recess results. This means that the ratios of the chip deflection in all cutting areas, which lie behind the rounding of the cutting corners, are the same. As a result, this indexable insert is only suitable for a single specific case of cutting conditions.

Schmale Späne, entsprechend der diagonalen Breite der 'Spanbrechernut rollen verhältnismäßig groß gewendelt zur Werkstückflache, , was bei der hierfür in Betracht kommenden Schlichtbearbeitung ungünstig.ist. Mit zunehmender Spanbreite wird die' Richtung des Spanablaufes indifferent und es ist vom Werkstückwerkstoff, von der Vorschubgröße, der Spandicke und der Schnittgeschwindigkeit abhängig, ob der Span zum Werkstück oder vom Werkstück weg abläuft. Die als Hohlkehle ausgebildete Spanbrechernut führt auch dazu, daß zu lange Spanwendel.ent-Narrow chips, corresponding to the diagonal width of the 'chip breaker groove roll relatively large coiled to the workpiece surface, which is unfavorable in the case of finishing processing considered. As the chip width increases, the direction of the chip flow becomes indifferent and it depends on the workpiece material, the feed size, the chip thickness and the cutting speed, whether the chip runs away from the workpiece or away from the workpiece. The chip breaker groove formed as a groove also leads to too long Spanwendel.ent-

• stehen, was für die Spänewegführung ungünstig ist. Ähnliche Verhältnisse sind" auch bei der Wendeschneidplatte nach DS-OS 29 46 022 vorhanden, bei der Spanleitstufen absatzförmig vorgesehen werden, wodurch zu lange Bandspäne auftreten. . ' ' . Aus den Veröffentlichungen DS-OS 1 β 02 967 und DB-PS 16 02' -968 kann entnommen werden, daß der Ausbildung von Spanbrecherstufen 'ini Bereich der Schneidenecke besondere Bedeutung zukommt, wenn, auch bei. kleinen Schnittiefen bzw. kleinen.Spanbreiten eine Spanbrechung erzielt werden soll.- Es ist aber so, daß die vorgeschlagenen Mittel in der Form von diagonalen Puippen oder' Liulden im Eckenbereich die Schneidhaltigkeit der Schneidenecke stark beeinträchtigen. Das trifft auch für die komplizierte Form der diagonalen B.ippen im Eckenbereich nach DE-OS 30 29' 623 zu, wobei diese Konstruktion auch noch wegen den absai oder treppen!örmigen Spanleitstufen ungünstige, zu lange 'Bandspanformen ergibt.• stand, which is unfavorable for the chip removal. Similar conditions "are also present in the indexable insert according to DS-OS 29 46 022, in which chip breaker stages are provided in a stepped manner, as a result of which too long band chips occur." From the publications DS-OS 1 β 02 967 and DB-PS 16 02 '-968 it can be seen that the formation of chipbreaker stages in the region of the cutting edge is of particular importance if, even with small cutting depths or small widths, chipbreaking is to be achieved The same applies to the complicated shape of the diagonal ribs in the corner area according to DE-OS 30 29 '623, this construction also because of the absai or Stairs! örmigen Spanleitstufen unfavorable, too long 'stripforms results.

Ziel der Erfindung .' Object of the invention.

Ss ist das Ziel der Erfindung, eine Wendeschneidplatte zu ent wickeln, die in einem großen Bereich^ von Spanung'sbedingungen eine günstige Spanablenkung und Spanformgröße erbringt undIt is the object of the invention to develop an indexable insert which produces a favorable chip deflection and chip forming size over a wide range of stress conditions and

die durch niedrige Schnittkräfte den Verbrauch an Antriebsenergie senkt· . ... which reduces the consumption of drive energy through low cutting forces. ...

Wesen der ErfindungEssence of the invention

i)er Erfindung liegt,die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Wendeschneidplatte mit Spanleitstufen, die sich daran an-, schließende Spanbrechernut zu.verbessern. . 'i) he invention is based on the object, starting from an indexable insert with chip-breakers, which improve on it, closing chip breaker groove zu.verbessern. , '

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die · Rückenflächen.der Spanbrechernuten im mittleren Bereich der' zugehörigen Schneidkanten bogenförmige,.durch je. eine geneigt zur Schneidplattenmitte verlaufende Hohlfläche gebildete Ausnehmimg en- aufweisen und daß auf der Winkelhalbierenden jeder Schneidenecke eine .die Rückenflächen der Spanbrechernuten soi die Hohlflächen unterbrechende .Spanleitnut angeordnet istAccording to the invention, this object is achieved in that the back surfaces of the chip breaker grooves in the middle region of the associated cutting edges are arcuate,. a Ausnehmimg formed inclined surface to the center of the cutting plate and that on the bisector of each cutting corner a .the back surfaces of the chip breaker grooves soi the hollow surfaces interrupting .Spanleitnut is arranged

Es ist zweckmäßig, die diagonalen Spanleitnuten so auszubilden, daß ihr Querschnitt ein Kreisabschnitt ist.It is expedient, the diagonal Spanleitnuten in such a way that their cross section is a circle section.

Eine besonders vorteilhafte Lage der diagonalen Spanleitnuten ist dann vorhanden, wenn, sie tiefer als die Schneidkante liegen und zur Schneidplattenmitte hin geradlinig oder kreisbogenförmig geneigt verlaufen. .· ·'.A particularly advantageous position of the diagonal Spanleitnuten is present when they are lower than the cutting edge and run straight towards the center of the insert or circular arc inclined. · · · '.

Als zweckmäßig hat es.sich auch erwiesen, die geneigt zur . .. .Schneidplattenmitte verlaufende Hohlfläche als konkave Zylindermant.elflache auszubilden.As appropriate it has also proven., The inclined to. .. .Schneidplattenmitte extending hollow surface as a concave Zylindermant.elflache form.

Wie sich aus dem vorstehend dargelegten Wesen der Erfindung ergibt, wird von einer Wendeschneidplatte mit Sp'anleitstufen ausgegangen, die ebene Spanflächen aufweist und bei der der"günstigste Keilwinkel für eine positive Schneidengeome-" trie vorgesehen werden kann· Dadurch ergeben sich vorteil- . hafte Schnittbedingungen, die durch die erforderlichen Maßnahmen zur Einflußnahme auf den Spanablauf nicht verschlechtert werden dürfen, wie das bei den vorbekannten Wendeschneidplatten der Pail ist.As can be seen from the above-described essence of the invention, it is assumed that an indexable insert with Sp'anleitstufen having flat rake surfaces and in which the "most favorable wedge angle for a positive cutting edge geometry" can be provided ¬ This results in advantageous. poor cutting conditions, which must not be worsened by the measures required to influence the chip flow, as is the case with the known Pail inserts.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist die sich an die Spanfläche anschließende Spanbrechernut an ihrer Rückenfläche durch eine geneigt zur Schneidplattenmitte verlaufende Hohlfläche bogenförmig ausgenommen,' so daß breitere Späne über diese Ausnehmung zur Mitte der Wendeschneidplatte hin abgelenkt · werden. ' .To avoid this disadvantage, the chip breaker groove adjoining the rake face is arcuately recessed on its back face by a hollow surface extending inclined to the center of the cutting insert, so that wider chips are deflected towards the center of the indexable insert via this recess. '.

Dabei wird der Verformungsgrad der Späne sowie die Größe der Kontaktfläche mit'der Spanbrechernut sehr niedrig gehalten, wodurch sich die Schnittkraft nur unerheblich erhöht· Der'. Spanablauf über die sich zwischen der Spanbrechernut und der zur Schneidplattenmitte geneigten Hohlfläche ergebenden Spanleitkanten gewährleisten die Entstehung von kurz.gewendelten. * Spänen. . The degree of deformation of the chips and the size of the contact surface mit'der chip breaker groove is kept very low, which increases the cutting force only insignificantly · Der '. Chip expiration on the between the chip breaker groove and the hollow surface inclined to the center of the cutting edge Spanleitkanten ensure the formation of kurz.gewendelten. * Chips. ,

Bei schmäleren Spänen übernimmt diese Funktion die auf der -Winkelhalbierenden jeder Schneidehecke liegende Spanleitnüt, die ebenfalls eine Ablenkung des Spanes zur Mitte der Wendeschneidplatte und Spanbrechung bewirkt.·With narrower chips, this function takes over the clamping line lying on the bisector of each cutting hedge, which also causes a deflection of the chip towards the center of the indexable insert and chip breaking.

Durch diese Form der Spanbildung und -ableitung sind die.7erformungs- und·Trennkräfte verhältnismäßig niedrig, wodurch auch die Beanspruchung des 7/erkzeuges infolge der durch den ablaufenden Span verursachten Reibung sinkt,'', sowie die Kontaktzonen zwischen Span.und Spanfläche geringer werden, so daß sich die Schnittkräfte nicht wesentlich -wegen der- Spänformung erhöhen, was sich positiv auf das Verschleißverhalten der Werkzeugschneidkante auswirkt. ' . As a result of this form of chip formation and removal, the forming and separating forces are relatively low, as a result of which the stress on the tool decreases as a result of the friction caused by the chip running, and the contact zones between the chip surface and the chip surface become smaller , so that the cutting forces do not increase significantly because of the chip forming, which has a positive effect on the wear behavior of the cutting edge of the tool. '.

Ausführungsbeispiel . Embodiment.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel-. näher erläutert werden. ., .The invention will be described below in an embodiment. be explained in more detail. .,.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show:

Pig· 1: eine Draufsicht auf die Oberseite eines quadratischen - Schneideinsatzes, mit kleinen SpanleitnutenPig · 1: a top view of the top of a square cutting insert, with small chip grooves

Pig. 2.: eine Draufsicht auf die Oberseite eines quadratischen Schneideinsatzes mit großen SpanleitnutenPig. 2: a plan view of the top of a square cutting insert with large Spanleitnuten

Fig. 3: einen vergrößerten Schnitt entlang der'Linie III-III in Fig.. 1 .- '.. -.. . Fig. 3: an enlarged section along the 'Line III-III in Fig. 1 .-' .. - ...

Pig. 4: einen vergrößerten Schnitt.entlang der Linie IV-IV'inPig. 4: an enlarged section along the line IV-IV'in

Pig. 5: einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie V-V in 'Pig. iPig. 5: an enlarged section along the line V-V in 'Pig. i

Pig.' β: einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie VI-VI. aus Pig. 2Pig. ' β: an enlarged section along the line VI-VI. from Pig. 2

Wie aus' den beiden Draufsichten auf die .Wendeschneidplatte gemäß Pig. -1 und Pig. 2 ersichtlich ist, unterscheiden sich die- '· se voneinander lediglich durch die Länge der diagonalen'Spanleitnuten 1 und den Durchmesser der Hohlflächen 2, 7/egen der prinzipiell.gleichen Punktion dieser' spanformenden Elemente- wurden der Einfachheit halber für beide_iSchneidplatten dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Variante der T/ende schneidplatte nach Pig. 1 ist. für die S,chruppbearbeitung bestimint, bei der große' und dicke Späne anfallen, während die Wendeschneidplatte nach Pig. 2 bevorzugt für kleine bis mittlere Spanquerschnitte eingesetzt werden soll. Beide Wendeschneidplatten haben eine quadratische Grundf ornr mit geraden 'umlaufenden Schneidkant er. 3j die mit^;-ebenfalls umlaufenden Schneidenfasen·4 versehen sind. An jede dieser Schneidenfasen 4 schließt sich eine unterAs can be seen from the two plan views of the .Invertible insert according to Pig. -1 and Pig. 2, these differ from one another only by the length of the diagonal chip guide grooves 1 and the diameter of the hollow surfaces 2, 7 of the basically same puncture of these chip-forming elements were the same for both _i cutting inserts for the sake of simplicity Reference numeral used. The variant of the end cutting plate according to Pig. 1 is. for the S, chrup machining, where large and thick chips are produced, while the indexable insert after Pig. 2 is to be used preferably for small to medium-sized chip cross sections. Both indexable inserts have a square base with a straight peripheral cutting edge. 3j the with ^; - Beyond circumferential cutting bevels · 4 are provided. At each of these Schneidfasen 4 includes an under

einem positiven Spanwinkel zur Schneidplattenmitte geneigte Spanfläche 5 an, die in eine Spanbrechernut β übergeht. Die Rückenflächen jeder der Spanbrechernuten β werden im mittleren Bereich der zugehörigen Schneidkante 3 durch eine geneigt zur Schneidplattenmitte verlaufende Hohlfläche 2 bogenförmig ausgenommen. Auf der Winkelhalbierenden einer Jeden Schneiddenecke 7 ist eine Spanleitnut 1 angeordnet, von der die Rückenflächen der Spanbrechernut 6 und die'Hohlflächen 2 unterbrochen werden. a positive rake angle to the cutting center center inclined chip surface 5 , which passes into a chip breaker groove β. The back surfaces of each of the chip breaker grooves β are arcuately recessed in the middle region of the associated cutting edge 3 by a hollow surface 2 inclined relative to the cutting center. On the bisector of each Schneinfecke 7 a Spanleitnut 1 is arranged, of which the back surfaces of the chip breaker groove 6 and die'Hohlflächen 2 are interrupted.

Durch die sich ergebenden Ausnehmungen in der Rückenfläche der Spanbrechernut β werden wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, spanabweisende Kanten 8, 9 gebildet, die für die angestrebte Spanform ausschlaggebend sind. Eine entsprechende ^spanabweisende Kante 10 ergibt sich auch an der Spanleitnut 1 gemäß ' Pig. 5 u.nd δ.As a result of the resulting recesses in the back surface of the chip breaker groove β, as shown in FIGS. 3 and 4, chip-removing edges 8, 9 are formed, which are decisive for the desired chip shape. A corresponding chip-removing edge 10 also results at the chip guide groove 1 according to 'Pig. 5 and δ.

Claims

, , invention claim

1. Cemented carbide insert with chip breaker for metalworking ,. especially for turning, in which

adjoins an inclined to the cutting plate towards the center of planar clamping surface on each straight, preferably chamfered cutting edge which merges into a lying parallel to the cutting edge chip-breaking groove, whose back surface intersects a central '· area, characterized ^l that the back surfaces of the Spanbrecherhuten (6) in the central region the cutting edges (3) have arcuate recesses formed by a hollow surface '(2) running at an angle to the center of the cutting insert, and that on the bisector of each cutting corner (7) one the' back surfaces of the chipbreaker (6) and the ' Hollow surfaces (2) 'interrupting''Spanleitnut' (1) arranged .ist. '

2. carbide indexable insert according to item 1, characterized marked ¹ 'lines,' that the diagonal or .. arranged on the angle bisector of the cutting corner (7) Spanleitnuten (1) are designed in cross section as a circular portion.

3. hard metal turning cutting plate according to the points 1 and 2, .da-characterized in that the diagonal or on the Wink-e! Halving of the cutting corners (7) arranged Spanleitnuten (1). lower than the cutting edge (3) lie and

'to Sehneidplatterunitte straight rectilinear or circular arc inclined. , ,

4. cemented carbide insert according to points 1 to -3, characterized in that the hollow surfaces (2) are formed as concave cylinder jacket surfaces.

- For 2 pages drawings -