DD225030A3 - Hartmetall-wendeschneidplatte mit eingesinterter spanleit- und spanbrecherstufe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe, insbesondere fuer die Drehbearbeitung von schwerspanbaren Stahlsorten. Es ist das Ziel der Erfindung, die Nachteile der bekannten Wendeschneidplatten mit Spanleitstufen dahingehend zu verbessern, dass insbesondere bei der Bearbeitung von schwerspanbaren zaehen Staehlen eine sichere Spanfuehrung und zuverlaessige Spanbrechung zu kurzen Spanstuecken bewirkt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hartmetall-Wendeschneidplatte zu entwickeln, die eine bruchguenstige Formung des Spanes und anschliessende Spanbrechung, insbesondere bei zaehen schwerspanbaren Stahllegierungen gewaehrleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass eine parallel zu einer kreisbogenfoermigen Hauptschneidkante verlaufende Spanleitstufe der aeusseren Umfangsflaeche eines zylindrischen Ringes und eine daran anschliessende Spanbrecherstufe der Umfangsflaeche eines sich zur Schneidplattenmitte hin verjuengenden, raeumlich unter den Winkeln h1 und h2 geneigt zur Hauptschneidkante liegenden Kegelstumpfes entspricht, wobei die Spanbrecherflaeche der Spanbrecherstufe an einem, den Auslauf der benachbarten Spanleit- und Spanbrecherstufe abschliessenden Begrenzungsstueck angeordnet ist. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe, insbesondere für die Drehbearbeitung von schwerspanbaren Stahlsorten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, an der Spanfläche von Wendeschneidplatten für die Metallbearbeitung Spanleitstufen und Spanbrecherstufen in der Form von nut^ und stufenartigen Ausnehmungen neben der Schneidkante vorzusehen, die den Zweck haben, dem ablaufenden Span eine bestimmte Richtung, Form und Größe zu geben. Das ist besonders bei der Spanung langspanender Werkstoffe mit hohen Schnittgeschwindigkeiten wegen der Unfallgefahr durch Bandspäne oder lange Spanwendel sowie auch bei der Arbeit auf modernen Fertigungseinrichtungen wegen der kleinen Räume im Spanungsbereich unbedingt notwendig. Bei der nach der DD-PS 125330 bekannten Wendeschneidplatte ist der jeder Schneidkante zugeordnete Spanformer durch konische Flächenteile gebildet, deren Achsen zu der die Hauptschneidenecke enthaltenden Ebene senkrecht stehen, wobei die konischen Spanformerflächen die Schneidkante bilden und an der Winkelhalbierenden der Schneidenecke in einem Krümmungsbogen zusammenstoßen.

Durch die Flächenkrürnmung der Spannformerfläche soll das Einrollen des Spanes und durch die Flächenverschneidung soll das Brechen des Spanes bewirkt werden. Es ist aber so, daß die für die Spanbrechung und Spanformung benutzten Flächenelemente, besonders bei der Bearbeitung zäher, langspanender Stähle eine wirkungsvolle Spanbrechung in der erforderlichen Spanlänge nicht bewirken können.

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei dem bekannten Schneideinsatz nach DD-AS 2338726, bei dem die gesamte Spanfläche ebenfalls Teil einer Kegelfläche mit quer zur Schneidkante verlaufender Kegelachse ausgebildet ist, deren Krümmungsradius in den Schnittebenen von der Schneidkante aus zunehmend größer wird und an die sich eine ansteigende ebenfalls kegelmanteiförmige Spanleitfläche anschließt. Die Breite der Spanfläche soll zur Schneidenecke hin zunehmen. Die Spanleitstufe in dieser Form hat ebenfalls den Nachteil, daß Späne aus zähen langspanenden, also schwerspanbaren Werkstoffen nur gewendelt, aber nicht zu kurzen Spanstücken gebrochen werden.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Nachteile der bekannten Wendeschneidplatten mit Spanleitstufe dahingehend zu verbessern, daß insbesondere bei der Bearbeitung von schwerspanbaren, zähen Stählen eine sichere Spanführung und zuverlässige Spanbrechung zu kurzen Spanstücken bewirkt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe zu entwickeln, die ausgehend von einer bruchgünstigen Formung des Spanes in der ersten Spanieitstufe, in einer anschließenden Spanbrecherstufe die Spanbrechung zu kurzen Spanstücken, auch bei zähen schwerspanbaren Stahllegierungen, gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe eine parallel zu einer kreisbogenförmigen Hauptschneidkante oder zu deren zylindermantelförmigen Schneidenfase verlaufende Spanleitstufe der äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Ringes und eine daran anschließende Spanbrecherstufe der Umfangsfläche eines sich zur Schneidplattenmitte hin verjüngenden, räumlich unter den Winkeln η- und η₂ geneigt zur Hauptschneidkante liegenden Kegelstumpfes entspricht, wobei die Spanbrecherfläche der Spanbrecherstufe an einem, den Auslauf der benachbarten Spanleit- und Spanbrecherstufe abschließenden Begrenzungsstück angeordnet ist. Um die Spanführung im Bereich der Schneideckenabrundung an die Spanablaufbedingungen der Spanleitstufe der Hauptschneidkante anzugleichen ist es zweckmäßig, daß die Spanleitstufe vor der Schneideckenabrundung abgesetzt und mit gleicher Querschnittsform als Spanmulde um die Schneideckenabrundung geführt ist.

Eine günstige Spanbrechung unter verschiedenen Spanbreiten und Schnittgeschwindigkeiten bei der Bearbeitung schwerspanbarer Stähle kann dadurch erreicht werden, daß die Spanbrecherfläche der Spanbrecherstufe nur etwa bis zur Hälfte der Seitenlänge der Wendeschneidplatte ausgebildet ist.

Die Funktion der erfindungsgemäß eingesinterten Spanieit- und Spanbrecherstufe läuft prinzipiell in zwei Abschnitten ab. Für den ersten Abschnitt der bruchgünstigen Spanformung ist die der äußeren Mantelfläche eines zylindrischen Ringes entsprechende Spanieitstufe vorgesehen, die parallel zur Hatiptschneidkante verläuft und für diese folglich die konkave Kreisbogenform bestimmt, so daß der ablaufende Span einen entsprechend gewölbten Querschnitt erhält. Die

Schneidengeometrie ist hierbei so gestaltet, daß der unmittelbar hinter der Schneidkante liegende Spanwinkel zur Verbesserung der Schneideigenschaft relativ groß ist, der dahinterliegende, wesentlich kleinere Spanwinkel jedoch eine Stabilisierung des gesamten Schneidkeils gewährleistet.

Der so vorgeformte Span läuft über die kegelförmige Spanablauffläche der Spanbrecherstufe an die ebene, einen Teil der Deckfläche eines Kegelstumpfes darstellende Spanbrecherfläche an und wird stark abgebogen.

Bei dieser Abbiegung tritt bedingt durch die unter einem spitzen Winkel zur Hauptschneidkante verlaufende Spanbrecherfläche eine Seitenverschiebung in den Spanelementen ein, die den Spanquerschnitt neben der Biegebeanspruchung mit Abscherkräften überlagert. Dadurch wird der Span zwangsläufig kurzgewendelt und abgebrochen. Erfahrungsgemäß entstehen hierbei kurz gebrochene Spanstücke. Das Absetzen der Spanleitstufe vor der Schneideckenabrundung und die Weiterführung als Spanmulde begünstigen die bruchgünstige Spanverformung. Die nur bis zur halben Länge der Hauptschneidkante ausgebildete Spanbrecherfläche wirkt vorteilhaft beim Brechen von Spänen mit großer Spanbreite. Die Unterbrechungen bzw. Begrenzungen der Spanform- und Spanieitstufen durch Zwischenwände verbessert die Ausbildung der Spanbrecherstufe im Bereich der Schneideckenabrundung und ermöglicht eine Anordnung der Spanleit- und Spanbrecherstufe an der Ober- und Unterseite der Hartmetall-Wendeschneidplatte.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Die Draufsicht auf eine quadratische Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe Fig. 2: Eine Seitenansicht zu Fig. 1

Fig.3: Eine teilweise Seitenansicht zu Fig. 1 im Schnitt A-A vergrößert dargestellt Fig.4: Eine weitere teilweise Seitenansicht nach Fig. 1 im Schnitt B-B vergrößert dargestellt Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Hartmetall-Wendeschneidplatte hat die Grundform eines Prismas mit quadratischer Grund- und Deckfläche, dessen Seitenflächen beim Spanungsvorgang die Freiflächen 1 der Hauptschneidkante 2 sind. Wie aus der Seitenansicht hervorgeht, ist die Hauptschneidkante 2 als ein Kreisbogen mit Radius r ausgeführt, der auch für die Schneidenfase 3 zutreffend ist. Die Größe des Radius r ist abhängig von der von einem zylindrischen Ring 4 abgeleiteten Form der parallel zur Hauptscneidkante 2 verlaufenden Spanleitstufe 5, die durch eine Rippe 6 gegenüber der aus einer Spanablauffläche 7.1. gebildeten Spanbrecherstufe 7 abgegrenzt ist.

Die Spanbrecherstufe 7 ist von der Umfangs- und Deckfläche eines Kegelstumpfes 8 abgeleitet, dessen Achse unter den Winkeln η, und η₂ räumlich geneigt zur Hauptschneidkante 2 liegt und der sich zur Schneidplattenmitte hin verjüngt, so daß die Spanablauffläche 7.1. der Umfangsfläche und die Spanbrecherfläche 7.2. der Deckfläche des Kegelstumpfes 8 entspricht. Die Spanbrecherfläche 7.2. ist an einem Begrenzungsstück 9 angeordnet, das auch die benachbarten Spanleit- und Spanbrecherstufen 5 und 7 abschließt.

Diese Begrenzungsstücke 9 bzw. deren obere Flächenteile dienen auch als Aufiageflächen, wenn beide Stirnseiten der Wendeschneidplatten mit Spanleit- und Spanbrecherstufen 5 und 7 versehen werden. Sie erhöhen auch die Stabilität der Schneideckenabrundungen 10. Um die Schneideckenabrundungen 10 ist die Schneidenfase 3 herumgeführt und ebenfalls die Spanleitstufe 5, wobei letztere eine Spanmulde 11 bildet.

Die an dem Begrenzungsstück 9 angeordnete Spanbrecherfläche 7.2. erstreckt sich etwa bis zur Hälfte der Seitenlänge der Wendeschneidplatte. Diese Länge der Spanbrecherfläche 7.2. ist auch für sehr breite Späne ausreichend und gewährleistet ein zuverlässiges Brechen der Späne zu kleinen Spanstücken. Demgemäß ist auch die gesamte Spanbrecherstufe 7 nicht bis zur benachbarten Spanbrecherstufe 7 voll ausgeführt, sondern durch eine zentrale Ebene 12 abgefangen, an der sich die zentrale Aufnahmebohrung 13 zur Befestigung der Wendeschneidplatte auf einem Schneidplattenträger befindet. Bei dem Begrenzungsstück 9 sind die der Aufnahmebohrung 13 zugekehrten Seiten als kegelige Senkfläche 14 ausgebildet.

Claims (3)

1. Erfindungsansprüche:

   1. Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe in der Form von nutenförmigen, neben der Schneidkante oder deren Schneidenfase vorgesehenen kurvenflächigen Ausnehmungen, die zur Schneidenmitte hin stufenartige Absätze bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine parallel zu einer kreisbogenförmigen Hauptschneidkante (2) oder zu deren zylindermantelförmigen Schneidenfase (3) verlaufende Spanleitstufe (5) der äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Ringes (4) und eine daran anschließende Spanbrecherstufe (7) der Umfangsfläche eines sich zur Schneidplattenmitte hin verjüngenden, räumlich unter den Winkeln H₁ und η₂ geneigt zur Hauptschneidkante (2) liegenden Kegelstumpfes (8) entspricht, wobei die Spanbrecherfläche (7.2.) der Spanbrecherstufe (7) an einem, den Auslauf der benachbarten Spanleit- und Spanbrecherstufe (5 und 7) abschließenden Begrenzungsstück (9) angeordnet ist.
2. 2. Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleitstufe (2) vor der Schneideckenabrundung (10) abgesetzt und mit gleicher Querschnittsform als Spanmulde (11) um die Schneideckenabrundung (10) geführt ist.
3. 3. Hartmetall-Wendeschneidplatte mit eingesinterter Spanleit- und Spanbrecherstufe nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanbrecherfläche (7.2.) der Spanbrecherstufe (7) nur etwa bis zur Hälfte der Seitenlänge der Wendeschneidplatte ausgebildet ist.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen