DD232215A1 - MILLING MACHINE WITH ROUND INSERTS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Fraeswerkzeuge mit runden Wendeschneidplatten und Vorschneidelementen fuer die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe. Aufgabe der Erfindung ist es, die Ausbildung und Anordnung von runden Wendeschneidplatten in Fraeswerkzeugen zu verbessern, um eine vorteilhafte Aufteilung der Schnittiefe zu erreichen und mehr Waerme als bisher mit den Spaenen abzufuehren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass nachfolgend auf eine kreisrunde Wendeschneidplatte (1) eine Wendeschneidplatte (3) mit kreisabschnittfoermigen Vorschneidern (4) angeordnet ist, wobei die Schneidkante (5) der Wendeschneidplatte (3) mit kreisabschnittfoermigen Vorschneidern (4) aus kreisbogenfoermigen Hauptschneidkanten (6) und dazwischen angeordneten kreisbogenfoermigen Vorschneidkanten (7) besteht und dass der Durchmesser (D2) der kreisbogenfoermigen Hauptschneidkanten (6) gleich dem Durchmesser (D1) der Schneidkante (2) der kreisrunden Wendeschneidplatte (1) ist. Fig. 1The invention relates to milling tools with round indexable inserts and Vorschneidelementen for machining schwerspanbarer materials. The object of the invention is to improve the design and arrangement of round inserts in milling tools to achieve an advantageous division of the depth of cut and dissipate more heat than before with the Spaenen. This object is achieved in accordance with the invention by subsequently arranging an indexable insert (3) with circular cutters (4), wherein the cutting edge (5) of the indexable insert (3) with circular cutters (4) consists of circular cutting edges (6) and arranged therebetween kreisbogenfoermigen Vorschneidkanten (7) and that the diameter (D2) of kreisbogenfoermigen main cutting edges (6) is equal to the diameter (D1) of the cutting edge (2) of the circular indexable insert (1). Fig. 1
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft Fräswerkzeuge mit runden Wendeschneidplatten und Vorschneidelementen, die für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe, insbesondere zum Planfräsen verwendet werden.The invention relates to milling tools with round indexable inserts and precutting, which are used for machining schwerspanbarer materials, especially for face milling.
Charakterstik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die Bearbeitung von schwerspanbaren Werkstoffen, d. h. Werkstoffen mit einem niedrigen Wärmeleitwert stellt besondere Anforderungen an die verwendeten Fräswerkzeuge, da die Werkzeugschneiden durch die beim Zerspanungsvorgang entstehende Wärme thermisch sehr stark beansprucht werden. Schwerspanbare Werkstoffe neigen außerdem bei der Verwendung von Hartmetallschneidensätzen sehr leicht zum Aufschweißen.The machining of heavy-workable materials, d. H. Materials with a low thermal conductivity make special demands on the milling tools used, since the tool cutting edges are subjected to very high thermal stresses due to the heat generated during the cutting process. Heavy duty materials also tend to weld easily when using cemented carbide cutting inserts.
Werkzeuge mit geraden Haupt- und Nebenschneiden haben den Nachteil, daß die Schneidenecken thermisch sehr stark beansprucht werden und deshalb leicht ausbrechen. Bei der Verwendung runder Wendeschneidplatten entfällt dieser Nachteil.Tools with straight main and secondary cutting edges have the disadvantage that the cutting corners are thermally stressed and therefore easily break out. When using round indexable inserts eliminates this disadvantage.
Die Schneiden werden thermisch gleichmäßiger beansprucht und mehr Wärme mit den Spänen abgeführt. Vorteilhaft ist auch die Verwendung von gestuften Fräswerkzeugen. Durch die Aufteilung der Schnittiefe ist die thermische Belastung der einzelnen Schneiden geringer, da mehr Wärme mit den Spänen abgeführt werden kann.The blades are thermally more evenly stressed and dissipated more heat with the chips. Also advantageous is the use of stepped milling tools. By dividing the depth of cut, the thermal load on the individual cutting edges is lower, as more heat can be dissipated with the chips.
In der BRD-Offenlegungsschrift 2634029 wird ein mit runden Wendeschneidplatten bestückter Scheibenfräser beschrieben, bei dem zum Zwecke der Schnittaufteilung vor einem Hauptschneidelement ein im Durchmesser kleineres, radial vorstehendes Vorschneidelement angeordnet ist. Diese Anordnung der Wendeschneidplatten ließe sich in einem Fräswerkzeug zum Planfräsen zwar anwenden, hat jedoch bei der Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe verschiedene Nachteile. Nur jede zweite Wendeschneidplatte wird mit einem Teil ihrer Schneidkante als Stirnschneide wirksam. Die Belastung dieser Schneidenteile ist jedoch bei der Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe sehr groß. Aus diesem Grunde sind nur geringe Vorschübe/Zahn möglich. Der Verschleiß der Vorschneidelemente ist, besonders bei der Bearbeitung von Gußwerkstoffen, auf Grund der kleinen Vorschübe/Zahn und der geringen Spandicken ebenfalls sehr groß.In the Federal Republic of Germany Offenlegungsschrift No. 2,634,029, a circular milling cutter equipped with round indexable inserts is described, in which a diameter-smaller, radially protruding precutting element is arranged in front of a main cutting element for the purpose of cutting division. Although this arrangement of the indexable inserts could be used in a milling tool for face milling, it has various disadvantages in the machining of difficult-to-cut materials. Only every second indexable insert becomes effective with part of its cutting edge as a front cutting edge. However, the stress on these cutting parts is very high when machining difficult-to-chip materials. For this reason, only small feeds / tooth are possible. The wear of the Vorschneidelemente is also very large, especially in the machining of cast materials, due to the small feeds / tooth and the low chip thicknesses.
Im BRD-Gebrauchsmuster 1905822 wird eine runde Wendeschneidplatte für Fräswerkzeuge zum Planfräsen beschrieben, die zum Zwecke der Aufteilung der Schnittiefe mit Ausschnitten versehen ist. Dabei entsteht eine zweite gerade Schneidkante. Durch die Verwendung dieser Wendeschneidplatten wird nun zwar eine Aufteilung der Schnittiefe erreicht und jede Wendeschneidplatte auch als Stirnschneide wirksam, aber für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe kein Vorteil erzielt. Bei diesen Wendeschneidplatten sind jeweils zwei Schneidenecken vorhanden, die einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt sind. Deshalb sind nur geringe Vorschübe/Zahn möglich.In the Federal Republic of Germany utility model 1905822 a round indexable insert for milling tools for face milling is described, which is provided for the purpose of dividing the depth of cut with cutouts. This creates a second straight cutting edge. Through the use of these indexable inserts, although a division of the depth of cut is achieved and each indexable insert also effective as a front cutting edge, but achieved no advantage for the treatment of difficult-to-chip materials. These cutting inserts each have two cutting corners, which are exposed to high thermal stress. Therefore, only small feeds / teeth are possible.
Ziel der crfindungAim of the crfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein mit runden Wendeschneidplatten bestücktes Fräswerkzeug für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe, insbesondere zum Planfräsen zu entwickeln, mit dem bei einer hohen Standzeit und guter Ausnutzung des Schneidstoffes eine wirtschaftliche Bearbeitung dieser Werkstoffe möglich ist.The aim of the invention is to provide a equipped with round indexable milling cutter for machining schwerspanbarer materials, in particular for face milling, with an economical processing of these materials is possible with a long service life and good use of the cutting material.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einem Fräswerkzeug mit runden Wendeschneidplatten und Vorschneidelementen eine solche Ausbildung der Wendeschneidplatten und deren Anordnung im Fräswerkzeug zu entwickeln, die eine vorteilhafte Unterteilung der Schnittiefe ermöglicht, bei der jede Wendeschneidplatte auch als Stirnschneide wirksam und mehr Wärme als bisher mit den Spänen abgeführt wird.The object of the invention is, starting from a milling tool with round inserts and Vorschneidelementen to develop such a design of the indexable inserts and their arrangement in the milling tool, which allows an advantageous subdivision of the depth of cut, in which each indexable insert also effective as a front cutting edge and more heat than before the chips is removed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nachfolgend auf eine kreisrunde Wendeschneidplatte eine Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern angeordnet ist, wobei die Schneidkante der Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern aus kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und dazwischen angeordneten kreisbogenförmigen Vorschneidkanten besteht und der Durchmesser der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten gleich dem Durchmesser der Schneidkante der kreisrunden Wendeschneidplatte ist.This object is achieved in that the following is arranged on a circular indexable insert an indexable insert with circular portion precuters, wherein the cutting edge of the indexable insert with circular segment precursors from circular main cutting edges and arranged therebetween arcuate Vorschneidkanten and the diameter of the arcuate main cutting edges equal to the diameter of the cutting edge circular indexable insert is.
Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sind in jedem zweiten Schneidplattensitz eines Fräswerkzeuges auf demselben Schneidendurchmesser und mit demselben axialen Abstand zur Arbeitsebene wie die kreisrunden Wendeschneidplatten angeordnet.Indexable inserts with circular portion precut are arranged in each second cutting edge seat of a milling tool on the same cutting diameter and with the same axial distance from the working plane as the circular indexable inserts.
Vorzugsweise sind die nachfolgend auf eine kreisrunde Wendeschneidplatte angeordneten Wendeschneidplatten mit drei, jeweils um 120° versetzt angeordneten kreisabschnittförmigen Vorschneidern versehen.Preferably, the subsequently arranged on a circular indexable insert inserts are provided with three, each offset by 120 ° arranged circular segment precursors.
Der Radius der kreisbogenförmigen Vorschneidkante eines kreisabschnittförmigen Vorschneiders beträgt V* des Durchmessers der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten. Sowohl die kreisrunden Wendeschneidplatten als auch die Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sind mit umlaufenden Spanbrechernuten versehen.The radius of the circular arc-shaped precut edge of a circular segment-shaped precut be V * of the diameter of the circular arc-shaped cutting edges. Both the circular indexable inserts and the indexable inserts with circular section precuters are provided with circumferential chip breaker grooves.
Die Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sind so in jedem zweiten Schneidplattensitz des Fräswerkzeuges angeordnet, daß immer nur ein kreisabschnittförmiger Vorschneider in Eingriff gelangt und die Schnittiefe in zwei Teilschnittiefen unterteilt wird. Dabei wird die Oberflächenzone des Werkstückes von den kreisabschnittförmigen Vorschneidern zerspant und der darunter liegende Bereich von den kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und den Schneidkanten der runden Wendeschneidplatten. An den kreisabschnittförmigen Vorschneidern ist durch diese Anordnung der doppelte Vorschub/Zahn wirksam, während an den kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und an den Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten jeweils nur der Vorschub/Zahn wirksam ist. Die kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten der Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern und die Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten sind dabei auch gleichzeitig Stirnschneiden. Wichtig ist, daß die Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern und die kreisrunden Wendeschneidplatten auf dem gleichen Schneidendurchmesser und mit dem gleichen axialen Abstand zur Arbeitsebene angeordnet ist und die kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten der Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sowie die Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten denselben Durchmesser aufweisen.The indexable inserts with circular segment precursors are arranged in each second cutting edge seat of the milling tool, that always only one circular portion-shaped pre-cutter engages and the depth of cut is divided into two sub-sections. In this case, the surface zone of the workpiece is machined by the circular portion-shaped precut and the underlying area of the circular arc-shaped cutting edges and the cutting edges of the round indexable inserts. At the circular segment precursors double feed / tooth is effective by this arrangement, while only the feed / tooth is effective at the main circular cutting edges and at the cutting edges of the circular indexable inserts. The circular arc-shaped main cutting edges of the indexable inserts with circular portion precuters and the cutting edges of the circular indexable inserts are also simultaneously face cutting. It is important that the indexable inserts with circular segment precursors and the circular indexable inserts on the same cutting diameter and at the same axial distance from the working plane is arranged and the circular main cutting edges of the indexable inserts with circular segment precursors and the cutting edges of the circular indexable inserts have the same diameter.
Das gewährleistet in Verbindung mit der Ausbildung der Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern eine gleichmäßige Aufteilung der Schnittiefe, wenn diese Ve bis 1A des Durchmessers der kreisrunden Wendeschneidplatten beträgt.This ensures, in conjunction with the formation of the insert with circular section precuters a uniform distribution of the depth of cut, if this Ve is up to 1 A of the diameter of the circular indexable inserts.
Bei der Bearbeitung von Gußteilen eines schwerspanbaren Werkstoffes werden besonders an den kreisabschnittförmigen Vorschneidern gute Spanungsverhältnisse erreicht, die ihre Ursache in der großen Spandicke haben, während die als Stirnschneiden wirkenden kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und die Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten nicht überbeansprucht werden. Das ermöglicht auch, schwerspanbare Werkstoffe mit großen Vorschüben zu bearbeiten.In the machining of castings of a heavy-duty material good clamping conditions are achieved especially at the circular segment precursors, which have their cause in the large chip thickness, while acting as front cutting arcuate main cutting edges and the cutting edges of the circular indexable inserts are not overstressed. This also makes it possible to machine difficult-to-chip materials with large feeds.
Ein Vorteil ist auch darin zu sehen, daß nunmehr drei und nicht wie bisher zwei Teilspäne entstehen. Damit wird mehr Wärme mit den Spänen abgeführt.An advantage is also to be seen in the fact that now three and not as previously two partial chips arise. This dissipates more heat with the chips.
Das hat eine geringere thermische Beanspruchung der Schneidkanten und eine geringere Neigung zum Aufschweißen von Werkstoffteilchen und somit eine Erhöhung der Standzeit zur Folge. Die mehrfache Wendbarkeit der kreisrunden Wendeschneidplatten und der Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidem ermöglicht eine gute Ausnutzung des Schneidstoffes.This has a lower thermal stress on the cutting edges and a lower propensity for welding of material particles and thus an increase in service life result. The multiple reversibility of the circular indexable inserts and the indexable inserts with circular section pre-cutting allows a good utilization of the cutting material.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigenIn the accompanying drawings show
Fig. 1: Nebeneinander dargestellt eine kreisrunde Wendeschneidplatte und eine Wendeschneidplatte mitFig. 1: Side by side shown a circular indexable insert and an indexable insert with
kreisabschnittförmigen Vorschneidern sowie die zugehörigen Spanformen, Fig. 2: Die schematische Draufsicht auf ein achtschneidiges Fräswerkzeug, Fig.3: Eine Wendeschneidplatte mit drei kreisabschnittförmigen Vorschneidern.2: The schematic plan view of an eight-edged milling tool, FIG. 3: An indexable insert with three circular segment-shaped precutting cutters.
In der Fig. 1 sind nebeneinander eine kreisrunde Wendeschneidplatte 1 und eine Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 sowie die dazugehörigen Spanformen dargestellt.In Fig. 1, a circular indexable insert 1 and an indexable insert 3 are shown side by side with circular section precutting 4 and the associated chip forms.
Die Schneidkante 5 der Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittsförmigen Vorschneidern 4 besteht aus kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten 6 und dazwischen angeordneten kreisbogenförmigen Vorschneidkanten 7.The cutting edge 5 of the indexable insert 3 with circular section-shaped precutting 4 consists of circular arc-shaped main cutting edges 6 and arranged therebetween arcuate Vorschneidkanten. 7
Die Fig.2 zeigt die schematische Draufsicht auf ein achtschneidiges Fräswerkzeug, wobei in den nurteilweise dargestellten Schneidplattensitzen Z1, Z3, Z5, Z7 je eine kreisrunde Wendeschneidplatte 1 und in den ebenfalls nur teilweise dargestellten Schneidplattensitzen Z2, Z4, Ze, Z8 je eine Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 angeordnet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Durchmesser D-i der Schneidkante 2 der kreisrunden Wendeschneidplatte 1 gleich dem Durchmesser D2 der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten 6-der Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4. Die kreisrunden Wendeschneidplatten 1 und die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 sind auf dem gleichen Schneidendurchmesser D0 und mit dem gleichen axialen Abstand zur Arbeitsebene 9 angeordnet. Die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 sind so in den Schneidplattensitzen Z2, Z4, Z6, Z8 angeordnet, daß jeweils nur ein kreisabschnittförmiger Vorschneider 4 in Eingriff gelangt. Daraus ergibt sich die in Fig. 1 dargestellte Spanform. Die Schnittiefe a wird dadurch in die Teilschnittiefen ai und a2 unterteilt. Von der kreisbogenförmigen Vorschneidkante 7 des kreisabschnittförmigen Vorschneiders 2 wird ein Span 9 in derTeilschnittiefe ai abgehoben. Durch einen wirksamen Vorschub/Zahn von 2x sz ist dieser Span 9 dicker als der von der kreisbogenförmigen Hauptschneidkante 6 mit einem Vorschub/Zahn sz in der Teilschnittiefea2 abgehobene Span 10.2 shows the schematic plan view of an eight-cutting milling tool, wherein in the only partially shown cutting plate seats Z 1 , Z 3 , Z 5 , Z 7 each have a circular indexable insert 1 and in the also only partially illustrated cutting edge seats Z 2 , Z 4 , Ze, Z 8 each one indexable insert 3 is arranged with circular section precutting 4. As can be seen from Fig. 1, the diameter Di of the cutting edge 2 of the circular indexable insert 1 is equal to the diameter D 2 of the circular arc major cutting edges 6-the indexable insert 3 with circular segment precursors 4. The circular indexable inserts 1 and the indexable inserts 3 with circular segment precursors 4 are on the same cutting diameter D 0 and arranged at the same axial distance to the working plane 9. The indexable inserts 3 with circular segment-shaped precutting 4 are arranged in the cutting plate seats Z 2 , Z 4 , Z 6 , Z 8 , that only one kreisabschnittförmiger pre-cutter 4 engages. This results in the chip shape shown in Fig. 1. The depth of cut a is thereby divided into the partial depths ai and a 2 . From the circular arc-shaped pre-cutting edge 7 of the circular segment-shaped pre-cutter 2, a chip 9 is lifted at the sub-section depth ai. By an effective feed / tooth of 2x s z , this chip 9 is thicker than the chip 10 lifted off the circular-arc-shaped main cutting edge 6 with a feed / tooth s z in the part-cut surface 2 .
Der Span 11, der etwa den gleichen Querschnitt wie der Span 10 aufweist, wird mit einem Vorschub/Zahn szvon der Schneidkante 2 der kreisrunden Wendeschneidplatte 1 in derTeilschnittiefea2 abgehoben.The chip 11, which has approximately the same cross-section as the chip 10, is lifted with a feed / tooth s z from the cutting edge 2 of the circular indexable insert 1 in the partial section 2.
Bei einer Schnittiefe a, die etwa Ve bis 1A des Durchmessers D, der Schneidkante 2 der kreisrunden Wendeschneidplatte 1 entspricht, sind die Teilschnitttiefen ai und a2 annähernd gleich groß, so daß gute Spannungsverhältnisse erreicht werden.At a depth of cut a, which corresponds approximately to Ve to 1 A of the diameter D, the cutting edge 2 of the circular indexable insert 1, the partial depths of cut ai and a2 are approximately equal, so that good voltage conditions are achieved.
In der Fig. 3 ist eine Wendeschneidplatte 3 mit drei kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 dargestellt. Dabei sind die kreisabschnittförmigen Vorschneider 4 jeweils um 120° versetzt angeordnet. Der Radius R der kreisbogenförmigen Vorschneidkante 7 eines kreisabschnittförmigen Vorschneiders 4 beträgt 1A des Durchmessers D2 der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten 6. Das ist wichtig, um bei den obengenannten Schnittiefen a eine gleichmäßige Aufteilung in die Teilschnittiefen ai und a2 zu erreichen.3, an indexable insert 3 is shown with three circular section precursors 4. In this case, the circular segment-shaped precutters 4 are each offset by 120 °. The radius R of the circular-arc-shaped precut edge 7 of a circular segment-shaped precut 4 is 1 A of the diameter D 2 of the circular arc-shaped cutting edges 6. This is important to achieve a uniform distribution in the partial depths ai and a 2 at the above-mentioned depths of cut a.
Die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 können ebenso wie die kreisrunden Wendeschneidplatten 1 mit einer umlaufenden Spanbrechernut 9 versehen sein, um eine bessere Spanbildung zu gewährleisten.The indexable inserts 3 with circular segment-shaped precutting 4 can be provided as well as the circular indexable inserts 1 with a circumferential chip breaker groove 9 in order to ensure better chip formation.
Die kreisrunden Wendeschneidplatten 1 und die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 können auf unterschiedliche Art und Weise im Fräswerkzeug befestigt werden. Einfach und zweckmäßig ist die Befestigung mittels durchgehender Spannschraube 10, wie in der Fig. 2 am Schneidplattensitz Zi dargestellt.The circular indexable inserts 1 and the indexable inserts 3 with circular segment precursors 4 can be fastened in different ways in the milling tool. Simple and expedient attachment by means of continuous clamping screw 10, as shown in FIG. 2 at the cutting edge seat Zi.
Claims (6)
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