DD273392A1

DD273392A1 - TURNING TOOL FOR MOLDING

Info

Publication number: DD273392A1
Application number: DD31729188A
Authority: DD
Inventors: Peter Boehme; Harald Kremtz; Siegfried Walter; Olf Lehmann
Original assignee: Polygraph Leipzig
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1989-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug zum Formdrehen von quasirotationssymmetrischen Werkstuecken mit im Durchmesser verschiedenen, durch flache Uebergaenge verbundenen Aussen- und Innenmantelflaechen. Die Aufgabe der Erfindung, das Formdrehen derartiger Werkstuecke mehrschneidig bei minimaler Schneidenbelastung auszufuehren, wird dadurch geloest, dass ueber einem ersten, von einem Schneidkopf gehaltenen Schneidplaettchen mindestens ein zweites, in einem spitzen Winkel zum ersten geneigtes, in Zustellrichtung um etwa die halbe Spantiefe zurueckgesetztes, im Spannkopf gehaltenes Schneidplaettchen angeordnet ist, wobei der Spannkopf in einer Bohrung des Schneidkopfes dreh- und verschiebbar sein kann. Fig. 1The invention relates to a turning tool for turning of quasirotationssymmetrischen workpieces with different in diameter, connected by flat Umbergegege outer and Innenmantelflaechen. The object of the invention to execute the turning of such workpieces in a multi-bladed manner with minimal cutting load is achieved by having at least a second, at an acute angle to the first inclined, in the feed direction by about half the cutting depth zurückuegesetztes over a first, held by a cutting edge Schneidplaettchen, arranged in the clamping head Schneidplaettchen is arranged, wherein the clamping head can be rotated and displaced in a bore of the cutting head. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug zum Formdrehen von quasirotationssymmetrischen Werkstücken mit im Durchmesser verschiedenen, durch flache Übergänge verbundenen Außen- und Innenmantelflächen. Die spanende Bearbeitung derartiger Werkst icke, die außerdem noch Durchbrüche und Bohrungen haben können, durch Drehen bereitet eine Anzahl von Schwierigkeiten, insbesondere bewirkt das Auftreten von Schwingungen eine Reduzierung der Vorechubgeschwindlgkeit und der Werkzeugstandzeit.The invention relates to a turning tool for turning of quasirotationssymmetrischen workpieces with different diameter, connected by shallow junctions outer and inner circumferential surfaces. The machining of such Werkst icke, which may also have breakthroughs and holes, by turning prepares a number of difficulties, in particular, the occurrence of vibrations causes a reduction in Vorechubgeschwindlgkeit and tool life.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, zum Formdrehen eigens konstruierte Spezialmaschinen, z. B. hydraulische Doppelnachformdrehmaschinen zu verwenden, die mit zwei gegeneinander bewegten Werkzeugschlitten mit jeweils einem Drehmeißel arbeiten. Diese Spezialmaschinen stehen nicht immer zur Verfugung oder es ist an einer herkömmlichen Drehmaschine kein Platz für einen zweiten Werkzeugschlit-It is known for custom turning specially designed special machines, eg. B. hydraulic Doppelnachformdrehmaschinen to work with two mutually moving tool carriage, each with a turning tool. These special machines are not always available or there is no room for a second lathe on a conventional lathe.

_j ten.JEs ist auch bekannt, Satzwerkzeuge mit mehreren auf einem geneinsamen Werkzeugschaft in einer Ebene geklemmten Schneidplatten zu verwenden (DD 140 546). Diese Werkzeuge dienen der Schwerzerspanung von einfachen zylindrischen Werkstücken, dem sogenannten Überdrehen, d. h. das Drehwerkzeug wird mit einer ra-It is also known to use set tools with several cutting plates clamped on a common tool shank in one plane (DD 140 546). These tools are used for heavy machining of simple cylindrical workpieces, the so-called over-turning, d. H. the turning tool is equipped with a

_J dialen Einstellung nur in axialer Vorschubrichtung bewegt J Zur' Herstellung tiefer radialer und axialer ciinetiche in Drehteile ₍ mit großem Durchmesser, wie z. B. Turbinenläufer ist es bekannt, Stechdrehmeißel mit sich gegenseitig freiachneidenden, höhenversetzt angeordneten Schneidplatten zu verwenden (DE 2 617 455). Diese Stechdrehmeißel sind lediglich zur Spanabnahme in radialer Zustell richtung ausgelegt und können zur Konturenbearbeitung von quasi-rorationssymmetrischen Werkstücken nicht eingesetzt werden.For the production of deep radial and axial ciinetiche in rotary parts ₍ with large diameter, such as, for example, turbine rotors, it is known to use piercing turning tools with mutually free-cutting, height-offset cutting inserts (DE 2 617 455) These lancing bits are designed only for chip removal in radial feed direction and can not be used for contour machining of quasi-rorationssymmetrischen workpieces.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, das Formdrehen von quasi-rotationssymmetrischen Werkstücken bei hoher Vorschubgeschwindigkeit, großer Werkzeugstandzeit und geringen Werkzeugschwingungen clurchzufuhren.The aim of the invention is to clurchzufuhren the shape turning of quasi-rotationally symmetrical workpieces at high feed rate, long tool life and low tool vibrations.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, mehrere Schneidplatten auf einem Stahlhalter so anzuordnen, daß ein mehrschneidiges Formdrehen von quasi-rotationssymmetriechen Werkstücken bei minimaler Schneidenbelastung möglich wird.The object of the invention is to arrange a plurality of cutting plates on a steel holder so that a multi-blade shape turning of quasi-rotationally symmetrical workpieces with minimal cutting load is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch geJöst, daß über einem ersten von einem Schneidkopf gehaltenen Schneidplättchen mindestens ein zweites, in einem spitzen Winkel zum ersten geneigtes, in Zustellrichtung um ca. die halbe Spantiefe zurückgesetztes, im Spannkopf gehaltenes Schneidplättchen angeordnet ist, wobei der Spannkopf in einer Bohrung des Schneidkopfes dreh- und verschiebbar sein kann.According to the invention, this object is achieved in that at least a second, at an acute angle to the first inclined, in the feed direction by about half the depth of cut, held in the clamping head held cutting plate is arranged over a first held by a cutting head, wherein the clamping head in a Drill hole of the cutting head can be rotated and moved.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an ein^ii Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail on an embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: eine Seitenansicht des Drehwerkzeuges Fig. 2: eine Draufsicht auf das komplette Drehwerkzeug beim1: a side view of the rotary tool FIG. 2: a plan view of the complete rotary tool in FIG

Zentralschnitt am Werkstück Fig. 3: ei.ie Draufsicht auf den Schneidkopf des Drehwerkzeuges beim FlankenschnittCentral section on the workpiece Fig. 3: ei.ie top view of the cutting head of the rotary tool flank cut

Fig. 4: eine Vorderansicht des Drehwerkzeuges Fig. 5: eine Seitenansicht eines Mehrbereiche-Drehwerkzeuges Fig. 6: eine Draufsicht auf das Mehrbereichs-Drehwerkzeug mit einem Schnitt AA gemäß Fig. 55: a side view of a multi-range rotary tool FIG. 6: a top view of the multi-range rotary tool with a section AA according to FIG. 5

Fig. 7: eine Vorderansicht des Mehrbereichs-Drehwerkzeuges. Durch Drehen zu bearbeiten sei das Werkstück 1, das z. B. ein quasi-rotationssymmetrischer Körper mit im Durchmesser verschiedenen, durch flache übergänge verbundenen Außen- und Innenmantelflächen mit Durchbrüchen und Bohrungen sein kann. Vom Rohteil des in Fig. 1 im Schnitt dargestellten Werkstückes 1 sei vom Radius r_Q die Spandicke s abzunehmen, um den Fertigteilradius r_ zu erhalten. Dazu wird ein spezieller Stahlhalter 2 verwendet, der aus einem Werkzeugschaft 3 mit einem in bekannter Weise darauf befestigten Schneidplättchen 4, vorzugsweise einem geklemmten Hartmetallwendeplättchen besteht. Die Schneidengeometrie, d. h. die Werkzeug- und Wirkwinkel des Schneidplättchens sind der Bearbeitungsaufgabe angepaßt.Fig. 7: a front view of the multi-range turning tool. By turning to edit the workpiece 1, z. B. may be a quasi-rotationally symmetrical body with different diameter, connected by shallow transitions outer and inner circumferential surfaces with openings and holes. From the blank of the workpiece 1 shown in section in FIG. 1, the chip thickness s should be taken from the radius r _{Q in} order to obtain the finished part radius r_. For this purpose, a special steel holder 2 is used, which consists of a tool shank 3 with a cutting plate 4 fixed in a known manner thereon, preferably a clamped hard metal turning plate. The cutting geometry, ie the tool and working angle of the cutting tip are adapted to the machining task.

Auf dem Schneidkopf 5 des Werkzeugschaftes 3 wird mittels Schrauben 6 ein Spannkopf 7 befestigt, der ein zweites, vorzugsweise ebenfalls geklemmtes Schneidplättchen 8 trägt, dessen Werkzeugwinkel denen des Schneidplättchens 4 gleich sind. In dem Spannkopf 7 ist eine Auflagefläche 9 für das Schneidplättchen 8 so anzufräsen, daß ausreichend Platz zum Klemmen des Schneidplättcheno 8 bleibt und die annähernd gleiche Schneidengeometrie wie beim Schneidplättchen 4 erreicht wird. Während die Wirkwinkel beim Schneidplättchen 4 konstant bleiben, dürfen sie sich beim Schneidplättchen 8 in einem Toleranzbereich bewegen. Die so übereinander angeordneten Schneidplättchen 4, 8 sind somit in einem spitzen Winkelte.zueinander geneigt, dessen Schenkel durch die Schneidpunkte A, B der Schneidplättchen 4, 8 gehen und dessen Scheitelpunkt die Längsachse des Werkstückes 1 ist. Die Aufteilung der abzunehmenden Spandicke s über die gesamte Drehlängo erfolgt so, daß eine geringstmögliche Schneidenbelastung für die Schneidplättchen 4, 8 auftritt, daß sie ständig und da 3 Schneidplättchen 8 mit einer bestimmten Mindestspantiefe im Eingriff sind, um Werkzeugschwingungen gering zu halten. Das führt zur Anordnung der Schneidplättchen 4, 8 auf der gleichan, durch den gewählten Vorschub ν bedingten Drehspirale DS des quasi-rotationssymmetrischen Werkstückes 1, woraus sich der seitliche Versatz a des Schneidplättchens 8 gegenüber dem Schneidplättchen 30 ergibt, daß das Schneidplättchen 8 gegenüber dem Schneidplättchen 4 in Vorschubrichtung V gemäß ⁿfeil in Fig. 4 voraus ist. Der Schneidpunkt A des Schneidplättchens 4 steht am Radius ·"_,' der Schneidpunkt B des Schneidplättchens 8 schneidet zwischen r_Q und Γρ, so daß das Plättchen 8 vorschneidet und das Plättchen r*en Restschnitt ausführt. Beim Drehen derartiger Konturen gemäß Fig. 2 und Fig. 3 treten an den Schneidplättchen 4, 8 bei Durchmesseränderungen wechselnde Spantiefen auf, so daß z, B. beim Drehen auf einem Übergang vom kleinen zum größeren Durchmesser die Belastung des Schneidplättchens 8 als Vorschneide zunimmt und die Belastung dee Schneidplättchens 4 als Endechneide entsprechend abnimmt. Die Positionierung des Schneidplättchens 8 gegenüber dem Schneidplättchen 4 ist von folgenden Kriterien abhängig: - Geometrie des Werkstückes mit verschiedenen Radien r_Q , r_On the cutting head 5 of the tool shank 3, a clamping head 7 is fastened by means of screws 6, which carries a second, preferably also clamped, cutting plate 8 whose tool angle is equal to that of the cutting tip 4. In the chuck 7, a support surface 9 for the cutting plate 8 is to be milled so that sufficient space for clamping the Schneidplättcheno 8 remains and the approximately same cutting geometry as the cutting plate 4 is achieved. While the angles of action remain constant with the cutting plate 4, they may move in the cutting plate 8 in a tolerance range. The thus superimposed cutting plates 4, 8 are thus inclined at an acute Winkelelte.zu each other, the legs of which pass through the cutting points A, B of the cutting plates 4, 8 and the apex of which is the longitudinal axis of the workpiece 1. The division of the Abzunehmenden Spandicke s over the entire Drehlängo done so that the least possible cutting load for the cutting plate 4, 8 occurs that they are constantly and as 3 cutting plates 8 with a certain minimum relief depth engaged to keep tool vibrations low. This leads to the arrangement of the cutting tips 4, 8 on the same, caused by the selected feed ν rotating spiral DS of the quasi-rotationally symmetrical workpiece 1, resulting in the lateral offset a of the cutting plate 8 relative to the cutting plate 30 results that the cutting plate 8 relative to the cutting tip 4 in the feed direction V according to ⁿ ant in Fig. 4 is ahead. The cutting point A of the cutting tip 4 is at the radius. The cutting point B of the cutting tip 8 intersects between r _Q and Γρ, so that the cutting edge 8 pre-cuts and the cutting edge 8 is carried out, when turning such contours according to FIG and Fig. 3 occur on the cutting plates 4, 8 in diameter changes changing depths of cut, so that z, B. when turning on a transition from small to larger diameter, the load of the cutting plate 8 as a precutting increases and the loading dee cutting plate 4 as a final cutting edge accordingly The positioning of the cutting tip 8 relative to the cutting tip 4 depends on the following criteria: geometry of the workpiece with different radii r _Q , r_

und dazugehörigen Spantiefen s , wobeiand associated depths s, where

^sn ^{a r}O " ^rF ^{und ö}n<< ^rO · ^rF ^seien» η η η η ^s n ^ar O " ^r F ^{and ö} n << ^r O · ^r F ^are » η η η η

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- Minäestabmessungen der Schneidplättchen und deren Klemm- und Befestigungsmittel.- Minest dimensions of the cutting tips and their clamping and fastening means.

Ausgehend von einem bestimmten Tiefpunkt IO des Klemmitte.ls des Schneidplättchens 8 und dem Höchatpunkt 11 des Schneidplättchens 4 ergibt sich ein konstruktiver Mindestabstand h. Aus der zugehörigen Stellung der Schneidpunkte A, B und der Werkstücklängsachse wird der Winkel Jrtiermittelt. Um den Winkelet!, wird das Schneidplättchen 8 gegenüber dem Schneidplättchen 4 bei Sicherung der gleichen Schneidengeometrie verschoben. In dieser Weise wird ein Einzelwerkzeug für ein bestimmtes Werkstück 1 mit verschiedenen Radien r_Q und r.. hergestellt,Starting from a certain low point IO of Klemmitte.ls the cutting plate 8 and the maximum point 11 of the cutting plate 4 results in a constructive minimum distance h. From the associated position of the cutting points A, B and the workpiece longitudinal axis of the angle Jrtiermittelt. To the Winkelet !, The cutting plate 8 is moved relative to the cutting plate 4 while securing the same cutting geometry. In this way, a single tool for a particular workpiece 1 with different radii r _Q and r .. is produced,

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Für ein Mehrbereichs-Drehwerkzeug (Fig. 5, 6, 7) zur Bearbeitung von Werkstücken in einem größeren Durchmesserbereich ist in den Seitenwänden 12 des Schneidkopfes 5 eine durchgehende Bohrung 13 eingebracht, in die zwei geschlitzte Kreisscheiben 14, 15 eingesetzt sind, um die konischen Zapfen 16 des schwenkbaren Spannkopfes 17 mit dem Schneidplättchen 8 aufzunehmen. Zur Grobeinstellung wird der Spannkopf 17 gegenüber dem Schneidkopf 5 in der Bohrung 13 gedreht und mit der Klemmschraube 18 arretiert. Die Spantiefe des Schneidplättchens 8 wird durch Verschiebung der konischen Zapfen 16 mittels Druckkeilen 19 eingestellt.For a multigrade turning tool (FIGS. 5, 6, 7) for machining workpieces in a larger diameter range, a through hole 13 is made in the side walls 12 of the cutting head 5 into which two slotted circular disks 14, 15 are inserted around the conical ones Journal 16 of the pivotable clamping head 17 with the cutting plate 8 record. For coarse adjustment of the clamping head 17 is rotated relative to the cutting head 5 in the bore 13 and locked with the clamping screw 18. The cutting depth of the cutting plate 8 is adjusted by displacement of the conical pin 16 by means of pressure wedges 19.

Claims

claims

1. rotary tool for turning the mold with a plurality of attached in a steel holder cutting plate, wherein the cutting plates are arranged offset in height in the feed direction one behind the other and Zuetellrichtung, characterized in that above a first, of a cutting head (5) held Schnoidplättchen (4) at least a second, in an acute angle "So for the first inclined, in Zustellricntung by ca, half the cutting depth s set back, held in the clamping head (7) held cutting plate (8) is arranged.

2. Rotary tool according to claim 1, characterized in that

the clamping head (17) in a bore (13) of the cutting head (5) is arranged rotatably and displaceably.