DD277622A1

DD277622A1 - TOOL CUTTING WITH REDUCED CONTACT LENGTH ON THE SPAN SURFACE

Info

Publication number: DD277622A1
Application number: DD32275588A
Authority: DD
Inventors: Hermann Reinhardt; Frank Ilgen; Horst Koenig; Karl Amborn
Original assignee: Werkzeugind Forschzent
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1990-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugschneide mit reduzierter Kontaktlaenge auf der Spanflaeche, insbesondere eine Wendeschneidplatte fuer rotierende und stillstehende Zerspanungswerkzeuge. Solche Wendeschneidplatten finden Anwendung bei der spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstoffen, insbesondere beim Drehen und Fraesen. Die erfindungsgemaess vorgeschlagene Werkzeugschneide ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spanflaeche aus einem unmittelbar an die Schneidkante anschliessenden konvexen Spanflaechenabschnitt und einem sich an den konvexen Spanflaechenabschnitt anschliessenden ebenen Spanflaechenabschnitt gebildet ist, wobei der Spanwinkel des ebenen Spanflaechenabschnittes gleich dem Neigungswinkel der Tangente des konvexen Spanflaechenabschnittes am Uebergang zum ebenen Spanflaechenabschnitt ist. Fig. 1The invention relates to a tool cutting edge with reduced contact length on the clamping surface, in particular an indexable insert for rotating and stationary cutting tools. Such indexable inserts are used in the machining of metallic materials, especially in turning and milling. The inventively proposed cutting tool is characterized in that the Spanflaeche is formed from a immediately adjacent to the cutting edge convex Spanflaechenabschnitt and adjoining the convex Spanflaechenabschnitt planar Spanflaechenabschnitt, the rake angle of the planar Spanflaechenabschnittes equal to the inclination angle of the tangent of the convex Spanflaechenabschnittes at the transition to level Spanflaechenabschnitt is. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugschneide mit reduzierter Kontaktlänge auf der Spanfläche, insbesondere eine Wendeschneidplatte für rotierende und stillstehende Zerspanungswerkzeuge.The invention relates to a tool cutting edge having a reduced contact length on the chip surface, in particular an indexable insert for rotating and stationary cutting tools.

Characteristic of the known state of the art

Für einen guten Spanbruch sind nicht nur die Form der Schneidkante und der Spanbrechernut von Bedeutung, sondern auch die Kontaktlänge zwischen Span und Spanfläche.For a good chip breaking not only the shape of the cutting edge and the chip breaker groove are important, but also the contact length between chip and rake face.

Es hat sich gezeigt, daß nur eine reduzierte Kontaktlänge auf der Spanfläche eine Redi zierung der Schnittkraft und des Verschleißes erreicht wird. Das hat seine Ursache darin, daß der ablaufende Span in eir em schmalen Bereich sehr stark erwärmt wird und dadurch leichter verformbar ist. Ein Schneideinsatz mit reduzierter Kontaktlänga wird in der DD-PS 200363 (B23B27/02) beschrieben, wobei jedoch nur Beziehungen zur Ermittlung der reduzierten Kontaktfläche der Spanfläche angegeben werden.It has been shown that only a reduced contact length on the rake face a redi cation of the cutting force and wear is achieved. This is due to the fact that the running chip is very strongly heated in a narrow range and is therefore more easily deformable. A cutting insert with reduced contact length is described in DD-PS 200363 (B23B27 / 02), but only relationships for determining the reduced contact area of the chip surface are given.

Angaben zur Schneidengeometrie werden nicht gemacht.Information on the cutting edge geometry is not made.

Durch die in der DD-PS 157 449 (B 23 B 27/00) beschriebene Schneidengeometrie soll ebenfalls eine Reduzierung der Schnittkraft erreicht werden. Zu diesem Zweck ist die Schneidkante mit eifern definierten Radius versehen, der in eine konkave Spanbrechernut übergeht. Der Nachteil dieser Schneidengeometrie besteht darin, daß mit zunehmendem Freiflächenverschleiß der Spanwinkel und damit die Schnittkraft sowie die thermische Belastung der Werkzeugschneide größer wird.By the described in DD-PS 157 449 (B 23 B 27/00) cutting geometry also a reduction of the cutting force is to be achieved. For this purpose, the cutting edge is provided with a defined radius, which merges into a concave chip breaker groove. The disadvantage of this cutting geometry is that with increasing flank wear of the rake angle and thus the cutting force and the thermal load of the cutting tool is greater.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Werkzeugschneide mit reduzierter Kontaktfläche auf der Spanfläche zu entwickeln, die eine spanende Bearbeitung bei geringen thermischen und mechanischen Belastungen der Schneidkante und damit einer langen Standzeit ermöglicht.The aim of the invention is to develop a tool cutting edge with a reduced contact surface on the clamping surface, which enables a machining operation with low thermal and mechanical loads on the cutting edge and thus a long service life.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugschneide mit reduzierter Kontaktlänge auf der Spanfläche zu entwickeln, bei der auch mit zunehmendem Freiflächenverschleiß die Schnittkraft nur unwesentlich größer wird.The object of the invention is to develop a tool cutting edge with reduced contact length on the clamping surface, in which the cutting force is only marginally greater with increasing flank wear.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spanfläche im Anschluß an die Schneidkante aus einem konvexen Spanflächenabschnitt und einem sich an diesen anschließenden ebenen Spanflächenabschnitt gebildet ist, wobei der Spanwinkel des ebenen Spanflächenabschnittes dem Neiguangswinkel der Tangente des konvexen Spanflächenabschnittes am Übergang zum ebenen Spanflächenabschnitt entspricht.This object is achieved in that the rake surface is formed following the cutting edge of a convex rake face portion and adjoining this flat rake face portion, wherein the rake angle of the flat rake face portion corresponds to the tilt angle of the tangent of the convex rake face portion at the transition to the planar rake face portion.

Der konvexe Spanfiächenabschnitt ist vorzugsweise kreisbogenförmig mit einem Radius von 0,5mm bis 1,5mm ausgebildet.The convex Spanfiächenabschnitt is preferably a circular arc formed with a radius of 0.5mm to 1.5mm.

Der konvexe Spanflächenabschnitt hat unmittelbar an der Schneidkante einen Spanwinkel von -5° bis +8°. Der Spanwinkel des ebenen Spanflächenobschnittes beträgt ι 15" bis -t- 20".The convex rake face portion has a rake angle of -5 ° to + 8 ° directly at the cutting edge. The rake angle of the flat rake surface section is ι 15 "to -t- 20".

Durch die konvexe Ausbildung des sich an die Schneidkante anschließenden Spanflächenabschnittes ist der Spanwinkel hinter der Schneidkante relativ klein. Dadurch wird eine Stabilisierung der Schneidkante erreicht, so daß auch bei kleinen Spandicken und damit hohon Schnoidonbolastungon lange Standzoiton erroieht worden.Due to the convex design of the adjoining the cutting edge rake face portion of the rake angle behind the cutting edge is relatively small. As a result, a stabilization of the cutting edge is achieved, so that even with small chip thicknesses and thus hohon Schnoidonbolastungon long Standzoiton erroieht been.

Mit /unehmondom Abstand von dor Schneidkante wird dor Spanwinkel dos konvexen Spanflächenabschnittos stetig größer.With / unehmondom distance from the cutting edge dor the rake angle of the convex rake face section becomes steadily larger.

Dadurch wird dom fiblaufondon Span koine zusätzliche Vorformung aufgezwungen. Jo nach Spanclicke ergibt sich damit eine untorschiodlicho Kontaktlängo zwischen Span und Spanflächo, die jodoch in jodom Fall kleiner als die sich ohne die besondere Ausbildung der Spanf'ncho orgobnndn natürliche Kontaktlängo ist.This imposes additional preforming on the fiberglass chip. Jo after Spanclicke results in an untorschiodlicho contact length between Span and Spanflächo, which is iodine in jodom case smaller than that without the special training of Spanf'ncho orgobnndn natural contact lengtho.

Mit /unohmondom Freiflächonvorschleiß wird dor wirksame Spanwinkel durch dio konvoxo Ausbildung dor Spanflächo größer, sn diiß dio Schnittkrnft nur unwesentlich ansteigt.With / unohmondom open-plane prone wear, the effective rake angle becomes larger due to the conical formation of the rake surface, so that the incision depth increases only insignificantly.

embodiment

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugschneide im Querschnitt während des Zerspanungsvorganges Fig. 2: die Werkzeugschneide gemäß Fig. 1 nach dem Erreichen eines bestimmten Freiflächenveschleißes.1 shows a schematic representation of the tool cutting edge according to the invention in cross section during the cutting process. FIG. 2 shows the tool cutting edge according to FIG. 1 after reaching a certain free surface wear.

In den zeichnerischen Darstellungen des Aujführungsbeispiels sind die Maß- und Winkelverhältnisse zur deutlicheren Darstellung der Schneidengeometrie übe (rieben groß dargestellt.In the drawings of the exemplary embodiment, the dimensional and angular relationships for a clearer representation of the cutting edge geometry are shown in large scale.

Wie aus Fig. 1 ersichtüci-!, ist die Spanfläche der Werkzeugschneide 1 aus einem unmittelbar hinter der Schneidkante 3 angeordneten konvexen kreisbogenförmigen Spanflächenabschnitt 2 und einem an diesen anschließenden ebenen Spanflächeiiabschnitt 4 gebildet. Der Radius des konvexen kreisbogenförmigen Spanflächenabschnittes 2 ist 0,5 mm bis 1,5 mmAs can be seen from FIG. 1, the rake surface of the tool cutting edge 1 is formed from a convex circular-arc-shaped rake face portion 2 arranged immediately behind the cutting edge 3 and a flat rake face portion 4 adjoining this. The radius of the convex arcuate rake face portion 2 is 0.5 mm to 1.5 mm

C ?r Spanwinkel J₁ des ebenen Spanflächenabschnittes 4 ist gleich dem Neigungswinkel δ der Tangente des konvexen kreisbjgenförmigen Spanflächenabschnittes 2 am Übergang 6 zum ebenen Spanflächenabschnitt 4. Der Spanwinkel j_t beträgt 15° bis 20°. Der Spanwinkel J₂ des konvexen Spanflächenabschnittes 2 ist an der Schneidkante 3 mit -5° bis +8° relativ klein.The rake angle J _{1 of} the planar rake face portion 4 is equal to the angle of inclination δ of the tangent of the convex circular rake face portion 2 at the transition 6 to the rake face portion 4. The rake angle j _t is 15 ° to 20 °. The rake angle J _{2 of} the convex rake face portion 2 is relatively small at the cutting edge 3 at -5 ° to + 8 °.

Dadurch wird eine große Schneidenstabilität und damit eine lange Lebensdauer bei kleinen Spanungsdicken erreicht.This achieves a high edge stability and thus a long service life with small chip thicknesses.

Der vom Werkstück 7 abgehobene Span 8 hat durch den sich im Bereich des konvexen Spanflächenabschnittes 2 stetig von ji bis j₃ vergrößernden Spanwinkel nur mit dem konvexen Spanflächenabschnitt 2 Kontakt, wobei die sich in Abhängigkeit von der Spanungsdicke einstellende Kontaktlänge K_L kleiner als die natürliche Kontaktlänge ist.The raised from the workpiece 7 Span 8 has through the in the region of the convex rake face portion 2 steadily increasing from ji to j ₃ rake angle contact only with the convex rake face portion 2, wherein depending on the Spanungsdicke adjusting contact length K _{L is} smaller than the natural contact length is.

Mit zunehmendem Freiflächenverschleiß ergibt sich ein gegenüber dem ursprünglichen Spanwinkel j₂ größerer Spanwinkel J₃, so daß die Schnittkraft trotz erhöhter Reibung auf der Freifläche 9 nur wenig größer wird.With increasing flank wear results in a relation to the original rake angle j ₂ larger rake angle J ₃ , so that the cutting force despite increased friction on the free surface 9 is only slightly larger.

Claims

1. Tool cutting edge with reduced contact length on the rake face, in particular indexable insert for rotating and stationary cutting tools, characterized in that the rake face of a directly to the cutting edge (3) then convex rake face portion (2) and one of the convex rake face portion (2) adjoining planar rake face portion (4) is formed, wherein the rake angle (J ₁ ) of the planar rake face portion (4) is equal to the inclination angle (δ) of the tangent (5) of the convex rake face portion (2) at the transition (6) to the planar rake face portion (4) ,

2. Tool cutting edge according to claim I _1, characterized in that the convex rake face portion (2) is arc-shaped with a radius of 0.5 mm to 1.5 mm.