DE102006055255A1

DE102006055255A1 - Trägerwerkzeug und Schneidplatte zum Einstechdrehen

Info

Publication number: DE102006055255A1
Application number: DE200610055255
Authority: DE
Inventors: Klaus Kemmer
Original assignee: Kemmer Hartmetallwerkzeuge GmbH
Current assignee: Kemmer Hartmetallwerkzeuge GmbH
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2026-11-24
Also published as: DE102006055255B4; DE102006055255B9; ITMI20072180A1

Abstract

Es werden ein Trägerwerkzeug (1) und eine Schneidplatte (23) dargestellt, die form- und kraftschlüssig miteinander verbunden sind und auch bei schwerster Zerspanung eine sichere Übertragung der von der Schneide (25) in die Schneidplatte (23) eingeleiteten Kräfte auf das Trägerwerkzeug (1) ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine dazugehörige Schneidpelatte nach dem nebengeordneten Anspruch 10.
Trägerwerkzeuge in die eine Schneidelatte geklemmt wird sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Insbesondere wenn das Trägerwerkzeug und die Schneidelatte zum Einstechdrehen eingesetzt werden sollen, ist eine stabile Befestigung der Schneidelatte im Trägerwerkzeug notwendig.
Gleichzeitig darf die Befestigung der Schneidelatte im Trägerwerkzeug nicht breiter sein als die von der Schneidelatte eingestochene Nut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trägerwerkzeug und eine Schneidelatte bereitzustellen, die oben genannten Anforderungen entspricht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Trägerwerkzeug für eine Schneidelatte, mit einem Schaft, in dem eine Aufnahme für die Schneidelatte vorgesehen ist, wobei ein Ende der Aufnahme offen ist, wobei die Aufnahme eine erste Kante, eine zweite Kante und eine dritte Kante aufweist, und wobei die erste Kante und die zweite Kante mindestens teilweise einen von 0° verschiedenen Winkel einschließen, dadurch gelöst, dass die erste Kante im Wesentlichen parallel zu einer Vorschubrichtung des Trägerwerkzeugs verläuft, und dass die erste Kante und die zweite Kante zur Klemmung der Schneidelatte dienen.
Dadurch dass die erste Kante im Wesentlichen parallel zu einer Vorschubrichtung des Trägerwerkzeugs verläuft, ist die Spitzenhöhe der in die Aufnahme eingesetzten Schneidelatte stets gleich. Dies bedeutet, dass auch nach dem Wechsel einer Schneidelatte die Höhe der Schneide der Schneidelatte gleich bleibt.
Infolgedessen ergeben sich auch nach dem Wechsel einer Schneidelatte und unter der Voraussetzung, dass die Höhe des Trägerwerkzeugs im Stahlhalter richtig eingestellt wurde, stets optimale Zerspanbedingungen.
Dadurch dass die erste Kante im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung des Trägerwerkzeugs verläuft, ist auch gewährleistet, dass mit zunehmenden Vorschubkräften die Schneidelatte fester in die Aufnahme gepresst wird, so dass auch die Verbindung zwischen Schneidelatte und Trägerwerkzeug und die dadurch mögliche Kraftübertragung weiter verbessert wird.
Es hat sich in praktischen Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die erste Kante und die zweite Kante einen Öffnungswinkel zwischen etwa 6° und 17°, bevorzugt zwischen 9° und 14° und besonders bevorzugt von etwa 11°, einschließen.
Um zu gewährleisten, dass auch bei schwerster Beanspruchung die Schneidelatte nicht zu tief in die Aufnahme des Trägerwerkzeugs hineingepresst wird, ist die dritte Kante so ausgebildet, dass sie einen Anschlag für die Schneidelatte bildet.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die dritte Kante mit der Vorschubrichtung des Trägerwerkzeugs einen Winkel β zwischen 120° und 80°, bevorzugt zwischen 110° und 90° und besonders bevorzugt von etwa 97°, einschließt. Wenn der Winkel β größer 90° ist, wird die Schneidelatte mit zunehmender Vorschubkraft fester egegen die erste Kante gepresst und dadurch die Kraftübertragung von der Schneidelatte auf das Trägerwerkzeug belastungsabhängig verbessert.
Damit nicht nur eine formschlüssige Verbindung, sondern auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Trägerwerkzeug und Schneidelatte vorhanden ist, ist an einem zweiten Ende der Aufnahme, welches dem offenen Ende der Aufnahme gegenüberliegend angeordnet ist, ein Schlitz vorgesehen. Des Weiteren ist vorteilhafterweise zwischen Aufnahme und Schlitz eine Erweiterung vorhanden.
Dadurch ist es möglich, dass sich die Aufnahme kontrolliert aufweitet, wenn eine Schneidelatte in die Aufnahme eingeführt wird, so dass zusätzlich zu dem Formschluss zwischen Schneidelatte und Trägerwerkzeug eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird.
Um die Übertragung von Kräften, die senkrecht zur Vorschubrichtung auf die Schneidelatte wirken, auf das Trägerwerkzeug zu ermöglichen, sind die erste Kante, die zweite Kante und/oder die dritte Kante profiliert ausgebildet. Dies kann vorteilhafterweise dadurch geschehen, dass diese Kanten mindestens teilweise einen prismatischen Querschnitt, einen V-förmigen Querschnitt oder einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Trägerwerkzeug auch durch eine Schneidelatte mit einer Schneide dadurch gelöst, dass die Schneidelatte so ausgebildet ist, dass die formschlüssig mit der Aufnahme eines erfindungsgemäßen Trägerwerkzeugs verbindbar ist.
Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Schneidelatte eine erste Kante und eine zweite Kante aufweisen, die mindestens teilweise einen von 0° verschiedenen Winkel einschließen, wobei der Winkel etwa 1° größer ist als der Öffnungswinkel zwischen erster Kante und zweiter Kante des Trägerwerkzeugs, wenn die Aufnahme des Trägerwerkzeugs entspannt ist.
Durch die erfindungsgemäß beanspruchte Winkeldifferenz zwischen erster Kante und zweiter Kante der Aufnahme des Trägerwerkzeugs und erster Kante und zweiter Kante der Schneidelatte ergibt sich die gewünschte zusätzliche kraftschlüssige Verbindung zwischen Schneidelatte und Trägerwerkzeug.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trägerwerkzeugs,
2 ein Ausführungsbeispiel einer dazugehörigen Schneidelatte in verschiedenen Ansichten und
3 das erfindungsgemäße Trägerwerkzeug mit eingesetzter Schneidelatte.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Trägerwerkzeug 1 in einer Seitenansicht und in einer Ansicht von oben dargestellt. Das Trägerwerkzeug 1 weist eine Oberkante 3 und eine Unterkante 5 auf, die parallel zueinander verlaufen. Das Trägerwerkzeug 1 wird in einem nicht dargestellten Stahlhalter zwischen Oberkante 3 und Unterkante 5 eingespannt.
An einem Ende 7 des Trägerwerkzeugs 1 ist eine Aufnahme 9 vorhanden, die dazu dient, eine nicht dargestellte Schneidelatte aufzunehmen.
Wenn das Trägerwerkzeug 1 in einen Stahlhalter einer Drehmaschine (nicht dargestellt) eingespannt ist, verläuft eine Vorschubrichtung im Wesentlichen parallel zur Unterkante 5 und zur Oberkante 3. Die Vorschubrichtung ist in 1 durch einen Pfeil 11 angedeutet.
Die Aufnahme 9 weist eine erste Kante 13, eine zweite Kante 15 und eine dritte Kante 17 auf.
Die erste Kante 13 verläuft im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung 11 und schließt einen Winkel α_PS mit der zweiten Kante 15 ein, der in einem Bereich zwischen 6° und 17° liegt, wobei sich als besonders vorteilhaft ein Winkel α_PS von 11° erwiesen hat.
An dem in 1 rechten Ende der Aufnahme 9 sind eine kreisförmige Erweiterung 19 und ein Schlitz 21 vorhanden.
Durch den Schlitz 21 wird eine elastische Verbindung der zweiten Kante 15 mit dem eigentlichen Trägerwerkzeug 11 erreicht.
Die dritte Kante 17 des Trägerwerkzeugs 11 ist als Anschlag ausgebildet, der dafür sorgt, dass die Schneidelatte (nicht dargestellt) nur bis zu diesem Anschlag in die Aufnahme 9 hineingeschoben werden kann.
Dadurch ist auch eine eindeutige und von der Belastung unabhängige Positionierung der Schneidelatte (nicht dargestellt) in radialer Richtung in dem Trägerwerkzeug gewährleistet.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Trägerwerkzeugs 1 schließen die dritte Kante 17 und die erste Kante 13 einen Winkel von etwa 80° ein.
Im unteren Teil der 1 ist eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Trägerwerkzeug 1 dargestellt. Aus dieser Draufsicht wird deutlich, dass die dritte Kante 17 profiliert ausgebildet ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die dritte Kante 17 ein dreieckiges Querschnittsprofil. Auch die erste Kante 13 und die zweite Kante 15 weisen ein solches Dreiecksprofil auf. Selbstverständlich sind auch andere Profilformen, wie beispielsweise ein prismatischer Querschnitt oder ein halbkreisförmiger Querschnitt, geeignet um Querkräfte von der Schneidelatte auf das Trägerwerkzeug zu übertragen.
In 2 ist eine Schneidelatte 23 dargestellt, die in die Aufnahme 9 des Trägerwerkzeugs 1 gemäß 1 einsetzbar ist.
Die Schneidelatte 23 weist eine Schneide 25 auf und ist in der Regel aus Hartmetall oder Keramik hergestellt. Des Weiteren weist die Schneidelatte 23 eine erste Kante 27, eine zweite Kante 29 und eine dritte Kante 31 auf. Die erste Kante 27 und die zweite Kante 29 der Schneidelatte 23 schließen einen Winkel α_P ein, der etwa größer ist als der Winkel α_PS zwischen erster Kante 13 und zweiter Kante 15 des Trägerwerkzeugs 1 in entspanntem Zustand (siehe 1).
Die Kanten 27, 29 und 31 sind V-förmig profiliert, wie sich aus dem Detail X und der Ansicht von oben ergibt. Durch den dreieckigen Querschnitt der Kanten 13, 15 und 17 des Trägerwerkzeugs 1 und die damit zusammenwirkende V-förmige Profilierung der ersten Kante 27, der zweiten Kante 29 und der dritten Kante 31 der Schneidelatte 23 ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Schneidelatte 23 und Trägerwerkzeug 1. Diese formschlüssige Verbindung ermöglicht auch die Übertragung von Kräften, die senkrecht zur Vorschubrichtung 11 auf die Schneidelatte 23 wirken. Insbesondere ist es möglich, Kräfte zu übertragen, die senkrecht zur Zeichenebene in der Seitenansicht von 2 auf die Schneidelatte 23 einwirken.
In 3 ist ein Trägerwerkzeug 1 mit eingesetzter Schneidelatte 23 dargestellt. Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass die Schneidelatte 23 entgegen der Vorschubrichtung 11 so weit in die Aufnahme 9 hineingeschoben wird, bis die dritte Kante 31 der Schneidelatte 23 an der dritten Kante 17 des Trägerwerkzeugs anliegt. Dadurch wird ein Anschlag gebildet, der dafür sorgt, dass die Schneide 25 in Vorschubrichtung eindeutig positioniert wird und außerdem auch bei großen Vorschubkräften, die Schneidelatte 23 nicht ungewollter Weise tiefer in die Aufnahme hineingedrückt wird.
Da der Winkel α_P (siehe 2) etwas größer als der Winkel α_PS der Aufnahme 9 des Trägerwerkzeugs 1 (siehe 1) ist, wird die Aufnahme 9 etwas aufgeweitet, wenn die Schneidelatte 23 in die Aufnahme 9 hineingeschoben wird. Dieses Aufweiten ist durch den Vergleich des Schlitzes 21 in den 1 und 3 gut sichtbar.
In 1 ist die Aufnahme 9 in entspanntem Zustand dargestellt und der Schlitz 21 wird in Richtung der Erweiterung 19 immer schmaler. Durch das Aufweiten der Aufnahme beim Einführen der Schneidelatte 23 wird der Schlitz 21 aufgeweitet, so dass er in der Darstellung gemäß 3 nahezu über die gesamte Länge eine konstante Breite aufweist. Dadurch wird eine mechanische Spannung zwischen Trägerwerkzeug 1 und Schneidelatte 23 aufgebaut, die zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung noch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Schneidelatte 23 und Trägerwerkzeug 1 herstellt.

Claims

Trägerwerkzeug für eine Schneidelatte (23) mit einem Schaft in dem eine Aufnahme (9) für die Schneidelatte (23) vorgesehen ist, wobei ein Ende der Aufnahme (9) offen ist, wobei die Aufnahme (9) eine erste Kante (13), eine zweite Kante (15) und eine dritte Kante (17) aufweist, und wobei die erste Kante (13) und die zweite Kante (15) mindestens teilweise einen von null Grad verschiedenen Winkel (α_PS) einschließen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante (13) im Wesentlichen parallel zu einer Vorschubrichtung (11) des Trägerwerkzeugs (1) verläuft, und dass die erste Kante (13) und die zweite Kante (15) zur Klemmung der Schneidelatte dienen.
Trägerwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante (13) und die zweite Kante (15) einen Öffnungswinkel (α_PS) zwischen 6° und 17°, bevorzugt zwischen 9° und 14°, und besonders bevorzugt von etwa 11°, einschließen.
Trägerwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kante (17) einen Anschlag für die Schneidelatte (23) bildet.
Trägerwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kante (17) mit der Vorschubrichtung (11) des Trägerwerkzeugs (1) einen Winkel (β) zwischen 120° und 80°, bevorzugt zwischen 110° und 90°, und besonders bevorzugt von etwa 97°, einschließt.
Trägerwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zweiten Ende der Aufnahme (9) ein Schlitz (21) vorgesehen ist.
Trägerwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Aufnahme (9) und Schlitz (21) eine Erweiterung (19) vorgesehen ist.
Trägerwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante (13), die zweite Kante (15) und/oder die dritte Kante (17) ein Profil hat, das die Übertragung von senkrecht zur Vorschubrichtung auf die Schneidelatte (23) wirkenden Kräfte auf das Trägerwerkzeug () erlaubt.
Trägerwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante (13), die zweite Kante (15) und/oder die dritte Kante (17) mindestens teilweise einen prismatischen Querschnitt, einen dreieckigen Querschnitt oder einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
Trägerwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerwerkzeug (1) ein Drehmeissel, insbesondere zum Einstechdrehen, ist.
Schneidelatte mit einer Schneide (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelatte (23) formschlüssig mit der Aufnahme (9) eines Trägerwerkzeugs (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbindbar ist.
Schneidelatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kante (27) und eine zweite Kante (29) der Schneidelatte (23) mindestens teilweise einen von null Grad verschiedenen Winkel (α_P) einschließen, und dass der Winkel (α_P) etwa 1° größer ist als der Öffnungswinkel (α_PS) zwischen erster Kante (13) und zweiter Kante (15) des Trägerwerkzeugs (1) ist, wenn die Aufnahme (9) des Trägerwerkzeugs (1) entspannt ist.
Schneidelatte nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kante (31) der Schneidelatte (23) in eingebautem Zustand parallel zu der dritten Kante (17) des Trägerwerkzeugs (1) verläuft.
Schneidelatte nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante (27), die zweite Kante (29) und/oder die dritte Kante (31) mindestens teilweise ein Profil hat, das die Übertragung von senkrecht zur Vorschubrichtung (11) auf die Schneidelatte (23) wirkenden Kräften auf das Trägerwerkzeug (1) erlaubt.
Schneidelatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kante (27), die zweite Kante (29) und/oder die dritte Kante (31) mindestens teilweise einen prismatischen Querschnitt, einen V-förmigen Querschnitt oder einen Querschnitt mit einer halbkreisförmigen Vertiefung aufweist.