DE102015102591A1 - A method of manufacturing a cutting insert with a chip breaking step and a cutting plate produced by the method - Google Patents
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- B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
- B28D1/08—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with saw-blades of endless cutter-type, e.g. chain saws, i.e. saw chains, strap saws
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung einer Schneidplatte (1) mit einer Schneidkante (2) und einer der Schneidkante (2) in Schnittrichtung (S) vorgelagerten, ein Stufenprofil aufweisende Spanbrechstufe (3. Es wird vorgeschlagen, das Stufenprofil (4) durch Drahterodieren zu erzeugen. Die Schneidplatte (1) wird beim Erodieren derart relativ gegenüber dem Erodierdraht (5) verlagert, dass ein um eine Kante (6) der Schneidplatte (1) herumlaufendes Stufenprofil (4) entsteht. Dabei wird ein an eine Breitseite (6) der Schneidplatte (1) angrenzender Abschnitt einer Schmalseite (8) der Schneidplatte (1) entlang der Erstreckungsrichtung des Erodierdrahtes (5) bewegt. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schneidplatte (1) mit einer Schneidkante (2) und einer der Schneidkante (2) in Schnittrichtung (S) vorgelagerten, ein Stufenprofil (4) aufweisenden Spanbrechstufe (3), bei der das Stufenprofil durch Drahterodieren erzeugt ist und eine Hinterschneidung aufweist.The invention relates to a method for producing a cutting plate (1) with a cutting edge (2) and one of the cutting edge (2) in the cutting direction (S) upstream, a step profile having chipbreaker stage (3). It is proposed, the step profile (4) by wire eroding The cutting plate (1) is displaced relative to the erosion wire (5) during erosion in such a way that a step profile (4) runs around an edge (6) of the cutting plate (1). The invention further relates to a cutting plate (1) with a cutting edge (2) and one of the cutting edge (2) of the cutting plate (1) adjacent the section of a narrow side (8) of the cutting plate (1) along the direction of extension of the erosion wire. in the cutting direction (S) upstream, a step profile (4) having chipbreaker stage (3), wherein the step profile is produced by wire EDM and has an undercut.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung einer Schneidplatte mit einer Schneidkante und einer der Schneidkante in Schnittrichtung nachgelagerten, ein Stufenprofil aufweisende Spanbrechstufe.The invention relates to a method for producing a cutting insert having a cutting edge and a cutting edge downstream of the cutting edge in the cutting direction, a step profile having.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schneidplatte mit einer Schneidkante und einer der Schneidkante in Schnittrichtung nachgelagerten, ein Stufenprofil aufweisenden Spanbrechstufe.The invention further relates to a cutting plate having a cutting edge and a downstream of the cutting edge in the cutting direction, a step profile having chipbreaker stage.
Eine Schneidplatte der vorbezeichneten Art wird bspw. in der
Schneidplatten für die Hart-Weich-Bearbeitung werden von CBN- und von Keramik-Werkzeugen gebildet. Sie besitzen eine lasertechnisch oder durch Senkerosion hergestellte Spanleit- bzw. Spanbruchgeometrie. Es gibt Werkzeuge, bei denen der Spanbrecher direkt in das CBN-Segment eingesintert ist. Ziel der Spanbrechkanten oder Spanbrechstufen ist die Vermeidung von langen Spänen, insbesondere von Spanlocken. Ihre Aufgabe ist somit, mit einem geeigneten Stufenprofil den beim Schnitt in Schnittrichtung entstehenden Span gezielt zu formen bzw. zu brechen, damit möglichst kurze Späne entstehen. Es ist für einen Spanbruch optimal, wenn der Span um einen Biegeradius gebogen wird, der in etwa der Spandicke entspricht.Hard-soft machining inserts are formed by CBN and ceramic tools. They have a Lasertechnisch or produced by die erosion Spanleit- or chip breaking geometry. There are tools in which the chipbreaker is sintered directly into the CBN segment. The aim of Spanbrechkanten or Spanbrechstufen is the avoidance of long chips, especially of chip flakes. Their task is therefore to shape or break the chip formed during cutting in the cutting direction with a suitable step profile, so that the chips are as short as possible. It is ideal for chip breaking when the chip is bent by a bending radius that corresponds approximately to the chip thickness.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schneidplatte gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden und ein Fertigungsverfahren zum Fertigen einer derartigen Schneidplatte anzugeben.The invention has for its object to further develop a generic cutting plate nutzsvorteilhaft and specify a manufacturing process for manufacturing such a cutting plate.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der nebengeordneten Ansprüche, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.The object is achieved by the invention specified in the claims, wherein the dependent claims represent not only advantageous developments of the independent claims, but also independent solutions to the problem.
Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass das Stufenprofil durch eine Drahtbearbeitung erzeugt wird. Es kann sich dabei um eine Drahterosion oder um ein Diamantdrahtsägen handeln. Hierzu wird zunächst ein Rohling aus einem keramischen Material vorbereitet, bei dem zumindest der die Spanbrechstufe ausbildende Bereich aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gefertigt ist. Bei dem Rohling handelt es sich bevorzugt um einen CBN-Zuschnitt, der eine Breitseitenebene mit mindestens einer Kante aufweist, wobei die Breitseitenebene die Form eines Parallelogramms aufweisen kann. Es kann sich um einen prismatischen Körper handeln. Die an die Breitseite angrenzenden Schmalseiten können aber auch hinterschnitten verlaufen, so dass die sich gegenüberliegenden Breitseiten zwar ähnliche, aber unterschiedlich große Flächen aufweisen.First and foremost, it is proposed that the step profile is produced by wire processing. It can be a wire erosion or a diamond wire saws. For this purpose, first a blank made of a ceramic material is prepared in which at least the region forming the chipbreaker is made of an electrically conductive material. The blank is preferably a CBN blank which has a broad side plane with at least one edge, wherein the broad side plane may have the shape of a parallelogram. It can be a prismatic body. The adjoining the broad side narrow sides can also run undercut, so that the opposite broad sides have similar but different sized surfaces.
Erfindungsgemäß wird das Stufenprofil durch eine Drahtbearbeitung erzeugt. Beispielsweise kann die Drahtbearbeitung mit einem Sägedraht durchgeführt werden, der spanabhebend am Rohling angreift. Das Stufenprofil kann aber auch durch Drahterodieren erzeugt werden. Hierzu wird ein metallischer Erodierdraht in einem di-elektrischen Medium, bspw. destilliertes Wasser, bewegt. Der Erodierdraht besitzt gegenüber dem elektrisch leitenden Rohling ein elektrisches Potenzial, so dass sich in einem kurzen Abstandsraum zwischen dem Draht und der zu erodierenden Zone der Schneidplatte ein Plasma ausbildet. Es kommt in bekannter Weise zu einer Ionenablösung am Rohling, so dass eine der Querschnittskontur des Erodierdrahtes entsprechende Spanbrechstufe erzeugt wird. Dabei bewegt sich entweder das Werkstück, also bspw. der oben beschriebene Rohling in Richtung auf den Draht oder der Draht in Richtung auf den Rohling. Bevorzugt wird gleichzeitig mit der Spanbrechstufe auch die Schneidkante gefertigt, die in Richtung der Flächennormalen der Breitseite versetzt zum Rand der Breitseite im Bereich der bevorzugt hinterschnittenen Schmalseite verläuft. Die Schneidkante kann eine Fase aufweisen. Der Fasenwinkel ist durch die Verlagerungsrichtung des Erodierdrahtes während der Drahterodierung gegenüber dem Rohling einstellbar. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Schneidplatte beim Erodieren derart relativ gegenüber dem Erodierdraht verlagert, dass eine um eine ggf. gerundete Konturkante der Schneidplatte herumlaufende Schneidkante entsteht. In entsprechender Weise entsteht dann auch eine um die Konturkante der Schneidplatte herumlaufende Spanbrechstufe bzw. ein um die Konturkante der Schneidplatte herumlaufendes Stufenprofil. Das Stufenprofil besitzt über seiner gesamten in der Breitseitenebene auf einer Bogenlinie verlaufenden Erstreckungslänge bevorzugt einen gerundeten Abschnitt. Dieser gerundete Abschnitt kann eine Hinterschneidung ausbilden. Der gerundete Abschnitt besitzt einen Rundungsradius, der ausreichend gering ist, um zum Spanbruch zu führen. Das Stufenprofil kann darüber hinaus einen geradlinigen Abschnitt aufweisen, der unter Ausbildung einer Kante am Rand der Schneidplatte endet. Bei der Fertigung des Stufenprofils steckt die Schneidplatte bevorzugt in einer Halterung, die in eine senkrecht zur Erstreckungsebene der Breitseite verlaufende Schwenkachse relativ gegenüber dem Erodierdraht verläuft. Die Schwenkachse verläuft bevorzugt senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Erodierdrahtes. Die Schneidplatte besitzt bevorzugt eine spitzwinklige, gerundete Konturkante, um die das Stufenprofil verläuft. Das Stufenprofil erstreckt sich somit auch über Flankenabschnitte der Schmalseiten der Schneidplatte, wobei die beim Erodieren sich ausbildende Schneidkante parallel zur Breitseitenebene der Schneidplatte verläuft. Die Vorschubbewegung der Schneidplatte gegenüber dem Erodierdraht erfolgt in einer derartigen Richtung – bezogen auf die Flächenerstreckung der Breitseite der Schneidplatte –, dass die Schneidkante einen vorgegebenen Flankenwinkel gegenüber der Schnittrichtung, die bevorzugt parallel zur Flächennormalen der Breitseite verläuft, erhält. Der Fasenwinkel kann zwischen 0° und 25 bzw. 30° variieren. Der Durchmesser des Erodierdrahtes, der den Rundungsradius des Stufenprofils definiert, kann im Bereich zwischen 0,1 und 0,3 mm liegen.According to the invention, the step profile is produced by wire processing. For example, the wire processing can be performed with a saw wire, which engages the blank by cutting. The step profile can also be produced by wire EDM. For this purpose, a metallic erosion wire in a di-electric medium, for example. Distilled water is moved. The erosion wire has an electrical potential with respect to the electrically conductive blank so that a plasma is formed in a short space between the wire and the zone of the cutting tip to be eroded. It comes in a known manner to an ion separation on the blank, so that a cross-sectional contour of the erosion wire corresponding chip breaker is generated. In this case, either the workpiece moves, that is, for example, the blank as described above in the direction of the wire or the wire in the direction of the blank. Preferably, simultaneously with the chipbreaker step, the cutting edge is also produced which, in the direction of the surface normal of the broad side, is offset from the edge of the broadside in the region of the preferably undercut narrow side. The cutting edge may have a chamfer. The chamfer angle can be adjusted by the displacement direction of the erosion wire during the wire erosion with respect to the blank. In a preferred embodiment, the cutting plate is displaced relative to the erosion wire during erosion in such a way that a cutting edge running around an optionally rounded contour edge of the cutting plate is produced. In a corresponding manner, a chipbreaking step running around the contour edge of the cutting insert or a step profile running around the contour edge of the cutting insert then also results. The step profile preferably has a rounded portion over its entire extension length extending in the broad side plane along a curved line. This rounded section can form an undercut. The rounded portion has a radius of curvature that is sufficiently small to result in chip breaking. The step profile may also have a rectilinear portion which terminates to form an edge at the edge of the insert. In the manufacture of the stepped profile, the cutting insert is preferably in a holder which extends in a direction perpendicular to the extension plane of the broad side pivot axis relative to the erosion wire. The pivot axis preferably extends perpendicular to the extension direction of the erosion wire. The cutting plate preferably has an acute-angled, rounded contour edge around which the step profile runs. The Step profile thus also extends over flank portions of the narrow sides of the cutting plate, wherein the cutting edge forming during erosion runs parallel to the broad side plane of the cutting plate. The feed movement of the cutting plate relative to the erosion wire is in such a direction - based on the surface extension of the broad side of the cutting plate - that the cutting edge a predetermined flank angle with respect to the cutting direction, which preferably runs parallel to the surface normal of the broadside receives. The chamfer angle can vary between 0 ° and 25 or 30 °. The diameter of the erosion wire, which defines the radius of curvature of the step profile, may range between 0.1 and 0.3 mm.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained below with reference to accompanying drawings. Show it:
Das in den
Im Bereich der spitzen Umrisskonturkante
Die Schnittrichtung S, innerhalb der die Schneidplatte
An den geradlinigen Abschnitt
Das Verfahren zur Herstellung der in den
Überlagert zur abrollenden Drehbewegung D wird der Erodierdraht
Die Rundung
Die in Schnittrichtung gemessene Höhe des Stufenprofils
Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, nämlich:
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stufenprofil
A method characterized in that the
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidplatte
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein an eine Breitseite
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidplatte
Eine Schneidplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stufenprofil durch eine Drahtbearbeitung, beispielsweise Drahterodieren oder Diamantdrahtsägen erzeugt ist.An insert, which is characterized in that the step profile is produced by wire processing, for example wire EDM or diamond wire saws.
Eine Schneidplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stufenprofil
Eine Schneidplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stufenprofil
Eine Schneidplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stufenprofil
Eine Schneidplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich das Stufenprofil
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize with their features independent inventive developments of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schneidplattecutting board
- 22
- Schneidkantecutting edge
- 33
- SpanbrechstufeSpan crushing stage
- 44
- Stufenprofilstep profile
- 4'4 '
- Abschnittsection
- 4''4 ''
- Abschnittsection
- 55
- ErodierdrahtEDM wire
- 66
- Kanteedge
- 77
- Breitseitebroadside
- 7'7 '
- Breitseitebroadside
- 88th
- Schmalseitenarrow side
- 99
- Flankenabschnittflank section
- 1010
- Ebenelevel
- 1111
- Auslaufzonerun-off area
- aa
- Bewegungsphasemovement phase
- bb
- Bewegungsphasemovement phase
- cc
- Bewegungsphasemovement phase
- dd
- Bewegungsphasemovement phase
- DD
- Drehbewegungrotary motion
- SS
- Schnittrichtungcutting direction
- αα
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1023961 B1 [0003] EP 1023961 B1 [0003]
- DE 102009056039 A1 [0005] DE 102009056039 A1 [0005]
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