DE102015107585A1 - Cutting plate, method for producing a cutting plate and cutting tool - Google Patents

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Abstract

Eine Schneidplatte (4) zur Aufnahme in einer Nut (3) eines Aufnahmeschafts (2) eines Schneidwerkzeugs (1), insbesondere eines Kopierfräsers, weist wenigstens eine Schneidkante (41, 42, 411, 421, 412, 422), Spanflächen (481, 482, 483, 484), Freiflächen (491, 492, 493, 494) und Auflageflächen (46, 47) und eine Durchgangsöffnung (45) zur Befestigung der Schneidplatte (4) in der Nut (3) mittels einer Befestigungsschraube (5) auf. Die Schneidplatte (4) ist durch Pressen und Sintern eines Schneidstoffpulvers hergestellt. Die wenigstens eine Schneidkante (41, 42, 411, 421, 412, 422), die Spanflächen (481, 482, 483, 484) und die Freiflächen (491, 492, 493, 494) sind im gesinterten Zustand belassen.A cutting plate (4) for receiving in a groove (3) of a receiving shaft (2) of a cutting tool (1), in particular a copy milling cutter, has at least one cutting edge (41, 42, 411, 421, 412, 422), clamping surfaces (481, 482, 483, 484), free surfaces (491, 492, 493, 494) and bearing surfaces (46, 47) and a through hole (45) for fixing the cutting plate (4) in the groove (3) by means of a fastening screw (5) , The cutting plate (4) is made by pressing and sintering a cutting material powder. The at least one cutting edge (41, 42, 411, 421, 412, 422), the rake faces (481, 482, 483, 484) and the flanks (491, 492, 493, 494) are left in the sintered state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte zur Aufnahme in einer Nut eines Aufnahmeschafts eines Schneidwerkzeugs, insbesondere eines Kopierfräsers, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schneidplatte sowie ein Schneidwerkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.The invention relates to a cutting insert for receiving in a groove of a receiving shaft of a cutting tool, in particular a copy milling cutter, according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a cutting plate and a cutting tool according to the preamble of claim 11th

Die Bearbeitung von Freiformflächen, wie sie unter anderem im Gesenkund Formenbau bzw. der Luft- und Raumfahrt angewandt wird, erfolgt in der Regel mittels Kopierfräsern, welche bei einer Rotation um ihre Mittelachse eine Kugel- bzw. Torusform abbilden. Hierbei kommt häufig eine zweischneidige, austauschbare Schneidplatte zum Fräsen und Bohren zum Einsatz, die zentral in einem Aufnahmeschaft mit einer endseitigen, zur Aufnahme der Schneidplatte dienenden Nut mit einer kreisförmigen Durchgangsöffnung aufgenommen sind, durch welche ein Befestigungselement zur Lagesicherung der Schneidplatte eingeschraubt wird. Diese Kopierfräser kommen zum Schruppen oder Schlichten von metallischen, wie auch nichtmetallischen Werkstoffen zum Einsatz.The processing of free-form surfaces, as used inter alia in Gesenkund mold and aerospace industry, is usually done by means of copy cutters, which depict a spherical or toroidal shape in a rotation about its central axis. In this case, a double-edged, exchangeable cutting plate for milling and drilling is often used, which are received centrally in a receiving shaft with an end, serving to receive the cutting plate groove with a circular passage opening through which a fastener for securing the position of the insert is screwed. These copy routers are used for roughing or finishing metallic as well as non-metallic materials.

Hierbei handelt es sich nicht um nach DIN ISO 1832 unter anderem bezüglich der Plattenform, des Freiwinkels und der Plattendicke genormte Schneidplatten. Im Gegensatz zu den in der DIN ISO 1832 bzw. DIN ISO 6987 beschriebenen Plattenformen, welche dem Stand der Technik entsprechend teilweise sowohl an ihrer Frei- bzw. Umfangsfläche als auch an Teilen ihrer Spanfläche nach dem Sintern keine weitere materialabtragende Bearbeitung der Makrogeometrie zum Beispiel durch Schleifen erfahren, werden die aus dem Stand der Technik bekannten Schneidplatten von Kopierfräsern im Bereich ihres Umfangs, d. h. der Freifläche bzw. entlang der Auflageflächen und der Spanflächen, mechanische materialabtragend nachbearbeitet.This is not after DIN ISO 1832 Among other things, with regard to the plate shape, the clearance angle and the plate thickness standardized inserts. Unlike in the DIN ISO 1832 or DIN ISO 6987 The plate shapes described which, according to the state of the art, experience no further material-removing machining of the macrogeometry, for example by grinding, partly on their free or peripheral surface as well as on parts of their rake surface after sintering. The cutting plates of copy milling cutters known from the prior art are known in the region of its circumference, ie the free surface or along the bearing surfaces and the rake surfaces, mechanically reworked material removal.

Des Weiteren unterscheiden sich die Schneidplatten von Kopierfräsern auch im Hinblick auf die Befestigung der Schneidplatten von den in der DIN ISO 1832 bzw. DIN ISO 6987 beschriebenen Schneidplatten. Während bei den Schneidplatten nach DIN ISO 1832 die Befestigung mittels Schraube oder Klemmung über Pratzen bzw. Bolzen erfolgt, so dass hier die Schneidplatten einseitig gegen eine Auflage gedrückt werden, werden Schneidplatten von Kopierfräsern in einer Nut in einem Aufnahmeschaft eines Schneidwerkzeugs zwischen einem ersten und zweiten Endabschnitt unter Einbezug einer Durchgangsöffnung der Schneidplatte und einer Durchgangsöffnung in den Endabschnitten mit Hilfe einer Befestigungsschraube fixiert, so dass es zu einer beidseitigen Anlage kommt.Furthermore, the cutting plates of copy cutters also differ with respect to the attachment of the cutting plates of the in the DIN ISO 1832 or DIN ISO 6987 described inserts. While at the cutting plates after DIN ISO 1832 the attachment by means of screw or clamp on claws or bolts is done so that the inserts are pressed on one side against a support, cutting inserts of copy cutters in a groove in a receiving shank of a cutting tool between a first and second end portion with the inclusion of a through hole of the insert and a passage opening in the end portions fixed by means of a fastening screw, so that it comes to a two-sided system.

Durch das bei aus dem Stand der Technik bekannten Schneidplatten von Kopierfräsern durchgeführte Schleifen können sich entlang der Schneidkante Defekte in Form von Rissen, Ausbröckelungen, Abschifferungen bzw. Schädigungen des Gefüges, verursacht durch Schleifbrand aufgrund thermischer Vorgänge, in Form von Eigenspannungsumwandlungen ergeben. Gleichfalls führt das unter Zuhilfenahme von Kühlschmiermitteln durchgeführte Schleifen oftmals zu einer Korrosion des durch Pulvermetallurgie hergestellten Schneidstoffs mit Kobalt als Bindephase. Diese Korrosion macht sich bei den beschriebenen Schneidplatten durch das Auftreten von sogenanntem Kobalt-Leaching, also einer Auswaschung des Kobaltanteils, bemerkbar. Sowohl Risse, Ausbröckelungen bzw. Abschifferungen oder Gefügeschädigungen als auch die Kobalt-Auswaschungen entlang der Schneidkante machen sich in der Leistungsfähigkeit der Schneidplatte bemerkbar. So ist ein frühzeitiges Versagen nach bereits kurzer Eingriffszeit nicht auszuschließen.Due to the known in the prior art inserts of Kopierfräsern loops can occur along the cutting edge defects in the form of cracks, chipping, Abschreifenungen or damage to the structure caused by grinding burn due to thermal processes in the form of residual stress transformations. Likewise, the grinding performed with the aid of cooling lubricants often leads to corrosion of the powder-metallurgy cutting material with cobalt as binder phase. This corrosion is noticeable in the described inserts by the occurrence of so-called cobalt leaching, so a leaching of the cobalt content. Both cracks, chipping or microstructural damage as well as the cobalt leaching along the cutting edge are reflected in the performance of the insert. So an early failure after a short period of intervention can not be ruled out.

Neben den entstehenden Mehrkosten für die beim Schleifen zusätzlich durchzuführenden Arbeitsgänge ergibt sich ein weiterer Nachteil, da die Materialabtragung zu einer Verringerung der Effizienz im Hinblick auf die Ausnutzung des Schneidstoffs führt. So ist nach dem Schleifen eine entsprechende Entsorgung bzw. Wiederaufbereitung des Schneidstoff-Schlamms erforderlich.In addition to the additional costs for the additional operations to be carried out during grinding, there is another disadvantage, since the material removal leads to a reduction in the efficiency with regard to the utilization of the cutting material. So after sanding a corresponding disposal or reprocessing of the cutting material sludge is required.

In der EP 0523404 B1 , der DE 103 08 036 B4 und der DE 600 06 839 T2 werden Schneidplatten beschreiben, bei denen um 180° versetzte Schneidkanten vorgesehen sind. Durch das Lösen der Befestigungsschraube kann die abgenutzte Schneidkante gewechselt oder gewendet werden, um einen weiteren Schneidenteil in Einsatz zu bringen, welcher an dieser Schneidplatte vorhanden ist.In the EP 0523404 B1 , of the DE 103 08 036 B4 and the DE 600 06 839 T2 are described cutting inserts, which are provided offset by 180 ° cutting edges. By loosening the fastening screw the worn cutting edge can be changed or turned to bring another cutting part in use, which is present on this cutting plate.

Die DE 10 2011 087 507 A1 beschreibt eine durch Sintern eines Rohlings hergestellte keramische Schneidplatte in Form einer Wendeschneidplatte, mit einer Ober- und Unterseite, die jeweils eine Auflagefläche für den Einbau in einen Klemmhalter eines Schneidwerkzeuges aufweisen, mit die Ober- und Unterseite verbindenden Seitenflächen und mit Schneidkanten zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken. Angrenzend an die Schneidkanten kann eine umlaufende, die Auflagefläche umgrenzende Spanfläche angeordnet sein, wobei die Seitenflächen, die Schneidkanten und die Spanflächen aus der beim Sintern entstandenen Sinterhaut bestehen und keine Schädigung durch eine materialabtragende Bearbeitung erfahren haben und ausschließlich die Auflagefläche einer materialabtragenden Bearbeitung unterzogen wurde und nicht aus der beim Sintern entstandenen Sinterhaut besteht.The DE 10 2011 087 507 A1 describes a sintered blank made ceramic cutting insert in the form of an indexable insert, with a top and bottom, each having a support surface for installation in a clamping holder of a cutting tool, with the top and bottom connecting side surfaces and cutting edges for machining of workpieces. Adjacent to the cutting edges, a circumferential, the support surface delimiting rake surface may be arranged, the side surfaces, the cutting edges and the rake surfaces consist of sintering skin resulting from sintering and have not suffered damage by a material-removing processing and was subjected exclusively to the support surface of a material-removing processing and does not consist of sintering skin produced during sintering.

Zwar wird in der DE 10 2011 087 507 A1 auf die positiven Auswirkungen der Sinterhaut hingewiesen, von der dort behauptet wird, dass sie die Verschleißbeständigkeit erhöhe. Jedoch gilt es zu berücksichtigen, dass es durch die silbern bzw. dunkelgrau geprägte Sinterhaut zu einer Oberflächenrauheit kommt, welche während des Zerspanungsprozesses insbesondere im Bereich der Schneidkante das Abfließen des Spans behindern kann. Die negative Oberflächenbeschaffenheit der Schneidplatte begünstigt dabei die Adhäsion zwischen der Schneidplatte und dem abzutragenden Werkstoff, was zur Bildung von Aufbauschneiden führt. Neben der Adhäsionsneigung führt die Sinterhaut sowie das oben beschriebene Kobalt-Leaching zu Problemen bezüglich der Benetzbarkeit des Werkstoffs der Schneidplatte mit einer Beschichtung. Die schlechte Benetzbarkeit führt bei Schneidplatten, die mittels CVD bzw. PVD-Verfahren beschichtet werden, gleichfalls zu einer reduzierten Leistungsfähigkeit. True, in the DE 10 2011 087 507 A1 pointed out the positive effects of the sinter skin, which is claimed to increase wear resistance. However, it has to be taken into account that the surface of the sintered skin, which is embossed in silver or dark gray, leads to surface roughness, which can hinder the outflow of the chip during the cutting process, in particular in the area of the cutting edge. The negative surface finish of the cutting plate favors the adhesion between the cutting plate and the material to be removed, which leads to the formation of built-up edges. In addition to the adhesion tendency, the sintering skin and the cobalt leaching described above also lead to problems with regard to the wettability of the material of the cutting insert with a coating. The poor wettability also leads to reduced performance in inserts coated by CVD or PVD techniques.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidplatte zur Aufnahme in einer Nut eines Aufnahmeschafts eines Schneidwerkzeugs, insbesondere eines Kopierfräsers, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die kastengünstiger herstellbar bzw. durchführbar sind und die eine lange Standzeit der Schneidplatte gewährleisten.It is therefore an object of the present invention to provide a cutting plate for receiving in a groove of a receiving shaft of a cutting tool, in particular a copy router, and a method for their production, which are less expensive to produce or feasible and ensure a long service life of the insert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind also wenigstens eine Schneidkante, die Spanflächen und die Freiflächen im gesinterten Zustand belassen. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich somit durch eine optimale Ausnutzung der Ressource Schneidstoff durch Verwendung des Direktpressens aus, was die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Schneidplatte erheblich reduziert. Bei bestimmten Anwendungen, beispielsweise wenn die Schneidplatte für eine Schruppbearbeitung vorgesehen ist, können auch die Auflageflächen, d. h. die beiden die Schneidplattendicke begrenzenden Flächen, im gesinterten Zustand belassen sein. Bei entsprechender Erfordernis können die beiden Auflagenflächen jedoch auch materialabtragend bearbeitet werden. Da die Auflageflächen der Schneidplatte beim späteren Zerspanungsprozess nicht im Eingriff und somit für die eigentliche Zerspanungsfunktion der Schneidplatte irrelevant sind, wird auch in diesem Fall keine der Funktionsflächen der erfindungsgemäßen Schneidplatte materialabtragend bearbeitet.According to the present invention, therefore, at least one cutting edge, the rake faces and the flanks are left in the sintered state. The present invention is thus characterized by optimum utilization of the resource cutting material by using the direct pressing, which significantly reduces the manufacturing cost of the cutting insert according to the invention. In certain applications, for example, if the cutting plate is intended for roughing, the bearing surfaces, d. H. the two areas limiting the cutting plate thickness, be left in the sintered state. If required, however, the two support surfaces can also be machined to remove material. Since the support surfaces of the cutting plate during the later cutting process are not engaged and thus irrelevant to the actual cutting function of the insert, no functional surfaces of the cutting insert according to the invention is processed material removal in this case.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durch den Verzicht auf eine gezielte Schleifbearbeitung entlang der Schneidkanten keine Wärme in die Schneidplatte eingebracht wird, sodass es zu keinen Gefügeumwandlungen kommen kann und eventuell daraus resultierende Beschädigungen vermieden werden.Another essential advantage of the solution according to the invention is that no heat is introduced into the cutting plate as a result of the omission of a targeted grinding process along the cutting edges, so that microstructural transformations can not occur and any resulting damage can be avoided.

Bei der vorliegenden Erfindung besteht demnach eine Differenzierung in der Herstellung, da die Schneidplatten keiner weiteren materialabtragenden Bearbeitung an der Umfangsfläche bzw. Freifläche unterzogen werden. Die eventuell erforderliche materialabtragende Bearbeitung der Auflageflächen dient lediglich dazu, bei der Herstellung vorhandenes Aufmaß zu entfernen und damit eine in der Dicke sehr exakt maßhaltige Schneidplatte zu erzeugen. Dieses Herstellungsprinzip lässt sich sowohl für Schneidplatten mit nur einem als auch für Schneidplatten mit mehreren Schneidenteilen anwenden.In the present invention, therefore, there is a differentiation in the production, since the inserts are not subjected to any further material-removing processing on the peripheral surface or free space. The possibly required material-removing machining of the bearing surfaces serves only to remove existing oversize in the production and thus to produce a very accurate dimensionally accurate cutting plate in thickness. This manufacturing principle can be used both for cutting inserts with only one and for inserts with multiple cutting parts.

Eine sehr vorteilhafte Eigenschaft der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Schneidkanten geschwungen bzw. bogenförmig ausgeführt sein können, so dass ein weicher Schnitt erfolgt und gleichzeitig keine Nacharbeit mittels Schleifen mehr durchgeführt wird.A very advantageous feature of the present invention is that the cutting edges can be curved or arcuate, so that a soft cut takes place and at the same time no reworking by means of grinding is performed.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schneidplatte einer Maßhaltigkeit nach den Toleranzklassen J, K, L, M und N nach DIN ISO 1832 genügt, wobei eine Toleranz bezüglich des Durchmessers und der Schneidplattenlänge ±0,05 mm beträgt. Dadurch lässt sich die Schneidplatte im Prinzip für sämtliche auftretende Anwendungen einsetzen.In a very advantageous embodiment of the invention can be provided that the insert a dimensional accuracy of the Tolerance classes J, K, L, M and N according to DIN ISO 1832 is sufficient, with a tolerance in terms of the diameter and the insert length is ± 0.05 mm. As a result, the insert can be used in principle for all occurring applications.

Eine weitere Verringerung der Herstellungskosten der Schneidplatte kann erreicht werden, wenn die Durchgangsöffnung der Schneidplatte einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, welcher nach dem Sintern keine weitere Bearbeitung erfährt.A further reduction of the manufacturing costs of the cutting plate can be achieved if the through-opening of the cutting plate has a circular cross section, which undergoes no further processing after sintering.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Schneidstoffpulver eines oder mehrere der nachfolgend genannten Materialien aufweist: WC-Co Hartmetalle, WC-(Ti/Ta/Nb)C-Co Hartmetalle, TiC/TiN-Co/Ni Cermets, PM-HSS, oder Schneidkeramik. Diese Materialien haben sich hinsichtlich der meisten Anwendungsfälle bei der zerspanenden Bearbeitung als sehr gut geeignet erwiesen, wobei die Schneidplatte mit Hartmetall-Schneidstoffpulvern besonders gut herstellbar ist.Furthermore, it can be provided that the cutting material powder comprises one or more of the following materials: WC-Co hard metals, WC- (Ti / Ta / Nb) C-Co hard metals, TiC / TiN-Co / Ni cermets, PM-HSS, or cutting ceramics. These materials have been found to be very well suited for most applications in the machining, the cutting plate with carbide cutting material powders is particularly easy to produce.

Eine verfahrensgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich durch die Merkmale von Anspruch 5.A procedural solution of the problem results from the features of claim 5.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich die erfindungsgemäße Schneidplatte sehr einfach und kostengünstig herstellen.With the method according to the invention, the cutting insert according to the invention can be produced very simply and inexpensively.

Dabei kann eine sehr vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens darin bestehen, dass ein zur Bildung der Schneidplatte dienender Rohling vor dem Sintern durch Pressen mittels eines Presswerkzeugs unter Verwendung von mehrfach geteilten Matrizen in die gewünschte Form gebracht wird. Insbesondere wenn die Schneidplatte eine komplex ausgeprägte Schneidkante aufweist, welche mit Hinterschneidungen gekennzeichnet ist, ist zur Herstellung dieser Schneidplatte ein mehrteiliges Presswerkzeug sehr vorteilhaft. Zum Einsatz kommen hierfür geteilte Matrizen. Während des Füllvorgangs mit Schneidstoffpulver und dem anschließenden Verpressen sind die Matrizen geschlossen und werden erst zum Ausstoßen des Presslings geöffnet. Im Gegensatz dazu sehen die Lösungen gemäß dem Stand der Technik bei Presslingen, welche im Bereich der Freifläche bzw. am Umfang sowie der Spanleitstufe bzw. der Spanfläche eine materialabtragende Bearbeitung erhalten, Axialpressen vor. Beim Axialpressen erfolgt keine Bewegung der Matrize zum Ausstoßen des Presslings.In this case, a very advantageous development of the method may consist in that a blank serving to form the cutting plate is placed in front of the blank Sintering is brought by pressing by means of a pressing tool using multi-split dies in the desired shape. In particular, when the cutting plate has a complex cutting edge, which is characterized by undercuts, a multi-part pressing tool is very advantageous for the production of this cutting plate. Divided matrices are used for this purpose. During the filling process with cutting material powder and the subsequent pressing, the dies are closed and are only opened to eject the compact. In contrast, see the solutions according to the prior art in compacts, which receive a material-removing machining in the area of the free surface or at the periphery and the Spanleitstufe or the rake face, axial presses. In axial pressing, there is no movement of the die for ejecting the compact.

Eine Vereinfachung des Verfahrens ergibt sich, wenn durch das Pressen der Schneidplatte in mehrfach geteilten Matrizen bogenförmig ausgeführte Spanflächen und bogenförmig ausgeführte Freiflächen direkt in den Rohling eingebracht werden.A simplification of the method results when arcuately designed rake surfaces and arcuately executed open spaces are introduced directly into the blank by pressing the cutting plate in multiply divided matrices.

Um eine möglichst maßhaltige Schneidplatte herstellen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass empirisch oder mittels Simulation des Sinterprozesses ermittelt wird, wie sich die Form des gesinterten Rohlings gegenüber der Form des gepressten Rohlings verändert, und dass diese ermittelte Veränderung bei der Gestaltung der Negativform des Presswerkzeugs berücksichtigt wird.In order to be able to produce a cutting insert that is as dimensionally stable as possible, it may further be provided that it is determined empirically or by means of simulation of the sintering process how the shape of the sintered blank changes with respect to the shape of the pressed blank, and that this change in the design of the negative mold of the pressing tool is taken into account.

Wenn außerdem zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit der gesinterten Schneidkanten vor dem Anbringen einer zusätzlichen Verschleißschutzbeschichtung die gesinterte Oberfläche der Schneidkanten, der Spanflächen und der Freiflächen einer Strahlbehandlung unterzogen werden, kann durch eine solche spezielle Vorbehandlungsmaßnahme vor dem Beschichten eine stark verbesserte Benetzbarkeit des Werkstoffs der Schneidplatte mit einer nachfolgenden Beschichtung erreicht werden. Dabei kann sichergestellt werden, dass es durch diese Maßnahme zu keiner Beeinträchtigung der Schneidkante in Form von mechanischen oder thermischen Defekten kommt.In addition, if the sintered cutting edges are to be subjected to a blast treatment in order to increase the wear resistance of the sintered cutting edges prior to the application of an additional wear protection coating, such a special pretreatment measure prior to coating can greatly improve the wettability of the cutting insert material subsequent coating can be achieved. It can be ensured that this measure does not affect the cutting edge in the form of mechanical or thermal defects.

In einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zur Strahlbehandlung Aluminiumoxid mit einer Korngröße von 8 μm–27 μm unter Zuhilfenahme eines Drucks von 1,5–5,0 bar zum Einsatz kommt. Der Einsatz von Aluminiumoxid mit einer Korngröße von 8 μm–27 μm dient zur Optimierung der Sinterhaut bzw. der Randzone bei einer durch Kobaltauswaschungen verursachten Kobaltarmut. Durch Bestrahlung der Schneidplatte mit Aluminiumoxid unter Einsatz eines Drucks im Bereich von 1,5–5,0 bar und dem damit verbundenen Abgleiten der Körner entlang der Span- und Freiflächen wird eine Verbesserung der Oberflächengüte erzielt und gleichzeitig wird sich die Verschleißbeständigkeit einer gesinterten Oberfläche zu Nutze gemacht. Gleichfalls erfolgt, wie oben erwähnt, eine bessere Empfänglichkeit für das nachgelagerte Beschichten, wodurch eine bessere Anbindung von Schneidplattengrundsubstrat und Beschichtung garantiert wird.In a further, very advantageous embodiment of the method according to the invention can be provided that the jet treatment alumina with a particle size of 8 microns-27 microns with the aid of a pressure of 1.5-5.0 bar is used. The use of aluminum oxide with a particle size of 8 μm-27 μm serves to optimize the sinter skin or the edge zone in the case of low cobalt caused by cobalt leaching. By irradiating the cutting plate with alumina using a pressure in the range of 1.5-5.0 bar and the associated sliding of the grains along the chip and flank surfaces, an improvement of the surface quality is achieved and at the same time the wear resistance of a sintered surface increases Use made. Likewise, as mentioned above, there is better susceptibility to the subsequent coating, which guarantees better bonding of the die base substrate and the coating.

In Anspruch 11 ist ein Schneidwerkzeug mit einer erfindungsgemäßen Schneidplatte angegeben.In claim 11, a cutting tool is provided with an insert according to the invention.

Die erfindungsgemäße ausgestaltete Schneidplatte und das zu ihr passende, erfindungsgemäße Schneidwerkzeug erlauben eine einfache und sichere Ausrichtung und Fixierung der Schneidplatte im Schneidwerkzeug und stellen damit eine vorteilhafte Alternative zum Stand der Technik dar. Eine Neueinstellung der Schneidplatte nach dem Schneidplattenwechsel bzw. Schneidplattenwenden entfällt bei diesem Schneidwerkzeug.The inventive designed cutting plate and matching to her, cutting tool according to the invention allow a simple and secure alignment and fixation of the cutting plate in the cutting tool and thus represent an advantageous alternative to the prior art. A readjustment of the insert after the cutting tip or Schneidplattenwenden omitted in this cutting tool ,

Um eine sehr exakte Anlage der Schneidplatte in der Nut des Schneidwerkzeugs zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsschraube mit der Kreisform des Querschnitts der Durchgangsöffnung der Schneidplatte eine Einpunktanlage bildet.In order to achieve a very exact contact of the cutting plate in the groove of the cutting tool, it can be provided that the fastening screw with the circular shape of the cross section of the through hole of the cutting plate forms a one-point system.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.Embodiments of the invention are described in principle with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 eine perspektivische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs; 1 an exploded perspective view of the cutting tool according to the invention;

2 einen vorderen Teil des Aufnahmeschafts des Schneidwerkzeugs aus 1; 2 a front part of the receiving shaft of the cutting tool 1 ;

3a3g eine Übersicht von einseitigen Schneidplatten mit verschieden bogenartig ausgeführten Schneidkanten; 3a - 3g an overview of one-sided inserts with different arc-shaped cutting edges;

4a4b zwei Schneidplatten mit um 180° versetzten Schneidkanten für zweimalige Verwendung; 4a - 4b two inserts with 180 ° offset cutting edges for double use;

5a5b Detailansichten zweier Schneidplatten; 5a - 5b Detailed views of two inserts;

6 eine Detailansicht einer Schneidkante; 6 a detailed view of a cutting edge;

7 eine Befestigungsschraube zur Befestigung einer Schneidplatte an einem Aufnahmeschaft; 7 a fixing screw for fixing a cutting plate to a receiving shaft;

8 einen Schnitt durch das Schneidwerkzeug im Aufnahmebereich der Schneidplatte; 8th a section through the cutting tool in the receiving area of the cutting plate;

9a9b Schnitte durch Schneidwerkzeuge im Aufnahmebereich der Schneidplatte; und 9a - 9b Cuts by cutting tools in the receiving area of the cutting plate; and

10 ein Presswerkzeug zur Herstellung von Schneidplatten. 10 a pressing tool for the production of inserts.

Ein in 1 in seiner Gesamtheit und in 2 vergrößert dargestelltes Schneidwerkzeug 1 weist einen Aufnahmeschaft 2 auf, der zum Einsatz in einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine ausgebildet ist. Der Aufnahmeschaft 2 weist eine Nut 3 zur Aufnahme einer Schneidplatte 4 sowie eine Bohrung 6 auf, in welche eine Befestigungsschraube 5 zur Lagesicherung der Schneidplatte 4 an dem Schneidwerkzeug 1 einschraubbar ist. Bei dem Schneidwerkzeug 1 handelt es sich im vorliegenden Fall um einen Kopierfräser, für den die nachfolgend näher beschriebene Schneidplatte 4 besonders gut geeignet ist.An in 1 in its entirety and in 2 enlarged illustrated cutting tool 1 has a receiving shaft 2 on, which is designed for use in a machine tool, not shown. The intake shaft 2 has a groove 3 for receiving a cutting plate 4 as well as a hole 6 in which a fixing screw 5 for securing the position of the insert 4 on the cutting tool 1 can be screwed. In the cutting tool 1 In the present case, this is a copy milling cutter for which the cutting plate described in more detail below 4 is particularly well suited.

Der vordere Teil des Aufnahmeschafts 2 ist in einen ersten Endabschnitt 21 und einen zweiten Endabschnitt 22 gespalten, zwischen denen sich die Nut 3 befindet. Die Nut 3 ist nach vorne offen ausgestaltet und weist zwei zu einer Längsachse 25 des Aufnahmeschafts 2 parallele Innenseitenwände 31, 32 sowie einen Boden 35 auf.The front part of the receiving shaft 2 is in a first end section 21 and a second end portion 22 split, between which the groove 3 located. The groove 3 is designed to be open at the front and has two to a longitudinal axis 25 of the host 2 parallel interior side walls 31 . 32 as well as a floor 35 on.

Die Bohrung 6 erstreckt sich im vorderen Teil des Aufnahmeschafts 2 sowohl senkrecht zu der Längsachse 2 des Aufnahmeschafts 2 als auch senkrecht zu den parallelen Innenseitenwänden 31, 32 der Nut 3. Die Bohrung 6 wird dabei aus einem ersten Bohrungsabschnitt 61, der sich durch den ersten Endabschnitt 21 des Aufnahmeschafts 2 erstreckt, und aus einem zweiten Bohrungsabschnitt 62 gebildet, der sich durch den zweiten Endabschnitt 22 des Aufnahmeschafts 2 erstreckt.The hole 6 extends in the front part of the receiving shaft 2 both perpendicular to the longitudinal axis 2 of the host 2 as well as perpendicular to the parallel inner side walls 31 . 32 the groove 3 , The hole 6 is doing from a first hole section 61 passing through the first end section 21 of the host 2 extends, and from a second bore portion 62 formed, extending through the second end portion 22 of the host 2 extends.

Der erste Bohrungsabschnitt 61 weist ausgehend vom Umfangsbereich des ersten Endabschnitts 21 des Aufnahmeschafts 2 eine trichterförmige Senkung zum Führen und Lagesichern eines entsprechend ausgebildeten Kopfs 51 der Befestigungsschraube 5 auf.The first hole section 61 points from the peripheral region of the first end portion 21 of the host 2 a funnel-shaped reduction for guiding and securing a suitably trained head 51 the fixing screw 5 on.

Der zweite Bohrungsabschnitt 62 weist ein in 8 dargestelltes Innengewinde 621 zum Einschrauben eines korrespondierenden Außengewindes 531 eines Schafts 53 der Befestigungsschraube 5 auf.The second bore section 62 has an in 8th illustrated internal thread 621 for screwing in a corresponding external thread 531 a shaft 53 the fixing screw 5 on.

Zur Lagesicherung bzw. Befestigung der Schneidplatte 4 in der Nut 3 des Aufnahmeschafts 2 des Schneidwerkzeugs 1 wird die Befestigungsschraube 5 durch den ersten Bohrungsabschnitt 61 der Bohrung 6 und durch eine Durchgangsöffnung 45 der entsprechend in der Nut 3 platzierten Schneidplatte 4 hindurchgeführt und in das Innengewinde 621 des zweiten Bohrungsabschnitts 62 der Bohrung 6 eingeschraubt. Dabei weist die Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 an ihren Kanten eine Abschrägung auf, was das Durchführen der Befestigungsschraube 5 durch die Durchgangsöffnung 45 erleichtert. Die Abschrägung ist dabei zu jeweiligen Auflageflächen 46, 47 der Schneidplatte 4 hin vorgenommen.For securing the position or fastening of the insert 4 in the groove 3 of the host 2 of the cutting tool 1 becomes the fixing screw 5 through the first hole section 61 the bore 6 and through a through hole 45 the corresponding in the groove 3 placed insert 4 passed and into the internal thread 621 of the second bore section 62 the bore 6 screwed. In this case, the passage opening 45 the cutting plate 4 at its edges a chamfer, which is the implementation of the fastening screw 5 through the passage opening 45 facilitated. The bevel is in this case to respective bearing surfaces 46 . 47 the cutting plate 4 made.

In den 3a3g sind verschiedene Ausführungsformen der Schneidplatte 4 dargestellt. Die 4a und 4b zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Schneidplatte 4, jeweils mit um 180° versetzten Schneidkanten für zweimalige Verwendung, wobei in 4a eine Schneidplatte 4 für einen Kugelfräser und 4b eine Schneidplatte 4 für einen Torusfräser dargestellt ist. 5a zeigt die doppelseitige Schneidplatte 4 aus 4a im vergrößerten Maßstab. In ähnlicher Weise zeigt 5b die einseitige Schneidplatte 4 aus 3e im vergrößerten Maßstab. In 6 ist eine Schneidkante der Schneidplatte 4 aus 5a nochmals vergrößert dargestellt. Aus diesen Figuren geht hervor, dass die Erfindung auf sehr viele Arten von Schneidplatten 4 anwendbar istIn the 3a - 3g are different embodiments of the cutting plate 4 shown. The 4a and 4b show two further embodiments of the cutting plate 4 , each with 180 ° offset cutting edges for use twice, wherein in 4a an insert 4 for a ball cutter and 4b an insert 4 is shown for a Torusfräser. 5a shows the double-sided insert 4 out 4a on an enlarged scale. In a similar way shows 5b the one-sided insert 4 out 3e on an enlarged scale. In 6 is a cutting edge of the insert 4 out 5a shown enlarged again. From these figures, it can be seen that the invention applies to many types of inserts 4 is applicable

Sämtliche Schneidplatten 4 der oben genannten Figuren weisen dabei wenigstens eine, im vorliegenden Fall jeweils zwei Schneidkanten 41, 42 bzw. mehrere Schneidkanten 411, 421, 412, 422, mehrere Spanflächen 481, 482, 483, 484, mehrere Freiflächen 491, 492, 493, 494, die Durchgangsöffnung 45 und die beiden einander gegenüberliegenden Auflageflächen 46, 47 auf. Die Schneidkante 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422 ist dabei, wie an sich bekannt, zwischen der Spanfläche 481, 482 oder 483, 484 und der Umfangsfläche, welche die Freifläche 491, 492 oder 493, 494 bildet, angeordnet. Es ist bei einem Vergleich der in den verschiedenen Figuren dargestellten Schneidplatten 4 zu erkennen, dass dieselben sowohl einfache, gerade als auch komplex ausgeprägte, Hinterschneidungen aufweisende Schneidkanten 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422, aufweisen können.All inserts 4 The above figures have at least one, in the present case two cutting edges 41 . 42 or several cutting edges 411 . 421 . 412 . 422 , several clamping surfaces 481 . 482 . 483 . 484 , several open spaces 491 . 492 . 493 . 494 , the passage opening 45 and the two opposing bearing surfaces 46 . 47 on. The cutting edge 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 is, as is well known, between the rake face 481 . 482 or 483 . 484 and the peripheral surface, which is the free surface 491 . 492 or 493 . 494 forms, arranged. It is in a comparison of the cutting plates shown in the various figures 4 to recognize that they have both simple, straight as well as complex, undercuts cutting edges 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 , may have.

Die Schneidplatte 4 ist durch Pressen und Sintern eines Schneidstoffpulvers hergestellt. Als Schneidstoffpulver kommen bevorzugt WC-Co Hartmetalle, WC-(Ti/Ta/Nb)C-Co Hartmetalle, TiC/TiN-Co/Ni Cermets, PM-HSS, oder Schneidkeramik, wobei Hartmetall-Schneidstoffpulver besonders bevorzugt sind. Nach dem Pressen und Sintern können, wenn erforderlich, lediglich die Auflageflächen 46 und 47 materialabtragend bearbeitet, insbesondere geschliffen, werden, wohingegen die wenigstens eine Schneidkante 41, 42, 411, 421, 412, 422, die Spanflächen 481, 482, 483, 484 und die Freiflächen 491, 492, 493, 494 im gesinterten Zustand belassen werden. Auch die Auflageflächen 46 und 47 können gegebenenfalls im gesinterten Zustand belassen werden. Durch das Pressen und Sintern ohne die nachfolgende materialabtragende Behandlung kann eine Schneidplatte 4 hergestellt werden, die einer Maßhaltigkeit nach den Toleranzklassen J, K, L, M und N nach DIN ISO 1832 genügt. Die Toleranz bezüglich des Durchmessers und der Schneidplattenlänge beträgt dabei ±0,05 mm.The cutting plate 4 is made by pressing and sintering a cutting powder. As the cutting material powder are preferably WC-Co hard metals, WC (Ti / Ta / Nb) C-Co hard metals, TiC / TiN-Co / Ni cermets, PM-HSS, or cutting ceramics, with hard metal cutting powder are particularly preferred. After pressing and sintering, if necessary, only the bearing surfaces 46 and 47 processed material removal, in particular ground, whereas the at least one cutting edge 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 , the rake surfaces 481 . 482 . 483 . 484 and the open spaces 491 . 492 . 493 . 494 be left in the sintered state. Also the bearing surfaces 46 and 47 may optionally be left in the sintered state become. By pressing and sintering without the subsequent material-removing treatment, a cutting plate 4 which are dimensionally stable according to the Tolerance classes J, K, L, M and N according to DIN ISO 1832 enough. The tolerance with regard to the diameter and the insert length is ± 0.05 mm.

Durch die materialabtragende Bearbeitung der Auflageflächen 46 und 47 wird eine ebene, passgenaue Anlage der Schneidplatte 4 an den Innenseitenwände 31, 32 der Nut 3 gewährleistet, wenn dies entsprechend erforderlich ist. Der Verzicht auf die materialabtragende Bearbeitung der Auflageflächen 46 und 47 bei wenigstens einer Schneidkante 41, 42, 411, 421, 412, 422, der Spanflächen 481, 482, 483, 484 und der Freiflächen 491, 492, 493, 494 und das Belassen derselben im gesinterten Zustand ist für einen passgenauen Einsatz der Schneidplatte 4 im Schneidwerkzeug 1 völlig ausreichend und ermöglicht eine einfache, schnelle und kostengünstige Herstellung der Schneidplatte 4.Through the material-removing machining of the bearing surfaces 46 and 47 becomes a level, accurate fit of the insert 4 on the inside walls 31 . 32 the groove 3 guaranteed, if necessary. The waiver of the material-removing machining of the bearing surfaces 46 and 47 at least one cutting edge 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 , the ripping surfaces 481 . 482 . 483 . 484 and the open spaces 491 . 492 . 493 . 494 and leaving them in the sintered state is for a tailored use of the insert 4 in the cutting tool 1 completely sufficient and allows a simple, fast and cost-effective production of the cutting plate 4 ,

Die in 7 vergrößert dargestellte Befestigungsschraube 5 weist zwischen ihrem Kopf 51 und ihrem Schaft 53 eine Durchmessererweiterung bzw. eine Verdickung bzw. einen verdickten Andruckbereich 52 auf, der stetig zum Schaft 53 übergeht. Dieser Andruckbereich 52 dient dazu, eine Vorspannung zwischen der Schneidplatte 4, der Befestigungsschraube 5 und dem Aufnahmeschaft 2 zu erzeugen, durch welche die Schneidplatte 4 in eine definierte Vorzugsposition in der Nut 3 gedrückt wird. Vorzugsweise ist der Andruckbereich 52 so ausgebildet, dass sich eine punktförmige Berührung zwischen dem verdickten Andruckbereich 52 der Befestigungsschraube 5 und der Mantelfläche der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 ergibt, wodurch die Schneidplatte 4 sehr exakt gegenüber dem Schneidwerkzeug 1 positioniert wird.In the 7 enlarged illustrated fastening screw 5 points between her head 51 and her shaft 53 a diameter enlargement or a thickening or a thickened pressure area 52 on, steady to the shaft 53 passes. This pressure area 52 serves to create a preload between the insert 4 , the fixing screw 5 and the intake shaft 2 through which the cutting plate 4 in a defined preferred position in the groove 3 is pressed. Preferably, the pressure area 52 designed so that a point-like contact between the thickened pressure area 52 the fixing screw 5 and the lateral surface of the passage opening 45 the cutting plate 4 results, causing the cutting plate 4 very exactly opposite the cutting tool 1 is positioned.

Um die Schneidplatte 4 in die definierte Vorzugsposition in der Nut 3 des Aufnahmeschafts 2 zu bringen, wird die Schneidplatte 4 zunächst, wie in 8 dargestellt, von Hand in die Nut 3 eingeschoben. Dies erfolgt zwischen den oben unter Bezugnahme auf die 5a und 5b näher dargestellten und bezeichneten Anlageflächen 43, 44, 431, 432, 441, 442 der Schneidplatte 4 und den Innenseitenwänden 31, 32 der Nut 3. Um eine spätere sichere Anlage zu erhalten, sind entsprechend die Mittelachsen der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 und des zweiten Bohrungsabschnitts 62 der Bohrung 6 geringfügig gegeneinander versetzt. Auf diese Weise ergibt sich eine Vorspannung der Schneidplatte 4 in der Nut 3. Die Befestigungsschraube 5 kann dennoch durch den ersten Bohrungsabschnitt 61 und die Durchgangsöffnung 45 geschoben und in den zweiten Bohrungsabschnitt 62 eingeschraubt werden, da sowohl der Durchmesser des ersten Bohrungsabschnitts 61 der Bohrung 6 als auch der minimale Durchmesser der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 zumindest den maximalen Durchmesser des Andruckbereichs 52 der Befestigungsschraube 5 aufweisen und somit größer sind als der Durchmesser des Schafts 53 der Befestigungsschraube 5.To the cutting plate 4 in the defined preferred position in the groove 3 of the host 2 to bring, is the cutting plate 4 first, as in 8th represented by hand in the groove 3 inserted. This is done between the above with reference to the 5a and 5b illustrated and designated contact surfaces 43 . 44 . 431 . 432 . 441 . 442 the cutting plate 4 and the inside walls 31 . 32 the groove 3 , In order to obtain a later safe investment, are corresponding to the central axes of the through hole 45 the cutting plate 4 and the second bore portion 62 the bore 6 slightly offset from each other. In this way, a bias of the insert results 4 in the groove 3 , The fixing screw 5 can still through the first hole section 61 and the through hole 45 pushed and into the second hole section 62 be screwed, since both the diameter of the first bore section 61 the bore 6 as well as the minimum diameter of the through hole 45 the cutting plate 4 at least the maximum diameter of the contact area 52 the fixing screw 5 and thus are larger than the diameter of the shaft 53 the fixing screw 5 ,

Wird nun der Schaft 53 der Befestigungsschraube 5 durch die Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 in den zweiten Bohrungsabschnitt 62 der Bohrung 6 eingeschraubt, so wird der Andruckbereich 52 der Befestigungsschraube 5 in Richtung R1 auf die Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 gezogen. Dadurch, dass der Andruckbereich 52 einen stetigen Übergang zum Schaft 53 der Befestigungsschraube 5 aufweist, wächst der Durchmesser der Befestigungsschraube 5 im Kontaktbereich zur Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 im Verlauf des Eindrehens der Befestigungsschraube 5 ebenfalls stetig an und drückt deshalb zunehmend auf die dem Boden 35 der Nut 3 zugewandte Seite der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4, wodurch die Schneidplatte 4 in Richtung R2 gegen den Boden 35 der Nut 3 gedrückt wird. Dadurch wird die Schneidplatte 4 mit einer Vorspannung beaufschlagt.Will now the shaft 53 the fixing screw 5 through the passage opening 45 the cutting plate 4 in the second bore section 62 the bore 6 screwed in, so the pressure area 52 the fixing screw 5 in the direction of R1 on the passage opening 45 the cutting plate 4 drawn. Because of the pressure area 52 a steady transition to the shaft 53 the fixing screw 5 has, the diameter of the fastening screw grows 5 in the contact area to the passage opening 45 the cutting plate 4 in the course of screwing the fastening screw 5 also steadily and therefore increasingly presses on the ground 35 the groove 3 facing side of the passage opening 45 the cutting plate 4 , whereby the cutting plate 4 in the direction of R2 against the ground 35 the groove 3 is pressed. This will make the insert 4 subjected to a bias voltage.

Zusätzlich wird eine weitere Vorspannung der Schneidplatte 4 gegen die Nut 3 des Schneidwerkezugs 1 dadurch bewirkt, dass die Befestigungsschraube 5 als Senkkopfschraube ausgestaltet ist, d. h. dass der Kopf 51 eine Kegelform aufweist, und, wie bereits oben beschrieben, der erste Bohrungsabschnitt 61 der Bohrung 6 im ersten Endabschnitt 21 des Aufnahmeschafts 2 dazu passend eine trichterförmige Senkung aufweist, wobei die Achse der Bohrung 6 gegenüber der Achse der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 in Richtung des Bodens 35 der Nut 3 versetzt ist. Wird nun die Befestigungsschraube 5 eingeschraubt, so drückt ihr Andruckbereich 52 zusätzlich verstärkt in Richtung R2 auf den Boden 35 der Nut 3 und zunehmend auf die Innenwand der Durchgangsöffnung 45 und spannt somit die Schneidplatte 4 gegen die Nut 3 vor.In addition, a further bias of the insert 4 against the groove 3 of the cutting unit train 1 This causes the fixing screw 5 is designed as a countersunk screw, ie that the head 51 has a conical shape, and, as already described above, the first bore portion 61 the bore 6 in the first end section 21 of the host 2 matching a funnel-shaped depression, wherein the axis of the bore 6 opposite the axis of the passage opening 45 the cutting plate 4 in the direction of the ground 35 the groove 3 is offset. Now the fixing screw 5 screwed in, so presses her Andruckbereich 52 additionally reinforced towards R2 to the ground 35 the groove 3 and increasingly on the inner wall of the through hole 45 and thus clamps the cutting plate 4 against the groove 3 in front.

Beim weiteren Anziehen der Befestigungsschraube 5 werden die Innenseitenwände 31, 32 der Nut 3 gegeneinander gezogen und umfassen die Seitenwände 46, 47 der Schneidplatte 4 form- und reibschlüssig, wodurch die Einspannung der Schneidplatte 4 und damit ihre Ausrichtung und Fixierung bzw. Indexierung im Schneidwerkzeug 1 weiter verbessert wird.When tightening the fixing screw further 5 become the inside walls 31 . 32 the groove 3 pulled against each other and cover the side walls 46 . 47 the cutting plate 4 positive and frictional, whereby the clamping of the cutting plate 4 and thus their alignment and fixation or indexing in the cutting tool 1 is further improved.

In 9a ist eine wendbare Schneidplatte 4 bzw. eine Wendeschneidplatte 4 und in 9b eine einseitige Schneidplatte 4 dargestellt. Insbesondere aus den 9a und 9b geht hervor, dass die Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Dieser kreisförmige Querschnitt der Durchgangsöffnung 45 wird gleichfalls nach dem Sintern belassen und nicht bearbeitet. Der kreisförmige Querschnitt erlaubt eine in den 9a und 9b verdeutlichte Einpunktanlage A3 der Befestigungsschraube 5 an der Durchgangsöffnung 45, der durch die Durchmessererweiterung bzw. die Verdickung bzw. den verdickten Andruckbereich 52 erreicht wird. Der Andruckbereich 52 der Befestigungsschraube 5 bildet beim Anziehen der Befestigungsschraube 5 in dem Innengewinde 621 des zweiten Bohrungsabschnitts 62 der Bohrung 6 mit dem kreisförmigen Querschnitt der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 an der Innenwand die in den 9a und 9b verdeutlichte Einpunktanlage A3, wodurch gleichfalls eine Vorspannung der Schneidplatte 4 gegen die Nut 3 des Schneidwerkzeugs 1 resultiert. Des Weiteren wird bei beiden Ausführungsformen der Schneidplatte 4 der 9a und 9b eine Zweipunktanlage A1, A2 der Schneidplatte 4 am Boden 35 der Nut erreicht. Durch ein entsprechend ausgeführtes Fixierprisma liegt die Schneidplatte 4 dabei in einer eindeutigen Vorzugslage. Die Punkte A1, A2 der Zweipunktanlage A1, A2 sowie der Punkt A3 der Einpunktanlage A3 bilden dabei ein Kräftedreieck, das unter anderem zum sicheren Halt der Schneidplatte 4 in der Nut 3 des Aufnahmeschafts 2 des Schneidwerkzeugs 1 beiträgt.In 9a is a reversible insert 4 or an indexable insert 4 and in 9b a one-sided insert 4 shown. In particular from the 9a and 9b shows that the passage opening 45 the cutting plate 4 has a circular cross-section. This circular cross-section of the passage opening 45 is also left after sintering and not processed. The circular cross section allows one in the 9a and 9b clarified one-point system A3 of the fixing screw 5 at the passage opening 45 , by the diameter enlargement or the thickening or the thickened pressure area 52 is reached. The pressure area 52 the fixing screw 5 forms when tightening the mounting screw 5 in the internal thread 621 of the second bore section 62 the bore 6 with the circular cross section of the passage opening 45 the cutting plate 4 on the inner wall in the 9a and 9b clarified one-point system A3, which also causes a bias of the insert 4 against the groove 3 of the cutting tool 1 results. Furthermore, in both embodiments of the cutting plate 4 of the 9a and 9b a two-point system A1, A2 of the cutting plate 4 on the ground 35 reached the groove. By a correspondingly executed fixing prism lies the insert 4 while in a clear preferred position. The points A1, A2 of the two-point system A1, A2 and the point A3 of the one-point system A3 form a triangle of forces, which among other things, for a secure hold of the cutting plate 4 in the groove 3 of the host 2 of the cutting tool 1 contributes.

Durch Rotation des Schneidwerkzeugs 1 um seine Längsachse 25, in deren Flucht sich die Schneidplatte 4 am vorderen Ende des Aufnahmeschafts 2 zwischen den beiden Endabschnitte 21 und 22 befindet, und durch in Eingriff bringen der Schneidplatte 4 mit einem nicht dargestellten Werkstück wird ein Abtragen des zu bearbeitenden Werkstoffs erzielt. Dabei dringen die Schneidkanten 41, 42 bei einseitigen Schneidplatten 4 bzw. die Schneidkanten 411, 421 oder 412, 422 bei Wendeschneidplatten durch die Ausgestaltung als Bogen bzw. Helix nach und nach in den Werkstoff ein. Durch dieses sanfte Eindringen wird die Belastung auf die Schneidkanten 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422 kontinuierlich gesteigert und garantiert größtmögliche Stabilität. Im Gegensatz dazu tritt bei einem ruckartigen Eintreten in den Werkstoff, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, eine schlagartige Belastung auf, wodurch es zu einem frühzeitigen Versagen der Schneidplatte in Form von Ausbröckelungen bzw. Abschifferungen und im schlimmsten Fall zum Schneidplattenbruch kommen kann.By rotation of the cutting tool 1 around its longitudinal axis 25 , in the escape of which the cutting plate 4 at the front end of the receiving shaft 2 between the two end sections 21 and 22 located, and by engaging the cutting plate 4 With a workpiece, not shown, a removal of the material to be machined is achieved. The cutting edges penetrate 41 . 42 with one-sided inserts 4 or the cutting edges 411 . 421 or 412 . 422 in indexable inserts by the design as a bow or helix gradually into the material. Due to this gentle penetration, the load on the cutting edges 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 continuously increased and guarantees maximum stability. In contrast, jerky entry into the material, as is the case with the prior art, results in an abrupt loading which can lead to premature failure of the insert in the form of chipping and, in the worst case, cutting plate fracture ,

Zur Herstellung der Schneidplatte 4, auf die oben schon kurz eingegangen wurde, kommt Pressen und Sintern zum Einsatz. Dabei wird ein in 10 dargestelltes Presswerkzeug 7 verwendet, welches einen Oberstempel 71, einen Unterstempel 72 und zwei bewegliche Matrizenelemente 73 und 74 aufweist. Weiterer Bestandteil des Presswerkzeugs 7 ist ein Dorn 75, welcher zur Erzeugung der Durchgangsöffnung 45 der Schneidplatte 4 verwendet wird. Dabei wird die Geometrie der Spanflächen 481, 482, 483, 484 der Schneidplatte 4 bereits bei der Herstellung des Presswerkzeugs 7 sowohl in den Oberstempel 71 als auch in den Unterstempel 72 integriert. Die Geometrie der Umfangsflächen, d. h. Freiflächen 491, 492, 493, 494 wird dabei in die Matrizen 73, 74 integriert.For the production of the cutting plate 4 , which has already been briefly mentioned above, pressing and sintering is used. This is an in 10 illustrated pressing tool 7 used, which is an upper punch 71 , a lower stamp 72 and two movable die elements 73 and 74 having. Another component of the pressing tool 7 is a thorn 75 , which for generating the through hole 45 the cutting plate 4 is used. In the process, the geometry of the rake faces becomes 481 . 482 . 483 . 484 the cutting plate 4 already during the production of the pressing tool 7 both in the upper stamp 71 as well as in the lower stamp 72 integrated. The geometry of the peripheral surfaces, ie open spaces 491 . 492 . 493 . 494 is doing in the matrices 73 . 74 integrated.

Zur Herstellung der Schneidplatte 4 wird zunächst das Schneidstoffpulver in die als Negativform dienenden geschlossenen Matrizen 73, 74 gefüllt. Dabei kommt ein nicht dargestellter Füllschuh zum Einsatz, welcher über die jeweilige Matrize 73, 74 gleitet und aus einem Vorratsbehältnis die Schneidstoffpulverzufuhr erhält. Nach dem Füllvorgang beginnt der Pressvorgang durch Bewegung des Oberstempels 71, des Unterstempels 72 und des Dorns 75. Der Ausstoßvorgang des Presslings erfolgt zum einen durch Verfahren des Oberstempels 71, des Unterstempels 72 und des Dorns 75 entgegen der Pressrichtung und zum anderen durch Bewegung der Matrizenelemente 71, 72 in Längsrichtung L1 bzw. L2. Im Anschluss an das Pressen erfolgt das Sintern, wodurch der Pressling seine endgültige Festigkeit erhält und danach, wie oben erwähnt, lediglich die Auflagenflächen 46, 47 bei entsprechender Erfordernis eine materialabtragende Bearbeitung erfahren.For the production of the cutting plate 4 First, the cutting material powder in the closed molds serving as a negative mold 73 . 74 filled. Here, an unillustrated filling shoe is used, which over the respective die 73 . 74 slides and receives the supply of cutting material from a storage container. After the filling process, the pressing process begins by moving the upper punch 71 , the lower stamp 72 and the thorn 75 , The ejection process of the compact is done firstly by moving the upper punch 71 , the lower stamp 72 and the thorn 75 against the pressing direction and on the other hand by movement of the die elements 71 . 72 in the longitudinal direction L1 and L2. After pressing, the sintering takes place, giving the compact its final strength and then, as mentioned above, only the bearing surfaces 46 . 47 if required, undergo a material-removing machining.

Dabei erhalten sowohl die Spanflächen 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422 wie auch die Freiflächen 491, 492 oder 493, 494 ihre geometrische Endgestaltung bereits bei Auslegung des Presswerkzeugs 7. Dadurch, dass die geometrische Endgestalt mit Ausnahme der bereits oben erwähnten, dem Pressen und Sintern nachfolgenden materialabtragenden Bearbeitung der Auflagenflächen 46, 47 mit dem Presswerkzeug 7 erzielt wird, ist keine materialabtragende Bearbeitung in Form von Schleifen erforderlich, so dass eine Schädigung der Schneidkante 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422 eliminiert wird. Gleichfalls wird das Risiko bezüglich Kobalt-Auswaschungen auf ein vertretbares Minimum reduziert.In the process, both the rake surfaces receive 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 as well as the open spaces 491 . 492 or 493 . 494 their geometric final design already in the design of the pressing tool 7 , Characterized in that the geometric final shape with the exception of the already mentioned above, the pressing and sintering subsequent material-removing machining of the support surfaces 46 . 47 with the pressing tool 7 is achieved, no material-removing machining in the form of loops is required, so that damage to the cutting edge 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 is eliminated. Likewise, the risk of cobalt leaching is reduced to a reasonable minimum.

Um eine beim Sintern auftretende Schwindung des gepressten Rohlings zu kompensieren, wird vorzugsweise zunächst empirisch ermittelt, d. h. durch mehrfaches Herstellen und Vermessens unterschiedlich dimensionierter Schneidplattenrohlinge in einem iterativen Prozess festgestellt, wie sich die Form des gesinterten Rohlings gegenüber der Form des gepressten Rohlings verändert. Danach wird das Presswerkezug 7 derart angepasst, dass der gesinterte Rohling mit Ausnahme der materialabtragenden Bearbeitung an den Auflageflächen 46, 47 der Schneidplatte 4 keinerlei Bearbeitung mehr erfährt, um seine endgültige Gestalt zu erhalten.In order to compensate for a shrinkage of the pressed blank occurring during sintering, it is preferably initially determined empirically, ie by repeatedly producing and measuring differently dimensioned cutting blank blanks in an iterative process, as the shape of the sintered blank changes with respect to the shape of the pressed blank. Thereafter, the pressing train 7 adjusted so that the sintered blank except the material-removing machining on the bearing surfaces 46 . 47 the cutting plate 4 no longer undergoes any processing to get its final shape.

Als weiteres Herstellungsverfahren zur Verbesserung der Eigenschaften der Schneidkante 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422 kann eine Strahlbearbeitung zur Anwendung kommen. Dabei wird die Schneidkante 41, 42 oder 411, 421 oder 412, 422 mittels Aluminiumoxid mit einer Korngröße von 8 μm–27 μm bei einem Druck von 1,5–5,0 bar bestrahlt. Durch diese Bestrahlung wird die Empfänglichkeit für eine optimale Schichthaftung bezüglich des nachgelagerten Beschichtungsvorgangs erheblich verbessert, da die vorliegende Sinterhaut entsprechend benetzbar gemacht wird. Im Anschluss an diese Strahlbehandlung erfolgt das Beschichten der Schneidplatte 4 mittels PVD- oder CVD-Verfahren.As another manufacturing method for improving the properties of the cutting edge 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 a beam processing can be used. This is the cutting edge 41 . 42 or 411 . 421 or 412 . 422 irradiated by means of alumina with a particle size of 8 microns-27 microns at a pressure of 1.5-5.0 bar. As a result of this irradiation, the susceptibility to optimum layer adhesion with respect to the downstream coating process is considerably improved, since the present sintered skin is made correspondingly wettable. Following this blast treatment, the coating of the cutting plate takes place 4 using PVD or CVD methods.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0523404 B1 [0007] EP 0523404 B1 [0007]
  • DE 10308036 B4 [0007] DE 10308036 B4 [0007]
  • DE 60006839 T2 [0007] DE 60006839 T2 [0007]
  • DE 102011087507 A1 [0008, 0009] DE 102011087507 A1 [0008, 0009]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN ISO 1832 [0003] DIN ISO 1832 [0003]
  • DIN ISO 1832 bzw. DIN ISO 6987 [0003] DIN ISO 1832 or DIN ISO 6987 [0003]
  • DIN ISO 1832 bzw. DIN ISO 6987 [0004] DIN ISO 1832 or DIN ISO 6987 [0004]
  • DIN ISO 1832 [0004] DIN ISO 1832 [0004]
  • Toleranzklassen J, K, L, M und N nach DIN ISO 1832 [0016] Tolerance classes J, K, L, M and N according to DIN ISO 1832 [0016]
  • Toleranzklassen J, K, L, M und N nach DIN ISO 1832 [0049] Tolerance classes J, K, L, M and N according to DIN ISO 1832 [0049]

Claims (12)

Schneidplatte (4) zur Aufnahme in einer Nut (3) eines Aufnahmeschafts (2) eines Schneidwerkzeugs (1), insbesondere eines Kopierfräsers, mit wenigstens einer Schneidkante (41, 42, 411, 421, 412, 422), mit Spanflächen (481, 482, 483, 484), Freiflächen (491, 492, 493, 494) und Auflageflächen (46, 47), und mit einer Durchgangsöffnung (45) zur Befestigung der Schneidplatte (4) in der Nut (3) mittels einer Befestigungsschraube (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (4) durch Pressen und Sintern eines Schneidstoffpulvers hergestellt ist und die wenigstens eine Schneidkante (41, 42, 411, 421, 412, 422), die Spanflächen (481, 482, 483, 484) und die Freiflächen (491, 492, 493, 494) im gesinterten Zustand belassen sind.Cutting plate ( 4 ) for receiving in a groove ( 3 ) of a host ( 2 ) of a cutting tool ( 1 ), in particular a copy milling cutter, with at least one cutting edge ( 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 ), with clamping surfaces ( 481 . 482 . 483 . 484 ), Open spaces ( 491 . 492 . 493 . 494 ) and bearing surfaces ( 46 . 47 ), and with a passage opening ( 45 ) for fastening the cutting plate ( 4 ) in the groove ( 3 ) by means of a fastening screw ( 5 ), characterized in that the cutting plate ( 4 ) is produced by pressing and sintering a cutting material powder and the at least one cutting edge ( 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 ), the clamping surfaces ( 481 . 482 . 483 . 484 ) and the open spaces ( 491 . 492 . 493 . 494 ) are left in the sintered state. Schneidplatte (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (4) einer Maßhaltigkeit nach den Toleranzklassen J, K, L, M und N nach DIN ISO 1832 genügt, wobei eine Toleranz bezüglich des Durchmessers und der Schneidplattenlänge ±0,05 mm beträgt.Cutting plate ( 4 ) according to claim 1, characterized in that the cutting plate ( 4 ) a dimensional accuracy according to the tolerance classes J, K, L, M and N according to DIN ISO 1832 is sufficient, with a tolerance in terms of the diameter and the insert length is ± 0.05 mm. Schneidplatte (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (45) der Schneidplatte (4) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, welcher nach dem Sintern keine weitere Bearbeitung erfährt.Cutting plate ( 4 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the passage opening ( 45 ) of the cutting plate ( 4 ) has a circular cross section, which undergoes no further processing after sintering. Schneidplatte (4) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidstoffpulver eines oder mehrere der nachfolgend genannten Materialien aufweist: – WC-Co Hartmetalle – WC-(Ti/Ta/Nb)C-Co Hartmetalle – TiC/TiN-Co/Ni Cermets – PM-HSS – Schneidkeramik.Cutting plate ( 4 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the cutting material powder comprises one or more of the following materials: - WC-Co hard metals - WC- (Ti / Ta / Nb) C-Co hard metals - TiC / TiN-Co / Ni Cermets - PM-HSS - Cutting Ceramics. Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (4) durch Pressen und Sintern eines Schneidstoffpulvers hergestellt wird, die wenigstens eine Schneidkante (41, 42, 411, 421, 412, 422), die Spanflächen (481, 482, 483, 484) und die Freiflächen (491, 492, 493, 494) im gesinterten Zustand belassen werden.Method for producing a cutting plate ( 4 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cutting plate ( 4 ) is produced by pressing and sintering a cutting material powder, the at least one cutting edge ( 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 ), the clamping surfaces ( 481 . 482 . 483 . 484 ) and the open spaces ( 491 . 492 . 493 . 494 ) are left in the sintered state. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Bildung der Schneidplatte (4) dienender Rohling vor dem Sintern durch Pressen mittels eines Presswerkzeugs (7) unter Verwendung von mehrfach geteilten Matrizen (73, 74) in die gewünschte Form gebracht wird.A method according to claim 5, characterized in that a for forming the cutting plate ( 4 ) before sintering by pressing by means of a pressing tool ( 7 ) using multiply-divided matrices ( 73 . 74 ) is brought into the desired shape. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Pressen der Schneidplatte (4) in mehrfach geteilten Matrizen (73, 74) bogenförmig ausgeführte Spanflächen (481, 482, 483, 484) und bogenförmig ausgeführte Freiflächen (491, 492, 493, 494) direkt in den Rohling eingebracht werden.A method according to claim 6, characterized in that by pressing the cutting plate ( 4 ) in multiply divided matrices ( 73 . 74 ) arcuately shaped clamping surfaces ( 481 . 482 . 483 . 484 ) and arcuate open spaces ( 491 . 492 . 493 . 494 ) are introduced directly into the blank. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass empirisch oder mittels Simulation des Sinterprozesses ermittelt wird, wie sich die Form des gesinterten Rohlings gegenüber der Form des gepressten Rohlings verändert, und dass diese ermittelte Veränderung bei der Gestaltung der Negativform des Presswerkzeugs (7) berücksichtigt wird.Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that it is determined empirically or by simulation of the sintering process, as the shape of the sintered blank relative to the shape of the pressed blank changes, and that this determined change in the design of the negative mold of the pressing tool ( 7 ) is taken into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit der gesinterten Schneidkanten (41, 42, 411, 421, 412, 422) vor dem Anbringen einer zusätzlichen Verschleißschutzbeschichtung die gesinterte Oberfläche der Schneidkanten (41, 42, 411, 421, 412, 422), der Spanflächen (481, 482, 483, 484) und der Freiflächen (491, 492, 493, 494) einer Strahlbehandlung unterzogen werden.Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that to increase the wear resistance of the sintered cutting edges ( 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 ) before applying an additional wear-resistant coating, the sintered surface of the cutting edges ( 41 . 42 . 411 . 421 . 412 . 422 ), the rake surfaces ( 481 . 482 . 483 . 484 ) and the open spaces ( 491 . 492 . 493 . 494 ) are subjected to a blast treatment. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Strahlbehandlung Aluminiumoxid mit einer Korngröße von 8 μm–27 μm unter Zuhilfenahme eines Drucks von 1,5–5,0 bar zum Einsatz kommt.A method according to claim 9, characterized in that the jet treatment alumina with a particle size of 8 microns-27 microns with the aid of a pressure of 1.5-5.0 bar is used. Schneidwerkzeug (1) mit einem Aufnahmeschaft (2), der ein in einen ersten Endabschnitt (21) und einen zweiten Endabschnitt (22) gespaltenes Ende aufweist, zwischen denen eine Nut (3) mit parallelen Innenseitenwänden (31, 32) zur Aufnahme einer Schneidplatte (4) ausgebildet ist, und mit einer Befestigungsschraube (5), die einen Kopf (51) und einen Schaft (53) mit einem Außengewinde (531) aufweist und die zur Lagesicherung der Schneidplatte (4) in eine senkrecht zu einer Längsachse (25) des Aufnahmeschafts (2) und senkrecht zu den parallelen Innenseitenwänden (31, 32) der Nut (3) verlaufende Bohrung (6) derart einschraubar ist, dass sich die Befestigungsschraube (5) im eingeschraubten Zustand durch eine Durchgangsöffnung (45) in der Schneidplatte (4) erstreckt, wobei die Bohrung (6) einen ersten, sich durch den ersten Endabschnitt (21) des Aufnahmeschafts (2) erstreckenden Bohrungsabschnitt (61) und einen zweiten, sich durch den zweiten Endabschnitt (22) des Aufnahmeschafts (2) erstreckenden Bohrungsabschnitt (62) aufweist, und wobei der zweite Bohrungsabschnitt (62) ein zu dem Außengewinde (531) des Schafts (53) korrespondierendes Innengewinde (621) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.Cutting tool ( 1 ) with a receiving shaft ( 2 ) inserted in a first end section ( 21 ) and a second end portion ( 22 ) split end, between which a groove ( 3 ) with parallel inner side walls ( 31 . 32 ) for receiving a cutting plate ( 4 ) is formed, and with a fastening screw ( 5 ), which has a head ( 51 ) and a shaft ( 53 ) with an external thread ( 531 ) and to secure the position of the insert ( 4 ) in a direction perpendicular to a longitudinal axis ( 25 ) of the host ( 2 ) and perpendicular to the parallel inner side walls ( 31 . 32 ) of the groove ( 3 ) running bore ( 6 ) is screwed in such a way that the fastening screw ( 5 ) in the screwed state through a passage opening ( 45 ) in the cutting plate ( 4 ), wherein the bore ( 6 ) a first, through the first end portion ( 21 ) of the host ( 2 ) extending bore section ( 61 ) and a second, through the second end portion ( 22 ) of the host ( 2 ) extending bore section ( 62 ), and wherein the second bore section ( 62 ) to the external thread ( 531 ) of the shaft ( 53 ) corresponding internal thread ( 621 ), characterized in that the cutting plate ( 4 ) is formed according to one of claims 1 to 4. Schneidwerkzeug (1) nach Anspruch 11 mit einer Schneidplatte (4) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (5) mit der Kreisform des Querschnitts der Durchgangsöffnung (45) der Schneidplatte (4) eine Einpunktanlage (A3) bildet.Cutting tool ( 1 ) according to claim 11 with an insert ( 4 ) according to claim 3, characterized in that the fastening screw ( 5 ) with the circular shape of the cross section of Passage opening ( 45 ) of the cutting plate ( 4 ) forms a one-point system (A3).
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