DE10207768A1

DE10207768A1 - Schneideinsatz mit Spannmulde und Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE10207768A1
Application number: DE10207768A
Authority: DE
Inventors: Claus Dunklau; Rolf Stubenvoll; Wolfgang Zitzlaff
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-02-23
Publication date: 2003-03-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte mit einer Spannfläche (15) und einer umlaufenden Schneidkante (11) zum Einsatz in einem spanabhebenden Schneidwerkzeug. DOLLAR A Zur Erleichterung der Zerspanung besonders bei dünnwandigen Werkstücken oder beim Einsatz von Bearbeitungsmaschinen mit geringerer Maschinenleistung wird vorgeschlagen, dass angrenzend an die Schneidkante (11) eine parallel zu dieser verlaufende Spanmulde (12) angeordnet ist und diese über eine angrenzende geneigte Spannfläche (15) zur Schneidplattenmitte (14) hin abfällt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte mit einer Spannfläche und einer umlaufenden Schneidkante zum Einsatz in einem spanabhebenden Schneidwerkzeug und das zugehörige Schneidwerkzeug.
Stand der Technik für einen Schneideinsatz hier Wendeschneidplatte aus Keramik, ist eine Schneidplatte mit glatter Oberfläche, die in einem Trägerwerkzeug zur Zerspanung von metallischen Werkstoffen eingesetzt wird. Diese wurden bisher aus kosten- und fertigungstechnischen Gründen ohne eingepresste Geometrie hergestellt oder ggf. aufwendig eingeschliffen. Eine glatte Oberfläche, also ohne Spanformgeometrie, beinhaltet bei einer negativen Schneidplatte einen Keilwinkel von 90° und benötigt somit eine hohe Leistung der Maschine und eine schabende, anstatt schneidende Materialabtrennung.
Des weiteren verhindert die glatte, ebene Oberfläche der Schneidplatte eine formschlüssige Verbindung zwischen Spannelementen und der Schneidplatte im Trägerwerkzeug. Es kommt nur eine kraftschlüssige Verbindung zustande.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schneidplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass eine leichte Zerspanung besonders bei dünnwandigen Werkstücken oder beim Einsatz auf Bearbeitungsmaschinen mit geringerer Maschinenleistung ermöglicht ist. Außerdem soll ein zugehöriges Schneidwerkzeug angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Bezug auf die Schneidplatte dadurch gelöst, dass angrenzend an die Schneidkante eine parallel zu dieser verlaufende Spanmulde angeordnet ist und diese über eine angrenzende geneigte Spannfläche zur Schneidplattenmitte hin abfällt.
Vorteilhafterweise liegt der Spanwinkel α zwischen 30° und 40°, bevorzugt bei 35°, und mündet mit einem Radius auf die Spannfläche.
Erfindungsgemäß fällt die Spannfläche mit einem Winkel γ von kleiner als 5° zur Schneidplattenmitte ab. Bevorzugt liegt der Winkel γ bei 3°.
In bevorzugter Ausführungsform ist die Schneidplatte eine Wendeschneidplatte und/oder besteht aus Keramik.
Die erfindungsgemäße Aufgabe betrifft in Bezug auf das Schneidwerkzeug ein spanabhebendes Schneidwerkzeug, welches im wesentlichen aus einem Trägerwerkzeug besteht, das eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Schneidplatte aufweist, die Schneidplatte mit einer Spannfläche versehen ist, die von einer Spannpratze im Trägerwerkzeug gehalten ist, wobei die Spannpratze über eine Spannschraube auf dem Trägerwerkzeug festliegt.
Erfindungsgemäß ist dieses Schneidwerkzeug zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Schneidplatte vorgesehen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spannpratze ein Klemmkeil ist, der im Trägerwerkzeug über eine Spannschraube auf einer zur Schneidplattenebene bzw. Horizontalen des Plattensitzes hin in einem Winkel δ geneigten Fläche verschiebbar angeordnet ist.
Bevorzugt liegt der Winkel δ zwischen 5° und 20°.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind.
Als besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung gilt die eingepresste Spanformstufe zur Verkleinerung des Schneidplatten-Keilwinkels unter 90°, zum Erzielen einer positiven Wirkgeometrie, im Zusammenhang mit einer konkaven Oberfläche im mittleren Schneidplattenbereich, die eine formschlüssige Komponente zur bereits vorhandenen kraftschlüssigen Spannung im Trägerwerkzeug hinzufügt.
Fig. 1 zeigt einen Schneideinsatz 10 bzw. eine Wendeschneidplatte für die spanabhebende Bearbeitung von metallischen Werkstücken, wobei die Schneidplatte hinter der umlaufenden Schneidkante 11 eine parallel zur Schneidkante umlaufende Spanmulde 12 aufweist. Diese Spanmulde 12 soll zur Formung und Führung der bei der Zerspanung vom Werkstück abgetrennten Späne dienen. Hierbei ist die Schneidplatte in einer passenden Aufnahme, hier Plattensitz genannt, eines Trägerwerkzeuges montiert. Hierbei ergibt der am Anfang der Spanmulde befindliche Spanwinkel (α) einen geringen Keilwinkel (β) der Schneidplatte, welches zur Folge hat, dass durch den kleineren Keilwinkel eine positive Wirkgeometrie, also ein "weicherer" Schnitt, d. h. eine leichtere Zerspanung ermöglicht wird. Diese verbessert die Bearbeitung von labilen oder dünnwandigen Werkstücken oder den Einsatz auf Bearbeitungsmaschinen mit geringerer Maschinenleistung.
Ein weiteres Merkmal ist die vom hinteren Ende 13 der Spanmulde 12 zur Schneidplatten-Mitte 14 abfallende Oberfläche, die als Spannfläche 15 im Trägerwerkzeug dienen soll.
Im Querschnittsprofil (Fig. 3) bzw. in der Detailansicht (Fig. 4) der Schneidplatte werden die einzelnen Merkmale deutlicher beschrieben. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Schneidplatte.
Der Spanwinkel (α) (siehe Fig. 4) geht mit ca. 35° in einen Radius 12 über, der am Ende 13 der Spanmulde 12, kurz unterhalb der Höhe der Schneidkante 11 auf die dort beginnende Spannfläche 15 trifft, welche zur Schneidplatten-Mitte 14 mit einem Winkel (γ) von ca. 3° abfällt. Diese Spannfläche 15 hat die Aufgabe, in einem Trägerwerkzeug die Schneidplatte mittels eines Klemmkeiles 16 (siehe Fig. 5b) zu spannen. Hierbei ist als besonderes Merkmal die Spannfläche 15 unter dem Winkel (γ) zu betrachten, die zusätzlich zu der kraftschlüssigen Komponente des Klemmkeils eine formschlüssige Komponente hinzufügt, die ein Herausbewegen der im Zerspanungseinsatz befindlichen Schneidplatte aus dem Plattensitz 17 verhindern soll. Siehe hierzu Fig. 5.
Fig. 5a zeigt die Draufsicht und Fig. 5b einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 5a eines Trägerwerkzeuges, in diesem Fall ein Klemmhalter 18 mit der im Plattensitz befindlichen Schneidplatte 10, die durch einen Klemmkeil 16 über einer Spannschraube 19 gespannt und durch den Klemmkeil 16 in ihrem Sitz festgehalten wird. Die Lage von Klemmkeil 16 und Spannschraube 19 ist besonders dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Winkel (δ) von 5°-20° zur Horizontalen des Klemmhalters bzw. des Plattensitzes liegen. Dieses ermöglicht beim Lösen der Spannschraube und Herausgleiten des Klemmkeiles ein Anheben des Klemmkeiles, um ein einwandfreies Wechseln der Schneidplatte zu gewährleisten.
Fig. 6 zeigt noch einmal deutlich eine Ausschnittsvergrößerung des Kontaktbereiches zwischen Klemmkeil 16 und Schneidplatte 10. Deutlich ist hier nochmals die in Fig. 4 beschriebene, unter dem Winkel (γ) verlaufende schräge Kontaktfläche zu erkennen. Besonderes Merkmal ist die zur Plattensitzwand 20 in horizontaler Richtung ansteigende Kontaktfläche 15 der Schneidplatte 10 und die entgegenwirkende, von der Plattensitzwand in horizontaler Richtung abfallend geneigte Kontaktfläche 21 des Klemmkeils 16. Diese entgegenwirkenden Flächen bilden die bereits erwähnte zusätzliche formschlüssige Komponente zum Spannen der Schneidplatte.

Claims

1. Schneidplatte mit einer Spannfläche (15) und einer umlaufenden Schneidkante (11) zum Einsatz in einem spanabhebenden Schneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an die Schneidkante (11) eine parallel zu dieser verlaufende Spanmulde (12) angeordnet ist und diese über eine angrenzende geneigte Spannfläche (15) zur Schneidplattenmitte (14) hin abfällt.

2. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel α der Spanmulde (12) zwischen 30° und 40°, bevorzugt bei 35° liegt und dieser mit einem Radius auf die Spannfläche (15) mündet.

3. Schneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (15) mit einem Winkel γ von kleiner als 5° zur Schneidplattenmitte (14) abfällt.

4. Schneidplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel γ bei 3° liegt.

5. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (10) eine Wendeschneidplatte ist.

6. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (10) aus Keramik besteht.

7. Spanabhebendes Schneidwerkzeug im wesentlichen bestehend aus einem Trägerwerkzeug (18), das eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Schneidplatte (10) aufweist, die Schneidplatte (10) mit einer Spannfläche (15) versehen ist, die von einer Spannpratze im Trägerwerkzeug (18) gehalten ist, wobei die Spannpratze über eine Spannschraube (19) auf dem Trägerwerkzeug (18) festliegt, zum Einbau einer Schneidplatte (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannpratze ein Klemmkeil (16) ist, der im Trägerwerkzeug über eine Spannschraube (19) auf einer zur Schneidplattenebene bzw. Horizontalen des Plattensitzes hin in einem Winkel δ geneigten Fläche verschiebbar angeordnet ist.

8. Schneidwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel δ zwischen 5° und 20° liegt.