DE1502030B2

DE1502030B2 - Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung

Info

Publication number: DE1502030B2
Application number: DE1502030A
Authority: DE
Inventors: Henry W. Dearborn Heights Mich. Stier (V.St.A.)
Original assignee: Willey's Carbide Tool Company Detroit Mich (vsta)
Current assignee: Willey's Carbide Tool Company Detroit Mich (vsta)
Priority date: 1964-10-13
Filing date: 1965-09-28
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE1502030C3; US3289271A; FR1443603A; GB1118638A; DE1502030A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung mit einem in einer Ausnehmung„des Werkzeugschaftes angeordneten dreh- und wendbaren Schneideinsatz mit zwei parallelen polygönen-'Grundflächen und einer Mehrzahl von als Freiflächen dienenden Seitenflächen, wobei jeweils eine Seitenfläche mit einer der Grundflächen eine Schneidkante mit einem Keilwinkel kleiner als 90° bildet.

Ein solches Schneidwerkzeug ist bekannt aus der USA.-Patentschrift 3 137 918. Bei diesem bekannten Schneidwerkzeug erlangt man einen kleiner als 90° betragenden ; Keilwinkel· an jeder Schneide des Schneideinsatzes dadurch, daß die Spanfläche mit entlang den Schneidkanten ausgebildeten Spannuten versehen ist. Durch, die, Neigung des Schneideinsatzes im Werkzeugschaft weist die Freifläche einen Freiwinkel auf, trotz der negativen Neigung des Schneideinsatzes entsteht aber ein positiver Spanwinkel, da die positive Neigung der Spannutfläche größer ist als die negative Neigung des Einsatzes. Nachteilig ist bei diesem bekannten Schneidwerkzeug das Nachschleifen des Einsatzes, da dies notwendigerweise zu einer Verkleinerung der^ Spannuten oder zu einem sehr komplizierten Neueinschleifen der Spannutflächen führt. ^,-^!:T;' " ■:;·■■.·: ■ .··:·-,;·■■. . .: ■·

Der USA.-Patentschrift 3 142110 ist weiterhin ein Schneideinsatz zu entnehmen, der im wesentlichen aus zwei Pyramidenstümpfen besteht. Die als Freifläche dienende Stirnfläche bildet mit den Seitenflächen einen Keilwinkel von weniger als 90°; die Seitenflächen bilden die Spanflächen und die Freifläche der Nebenschneide, so daß die Schneidspitze einem starken Verschleiß unterliegt.

Schließlich läßt sich der USA.-Patentschrift 3 066 385 ein Schneideinsatz in Form eines Pyramidenstumpfes als bekannt entnehmen, der jedoch nicht wendbar ist. Bei diesem bekannten Schneideinsatz bildet eine Stirnfläche die Spanfläche, und die Seitenflächen bilden die Freiflächen, die sämtlich mit der Stirnfläche den gleichen Winkel einschließen, so daß die Freifläche der Hauptschneide und die Freifläche der Nebenschneide jeweils unter dem gleichen Winkel zur Spanfläche geneigt sind. Es ergibt sich eine starke Neigung der unter der Schneidspitze liegenden Berührungskante zwischen den beiden Freiflächen, was zu einer geschwächten Schneidspitze führt, da keine ausreichende Materialunterstützung

ίο in dem Bereich vorhanden ist, der den höchsten Werkstückschneidkräften ausgesetzt ist, so daß es zu einem starken Verschleiß kommt.

Die bekannten Schneideinsätze bestehen allgemein aus einem sehr harten Material wie beispielsweise Karbiden u. dgl. und bilden allgemein prismatische Blöcke mit polygonalen, aber parallelen Stirnflächen und mehreren Seitenflächen, die in Ebenen angeordnet sind, die parallel zu den Stirnflächen verlaufen oder in einem Winkel dazu.

Wie den Veröffentlichungen entnommen werden kann, sind solche Schneideinsätze in einer Ausnehmung des Werkzeugschaftes angeordnet, wobei mit Hilfe einer frei liegenden Schneidkante in das Werkzeug geschnitten wird; die Schneidkante hat einen negativen Spanwinkel und einen negativen Neigungswinkel zum Werkstück. Der negative Spanwinkel ist dabei im wesentlichen durch die Spannungsverteilung im Material des Schneideinsatzes, die Größe der Spanabnahme, die Werkstückoberflächengüte und die ausgeübte Kraft, der negative Neigungswinkel in erster Linie durch die Geometrie des Schneideinsat-

zesjbestimmt. Bei rechtwinkligen Schneidkanten wird der Schneideinsatz im Werkzeugschaft mit Bezug zum Werkstück so geneigt, daß sich ein Freiwinkel ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung zu schaffen, welcher bei einem Keilwinkel von weniger als 90° dreh- und wendbar ist, dabei jedoch im Bereich der Schneidkanten und zu deren Unterstützung eine erhebliche Materialstärke aufweist und ohne Schwierigkeiten nachschleifbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Schneidwerkzeug der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in einer Schneidecke jeweils . zusammenlaufenden zwei Seitenflächen zu den Grundflächen unter demselben Winkel und in derselben Richtung geneigt sind, wobei diese Seitenflächen wechselweise mit der einen und der anderen Grund-

.50 fläche die Schneidkanten bilden.

Auf diese Weise erhält die Schnittkante von zwei benachbarten, die Schneidspitzen bildenden Seitenflächen eine wesentlich geringere Neigung, wodurch die Schneidspitzen stärker unterbaut sind. Die Neigung der Freifläche der Nebenschneide ist entgegengesetzt der Neigung der Freifläche der Hauptschneide, bezogen auf die Spanfläche.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches und in diesem niedergelegt.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung an Hand der Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines dreh- und wendbaren Schneideinsatzes, Fig.2 eine Seitenansicht entsprechend der Linie 2-2 der F i g. 1,

Fig.3 eine Vorderansicht gemäß der Linie 3-3 der F i g. 1,

Fig.4 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schneideinsatzes,

Fig. 5 eine Seitenansicht entsprechend der Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 eine Vorderansicht gemäß der Linie 6-6 der Fig. 4,

F i g. 7 eine schaubildliche schematische Darsteld Ei

Schneidspitze 78, wobei die Schneidkanten 82 und 88 die Grundfläche 62 begrenzen und ferner die Schneidkante 84 neben der Schneidspitze 76 und Schneidkante 86 neben der Schneidspitze 80, wobei die Schneidkanten 84 und 86 die Grundfläche 64 begrenzen. Sämtliche Schneidkanten sind vorzugsweise unter dem gleichen Winkel angeordnet, der kleiner als 90° ist.

Der prismatische Block 60 kann ferner ein Loch fi i

g p

lung des Einsatzes gemäß Fig.4 bis 6 in seiner i° 90 aufweisen, um ihn an einem Werkzeughalter in Zd Wkhf bk Wi bfi

g g g

Zuordnung zu Werkzeugschaft und Werkstück bei einem Drehvorgang.

Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 3 ist ein auswechselbarer, dreh- und wendbarer Schneideinsatz dargestellt, der aus einem im wesentlichen pnsmatischen, als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Block besteht, der zwei polygonale parallele Grundflächen 12 und 14 in der Form eines ungefähren Dreiecks bzw. eines ungleichseitigen Sechsecks hat. Der prismatische Block 10 hat Seiten 16, 18, 20, 22, 24 und 26, die in bestimmter Winkelbe-Ziehung zu den Grundflächen 12 und 14 unter einem von 90° abweichenden Winkel stehen, so daß dort Schneidspitzen 28 und 30, 32 und 34 und 36 und 38

bekannter Weise zu befestigen.

Den bisherigen Ausführungen entsprechend weisen also die Schneidbereiche einen Freiwinkel auf, und es sind an jeder der polygonal ausgebildeten Grundflächen Schneidkanten gebildet, die durch Wenden des Schneideinsatzes benutzt werden können. Dabei weist jede Grundfläche jeweils die Hälfte der insgesamt verfügbaren Schneidkanten auf, die mit den zugeordneten Seitenflächen gebildet sind.

Fig.7 zeigt in perspektivischer Darstellung den Einbau und die Zuordnung des Schneideinsatzes nach F i g. 4 bis 6 in einen Werkzeugschaft. Der Schneideinsatz ist an einem Werkzeugschaft 92 gehalten und dient nun zum Abdrehen eines Werkstük-

entstehen. Dabei bestimmt die Verbindung der ²5 kes 94, das in einer nicht dargestellten Drehbank beGrundfläche 12 mit der Seitenfläche 16 eine Schneid- festigt ist.

kante 40, die von der Schneidspitze 28 ausgeht. In Zur weiteren Erläuterung sei angenommen, daß

ähnlicher Weise bestimmt die Verbindung der Seiten- die gestrichelte Linie 96 die Achse des Werkstückes fläche 20 mit der Grundfläche 12 die Schneidkante 94 darstellt, die in einer horizontalen Ebene angeord-44 neben der Schneidspitze 32 und die Verbindung 3° net ist; die Linie 98 zeigt den Radius des Werkstükder Seitenfläche 24 mit der Grundfläche 12 die kes und ist ebenfalls horizontal angeordnet, während Schneidkante 48 neben der Schneidspitze 36. Die die Linie 100 eine Erzeugende oder eine Mantellinie Verbindungen der anderen Grundfläche 14 mit den des Werkstückes und den geometrischen Ort dar-Seitenflächen 18, 22 und 26 bilden die Schneidkante stellt, der durch die Schneidspitze 78 des Schneidein-46 neben der Schneidspitze 34, die Schneidkante 50 35 satzes 60 beschrieben wird, wenn die Schneidspitze neben der Schneidspitze 38 und die Schneidkante 42 78 parallel zur Achse des Werkstückes zum Zweck neben der Schneidspitze 30. Alle Schneidkanten wei- der Materialabnahme vom Umfang des Werkstückes sen vorzugsweise den gleichen Winkel auf, der klei- vorgeschoben wird, ner als 90° ist. Unter diesen Bedingungen ist der Schneideinsatz

Um einen Durchgang für eine Schraube, einen 4° 60 im Werkzeughalter 92 in der Weise angeordnet, Bolzen, einen Exzenterstift oder irgendein anderes daß die Neigung der Linie 102 zur Definierung der geeignetes Klemm- oder Haltemittel zum Befestigen Mittellinie der Grundfläche des Schneideinsatzes undes Schneideinsatzes in der Ausnehmung des nicht ter einem Winkel α zur Linie 98 angeordnet ist. Es dargestellten Werkzeughalters oder Werkzeugschaf- ergibt sich so, daß der Schneideinsatz das Werkstück tes zu schaffen, ist ein Loch 52 in der geometrischen 45 mit einem negativen Spanwinkel α schneidet. Ferner Mitte des prismatischen Blockes 10 vorgesehen. Die- ist die Linie 104, die in der Ebene der Stirnfläche 62 ses Loch bildet jedoch keinen Teil der Erfindung, da und in einer Ebene senkrecht zur horizontalen Ebene die Schneideinsätze ohne weiteres auch ohne dieses angeordnet ist, unter einem Winkel b zur Linie 100 Loch hergestellt und gehalten werden können. angeordnet. Dieser Winkel b stellt den Betrag des po-

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 bis 6 weist 5° sitiven Neigungswinkels des Schneideinsatzes 60 dar. der rhombenförmige Schneideinsatz einen prismati- Es ergibt sich dann, daß der Schneideinsatz in einem sehen Block 60 mit parallelen Grundflächen 63 und hd Wkhl d

64 auf, die im wesentlichen parallellogrammartig sind. Der prismatische Block 60 hat Seitenflächen p 66, 68, 70, 72, die in einem von 90° abweichenden 55 schneidet.

Winkel zu den Grundflächen angeordnet sind. Die Es ist einleuchtend, daß die Geometrie der paralle-

Seitenfläche 66 ist parallel zur Seitenfläche 70 und i l h Bd

die Seitenfläche 68 parallel zur Seitenfläche 72. Der

so gebildete Schneideinsatz hat zwei Schneidspitzen , p g yg

74 und 78, die in der Grundfläche 62 liegen, und fer- 6° (Quadrat, Parallelogramm oder Rechteck), ein Sechsner zwei Schneidspitzen 76 und 80, die der Grund- eck oder ein Achteck ergibt. Es ist ferner einleuchfläche 64 entsprechen. Die Verbindungen zwischen tend, daß die Erfindung auch bei rechts angeordneden betreffenden Seitenflächen und den Grundflä- ten Schneideinsätzen genau so wie bei den hier darchen ergeben die Schneidkante 82 neben der gestellten links angeordneten Schneideinsätzen ange-Schneidspitze 74 und die Schneidkante 88 neben der 65 wendet werden kann.

Es g ,

entsprechenden Werkzeughalter so angeordnet werden kann, daß er ein Werkstück mit einem negativen Spanwinkel und einem positiven Neigungswinkel d

Es ist e, p

len Grundflächen des Einsatzes so lange ohne Bedeurung ist, als sich ein Polygon mit einer geraden Zahl von Seiten, beispielsweise ein vierseitiges Polygon Plll d Rhk) i Sh

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung mit einem in einer Ausnehmung des Werkzeugschaftes angeordneten dreh- und wendbaren Schneideinsatz mit zwei parallelen polygonen Grundflächen und einer Mehrzahl von als Freiflächen dienenden Seitenflächen, wobei jeweils eine Seitenfläche mit einer der Grundflächen eine Schneidkante mit einem Keilwinkel kleiner als 90° bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Schneidecke jeweils zusammenlaufenden zwei Seitenflächen zu den Grundflächen (12, 14; 63, 64) unter demselben Winkel und in derselben Richtung geneigt sind, wobei diese Seitenflächen wechselweise mit der einen und der anderen Grundfläche die Schneidkanten bilden.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem dreieckigen Schneideinsatz die Seitenflächen je zur Hälfte mit der einen und der anderen Grundfläche die Schneidkanten bilden.