DE1552308C3 - Auswechselbarer Schneideinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen auswechselbaren polygonalen Schneideinsatz für ein Schneidwerkzeug der spanabhebenden Metallbearbeitung mit einer zentrischen, zur Auflagefläche des Schneideinsatzes hin sich verjüngenden Ausnehmung für den Eingriff des entsprechend konisch gehaltenen Kopfes eines im Halter verschraubbaren Spannbolzens, bei dessen Drehung der Schneideinsatz gegen eine Seitenwandung einer den Schneideinsatz aufnehmenden Aussparung und auf seine Auflagefläche hin andrückbar ist. Ein derartiger Schneideinsatz ist aus der FR-PS 14 17 818 bekannt.

Schneidwerkzeuge mit Spannbolzen zur Halterung auswechselbarer Schneideinsätze haben seit ihrer Einführung in den letzten Jahren eine zunehmende Bedeutung bekommen. Bei solchen Schneidwerkzeugen führt ein Spannbolzen durch eine Mittelöffnung im Einsatz hindurch und hält ihn gegen eine Schulter des Werkzeughalterschaftes. Derartige Werkzeuge haben eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den älteren Klemmwerkzeugen, bei denen ein oberer Klemmbakken oder eine brückenartige Halterung den Schneideinsatz festhält. Spannbolzenhalter besitzen demgegenüber weniger Arbeitsteile und haben einen freien Spanablauf gegenüber dem Werkstück. Außerdem erlauben sie ein schnelleres und leichteres Indexieren und Auswechseln der Einsätze. Trotzdem müssen die Schneideinsätze aber ständig steigenden Schnittkräften standhalten können.

Durch die oben beschriebene, in axialer Richtung konische Ausbildung der Ausnehmung im Schneideinsatz ist es zwar möglich, den Schneideinsatz gegen seine Unterlage zu pressen. Die seitliche Festlegung des Schneideinsatzes wird bisher dadurch erreicht (s. FR-PS 14 17 818 und 14 04 946), daß der Schneideinsatz in einer V-förmigen Tasche im Werkzeughalter angeordnet wird. Wenn jedoch der Schneideinsatz nur mit einer -, Seitenfläche anliegt, wie es in der US-PS 31 87 406 beschrieben ist, wird durch die bekannten Anordnungen keine einwandfreie Festlegung des Schneideinsatzes gewährleistet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe

ίο besteht deshalb darin, einen einseitig am Werkzeughalter anliegenden auswechselbaren Schneideinsatz zu schaffen, bei dem die seitliche Fixierung sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem auswechselbaren

is Einsatz der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die konische Ausnehmung des Schneideinsatzes mehrere der Zahl der Schneidkanten entsprechende, im gleichen Winkel zueinander angeordnete Flächen aufweist, von denen jeweils zwei etwa tangential am Kopf des Spannbolzens anliegen, wobei die Winkelhalbierende von je zwei benachbarten Flächen im wesentlichen senkrecht zu einer der Schneidkanten steht.

Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der Er-

2s findung sind die Flächen der Ausnehmung eben oder konkav gekrümmt. Vorteilhafterweise sind wenigstens drei Flächen in der Ausnehmung vorgesehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines mit dem erfindungsgemäßen Schneideinsatz versehenen Schneidwerkzeugs;

F i g. 2 ist eine Aufsicht auf das Schneidwerkzeug der Fig. 1;

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt des Werkzeugkopfes entsprechend der Schnittlinie 3-3 der Fig.2;

F i g. 4 eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schneidwerkzeuges mit dem erfindungsgemäßen Schneideinsatz.

Das Schneidwerkzeug gemäß F i g. 1 weist vier wesentliche Teile auf, einen Schneideinsatz 1, eine Unterlage 2 für den Schneideinsatz, einen Spannbolzen 3 und einen Werkzeugschaft 4. Der Schneideinsatz 1 hat die Form einer Wegwerfplatte mit gegenüberliegenden parallelen Flächen 5 und 6 einer Umfangsfläche 7 und einer Anzahl von Schneidkanten 8. Der in der Zeichnung dargestellte Einsatz ist ein Einsatz mit positivem Spannwinkel, bei dem die Umfangsfläche 7 einen spitzen Winkel, mit der Spanfläche 5 und einen stumpfen Winkel mit der gegenüberliegenden parallelen Fläche 6 bildet. Die Achse der zentralen Ausnehmung 9 des Einsatzes ist senkrecht zu jeder der beiden parallelen Flächen 5 und 6. Die Fläche 5 des Einsatzes ist mit einer umlaufenden Spanleitnut 10 versehen. Der Werkzeugschaft 4 ist an seinem Kopfende mit einer Aussparung 11 versehen, um eine Anlagefiäche 12 und eine Auflagefläche 13 für den Einsatz 1 und die Unterlage 2 zu schaffen.

Wie aus F i g. 2 und 3 zu erkennen ist, erweitert sich die zentrale Ausnehmung 9 im Einsatz 1 nach außen hin bei 14 und hat drei ebene Flächen 15,16 und 17 in dem sich erweiternden Teil 14 des Einsatzes, wodurch im

(■>> wesentlichen ein Dreieck gebildet wird, das um 60° gegenüber dem von den Schneideinsatzkanten 8 gebildeten Dreieck versetzt ist. Die benachbarten ebenen Flächen 16 und 17 bilden zusammen eine Tasche

zur Aufnahme des Spannbolzens 3, der einen der Erweiterung 14 im Einsatz 1 entsprechenden konisch gehaltenen Kopf 18 aufweist. Der Winkel der konischen Erweiterung 14 im Einsatz 1, der größer ist als der Freiwinkel des Einsatzes, gibt einen wirksamen Schutz gegen das vertikale Anheben des Einsatzes.

Der Spannbolzen 3 hält den Einsatz 1 und die Unterlage 2 wie folgt in ihrer Lage. Der Spannbolzen 3 wird von einer Bohrung 20 in dem unterhalb der Aussparung 11 stehengebliebenen Teil des Werkzeugschaftes 4 aufgenommen. Der obere Teil 21 der Bohrung 20 verläuft von der Auflagefläche 13 konisch nach innen, wobei die Achse des Kegelstumpfes mit der Linie A-A bezeichnet ist. Der übrige, mit Gewinde versehene Teil 22 der Bohrung 20 ist zylindrisch und hat eine Mittelachse B-B, die von der Achse A-A nach links in F i g. 3 versetzt ist, d. h. von der Anlagefläche 12 weiter entfernt ist, als die Achse A-A. Die nicht gezeichnete Mittellinie der Ausnehmung 9 im Einsatz 1 ist im Bezug auf die Anlagefläche 12 noch weiter nach links versetzt als die Achsen A-A oder B-B, so daß der Einsatz dichter am Spannbolzen 3 zum Zweck der Verriegelung liegt. Wenn der Spannbolzen 3, der um eine einzige Achse symmetrisch ist, in die Bohrung 20 bzw. in den Gewindeteil 22 eingeschraubt wird, kommt ein konisch gehaltener Teil des Spannbolzens mit dem konischen Teil 21 der Bohrung 20 in eine verkeilende Berührung, und wenn sich der Spannbolzen in den Werkzeugschaft hineinbewegt, wird der Einsatz gegen die Anlagefläche 12 der Aussparung 11 festgezogen.

Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, bildet die Ausnehmung im Einsatz eine V-förmige Tasche, die zwei winklig zueinanderliegende getrennt angeordnete axiale Flächen für die Berührung mit dem konisch gehaltenen Kopf 18 des Spannbolzens 3 hat, der den abgerundeten Teil der Ausnehmung, der die zwei benachbarten ebenen Flächen verbindet, nicht berührt. Die Anzahl der ebenen Flächen der Ausnehmung 9 ist dieselbe, wie die Anzahl der möglichen Wendeplattenstellungen, d. h., die Anzahl der ebenen Flächen in der zentralen Ausnehmung des Einsatzes ist gleich der Anzahl der Seiten bei einem poligonalen Einsatz. Bei einem dreieckigen Einsatz sind also drei ebene Flächen und bei einem rechteckigen Einsatz vier Flächen vorhanden. Bei einem kreisförmigen Einsatz wird man eine Anzahl von Flächen vorsehen, die der Anzahl der beabsichtigten Indexlagen entspricht.

Die Flächen 15, 16, 17 sind gegenüber den Schneidkanten 8 phasenverschoben, derart, daß eine den Winkel zwischen irgend zwei benachbarten Flächen halbierende Linie senkrecht zu einer Schneidkante liegt.

Die meisten Schneideinsätze sind gleichseitig, und deswegen sind auch bei den Einsätzen nach der Erfindung die durch Verlängerung der ebenen Flächen der Ausnehmung gebildeten Poligone ebenfalls gleich-

" seitig und haben gleiche Winkel zwischen benachbarten ebenen Flächen. In den meisten Fällen wird der zwischen zwei benachbarten ebenen Flächen liegende Winkel der Ausnehmung derselbe sein wie der Winkel zwischen zwei benachbarten Umfangsseiten des Einsatzes.

Die V-Taschen-Konstruktion ist auch ohne trichterförmige Ausbildung der Ausnehmung des Einsatzes nützlich, wenn seine genaue Festlegung erwünscht ist, ohne daß dabei ein Anheben des Einsatzes ein Problem bildet. Wenn eine trichterförmige Anordnung nicht benutzt wird, kann der untere Teil der axialen Ausnehmung im Einsatz, d. h. der Teil von verringertem Durchmesser, von derselben Gestaltung sein wie der obere Teil. Die Form des unteren Teils der Ausnehmung ist jedoch im großen und ganzen eine Frage der Nützlichkeit 'für den Hersteller der Einsätze. Die Ausdrücke »obere« und »untere« sind hier mit Bezug auf die normale Lage des Schneidwerkzeuges, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, gebraucht. Der hier gebrauchte Ausdruck »axial« bedeutet die Richtung der Achse der Ausnehmung 9 im Einsatz und der Bohrung 20 im Werkzeugschaft. Selbstverständlich können die Werkzeuge auch andere Lagen bei Schneid- und Bearbeitungsvorgängen im Betrieb einnehmen.

Die Schneideinsätze gemäß der Erfindung können auch andere Formen der V-Taschen-Konstruktion der Fig. 1 bis 3 aufweisen, solange doppelte Flächen vorhanden sind, um den Spannbolzen aufzunehmen. In F i g. 4 ist eine solche abgeänderte Anordnung gezeigt, bei welcher die Ausnehmung 25 des Einsatzes 26 drei konkav gekrümmte Flächen 27, 28 und 29 hat. Zwei benachbarte Flächen, z. B. 28 und 29 bilden dabei eine Tasche für die Aufnahme des Spannbolzens 30 zur Verriegelung des Einsatzes gegen die Anlagefläche 31.

Die Erfindung ist bei Einsätzen mit positivem Spannwinkel besonders vorteilhaft und ist im Zusammenhang mit solchen Einsätzen beschrieben worden; die Erfindung kann jedoch auch bei Einsätzen, bei denen die Umfangsfläche 7 senkrecht zu den beiden Flächen 5 und 6 liegt, angewendet werden, wenn aus irgendeinem Grund eine Tendenz für eine vertikale Bewegung oder ein Ansteigen des Einsatzes während des Schneidens auftreten soll oder wenn eine genaue Lagerung der Einsätze an einer Anlagefläche der Aussparung wichtig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Auswechselbarer polygonaler Schneideinsatz für ein Schneidwerkzeug der spanabhebenden Metallbearbeitung mit einer zentrischen, zur Auflagefläche des Schneideinsatzes hin sich verjüngenden Ausnehmung für den Eingriff des entsprechend konisch gehaltenen Kopfes eines im Halter verschraubbaren Spannbolzens, bei dessen Drehung der Schneideinsatz gegen eine Seitenwandung einer den Schneideinsatz aufnehmenden Aussparung und auf seine Auflagefläche hin andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Ausnehmung (9; 25) des Schneideinsatzes (1) mehrere der Zahl der Schneidkanten (8) entsprechende, im gleichen Winkel zueinander angeordnete Flächen (15—17; 27—29) aufweist, von denen jeweils zwei etwa tangential am Kopf des Spannbolzens (3) anliegen, wobei die Winkelhalbierende von je zwei benachbarten Flächen (15—17; 27—29) im wesentlichen senkrecht zu einer der Schneidkanten (8) steht.

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (15—17) der Ausnehmung (9) eben sind.

3. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (27—29) der Ausnehmung (25) konkav gekrümmt sind.

4. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Flächen (15—17; 27-29) in der Ausnehmung (9; 25) vorgesehen sind.