DE1552544A1

DE1552544A1 - Als Wendeschneidplatte ausgebildetes,vorzugsweise aus Hartmetall bestehendes Schneidelement zur Bestueckung von rundlaufenden,mit Spanneinrichtungen ausgeruesteten Werkzeugen,insbesondere fuer die Metallbearbeitung sowie mit diesen Wendeschneidplatten bestueckte Werkzeuge

Info

Publication number: DE1552544A1
Application number: DE19661552544
Authority: DE
Inventors: Mayer Dipl-Ing Kurt
Original assignee: Walter Montanwerke GmbH
Current assignee: Walter Montanwerke GmbH
Priority date: 1966-01-25
Filing date: 1966-01-25
Publication date: 1970-01-08
Also published as: GB1171671A; DE1552544B2; FR1508567A; CH472258A

Description

Als Wendeschneidplatte ausgebildetes« vorzugsweise aus Hartmetall bestehendes Schneidelement zur Bestückung von rundlaufenden, mit Spanneinrichtungen ausgerüsteten Werkzeugen insbesondere für die Metallbearbeitung sowie mit diesen >■ Wendeschneidplatten bestückte Werkzeuge

Die Erfindung betrifft ein als Wendeschneidplatte ausgebildetes, vorzugsweise aus Hartmetall bestehendes Schneidelement zur Bestückung von rundlaufenden, mit Spanneinrichtungen ausgerüsteten Präswerkzeugen insbesondere für die Metallbearbeitung sowie mit diesen Wendeschneidplatten bestückte Werkzeuge.

Rundlaufende Werkzeuge, die mit plattenförmigen Schneidelementen bestückt sind, sind in der Ausbildung-als Präser oder Messerköpfe und dgl. in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Da das Nachschleifen der Schneidelemente nach dem Abarbeiten einer Schneide verhältnismäßig teuer und nifiht ganzeinfach ist, sind auch schon Schneidelemente gerade in jüngerer Zeit in größerem Umfange eingesetzt worden, die als sog. Wendeschneidplatten ausgebildet sind. Diese meist symmetrisch ausgebildeten Wendeschneidplatten werden nach dem Abarbeiten einer Schneide, wie der Name sagt, gedreht oder gewendet, so daß eine Weitere Schneide zum Einsatz kommt« Nach dem Ab- / 909882/0224

arbeiten aller Schneiden werden diese Platten weggeworfen.-

Bekannt sind rein prismatische Wendeschneidplatten, die im wesentlichen aus einer mehreckigen ebenen Platte bestehen, deren aneinanderstoßende Grund- und Stirnflächen rechtwinklig aufeinander stehen und an ihren jeweiligen Schnittkanten die Hauptschneiden ausbilden. Eine viereckige solche Wendeschneidplatte verfügt über acht Schneidkanten, die aufeinanderfolgend abgearbeitet werden können. Da die Haupt- und Nebenschneiden im Betrieb freigestellt sein müssen, müssen diese Schneidelemente mit negativer Schneidengeometrie, d. h. mit negativem Radial- und Axialwinkel, in den Werkzeuggrundkörper eingesetzt werden. Diese Schneidengeometrie bedingt einen verhältnismäßig großen Schnittdruck und ergibt bei der Bearbeitung langspanender Werkstoffe zylindrisch gerollte oder leicht kegelförmige Späne, die große Spanräume und somit große Wendeschneidplatten erforderlich machen.

Wendeschneidplatten, die mit positiver Schneidengeometrie, d. h. mit positivem Radial- und Axialwinkel, in den Werkzeuggrundkörper eingesetzt werden können, sind in rein pyramidenst umpfförmiger Ausbildung bekannt. Hierbei sind die Schneiden durch die pyramidenstrumpfförmige Gestalt der Wendeschneidplatte freigestellt; es ergibt sich jedoch der Nachteil, daß gegenüber einer prismatischen Platte nur die halbe Anzahl abarbeitbarer Schneiden zur Verfügung steht. Dies ist deshalb nachteilig, weil das Material der Wendeschneidplatten verhältnismäßig teuer ist und abgearbeitete Wendeschneidplatten weggeworfen werden müssen.

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Zur Abhilfe des Übelstandes, daß bei mit positivem Axialwinkel arbeitenden Wendeschneidplatten diese so gestaltet sein müssen, daß nur die Hälfte ihrer Längs-Seitenkanten als Schneiden verwendet werden kann, ist auch schon vorgeschlagen worden, prismatische Wendeschneidplatten in aufeinanderfolgenden Nuten eines Präskörpers in unterschiedlicher Stellung zu spannen« Hierbei ergeben sich jedoch unterschiedliche Spanbreiten der von aufeinanderfolgenden Wendeschneidplatten erzeugten Späne, was bei großen Schnittiefen keine Rolle spielt, bei kleinen Schnittiefen jedoch unerwünscht ist.

Ziel der Erfindung ist es, eine aus. einer mehreckigen ebenen Platte bestehende Wendeschneidplatte, deren aneinanderstoßende Grund- und Stirnflächen rechtwinklig aufeinander stehen und an ihren jeweiligen Schnittkanten die Hauptschneiden ausbilden, zu schaffen, die bei Einsatz mit positivem Axialwinkel es gestattet, jede Längskante als Hauptschneide einsetzen zu können, wobei gleichzeitig die Nebenschneiden stets freigestellt sind und ein Werkzeuggrundkörper Verwendung finden kann, dessen Nuten und Spanneinrichtungen alle gleichgestaltet sind. Eine Wendeplatte gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß an den unter sich gleichgestalteten Ecken der Platte im Bereiche der beiden Grundflächen jeweils anschließend an eine Hauptschneide durch Fasenanschliff auf der zugeordneten Stirnfläche eine Nebenschneide hergestellt ist, deren Fasenanschlifffläche mit der durch die entsprechende Nebenschneide verlaufenden Plattengrundfläche einen von 90° abweichenden Winkel einschließt, und daß die bezüglich

der zu den Plattengrundflächen parallelen Mittelebene sich 90988270224

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ergebenden Schnitteile der Platte miteinander deckungsgleich sind.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Grundflachen der Platte jeweils die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen, da sich dadurch eine günstige Größe des Einstellwinkels ergibt, wodurch eine kleine Axialkomponente der Schnittkraft bedingt ist. Auch ergeben solche dreikantige Platten die ' Möglichkeit, einen Werkzeuggrundkörper zu verwenden, in dessen Nuten unterschiedliche Größen von Wendeschneidplatten wahlweise eingesetzt werden können, ohne daß Einbauelemente ausgewechselt werden müssen.

Die neuen Wendeschneidplatten ergeben dadurch, daß trotz ihres Einsatzes mit positivem Axialwinkel alle ihre Längskanten nacheinander ausnutzbar sind, eine erhebliche Schneid- * stoffersparnis gegenüber bekannten vergleichbaren Platten, während gleichzeitig gewährleistet ist, daß die Platten mit einer günstigen Spangeometrie, d. h. insbesondere einer Wendelspangeometrie, arbeiten können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein rundlaufendes Werkzeug insbesondere für Metallbearbeitung zu schaffen, das aus einem mit .Spanneinrichtungen versehenen Werkzeuggrundkörper besteht, der im Bereiche seines Umfanges Nuten zur Aufnahme von durch die Spanneinrichtungen spannbaren Schneidelementen aufweist und der mit den erfindungsgemäßen Schneidelementen bestückt ist. Dieses Werkzeug zeichnet sich gemäß weiterer Erfindung dadurch aus, daß alle Schneidelemente mit 909882/0224

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positivem Axialwinkel in die zugeordneten Nuten eingesetzt sind und ihre Nebenschneiden auf gleichem Plugkreis liegen.

Bei dem neuen Werkzeug können die Wendeschneidplatten, deren Hauptschneiden als Schruppschneiden in diesem Falle wirken, auch mit Breitschlichtplatten kombiniert werden₉ von denen im Normalfalle eine einzige in den Werkzeuggrundkörper eingesetzt ist und die eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes ergeben. Hierbei wird die Anordnung mit Vorteil derart getroffen, daß die Breitschlichtplatte eine mit den anderen Schneidelementen geometrisch ähnliche plattenartige Gestalt aufweist und ihre wirksame Hauptschneide auf dem gleichen Plugkreis mit den Hauptschneiden der anderen Schneidelemente liegt, während ihre in an sich bekannter Weise gekrümmte wirksame Nebenschneide über den Plugkreis der anderen Schneidelemente in axialer Richtung vorsteht. Damit arbeitet die Breitschlichtplatte an ihrer Hauptschneide voll mit, so daß eine überlastung der nachfolgenden Schruppschneidplatte vermieden ist. Bei Bearbeitung langspanender Werkstoffe kann dadurch, daß die gekrümmte Nebens,chneide, die in' axialer Richtung über den Plugkreis der anderen Schneidelemente vorsteht, ein sich über die Haupt- oder Nebenschneide erstreckender zusammenhängender Span ergeben, der deshalb nachteilig ist ^ weil ein solcher Span in seinem Ablauf gehemmt ist« Eine Abhilfe kann dadurch geschaffen werden, daß die gekrümmte wirksame Nebenschneide der Breitschlichtplatte im Bereiche der Schneidenecken zwischen den wirksamen Haupt- und Nebenschneiden der anderen.Schneidelemente in axialer Richtung gegenüber den Flügkreisen dieser Schneidenecken zu-

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rücksteht. Dadurch werden die von Haupt- und Nebenschneide der Breitschlichtplatte erzeugten Späne voneinander getrennt, so daß sich ein einwandfreier Spanablauf ergibt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Wendeschneidplatte gemäß der Erfindung, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Fräser gemäß der Erfindung, bestückt mit einer Wendeplatte nach Fig. I₉ in einer schematischen Darstellung, im Ausschnitt,

Fig. 3 das Werkzeug nach Fig. 2, in einem Schnitt parallel zur Drehachse durch eine ein Schneidelement enthaltende Nut, in einer Seitenansicht und einer Teildarstellung,

Fig. 4 das Werkzeug nach Fig. 2, in einer Darstellung ähnlich Fig. 3 zur Veranschaulichung der Spanbildung an einer eingesetzten Breitschlichtplatte und

Fig. 5 das Werkzeug nach Fig. 2, in einer Darstellung entsprechend Fig. h zur Veranschaulichung der Spanbildung an der in einer etwas unterschiedlichen Stellung stehenden Breitschlichtplatte.

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Das in Fig. 1 dargestellte Schneidelement in Gestalt einer Wendeschneidplatte besteht im wesentlichen aus einer ebenen Platte, deren Grundflächen grundsätzlich die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen. Die Grund- und Stirnflächen der Platte stehen rechtwinklig aufeinander; an ihren Jeweiligen Schnittkanten sind die Hauptschneiden 1 ausgebildet, von denen die Platte ersichtlich sechs Stück aufweist.

An den unter sich gleichgestalteten Ecken der Platte sind im Bereiche der beiden Grundflächen jeweils anschließend an eine Hauptschneide 1 durch Fasenanschliff - bei 2 - auf der zugeordneten Stirnfläche Nebenschneiden 3 hergestellt, deren zugehörige Fasenanschliffflächen 2 mit der durch die entsprechende Nebenschneide 3 verlaufenden Plattengrundfläche einen von 90° abweichenden Winkelreinschließt. Wie aus Fig. 1 ohne weiteres ersichtlich, ist die Ausbildung der Fasenanschliffflachen 2 hierbei derart getroffen, daß die Ecken der Platte zum einen alle gleichgestaltet sind und daß sich bezüglich der zu den Plattengrundflächen parallelen bei ¹J angedeuteten Mittelebene zwei deckungsgleiche Schnitteile A und B der Platte ergeben würden.

Eine Wendeschneidplatte nach Flg. 1, die somit über sechs nacheinander abarbeitbare Hauptschneiden 1 sowie durch die Fasenanschliffflächen 2 freigestellten Nebenschneiden 3 verfügt, kann in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mit positivem, bei o( angedeutetem Axialwinkel in einen Fräsergrundkörper 5 eingesetzt werden, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen in Fig» 2 lediglich ein Schneidelement mit züge-

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ordneter Spanneinrichtung von den an sich längs des Umfanges des Werkzeuggrundkörpers 5 gleichmäßig verteilt angeordneten Schneidelementen dargestellt ist« Die Schneidelemente liegen ₍ mit einer Stirnfläche in der aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlichen Weise jeweils auf der Grundfläche 6 von Nuten auf, die am Umfange des Präsergrundkörpers angeordnet sind. Diese Grundflächen 6 sind gegenüber der bei 7 angedeuteten Drehachse des Werkzeuges geneigt· Wie in Fig. 3 veranschaulicht, können unterschiedliche Größen von Schneidelementen 8 und 9 wahlweise zur Bestückung des Werkzeuggrundkorpers 5 verwendet werden, ohne daß es notwendig ist, in den Nuten Einbauelemente auszuwechseln. Zur Fixierung der Schneidelemente in axialer Richtung dienen Anschlagteile 10, die in die Nuten eingefügt sind, während zum Festspannen der Schneidelemente an sich bekannte Keile 11 Verwendung finden, die durch Summenschrauben 12 auf den Nutengrund 6 zu gezogen werden.

Die Schneidelemente arbeiten mit ihren Hauptschneiden 1 auf gleichem Flugkreis, was genauso auch für die Nebenschneiden gilt, die durch die Fasenanschliffflächen 2 freigestellt sind, so daß sich einwandfreie Schneidverhältnisse ergeben. Da die Nebenschneiden 3 sämtliche freigestellt sind, können die Wendeschneidplatten jeweils in sechs unterschiedlichen Stellungen nacheinander eingesetzt werden.

Zur Erzielung einer besseren Oberflächengüte auf der bearbeiteten Fläche 13 des Werkstückes ist es zweckmäßig, eine der vorbeschriebenen Wendeschneidplatten im Werkzeuggrund-

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körper 5 durch eine sog. Breitschlichtplatte 14 zu ersetzen« Derartige Breitschlichtplatten sind im Grundsatz nach bekannt, Die Platte 1.4 weist im vorliegenden Falle, wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, eine den Wendeplatten nach Fig. 1 geometrisch ähnliche dreikantige Gestalt auf. Sie verfügt ebenfalls über Haupt sehneiden 1, doch ist sie im Bereiche der Ecken mit gekrümmten Nebenschneiden 15 ausgerüstet. Sie verfügt somit über drei nacheinander ausnutzbare Einsatzmöglichkeiten.

Die Breitschlichtplatte 14 kann grundsätzlich derart eingesetzt werden, daß ihre Hauptschneide 1 gegenüber dem Flugkreis 16 (Fig. 4) der übrigen als Schruppplatten wirkenden

Wendeschneidplatten im Bereiche deren Hauptschneiden 1 zurückgeseti ist. Dies bedeutet jedoch, daß die der Breitschlichtplatte 14 nachfolgende Schruppschneidplatte an ihrer Hauptschneide i doppelt belastet ist. Die gekrümmte Nebenschneide 15 der Feinschlichtplatte 14 ragt über den Flugkreis 17 der Nebensehneiden 3 der Schruppschneidplatten in axialer Richtung vor, wie es dem Ausschnitt A der Fig. 4 zu entnehmen ist.

um eine gleichmäßige Belastung der Hauptschneiden 1·aller Schneidelemente zu erzielen, ist es zweckmäßig, die' Breitschlichtplatte 14 - wie in Fig. 5 veranschaulicht - derart einzusetzen, daß ihre Hauptschneide 1 auf dem gleichen Flugkreis 16 wie die Hauptschneiden der Schruppschneidplatten liegt, also voll mitarbeitet. Wenn nun die Nebenschneide 15 der Breitschlichtplatte in axialer Richtung über den Flugkreis 17 der Nebensehneiden 3 der Schruppschneidplatten vor-909882/0224

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ragt, so ergibt sich an ihr ein Span, dessen Breite zusammenhängend über die Hauptschneide 1 und die anschließende Nebenschneide 15 sich erstreckt. Ein solcher Span ist in seinem Ablauf gehemmt. Seine Ausbildung ist"daher unerwünscht.

Eine Abhilfe' kann in der aus Pig. 5, Ausschnitt B-, ersichtlichen Weise getroffen werden:

Die gekrümmte wirksame Nebenschneide 15 der Breitschlichtplatte 14 steht im Bereiche der Schneidecken 18 zwischen den wirksamen Haupt- und Nebenschneiden (1, 3) der anderen Schneidelemente in axialer Richtung gegenüber den Flugkreisen dieser Schneidecken - bei 19 - zurück.Damit wird der von der Hauptschneide 1 und der Nebenschneide 15 der Breitschlichtplatte 14 gebildete Span im Bereiche von 19 aufgeteilt, so daß zwei unabhängige Späne entstehen, die unbehindert ablaufen können.

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Claims

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P at ent ansprüche

1. Als Wendeschneidplatte ausgebildetes, vorzugsweise aus Hartmetall bestehendes Schneidelement zur Bestückung von rundlaufenden, mit Spanneinrichtungen ausgerüsteten Fräswerkzeugen insbesondere für die Metallbearbeitung, bestehend aus einer mehreckigen ebenen Platte, deren aneinanderstoßende Grund- und Stirnflächen rechtwinklig aufeinander stehen und an ihren jeweiligen Schnittkanten die Hauptschneiden ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß an den unter sich gleichgestalteten Ecken der Platte im Bereiche der beiden Grundflächen Jeweils anschließend an eine Hauptschneide (1) durch Fasenanschliff auf der zugeordneten Stirnfläche eine Nebenschneide (3) hergestellt ist, deren Fasenanschlifffläche (2) mit der durch die entsprechende Nebenschneide (3) verlaufenden Plattengrundfläche,einen von 90° abweichenden Winkel (Ji) einschließt, und daß die bezüglich der zu den Plattengrundflächen parallelen Mittelebene (¹O sich ergebenden Schnittteile der Platte miteinander deckungsgleich sind«

2. Schneidelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundflächen der Platte jeweils die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen.

3. Rundlaufendes Werkzeug insbesondere zur Metallbearbeitung, bestehend aus einem mit Spanneinrichtungen versehenen Werkzeuggrundkörper, der Im Bereiche seines ümfanges Nuten zur Aufnahme von durch die Spanneinrichtungen spannbaren

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Schneidelementen aufweist, bestückt mit Schneidelementen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schneidelemente mit positivem Axialwinkel (M) in die zugeordneten Nuten eingesetzt sind und ihre Nebenschneiden (3) auf gleichem Plugkreis (17). liegen.

M. Werkzeug nach Anspruch 3 zur Bestückung mit Schneidelementen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten des Werkzeuggrundkörpers (5) einen zur Drehachse (7) geneigten Nutengrund (6) aufweisen, auf dem das eingesetzte Schneidelement mit einer Stirnfläche aufliegt und das Schneidelement sich mit einer anderen Stirnfläche in axialer Richtung gegen einen Anschlag (10) abstützt·

5. Werkzeug nach Anspruch 3,oder 4 mit zumindest einer in den Werkzeuggrundkörper eingesetzten Breitschlichtplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitschlichtplatte (ΙΌ eine mit den anderen Schneidelementen geometrisch ähnliche plattenartige Gestalt aufweist und ihre wirksame Hauptschneide (1) auf dem gleichen Flugkreis (16) mit den Hauptschneiden (1) der anderen Schneidelemente liegt, während ihre in an sich bekannter Weise gekrümmte wirksame Nebenschneide (15) über den Flugkreis (17) der Nebenschneiden (3) der anderen Schneidelemente in axialer Richtung vorsteht.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte wirksame Nebenschneide (15) der Breitschlichtplatte (14) im Bereiche der Schneidecken (18) zwischen den wirksamen Haupt- und Nebenschneiden der anderen Schneidelemente in axialer Richtung (bei 19) gegenüber den Flug-

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kreisen dieser Schneidecken zurücksteht.

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