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Nutenechneideta:hl . Die Erfindung betrifft einen Nutensehneidstahl
zur Verwendung zusammen mit einem Kreischneid- oder: 4usdre-Ewerkzeugt-Sehneidstähle
dieser Art dienen in Kreissc;llneidappa:raten zusammen mit Bohrmaschinen oder Drehbänken
zum. Ausschneiden runder Oeffnungen in Blechen oder Platten aus Metall oder
andern festen, spanabhebend be$rbeitbaren Pieteriglien Düreh -eine Neigung
des Stahles - von,der Schneidkaante aus . betrgehtet nach vorn -"utfter gle Leibzeitiger
Beibehaltung eines positiven Spannwinkels; also mit einem ziehenden
Schnitt,
sind sehr günstige Schnittresultate und überraeobend grosse Nuttiefen erreichbar,
auch in bockwertige, sonst " schwer bearbeitbare Metalle. .-Hei-aolehen Schnedetählen
besteht jedoch infolge ihrer .Schräglage, namentlich wenn sie für die Herstellung
sehr tiefer Nuten bestimmt sind, ein Problem darin, düse der . Sohneidatahl infolge
des erforderlichen Hinterschliffes.
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der Seitenflanken mit zuneb®endem Abstand von der Schnitt- " kante
stark geschwächt wird, d.h. die verbleibende Quere schnittafläcbe des Schneidstables
ist nahe bei seiner Binepannstelle wesentlich vermindert, im tiergleich zur Querschnittafläche
bei, der Schnittkante. Je grösser die Neigung . des Schneidetahlee zur Drehaxe ist
und je länger der Schneid-Mahl ;ist:, um so ungünstiger wird die ßuerschniteelläche
unmittelbar vor der Einspann-stelle. y 1?urah d:4_ Erfindung soll die Aufgabe gelöst
werden, einen eich fü,i Kreiaeebneider mit ziehender, spmnabbebender Bearbeitang
geeigneten Schneidstabl zu schaffen, der sieb zur .. lie-retellung tiefer Nuten
eignet.-wobei die Querschnitte-,schwäohung möglichst gering sein soll: Dabei soll
gleiebzeitig vermieden werden, dass die Seitenflanken oberhalb dergebmttkante an
der Nutenwandung streifen oder die Nut ver- -.
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.breitern, um eine weitgehend zylindrische Ringnut anzustreben.
Die
Erfindung betrifft .einen Nutenschneidstahl zur Verwesdung,in einem spanabhebenden
Nutenschneidwerkeeug, der sich in längerichtung von der Sehneidkante ausgehend gegen
. die Enspannetelle lhn verjüngt.
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Die-Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden . .. Seitenflächen
bezüglich der durch die Einspannete.le gei-.
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f legten Längsmittelebene mindestens auf eines Teil ihrer, Dänge gleicbennig
geneigt sind Und die innereeinen flackern Neigungswinke: hat a7edie äussere. Seitenfläche.
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- Dadurch gelingt es einen Schneidetabl für die erwähnten. Anwendungszwecke
zu schaffen; welcher die Herstellung. extrem tiefer Nuten ermöglicht. . Die Zeichnung
zeigt Ausführungsbeispiele des Erfirdungegegen®tandes t - u2d :,Wart _ -,
Pg. 1 einen Seitenries des Sehneidstahles, Pig2 eine Ansicht des@Schneidetablee
von oben, mit Werkstückniit 71g. 3 eine Ansieht des Schneidetahlee in: Richtung-*dee
Pfeiles _ B, Pig. 4 eine ,Ansicht des Schneidetahles in Richtung de® -Pfe-iles
A. in Pig. _x, _ . _ _ a
Fig. 5 und 6 Querschnitte nach den
Linien Y - Y und vI - v1 in Fig. 39
7 *eine Ausführungsvariante eines Schneidetahlee
für-,' - @" weiche, zum Einhaken neigende Werkstoffe, wie . " Messing, Hartkunststoffe.
" In rig. Z ist ein Schneidetahl 2"n seiner Arbeitslage dargestellt, wenn er in
einem Kreisschneid-Apparat eingeeetzt ist, wie dies im Detail in der Patentan®eldung
beeehtieben und dargestellt ist. Der-Schaftteil 3 des Schneidstahlee"hat an"seiner
Binepann teile in einem Halter Iden aus Pg. 6 ersichtlichen vollen quadratischen
Querecbnitt. Der Rohling,'-aus welche® dieser aus einem einzi-gen Stück bestehende
Schneidstahl 2 herausgese%liffen ist, hat somit die Porm
eines quadratischen Prieeae, dessen vier
,Seitenfläeben 9,10,15;16
blankgeechliffen sind. " Bei diesem Schnedetahl 2 unterscheidet
man folgende Cha.rak-" terietieabe Winkel: dem Spanwinkel7-
, den Keilwinkeiund _ Qen- äretx.nkel`,, , den Neigungewiekel
und den Seiten- . -' Winkel CO .. Infolge dem ziehenden
Schnittes -"also meiner zur
. Drdbaabee-geneigten Lage - ist der Sahneidetahl,
bezogen auf -die' Scbnittrehtung R, von der Schneide 5 ausgehend um
den*
@'#d@re1; te naab vorn geneigt, bezogen auf eine Parallele
l :ebr Drehachse, Gegenüber einem Dur obmeeeer D eurer herzustellenden
Nut in einem Werkettiok 6 ist die Schneide 5 um
#
eire Strecke e paps@Ilel nae4 bio@ep versetzt' 1l4 OMA ablea, . - ` -, !!. or Setitenkante
das Sohneidet Zn f fg, 2 ist die Bea @ ungarohan desspeei.dp@tle _.... es...;.
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alt .bezei:ohpet. Darm. der.haaiat Gien tet tenexch#8i.agk
eetlicber l ten.xdnagg "-A Oteift, igt pr sQ,@eeohliff;n, dass eiebne lie.tetpt
genoaf 3. bin ahim, dass als ri.e@#eita f be i
der Schneide
grüeeac ist also die ereite g: ßereiA . -e_ _. . ., . _ : .. .. .
:- ;- . _...:._ #. :. . , ". ,: __ ..:. _..
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nneitte.ba vor. dem ne:fterl, wie diel $ne- ri* 3-v herx@rgebt. I@ie
ordere änser Se*t;nkan.;@erl#aiG-# jiber die ganze Seht@edatehl-ä,rge geradlinig
uni..ltibi - -1n_ der vors gohling herrührenden Gestalt erhaltee,
ebepffalhm die vordere Stirnfläche. 9 mit augnehme des Spenb.he gut 13: _Die
hintere, ebene Piläcbe.t v,@rhnft pe#llsti. skr vordern, ebenen
9. DRe vardee,.nnex.,e. -lao@" näher bei der Drehachse legende - IC Amts
8 vegiäut-t osradlinig und ist zur Y-nikalen 3 geneigt. Imeraib dq Salhattteilee
3 liegen die zueingnder Parallelen fieiten:-
tlltoben
15916 roohtwinklg en den aqenandex peralleiso f7.äahen und 10. Wie aua zig.
6 ersiehtlc ist,` ist der-#urrcbn.tt äseche.ttteilals,, alte hei
d .e, Xiaanael.n . .$A Halte: 1, quadratieeh und behält
die dsM RohUng ge-# aebeaea, jaese, während de vordere Teil deg Sobnsidetah1ee
2 eo geschliffen wird, we dies naähfplgen@l beecheban wird. -
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. chfolgenden Erläuterungen sei zur grlelchterupg a3.19 ue - .; - -dem VeretäAonianea
eine durch die litte des §cbaftteiles eelogta, eerikroeht auf .der
Pläche g stehende die Schneidkante 5 etwa balbierenda Lämgemittelebene
3 eingeMhrt) die .a Pg. et.n ezeichpet ist. Wie aus _ d.en Ptg.
3 - 5 ,hervorgebt, weist des vor dem scha#tteü liegende esIch
den SobeiclQ o-2 auf oe$per lkuegeneeite eine zur Idtngealttelabene E nicb_t-parallel
verlaufende -Seitenfläche 11 aufm _`.. Trter @us@eneeitQ wir4 die
jeplae Seite des Scbneidetahlez Y @eeetanden, welche von der Drebachse
abgewandt Set.
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Die S®itenflikche 11 ist nicht als ebene Fläche ausgebildet,:
oidp4!$rn 'bat eine: Drall, 4 den! - 51üne g daso der Winkel
dieser Seitenfläebe 11 - in Qucaecänitteebenen betrachtet m zur ngemittelebene E
mit zunehmendem Abstand von der Schneede 5 abnimmt, wodurch:
sieh für diese Seitenfläche 11 ein
Probeinn - 1n Richtung des Pfeilen
l betraobtet - in Gegen-!ubrtigereinp ergibt .
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Bti der inneren Seitenfläche 12 kann davon auegegsngenrerrden,
slane die Kante 14 als ursprrünglicbe geradlinig vorlag-Kante des
Rohlings erhalten bleibt uud eich somit parallel e4r 44ngz»ittel0bene
$ erstreckt und' in der Ihrene ließt, . die Seitedfläebe-15
bestimmt ist. Die Seitentltlehe 12 verläuft stlr längswittelebene
ß nicht parallal, und zwar ist der Winkelf -,in Querechnitteebenen
betrachtet -un so grutesr, ja grösser der Abstand vom der Kante
14 ie -, v
Dadurch ergibt eich für den Dral.1 dieser
Seitenfläche 12
eire 1irehsion - in Richtung des Pfeiles & 'betrachtet
- in
uhrzeigereinn. Die Neigung und damit die Drallricbtung
der
beiden Seitenflächen 119 1,? ist beziiglicb der längsmittelebene
T gleicbeinnig, wobei in jeder Querechnitteebene die
innere Seitenfläobe 3.2
einen flacheren Neiguqgewinkel bat
als die äussere Beitenfläcbe
11. Im Eztranffall - ntmlicb bei der Zehneide iat der Neigungeinkel
f miaobto _de@;..° Seitenfläehe 12 und der längssmttelebene = Null:
Infolge den Dralloe der Seitenfläche 12 nimmt ®ooit
die Neigung dieser Seitenflache 12 bezogen auf die 'Iäng®®itteletiene
B mit munebmende® Abstand von der Schneide 5 zu.-Der Xegungewinkel t der
äusseren eitenfläche 11 -nur längesmitielebene B beträgt im Ber®icb der $chneidkante
5 160 #@ '2b° , vorzugsweise etwa. 200. Dieser Winkel 6 'nimmt gegen Gien.Scbaftteäl
3 hin sukzessive @t% und beträgt unmittelbar vor denselben noch
etwa 1Q°. Der Neigungswinkel der inneren Seitenfläche 12
zur hä.ngsmittelebene Z im
Hereiob der SChneidkante 5 *beträgt
0°, da die Kante 14 mit
der PULche den Vierkant-BAIinge, aus
der cler Sohneidetabl herauege®chliffen wird:, erhältea bleibt.
Zu wäre jedoch auch eine zur 6altenfläche 3.1 gleichsinnige
Neigung bin zu etwa, 4° aüglcb, falle- eine geringfügig grö®ere- Schrächang
den Queraubnitton in Kauf genommen wird. Diener Winkelnimmt gegen
der Bchafttail 3. hie ®uksenzive zu und beträgt -unmittelbar
,roh demselben-btwa 8°.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
Bind - folgende
Winkel und Masse vorhanden: Vierkant-Seitenlänge
am
Schaftteil = 6mm, Gesamtlänge des Schneidetahlee 50mm,
nutzbare Länge = max. Nutentiefe = 35mm, Neigungswinkel -@*
5 m- 450, verzugsweise 16o, Freiwinkel 44 etwa -9°; Keil- -
. winkel - etwa 72°; Spanwinkel.@. etwa.90 3 Seitenwinkel- trJ@ -
. etwa 150, f Unter einem paeitiven Spanwinkel wird verstanden, -da®e
er
grösser :alo° ist, -oder andere auegedrücktdaso 4ü Sumise
der Winkol-@4d + + _kleiner als 90°-
Es hat eich
in der Praxis herausgestellt, dass es zweckwässg ist, die Kante
? bei der Seitenfläche 11 etwa®
zu brechen, so dass eine Facette
26 entsteht, deren .breite von der Spanbrecher-Nut
13 ausgehend gegen den- Schaftteil
3 hin schmäler wird. Diese Facette
26 hat zur Stirnfläche
9 einen Winkel von vorzugsweise etwa 40 - 70° , Daduech
wird beim Durchbruch zuverlässig verhindert, dass der Schneid-
stahl
einhaken kann, wodurcb die Bruchgefahr beim Durch-
brechen am
Ende der Operation vermieden wird.
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Wenn die Seitenflamken 11,12 auf die oben beechrIaben#
Wehe -ausgebildet werden, ergibt sich gegenüber- deu=. väl3:a;@. t
.:x
QueraehnC- t® Schaftteil 3 nur eine relativ geringe üer-®ohatteschwächung
im vordern-Schneid tahl-Teil. Es auee dort also pur
verhältnismässig wenig Material weggeeohliffen werden, um zu bewirken,
dass: der Sc:hneidutahl an der Nut..
wandurig nicht
streift und eine optimale .S-t-ahiorm zu,"r , erhalten . -. . . ., Falle mit dem
schnedstahl keine extrem tiefen Nuten hergestellt werden sollen und-eine etwas,
.grössere Schwächung in Kauf genommen wird, genügt es auch, anstelle eines . Dralle
+ie Seitenflächen 11, 12 zur längeroittelebene B#wie oben beschrieben zu neigen,
aber als ebene hlä>chen#vorzusehen, wobei: auch hier die innere Seitenfläche 12
einen flecbern Neigungswinkel hat als die gueoere Seitenfläohe 11. Die günstigsten
Neigungswinkel werden hier etwa als Mittelwerte aus den oben erwähnten *Wiukelgngaben
gewählt.-Der in Fg..3 dargestellte. Schnedstahl dient in. bavorzugter Weise zur
.Beärhsitung von Werkstücken,--bei denen die Hohruög :benötigt wird und'das- ausge.sehnittene
M.itteletüek- . Abfäll isst. Senn- anderseits das, aüegeschnittenef runde Mittelstück
heriötigt wird istr es zweckmässig den Winkel. W nach der andern weite zu ricbten,-d.h.
däse er sieh :. in. hig,: 3- .. statt nach links-dann, eaoh rechts öffnet: . . Wenn
die ausgeschnittene Bohrung im gleichen Arbeitsgang auch noch grigenenkt oder ausgedreht
werden soll-, kann es zweckmäeeig sein an der Seitenfläche 11 sirren Aaaatz
28 . mit einer Kante 30 vorzusehen, wie dies in Pig. 3 n unterbrocheneni, dargestellt
ist. .,
In zig. 7 ist eine u-si-rung varan te gezeigt, welche sich
besonders für Werkstoffe eignet, bei denen der Scbneidstah7 zum Einhaken neigt,
nämlich Messing, Bronce, Aluminium, Hartkunststoffe (Plexiglas u.dgl.). Der Schneidstahl
2, gemäss Pig. 7, ist genau gleich ausgebildet wie derjenige
nach den Fig.
1 - 6, mit dem Unterschied, dass die Spanbrecbernut 13' weniger hoch-ist. Die Höhe
h dieser Spanbrecbornut beträgt weniger ale*1,2 mm, vorzugsweise 096
0$8-wo.-Der
vom Werkstück 24-abgetrennte Span 22 wird an der Bcbneidetelle
stark nämlich angenähert im die Sehntt# . -ricbtung m umgebogen,
so dass zuverlässig verhindert wird,
dass der Schneidetahl ungewollt tief
in das Werkstück eindringen kann. Durch diesen überraschenden Effekt wird es möglich
gemacht, auch in relativ weichen Materialien Nuten anzubringen, was bisher wegen
der Gefahr dee Einhakenn unadglch war, bzw. zu Werkzeugbrüchen führte.
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An Stelle von Sebneidetählen mit-am Schaftteil quadratischem Querschnitt,
wäre es auch möglich eine andere Quere achnittsform zu wählen, üebesondere eine
solche von rechteckiger 7orm, wobei die kürzere Seite die Nutenbreite
bestimmt. _ -Der Schnedstabl besteht vorzugsweise aus einer-für Zerbpannungs$wecke
geeigneten, hoohwertigen@Metallegieruug; es wäre je4.ooh
auch möglich, mindestens diel Schneide aus
Hartmetall oder dinem keramiaohen
Werkstoff herzustellen. I Unter "Schneidemahl" sollen somit auch für.apanabäebende
Bearbeitung
geeignete Yateralten verstanden werden, die wenig oder keiner: Stahl als Werkstoff
enthalten. '