DE1901921A1

DE1901921A1 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE1901921A1
Application number: DE19691901921
Authority: DE
Inventors: Sullivan Jack Olson; William Yogus
Original assignee: Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1968-01-15
Filing date: 1969-01-15
Publication date: 1969-09-11
Also published as: LU57780A1; NL6900669A; DE1901921B2; DE1901921C3; US3540102A; BR6905569D0; BE726694A; GB1252663A; SE371381B; NL144507B; FR1600173A

Description

The Valeron Corporation
21100 Coolidge Highway
Detroit, Mich. 48257.USA

15. Januar I969 Anwalt sakte -M-56-5

Schneidwerkzeug·

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, bei dem die Seitenwände des an. einem Halter befestigten Schneideinsatzes mit der Ober- bzw. Unterseite des Einsatzes einen spitzen Winkel einschließen, und in dem Halter eine Ausnehmung mit einer Sitzfläche für den Einsatz mit positivem Sinspannwinkel vorgesehen ist, wobei die Seiten der Ausnehmung Anlageflächen für die Seitenwände des Einsatzes bilden.

Schneidwerkzeuge, mit negativem Einsparmwinkel, bei denen auswechselbare und einstellbare Schneideinsätze verwendet werden, v/eisen einen Halter mit einem Sitz für den Einsatz auf, der unter einem negativen Einspannwinkel gegenüber der Schnittebene geneigt ist. Der Einsatz hat dabei gerade Seitenwände, da die Neigung der Sitzfläche für den Einsatz genügend freien Raum unter der Schneidcante sicherstellt. Die Neigung der Sitzfläche bezüglich der ichneidebene bewirkt auch, daß die Rückwand der Ausnehmung an dem ίalter vorspringt, so daß eine in der Hitte angeordnete Bohrung

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in dein Einsatz und in der Bohrung vorgesehene Iiittel zum Verkeilen des Einsatzes in der Ausnehmung und zum Pesthalten des Lins at se s auf dem Kalter verwendet- werden können.

chneidwerkzeuge mit einem positiven Einspannwinke 1 haben anderer-

so

eits eine Sitzfläche für die Einsätze, öle entgegengesetzt- geneigt siriu, daß die Einsätze geneigte Seitenwinde haben müssen, lamit für genügend freien Raum unter der Sehneidkante gesorgt ist. Die Rückwand des Sitzes für den Einsatz muß nach hinten geneigt sein, damit sie mit der Seitenwand des Einsatzes zusammenpaßt. Da-

urch wird an der Rückwand des Sitzes keine taschenartige Ausnehmung gebildet, so daß eine außen den Einsatz übergreifende Klammer benötigt wird, um den Einsatz auf der Sitzfläche festzuhalten.

Obwohl Versuche unternommen wurden, die an der Außenseite angeordnete , überhängende Klammer bei Schneidwerkzeugen mit positivem iinspannwinke1 zu vermeiden, waren sie nicht sehr erfolgreich. ;ine Zwischenlösung in Form von Einsätzen mit entgegengesetzt geieigten Rückwänden, um eine !ladeeinrichtung mit einer in der Mitte ingeordneten Bohrung verwenden zu können, ist zu teuer herzustel-Len. Einsätze mit vergrößerten in der Litte angeordneten Bohrungen, im eine Schulter oder eine Schräge für hintersetzte Klernmittel zu chaff en, benötigen eine au große Verminderung der I-Iaterialstärke linter der Schneidkante. Ferner sind. Einsätze, die unter einem negativen Einspannwinkel angeordnet sind, aber eine Schneidkante mit positivem Einspannwinkel haben, auf ähnliehe Weise unbefriedigend.

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Die Erfindung bezieht sich auf Schneidwerkzeuge mit einem positiven Einspannwinkel, und insbesondere auf die Form der Seitenwände des Einsatzes und des Halters, so daß übliche Klemmeinrichtungen mit einer in der Mitte angeordneten Bohrung benutzt werden können, um Einsätze mit geneigten Seitenwänden auf Haltern für Schneidwerkzeuge zu befestigen.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug mit positivem Einspannwinkel weist einen Absatz in- wenigstens einer Seitenwand des Einsatzes auf. Es ist eine Sitzfläche für den Einsatz und eine taschenförmige Ausnehmung vorgesehen, deren Seitenwände Anlagefläohen für die Seitenwände des Einsatzes bilden. Diese Seiten der taschenartigen Ausnehmungen weisen wenigstens einen Vorsprung auf, der mit dem Absatz zusammenpaßt. Ferner sind Mittel vorgesehen,um den Vorsprung und den Absatz in gegenseitiger Anlage zu halten, und um dadurch den Schneideinsatz in der Ausnehmung festzuhalten.

Im wesentlichen weisen die erfindungsgemäßen Schneideinsätze in bekannter Weise schräge Seitenwände auf und v/erden bei Haltern benutzt, bei denen die Rückwand der Sitzfläche für den Einsatz : mit den Seitenwänden des Einsatzes zusammenpaßt. Die Seitenwände des Einsatzes und die diese aufnehmende Rückwand des Halters sind so ausgebildet, daß sie aneinandergrelfende Flächen mit solch einer Neigung aufweisen, daß die Seitenwände eine Art Verriegelung bilden, die die Verwendung von einem Stift in einer in dem Einsatz angeordneten, gerade Seitenwände aufweisenden Bohrung oder andere gleichartige, an der Innenseite angeordnete Klemmeinrich-

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tungen gestattet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die geneigten Seitenwände eines Einsatzes mit positivem Einspannwinkel so ausgebildet, daß sie eine Anschlagfläche mit negativem Neigungswinkel zwischen der Oberkante und der Unterkante der Seitenwand aufweisen, die eieh seitlich .über die Seitenwand und um den ganzen Einsatz herum verläuft. Die Rückwand des Halters über der Sitzfläche des Einsatzes oder die konvergierenden Rückwände desselben sind so ausgebildet, daß sie eine ähnliche Schulterfläche aufweisen, die sich mit der Anschlagfläche des Einsatzes ergänzt und daran angreift. Der negative Neigungswinkel der Anschlagfläche auf dem Einsatz ist gering und beträgt nur 1 bis 2°. Der Neigungswinkel der Rückwand des Halters ist ähnlich klein und vorzugsweise nur um die Größe der Bearbeitungstoleranzen größer als der Neigungswinkel der Seitenwände des Einsatzes.

Die Anschlagfläche' oder eine ähnliche Schulterfläche ist vorzugsweise innerhalb der Seitenwand eines Einsatzes mit positivem Einspannwinkel angeordnet, und ragt nicht vor. Die Anschlagfläche befindet sich genügend weit unterhalb der Schneidkante und weist solch eine geringe Tiefe auf, daß die Stärke der Schneidkante nicht beeinträchtigt wird. Die Anschlagfläche liegt ferner vorzugsweise oberhalb der Ebene, in der der Haltedruck des Stiftes wirkt, so daß sich ein Kräftepaar ergibt, das die Unterseite des Einsatzes an der Außenseite der Sitzfläche für den Einsatz festhält .

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Schneidwerkzeug mit positivem Einspannwinkel, wobei der Schneideinsatz durch die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung durch die Seiten wand festgehalten

Fig. 2 einen Schnitt durch den Halter des Schneidwerkzeugs entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;-

Fig. 3 einen vergrößerten teilweisen Schnitt durch den Einsatz und den Halter entlang der Linie 3-3 von Fig. 1 durch die Achse des Einsatzes und der Sitzfläche;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen dreieckigen Einsatzes;

Fig. i? eine Draufsicht auf die Unterseite des Einsatzes von Fig. 4'i

Fig. 6 eine z. T. gebrochene Ecke des Einsatzes mit:positivem Einspannwinkel, der jedoch einen kleineren Einspannwinkel als die in den anderen Figuren gezeigten Einsätze aufweist.

Das in den Figuren gezeigte Schneidwerkzeug 10 v/eist einen Halter 12 mit einem Kopf lh auf, der eine taschenartige Ausnehmung für einen dreieckigen Schneideinsatz 18 hat. Der Werkzeughalte-

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kopf ist so ausgebildet, daß er die Schneidkante des Einsatzes -. unter einem positiven Einspannwinkel hält. Der Einsatz 18 ist .:; ebenfalls in der Art der Einsätze mit positivem EinspannwinkeL ausgeführt und weist schräge Seitenwände auf. Der Einsatz besitzt in der Mitte eine Bohrung 20, in der ein Verriegelungsstift 22 vorgesehen ist, um den Einsatz an dem Halter und in Anlage an den Seitenwänden der für den Einsatz vorgesehenen Ausnehmung zu halten.

Der Einsatz (Fig. 3) hat eine Oberseite 24 und eine Unterseite 26, die parallel verlaufen, und unter ähnlichen WinkeIn. geneigte Seitenwände 28. Die Ausnehmung 16 enthält eine Sitzfläche 30 für den Einsatz, auf der ein Zwischenstück oder eine Beilagscheibe 32 eingelegt ist, und eine Schulterwand 34, die sich im ; wesentlichen bis auf'die Höhe des Blinsatzes über der Beilagscheibe erstreckt. Die Schulterwand besitzt eine Schulter 36 in der Mähe der Beilagscheibe, um sie ausgerichtet zu halten, und einen Vorsprung 38, angrenzend an den Einsatz, ist jedoch im übrigen unter einem Winkel geneigt, der der Neitung der Seitenwand des Ein- . ; satzes 18 angepaßt ist. -

Die Bohrung 20 in dem Einsatz ist eine gerade Bohrung senkrecht zu der Ober- bzw. Unterseite 24"₃ 26 des Einsatzes und hat zu allen Seitenwänden·28 den gleichen Abstand. Die Beilagscheibe 32 hat ebenfalls eine Bohrung 40, die bei 42 auf der den Einsatz aufnehmenden Seite aufgeweitet ist. Beide Bohrungen fluchten miteinander über einer Gewindebohrung 44 unter der Sitzfläche 30 in dem Halter. : ■.

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Der Verriegelungsstift 22 ist ein Kippstift mit einem -fijHftifpn Kopf 46, der in der Bohrung des Einsatzes aufgenommen wird. Eine Schulter 48 wird in dem aufgeweiteten Teil 42 der Bohrung in der Beilagscheibe aufgenommen und ein unteres Schaftende 50 ist in eine Bohrung 44 in dem Halter eingeschraubt. Der Kopf 46 des Einspannstiftes paßt genau in die Bohrung 20 und die Auflagefläche mit dem Einsatz liegt näher an der Unterseite 26 als an der durch die Schneidkanten festgelegten Ebene, die gleichzeitig die Oberseite 24 ist. Die Schulter 48 auf dem Verriegelungsstift hält die Beilagscheibe 32 auf dem Halter, wenn der Verriegelungsstift gelockert wird, um einen Schneideinsatz auszutauschen oder vielter zudrehen.

Der Stift 22 weist an seinem oberen Ende eine buchsenförmige Aussparung 52 auf, durch die er festgezogen oder auf dem Halter gelockert werden kann. Ferner ist eine konische Schulter 54 vorgesehen, die an einer konischen Viand 56 angreift, die exzentrisch bezüglich der Bohrung 44 für den Verriegelungsstift in dem Werkzeughalter angeordnet ist, so daß der Stift seitlich zu den Verriegelungswänden 34 des Halters hin ausgelenkt wird. Bei dem gezeigten Halter erfolgt diese Auslenkung des Stiftes auf den · Schd-tel der Ausnehmung 16 für den Linsatz zu. Es ist jedoch zu beachten, daß bei einem Halter mit einer einzigen Rückwand diese Auslenkung senkrecht dazu erfolgen würde.

Bekanntlich wird der in der I-iltte angeordnete Verriegelungsstift nicht deformiert, während er seitlich abgelenkt wird·, sondern er ird nur innerhalb der elastischen Grenzen ausgclenkt und kehrt

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ohne weiteres in seine ursprüngliche Lage und Form zurück, wenn der Ablenkdrück entlastet wird.

An dem Einsatz 18 (Fign. 4 und 5) wird durch eine Nut oder einen Absatz eine Anschlagfläche 60 seitlich quer über die Seitenwände des Einsatzes zwischen der Ober- bzw. Unterseite 24, 26 und vollständig um den Einsatz herum gebildet. Der Absatz in der schrägen Seitenwand des Einsatzes liegt um einen bestimmten Betrag unterhalb der Schneidkante 62 des Einsatzes, und die entfernte Metallmenge ist so klein, daß die Schneidstärke der Kante,nicht beeinträchtigt wird.

Die Anschlagfläche 60 (Fig. 3) bildet eine Schulter mit einer ebenen Oberfläche, die einen negativen Neigungswinkel in bezug auf den positiven Neigungswinkel der Seiten des Einsatzes hat,, und eine davon wirkt mit der unter einem negativen Neigungswinkel verlaufenden ebenen Seitenfläche 64 auf der Rückwand 34 des Halters auf der Unterseite des Vorsprungs 38 in der Schulterwand zusammen. Der negative Neigungswinkel der Fläche 60 muß nicht größer als 1° sein, und die damit zusammenwirkende Schulterwand 64 des Halters hat vorzugsweise den gleichen geringen Neigungswinkel, der sich nur um die Bearbeitungstoleranzen davon unterscheidet. V/enn die Flächen aneinander angreifen, stellt sich ein resultierender Kraftvektor parallel zu der Sitzfläche für den Einsatz und zusätzlich einer, der nach unten und senkrecht dazu verläuft, ein. Der Verriegelungsstift 22 erzeugt ebenfalls Kräfte parallel und senkrecht zu der Sitzfläche. Durch das Zusammenwirken

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der Kräfte, die parallel zu der Sitzfläche wirken, wird ein Kräftepaar erzeugt, unter dessen Wirkung das vordere Ende des Einsatzes nieder gehalten wird. Dadurch wird ein guter Sitz des Einsatzes auf dem Halter bewirkt.

Der Absatz, der die unter einem negativen Neigungswinkel angeordnete Anschlagfläche auf dem Einsatz bildet, ist sowohl für einer geringen als auch einer starken Belastung ausgesetzte Einsätze klein. Der in Fig. 6 gezeigte Einsatz 70 mit einem geringeren positiven Einspannwinkel erhält eine längere Anschlagfläche 72, die eine größere Haltekraft sicherstellt im Vergleich zu einer unter einem kleineren Winkel geneigten Seitenfläche 7^, die eine Anschlagfläche 76 mit ungefähr gleicher Schnittiefe aufweist. In beiden Fällen ist die Verminderung der Wandstärke unter der Schneidkante so klein und so weit von der Schneidkante entfernt, daß sie keine nachteilige Wirkung hat.

Obwohl andere Verriegelungsvorrichtun-gen durch die Seitenwand vorgesehen sein können als die zusammenwirkenden Flächen auf dem Einsatz und an den Halterwänden, ist dies die bevorzugte Form, da sie einfach ist und keine Spannungspunkte aufweist, · die bei stärker ausgebildeten Nuten auftreten können. Es ist keine größere und auch keine geringere Neigung in der Seitenwand des Einsatzes notwendig, um den beim Schneiden benötigten freien Raum zu schaffen, und die Form ist einfach genug, so daß sie beim Herstellen der Einsätze leicht geschnitten werden kann.

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Irgendeine der zahlreichen Arten von Spannstiftvorrichtungen, die bei Einsätzen mit negativem Einspannwinkel benutzt werden, kann angewendet werden," urn die Verriegelung durch einen in der Mitte angeordneten Stift zu erreichen und um die Verwendung von äußeren Klammern zu vermeiden.

Die Ausführungsbeispiele bezogen sich auf Einsätze mit einem positiven Einspannwinkel und einer Anschlagfläche mit negativem Neigungswinkel. Die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf Verriegelungseinrichtungen mit ähnlichen Seitenformen für Einsätze mit positivem Einspannwinkel und Einsatzhalter mit positivem Einspannwinkel, insoweit sie sicli von den oben erwähnten Zwischenlösungen unterscheiden.

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Claims

Patentansprüche

1. Schneidwerkzeug, bei dem die Seitenwände des an einem Halter befestigten Schneideinsatzes mit der Ober- bzw. Unterseite ties Einsatzes einen spitzen Winkel einschließen, und in dem Halter eine Ausnehmung mit einer Sitzfläche für den Einsatz mit positivem Einspannwinkel vorgesehen ist., wobei die Seiten der Ausnehmung Anlageflüchen für die Seitenwände des Einsatzes bilden, dadurch gekennzeichnet_> daß in wenigstens einer Seitenwand des Einsatzes ein Absatz (60) vorgesehen ist, und die Seitenwände (3¹O der Ausnehmung mindestens einen mit dem Absatz (60) zusammenpassenden Vorsprung (3") aufweisen,'und daß eine Befestigung vorgesehen ist, die den Vorsprung und den Absatz (60) ein gegenseitiger Anlage hält.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch I₉ dessen Ober- und Unterseite parallel sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung eine Bohrung (20) in dem Einsatz (18) für den Stift (22) aufweist, der so angeordnet ist, daß er eine Kraft auf den Einsatz (18)

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in einer Ebene parallel zur Ober- bzw. Unterseite (2^,26) ausübt, wobei durch den Vorsprung (38) ausgeübte Reaktionskräfte auf den Einsatz (18) in einer zweiten Ebene parallel zu der Ober- bzw. Unterseite (2^,26) in einer Entfernung wirken, die von der Sitzfläche (30) weiter entfernt ist als die der Sitzfläche (30) zugekehrte aidere Seite (26), und daß das sich aus diesen Kräften zusammensetzende Kräftepaar die Sitzfläche (30) in Anlage an diese Seite (26) an einem Abschnitt des Einsatzes (18) hält, der am weitesten von dem Vorsprung (38) entfernt liegt.

3.Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (60) eine ebene Fläche aufweist, und daß wenigstens eine ebene Fläche des Vorsprungs (38) einen spitzen Winkel mit der Sitzfläche (30) bildet.

4.Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (60) an allen Seitenwänden des Einsatzes (18) angeordnet ist.

5.Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (20) in corn Einsatz (18) im wesentlichen senkrecht zu der- Ober- bzw. Unterseite (2^,26) verläuft.

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