DE19520058A1 - Schneideinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens zur spanenden Bearbeitung von zylindrischen Konturen, insbesondere von exzentrisch angeordneten zylindrischen Konturen an einem um eine Längsachse drehbaren Werkstück, insbesondere von Kurbelwellenhublagern vermittels eines drehbaren, antreibbaren Werkzeuges, bei dem eine Fertigkontur so erzeugt wird, daß diese entweder bei ausreichender Oberflächenqualität Endmaße aufweist oder noch ein Aufmaß zur Durchführung einer Fertigbearbeitung wie Schleifen oder Schlichten aufweist.

Nach einem bekannten Verfahren erfolgt die Bearbeitung von Kurbelwellenhublagern durch Drehräumen oder Dreh- Drehräumen so, daß die Kurbelwelle exzentrisch gelagert wird, um eine reine Rotation um die Hubzapfenmittelachse zu erzeugen. Bei dieser Lagerung ist auch eine Wangenbearbeitung möglich, jedoch hat sich diese Art der Bearbeitung als störanfällig erwiesen, außerdem sind die Spannfutter zur exzentrischen Lagerung der Kurbelwelle teuer. Hinzu kommt, daß die Bearbeitung durch Drehräumen mit einem Werkzeug so erfolgt, daß in einem Arbeitsgang ein Fertigprofil erzeugt wird, das lediglich im Bereich des Zapfens noch einer Fertigbearbeitung durch Schleifen bedarf. Bei dieser Bearbeitung muß für jedes unterschied­ liche Kurbelwellenhublager ein unterschiedliches Werkzeug verwandt werden.

Verfahrensgemäß werden dabei nach dem Stand der Technik Werkzeugträger eingesetzt, wobei auf dem Werkzeugträger mehrere Schneideinsatztypen Verwendung finden.

Mittels dieser Werkzeugträger werden die Wangen und Unterstiche zu beiden Seiten der Kontur und der Zapfen über die gesamte Breite in jeweils einem Schnittvorgang gefertigt. Pro Fertigkontur wird somit ein Werkzeugträger benötigt.

Nach einer speziellen Maßgabe des Verfahrens ist vorgesehen, daß in einem ersten Schritt die Bearbeitung der Hublagerwangen und in einem zweiten Bearbeitungsschritt die Zapfenbearbeitung zur Erzeugung des Zapfendurchmessers und des Unterstichs erfolgt.

Nach einem zweiten bekannten Verfahren wird die Kurbelwelle eingespannt und mit einem Innenfräser bearbeitet, der in einem Umlauf um das Hublager bewegt wird. Nachteile dieser Bearbeitung sind große Wege und große bewegte Massen, so daß ein Hochgeschwindigkeitsfräsen nicht möglich ist.

Ein Fräskopf zur Erzeugung eines Lagerprofils an einer Kurbelwelle in einem Arbeitsgang ist aus der DE 38 24 348 A1 bekannt. Der hierzu vorgeschlagene Fräskopf in Scheiben- oder Wirbelbauart zum Bearbeiten von Kurbelwellen, die als fräsend zu bearbeitende Oberflächen eine parallel zur Fräskopfachse liegende Zylinderoberfläche enthalten, die vorzugsweise beidseitig über eine rotationssymmetrisch geformte Kehlfläche in eine annähernd achssenkrechte Fläche übergeht, mit an dem äußeren oder inneren Schneidenumfang des Fräskopfes in Halterung angebrachten Sätzen von Wendeschneidplatten, ist so ausgebildet, daß mehrere Sätze von Wendeschneidplatten gleichmäßig am Schneidenumfang des Fräskopfes angeordnet sind, daß jeder Satz von Wendeschneidplatten vollständig die Meridiankontur der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes überdeckt und daß innerhalb eines Satzes von Wendeschneidplatten für jede bestimmte zu bearbeitende Oberflächenpartie des Werkstückes mindestens eine Wendeschneidplatte vorgesehen sind, ist mit speziellen Wendeschneidplatten so bestückt, daß alle zu erstellenden Kantenflächen gleichzeitig bearbeitet werden.

Ein als Wendeschneidplatte zu bezeichnender Schneideinsatz, der einen polygonalen flächigen Körper mit mindestens einer Hauptschneidkante, einer Span- und einer Freifläche aufweist, ist aus der DE 44 00 570 bekannt.

Bekannt ist Hochgeschwindigkeitsfräsen, d. h. eine spanabhebende Bearbeitung mit einem Fräser (Außenfräser), die

• a) mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit von über 160 m/min,
• b) mit geringen Spanungsdicken im Bereich von 0,15 mm, insbesondere im Bereich von 0,05 bis 0,1 mm und
• c) mit einer geringen Schnittbogenlänge durchgeführt wird. Unter Schnittbogenlänge wird dabei die mit den entsprechenden Schneideinsätzen im Eingriff befindliche Länge des Werkzeugträgers in Bezug auf seinen Gesamtumfang bezeichnet.

Durch Hochgeschwindigkeitsfräsen können so gute Oberflächenqualitäten erzeugt werden, daß das Vorschleifen oder zusätzliche Vorbehandlungen vor der Wärmebehandlung als zusätzlicher Arbeitsgang vollständig entfallen kann.

Das Hochgeschwindigkeitsfräsen kann, obwohl es wirtschaftliche Vorteile infolge verkürzter Bearbeitungs­ zeiten und besserer Oberflächenqualitäten bietet, beim Zerspanen zylindrischer Konturen, insbesondere beim Kurbelwellenfräsen bis heute nicht angewendet werden, weil bei den bis heute verwandten Werkzeugen

• a) wegen der großen Spanungsdicken und der relativ wenigen gleichzeitig im Eingriff stehenden Schneiden infolge der sehr unterschiedlichen Kräfteverteilung ein sehr ungünstiges Schwingungsverhalten entsteht,
• b) durch die Verwendung von Wendeschneidplatten mit negativem Spanwinkel zu hohe Zerspanungstemperaturen erzeugt werden,
• c) die hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten einen so schnellen Werkzeugverschleiß verursachen, daß die hinsichtlich der Lagerbreite sehr engen Toleranzen nicht mehr eingehalten werden können, dadurch häufige Wendeschneidplatten-Wechsel notwendig werden, die den wirtschaftlichen Vorteil des Hochgeschwindigkeitsfräsens bei der Kurbelwellenbearbeitung wieder zunichte machen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die Werkstückbearbeitung dahingehend zu verbessern, daß bei Beibehaltung oder Steigerung der Oberflächenqualität und bei Beibehaltung oder Steigerung der Maßgenauigkeit eine Reduzierung der Bearbeitungszeiten erreicht wird, wobei gleichzeitig die Gesamtwirtschaftlich­ keit erhöht werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der im Patentanspruch 1 angegebene Schneideinsatz vorgeschlagen.

Das vorgeschlagene Verfahren ist eine Bearbeitungsweise, die sich besonders zur spanenden Bearbeitung von exzentrisch angeordneten zylindrischen Konturen, insbesondere speziell von Kurbelwellenhublagern, bei zentrisch eingespanntem Werkstück eignet. Daher können sowohl die problematisch zu fertigenden Hublager als auch die Hauptlager auf der gleichen Vorrichtung bzw. bei Reihen- oder Parallelschaltung von mehreren Vorrichtungen auf gleichartigen Vorrichtungen gefertigt werden. Die Bearbeitung erfolgt dabei so, daß das Werkzeug mit konstanter, hoher Drehzahl angetrieben wird, so daß eine Hochgeschwindigkeitszerspanung erreicht wird. Dadurch können die Vorteile von Hochgeschwindigkeitsfräsen jetzt auch bei der Kurbelwellenbearbeitung erreicht werden, nämlich Steigerung der Oberflächenqualität, Steigerung der Maßgenauigkeit und Reduzierung der Bearbeitungszeiten. Für die Anwendung des Hochgeschwindigkeitsfräsens war es nötig, verschiedene Vorurteile und Probleme zu überwinden. So war die Verwendung der bereits bekannten Schneidein­ sätze in bestehendem Werkzeug auf bekannten Vorrichtungen nicht möglich, da sich zu hohe Kräfte und eine zu hohe Erwärmung für die Werkzeuge ergab. Bei den labilen Kurbelwellen tritt außerdem eine große Schwingungsneigung auf. Daher war ein wesentlicher Schritt die der Tendenz zur Fertigung mit einem Bearbeitungsschritt entgegen­ stehende Maßnahme, die Aufteilung in mindestens zwei Fräsvorgängen vorzunehmen. Durch die Aufteilung werden verschiedene Vorteile realisiert. Während bei der Verwendung eines einzigen Werkzeugs axiale und radiale Anregungen auftreten, wodurch sich eine starke Schwingungsneigung ergab, kann die Aufteilung jetzt so gewählt werden, wo diese weitgehend vermieden wird. Außerdem ist es möglich geworden, insbesondere bei NC- Steuerungen eine Nachstellung durchzuführen, so daß ein Verschleiß am Werkzeug bzw. an dem oder den Schneidein­ sätzen ausgeglichen werden kann. Außerdem kann die Bemaßung beliebig gewählt werden, so daß die Fertigung unterschiedlicher Kurbelwellen auf der gleichen Fertigungsstraße jetzt problemlos möglich ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise mit zwei Werkzeugen, die als "geteiltes Werkzeug" bezeichnet werden können, ergeben sich verschiedene Vorteile, denn es können unterschiedliche Konturen mit den gleichen Werkzeugen erzeugt werden und es kann auch eine Korrektur zum Ausgleich eines Verschleißes an den Schneideinsätzen, insbesondere den Wendeschneidplatten erfolgen.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei den Werkzeugen um mit entsprechenden Schneideinsätze versehene Hochge­ schwindigkeitsfräser. Gemäß einer speziellen Ausführungs­ form sind die Schneideinsätze so ausgebildet und angeordnet, daß in einem Einstichvorgang jeweils etwa die Hälfte der Fertigkontur des Zapfens erzeugbar ist. Bevorzugterweise wird hierzu ein Scheibenfräser verwendet.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind dabei auf dem Werkzeug Wendeschneidplatten zur Wangenbearbeitung und auf einem anderen Werkzeug Wendeschneidplatten zur Zapfenbearbeitung und für den Unterstich angebracht. Alle Schneideinsätze weisen einen positiven Spanwinkel auf.

Nach einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung werden die Schneideinsätze auf mindestens zwei Werkzeugträger so verteilt, daß ein erstes Werkzeug die rechte Seite der Kontur einschließlich der Hälfte des Zapfens und ein zweites Werkzeug die linke Seite der Kontur einschließlich der Hälfte des Zapfens bearbeitet.

Zur Korrektur des Überschnittes wird ein erfindungsgemäß speziell gestalteter Schneideinsatz verwendet, der nachstehend noch in seiner Gestaltung beschrieben ist.

Durch die Schnitteilung wird erreicht, daß während des Fräsvorganges weniger Schneiden gleichzeitig im Eingriff sind, wodurch die Kräfte auf das Werkzeug und damit die Schwingungsanregung vermindert wird.

Durch die Verwendung eines Schneideinsatz es mit positivem Schneidwinkel wird die Zerspanungstemperatur gesenkt, die auf das Werkzeug wirkenden Kräfte und damit die Schwingungsanregung weiter vermindert.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß im Falle der Aufteilung der Schneideinsätze, insbesondere der Wendeschneidplatten zur Herstellung rechter und linker Hälften der Kontur, der Verschleiß an den Schneideinsätzen durch Verfahren des Werkzeuges in axialer oder radialer Richtung ausgeglichen werden kann.

Würde die Komplettkontur durch ein einziges Werkzeug hergestellt, müßte mindestens eine Wendeschneidplatte zurückgesetzt, d. h. manuell versetzt werden, um den Verschleiß auf beiden Seiten auszugleichen.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß mindestens ein Werkzeugträger ein orthogonaler Drehfräser ist.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Zerspanungsverfahrens soll pro Kurbelwellenhublager einen Support aufweisen, der für Fräsoperationen mit mindestens einer nachführbaren Achse und für orthogonales Drehfräsen mit zwei nachführbaren Achsen ausgerüstet ist, damit das Werkzeug in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Werkstücks so nachgeführt werden kann, daß sich nach der spanenden Bearbeitung der exzentrisch angeordneten Kurbelwellenhub­ lager eine zylindrische Korrektur ergibt und die oben beschriebenen Korrekturvorgänge zum Ausgleich des Wendeschneidplattenverschleißes durchgeführt werden können.

Die spezielle Vorgehensweise besteht darin, daß das Werkzeug auf einer Achse in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Werkstücks so nachgeführt wird, daß sich nach der spanenden Bearbeitung eine zylindrische Kontur ergibt. Aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeit und der geringen Spanungsdicken resultieren geringe Kräfte auf das Werkstück, die das Zerspanen auf dem labilen Werkstück begünstigen. Gleichzeitig ergeben sich durch die geringeren Vorschubswerte und die hohen Schnittgeschwindig­ keiten bessere Oberflächenqualitäten, als diese bisher durch vergleichbare Verfahren erzielt werden konnten.

Dadurch, daß der Gesamtumfang des Werkzeugs in Bezug auf die eingesetzte Schnittbogenlänge groß bemessen ist, wird erreicht, daß jeder einzelne Schneideinsatz im Bezug auf den Drehwinkel des Werkzeugs nur kurz zum Einsatz kommt, so daß eine lange Abkühlzeit gegeben ist. Außerdem ist es möglich, eine große Anzahl von Schneideinsätzen anzuordnen, so daß hohe Standzeiten und Einsatzdauern jedes Werkzeugs erreicht werden können.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn verfahrensgemäß das Hochgeschwindigkeitsfräsen und das orthogonale Drehfräsen kombiniert werden, da hierdurch die Vorteile beider Bearbeitungsarten optimal miteinander kombiniert werden können. Vorzugsweise weist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hierzu mehrere Supporte auf, wobei das Werkzeug zum orthogonalen Drehfräsen auf zwei Schlitten gelagert ist, um das Werkzeug dem Werkstück nachzuführen.

Die Aufteilung des Werkzeugs und die Durchführung von mindestens zwei Fräsvorgängen führt dazu, daß bevorzugterweise die Kontur durch zwei Werkzeuge erzeugt wird, die sich auf zwei angetriebenen Werkzeugträgern in der Vorrichtung befinden. Die Vorteile eines geteilten Werkzeugkonzeptes gegenüber der früheren Erstellung der Kontur als Komplettkontur durch ein einziges Werkzeug in einem Schnittvorgang bestehen darin, daß

• 1. die durch Verschleiß verursachte Abnahme der Werkzeugbreite durch Verfahren des Werkzeuges leicht kompensiert werden kann.
• 2. Aufgrund der in einer leichten Schräge auslaufenden Wendschneidplatte (Schneideinsatz) zur Zapfenerzeugung sich bei der erzeugten Kontur ein minimierter Absatzfehler ergibt.
• 3. Die Schnittbreite der zu erzeugenden Lagerzapfen leicht variierbar ist. D. h., je nach Auslegung kann die erzeugte Lagerbreite mit dem gleichen Werkzeug um ca. 5 mm verändert werden.
• 4. Die Belastung von Maschine und Werkstück durch die kleinen einheitlichen Schnittbreiten konstant gehalten werden kann.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher so ausgebildet, daß der Schnittvorgang zur Herstellung der Fertigkontur in mindestens zwei Schnittvorgänge aufgeteilt wird (Schnitteilung), wobei die mit Wendeschneidplatten bestückten Werkzeugträger nacheinander in Eingriff gebracht werden und die Werkzeugträger ausschließlich mit Wendeschneidplatten bestückt sind, die einen positiven Spanwinkel aufweisen, wobei die Vorrichtung mindestens zwei mit Schneideinsätzen versehene Werkzeuge aufweist, wobei jedes Werkzeug ein mit entsprechenden Schneidein­ sätzen versehener Hochgeschwindigkeitsfräser ist. Bevorzugterweise wird als Werkzeug ein Scheibenfräser verwendet, der mit entsprechenden Wendeschneidplatten versehen ist, die ein Hochgeschwindigkeitsfräsen ermöglichen. Mit einem orthogonalen Drehfräser ist eine optimale Zapfenbearbeitung durchführbar.

Für die Durchführung eines solchen Verfahrens bzw. für die Benutzung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn ein Schneideinsatz verwendet wird, der einen an sich bekannten polygonalen flächigen Körper aufweist und der erfindungsgemäß so gestaltet ist, daß sich bei seinem Einsatz am Werkstück ein positiver Schneidwinkel ergibt. Hierzu erfolgt die Gestaltung so, daß die Summe des Freiwinkels und des Keilwinkels kleiner 90° ist, so daß sich ein positiver Spanwinkel 0° ergibt.

Es hat sich dabei gezeigt, daß die Breite des Schneid­ körpers bzw. die Breite der einzusetzenden Hauptschneid­ kante vorteilhafterweise etwa größer gleich der Hälfte der Breite der zu bearbeitenden Zapfenbreite gewählt wird, so daß durch den nacheinander geschalteten Einsatz von zwei Schneidkörpern eine optimale Zapfenoberfläche geschaffen wird.

Insbesondere um den Überschneidungsbereich bei dem Einsatz von zwei Schneideinsätzen meßbar und optisch so zu optimieren, daß sich eine nahezu völlig gleichmäßige Zapfenoberfläche ergibt, wird ein spezieller Schneideinsatz vorgeschlagen, bei dem vorgesehen ist, daß für mindestens ein Werkzeug ein Support vorgesehen ist, der eine Verfahrbarkeit des Werkzeuges in zwei zueinander senkrechten Richtungen ermöglicht. Diese spezielle Ausbildung ist optimal an den Einsatzzweck angepaßt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Spanfläche im Bereich der Schneidkörperecke eine Abflachung oder Einziehung aufweist, d. h. daß bei der Fertigung eines solchen Schneideinsatzes im Bereich der Schneidkörperecke eine Fläche angebracht wird, die dazu führt, daß die Schneidecke gegenüber der Hauptschneidkante zurückliegt. Dies führt zu einem weicheren Übergang im Überschneidungs­ bereich der Einsatzbereiche von zwei derartigen Einsatzkörpern, so daß bei der Untersuchung, beispiels­ weise der Zapfenoberfläche eines Kurbelwellenhubzapfens sowohl meßbar als auch optisch eine optimale Oberfläche erzielt wird.

Um die Standzeiten eines solchen Schneideinsatzes, der insbesondere im Bereich der Schneidkörperecke bzw. der Schneidkörperecken besonders hoch belastet ist, weiter zu erhöhen, ist vorgesehen, daß im Bereich der Schneidecken Abflachungen oder Einziehungen als Stützflächen angebracht werden.

Weitere bevorzugte Verfahrensmaßnahmen, Ausgestaltungen der Vorrichtung und Ausführungsformen des Schneideinsatzes sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 in einer schaubildlichen Ansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung die verfahrensgemäße Bearbeitungsweise,

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung die Arbeitsweise von zwei Schneideinsätzen,

Fig. 4 die Arbeitsweise von zwei Schneidein­ sätzen,

Fig. 5 und 6 in schaubildlichen Darstellungen einen erfindungsgemäßen Schneideinsatz,

Fig. 7 eine Detaildarstellung des Schneideinsatzes gemäß Fig. 6 und

Fig. 8 und 10 in unterschiedlichen Ansichten den erfindungsgemäßen Schneideinsatz.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 100 zur spanenden Bearbeitung rein schematisch im Hinblick auf die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wichtigsten Bauteile dargestellt, die alle in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Maschinengestell angeordnet sind. Das Werkstück 10, nämlich eine Kurbelwelle, ist mit ihren Enden 11 und 12 in antreibbaren, drehbaren Einspanfuttern 13, 14 so eingespannt, daß sie um ihre Mittellängsachse drehbar ist.

Zur Bearbeitung dienen die scheibenförmigen Hochge­ schwindigkeitswerkzeuge 15, 16, die über entsprechende Antriebe 17, 18 antreibbar sind, wobei jeder Antrieb 17, 18 auf einem Support 19, 20 gelagert ist, wodurch das Werkzeug auf einer Achse dem Werkstück nachgeführt wird.

Weiterhin sind in der Vorrichtung 100 zwei orthogonale Drehfräser 21, 22 angeordnet, die ebenfalls über entsprechende Antriebe 23, 24 drehantreibbar sind. Jeder orthogonale Drehfräser 21, 22 ist auf einem Support mit jeweils zwei Schlitten 25, 26; 27, 28 gelagert, so daß eine Nachführung jedes orthogonalen Drehfräsers 21, 22 auch bei sich drehender Kurbelwelle möglich ist.

Mit der dargestellten Vorrichtung ist die gleichzeitige Bearbeitung von vier Hublagerstellen möglich.

Die Arbeitsweise eines Hochgeschwindigkeitswerkzeuges, wie es in der Vorrichtung 100 Verwendung finden kann, ist rein schematisch in Fig. 2 dargestellt. Um nämlich eine spanende Bearbeitung eines außerhalb des Drehzentrums 29 des Werkstücks 10 exzentrisch angeordneten Kurbelwellenhub­ lagers 30 durchzuführen, wird das scheibenförmige Werkzeug 15 um seine Mittelachse 31 mit konstanter hoher Drehzahl angetrieben, so daß die in der Zeichnung nicht dargestellten, auf dem Außenumfang angeordneten Einsatzkörper, nämlich die Wendeschneidplatten mit einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit Vc an der Bearbeitungs­ stelle 32 vorbeigeführt werden. Die Bearbeitungsstelle 32 wandert mit der Drehung des Werkstücks 10 um das Drehzentrum 29 und wird aus einer Horizontalebene 33 um einen Winkel beta ausgelenkt. Zur Nachführung des Werkzeugs 15 wird dieses in der Horizontalebene 33 in Richtung R nachgeführt, so daß die im Hinblick auf die Mittelachse 31 des Werkzeugs 15 um den Winkel alpha ausgelenkte Bearbeitungsstelle 32 immer erreicht wird. Das Werkzeug 15 wird dabei auf der in der Horizontalebene 33 liegenden Achse der Werkzeugnachführbewegung in Abhängigkeit vom Drehwinkel beta des Werkstücks 10 so nachgeführt, daß sich nach der spanenden Bearbeitung an der Bearbeitungsstelle 32 eine zylindrische Kontur ergibt. Aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeit Vc und der erfindungsgemäß vorgesehenen geringen Spanungsdicken resultieren geringe Kräfte auf das Werkstück 10, die zu einem vorteilhaften Ergebnis führen.

In Fig. 3 ist in einer rein schematischen teilweise geschnittenen Teildarstellung angedeutet, wie unterschied­ liche Einsatzkörper 34, 35 auf einem Werkzeug 15 angeordnet sein können, um an einer Bearbeitungsstelle 32 eines Werkstücks 10 eine zylindrische Kontur, nämlich speziell die Zapfenbearbeitung eines Kurbelwellenhublagers durchzuführen. Dabei erzeugt der Einsatzkörper 34 einen Unterstich, während der Einsatzkörper 35 den Außendurch­ messer des Zapfens erzeugt. Die Endkontur wird dabei durch zwei Werkzeuge erzeugt, die identisch bestückt sind und sich auf zwei angetriebenen Werkzeugträgern in der Vorrichtung befinden.

Die Komplettkontur (zwei Unterstiche und die Zapfenbe­ arbeitung) kann durch ein einziges Werkzeug in einem Schnittvorgang erzeugt werden, wobei hier dann zur eventuellen Verschleißkorrektur notwendigerweise ein Zurücksetzen, axiales Verfahren und erneutes Einstechen an entsprechender Stelle erfolgen muß (Fig. 4). Vorteilhafter­ weise wird daher ein aufgeteilter Werkzeugeinsatz vorgesehen, bei dem eine Korrektur durch einfaches Nachstellen leichter möglich ist.

Wenn die Erzeugung der Zapfenbreite mit zwei Werkzeugen realisiert wird, so sollte der Formfehler im Überschnitt, der möglicherweise durch Rundlauffehler des Werkzeuges oder durch einen kinematischen Fehler des Maschinensupports verursacht wird, möglichst gering gehalten werden. Hierzu wird erfindungsgemäße eine ganz spezielle Gestaltung des als Wendeschneidplatte gestalteten Einsatzkörpers 35 vorgeschlagen, die nachstehend näher erläutert wird.

Die in den Fig. 5 bis 10 dargestellte Ausführungsform eines Einsatzkörpers 35 als Wendeschneidplatte 36 weist der Körper 37 der Wendeschneidplatte 36 zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen 38, 39 sowie vier zueinander im rechten Winkel angeordnete Seitenflächen 40, 41, 42, 43 auf. Die Seitenflächen 40, 41, 42, 43 gehen an den Eckbereichen über die Verbindungskanten 44, 45, 46, 47 ineinander und an den Umfangskanten 48-55 in die Stirnflächen 38, 39 über.

Der Körper 37 der Wendeschneidplatte 36 hat dabei eine pyramidenstumpfförmige Grundform und die unteren Umfangskanten 48, 49, 50, 51 sind als Hauptschneidkanten 56, 57, 58, 59 ausgebildet. An den Verbindungs- oder Eckkanten 44, 45, 46, 47 ergeben sich dann bei einem Einsatz der Wendeschneidplatte 36 jeweils Nebenschneid­ kanten 60, 61, 62, 63, von denen jede Nebenschneidkante 60, 61, 62, 63 über eine Schneidkörperecke 64, 65, 66, 67 mit der entsprechenden Hauptschneidkante 56, 57, 58, 59 in Verbindung steht. Je nach Einsatzposition bildet dann jede Seitenfläche 40, 41, 42, 43 eine Spanfläche 40a, 41a, 42a, 43a.

Erfindungsgemäß sind an der Wendeschneidplatte 36 auf der unteren, einem Werkstück zuzuwendenden Stirnfläche 38 Abflachungen bzw. Einziehungen 68, 69, 70, 71 ausgebildet, die den gewünschten weichen Überschnitt erzeugen. Außerdem sind noch weitere Abflachungen 72-79 zur Stabilisierung der Schneidecken 64, 65, 66, 67 an den Seitenflächen 40, 41, 42, 43 ausgebildet, die als Stützflächen dienen.

Bezugszeichenliste

Vorrichtung 100
Werkstück 10
Enden 11, 12
Einspanfutter 13, 14
Hochgeschwindigkeitswerkzeug 15, 16
Antrieb 17, 18
Support 19
Support 20
Drehfräser 21, 22
Antrieb 23, 24
Schlitten 25, 26; 27, 28
Drehzentrum 29
Kurbelwellenhublager 30
Mittelachse 31
Bearbeitungsstelle 32
Horizontalebene 33
Einsatzkörper 34, 35
Wendeschneidplatte 36
Körper 37
Stirnflächen 38, 39
Freifläche 38a, 39a
Seitenfläche 40-43
Spanfläche 40a-43a
Verbindungskanten 44-47
Umfangskanten 48-55
Hauptschneidkante 56-59
Nebenschneidkanten 60-63
Schneidkörperecke 64-67
Abflachungen 68-71
Abflachungen 72-79

Claims (12)

1. Schneideinsatz mit einem polygonalen flächigen Körper und mindestens einer Hauptschneidkante, einer damit in Verbindung stehenden Spanfläche und einer Freifläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (37), der zwei Stirnflächen (38, 39) hat, die einander in Dickenrichtung gegenüberliegen, sowie Seitenflächen (40, 41, 42, 43), die miteinander in Verbindung stehen und die Stirnflächen (38, 39) umgeben, wobei wenigstens eine der Umfangskanten (48-55), die die Stirnflächen (38, 39) begrenzen, so geformt ist, daß sie eine Hauptschneidekante (56, 57, 58, 59) aufweist, wobei ferner eine Verbindungskante (44, 45, 46, 47) des Körpers (37), an der sich zwei benachbarte Seitenflächen schneiden und die ihrerseits die Umfangskante schneidet, an der die Hauptschneid­ kante (56, 57, 58, 59) ausgebildet ist, eine Nebenschneidkante (60, 61, 62, 63) aufweist, die unter der Hauptschneidkante über eine Schneidkörperecke (64, 65, 66, 67) in Verbindung steht, und wobei die Seitenfläche, die durch die Verbindungskante, an der die Nebenschneidkante ausgebildet ist und durch die Umfangskante, an der sich die Hauptschneidkante befindet, begrenzt wird, die Spanfläche (40a, 41a, 42a, 43a) bildet, daß mindestens deine Stirnfläche im Bereich einer jeweils zugeordneten Schneidkörperecke eine Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) aufweist, und daß sich zwischen der Spanfläche (40a, 41a, 42a, 43a) und der Freifläche (38a, 39a) ein Winkel von 90° einstellt, so daß sich ein positiver Schneidwinkel ergibt.

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) die Schneidkörperecke (64, 65, 66, 67) gegenüber der Hauptschneidkante (56, 57, 58, 59) zurückliegend angeordnet ist.

3. Schneideinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) die Schneidkörperecke (64, 65, 66, 67) um etwa 0,05 mm bis 1 mm gegenüber der Hauptschneidkante (56, 57, 58, 59) zurückliegend angeordnet ist.

4. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) als ebene oder gekrümmte oder mehrteilige Fläche ausgebildet ist.

5. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) zumindest teilweise entlang der Hauptschneidkante erstreckt.

6. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) maximal auf der halben Länge der Hauptschneidkante und bis zur Schneidkörperecke erstreckt.

7. Schneideinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abflachung oder Einziehung (68, 69, 70, 71) bevorzugterweise entlang eines Viertels der Hauptschneidkante erstreckt.

8. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Schneidkörperecke (64, 65, 66, 67) die Hauptschneidkante eine Abflachung oder Einziehung aufweist.

9. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenfläche (40, 41, 42, 43) im Bereich einer jeweils zugeordneten Schneidkörperecke mindestens eine Abflachung oder Einziehung (72-79) als Stützfläche aufweist.

10. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung oder Einziehung (68-79) an der Stirnfläche (38, 39) und/oder der Seitenfläche (40, 41, 42, 43) als ebene, gekrümmte oder mehrteilige Fläche ausgebildet ist.

11. Schneideinsatz, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkörperecke (64, 65, 66, 67) als Kugelkallotte, Kegel oder Pyramide oder als Kegel- oder Pyramidenstumpf ausgebildet ist.

12. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spanfläche (40a, 41a, 42a, 43a) ein oder mehrere Spanformelemente angeordnet sind.