DE19600172C2 - Wendeschneidplatte mit Wärmedämmschicht für die Metallbearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte für die Me­ tallbearbeitung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, die insbesondere zum Drehen, Fräsen, Bohren, Spindeln oder Ste­ chen geeignet ist.

Derartige Wendeschneidplatten bestehen üblicherweise aus Hartmetall (HM) Schnellarbeitsstahl (HSS), aus kubischem Bohrnitrit (CBN), aus polykristallinen Diamanten PKD sowie aus Keramik und Cermet. Sie werden in verschiedenen Geome­ trien hergestellt, als Dreikantplatte, Vierkantplatte, rhom­ bische Platte, rautenförmige Platte, als mehr- oder vielecki­ ge Schneidplatte, als Rundplatte oder in ähnlicher Form, jeweils in negativer Ausführung oder in positiver Ausführung (mit Freiwinkel).

Die Wendeschneidplatten tragen eine Wärmedämmschicht aus Tit­ ancarbid (TIC), Titannitrit (TIN), Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder ähnlichem Werkstoff, der als chemikalische Beschichtung (CVD) oder als physikalische Beschichtung (PVD) aufgebracht wird. Diese Beschichtungen schützen die Schneidplatten gegen zu starke Erhitzung. Andererseits führen diese Beschichtungen (vor allem Aluminiumoxid-Beschichtungen) zu einem Wärmerück­ stau. Dadurch ergeben sich Probleme der Wärmeabfuhr bei der Metallbearbeitung. Ein geringer Teil der Hitze verbleibt im Werkstück. Ein Teil der Hitze wird mit den entstehenden Spä­ nen abgeführt. Während ein anderer Teil von der Schneidplatte aufgenommen wird und zu einer starken Erhitzung der Schneid­ platte führt. Dem wird durch ein Kühlmittel entgegengewirkt.

Die Wendeschneidplatten können entsprechend der Geometrie bis zu 8- bzw. 12-mal durch entsprechendes Drehen und Wenden zum Einsatz gebracht werden. Durch die Lage der Schneidplatten im Grundkörper (Schneidplattensitz) ist die entsprechende Geome­ trie gegeben.

Allen diesen bekannten Schneidplatten haften die vorstehend beschriebenen Probleme hinsichtlich der Wärmeabfuhr bei den entsprechenden Bearbeitungsvorgängen an.

Aus der DE-AS 10 68 974 ist ein in eine längliche Ausnehmung des Stahlhalters einsetzbarer Schneidkörper, vorzugsweise aus Hartmetall, bekannt, dessen Auflagefläche an der Freifläche des Schneidkörpers mündende, längsverlaufende Rillen auf­ weist, denen über den Werkzeughalter Kühlflüssigkeit zu­ fließt. Zur Verbesserung der Kühlung weist der Schneidkörper auch an seinen Seitenflächen längsverlaufende Rillen auf, die durch eine Ausnehmung mit den in der Auflagefläche vorgesehe­ nen Rillen verbunden sind. Dieser bekannte Schneidkörper weist jedoch keine Wärmedämmschicht auf, und zum anderen sind alle Rillen sowohl an den Seitenflächen als auch in der Auf­ lagefläche auf die Schneidflächen des Schneidkörpers gerich­ tet. Eine Lösung der Probleme hinsichtlich der Wärmeabfuhr bei den gattungsgemäßen Wendeschneidplatten kann mit einer derartigen Anordnung der Rillen, wie sie bei dem bekannten Schneidkörper vorgesehen ist, nicht erreicht werden.

Dies gilt entsprechend auch hinsichtlich einer weiteren be­ kannten Ausführungsform eines Schneidwerkzeuges zur Metall­ bearbeitung gemäß US S 439 327. Auch bei diesem Schneidwerk­ zeug ist eine Wärmedämmschicht nicht vorhanden, und die Ril­ len oder Nuten für eine Kühlmittelzufuhr sind gegen die Schneidkanten des Schneidwerkzeuges gerichtet und enden dicht unterhalb der Schneidkanten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wendeschneidplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß eine verbesserte Wärmeabfuhr beim Arbeitsvorgang und damit eine verlängerte Standzeit bzw. eine höhere Schnittgeschwin­ digkeit mit einfachen Mitteln erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wärmedämmschicht im Bereich neben der oder zwischen den Schneidkante(n) der Schneidplatte unterbrochen ist.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

Dadurch, daß die Wärmedämmschicht im Bereich neben der oder zwischen den Schneidkante(n) der Wendeschneidplatte unter­ brochen ist, wird die beim Bearbeitungsvorgang entstehende Hitze schneller abgebaut. Zweckmäßig weist die Schneidplatte hierfür im Abstand neben der oder zwischen den Schneidkan­ te(n) eine Längsnut auf. Ohne eine solche Längsnut strömt das Kühlmittel an der Außenseite der Wendeschneidplatte entlang und bewirkt eine erhöhte Wärmeabfuhr in dem Bereich, wo die Wärmedämmschicht zwischen den Schneidkanten nicht vorhanden ist. Bei der Ausführungsform mit Längsnut dringt das Kühl­ mittel beim Bearbeitungsvorgang in die Längsnut ein, wird verwirbelt und führt zu einer noch intensiveren Kühlung der Schneidplatte als bei den herkömmlichen Wendeschneidplatten mit geschlossener Wärmedämmschicht und völlig glatten Seiten­ flächen. Hierdurch wird ein wesentlich verbesserter Kühlef­ fekt erzielt und die beim Bearbeitungsvorgang entstehende Hitze durch das Kühlmittel schneller abgeführt.

Außerdem schafft eine umlaufende Längsnut einen zusätzlichen Freiraum neben der Schneidplatte im Trägerwerkzeug, so daß auch eine bessere Anlage der Schneidplatte im Halter bei Ver­ schmutzungen erreicht und das Kühlmittel zusätzlich im Halter um die Schneidplatte herumgeleitet wird.

Außer diesen geometrisch bedingten Vorteilen der umlaufenden Längsnut ergibt sich auch der weitere Vorteil, daß durch die Entfernung der Wärmedämmbeschichtung im Bereich der Längs­ nuten schon die Hitzeentwicklung verzögert wird und zum ande­ ren ein schnellerer Hitzabbau erfolgt. Die effektivere Küh­ lung ergibt eine höhere Standzeit der Folgeschneiden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Wendeschneidplatte, die als quaderförmige Negativ-Schneidplatte ausgebildet ist, mit einer zwischen den Schneidkanten verlaufenden ununter­ brochenen Längsnut,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Schneidplatte in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere, um 90° gedrehte Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 111 von Fig. 1 und

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch die Wendeschneid­ platte in Richtung der Schnittlinie IV-IV von Fig. 1, während in

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Wendeschneidplatte mit gegeneinander versetzten Längsnuten gezeigt ist.

Die Wendeschneidplatte 1 für die Metallbearbeitung besteht aus Hartmetall (HM), Schnellarbeitsstahl (HSS), Keramik oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Sie weist an ihrer Ober­ fläche eine Wärmedämmschicht auf, die im Bereich der Längs­ nuten 2 unterbrochen ist. Diese Wärmedämmschicht kann aus Titancarbid, Titannitrit, Aluminiumoxid oder einem ähnlichen geeigneten Werkstoff bestehen und wird als chemikalische oder physikalische Beschichtung auf den Schneidplattenkörper auf­ gebracht.

Die gezeigte Wendeschneidplatte 1 ist als Vierkantplatte qua­ derförmig ausgebildet mit insgesamt acht jeweils in Umfangs­ richtung aneinander anschließenden Schneidkanten 2 und weist im Abstand zwischen den Schneidkanten 2 eine umlaufende Längsnut 3 auf.

Die aneinander anschließenden Längsnuten 3 verlaufen somit parallel zu den Schneidkanten und in Umfangsrichtung der Schneidplatte in einer gemeinsamen Ebene, und zwar jeweils mittig zwischen den zueinander parallelen Schneidkanten 2.

Die Längsnuten 3 können aber auch am Umfang der Schneidplatte in gegeneinander versetzten Ebenen angeordnet sein, wie in der Seitenansicht von Fig. 5 gezeigt ist, wobei ein ebenfalls möglicher schräger oder diagonaler Verlauf der Längsnuten mit dem Bezugszeichen 3a gestrichelt angedeutet ist.

Claims (7)

1. Wendeschneidplatte für die Metallbearbeitung aus Hartme­ tall (HM), Schnellarbeitsstahl (HSS), Keramik oder der­ gleichen mit einer Wärmedämmschicht an ihrer Außenseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedämmschicht im Bereich neben der oder zwischen den Schneidkante(n) (2) der Schneidplatte unterbrochen ist.

2. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Abstand neben der oder zwischen den Schneidkante(n) (2) eine Längsnut (3) aufweist.

3. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut (3) par­ allel zu der oder den Schneidkanten (2) verläuft.

4. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit mehreren in Umfangsrichtung aneinander anschließenden Schneidkanten und zugehörigen Längsnuten, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (3) in Umfangsrichtung der Wendeschneidplatte (1) in einer ge­ meinsamen Ebene liegen.

5. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit mehreren in Umfangsrichtung aneinander anschließenden Schneidkanten und zugehörigen Längsnuten, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (3) am Umfang der Wendeschneidplatte (1) in gegeneinander ver­ setzten Ebenen angeordnet sind.

6. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit insgesamt acht, einander jeweils paarweise parallel ge­ genüberliegenden Schneidkanten, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längsnuten (3) jeweils mittig zwischen den Schneidkanten (2) verlaufen.

7. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit mehreren in Umfangsrichtung aneinander anschließenden Schneidkanten und zugehörigen Längsnuten, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (3a) am Umfang der Wendeschneidplatte (1) schräg oder diagonal zu den Schneidkanten (2) verlaufen.