DE19829924A1 - Verfahren zur Herstellung einer der spanenden Bearbeitung metallischer Werkzeuge dienenden Schneidplatte - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstücke dienenden Schneidplatte mit folgenden Schritten vorgeschlagen: DOLLAR A - Aufbringen einer Kristalle aus Diamant und/oder kubischen Bornitrid oder dergleichen umfassenden Pulverschicht auf einer Metallplatte, vorzugsweise Hartmetallplatte, DOLLAR A - Aufsintern der Pulverschicht auf die Metallplatte, DOLLAR A - Schleifen zumindest einer Seitenfläche der beschichteten Metallplatte zur Erzeugung wenigstens einer Schneidkante, DOLLAR A wobei DOLLAR A - in einem ersten Verfahrensschritt ein Schneidplattenrohling ohne Schneidkante erzeugt wird, DOLLAR A - in einem späteren zweiten Verfahrensschritt der Schneidplattenrohling in den Bereich, in dem die Schneidplatte(n) liegen soll(en), in eine gewünschte an den Einsatzfall angepaßte Form gebracht wird, und daß DOLLAR A - in diesem Bereich der Schleifvorgang zur Erzeugung wenigstens einer Schneidkante durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel­ lung einer der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstücke dienenden Schneidplatte gemäß Oberbe­ griff des Anspruchs 1, außerdem einen Schneidplat­ tenrohling gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie eine Schneidplatte gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9.

Schneidplatten zur spanenden Bearbeitung metalli­ scher Werkstücke sowie Verfahren zu deren Herstel­ lung sind bekannt. Im folgenden wird hier ausgegan­ gen von Schneidplatten, die einen metallischen Grundträger, beispielsweise eine Metallplatte, und eine mit diesem verbundene kristalline verschleiß­ feste Schicht aufweisen. Die verschleißfeste Schicht umfaßt Kristalle aus Diamant (polykristal­ linem Diamant/PKD) und/oder aus kubischem Bornitrid (CBN). Diese Schicht wird auf die vorzugsweise aus Hartmetall bestehende Grundschicht aufgebracht und dann in einem Sinterverfahren praktisch unlösbar mit dem metallischen Träger verbunden. Es ist bei­ spielsweise bekannt, Pulverschichten der hier ange­ sprochenen Art bei 1500°C und bei 50 bis 60 kbar mit dem Hartmetallsubstrat zu verbinden.

Eine Seitenfläche der mit der verschleißfesten Schicht versehenen Metallplatte wird anschließend geschliffen, um eine Schneidkante herzustellen. Bei Schneidplatten mit mehreren Schneidkanten werden eine entsprechende Anzahl von Seitenflächen einem Schleifverfahren unterworfen.

Bei dem hier beschriebenen bekannten Verfahren wird die beschichtete Metallplatte entweder unmittelbar in der Form erzeugt, die die spätere Schneidplatte haben soll. Es ist aber auch bekannt, größere Me­ tallplatten, die auch als Ronden bezeichnet werden, in dem hier beschriebenen Verfahren zu erzeugen und Schneidplatten ab- beziehungsweise auszuschneiden und dann die dabei entstehenden Seitenflächen in den Bereichen einem Schleifvorgang zu unterwerfen, in denen die spätere Schneidkante gewünscht wird.

Dieses Verfahren ist relativ teuer und bezüglich der Lagerhaltung aufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das diese Nachteile nicht aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorge­ schlagen, daß die in Anspruch 1 genannten Schritte umfaßt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß in einem ersten Verfahrensschritt ein Schneid­ plattenrohling erzeugt wird, der noch nicht seine endgültige Form aufweist. Er ist insbesondere in dem Bereich, in dem bei der fertigen Schneidplatte eine oder mehrere Schneidkanten liegen sollen, noch nicht spezifisch ausgebildet. Um einen derartigen Schneidplattenrohling als Schneidplatte einsetzen zu können, ist es erforderlich, zunächst den hier angesprochenen speziellen Bereich in einem späteren zweiten Verfahrensabschnitt in die gewünschte Form zu bringen, die an einen speziellen Einsatzfall an­ gepaßt ist. Beispielsweise wird ein zunächst rechteckiger Endbereich des Schneidplattenrohlings dreieckförmig ausgebildet beziehungsweise mit einer Spitze versehen, um ein Gewindedrehwerkzeug reali­ sieren zu können. Die Formgebung des für die spa­ nende Bearbeitung vorgesehenen Bereichs des Schneidplattenrohlings kann auf beliebige geeignete Weise erfolgen. Erst dann wird der auf diese Weise bearbeitete Schneidplattenrohling in dem Bereich der späteren Schneidkanten geschliffen.

Der Schneidplattenrohling ist also unmittelbar nach seiner Herstellung noch nicht geeignet, für die spanende Bearbeitung metallischer Werkstücke einge­ setzt zu werden. Dies stellt sich zunächst grund­ sätzlich als Nachteil dar, weil nun in einem zwei­ ten weiteren Verfahrensschritt erst die fertige Schneidplatte erzeugt werden kann, wobei der Be­ reich, in dem die Schneidkante(n) liegen soll(en), noch einer speziellen Bearbeitung bedarf und in eine gewünschte Form gebracht werden muß, bevor durch Bearbeitung der Seitenflächen die Schneidkan­ ten hergestellt werden können. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Schneidplattenrohlinge der hier angesprochenen Art in großer Zahl hergestellt wer­ den und ohne weitere Spezifizierung einem Zwischen­ lager zugeführt werden können. Aus dem Vorrat der unspezifischen Schneidplattenrohlinge können zur Erzeugung einer speziellen Schneidplatte beliebige Rohlinge herausgegriffen werden, die dann in der Endbearbeitung in die gewünschte Form gebracht und mittels eines Schleifverfahrens mit wenigstens ei­ ner Schneidkante versehen werden.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, daß der Schneidplat­ tenrohling in dem Bereich, in dem die mindestens eine Schneidkante liegen soll, durch ein Schleif­ verfahren in seine gewünschte Form gebracht wird. Bei geeigneter Ausführung des Schleifverfahrens kann die Bearbeitung dieses Bereichs so durchge­ führt werden, daß unmittelbar an die Formgebung der Schliff der dabei entstehenden Seitenflächen zur Erzeugung mindestens einer Schneidkante durchge­ führt werden kann. Es ist somit möglich, den zu­ sätzlichen zweiten Verfahrensabschnitt mit dem Schleifvorgang zur Erzeugung einer Schneidkante zu­ sammenzufassen und die erforderliche Bearbeitungsz­ eit zur Erzeugung der Schneidplatte zu minimieren.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Aufgabe der Erfindung ist es überdies, einen Schneidplattenrohling bereitzustellen, der der Her­ stellung einer Schneidplatte dient und der sich durch eine kostengünstige Herstellung auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schneidplatten­ rohling vorgeschlagen, der die in Anspruch 6 ge­ nannten Merkmale aufweist und der sich dadurch aus­ zeichnet, daß er zunächst eine unspezifische Form aufweist. Er ist also nicht auf eine spezielle Be­ arbeitungsweise abgestimmt beziehungsweise für spe­ zielle Werkzeuge ausgebildet. Die Lagerhaltung ei­ nes derartig unspezifischen Rohlings bedarf keiner besonderen Organisationsstruktur und ist daher ein­ fach und kostengünstig realisierbar.

Weitere Ausgestaltungen des Schneidplattenrohlings ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schneidplatte in Draufsicht;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Schneidplatte ge­ mäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 1 darge­ stellten Schneidplatte.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht eine Schneidplatte 1, die eine im wesentlichen rechteckige Grundform auf­ weist. Eine der Längsseiten, hier die obere Längs­ seite 3, ist mit Erhebungen 5 und Vertiefungen 7 versehen, die beide hier beispielhaft im wesentli­ chen dreieckförmig ausgebildet sind und dazu die­ nen, eine Verzahnung bereitzustellen, die eine si­ chere Verankerung der Schneidplatte 1 in einem Werkzeug ermöglicht. Durch die hier vorgesehene gleichartige Ausbildung der Erhebungen 5 und Ver­ tiefungen 7 über den Verlauf der Längsseite 3 ist es möglich, die Schneidplatte 1 in unterschiedli­ chen Positionen in einem Werkzeug festzuspannen und somit eine Nacharbeitung der Schneidplatte zu ge­ währleisten. Wenn also die Schneidplatte stumpf wird, kann diese so nachgearbeitet werden, daß sie neu in das Werkzeug eingespannt wird und somit wei­ ter einsetzbar ist.

Die Schneidplatte 1 ist aus einem Schneidplatten­ rohling 9 hergestellt, der im wesentlichen die Außenkontur der Schneidplatte 1 aufweist, der aber in dem Bereich 11, in dem die Schneidkanten 13 und 15 der Schneidplatte 1 liegen, zunächst im wesent­ lichen rechteckförmig ausgebildet ist. Dies ist in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie verdeutlicht.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Schneidplatte 1 sind in dem Bereich 11 die Schneid­ kanten 13 und 15 symmetrisch zu einer gedachten Mittellinie 17 angeordnet und schließen beispiel­ haft mit dieser je einen Winkel von ca. 30° ein. Durch eine punktierte Linie 19 ist angedeutet, daß auch eine durchgehende, über die gesamte Höhe h der Schneidplatte 1 verlaufende Schneidkante 13' vorge­ sehen werden kann, die hier rein beispielhaft mit der Mittellinie 17 einen Winkel von ca. 40° ein­ schließt. Selbstverständlich ist es denkbar, daß diese Schneidkante 13' auch spiegelbildlich zur Mittellinie 17 verläuft.

Aus den hier wiedergegebenen Erläuterungen wird ohne weiteres deutlich, daß ein im wesentlichen rechteckförmiger Bereich 11 eines Schneidplatten­ rohlings 9 so bearbeitet werden kann, daß auf spe­ zielle spanende Bearbeitungsweisen abgestimmte Schneidkanten realisiert werden.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Schneidplatte 1, also eine Ansicht des Bereichs 11.

Diese Darstellung zeigt deutlich, daß die Schneid­ platte 1 einen metallischen Grundträger, hier einer Metallplatte 21, vorzugsweise Hartmetallplatte, aufweist, auf den eine Hartmaterialauflage, nämlich eine Pulverschicht 23 praktisch unlösbar aufgesin­ tert ist, die Kristalle aus Diamant und/oder aus kubischem Bornitrid oder dergleichen umfaßt. Diese Schicht ist besonders hart, verschleißfest und wi­ derstandsfähig und ist zur Verdeutlichung punktiert wiedergegeben.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Schneidplatte 1 ist auf der der Pulverschicht 23 gegenüberliegenden Unterseite 25 eine Abschrägung 27 vorgesehen, die der definierten Anlage der Schneidplatte 1 an einem Werkzeug dient.

Die in Fig. 2 unten liegende Seitenfläche 29 ist gegenüber einer gedachten Mittelebene E geneigt. Sie fällt hier von der Oberfläche 31 der Pulver­ schicht 23 zur Mittelebene E unter einem spitzen Winkel von beispielsweise 6° ab. Die obere Seiten­ fläche 33, die der Längsseite 3 (Fig. 1) ent­ spricht, verläuft parallel zur Mittelebene E.

Aus der Draufsicht sind die im Bereich 11 liegenden vorderen Seitenflächen 35 und 37 ersichtlich, die zur Erzeugung der Schneidkanten 13 und 15 einem Schleifvorgang unterworfen werden. Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt, daß sich die vorderen Seiten­ flächen 35 und 37 im Bereich der Mittelebene E schneiden, also symmetrisch ausgebildet sind.

Die Seitenansicht gemäß Fig. 3 zeigt die in Fig. 1 obenliegende Längsseite 3 der Seitenplatte 1. In den Fig. 1 und 2 angesprochene Elemente der Schneidplatte 1 sind hier mit gleichen Bezugszif­ fern versehen, so daß auf die Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen wird.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 läßt deutlich erken­ nen, daß die Längsseite 3 mit Erhöhungen 5 und Ver­ tiefungen 7 versehen sind, die sich über die ge­ samte Dicke d der Schneidplatte 1 erstrecken und im wesentlichen parallel zur Rückseite 39 der Schneid­ platte 1 verlaufen.

Deutlich wird auch hier, daß die Schneidplatte 1 einen Grundträger 21 und eine - hier ebenfalls punk­ tiert dargestellte - Pulverschicht 23 umfaßt.

Gestrichelt ist auch hier angedeutet, daß im Be­ reich 11 der Schneidplatte 1 Teile eines Schneid­ plattenrohlings 9 entfernt wurden, um hier in die­ sem Bereich Schneidkanten auszubilden.

Im folgenden wird auf das Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte 1, die der spanenden Bearbei­ tung metallischer Werkstücke dient, eingegangen.

In einem ersten Verfahrens schritt wird auf einen Grundträger 21, nämlich auf eine Metallplatte, vor­ zugsweise Hartmetallplatte, eine Pulverschicht auf­ getragen, die Kristalle aus Diamant und/oder kubi­ schem Bornitrid oder dergleichen umfaßt. Die Pul­ verschicht wird in einem Sinterverfahren beispiels­ weise bei Temperaturen von 1500°C und bei einem Druck von 50 bis 60 kbar auf den Grundträger 21 aufgesintert, wobei eine unlösbare Verbindung ent­ steht.

Die beschichtete Metallplatte kann von vornherein die Form des in den Fig. 1 und 3 angesprochenen Schneidplattenrohlings 9 aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, aus einer größeren beschichteten Me­ tallplatte Schneidplattenrohlinge 9 der hier ange­ sprochenen Art abzutrennen oder auszuschneiden. Der Schneidvorgang kann durch ein Erosionsverfahren, vorzugsweise durch ein Drahterosionsverfahren re­ alisiert werden. Dabei können bereits die Erhebun­ gen 5 und Vertiefungen 7 im Bereich der Längsseite 3 vorgesehen werden.

Der Bereich 11 des Schneidplattenrohlings ist un­ spezifisch ausgestaltet, das heißt auf den späteren Einsatz der Schneidplatte 1 nicht speziell abge­ stimmt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbei­ spiel eines Schneidplattenrohlings 9 ist vorgese­ hen, daß dieser im Bereich 11 im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist.

Ein Schneidplattenrohling 9 dieser Art ist ohne be­ sonderen Aufwand lagerbar, da dieser nicht speziel­ len Werkzeugen zugeordnet ist.

Bei Bedarf kann der Bereich 11 des Schneidplatten­ rohlings 9 in eine bestimmte Form gebracht werden, so daß die Schneidplatte als Stechmeißel, Dreh­ meißel für den Rechts- oder Linkslauf, Gewinde­ schneidplatte (siehe Fig. 1) oder auch für einen Bohrer und/oder für eine Reibahle verwendbar ist.

Der Bereich 11 des Schneidplattenrohlings 9 kann in einem Schneid- und/oder Schleifverfahren in die ge­ wünschte Form gebracht werden. Auf diese Weise kön­ nen Seitenflächen gebildet werden, von denen dann mindestens eine zur Erzeugung wenigstens einer Schneidkante einem Schleifverfahren unterwerfbar ist.

Nach allem wird deutlich, daß wegen der einfachen Grundformen des Schneidplattenrohlings 9 dessen Herstellung sehr einfach durchführbar ist. Dies gilt natürlich besonders dann, wenn auf eine spe­ zielle Ausgestaltung einer Längskante, hier der Längskante 3, verzichtet wird. Die Herstellung des Rohlings ist daher besonders schnell und kostengün­ stig möglich. Die Lagerhaltung eines derartigen "neutralen" Rohlings ist, wie gesagt, ebenfalls ko­ stengünstig realisierbar. Es zeigt sich schließ­ lich, daß die Bearbeitung des Schneidplatten­ rohlings 9 im Bereich 11 besonders einfach ist. Der zusätzliche zur Erzeugung einer Schneidplatte 1 er­ forderliche Verfahrensschritt ist also ebenfalls rasch und kostengünstig realisierbar. Die Formge­ bung des Schneidplattenrohlings im Bereich 11 kann durch ein Schneid- und/oder Schleifverfahren erfol­ gen. Bei letzterem Verfahren ist es besonders vor­ teilhaft, daß mit der Herstellung der gewünschten Form auch bereits die gewünschte Schneidkante er­ zeugt werden kann, so daß sich der zusätzliche Auf­ wand zur Erzeugung der fertigen Schneidplatte 1 aus dem Schneidplattenrohling 9 auf ein Minimum redu­ zieren läßt.

Aus dem oben Gesagten wird deutlich, daß die Schneidplatte 1 allgemein verwendbar ist, da im Be­ reich 11 eines Schneidplattenrohlings 9 praktisch jede beliebige Schneidkanten-Geometrie realisiert werden kann. Dabei kann der Rohling 9 so generell ausgebildet sein, daß er in beliebigen Werkzeugen und für verschiedene spanende Bearbeitungsweisen Verwendung finden kann. Um die allgemeine Realisie­ rung zu ermöglichen, können die in Fig. 1 darge­ stellten Erhebungen 5 und Vertiefungen 7 auch an anderen Flächen der Schneidplatte 1 vorgesehen wer­ den. Es kann schließlich auch ganz auf derartige Ausgestaltungen verzichtet werden, um die allge­ meine Verwendung des Schneidplattenrohlings 9 zu gewährleisten.

Schließlich sei noch vermerkt, daß die Schneid­ platte 1 unmittelbar in ein Werkzeug eingespannt werden kann. Es ist auch möglich, diese auf einen Grundhalter aufzulöten und dann diesen in einem Werkzeug festzuspannen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstücke dienen Schneid­ platte, mit folgenden Schritten:

• - Aufbringen einer Kristalle aus Diamant und/oder kubischem Bornitrid oder dergleichen umfassenden Pulverschicht auf einer Metall­ platte, vorzugsweise Hartmetallplatte,
• - Aufsintern der Pulverschicht auf die Metall­ platte,
• - Schleifen zumindest einer Seitenfläche der beschichteten Metallplatte zur Erzeugung we­ nigstens einer Schneidkante,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - in einem ersten Verfahrensschritt ein Schneidplattenrohling ohne Schneidkante er­ zeugt wird,
• - in einem späteren zweiten Verfahrensabschnitt der Schneidplattenrohling in den Bereich, in dem die Schneidplatte(n) liegen soll(en), in eine gewünschte an den Einsatzfall angepaßte Form gebracht wird, und daß
• - in diesem Bereich der Schleifvorgang zur Er­ zeugung wenigstens einer Schneidkante durch­ geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schneidplattenrohling aus der be­ schichteten Metallplatte ausgeschnitten oder von dieser abgeschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schneidvorgang im Wege eines Erosions­ vorzugsweise Drahterosionsverfahrens durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bereich, in dem die Schneidkante(n) liegen soll(en) durch ein Schneid- und/oder Schleifverfahren in seine gewünschte Form gebracht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte mit einer durchgehenden Pulverschicht versehen wird.

6. Schneidplattenrohling zur Herstellung einer der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstücke die­ nenden Schneidplatte, gekennzeichnet durch eine in dem Bereich, in dem die Schneidkante(n) liegen soll(en) eine bezüglich einer spanenden Bearbeitung unspezifische Form aufweist.

7. Schneidplattenrohling nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einem Schneid- und/oder Schleifverfahren unterwerfbar ist, um die Seiten­ flächen auszubilden, von denen wenigstens eine zur Erzeugung mindestens einer Schneidkante geschliffen werden kann.

8. Schneidplattenrohling nach Anspruch 7, gekenn­ zeichnet durch mindestens eine mit Erhebungen (5) und Vertiefungen (7) versehenen Oberfläche (Längs­ seite (3)).

9. Schneidplatte für die spanende Bearbeitung me­ tallischer Werkstücke, hergestellt nach einem Ver­ fahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante(n) so ausge­ bildet ist/sind, daß diese als Stechmeißel, Dreh­ meißel, Gewindeschneidplatte, als Schneidplatte für einen Bohrer und/oder für eine Reibahle verwendbar ist.