DE202022105860U1

DE202022105860U1 - cutting insert

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Publication number: DE202022105860U1
Application number: DE202022105860.1U
Authority: DE
Original assignee: ZCC Cutting Tools Europe GmbH
Current assignee: ZCC Cutting Tools Europe GmbH
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2022-11-19
Anticipated expiration: 2032-10-19

Abstract

Schneideinsatz zur spanbildenden Bearbeitung eines Werkstückes, insbesondere zur Schruppbearbeitung, dessen mindestens einseitige Deckfläche die Spanfläche (10) und dessen umlaufenden Seitenflächen die Freiflächen (11) bilden, wobei die Spanfläche (10) in einer sich parallel zur Schneidkante (12) erstreckenden Spanformnut (15) mindestens ein erhabenes längsrippenförmiges Spanformelement (16) mit einem Rippenkamm (161) aufweist, das in Richtung der Schneidkante (12) in einer Draufsicht betrachtet keilförmig und mit einer abgerundeten Spitze versehen ausläuft, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des längsrippenförmigen Spanformelementes (16) Gleitrampen (17, 18) angeordnet sind, die im Längsquerschnitt betrachtet keilförmig auf der Spanfläche (10) auslaufen und die eine obere Dachfläche besitzen, die in einer Querschnittsansicht betrachtet linear (172, 182) ausgebildet ist und die in einer Höhe unterhalb des Rippenkamms (161) verläuft.

Cutting insert for chip-forming machining of a workpiece, in particular for rough machining, whose top surface at least on one side forms the rake face (10) and whose peripheral side surfaces form the flanks (11), the rake face (10) being in a chip-forming groove (15 ) has at least one raised chip-shaping element (16) in the form of longitudinal ribs with a rib crest (161) which, viewed in a plan view, tapers in the direction of the cutting edge (12) in a wedge shape and is provided with a rounded tip, characterized in that the chip-shaping element (16) in the form of longitudinal ribs has slide ramps on both sides (17, 18) which, viewed in longitudinal cross-section, end in a wedge shape on the rake face (10) and which have an upper roof surface which, viewed in cross-section, is linear (172, 182) and which is at a height below the rib crest (161 ) runs.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz zur spanbildenden Bearbeitung eines Werkstückes, insbesondere zur Schruppbearbeitung, dessen mindestens einseitige Deckfläche die Spanfläche und dessen umlaufenden Seitenflächen die Freiflächen bilden, wobei die Spanfläche in einer sich parallel zur Schneidkante erstreckenden Spanformnut mindestens ein erhabenes längsrippenförmiges Spanformelement mit einem Rippenkamm aufweist, das in Richtung der Schneidkante in einer Draufsicht betrachtet keilförmig und mit einer abgerundeten Spitze versehen ausläuft.The invention relates to a cutting insert for chip-forming machining of a workpiece, in particular for rough machining, whose top surface at least on one side forms the rake face and whose peripheral side surfaces form the flanks, the rake face having at least one raised longitudinal rib-shaped chip-forming element with a rib crest in a chip-forming groove extending parallel to the cutting edge. viewed in the direction of the cutting edge in a plan view, it ends in a wedge shape and is provided with a rounded tip.

In der DE 28 10 824 A1 wird bei einem einseitig verwendbaren Schneideinsatz vorgeschlagen, im Zentrum der Oberseite eine Erhebung anzuordnen, die als Vieleck ausgebildet ist und der Grundform des Schneideinsatzes entspricht. Insbesondere können die Ecken der als Vieleck ausgebildeten Erhebung auf die Mitte der Schneiden im Übrigen jedoch ringförmig ausgebildet sein. Darüber hinaus sind auch solche Schneidelemente bekannt, bei denen der zentrale Spanbrecher als Spanformstufe ausgebildet ist, wobei sich die Spanformerhebung bis in den Schneideckenbereich erstreckt. Der Nachteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass beim Schneiden ein erhöhter Druck entsteht, der zu einem frühzeitigen Schneideinsatzverschleiß führt. Ebenso ist die erreichbare Schneidqualität unbefriedigend. Es sind daher anstelle der weit hervorragenden Spanbrecherstufe im Eckenbereich Kugelsegmente oder ähnliches vor der Spanbrecherstufe angeordnet und zum Teil diese Formen bis hin zu Kegel- oder Pyramidenstümpfen variiert.In the DE 28 10 824 A1 it is proposed in the case of a cutting insert that can be used on one side to arrange an elevation in the center of the upper side, which is designed as a polygon and corresponds to the basic shape of the cutting insert. In particular, however, the corners of the polygonal elevation on the center of the blades can otherwise be annular. In addition, such cutting elements are also known in which the central chip breaker is designed as a chip-forming step, with the chip-forming elevation extending into the cutting corner area. The disadvantage of this embodiment is that increased pressure is generated during cutting, which leads to premature wear of the cutting insert. The achievable cutting quality is also unsatisfactory. Therefore, instead of the far protruding chip breaker step in the corner area, spherical segments or the like are arranged in front of the chip breaker step, and in some cases these shapes are varied up to truncated cones or pyramids.

Um auch bei stark differierenden Vorschüben bzw. Schnitttiefen sowie Schnittgeschwindigkeiten ein ausgeglichenes gutes Spanbildungsverhalten zu gewährleisten ist in der EP 0 278 083 A1 vorgeschlagen worden, in dem sich auf der Spanfläche rechtwinklig zur Schneidkante an die Fase anschließenden Bereich ein Spanwinkel von mehr als 30° vorzusehen, wobei der Spanwinkel mit zunehmendem Abstand von der Fase kleiner wird und in den zwischen den Schneideckenbereichen liegenden Spanflächenbereichen des Schneidkörpers in Spanablaufrichtung verlaufende und mit Seitenabstand nebeneinander angeordnete Spanrippen aus der Spanfläche herausragend vorzusehen, zwischen denen weitere Erhebungen mit Auflauframpen dienen. Im Eckenbereich befinden sich drei nebeneinander angeordnete Graterhebungen, deren beiden äußeren mit ihren Gratlängsachsen parallel zu den ihnen benachbarten Spanrippen verlaufen.The EP 0 278 083 A1 has been proposed to provide a rake angle of more than 30° in the area adjoining the chamfer on the rake face at right angles to the cutting edge, with the rake angle decreasing with increasing distance from the chamfer and running in the direction of the chip flow in the rake face areas of the cutting body between the cutting corner areas and to provide chip ribs arranged next to one another at a lateral distance and protruding from the chip face, between which further elevations with run-up ramps are used. In the corner area there are three ridge elevations arranged next to one another, the two outer ones with their ridge longitudinal axes running parallel to the chip ribs adjacent to them.

Die EP 0 143 758 zeigt langgestreckte Rippen, die im Querschnitt trapezförmig sind und parallel zur Schneidkante verlaufen. Diese Rippen werden durch Mulden unterbrochen.the EP 0 143 758 shows elongated ribs that are trapezoidal in cross-section and run parallel to the cutting edge. These ribs are interrupted by troughs.

In der DE 41 36 417 wird bei einem vieleckigen Schneideinsatz vorgeschlagen, dass der erhabene Spanbrecher zu einem Schneidenbereich hin in Form von mindestens einer Längsrippe, vorzugsweise zwei Längsrippen ausläuft, die symmetrisch zu einer Schneideckenwinkelhalbierenden angeordnet sind und deren Längsachsen einen gemeinsamen Schnittpunkt im Bereich des Spanbrechers ausweisen.In the DE 41 36 417 In the case of a polygonal cutting insert, it is proposed that the raised chip breaker ends in a cutting area in the form of at least one longitudinal rib, preferably two longitudinal ribs, which are arranged symmetrically to a cutting corner bisecting line and whose longitudinal axes have a common point of intersection in the area of the chip breaker.

In der EP 0 611 334 B1 wird bei einem vieleckigen Schneideinsatz der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Spanbrecher in Form mindestens einer keilförmigen im Spanablaufbereich angeordneten Längsrippe mit einer im Längsquerschnitt und im hierzu senkrechten Querschnitt kantenfreien konvexen Form ausläuft, wobei die Längsrippen - im zur Längsachse der Längsrippe senkrechten Querschnitt betrachtet - zur sie umgebenden Spanfläche oder Spanbrechernut hin unter einem größeren Radius als in ihrem oberen Bereich ausläuft und an ihrem der Schneidecke zugewandten Ende keilförmig ausgebildet ist und aus der Draufsicht betrachtet unter einem Keilwinkel ≤ 20° ausläuft.In the EP 0 611 334 B1 For example, in the case of a polygonal cutting insert of the type mentioned at the outset, it is proposed that the chip breaker terminate in the form of at least one wedge-shaped longitudinal rib arranged in the chip discharge area with a convex shape that is edge-free in the longitudinal cross section and in the cross section perpendicular thereto, the longitudinal ribs - viewed in the cross section perpendicular to the longitudinal axis of the longitudinal rib - towards the rake face or chip breaker groove surrounding it, runs out at a larger radius than in its upper area and is wedge-shaped at its end facing the cutting corner and, when viewed from above, runs out at a wedge angle of ≦20°.

Schließlich wird in der DE 44 22 312 A1 ein Schneideinsatz der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem das erhabene Spanformelement in Richtung seiner Längsachse im Bereich der der Schneidkante zugewandten Anstiegsfläche kontinuierlich zu schneidkantenferneren Bereichen eine zunehmende Breite aufweist, wobei die Anstiegsfläche aus im Wesentlichen ebenen Seitenflächen besteht, die sowohl zur Schneidkante hin als auch nach oben unter einen spitzen Winkel aufeinander zulaufen, wobei die obere Kante durchgängig abgerundet ist. Die der Schneidkante abgewandte Fläche ist eine an die Anstiegsfläche zumindest teilweise angrenzende Ebene, die als abfallende Flanke ausgebildet ist.Finally, in the DE 44 22 312 A1 a cutting insert of the type mentioned is proposed, in which the raised chip-shaping element has an increasing width in the direction of its longitudinal axis in the area of the rising surface facing the cutting edge, continuously to areas further away from the cutting edge, the rising surface consisting of essentially flat side surfaces which extend both towards the cutting edge and converge upwards at an acute angle, with the upper edge being rounded throughout. The surface facing away from the cutting edge is a plane that is at least partially adjacent to the rising surface and is designed as a falling flank.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schneideinsatz zu schaffen, der aufgrund seiner Anordnung und Gestaltung der erhabenen Spanformelemente bei der Zerspanung reduzierte Schnittkräfte auslöst und den abgetrennten Span mit einer verringerten Reibung ablaufen lässt.It is the object of the present invention to create a cutting insert which, due to its arrangement and design of the raised chip-forming elements, triggers reduced cutting forces during machining and allows the separated chip to run off with reduced friction.

Diese Aufgabe wird durch einen Schneideinsatz nach Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung besteht darin, dass beidseitig des längsrippenförmigen Spanformelementes Gleitrampen angeordnet sind, die im Längsquerschnitt betrachtet keilförmig auf der Spanfläche auslaufen und die eine obere Dachfläche besitzen, die in einer Querschnittsansicht linear ausgebildet ist und die in einer Höhe unterhalb des Rippenkamms verläuft.This object is achieved by a cutting insert according to claim 1. The invention consists in the fact that slide ramps are arranged on both sides of the chip-forming element in the form of longitudinal ribs, which, viewed in longitudinal cross section, run out in a wedge shape on the chip surface and which have an upper roof surface which, in a cross-sectional view is linear and which runs at a level below the crest of the ribs.

Während die Längsrippe, welche die beidseitig vorhandenen Gleitrampen überragt, eine Spanverformung liefert, dienen die Gleitrampen als Stützfläche für den Span mit einer deutlich geringeren Reibungsfläche. Eine solche geometrische Ausgestaltung ist insbesondere für Schruppbearbeitungen, d.h. Bearbeitungen mit hohem Vorschub und großen Schnitttiefen insbesondere für die Zerspanung von spröden Stählen sowie duktilen Materialien, geeignet. Anwendbare Vorschübe liegen bei Schnitttiefen zwischen 1,5 mm und 9 mm (je nach Werkzeuggröße).While the longitudinal rib, which protrudes beyond the sliding ramps on both sides, provides chip deformation, the sliding ramps serve as a support surface for the chip with a significantly lower friction surface. Such a geometric design is particularly suitable for roughing, i.e. machining with a high feed rate and large cutting depths, in particular for the machining of brittle steels and ductile materials. Applicable feeds range from 1.5mm to 9mm depth of cut (depending on tool size).

Es ist bekannt, dass der Spannbruch darauf beruht, dass der ablaufende Span in seinem Querschnitt bis zur Bruchdehnung deformiert wird. Der Spanbruch kann sowohl über den Spanquerschnitt als auch über die Anfangskrümmung beeinflusst werden, die dem Span durch das Spanformelement des Schneideinsatzes erteilt wird. Es ist weiterhin bekannt, dass sich der Spanbruch bei Erhöhung der Spandicke verbessert, jedoch wird die Spandicke im Wesentlichen durch den zu bearbeitenden Werkstoff und die sonstigen Bearbeitungsbedingungen vorgegeben. Der Schaffung eines möglichst kleinen Anfangskrümmungsradius zur Begünstigung des Spanbruches stehen im Allgemeinen die Nachteile der damit verbundenen Zerspankräfte und die damit verbundene zunehmende Belastung des Schneideinsatzes entgegen. Dazu kommen dynamische Kräfte, die bis zur unzulässigen Schwingungen im Zerspanungsprozess sowohl in der Frequenz als auch in der Amplitude führen können.It is known that chip fracture is based on the fact that the chip running off is deformed in its cross section up to the point of elongation at break. Chip breaking can be influenced both by the chip cross-section and by the initial curvature that is imparted to the chip by the chip-forming element of the cutting insert. It is also known that chip breaking improves when the chip thickness increases, but the chip thickness is essentially determined by the material to be machined and the other machining conditions. The creation of an initial radius of curvature that is as small as possible to promote chip breaking is generally opposed by the disadvantages of the associated cutting forces and the associated increasing load on the cutting insert. In addition, there are dynamic forces that can lead to impermissible vibrations in the machining process, both in terms of frequency and amplitude.

Umgekehrt kann der Anfangskrümmungsradius des Spans auch nicht beliebig groß gewählt werden, da dann der Span, um zu brechen, weiter aufgebogen werden muss. Durch die nach dem Stand der Technik bekannten Längsrippen werden in den Spanquerschnitt versteifende Sicken eingeformt, und zwar in der Nähe der Schneidkante, wo der Span sehr gut plastisch verformbar ist. Durch den Abstand der längsrippenförmigen Spanformelemente von der Schneidkante bzw. durch eine vorgesehene Fase wird gleichzeitig der Verschleißangriff an der Schneidkante minimal gehalten. Die erfindungsgemäße zusätzlich vorhandenen Gleitrampen, deren obere Dachfläche unterhalb des Rippenkamms der längsrippenförmigen Spanformelemente liegt, verringert die ansonsten entstehende höhere Reibung des Spans beim Spanablauf ohne die durch die Sickenbildung erzielte Spanführung zu beeinträchtigen. Ein seitliches Ausweichen des Spans wird wirkungsvoll verhindert.Conversely, the initial radius of curvature of the chip cannot be chosen to be arbitrarily large, since the chip then has to be bent further up in order to break. The longitudinal ribs known from the prior art form stiffening beads in the cross-section of the chip, namely in the vicinity of the cutting edge, where the chip can be plastically deformed very well. At the same time, wear attack on the cutting edge is kept to a minimum due to the spacing of the chip-forming elements in the form of longitudinal ribs from the cutting edge or due to a chamfer provided. The additional sliding ramps according to the invention, the upper roof surface of which lies below the rib crest of the longitudinally rib-shaped chip-forming elements, reduces the higher friction of the chip that would otherwise occur during the chip flow without impairing the chip guidance achieved by the beading. Lateral deflection of the chip is effectively prevented.

Das längsrippenförmige Spanformelement sowie die Gleitrampen führen zu einem Aufbiegen des Spans bis hin zum Bruch durch einen Spanbrecher, der nach einer Weiterentwicklung der Erfindung durch ein mittleres erhabenes Spanflächenplateau oder durch eine stark ansteigende Kontur des Rippenkamms zu schneidkantenfernen Bereichen herbeigeführt wird.The chip-forming element in the form of longitudinal ribs and the sliding ramps cause the chip to bend up to the point of breakage by a chip breaker, which, according to a further development of the invention, is brought about by a central raised chip surface plateau or by a sharply rising contour of the rib crest to areas farther away from the cutting edge.

Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further developments of the invention are described in the subclaims.

Vorzugsweise sind die Gleitrampen und die längsrippenförmigen Spanformelemente parallel zueinander angeordnet, wobei die Längsmittelachsen mit der Schneidkante einen Winkel von 80° ± 10° bilden. Die Gleitrampen sind vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Längsrippe bzw. dem Rippenkamm angeordnet, wobei der Abstand des Rippenkamms zu einer parallel verlaufenden Längsmittellinie der Dachfläche 0,4 mm bis 15 mm, vorzugsweise 0,5 mm beträgt.Preferably, the sliding ramps and the chip-shaping elements in the form of longitudinal ribs are arranged parallel to one another, with the longitudinal center axes forming an angle of 80°±10° with the cutting edge. The sliding ramps are preferably arranged mirror-symmetrically to the longitudinal rib or the rib crest, the distance between the rib crest and a parallel longitudinal center line of the roof surface being 0.4 mm to 15 mm, preferably 0.5 mm.

Die von der Spanfläche, konkret der Spanformnut gemessene Höhe des längsrippenförmigen Spanformelementes ist an der höchsten Erhebung der längsrippenförmigen Spanformelementes 0,3 mm, wobei der Abstand der Dachfläche zur Spanfläche bzw. der Spanformnut 1/3 bis 2/3 der Höhe des längsrippenförmigen Spanformelementes ist. Die Breite der Dachfläche beträgt vorzugsweise 0,4 mm bis 2,5 mm. Der Abstand des längsrippenförmigen Spanformelementes von der Schneidecke beträgt mindestens 2,5 mm. Je nach Schneideinsatzgröße und Schnittbedingungen können an einer Schneidkante zwei der genannten Tripel, bestehend aus längsrippenförmigen Spanformelement und beidseitigen Gleitrampen vorgesehen sein.The height of the longitudinally rib-shaped chip-forming element measured from the rake surface, specifically the chip-forming groove, is 0.3 mm at the highest elevation of the longitudinal-rib-shaped chip-forming element, with the distance from the top surface to the rake surface or the chip-forming groove being 1/3 to 2/3 of the height of the longitudinal-rib-shaped chip-forming element . The width of the roof area is preferably 0.4 mm to 2.5 mm. The distance between the chip-forming element in the form of longitudinal ribs and the cutting corner is at least 2.5 mm. Depending on the size of the cutting insert and the cutting conditions, two of the triples mentioned, consisting of a chip-forming element in the form of longitudinal ribs and sliding ramps on both sides, can be provided on one cutting edge.

Zur Stabilisierung der Schneidkante und auch zur Minimierung des Schneidkantenverschleißes ist auf der Spanfläche an die Schneidkante angrenzend eine Fase vorgesehen, woran sich eine Spanformmulde anschließt, innerhalb der das längsrippenförmige Spanformelement und die Gleitrampen angeordnet sind.To stabilize the cutting edge and also to minimize cutting edge wear, a chamfer is provided on the rake face adjacent to the cutting edge, which is followed by a chip-forming depression within which the chip-forming element in the form of longitudinal ribs and the sliding ramps are arranged.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verjüngen sich die Gleitrampen zu schneidkantenferneren Bereichen, d.h. dass die „Dachflächen“ schmaler werden.According to a further embodiment of the invention, the sliding ramps taper to areas further away from the cutting edge, i.e. the “roof surfaces” become narrower.

Vorzugsweise ist der Rippenkamm in seiner Längsrichtung betrachtet konvex und/oder konkav ausgebildet, wobei jeweils ausschließlich konvexe oder ausschließlich konkave Formgestaltungen ebenso im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen wie eine Kombination eines zunächst konkaven Verlaufes des Rippenkamms zu schneidkantenferneren Bereichen und einer Änderung der Krümmung zu einer konvexen Form, wobei die konvexe Form des Rippenkamms zugleich als Spanbrecher dienen kann. Das längsrippenförmige Spanformelement ist in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse so ausgebildet, dass der Krümmungsradius im Bereich des Rippenkamms zwischen 0,25 mm bis 1 mm liegt und die abfallenden Seitenflanken, die ggf. gekrümmt ausgebildet sind, einen Winkel von 50° bis 100° bilden.Preferably, the rib crest is convex and/or concave when viewed in its longitudinal direction, with exclusively convex or exclusively concave shapes being within the scope of the present invention, as well as a combination of an initially concave course of the rib crest to areas further away from the cutting edge and a change in curvature to a convex one Shape, whereby the convex shape of the rib crest also serves as a chip breaker can. In a cross section perpendicular to the longitudinal axis, the longitudinal rib-shaped chip-forming element is designed in such a way that the radius of curvature in the region of the rib crest is between 0.25 mm and 1 mm and the falling side flanks, which may be curved, form an angle of 50° to 100° .

Vorzugsweise dient das mittlere Spanflächenplateau, das über die Schneidkanten und die Spanformelemente hinausragt, sowohl als Spanbrecher als auch bei beidseitig nutzbaren Schneideinsätzen als Auflagefläche im eingespannten Zustand.The central chip surface plateau, which protrudes beyond the cutting edges and the chip-forming elements, preferably serves both as a chip breaker and, in the case of cutting inserts that can be used on both sides, as a support surface in the clamped state.

Im Bereich einer Schneidecke wird hingegen von der beidseitigen Anordnung der Gleitrampen neben einem Spanformelement in Längsrippenform abgewichen. Zur Schneidecke hin ist das Spanflächenplateau mit einer abfallenden Flanke versehen, aus der symmetrisch zu der Schneideckenwinkelhalbierenden zwei längsrippenförmige Spanformelemente herausragen, neben der jeweils nur auf der der Schneideckenwinkelhalbierenden abgewandten Seite eine Gleitrampe angeordnet ist. Diese Ausbildung berücksichtigt, dass in der Schneidecke selbst, d.h. im Bereich der Schneideckenhalbierenden, kein Span abläuft.In the area of a cutting corner, on the other hand, there is a deviation from the arrangement of the sliding ramps on both sides next to a chip-forming element in the form of longitudinal ribs. Towards the cutting corner, the rake face plateau is provided with a sloping flank, from which two longitudinal rib-shaped chip-forming elements protrude symmetrically to the cutting corner bisecting line, next to which a sliding ramp is arranged only on the side facing away from the cutting corner bisecting line. This design takes into account that no chips run off in the cutting corner itself, i.e. in the area bisecting the cutting corner.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Gleitrampen im Querschnitt, nämlich am Querschnitt senkrecht zur Längsachse im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet, wobei die beiden Kanten von der Dachfläche zur abfallenden Flanke abgerundet sind und einen Radius von 0,25 mm bis max. 1 mm aufweisen.According to a further embodiment of the invention, the sliding ramps are essentially trapezoidal in cross section, namely in the cross section perpendicular to the longitudinal axis, with the two edges being rounded from the roof surface to the falling flank and having a radius of 0.25 mm to a maximum of 1 mm.

Das längsrippenförmige Spanformelement läuft in einer Draufsicht betrachtet zur Schneidkante hin unter einem Keilwinkel zwischen 25° bis 40° aus.Viewed from above, the chip-forming element in the form of longitudinal ribs runs out towards the cutting edge at a wedge angle of between 25° and 40°.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Schneideinsatzes mit beidseitigen Spanflächenplateau,
2 eine Teilansicht eines Spanflächenabschnittes in einer Draufsicht auf die Spanfläche,
3 eine Querschnittsansicht mit einem konkaven Rippenkamm und einer konkaven Dachfläche einer Gleitrampe,
4 eine Querschnittsansicht eines Teilbereiches mit einer konvex ausgebildeten Dachfläche und einem konvexen Rippenkammverlauf,
5 eine Kombination aus einem konvexen und einem konkaven Verlauf der Dachfläche und des Rippenkamms,
6 eine Querschnittsansicht parallel zur Schneidkante und
7 eine Teilansicht der Spanfläche im Bereich einer Schneidecke.

Further configurations of the invention are shown in the figures. Show it:

1 a side view of a cutting insert with a chip surface plateau on both sides,
2 a partial view of a rake face section in a plan view of the rake face,
3 a cross-sectional view with a concave rib crest and a concave roof surface of a sliding ramp,
4 a cross-sectional view of a portion with a convex roof surface and a convex rib crest,
5 a combination of a convex and a concave course of the roof surface and the crest of the ribs,
6 a cross-sectional view parallel to the cutting edge and
7 a partial view of the rake face in the area of a cutting corner.

Die vorliegende Erfindung kann grundsätzlich bei drei- oder viereckigen Schneideinsätzen realisiert werden, beispielsweise bei einem Schneideinsatz vom Typ CNMG120412, der zum Schruppen von Stählen wie z.B. 42CrMo4 bei den Schnittbedingungen (a_p=4,0 mm und f=0,4 mm/U) bearbeitet wird. Im vorliegenden Fall besitzt der Schneideinsatz jeweils beidseitig eine Spanfläche 10, die zusammen mit umlaufenden Seitenflächen 11 Schneidkanten 12 bilden, wobei ein mittleres Spanflächenplateau 13a, 13b auf beiden Seiten einerseits als Spanbrecher und andererseits als Auflagefläche für den eingespannten Schneideinsatz dient.In principle, the present invention can be implemented with triangular or square cutting inserts, for example with a cutting insert of the type CNMG120412, which is used for roughing steels such as 42CrMo4 under the cutting conditions (a _p =4.0 mm and f=0.4 mm/rev ) is processed. In the present case, the cutting insert has a rake face 10 on both sides, which together with circumferential side faces 11 form cutting edges 12, with a central rake face plateau 13a, 13b on both sides serving as a chip breaker on the one hand and as a support surface for the clamped cutting insert on the other.

Wie aus 2 und 3 ersichtlich besitzt der Schneideinsatz eine Fase 14, der eine Spanformmulde 15 folgt, innerhalb der längsrippenförmige Spanformelemente 16 sowie Gleitrampen 17, 18 beidseitig angeordnet sind. Der Rippenkamm 161 und die jeweiligen Längsmittellinien 181, 182 laufen parallel und sind gegenüber einer Vertikalen zur Schneidkante um 20° gekippt.How out 2 and 3 As can be seen, the cutting insert has a chamfer 14, which is followed by a chip-forming trough 15, within which chip-forming elements 16 in the form of longitudinal ribs and sliding ramps 17, 18 are arranged on both sides. The rib crest 161 and the respective longitudinal center lines 181, 182 run parallel and are tilted by 20° with respect to a vertical to the cutting edge.

Die jeweils gewählte Querschnittsform in einer Ansicht parallel zur Schneidkante ist in 6 dargestellt, woraus hervorgeht, dass die Gleitrampen 17, 18 jeweils im Querschnitt linear ausgebildete Dachflächen 182, 172 haben, wohingegen das längsrippenartige Spanformelement 16 einen Rippenkamm 161 besitzt, der unter einem Radius R gekrümmt ist. Die beiden Flanken 162, 163 sind unter einem deutlich größeren Radius gewölbt oder eben ausgebildet, wobei die Flanken einen Winkel zwischen 50° und 100° einschließen. Die Gleitrampen sind an ihren Kanten 174, 175, welche die Dachfläche beidseitig begrenzen abgerundet, wobei der Eckenradius zwischen 0,25 mm und max. 1 mm liegt. Die beiden Kanten 174, 175 einer jeden Gleitrampe können auch zu schneidkantenferneren Bereichen konvergierend ausgebildet sein, d.h. zu einer sich verjüngenden Form der Dachfläche.The selected cross-sectional shape in a view parallel to the cutting edge is in 6 shown, from which it follows that the sliding ramps 17, 18 each have roof surfaces 182, 172 which are linear in cross-section, whereas the longitudinal rib-like chip-forming element 16 has a rib crest 161 which is curved at a radius R. The two flanks 162, 163 are curved or planar at a significantly larger radius, with the flanks enclosing an angle of between 50° and 100°. The sliding ramps are rounded at their edges 174, 175, which delimit the roof area on both sides, with the corner radius being between 0.25 mm and a maximum of 1 mm. The two edges 174, 175 of each sliding ramp can also be designed to converge towards areas further away from the cutting edge, ie towards a tapering shape of the roof surface.

3 bis 5 zeigen unterschiedliche Verläufe des Rippenkamms und der Dachflächen, wobei einheitlich der Rippenkamm 161 in der Querschnittsansicht „oberhalb“ der Gleitrampenfläche, die durch die Längsmittellinien 171, 181 bestimmt sind, liegt. An die Fase schließt sich jeweils die Spanformmulde an, wobei das Spanformelement 16 mit seinem Rippenkamm 161 zunächst einen wachsenden Abstand zur Dachfläche aufweist, der sich am schneidkantenfernen Ende der Gleitrampen bzw. des längsrippenförmigen Spanformelementes wieder verringert. 3 until 5 show different courses of the rib crest and the roof surfaces, with the rib crest 161 uniformly lying “above” the sliding ramp surface, which is determined by the longitudinal center lines 171, 181, in the cross-sectional view. The bevel is followed by the chip-forming trough, with the chip-forming element 16 with its rib crest 161 initially having an increasing distance from the roof surface, which decreases again at the end of the sliding ramps or the chip-forming element in the form of longitudinal ribs that is remote from the cutting edge.

Rippenkamm und Gleitflächen können entweder konvex (3), konkav (4) oder in einer Abfolge konvex und konkav (5) ausgebildet sein.Rib crest and slip surfaces can be either convex ( 3 ), concave ( 4 ) or in a sequence convex and concave ( 5 ) be trained.

Die letztgenannte Ausführungsform, die aus 5 ersichtlich ist, wird bei sog. einseitigen Schneideinsätzen gewählt, die nur eine Spanfläche und eine einzige Auflagefläche, welche eben ist, besitzen. Das „konvexe Querschnittsende“ der Gleitflächen sowie der längsrippenförmigen Spanformelemente dienen als Spanbrecher, wenn kein mittleres Spanflächenplateau 13a, 13b gewählt wird.The latter embodiment, which consists of 5 as can be seen, is selected for so-called one-sided cutting inserts, which have only one cutting surface and a single support surface, which is flat. The "convex cross-sectional end" of the sliding surfaces and the chip-forming elements in the form of longitudinal ribs serve as chip breakers if no middle chip-surface plateau 13a, 13b is selected.

7 zeigt eine Schneidecke 121 mit einer Schneideckenwinkelhalbierenden 122, zu der beidseitig ein längsrippenförmiges Spanformelement 16 und eine Gleitrampe 17 bzw. 18 abgeordnet sind. Das Spanflächenplateau 13a besitzt eine zur Ecke 121 gerichtete Zunge 131 sowie abfallende Flanken 132, aus denen die längsrippenförmigen Spanformelemente 16 bzw. die Gleitrampen 17, 18 herausragen. An der Kante von dem Spanflächenplateau 13a zu den Flanken 132 wird der ablaufende Span gebrochen. Diese Kante liegt wie das Spanflächenplateau 13a jeweils oberhalb der Spanformelemente und der Gleitrampen. Die Breite der Dachfläche, die der Länge der Linien 172, 182 entspricht, liegt zwischen 0,4 mm und 2,5 mm. Die am jeweiligen Fußpunkt eines längsrippenförmigen Spanelementes gemessene max. Breite erstreckt sich im Bereich 0,5 mm bis 1,5 mm. 7 shows a cutting corner 121 with a cutting corner bisecting line 122, to which a chip-forming element 16 in the form of longitudinal ribs and a sliding ramp 17 and 18 are assigned on both sides. The rake face plateau 13a has a tongue 131 directed towards the corner 121 and sloping flanks 132, from which the chip-forming elements 16 in the form of longitudinal ribs or the sliding ramps 17, 18 protrude. At the edge of the rake face plateau 13a to the flanks 132, the chip that runs off is broken. Like the chip surface plateau 13a, this edge lies above the chip-forming elements and the sliding ramps. The width of the roof area, which corresponds to the length of the lines 172, 182, is between 0.4 mm and 2.5 mm. The maximum width measured at the respective base point of a chip element in the form of longitudinal ribs ranges from 0.5 mm to 1.5 mm.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 2810824 A1 [0002]
EP 0278083 A1 [0003]
EP 0143758 [0004]
DE 4136417 [0005]
EP 0611334 B1 [0006]
DE 4422312 A1 [0007]

Claims

Cutting insert for chip-forming machining of a workpiece, in particular for rough machining, whose top surface at least on one side forms the rake face (10) and whose peripheral side surfaces form the flanks (11), the rake face (10) being in a chip-forming groove (15 ) has at least one raised chip-forming element (16) in the form of longitudinal ribs with a rib crest (161) which, viewed in a plan view, tapers in the direction of the cutting edge (12) in a wedge shape and is provided with a rounded tip, characterized in that on both sides of the chip-forming element (16) in the form of longitudinal ribs there are slide ramps (17, 18) which, viewed in longitudinal cross-section, end in a wedge shape on the rake face (10) and which have an upper roof surface which, viewed in cross-section, is linear (172, 182) and which is at a height below the rib crest (161 ) runs.

cutting insert after claim 1 , characterized in that the distance between the crest of the ribs (161) and a parallel longitudinal center line of the roof surface is 0.4 mm to 15 mm, preferably 0.5 mm.

cutting insert after claim 1 or 2 , characterized in that the height of the chip-forming element (16) in the form of longitudinal ribs, measured from the rake face (10), is at least 0.3 mm and the distance between the top surface and the rake face (10) is 1/3 to 2/3 of the said height and/ or that the width of the roof surface is 0.4 mm to 2.5 mm.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the distance between the chip-forming element (16) in the form of longitudinal ribs and a cutting corner (121) is at least 2.5 mm.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that a chamfer (14) adjoins the cutting edge on the rake face (10) and/or a chip-forming depression (15) is arranged, within which the chip-forming element (16) in the form of longitudinal ribs and the sliding ramps (17, 18) are arranged.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the slide ramps (17, 18) taper to areas further away from the cutting edge.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the rib crest (161) is convex and/or concave in its longitudinal direction and has a radius of curvature (R) of 0.25 mm to 1 mm and sloping side flanks (162, 163) in its cross section perpendicular thereto form an angle of 50° to 100°.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 7 , characterized by a central chip surface plateau, which protrudes beyond the cutting edges and the chip-forming elements and which serves as a chip breaker and can be used as a support surface for cutting inserts that can be used on both sides.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the rake face plateau (13a, 13b) towards the cutting corner, viewed in a top view of the rake face (10), has a sloping flank (132), from which two longitudinal rib-shaped chip-forming elements (16) protrude symmetrically to the bisector of the cutting corner angle, next to the respective a sliding ramp (17, 18) is arranged only on the side facing away from the bisector of the cutting corner angle.

Cutting insert according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the sliding ramps (17, 18) are trapezoidal in cross-section, namely a cross-section perpendicular to the longitudinal axis, and/or that the chip-forming elements (16) in the form of longitudinal ribs are viewed from above at a wedge angle (α) of between 25° and 40° ° expire.