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Schneidewerkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken Die
Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug, vorzugsweise Stechstahl, zur spanabhebenden
Bearbeitung von Werkstücken, mit Hiter und an diesem angebrachten Schneidelement.
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Es sind bereits zahlreiche verschiedene Gestaltungen von schneidenden
Werkzeugen bekanntgeworden, wobei eine wichtige Gruppe die der Drehstähle darstellt,
die je nach Erfordernis und Beanspruchung aus entsprechenden Stahl qualitäten hergestellt
sind und beispielsweise als Einsatzstähle, Vergütungsstähle, unlegierte Werkzeugstähle
oder Schnelldrehstähle im Handel sind. Diese Werkzeuge sind aus einem Stück hergestellt
und
an dem einen Ende je nach Verwendungszweck unter bestimmten Winkeln mit Schneidkanten
versehen. Wenn es auf besonders hohe Schnittleistungen und Materialersparnis ankommt,
ist es üblich, kleine entsprechend geschliffene Hartmetallplättchen am vorderen
Ende eines Halters, und zwar auf dessen waagerechter Oberseite aufzulöten. Hierbei
besteht die Gefahr, daß sich die HartmetaLlplättchen vom Halter lösen oder abbrechen.
Um dieser Gefahr zu begegnen, muß man die Hartmetallplättchen weitgehend einbetten
und dafür Sorge tragen, daß sie nicht mit ihrer Schneidkante aus dem Halter herausragen.
Bei Einstechstählen mit verhältnismäßig schmaler Schneidkante sind nur geringe Haftflächen
vorhanden, so daß die Gefahr des sich Lösens und Abbrechens besonders groß ist.
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Von Nachteil ist bei diesen Gestaltungen ferner, daß nur eine Schneidkante
zur Verfügung steht. Wenn diese verbraucht bzw.
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verschlissen ist, muß man sie nachschleifen, wau in Anbetracht der
einzuhaltenden Flächenwinkel mit erheblichem Arbeitsaufwand verbunden ist und auch
nicht oft wiederholt werden kann.
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Man hat daher bereits vorgeschlagen, auf der waagerechten Oberfläche
bzw. Oberseite eines Halters nach seinem vorderen Ende zu Hartmetallplatten lösbar
zu befestigen, und zwar mittels Schrauben und gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
eines Anpresstückes. Bei einer solchen Gestaltung ist es möglich, die Hartmetallplatte
von vornherein mit mehreren Schneidkanten zu -versehen und diese ~ nach Verschleiß
einer
Schneidkante unter Lösen der Schraube umzuwenden bzw.
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zu drehen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser Art besteht
darin, die Hartmetallplatte etwa in Gestalt eines Kreuzes auszubilden und in der
Mitte ein Loch für den Durchgang der Schraube vorzusehen. Da sich die Arme dieses
Kreuzes waagerecht erstrecken und am Halter nicht ganz sicher befestigt w#erden
können, ergibt sich ein gewisses Bewegungsspiel, besonders dann, wenn man die Arme
so schmal ausführt, daß man das Schneidwerkzeug als Stechwerkzeug benutzen kann.
Die Folge ist, daß hier besonders große Gefahr des Abbrechens oder Ausbrechens gegeben
ist.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug
zu schaffen, welches sehr einfach herzustellen und zu bedienen ist, welches ein
einfaches Anbringen und gegebenenfalls Auswechseln des Schneidelementes am Halter
erlaubt und schließlich eine große Sicherheit gegen Abbrechen oder sonstige Beschädigung
als selbst bei größten Beanspruchungen bietet.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Schneidelement als flache Platte ausgebildet und in vertikaler Arbeitsstellung durch
Klemmwirkung an dem Halter befestigt ist. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil,
daß das Schneidelement sehr sicher und schwingungsfrei gehalten ist und daß die
Schneidkräfte gut auf den Halter
übertragen bzw. abgeleitet werden
können.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt,
daß das Schneidelement als im wesentlichen quadratische Platte mit kreisbogenförmigen
Ausnehmungen auf der Ober- und Unterseite ausgebildet ist. Auf diese Weise wird
eine besonders einfache Halterungsvorrichtung ermöglicht, wobei gleichzeitig der
Vorteil gegeben ist, daß man alle vier Eckkanten der Platte als Schneidkanten ausbilden
und diese vier Schneidkanten somit nacheinander zum Einsatz bringen kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich
dadurch daß der Halter im Bereich seines einen Endes mindestens an einer vertikalen
Seitenfläche einen Vorsprung aufweist, welcher derart gestaltet ist, daß er in die
kreisbogenförmige Ausnehmung an der Unterseite der Schneideelementenplatte eingreift.
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Hiermit in Zusammenhang ist es konstruktiv von Vorteil, daß der Halter
im Bereich seines einen Endes auf der Oberseite einen Klemmbügel trägt, welcher
mindestens an einem seitlichen Schenkel so ausgebildet ist, daß er in die kreisbogenförmige
Ausnehmung an der Oberseite der Schneidelementenplatte eingreift.
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Die Sicherheit der Halterung wird dadurch verbessert, daß die in bezug
auf den Halter außen liegenden Kanten der kreisbogenförmigen Ausnehmungen der Schneidelemtentenplatte
abgeschrägt sind, und daß die in die Ausnehmungen eingreifenden Teile des Vorsprunges
und des Klemmbügelschenkels entsprechend übergreifend abgeschrägt sind.
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Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß symmetrisch
zur vertikalen Längsmittelebene des Halters an seinen beiden vertikalen Seitenflächen
je ein Vorsprung vorgesehen ist, und daß der Klemmbügel zwei entsprechende Schenkel
aufweist. Auf diese Weise kann man die Schneidelementenplatte wahlweise an der einen
oder anderen Seite des Halters anbringen.
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Zur Erleichterung der Bedienung wird ferner vorgeschlagen, daß Vorsprünge
und Klemmbügel mittels Schrauben an dem Halter befestigt sind.
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Die besten Schnittbedingungen sind erfüllt durch eine solche Gestaltung,
daß die Schneidelementenplatte in fester Klemmhalterung an dem Halter um einen Winkel
von 6°, gebildet zwischen der vorderen Plattenstirnseite und der Vertikalen durch
die obere Plattenschneidkante, geneigt ist.
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In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, daß die Ausnehmungen
so gestaltet und bemessen sind, daß zwischen
der Waagerechten durch
die Schneidkante und der von jeder Schneidkante ausgehenden Fläche der betreffenden
Ausnehmung ein Winkel von 40 gebildet ist.
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Die oben erläuterte Verwendbarkeit der vier Eckkanten als Schneidkanten
wird dadurch erleichtert, daß die Schneidelementenplatte derart symmetrisch ausgebildet
ist, daß alle vier Eckkanten als Schneidkanten verwendbar sind.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Schneidelementen platte aus
an sich bekanntem Schneid- oder Hartmetall besteht, Schließlich ergibt sich noch
eine konstruktive Verbesserung dadurch, daß der Klemmbügel im Bereich hinter der
Schneidkante der Platte eine späneableitende bzw. den Ablauf der Werkstückspäne
freigebende Ausnehmung aufweist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
dem Nachfolgenden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema
dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines als Stechstahl verwendbaren
Schneidwerkzeuges mit Halter und Schnidelement,
Fig. 2 eine Draufsicht
auf das Schneidwerkzeug gemäß Fig. #, Fig. 3 eine Stirnansicht auf das Schneidwerkzeug
gemäß Pfeil III in Fig. 1 Fig. 4 eine Seitenansicht auf das vordere Ende des Halters
gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 eine Draufsicht auf das Halterteil
gemäß Fig. 4, Fig0 6 einen Vertikalschnitt gemäß Schnittlinie VI - VI in Fig. 4,
Fig. 7 eine Seitenansicht auf ein Schneidelement, Fig. 8 einen Vertikalschnitt hierzu
gemäß Schnittlinie VIII - VIII in Fig. 7, Fig. 9 eine Vorderansicht auf einen Klemmbügel,
Fig. 10 eine Draufsicht auf den Klemmbügel gemäß Fig. 9 und Fig. 11 eine Ansicht
auf den Klemmbügel gemäß Pfeil XI in Fig. 9.
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Das vorzugsweise als Stechstahl verwendbare Schneidwerkzeug zur spanabhebenden
Bearbeitung von Werkstücken gemäß den Fig0 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus einem
Halter 1, einem Schneidelement 2, welches als flache Platte ausgebildet ist und
sich, wie insbesondere Fig. 1 und 3 zeigen, in vertikaler Arbeitsstellung befindet,
sowie aus einer nachfolgend im einzelnen beschriebenen Klemmvorrichtung.
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Wie insbesondere die Fig. 7 und 8 verdeutlichen, ist das Schneidelement
2, welches vorteilhafterweise aus an sich bekanntem Schneid- oder Hartmetall bestehen
kann, als im wesentlichen quadratische Platte ausgebildet. Die Platte ist zweckmäßigerweise
aus einem Stück hergestellt, sie kann aber auch aus zwei Hälften bestehen, und zwar
mit Trennfläche entsprechend einer waagerechten Mittelebene. Das Schneidelement
besitzt auf der Ober- und Unterseite kreisbogenförmige Ausnehmungen 2b, wobei die
Kanten 2c, 2d gemäß Fig. 8 zweckmäßigerweise aus weiter unten erläuterten Gründen
abgeschrägt sind. Die Schneidelementenplatte 2 ist zweckmäßig derart symmetrisch
ausgebildet, daß alle vier Eckkanten 2f als Schneidkanten verwendbar sind, Jede
Schneidkante wird von zwei Ebenen 2a, 2e begrenzt, wobei gemäß Fig. 1 und 7 die
Ebene 2a gegenüber der Verbindungsebene zwischen zwei benachbarten Schneidkanen
einen Winkel 7 von vorzugsweise 10 bildet0 Die Schneidelementenplatte 2 ist mittels
einer nachfolgend erläuterten Xl#e-halterung an den Halter 1 derart
angeordnet,
daß sie jeweils mit der in Eingriff kommenden Schneidkante etwas nach vorn gekippt
ist, das heißt es entsteht zwischen der vorderen Plattenstirnseite 2e (Fig.1) und
der Vertikalen 9 durch die obere Plattenschneidkante 2f ein Winkel 8 von vorzugsweise
60. Daraus folgt ferner, daß gemäß Fig. 1 zwischen der Waagerechten 10 durch die
Schneidkante 2f einerseits und der von der Schneidkante ausgehenden Fläche 2a (Fig.
7) zugehörig zu der betreffenden Ausnehmung 2b ein Winkel 6 von vorzugsweise 40
gebildet ist.
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Der Halter 1 weist gemäß Fig. 1 und 2 an seinem linken Ende eine Klemmvorrichtung
für die Schneidelementenplatte 2 auf.
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Diese besteht einmal aus einem Vorsprung 3, der gemäß Fig. 4 bis 6
in einer Ausnehmung lc des Halters untergebracht und wie in den Fig. 4 und 6 mit
Bezugszeichen ld angedeutet ist, durch eine Schraube festgehalten wird. Gemäß Fig.
1 besitzt dieser Vorsprung 3 einen kreisbogenförmigen Außenrand, mit welchem er
teilweise in die kreisbogenförmige Ausnehmung 2b an der Unterseite der Schneidelementenplatte
2 eingreift. Zu diesem Zweck ist die eingreifende Kreisbogenkante des Vorsprunges
3 entsprechend den oben erläuterten Abschrägungen 2c, 2d ebenfalls abgeschrägt so
daß ein Übergreifen der zueinander passenden abgeschrägten Kanten erfolgt und die
Schneidelementenplatte besonders sicher gehalten ist und gleichzeitig gegen die
vertikale Seitenfläche des Halters gepreßt wird. Gemäß Fig. 4 bis 6 ist oberhalb
der Ausnehmung lc in die vertikale Seitenfläche des Halters eine weitere Ausnehmung
Ib eingearbeitet,
die zur Aufnahme der Schneidelementenplatte 2
dient. Von oben her wird die Schneidelementenplatte durch ein weiteres Teil der
Klemmvorrichtung gehalten, und zwar durch einen Klemmbügel 4, welcher im einzelnen
in den Fig.
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9 bis 11 dargestellt ist. Der Klemmbügel weist eine mittige Bohrung
4a auf, durch die ein Schraubenbolzen 5 hindurchgeführt und in einer Gewindebohrung
la des Halters 1 gemäß Fig. 4 und 6 eingeschraubt werden kann. Der Klemmbügel 4~
weist ferner zwei Schenkel 4b und 4c auf, wobei der Schenkel 4c zur Anlage auf einer
entsprechenden Schrägflåche des Halters gemäß Fig. 6 bestimmt ist, während der Schenkel
4b so ausgebildet ist, daß er in die kreisbogenförmige Ausnehmung 2b an der Oberseite
der Schneidelementenplatte 2 eingreift.
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Auch in diesem Falle ist die untere Kante des Schenkels 4b gemäß Fig.
11 kreisbogenförmig und abgeschrägt gestaltet, so daß ein Übergreifen über dieábgeschrägte
kreisbogenförmige Knate der Ausnehmung 2b der Schneidelementenplatte 2 eintritt.
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Mit besonderem Vorteil weist der Klein'##ü#i 4, wie insbesondere Fig.
10 verdeutlicht, im Bereich hinter der Schneidkante 2f der Platte 2 eine späneableitende
bzw. den Ablauf der Werkstückspäne freigebende Ausnehmung 4d auf.
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Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Halter
1 und Klemmvorrichtung so gestaltet, daß die Schneidelemeggenplatte 2 nur auf der
einen vertikalen Längsseite
des Halters angebracht werden kann.
Vorteilhafterweise sind aber symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene des Halters
an seinen beiden vertikalen Seitenflächen je ein Vorsprung entsprechend dem Vorsprung
3 gemäß Fig. 1 vorgesehen und der Klemmbügel ist ebenfalls symmetrisch ausgebildet,
das heißt er weist zwei Schenkel entsprechend dem schenkel b auf, so daß wahlweise
die Schneidelementenplatte auf der einen oder anderen Seite des Halters angebracht
werden kann. Die beiden Vorsprünge können dann mit einer gemeinsamen Schraube, zu«
Beispiel einer Senkschraube oder dergleichen, festgehalten werden. Die Vorsprünge
werden einmalig festgezogen, brauchen also zum Umdrehen oder Auswechseln der Schneidelementenplatte
nicht gelöst zu werden. Zu diesem Zweck braucht jeweils nur der Klemmbügel mittels
Schraube 5 abgenommen zu werden.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte
Ausführuhgsbeispielt sondern soll iuch andere konstruktive Gestaltungen erfassen,
bei welchen die zu Anfang erläuterten Grundgedanken der Erfindung benutzt sind.