DE2160190A1

DE2160190A1 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE2160190A1
Application number: DE19712160190
Authority: DE
Inventors: Warren Russell Utica; Brownlee John Hunter St. Clair Shores; Mich. Price (V.StA.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1970-12-07
Filing date: 1971-12-04
Publication date: 1972-06-22
Also published as: IT941349B; FR2117453A5; CA939888A; JPS5717645B1; US3707748A; GB1306759A; DE2160190C2

Description

Dr. rer. nah Horst Schüler PATENTANWALT

216019Q

Frankfurt/Main 1, den 3 _> Dez. 1971 Niddastraße 52 Dr. Sb/He

Telefon (0611) 23 72 20 Postscheck-Konto: 282420 Frankfurt/M. Bank-Konto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

191O-46-MP-46

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
Schenectady, N.Y/U.S.A

Schneidwerkzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, welches eine Vielzahl von verfügbaren Schneideinsätzen enthält, und sie betrifft insbesondere ein Schneidwerkzeug von der Art, der zum Räumen benutzt wird (broach typ) und sie betrifft welter verfügbare Schneideinsätze einzigartiger Konfiguration für die Verwendung in den Räumwerkzeugen.

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Räumwerkzeuge werden seit vielen Jahren zum Bearbeiten von Metall verwendet. Solche Werkzeuge waren oft von der Art, in denen ein Schneideinsatz aus Sinterkarbid oder anderem harten Metall in dem Raumkörper durch Hartlöten oder Schweißen dauerhaft befestigt ist. Es sind auch Räumer bekannt, die mechanisch gehaltene verfügbare Einsätze aufweisen. Ein Räumer ist jedoch üblicherweise ganz ungewöhnlich schweren Belastungen bei der Bearbeitung ausgesetzt. Dies, verbunden mit der relativ großen Zahl von Schneideinsätzen, die normalerweise bei dem Räumer vor- * handen ist, hat es erschwert, gleichzeitig eine dauerhafte Halterung für die Schneideinsätze, eine glatte Bewegung der Späne um den Körper des Räumers herum und ein relativ bequemes und leichtes Einstellen und Ersetzen der verfügbaren Schneideinsätze zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung hat als Hauptaufgabe ein Räumwerkzeug, bei dem ein Schneideinsatz während der Anwendung dauerhaft gehalten und maximal abgestützt ist, welches während des Räumens eine glatte Bewegung der Späne gestattet und bei dem der Einsatz relativ einfach»genau und schnell einzustellen oder zu ersetzen ist.

) Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen Schneideinsatz mit einer einzigartigen Gestalt zu schaffen, der besonders für die Verwendung in den Schneidwerkzeugen der Erfindung geeignet ist.

Diese und andere Aufgaben werden bei einem Schneidwerkzeug gelöst, das eine Vielzahl von verfügbaren Schneideinsätzen aufweist und einen Halterungskörper umfaßt, der mindestens eine diagonale Nut auf seiner äußeren Oberfläche aufweist, wobei die Nut zumindest einen Vorsprung an jeder einen Einsatz aufnehmenden Stelle hat. Der verfügbare Schneideinsatz ist in der Diagonal-Nut an der einen Einsatz aufnehmenden Stelle mittels eines Keiles lösbar gehalten. Ein Endstück des Einsatzes erstreckt

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sich über die äußere Oberfläche des Halters radial nach außen und legt eine Schneidkante frei. Das andere Endstück des Einsatzes weist eine Aussparung auf, die auf dem Vorsprung in der Hut aufsitzt und den Einsatz seitlich befestigt. Der Keil ist innerhalb der Nut benaclvbart dem Einsatz angeordnet und hält den Einsatz zusammen mit dem Vorsprung lösbar aber fest gegen Bewegung in dem Räumer.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines Räumwerkzeug s gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Aufriß teilweise im Schnitt eines Räumwerkzeuges gemäß den Linien 2 - 2 in der Fig. 1

Fig. 3 einen Querschnitt entlang den Linien 3-3 der Fig. 2, Fig. h einen Querschnitt längs der Linien h - ^li der Fig. 2,

Flg. 5 und β perspektivische Ansichten zweier verschiedener Einsätze, die in der vorliegenden Erfindung brauchbar sind und

Fig. 7 einen Aufriß der Buchse, die zum Lokalisieren der Einsätze in dem Räumwerkzeug der Fig. 1 - *l verwendet wird.

Wie den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, umfaßt das Räumwerkzeug 1 nach der Erfindung einen langgestreckten, im Querschnitt halbzylindrischen Haltekörper 2, der eine Vielzahl von Umfangsnuten 3 auf der äußeren Oberfläche des Räumkörpers aufweist, die quer zur Achse des Körpers und längs der Achse im Abstand voneinander verlaufen. Jede der Umfangsnuten enthält drei oder vier verfügbare und einstellbare Einsätze ¹J an im Abstand voneinander angeordneten Einsatzstellen. Diese Einsätze bestehen üblicherweise aus Sinterkarbid und zwar gewöhnlich aus gesintertem Wolframkarbid. Die Schneidrichtung des Räumers liegt, wie in Fig. 1 dargestellt, in Richtung des Pfeiles (in der Fig. oben rechts).

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Die Einsätze sind in dem Räumer durch eine Kombination von Keilen 5, die axial benachbart neben den Einsätzen liegen und Stiften oder Vorsprüngen 6 an jeder einen Einsatz aufnehmenden Stelle in ihrer Position gehalten. Jeder Keil 5 umfaßt eine mit Außengewinde versehene Differentialschraube 7, clie in einer Richtung in dem oberen Teil des Keiles eingeschraubt ist, um im Keil angebracht zu sein und die im unteren Bereich des Keiles in einer entgegengesetzten Richtung geschraubt ist, um innerhalb des Räumerkörpers angebracht zu sein. Auf diese Weise kann durch Dre-¹· hung der Differentialschraube, z. B. mittels eines Sechskant- ^! schlüsseis, der Keil radial in den oder aus dem Räumerkörper ge- ; schraubt werden und so den Einsatz ver- oder entriegeln. Wie am j klarsten aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Einsätze in dem Räum- ; werkzeug an axial gestaffelten Orten von einer Umfangsnut zur nächst benachbarten Hut befestigt, d. h. sie sind nicht von ·

einer Nut zur nächsten axial ausgerichtet. Jede zweite Nut enthält Einsätze, die entlang der Achse des Halters in ausgerichte-■ ter Position befestigt sind. Dies schafft eine Schneidwirkung ; um den gesamten Umfang des oberen Räunerkärpa?s herum. Der Räumerkörper, der in den Fig. 1 und 2 nur fragmentarisch gezeigt ist, kann jede Zahl zusätzlicher Ümfangsnuten aufweisen, die im Abstand und wie oben beschrieben wiederholt angeordnet sind. Der Räumerkörper 2 enthält auch Montageöffnungen 8 und einen Schlüsselweg 9 (siehe Flg. 3) um den Räumer an einen Räumerplattenhalter,; (nicht dargestellt) auf einer Räummaschine zu befestigen.

Wie am besten in Fig. 3 ersichtlich, sind die Stifte oder Vorsprünge 6 entlang der Basis der Nut 3 im Abstand voneinander angeordnet. Die Einsätze 4 sitzen auf den Vorsprüngen auf und dies dient zum seitlichen Feststellen des Einsatzes innerhalb der Nut» Wie den Fig. 2 und 7 entnommen werden kann, umfaßt der Vorsprung 6 eine mit Innengewinde versehene zylindrische Buchse 10 und eine Gewindeschraube 11 innerhalb der zylindrischen Buchse. Die Buchse sitzt innerhalb einer zylindrischen Öffnung 12 in der Grundplatte der Nut 3 und ist in radialer Richtung innerhalb des

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zylindrischen Schlitzes 12 verschiebbar. Die Buchse wird durch ; Reibschluß innerhalb des zylindrischen Schlitzes gehalten, wobei der untere Teil der Buchse 10 bei 13 abgeschrägt ist, so daß die Buchse leichter in den zylindrischen Schlitz eingesetzt werden kann. Um die Buchse aus der Öffnung herauszunehmen, z. B. um sie zu ersetzen, wird die Schraube 11 radial nach innen geschraubt. Dadurch gleitet die Buchse radial aus dem Schlitz in der Grundplatte der Nut, da die Schraube 11 gegen den Boden des Schlitzes drückt. Die Schraube selbst; wird normalerweise während des Räumens nicht beschädigt, da sie die Schneidbela-

stungen nicht aufnehmen muß. Auf diese Weise ist eine Möglichkeit geschaffen, die Position des Einsatzes in einer seitlichen Richtung in der Nut des Halters genau einzustellen und sie ist zum Zwecke des Ausbauens oder der Ersetzung leicht entfernbar. ■

Der Einsatz ist in den Schneidkörper in den Fig. 1 und 2 mit ,; einem geringen negativen Ansatzwinkel von etwa 3° mit einer Radialfläche, die senkrecht zum Schneidwerkzeug verläuft, ge- '■ zeigt. Die rückwärtige Oberfläche 14 (siehe Pig. 2} des Keiles ^; 5 hat zu der vorderen Oberfläche einen Winkel von 10° oder einen Gesamtwinkel von 13° zu einer radialen Fläche, die senkrecht zum Räumwerkzeug verläuft.

Der erfindungsgemäße Einsatz ist in den Fig. 5 und 6 im einzelnen dargestellt. In Fig. 5 umfaßt der Einsatz i\ zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallele und gleiche, im wesentlichen U-förmige Flächen 15 auf den gegenüberliegenden Seiten. Eine äußere Oberfläche 16 verbindet die beiden parallelen Seiten. Die Selten und die äußere Oberfläche stoßen mit gleichen Winkeln aneinander und bilden zwei konvexe Schneidkanten 17 auf den gegenüberliegenden Seiten des Einsatzes. Bei dem dargestellten Einsatz betragen die Winkel, in denen die äußere Oberfläche und die Seiten aufeinander stoßen, 90° obwohl auch andere Schneidkantenwinkel verwendet werden können. Die Beine 18 das U-förmigen

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Einsatzes bilden einen Schlitz oder eine Ausnehmung, in welchen sich die Buchse 6 erstrecken soll, wenn der Einsatz in dem Räumwerkzeug angeordnet ist und die Beine 18 sollen dementsprechend nur durch eine solche Distanz voneinander getrennt sein, die sehr wenig größer ist, als der äußere vorspringende Durchmesser der Buchse 6.

Eine andere Ausführungsform des Einsatzes ist in Pig. 6 gezeigt. Der dort dargestellte Einsatz 20 ist zwar auch noch im wesentlichen U-förmig, doch bilden die Beine 21 einen schwalbenschwanz- w förmigen Schlitz für einen nicht dargestellten komplementär ausgebildeten Vorsprung, um den Schwalbenschwanzsitζ zu vervollständigen. Darüber hinaus enthält der obere Bereich des Einsatzes zwei Schneidkanten 22, die dreieckförmig ausgebildet sind, gegenüber der abgerundeten Ausführung in Fig. 5· Die Konfiguration der Schneidkante hängt natürlich von der Art der Räum- oder anderen Schneidoperation ab, für die sie vorgesehen ist.

Wie am besten in Pig. 1 ersichtlich, hat das Räumwerkzeug einen relativ glatten Umriß, d. h. daß sich außer den Schneideinsätzen keine wesentlichen Unterbrechungen oder scharfen Ecken von der oberen Oberfläche des Räumwerkzeugkörpers aus erstrecken. Die ^ Späne können daher unbeeinträchtigt in dem Maße über die Oberfläche des Räumwerkzeuges streichen, in dem sie entstehen, was ein Paktor von'beträchtlicher Bedeutung beim Räumvorgang ist. Die vorliegende Erfindung schafft daher eine gute Verriegelung von verfügbaren Einsätzen in einem Räumwerkzeug, sowohl seitlich, radial als auch axial und gleichzeitig eine minimale Behinderung der Bewegung der Späne während des Räumvorganges.

Darüber hinaus schafft das erfindungsgemäße Räumwerkzeug eine maximale Abstützung für den Einsatz in Axialrichtung,d. h. der Richtung der Hauptbelastung beim Schneiden. Die Einsätze der erfindungsgemäßen Werkzeuge werden im wesentlichen vollständig durch den gesamten Räumkörper sowohl auf ihren vorderen als

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auch rückwärtigen Axialseiten abgestützt. Solch eine Abstützung ist besonders wesentlich beim Räumvorgang₉ bei dem die auf die Einsätze wirkenden Belastungen extrem groß sind.

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Claims

Patentansprüche ' j

1. Schneidwerkzeug mit einer Vielzahl verfügbarer Schneideinsätze gekennzeichnet durch einen Haltekörper (2) ' mit mindestens einer Diagonal-Nut (3)» wobei die Nut (3) mindestens einen Vorsprung (6) an einer den Einsatz aufnehmenden Stelle aufweist, mindestens einen verfügbaren Schneideinsatz (Ό, der lösbar an der den Einsatz aufnehmenden Stelle in der Diagonal-Nut (3) gehalten ist, wobei sich der Einsatz (*1) radial über den Umfang des Halters heraus erstreckt und eine Schneidkante entlang einem axial vorwärtsgerichteten Bereich des Einsatzes aufweist und wobei der verfügbare Einsatz eine Ausnehmung enthält, in die der Vorsprung ragt und den Einsatz seitlich feststellt, sowie sinen Keil innerhalb der Nut, der benachbart dem Einsatz angeordnet ist, um den Einsatz lösbar zu halten.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehne t, daß jeder Vorsprung (6) eine zylindrische Buchse (10) umfaßt, die in einer zylindrischen öffnung (12) in der Grundplatte der Nut (3) in dem Haltekörper (2) sitzt.

3. Räumwerkzeug mit einer Vielzahl von verfügbaren Schneideinsätzen, gekennzeichnet durch einen Haltekörper (2) mit einem axial vorderen und hinteren Bereich, eine Vielzahl von Diagonal-Huten (3) in dem Körper (2), die entlang der Achse im Abstand voneinader angeordnet sind, wobei die Nuten Vorsprünge (6) an im Abstand voneinander angeordneten Einsatz-Stellen aufweisen und eine Vielzahl von verfügbaren Schneideinsätzen (*1) lösbar in den Diagonal-Nuten

(3) an den im Abstand voneinander angeordneten Einsatz-Stellen gehalten sind, wobei sich die Einsätze (h) seitlich nach außerhalb über die äußere Oberfläche des Haltekörpers (2) erstrecken und eine Schneidkante entlang einem axial in Vorwärtsrichtung weisenden Teil des Einsatzes bilden und die Einsätze

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• - 9 - ι

ί eine Ausnehmung aufweisen, in die sich die Vorsprünge (6) I erstrecken und so die Einsätze seitlich feststellen, sowie j Keile (5) innerhalb der Nut (3), die benachbart den Einsätzen¹ (4) angeordnet sind, wobei die Keile (5) und Vorsprünge (6) zum lösbaren, aber festen Halten der Einsätze (4) gegen Bewegung in dem Räumer (1) dienen. ·

Schneidwerkzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung (6) eine mit Innengewinde versehene zylindrische Buchse (10) und eine mit Gewinde versehene Schraube (11) aufweist, wobei die Buchse einen Sitz innerhalb einer zylindrischen öffnung (12) in der Grundplatte einer der Nuten (3) in dem Haltekörper (2) hat und die mit Gewinde versehene Schraube (11) in der Buchse (10) sitzt. ■

Räumwerkzeug nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (2) langgestreckt ist und einen bogenförmigem Querschnitt aufweist. . ι

6. Räumwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn-.ze i ohne t, daß die einzige wesentliche Unterbrechung der Kontur des Werkzeuges (1) der leicht radiale Vorsprung des Schneideinsatzes (4) ist.

7. Räumwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennze lehne t, daß die Schneideinsätze (4) entlang der Achse des Halte^körpers (2) in benachbarten Nuten (3) versetzt angeordnet sind.

8. Räumwerkzeug mit einer Vielzahl von verfügbaren und einstell- ^l baren Schneideinsätzen, gekennzeichnet durch einen langtestreckten Haltekörper (2) mit einer Konfiguration vom bogenförmigen Querschnitt, einer Vielzahl von Umfangsnuten (3) in dem Körper (S)^dIe quer zu und entlang der Achse im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jede

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Nut (3) eine Vielzahl von VorSprüngeη (6) an im Abstand voneinander vorhandenen Einsatz-Stellen aufweist und eine Vielzahl von verfügbaren und einstellbaren Schneideinsätzen (^"lösbar in den ümfangsnuten (3) an den im Abstand vonelnaider vorhandenen Einsatz-Stellen gehalten ist, wobei sich die Einsätze (4) seitlich nach außerhalb der äußeren Oberfläche des Haltekörpers (2) erstrecken und eine Schneidkante entlang einem axialen Vorwärtsbereich des Einsatzes (4) bilden und die Einsätze (4) eine Aussparung aufweisen, in die sich die Vorsprünge (6) erstrecken, um die Einsätze seitlich festausteilen, )l sowie Keile (5) innerhalb der Nut (3), die axial benachbart den Einsätzen (4) angeordnet sind, wobei die Keile (5) und die Vorsprünge (6) zur lösbaren Halterung der Einsätze gegen Bewegung in dem Räumer dienen.

9· Verfügbarer Schneideinsatz für lösbare Befestigung in einem Räumwerkzeug gekennzeichnet durch zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallele und gleiche im wesentlichen U-förmige Flächen (15) auf gegenüberliegenden Seiten, eine äußere Oberfläche (16) zwischen diesen, welche die beiden parallelen-Seiten verbindet, wobei sich die Seiten und die äußere Oberfläche in gleichen Winkeln treffen und Schneidkanten 0.7 bzw. 22) auf beiden Seiten des Einsatzes (4 bzw. 20) bilden.

10. Einsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Seiten (15) und die äußere Oberfläche (16) im Winkel von 90° treffen.

11, Verfügbarer Einsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (17) und die äußere Oberfläche (16) dazwischen konvex ausgebildet sind»

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