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Schneideinsatz für spanabhebende Werkzeuge Die Erfindung betrifft
einen Schneideinsatz für spanabhebende Werkzeuge, mit Spanbrechernut und Randstreifen
zwischen Spanbrechernut und Schneidkante. Und zwar handelt es sich um eine von Schneidkante
bzw. -ecke zu Schneidkante umschaltbaren Schneideinsatz, der auswechselbar angebracht
ist an dem Werkzeug. Dabei bezieht sich die Erfindung insbesondere mit der Ausbildung
der Spankontroll bzw. -brechernut und des Randstreifens.
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Beim Drehen von Metallteilen wird ein bandartiger Metallstreifen -
Span - von dem Werkstück abgehoben. Die Dicke des spannes hängt von dem Vorschub
ab. Der Span wird an bzw. mittels der Ecke des Schneideinsatzes geschnitten; eine
Kontrolle des Metallspanes ist aus einer-Reihe von
Grimden wichtig.
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Wenn wen der bandartige Metallstreifen - Span - nicht gebrochen wird,
kann er in den Werkzeughalter oder andere Maschinenteile eindringen bzw. eingeschoben
werden und diese Teile beschädigen bzw. stören, auch stört er die Sicht.
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Auch Auch sind lange Drehspäne schwierig zu handhaben und stellen
eine Gefahr dar.
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Vorzugsweise wird daher der Span bzw. der bandartige Metallstreifen
steifen bei der Dreharbeit in eine Anzahl kürzerer Späne zerbrochen, die einfach
in eine Auffangwanne bzw. einen Behälter hälter fallen, von wo sie leicht entfernt#werden
können.
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Die meisten Schneideinsätze sind daher mit einer den Span kontrollierenden
Nut - Spanbrechernut - versehen, die ein kleines Stück von der Schneidkante nach
innen versetzt ist. Die Spanbrecher-nuten biegen den Span, brechen ihn, so dass
er herunter; fällt. Während also Spanbrechernut allgemein bekannt sind, wurde festgestellt,
dass Spanbrechernuten mit über ihre ganzen Länge gleichmässigen Querschnitt, wie
sie bisher gemacht sind, nicht allen Arbeitsbedingungen entsprechen.
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Bisher sind die Spanbrechernuten von gleichartiger Grösse und Gestalt,
sie wirken dabei unter verschiedenen Bedingungen nur unzulänglich. Bei leichten
Schneidbedingungen mag eine
bestimmte Nutart richtig sein, bei schwereren
Bedingungen, wenn ein grösserer -Span geschnitten wird, dürfte eine andere Spanbrechernut
zweckmässiger sein Es wurde nun gefunden - erhärtet durch umfangreiche Erste und
Versuche - dass es möglich ist, eine Spanbrechernut so zu gestalten, dass sie den
meisten Arbeitsbedingungen entspricht, indem die Nut eine veränderliche Weite hat,
so dass, wenn die Tiefe bzw. Dicke des geschnittenen Spanes anwächst, auch die Gestalt
der von dem Span bzw. Metallstreifen beaufschlagte Spanbrechernut bzw. Nutteil sich
entsprechend ändert, und zwar dergestelt, dass jweils die richtigen, optimalen Bedingungen
vorliegen.
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Schneideinsätze bzw. Plättchen dieser Art sind meist aus sehr hartem
Material, beispielsweise Wolframcarbid, wobei die Spanbrechernuten beim Presseqder
Schneideinsätze miteingepresst werden. Nach dem Sintern sind die Schneideinsätze
nicht mehr spanabhebend bearbeitbar, die Schneideinsätze müssen daher in ihrer endgültigen
Gestalt gepresst bzw. gesintert werden.
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Aus der US-Patentschrift 3 383 748 ist bereits ein Schneideinsatz
mit Schneidkanten bzw. -ecken auf einer oder auf beiden Seiten, mit Randstreifen
und Spanbrechernut vorbekannt, wobei die Nut in ihrer Weite und auch in ihrer Tiefe
veränderlich is8.
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Dieser vorbekannte Schneideinsatz ist zwar recht wirksam unter verschiedenen
Arbeitsbedingungen, er ist jedoch relativ kompliziert
und teuer
in der Herstellung.
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Gegenüber dem vorstehend aufgezeigten Stand der Technik und allgemeinem
Problemkreis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen indexierbaren Schneideinsatz
mit Randstreifen und Spanbrechernut zu schaffen, bei welchem sich die Spanbrechernut
gleichsam automatisch unterschiedlichen Schneidbedinungen anpasst; dabei soll die
Kontrollwirkung unterschiedlich bzw. anpassbar sein in Abhängigkeit von der Dicke
des Spanes bzw. vom Vorschub; und zwar sollen diese verbesserten Wirkungen ohne
Verteuerung, ja unter Verringerung der Herstellungskosten erreicht werden, der Schneideinsatz
soll sich als in sehr weiten Bereichen allen vorkommenden Schneidbedingungen automatisch
anpassen und trotzdem auf Grund seiner äusserst vereinfachten Formgestaltung einfach
und billig herstellbar sein.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, dass die
äussere Flanke der Spanbrechernut jeweils über ihre ganze Länge in gleichem Abstand
von der Schneidkante oben ausläuft unter Bildung eines über seine ganze Länge gleich
breiten Randstreifens u während die Verschneidungslinie der inneren Flanke jedes
Spanbrechernut mit der Innenfläche nach innen geschwungen verläuft, so dass die
Breite der Spanbrechernut in den Ecken am geringsten ist und sich zur Mitte zwischen
den Ecken hin verbreitert, wobei die Tiefe der Nut über ihre ganze
Länge
gleich ist.
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Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
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H'ig. 1 zeigt ein Schneidwerkzeug mit einem Schneidplättchen gemäss
der Erfindung, Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Schneidplättchen in grösserem
Masstab, Lg, 3 ist eine Seitenansicht des Schneidplättchens, Fig. 4, 5 und 6 sind
Teilschnitte nach den Linien IV-IV, V-V und VI-VI in Fig. 2 und Fig. 7 zeigt in
Draufsicht ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schneidplättchens
(viereckig statt dreieckig).
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Das Schneidwerkzeug 10 ist mit einem erfindungsgemässen Schneid,lplättchen
12 ausgerüstet, und zwar ist das Schneidplättchen 12, vorzugsweise aus Wolframcarbid
oder dgl., in eine entsprechende Ausnehmung am freien Ende des Werkzeugs eingesetzt
und festgeklammert. Das Schneidplättchen kann in Stellung gehalten sein mittels
eines auf seiner Oberseite wirkenden Klammerelementes.
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In der Zeichnung weist es eine zentrale Bohrung 14 auf, an der ein
einstellbares Klammerglied angreift. Die Klammermittel sind bezüglich der Erfindung
nicht wesentlich und daher in Fig. 1 nicht dargestellt.
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Das Schneidplättchen 12 hat einen körper 16 aus Wolframcarbid mit
zueinander parallelen, ebenen Über- und Unterseiten. Gemäss teig. 2 ist es gleichseitig
dreieckig, die Ecken 18 sind abgerundet. Die Seitenwandungen-bilden im Schnitt mit
Oberseite bzw. Unterseite die Schneidkanten des umwechselbaren (indexierbaren) Schneidplättchens.
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An die Schneidkanten schliesst sich nach innen zu auf der Ober-bzw.
Unterseite ein um die Ecken 18 umlaufender aandstreifen 20 an, an dem nach innen
zu die Spanbrechernut 22 bzw. -kontrollnut gemäss der Erfindung anschliesst. Innerhalb
der Spanbrechernut 22 erstreckt sich eine Innenfläche 24, die ein sicheres Auflager
des Schneideinsatzes 16 bildet, mit welchem der Schneideinsatz auf einer entsprechenden
Tragfläche des Werkzeugs aufruht. Die Mittelfläche 24 an der jeweiligen Oberseite
ist beaufschlagt bzw. kann beaufschlagt sein von Elammermittg welche sich nicht
durch die Mittelbohrung 14 erstrecken.
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Der Randstreifen 20 hat über seine ganze Länge im wesentlichen gleiche
Breite. Die an den Randstreifen 20 angrenzende, also äussere Flanke 26 der Spanbrechernut
22 hat die Form einer'konkaven Kehle und schneidet den Randstreifen mit einem steilen
Winkel.
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An diese äussere Blanke 26 schliesst nach innen zu der Boden 28 der
Nut an. Diese Bodenfläche 28 ist - ebenso wie der-Randstreifen 20 - gleich weit
über die gesamte Länge der Nut. An
diesen Boden 28 schliesst sich
nach innen zu die andere, innere Flanke 30 der Nut 22 an. Diese Flanke ist geneigt
bzw.
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ansteigend vom Niveau des Bodens 28 zum Niveau der Innenfläche 24.
Der Reigungswinkel, d. h. der zwischen innerer Flanke 30 und Oberfläche 24 eingeschlossene
Winkel ist relativ klein, ungefähr 10 bis 12° höchstens. Dieser Winkel variiert
von einem Maximum an den Ecken zu einem Minimum, also zu kleinster Steigung zur
Mitte hin.
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Auf Grund dieser Änderung des Neigungswinkels der inneren glanz ke
verläuft die Verschneidungslinie zwischen innerer Flanke 30 und Innenfläche bogenförmig,
und zwar konkav bzw. nach innen eingewölbt, so dass die effektive Weite der #panbrechernut
von jeder Ecke aus nach innen, speziell zur Mitte zwischen den Ecken hin angwächst.
Die Tiefe der Nut ist jedoch gleichbleibend, auch die Weite des Randstreifens ist
konstant. Auch die äussere Flanke 26 ist in ihrer Ausbildung, in ihrem Profil konstant
über ihre ganze Länge.
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Dieser Schneideinsatz kann relativ leicht hergestellt werden, da die
Formen hierzu relativ einfach sind, auch wird die Verdichtung des Sinterpulvers
(Wolframcarbidpulvers) in der Form vereinfacht, da die Veränderung in der Dicke
von Ort zu Ort des Presslings relativ gering ist. Der Schneideinsatz kann daher
einfach in der gewünschten Form gepresst werden, wobei er im wesentlichen überall
gleiche Dichte hat; auch nach dem Sintern hat er überall gleichbleibende Dichte
sowie nach dem
Schrumpfen in die endgültige Form.
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Der Schneideinsatz nach Fig. 1 bis 5 ist dreieckig, Fig. 7 zeigt einen
quadratischen Schneideinsatz 32. Auch hier sind die Ecken 34 glatt gerundet;entsprechend
der Abrundung der Ecken 34 sind hierbei auch die Ecken zwischen je zwei äusseren
Nutflanken abgerundet, so dass der Randstreifen gleich breit über seine ganze Länge
- auch an den Ecken - ist, während die Spanbrechernut im Bereich der Ecken wiederum
am engsten und in der Mitte zwischen diesem am weitesten ist. Vorzugsweise sind
Oberseite und Unterseite des Schneideinsatzes gleichartig, also mit Schneidkante
und Spanbrechernuten längs jeder Seite ausgebildet, so dass also von Schneidkante
zu Schneidkante umgeschaltet und zu der anderen Seite umgewendet und wiederum von
Schneidkante zu Schneidkante - bzw. von einer schneidenden Ecke zur anderen schnendenden
Ecke - umgeschaltet werden kann.
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Ein dreieckiger Schneideinsatz hat somit sechs schneidende Ecken bzw.
Schneidkanten, ein viereckiger acht. In jedem 1all bietet der Randstreifen und die
Spanbrechernut die richtigen Schneidbedingungen für ein relativ leichtes Schneiden,
wobei nur der Bereich an bzw. nahe den Ecken etwas schwerer belastet wird, wobei
jeweils etwa die halbe Länge der Schneidkante bei der Schneidoperation benutzt werden
könnte.