DE2407378A1

DE2407378A1 - Schneidstahl fuer eine spanabhebende werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2407378A1
Application number: DE19742407378
Authority: DE
Inventors: Daniel Raymond Stashko
Original assignee: Carmet Co
Current assignee: Carmet Co
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1974-02-15
Publication date: 1974-09-19
Also published as: FR2221212B1; GB1419744A; FR2221212A1

Description

Schneidstahl für eine spanabhebende 'Werkzeugmaschine

Die Erfindung besieht sich auf einen Schneidstahl für den Werkzeughalter einer spanabhebenden Werkzeugmaschine, der aus einem Körper eines Hartraaterials mit im, wesentlichen parallelen oberen und unteren Stirnflächen und mit mindestens drei sich normal zu und zwischen den Stirnflächen· erstreckenden Seitenwänden besteht, wobei mindestens eine der Stirnflächen eine Ausnehmung hat.

Derartige, auf einen positiven Spanwinkel einstellbare Schneidstähle sind aus dor US-PS 3 599 44-2 bekannt. Obwohl diese Schneidstähle erfolgreich eingesetzt v/erden, haben sie jedoch verschiedene Nachteile. Die Schneidstähle sind aus einem Bartmaterie.l mit oberen und unteren Stirnflächen, die über eine gewöhnlich aus orei oder vier Seiten geformte Umfangsf lacht·-miteinander verbunden sind, hergestellt. Eine Aus-

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nehmung erstreckt sich vollständig um die Kante von mindestens einer der oberen und unteren Stirnflächen. Im Querschnitt hat die Ausnehmung äußere und innere Seiten» die beide gebogen-sind. Die äußere Seite der Ausnehmung an jeder Seitenfläche des Körpers erstreckt sich auf einem Bogen nach unten zur Mitte dieser Seite. Infolge dieser Biegung hat der Schneidstahl einen sich, ändernden rückwärtigen Spanwinkel, der sogar negativ werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Schneidstahl der genannten Art zu schaffen, der einen "positiven Spariwinkel hat und auch den rückwärtigen Spanwinkel immer positiv hält und gegenüber den bisher bekannten Schneidstählen vielseitiger unter unterschiedlichsten Bedingungen einzusetzen, besser zu steuern und mit v/eniger Antriebsleistungen einzusetzen ist.

Bei einem Schneidstahl der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausnehmung längs der Außenkante der Stirnfläche-neben jeder Seite vorgesehen ist, daß diese Ausnehmung eine äußere Fläche im wesentlichen konstanter Breite hat, die sich in einem im wesentlichen konstanten Winkel vom Außenumfang in Richtung zur Mitte der einen Stirnfläche und von dieser fort erstreckt, daß die Ausnehmung eine innere Fläche sich ändernder Breite hat, die sich vom inneren Ende der äußeren Fläche aus in einem im wesentlichen konstanten Winkel nach innen zu der einen Stirnfläche hin erstreckt und daß sich die Außenkante der äußeren Fläche von einem von der Stirnfläche abgewandten Ende der zugeordneten Seite in einer geraden Linie bis zur Mitte der zugeordneten Seite erstreckt.

Durch Beseitigung der Biegung und die gerade Ausbildung der äußeren Ausnehmungsseite an jeder Körperseitenfläche wird

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ein konstanter, positiver Spanwinkel erreicht, unabhängig davon, wo der Schneidvorgang stattfindet, wobei leichter der rückwärtige Spanwinkel exakt zu bestimmen ist. Es wurde außerdem festgestellt, daß sich eine bessere Spansteuerung bei kleinen Vorschilbgeschwindigkeiten und bessere Ergebnisse bei der Bearbeitung weicherer Materialien, wie z.B. von niedriggekohltem Stahl, ergeben.Außerdem können die zur Herstellung der Schneidstähle aus einem pulverförmigen Material benutzten Gesenke leichter hergestellt v/erden. Bei einigen Arbeitsbedingungen werden kleinere Antriebsleistungen benötigt.

Es ergibt sich also ein mit positivem Spanwinkel arbeitender Schneidstahl, der in einem Werkzeughalter mit negativem Spanwinkel eingesetzt werden kann, und der aus einem Körper aus Bartmaterial mit zueinander parallelen oberen und unteren Stirnflächen urdeiner Uaifangsflache besteht, die sich zwischen den Stirnflächen und normal zu diesen erstreckt. Die Umfangsfläche besteht dabei vorzugsweise aus drei oder mehr Seiten gleicher Länge. Mindestens eine und vorzugsweise beide Stirnflächen haben eine Ausnehmung längs ihrer gesamten Außenkante» Im Querschnitt hat die Ausnehmung eine gerade Seite, die sich von der Seitenfläche in Richtung nach innen zur Mitte der angrenzenden Stirnfläche, jedoch fort von dieser, erstreckt, und eine zweite gerade Seite, die 3ich vom inneren Ende der ersten geraden Seite zur angrenzenden Stirnfläche hin erstreckt. Die Breite der ersten Seite der Ausnehmung ist konstant. Die Außenkante der Ausnehmung längs jeder Seite des Körpers erstreckt sich in einer geraden linie von jedem Ende der Seite bis zu einem gemeinsamen Punkt am Mittelpunkt der Seite. Auf diese Weise sind alle Teile der Ausnehmung eben und flach und nicht gewölbt oder gebogen.

Die Erfindung wird anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schneidstahls, der in einem Werkzeughalter in seiner Arbeitsstellung gehalten ist,

Fig. 2 eine Ansicht"längs der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des neuen Schneidstahls,

Fig. 4 eine Ansicht längs der Linie 17-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung längs der Linie V-V der Fig.3,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführnngsform des neuen Schneidstahls, und

Fig. 7 eine Ansicht längs der Linie VII-VII der Fig. 6.

In den Fig. 1 bis 5 hat ein Werkzeughalter 2 eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Schneidstahles 6, der auf einem harten Futterstück oder Gegenstück 8 ruht, das ebenfr-ils von der Ausnehmung 4 aufgenommen wird. Der Schneidstahl 6 und das Futterstück 8 können in beliebiger Weise festgeklemmt werden. Wie gezeigt ist, weist der Schneidstahl 6 eine Bohrung 10 und der Werkzeughalter 2 ein Klemmstück 12 auf, das sich in die Bohrung 10 erstreckt, um den Schneidstahl 6 nach hinten gegen die vertikale Rückwand der Ausnehmung 4 zu drücken. Außer der besonderen Ausbildung des Schneidstahls 6 gehören die bisher beschriebenen Teile zum Stand der Technik.

Der Schneidstahl 6 hat einen Körper aus Hartmaterial mit einer oberen Stirnfläche 14 und einer unteren Stirnfläche 16, die in parallelen Ebenen liegen und miteinander durch eine siclx normal zu diesen erstreckende Umfangsflache 18 verbunden sind. Die Umfangsfläche 18 besteht aus vier Seiten 20 gleicher Länge. Eine Ausnehmung 22 erstreckt sich vollständig um die gesamte Außenkante jeder Stirnfläche 14 und 16 herum. Da die Ausnehmungen einander identisch sind, wird nur die Aus-

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nehmung in der Stirnfläche 14 näher beschrieben. Im Querschnitt hat die Ausnehmung 22 eine gerade Außenseite 24, die sich in einem Winkel A von der Umfangsfläche in Richtung zur Mitte der Stirnfläche 14 und nach unten zur Stirnfläche 16 erstreckt, sowie eine gerade Innenseite 26, die sich nach oben vom Unterteil der Seite 24 in einem Winkel B zur Stirnfläche 14 hin erstreckt. Die Winkel A und B können entsprechend der Schneiderfordernisse verschieden sein, haben bei einer besonderen Ausführungsform jedoch die Größen von A 10° und B 55°· Die Außenkante jeder Ausnehmung an jeder Eörperseitenflache 20 erstreckt sich in einer geraden Linie mit einem Winkel G von z.B. 5° zur Mitte der Seite 20. Daraus ist zu erkennen, daß die Außenseite der Ausnehmung 22 in ihrer Breite gleich um den Umfang herum und über ihre Länge flach im Gegensatz zu den bisher bekannten gebogenen Ausnehmungen ausgebildet ist. Die Innenseite 26 ist ebenfalls über ihre gesamte Länge flach ausgebildet. Ein zentraler, stehengebliebener Flächenbereich 28 wird von der Schnittlinie der inneren Ausnehmungsseite 26 mit der Stirnfläche 14 bestimmt.

Aus Pig. 1 ist zu erkennen, daß die Unterseite der Ausnehmung 4 des Werkzeughalters und damit auch die obere Stirnfläche des Schneidstahls 6 in einem Winkel D zur Horizontalen angeordnet sind und daß der Schneidstahlwinkel C vermindert um den Winkel D einen positiven rückwärtigen Spanwinkel E ergibt. Selbstverständlich kann dirch Änderung der verschiedenen Winkel auch ein neutraler oder negativer Spanwinkel erhalten werden..

Wie in Eig. 2 gezeigt ist, wird ein positiver Seitenspanwinkel F durch Subtraktion des Winkels D vom Winkel A erhalten.

Es ist zu erkennen, daß die Außenseite 24 ein schneidender Überleitungssteg ist, über den die Späne laufen, und daß die Innenseite 26 eine die Späne ablenkende Leiste bildet.

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Es ist darauf hinzuweisen, daß der neue Schneidstahl in gleicher. Weise benutzt wird, wie der aus der eingangs genannten US-PS bekannte Schneidstahl, wenn dieser ein Werkstück W, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, bearbeitet. Wie aus der genannten Patentschrift bekannt, kann der Schneidstahl in andere Stellungen eingestellt werden und kann auch mit derUnterseite nach oben gehalten werden, um weitere schneidende Kanten zur Verfügung zu stellen, wenn eine abgenutzt ist.

Obwohl das bisher beschriebene Ausführungsbeispiel bevorzugt wird, können auch Schneidstähle mit drei oder mehr Seiten benutzt werden,wobei eine Ausnehmung an nur einer oder beiden Stirnflächen vorgesehen sein kann.

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen typischen Sclrmeidstahl 30 mit drei Seiten 32 und einer Ausnehmung 34-; die sich vollständig um die gesamte Außenkante der oberen und unteren Stirnflächen 36 und 38 erstreckt. Die Ausnehmung längs jeder Seite 32 ist in gleicher We'ise wie bei der ersten Ausführungsform gebildet, wobei ein zentraler, stehengebliebener Flächenbereich 40 an jeder Stirnfläche 36 und 38 entsteht. Die Arbeitsweise dieses Schneidstahls ist ebenfalls gleich der in der genannten US-Patentschrift beschriebenen.

In einigen Fällen, besonders bei einem Schneidstahl in Diamantenform, muß die Ausnehmung nicht kontinuierlich sein, sondern kann sich von einem Ende der zugeordneten Seite erstrecken und kurz vor dem anderen Ende der zugeordneten Seite enden.

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Claims

Patentansprüche

1.ySchneidstahl für· den Werk ζ eughalt er einer spanabhebenden ^Werkzeugmaschine, der aus einem Körper eines Hartinaterials mit im wesentlichen parallelen oberen und unteren Stirnflächen und mit mindestens drei sich normal zu und zwisehen den Stirnflächen erstreckenden Seitenwänden besteht, wobei mindestens eine der Stirnflächen eine Ausnehmung hat, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmung (22,34)'längs der Außenkante der Stirnfläche (14-,16,36,38) neben jeder Seite (20,32) vorgesehen ist, daß diese Ausnehmung eine äußere Fläche (24) im wesentlichen konstanter Breite hat, die sich in einem im wesentlichen konstanten Winkel (A) vom Außenumfang in Richtung zur Mitte der einen Stirnfläche (14,36) und von dieser fort err·treckt, daß die Ausnehmung eine innere Fläche (26) sich ändernder Breite hat, die sich vom inneren Ende der äußeren Fläche aus in einem im wesentlichen konstanten Winkel (B) nach innen zu der einen Stirnfläche hin erstreckt, und daß sich die Außenkante der äußeren Fläche von einem von der Stirnfläche abgewandten Ende der zugeordneten Seite in einer geraden Linie bis zur Mitte der zugeordneten Seite erstreckt.

2. Schneidstahl nach Anspruch 1,dadurch gekennzeich net, daß vier Seitenflächen (20) vorgesehen sind und daß jeweils das eine Ende einer jeden Ausnehmung (22) neben dem einen Ende der der benachbarten Seite zugeordneten Ausnehmung liegt.

"3. Schneidstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmung (22,34) längs der gesamten Außenkante der Stirnfläche (14,16,36,38) vorge-

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sehen ist, daß die Außenkante der äußeren Fläche (24) sich längs jeder Seite von Jedem von der Stirnfläche abgewandten Ende der Seite (20,32) in einer geraden Linie "bis im wesentlichen zur Mitte der Seite erstreckt und daß die Schnittlinie der inneren Fläche (26) mit der einen Stirnfläche einen mittigen, stehengebliebenen Flächenbereich (28,40) einschließt.

4. Schneidstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß jede Stirnfläche (14,16, 36,38) eine Ausnehmung (22,34) hat.

5. Schneidstahl nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die vier Seitenflächen (20) im wesentlichen senkrecht zu einander angeordnet sind.

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