DE2610097A1

DE2610097A1 - Fixed or rotating twin nosed cutting tool - produces rough and finish cuts in a single pass

Info

Publication number: DE2610097A1
Application number: DE19762610097
Authority: DE
Inventors: Simon Escher; Karl Lindl
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1976-03-11
Publication date: 1977-09-29

Abstract

Two cutting tool sections, in one or separate holders, for turning, hobbing or milling cut coarse and fine at a common feed rate. The follower finishing edge is longer than the feed pitch. For continuous swarf peel-off the finisher is raked below or behind the roughing edge. A coarse tool (1) of nose radius (r1), at a depth (a) raises plan section chips (q1) from a feed (S). A finishing tool (2) raises another chip section (q2). The finishing edge length (20) exceeds the feed travel (S). The tools' nose radii (r1), (r2) are centred (b) at less than twice the coarse nose radius (r1). The tools can be multi-stepped, in pairs, or on a single cutter blade.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur spanabheben- Process and device for cutting

den Bearbeitung von Werkstücken Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere durch Drehen, Hobeln und Fräsen, erfolgt bei erhöhter Anforderung an die Oberflächengüte zunächst eine grobe, als Schruppen bezeichnete Spanabnahme und danach zur Verminderung der Rauhtiefe eine feinere Spanabnahme, das Schlichten. Schruppen und Schlichten werden nach allgemeiner Praxis in zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen durchgeführt. the machining of workpieces during machining of workpieces, especially by turning, planing and milling, takes place at increased The requirement for the surface quality is initially a rough one, known as roughing Chip removal and then a finer chip removal to reduce the surface roughness, the finishing. According to general practice, roughing and finishing are split into two carried out in separate operations.

Ein wesentlicher Grund hierfür sind die unterschiedlichen Vorschübe, die beim Schruppen einerseits und beim Schlichten andererseits angewendet werden. Während der Vorschub beim Schruppen relativ hoch ist, wird der Vorschub beim Schlichten möglichst gering gewählt. Eine Ausnahme hiervon macht das sogenannte Breitschlichten, bei dem eine gerade, parallel zum Werkstück angreifende Schneide entsprechend ihrer großen Breite einen hohen Vorschub erhält, der über dem beim Schruppen üblichen Vorschub liegt. Die Aufteilung des Schruppens und Schlichtens in zwei getrennte Arbeitsgänge bedingt zwangsläufig einen erhöhten Arbeits- und Zeitaufwand.A major reason for this are the different feed rates, which are used for roughing on the one hand and for finishing on the other. While the feed rate is relatively high for roughing, the feed rate is high for finishing chosen as low as possible. An exception to this is what is known as wide finishing, in which a straight cutting edge acting parallel to the workpiece corresponds to its large width receives a high feed rate that is higher than that usual for roughing Feed lies. The division of roughing and finishing into two separate ones Work steps inevitably require an increased amount of work and time.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, die eine grobe und eine nachfolgende feinere Spanabnahme unter Einsparung von Arbeit und Zeit ermöglichen.The object of the present invention is to provide a method and a To create a device for the machining of workpieces, the one coarse and a subsequent finer chip removal with saving of work and Allow time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schruppschneide eine deren Vorschub angepaßte Schlichtschneide unmittelbar zugeordnet wird und daß darauf beide Schneiden in einem einzigen Arbeitsgang mit gleichem Vorschub gemeinsam und in Vorschubrichtung nacheinander zur Einwirkung am Werkstück gebracht werden. Damit ist es nun möglich, das Schruppen und Schlichten ohne Unterbrechung durch Umspann- und Umstellarbeiten in kontinuierlicher Folge durchzuführen. Das Schneidwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens besteht aus zwei in Vorschubrichtung in einem Abstand hintereinander angeordneten Hauptschneiden, von denen die erste als Schruppschneide und die zweite als Schlichtschneide ausgebildet ist, wobei die Länge der Schlichtschneide größer als der beiden Schneiden gemeinsame Vorschub ist, ihre Schneidkante oder eine an diese angelegte Tangente in einer Ebene angeordnet ist, die parallel zur Vorschubrichtung verläuft, und ihre Spanfläche in Bezug auf die Bewegungsachse des Werkstückes oder Werkzeuges in einer Ebene unterhalb oder hinter der Spanfläche der Schruppschneide liegt. Ein Bewegen der Schruppschneide über das Werkstück hinaus wird dadurch vermieden, daß der Abstand der Mittelpunkte der Schneidenbögen der beiden Hauptschneiden kleiner als der doppelte Radius des Schneidenbogens der Schruppschneide ist. Zweckmäßig sind die Schruppschneide und die Schlichtschneide gemeinsam in einer Schneidplatte angeordnet, wodurch ihre Einstellung zueinander entfällt. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Schruppschneide und die Schlichtschneide aus einem StUck gefertigt.This object is achieved according to the invention in that the roughing cutting edge a finishing edge adapted to its feed rate is assigned directly and that then both cutting edges in a single operation with the same feed rate and are brought to act on the workpiece one after the other in the feed direction. So that's it Roughing and finishing are now possible without interruption to be carried out through transformer and conversion work in a continuous sequence. That Cutting tool for performing the method consists of two in the feed direction at a distance one behind the other arranged main cutting edges, the first of which is designed as a roughing edge and the second as a finishing edge, the The length of the finishing cutting edge is greater than the feed rate common to both cutting edges, their cutting edge or a tangent applied to them arranged in a plane which runs parallel to the feed direction, and its rake face in relation to the axis of movement of the workpiece or tool in a plane below or lies behind the rake face of the roughing cutting edge. Moving the roughing edge beyond the workpiece is avoided that the distance between the center points of the cutting arcs of the two main cutting edges smaller than twice the radius of the Cutting arc is the roughing cutting edge. The roughing cutting edge and are useful the finishing edge is arranged together in a cutting plate, thereby reducing their setting not applicable to each other. In an advantageous embodiment, the roughing cutting edge and the finishing edge made from one piece.

Die Nutzungsdauer der Schneidplatte erhöht sich dadurch, daß am Umfang der Schneidplatte mehr als eine Schruppschneide und Schlichtschneide paarweise angeordnet sind. Die Schruppschneide und Schlichtschneide sind in einem gemeinsamen Werkzeughalter oder auch in getrennten Werkzeughaltern angeordnet. Ein Zerspanvorgang mit umlaufendem Werkzeug wird dadurch ermöglicht, daß die Schruppschneide und Schlichtschneide in einem rotierenden Werkzeughalter angeordnet sind.The useful life of the cutting insert is increased by the fact that on the circumference the insert has more than one roughing edge and finishing edge arranged in pairs are. The roughing cutting edge and finishing cutting edge are in a common tool holder or arranged in separate tool holders. A machining process with a rotating Tool is made possible by the fact that the roughing edge and finishing edge in a rotating tool holder are arranged.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen Fig. 1 das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug in der Draufsicht; Fig. 2 das Schneidwerkzeug gemäß Fig. 1, senkrecht zur Vorschubrichtung vom Werkstück her gesehen; Fig. 3 das Schneidwerkzeug gemäß Fig. 1 von vorn, entgegen der Vorschubrichtung gesehen; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4 - 4 in Fig. 1; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5 - 5 in Fig. 1.The invention is explained below with reference to the drawings, for example explained. 1 shows the cutting tool according to the invention in plan view; Fig. 2 the cutting tool according to FIG. 1, perpendicular to the direction of advance of the workpiece seen here; 3 shows the cutting tool according to FIG. 1 from the front, against the feed direction seen; FIG. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 1; FIG. Fig. 5 is a section along the line 5-5 in FIG. 1.

Das Schneidwerkzeug besitzt eine allgemein mit 1 bezeichnete Schruppschneide für die grobe Spanabnahme, deren Hauptschneide 10 mit der Werkzeug-Bezugsebene einen Neigungswinkel 21 (Fig. 2 und 3) und mit der Nebenschneide 11 einen Spitzenwinkel £~ (Fig. 1) bildet. Der Schneidenbogen der Hauptschneide 10 hat den Radius r1. Die Hauptschneide 10 hebt von einem Werkstück W einen Span mit dem Spanungsque#chnift q1 ab, der sich aus der Schnittiefe a und dem Vorschub s ergibt.The cutting tool has a roughing cutting edge, generally designated 1 for the rough removal of chips, the main cutting edge 10 of which is one with the tool reference plane Inclination angle 21 (FIGS. 2 and 3) and with the minor cutting edge 11 a point angle £ ~ (Fig. 1) forms. The cutting arc of the main cutting edge 10 has the radius r1. the Main cutting edge 10 lifts a chip from a workpiece W with the chip cutter q1, which results from the depth of cut a and the feed rate s.

Erfindungsgemäß ist der Schruppschneide 1 eine allgemein mit 2 bezeichnete Schlichtschneide mit einer Hauptschneide 20 und einer Nebenschneide 21 für die feinere Spanabnahme unmittelbar zugeordnet. Die Länge der Hauptschneide 20 mit einem Schneidenbogen mit Radius r2 und dem aus Fig. 2 ersichtlichen Neigungswinkel /42 ist größer als der Vorschub s, der der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 gemeinsam erteilt wird.According to the invention, the roughing cutting edge 1 is generally designated by 2 Finishing cutting edge with a main cutting edge 20 and a secondary cutting edge 21 for the finer ones Chip removal assigned directly. The length of the main cutting edge 20 with a cutting arc with radius r2 and the inclination angle / 42 shown in FIG. 2 is greater than the feed s that the roughing edge 1 and the finishing edge 2 give together will.

Damit überbrückt die Hauptschneide 20 den Abstand zwischen den von der Schruppschneide 1 herrührenden Vorschubriefen. Während die das Schruppen durchführende Hauptschneide 10 in einem vom Werkstoff abhängigen Anstellwinkel t zur Vorschubrichtung steht, verläuft die Ebene, in der die Schneidkante der Hauptschneide 20 der Schlichtschneide 2 oder, wenn diese gekrümmt ist, eine an ihre Krümmung angelegte Tangente liegt, parallel zur Vorschubrichtung. Da nunmehr die Spanabnahme der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 in einem einzigen kontinuierlichen Arbeitsgang unmittelbar aufeinander folgen,muß sichergestellt sein, daß die Späne sich bei dem von der Spanfläche 12 (Fig. 4) der Schruppschneide 1 und von der Spanfläche 22 (Fig. 5) der Schlichtschneide 2 erfolgenden Abfluß nicht gegenseitig behindern. Aus diesem Grund ist die Spanfläche 22 der Schlichtschneide 2 in Bezug auf die Bewegungsachse des Werkzeuges bzw. des Werkstückes in einer Ebene unterhalb oder hinter der Spanfläche 12 der Schruppschneide 2 angeordnet, entsprechend einem Abstand i c - O (Fig. 2 und 3).So that the main cutting edge 20 bridges the distance between the the roughing cutting edge 1 originating feed marks. While the one performing the roughing Main cutting edge 10 at a material-dependent angle t to the feed direction stands, the plane runs in which the cutting edge of the main cutting edge 20 of the finishing edge 2 or, if this is curved, there is a tangent applied to its curvature, parallel to the feed direction. Since now the chip removal of the roughing edge 1 and the finishing edge 2 directly in a single continuous operation successive must be ensured be that the chips are with that of the rake face 12 (FIG. 4) of the roughing edge 1 and of the rake face 22 (Fig. 5) of the finishing edge 2 do not interfere with each other's outflow. For this reason, the rake face 22 is the finishing edge 2 with respect to the axis of movement of the tool or the workpiece in a plane below or behind the rake face 12 of the roughing cutter 2 arranged, corresponding to a distance i c - O (Fig. 2 and 3).

Bei c=O verhindert die Anordnung von Spanbrechern oder Spanleitstufen (nicht gezeigt), daß der Abfluß des Spanes von der Spanfläche 22 der Schlichtschneide 2 durch den auf der Spanfläche 12 der Schruppschneide 1 abfließenden Span behindert wird. Dieser von der Hauptschneide 20 der Schlichtschneide 2 abgenommene und von ihrer Spanfläche 22 abfließende Span hat einen der Ausbildung des Schneidenbogens mit Radius r1 der Schruppschneide 1 entsprechenden Spanungsquerschnitt q2 (Fig. 1>. Es ist zweckmäßig, den Abstand b der Mittelpunkte der Schneidenbögen der beiden Hauptschneiden 10 und 20 so zu wählen, daß er kleiner als der doppelte Radius r1 des Schneidenbogens der Schruppschneide 1 ist. Ist der Schneidenbogen der Schruppschneide 1 kein Kreisbogen, sondern beispielsweise eine Kurve mit steigendem Radius, so ist in diesem Fall der Abstand b kleiner als der doppelte maximale Radius r1. Bei einem derartigen Abstand braucht die Schruppschneide 1 nicht über das Werkstück W hinaus bewegt zu werden. Der Einsatz des Schneidwerkzeuges ist damit auch dann möglich, wenn die Art der Einspannung des Werkstückes Öder auch die Geometrie des Werkstückes eine Bewegung der Schruppschneide 1 über das Werkstück hinaus nicht zuläßt. Der Freiwinkel i1 Keilwinkel ffi 1 und Spanwinkel t 1 der Schruppschneide (Fig. 3 und 4 sowie der Freiwinkel i 2 Keilwinkel /r 2 und Spanwinkel #2 der Schlichtschneide 2 (Fig. 3 und 5) werden, ebenso wie die anderen, bereits erwähnten Winkel an den beiden Schneiden, von der erfindungsgemäßen Anordnung der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 nicht berührt. Ihre Größe bleibt werkstoffabhängig.When c = O, the arrangement of chip breakers or chip breakers prevents this (not shown) that the outflow of the chip from the rake face 22 of the finishing edge 2 hindered by the chip flowing off on the rake face 12 of the roughing cutting edge 1 will. This removed from the main cutting edge 20 of the finishing edge 2 and from The chip flowing off its rake face 22 has the shape of the cutting arc with radius r1 of the roughing cutting edge 1 corresponding chip cross-section q2 (Fig. 1>. It is useful to set the distance b between the centers of the cutting arcs choose both main cutting edges 10 and 20 so that it is smaller than twice the radius r1 of the cutting arc is the roughing cutting edge 1. Is the cutting arc of the roughing cutting edge 1 is not a circular arc, but, for example, a curve with an increasing radius in this case the distance b is less than twice the maximum radius r1. At a The roughing cutting edge 1 does not need such a distance beyond the workpiece W to be moved. The use of the cutting tool is therefore also possible if the type of clamping of the workpiece or the geometry of the workpiece a movement of the roughing cutting edge 1 over the workpiece does not allow. Of the Clearance angle i1, wedge angle ffi 1 and rake angle t 1 of the roughing cutting edge (Fig. 3 and 4 as well as the clearance angle i 2 wedge angle / r 2 and rake angle # 2 of the finishing edge 2 (Fig. 3 and 5), as well as the other angles already mentioned on the two cutting edges, of the inventive arrangement of the roughing edge 1 and the finishing edge 2 does not touch. Their size remains dependent on the material.

Zum Durchführen des Zerspanvorganges wird die Schlichtschneide 2 der Schruppschneide 1 beispielsweise in einem gesonderten Werkzeughalter, der mit dem Werkzeughalter der Schruppschneide 1 fest oder lösbar verbunden sein kann, unmittelbar nachgeordnet, worauf beide Schneiden mit gemeinsamem, gleich großem Vorschub in einem einzigen Arbeitsgang am Werkstück W zur Einwirkung gebracht werden. Bei Anordnung der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 in zwei getrennten Werkzeughaltern ist es jedoch erforderlich, daß beide Schneidstähle genau im Winkel zueinander eingestellt werden, wodurch sich die Rüstzeit erhöht. Zweckmäßiger ist es daher, die Schruppschneide 1 und Schlichtschneide 2 gemeinsam in einer Schneidplatte anzuordnen und sie in einem gemeinsamen Werkzeughalter zu befestigen. Die Schruppschneide 1 und die Schlichtschneide 2 können dabei lösbar oder fest miteinander verbunden sein oder, in einer besonders vorteilhaften Ausführung, aus einem einzigen Stück hergestellt sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, am Umfang der Schneidplatte mehr als eine Schruppschneide 1 und Schlichtschneide 2 paarweise anzuordnen.To carry out the machining process, the finishing edge 2 is the Roughing cutting edge 1, for example, in a separate tool holder that comes with the Tool holder of the roughing cutting edge 1 can be firmly or detachably connected, directly downstream, whereupon both cutting edges with a common, equally large feed in be brought into action on the workpiece W in a single operation. When ordered the roughing edge 1 and the finishing edge 2 in two separate tool holders However, it is necessary that both cutting steels are set exactly at an angle to one another which increases the set-up time. It is therefore more useful to use the roughing edge 1 and finishing edge 2 to be arranged together in a cutting insert and in to attach a common tool holder. The roughing edge 1 and the finishing edge 2 can be detachably or permanently connected to one another or, in one particular, advantageous embodiment, be made from a single piece. Still exists the possibility of more than one roughing edge 1 and Finishing cutting edge 2 to be arranged in pairs.

Die Erfindung ist nicht auf Zerspanvorgänge, wie sie insbesondere das Hobeln, Drehen und Spindeln darstellen, beschränkt, sondern beispielsweise auch beim Fräsen und Ausbohren anwendbar.The invention is not directed to machining operations as it is in particular planing, turning and spindles are limited, but also, for example applicable for milling and boring.

In diesem Fall werden die Schruppschneide 1 und Schlichtschneide 2, lösbar oder fest miteinander verbunden, in einem rotierenden Werkzeughalter angeordnet.In this case, the roughing edge 1 and finishing edge 2, detachably or firmly connected to one another, arranged in a rotating tool holder.

Claims

Claims @ method for the machining of workpieces, wherein the roughing is followed by finishing, characterized in that the roughing cutting edge a finishing edge adapted to its feed rate is assigned directly and that then both cutting edges in a single operation with the same feed rate and are brought to act on the workpiece one after the other in the feed direction.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a cutting tool, characterized in that the cutting tool consists of two Main cutting edges arranged one behind the other at a distance in the feed direction (10,20), of which the first as a roughing edge (1) and the second as Finishing cutting edge (2) is formed, the length of the main cutting edge (20) of the The finishing edge (2) is greater than the feed (s) shared by the two cutting edges, its cutting edge or a tangent applied to its curvature in a plane is arranged, which runs parallel to the feed direction, and its rake face in relation to the movement axis of the workpiece (W) or tool in a plane lies below or behind the rake face of the roughing cutting edge (1).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the distance (b) the centers of the cutting arcs of the two main cutting edges (10, 20) are smaller than twice the radius (r1) of the cutting arc of the roughing cutting edge (1).

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the roughing edge (1) and the finishing edge (2) together in one cutting insert are arranged.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the roughing cutting edge (1) and the finishing edge (2) are made from one piece.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that that on the circumference of the cutting insert more than one roughing edge (1) and finishing edge (2) are arranged in pairs.

7 device according to responses 2 to 6 ,. characterized, that the roughing edge (1) and finishing edge (2) in a common tool holder are arranged

8. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the roughing edge (1) and finishing edge (2) in separate tool holders are arranged.

9. Device according to claims 4 to 7, characterized in that that the roughing edge (i) and finishing edge (2) in a rotating tool holder are arranged.