DE2845211A1

DE2845211A1 - Abwerfspitze eines drehbankschneidwerkzeugs

Info

Publication number: DE2845211A1
Application number: DE19782845211
Authority: DE
Inventors: Michinobu Ito; Osamu Kato; Makoto Shirai
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1979-04-19
Also published as: DE2845211C2; JPS5464384U; US4273480A

Description

BETRIFFT: RE:

Anmelderin: NGK Spark Plug Co., Ltd., No. 14-18, Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi Aichi, Japan

Abwerfspitze eines DrehbankschneidwerkzeuRS

Die Erfindung betrifft eine Abwerfspitze (throwaway tip) eines Schneidwerkzeugs mit einer Spanbrecher- bzw. -formernut (chip braker groove) für eine Drehbank (lathe turning).

Gemäß Fig. 1 ist die Abwerfspitze 11 im allgemeinen dreieckig ausgebildet und fest mit dem Zapfen 20 über den Schaft 22 und die Unterlagsscheibe 21 verbunden. Der Zapfen 20, der Schaft 22 und die Unterlagsscheibe 21 sind miteinander kombiniert und bilden einen Halter 23, wie man Fig. 1 entnemmen kann.

Eine übliche Abwerfspitze mit Spanbrechernuten ist in Fig. dargestellt. Die Nut 13 ist gleichförmig längs der Schneidkante 12 der Spitze 11 ausgebildet. Wenn die Spitze in Längsrichtung, d.h. in axialer Richtung des Hauptsschafte bzw. der Hauptachse einer Drehbank bewegt wird, um den

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Außendurchmesser eines Werkstücks in Längsrichtung gleichmäßig zu schneiden, bewegt sich ein Span in Querrichtung der Nut 13» so daß der Span im Bereich der Nutkante 13 a abgeschnitten wird. Wenn andererseits die Spitze in Querrichtung zur Hauptachse der Drehbank bewegt wird, um eine Stufe vorzusehen oder die Stirnfläche de.s Werkstücks zu be-* arbeiten, bewegt sich der Span parallel zur Nut, so daß ein zusammenhängender Span resultiert, der sich um das Schneidwerkzeug wickelt bzw. zusammenballt. Es ist nachteilig, den zusammengeballten Span vom Schneidwerkzeug zu entfernen, insbesondere bei Hochleistungswerkzeugen.

Ferner gilt bei einer üblichen Abwerfspitze folgendes; da der Querschnitt der Nut relativ groß ist, ist die Berührungsfläche zwischen der Spitze und dem Halter 23 klein. Demgemäß ist es schwierig, einen festen Sitz der Spitze auf dem Zapfen 20 des Halters 23 zu gewährleisten. Ferner können die Schneidkante 12 und insbesondere der Steg 24 (der Nachbarbereich) leicht durch Späne beschädigt werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die angeführten Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Abwerfspitze mit Spanbrechernuten vorzusehen, die ein Abschneiden von Spänen unter verschiedenen Betriebsbedingungen gewährleisten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind mehrere sphärische Ausnehmungen mit vorgegebenem Radius in Nachbarschaft zu den abgeschrägten Kanten angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Krümmungsradius der Ausnehmungen an der Abwinklung bzw. Ecke der Spitze am kleinsten und nimmt danach zur Mitte jeder Kante zu. Dadurch werden gebildete Späne wirksam aufgerollt und danach abgeschnitten. Bei einer anderen Ausführungsform sind die flachen Flächen zwischen den Ausnehmungen von der Kante zu den Ausnehmungen geneigt. Dadurch werden die Späne glatt in die Ausnehmungen

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geführt.

Nachstehend wird die Erfindung durch Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des gesamten Schneidwerkzeugs mit einer Abwerfspitze;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine bekannte Abwerf spitze;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie II - II in iig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Abwerfspitze gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht gemäß Fig. 4; Fig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Linie VI - VI in

Fig. 5;
Fig. 7 eine QuerSchnittsansicht längs der Linie VII - VII in Fig. 5;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Abwerfspitze gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht längs der Linie IX - IX in Fig. 8.

In Fig. 4 ist mit der Bezugszahl 1 der dreieckige Hauptkörper einer Abwerfspitze aus einem wärme- und äbriebbeständigen Material dargestellt, z.B. aus Keramik/Metallverbundwerkstoff, Keramik bzw. feuerfestem Material oder Superlegierung (super alloy). Es sind abgerundete Ecken 2 a einer Endfläche 1a vorgesehen, die als Werkzeugstirnfläche dient; abgeschrägte Kanten 2b verbinden die Ecken und dienen als Schneidkanten 2. Es sind Brechernute in der Werkzeugstirnfläche 1a in neuartiger Weise längs den Schneidkanten 2 ausgebildet, um die Späne in kurze Stücke zu zerteilen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können sich mehrere aufeinanderfolgende (sub-divided) sphärische Ausnehmungen 3a mit Jeweils einem vorgegebenen Krümmungsradius gegenseitig überlappen, so daß Grate gemäß den Figuren vorgesehen werden, oder berühren, was in den Figuren nicht dargestellt ist.

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Jede Ausnehmung kann denselben Krümmungsradius besitzen. Jedoch ist der Krümmungsradius vorzugsweise an den Ecken 2a am kleinsten und nimmt allmählich zur Mitte jeder Kante 2b Zu₁ um eine wirksame Abtrennung der Späne bei verschiedenen Betriebsbedingungen zu ermöglichen. Dadurch wird eine Nut längs der Schneidkante gebildet.

Wenn beispielsweise die Schneidrate (Spitzenvorschubsrate) klein ist und ein dünner Span gebildet wird, wird der Span wirksam aufgerollt und in kleine Stücke durch die Ausnehmungen mit kleinem Krümmungsradius geteilt. Wenn die Spanvorschubsrate groß ist und dicke Späne gebildet wejrden, werden diese Späne wirksam in kleine Stücke durch die Ausnehmungen mit großem Krümmungsradius geteilt, die in Nachbarschaft

r zur Mitte der Schneidkante 2 angeordnet sind.

Es wird jetzt Fig. 5 erläutert; beim Abdrehen, d.h. beim Bearbeiten des Außendurchmessers eines Werkstücks längs seiner Längsrichtung, wird das Schneidwerkzeug parallel zum Werkstück bewegt. In diesem Fall wird der Span in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung der Spitze abgetrennt bzw. abgeworfen. Der Span tritt selektiv in den mit Ausnehmungen versehenen Bereich der Spsnbrechernut, die durch die Ausnehmungen gebildet wird, gemäß der Spanstärke in der Richtung ein, die durch den Pfeil A wiedergegeben wird. Der Span wird danach durch die gekrümmte Fläche 3a>i, die entgegengesetzt zur Kante 2b angeordent ist, aufgewickelt und durch den Grat 3β2» der durch das überlappen der benachbarten Ausnehmungen und von den Ausnehmungen mit den ebenen Flächen 5' (2?ig. 6) gebildet wird, beim Verlassen der Fläche 5a^ abgeschnitten.

Andererseits wird bei der Flächenbearbeitung, d.h. beim Bearbeiten einer Stirnfläche oder einer Stufe des Werk- Stücks bei transversaler Bewegung der Spitze, der Span in entgegengesetzter Richtung zur Spitzenvorschubsrichtung entfernt bzw. abgeworfen. So tritt der Span selektiv in den

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mit Ausnehmungen versehenen Bereich 3a entsprechend der Stärke des Spans in der Richtung ein, die durch den Pfeil B wiedergegeben ist. Der Span wird danach durch die gekrümmte Fläche 3a, aufgewickelt und durch den Grat Ja^, der durch die Überlappung der benachbarten Ausnehmungen gebildet wird, beim Verlassen der Fläche 3B* abgeschnitten.

Ferner kann der Span, der beim Drehen von Abschräp;unRen oder gekrümmten Flächen gebildet wird, durch die Außenkanten 3a~ und Ja₁, und die Seitenflächen 3a^ und 3a* abgeschnitten werden, die in den Fig. 5 und 7 dargestellt sind.

Bei dieser Ausführungsform ist die Spanbrechernut auf der Werkzeugstirnfläche längs den gesamten Schneidkanten ausgebildet, um ein zweiseitiges Schneiden (two sided cutting) zu ermöglichen. Jedoch kann die Spanbrechernut nur längs einer einzigen Schneidkante ausgebildet sein, wenn es wünschenswert ist. Alternativ kann die Unterseite (bottom surface) der Werkzeugstirnfläche mit einer Spanbrechernut versehen sein, um die Abwerfspitze mit zwei Schneidkanten längs der Kantenlinie zu versehen.

Ferner kann gemäß Fig. 4 die Werkzeugstirnfläche des Hauptkörpers 1 der Spitze mit mehreren kleinen flachen Bereichen 4-versehen sein, um mehr flache Oberflächenbereiche und dadurch eine größere Berührungsfläche zwischen der Spitze und dem Spitzensitz des Zapfens vorzusehen. Die Spitze ist dadurch fest und stabilisiert befestigt. Die kleinen flachen Bereiche 4· verstärken die Schneidkante 2b, so daß selbst beim Auftreffen des Spans auf die Kante bei der Bearbeitung die Kante nicht beschädigt wird.

Der Querschnitt der Ausnehmungen kann kreisförmig, oval, parabolisch oder anders gekrümmt sein. Ferner ist vorzugsweise die Krümmung der Ausnehmung in Nachbarschaft zur Ecke 2a

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größer als die der entfernteren Ausnehmungen; die Tiefe der Ausnehmung in Nachbarschaft zur Ecke ist kleiner als die der weiter entfernten Ausnehmungen, um die Spitze unterschiedlich anwenden zu können* Jedoch können Krümmung und Tiefe der Ausnehmungen selektiv für die Werkstücke gewählt werden.

Eine zweite Auoführunr^sform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt, wobei gleiche Teile und Elemente mit den gleichen Bezugszahlen und Symbolen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Gemäß der zweiten Ausführungsform sind flache Flächen 5, die von benachbarten Ausnehmungen und der Kante 2b begrenzt werden, nach unten und innen geneigt. Dadurch werden die Späne glatt in die Ausnehmungen eingeführt und wirksam abgeschnitten.

Die Erfindung betrifft also eine Abwer fspitze für ein Drehbank-Schneidwerkzeug. Die Spitze ist mit einer Schneidkante am Außenumfang und einer Reihe von Ausnehmungen auf der Schneidfläche versehen. Diese Ausnehmungen sind ein Spanaufroll- und Spanschneidmittel unabhängig von der Vorschubrichtung der Spitze. Die Ausnehmungen können denselben Durchmesser aufweisen; vorzugsweise werden sie zur Mitte der Schneidkante größer. Die Ausnehmungen bzw. die Flächen zwischen den Ausnehmungen und der Schneidkante können auch abgeschrägt sein, um das Eintreten und Abschneiden der Späne zu erleichtern.

Die Offenbarung umfaßt auch den parallelen englischen Text.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

. 1^yAbwerfspitze eines Drehbankschneidwerkzeugs mit einer Schneidkante am Umfang der Spitze und einer auf der Stirnfläche ausgebildeten Spanbrechernut, dadurch gekennzeichnet , daß die Spanbrechernut (13) durch mehrere Ausnehmungen (3a) in Nachbarschaft zur Schneidkante (12) gebildet wird.
2. Abwerfspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3a) einen vorgegebenen Krümmungsradius aufweisen, der einen Überlappungsbereich zwischen benachbarten Ausnehmungen (3a) bestimmt.
3- Abwerfspitze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwerfspitze (11) im wesentlichen rechteckig ist und daß der Krümmungsradius der Ausnehmungen (3a) von den Ecken (2a) der Abwerfspitze (11) zur Mitte der Schneidkante (12) auf jeder Seite des Dreiecks zunimmt.
4-, Abwerf spitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner mit Flächen (5) versehen ist, die von der Schneidkante (12) zu den Ausnehmungen (3a) geneigt sind.
5« Abwerfspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3a) im wesentlichen kreisförmig gekrümmt sind.
6. Abwerfspitze nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Flächen (5),die von der Schneidkante (12) zu den Ausnehmungen (3a) nach unten geneigt sind.
7· Abwerfspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3a) oval gekrümmt sind.

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8. Abwerfspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3a) parabolisch gekrümmt sind.

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