DE2845211C2

DE2845211C2 - Umsetzbarer, polygonaler Schneideinsatz

Info

Publication number: DE2845211C2
Application number: DE2845211A
Authority: DE
Inventors: Michinobu Ito; Osamu Nagoya Aichi 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: 1985-12-19
Also published as: JPS5464384U; DE2845211A1; US4273480A

Description

Die Erfindung betrifft einen umsetzbaren, polygonalen Schneideinsatz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Schneideinsatz wird in der US-PS 83 748 beschrieben. Die mit Ausnehmungen versehbare Spanbrechernut des bekannten Schneideinsatzes ist dabei im Bereich der Ecken am schmälsten ausgebildet. Dadurch besteht beim Schneiden die Gefahr, daß sich ein zusammenhängender Span bildet.

Es ist weiter aus der DE-OS 25 45 769 ein Schneidwerkzeug, insbesondere eine Wendeplatte bekannt, bei dem im Bereich der Ecken des Schneidwerkzeuges singuläre sphärische Ausnehmungen ausgebildet sind, die prinzipiell als Spanbrecher wirken. Zwischen den einzelnen sphärischen Ausnehmungen befinden sich jedoch breite Bereiche, die den Span zwar abheben, aber nicht teilen oder aufbrechen. Diese Bereiche erhöhen außerdem den Schneidewiderstand.

Auch das in der DE-OS 25 15 686 beschriebene Schneidwerkzeug weist im Bereich der Schneidkante als Spanbrecher wirkende Ausnehmungen auf, die im Abstand zueinander angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schneideinsatz der genannten Art derart auszugestalten, daß unabhängig von unterschiedlichen Betriebsbedingungen ein sicheres Abschneiden und Aufbrechen der Späne erfolgt

Diese Aufgabe wird bei einem Schneideinsatz der genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Dadurch, daß die Ausnehmungen überlappend ausgestaltet sind und die dadurch gebildete Grate als Spanbrecherkanten wirken, werden die Späne auch aufgebrochen und geteilt selbst wenn die Spandicke zunimmt ohne daß die Schneidemenge insgesamt größer wird.

Da außerdem der Aushebebereich der Ausnehmungen im Verhältnis zu der Dicke der Spanschneidekanten wesentlich größer ist, ergibt sich ein relativ geringer Schneidewiderstand.

Nachstehend wird die Erfindung durch Figuren näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des gesamten Schneidwerkzeugs mit einem Schneideinsatz;

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen bekannten Schneideinsatz;

F i g. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie H-II in Fig. 2;

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Schneideinsatz gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

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

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

F i g. 8 eine Draufsicht auf einen Schneideinsatz gemaß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung -und

F i g. 9 eine Querschnittsansicht längs der Linie IX-IX in F i g. 8.

Gemäß Fig. 1 ist der Schneideinsatz 11 dreieckig ausgebildet und fest mit dem Zapfen 20 über den Schaft

22 und die Unterlagscheibe 21 verbunden. Der Zapfen 20, der Schaft 22 und d^;e Unterlagscheibe 21 sind miteinander kombiniert und bilden einen Halter 23, wie man F i g. 1 entnehmen kann.

Ein üblicher Schneideinsatz mit Spanbrechernuten ist in F i g. 2 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 Hauptschaftes bzw. der Hauptachse einer Drehbank bewegt wird, um den Außendurchmesser eines Werkstücks in Längsrichtung gleichmäßig zu schneiden, bevvegt sich ein Span in Querrichtung der Nut 13, so daß der Span im Bereich der Nutkante 13a abgeschnitten wird. Wenn andererseits die Spitze in Querrichtung zur Hauptachse der Drehbank bewegt wird, um eine Stufe vorzusehen oder die Stirnfläche des Werkstücks zu bearbeiten, 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 Hoch- !eistungswerkzeugen.

Ferner gilt bei einem üblichen Schneideinsatz 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 des Schneideinsatzes auf dem Zapfen 20 des Halters 23 zu gewährleisten. Ferner können die Schneidkante 12

und insbesondere der Steg 24 (der Nachbarbereich) leicht durch Späne beschädige werden.

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

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

jede Ausnehmung kann denselben Krümmungsradius besitzen. Jedoch ist der Krümmungsradius vorzugsweise an den Ecken 2a am kleinsten und nimmt allmählich zur Mitte jeder Kante 26 zu, 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 werden, werden diese Späne wirksam in kleine Stücke durch die Ausnehmungen mit großem Krümmungsradius geteilt, die in Nachbarschaft zur Mitte der Schneidkante 2 angeordnet sind.

Es wird jetzt F i g. 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 Spanbrechernul, 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 3äi, die entgegengesetzt zui· Kante 2b angeordnet ist, aufgewickelt und durch den Grat 3a2, der durch das Oberlappen der benachbarten Ausnehmungen und von den Ausnehmungen mit den ebenen Flächen 5' (F i g. 6) gebildet -wird, beim Verlassen der Fläche 3ai abgeschnitten.

Andererseits wird bei der Flächenbearbeitung, d. h. beim Bearbeiten einer Stirnfläche oder einer Stufe des Werkstücks bei transversaler Bewegung der Spitze, der Span in entgegengesetzter Richtung zur Spitzenvorschubsrichtung entfernt bzw. abgeworfen. So tritt der Span selektiv in den 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 3a3 aufgewickelt und durch den Grat 3a4, der durch die Überhppung der benachbarten Ausnehmungen gebildet wird, beim Verlassen der Fläche 333 abgeschnitten.

Ferner kann der Span, der beim Drehen von Abschrägungen oder gekrümmten Flächen gebildet wird, durch die Außenkanten 3ai und 3a4 und die Seitenflächen 3ai und 3a3 abgeschnitten worden, die in den F i g. 5 und 7 dargestellt sind.

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

Ferner kann gemäP Fig.4 die Werkzeugstirnfläche des Hauptkörpers 1 des Schneideinsatzes mit mehreren kleinen flachen Bereichen 4 versehen sein, um mehr flache Oberflächenbereiche und dadurch eine größere Berührungsfläche zwischen dem Schneideinsatz und dem Spitzensitz des Zapfens vorzusehen. Der Schneideinsatz 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 größer als die der entfernteren Ausnehmungen; die Tiefe der Ausnehmung in Nachbarschalt 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 Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den F i g. 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 gtett in die Ausnehmungen eingeführt und wirksam abgeschnitten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Umsetzbarer, polygonaler Schneideinsatz mit umlaufender Schneidkante, einer am Umfang in Nachbarschaft zur Schneidkante verlaufenden Spanfläche und einer in Nachbarschaft zur Spanfläche verlaufenden, Ausnehmungen enthaltenden Spanbrechernut, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3a) als sich überlappende, an die Spanfläche (24) angrenzende sphärische Ausnehmungen (3a) ausgebildet sind, wobei die durch das Überlappen der benachbarten Ausnehmungen (3a) gebildeten Grate (3at) senkrecht zur Schneidkante (2) verlaufende Spanbrecherkanten bilden und jeweils zwei benachbarte Ausnehmungen (3a) mit der inneren Begrenzung der Spanfläche (24) eine Verstärkungsfläche (4,5) begrenzen.

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (11) im wesentlichen dreieckig ist und daß der Krümmungsradius der Ausnehmungen (3a) von den Ecken (2a) des Schneideinsatzes (11) zur Mitte der Schneidkante (2) auf jeder Seite des Dreiecks zunimmt

3. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (11) Flächen (5) aufweist, die von benachbarten Ausnehmungen (3a) begrenzt werden und die von der Schneidkante (2) zu den Ausnehmungen (3a^hin, nach unten geneigt sind.

4. Schneid jinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch »ekenn^'iichnet, daß die Ausnehmungen (3a) im wesentlichen kreisförmig gekrümmt sind.

5. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3a,JovaI gekrümmt sind.

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