DE2946022C2 - Schneideinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen polygonalen Schneideinsatz der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Neuere Konstruktionen von Schneideinsätzen haben zu der Erkenntnis geführt, daß eine auf einem Schneideinsatz gebildete Spanbrechernut keine im !nnern angeordnete ansteigende Wandausbildung benötigt, die den freien Fluß des vom Werkstück entfernten Metalls hemmt Vielmehr hat man gefunden, daß die Späne von dem Schneideinsatz spiralförmig ablaufen, auf das Werkstück treffen und dabei ohne Verwendung hemmender Spanbrecher abbrechen.

Derartige Schneideinsätze sind beispielsweise aus der US-PS 39 73 307 bekannt Diese Schneideinsätze sind für bestimmte Anwendungsfälle, unter extremen Schneidbedingungen, ungeeignet, weil sich in dem Bereich, wo die geneigte Spanfläche und die horizontale

to Spanbrecherfläche aneinandergrenzen, durch die aufprallenden Späne gerne Krater bilden, die die Brauchbarkeit der Schneideinsätze mindern. Die Krater blokkieren den freien Abfluß der Späne, so daß zu ihrem Abheben vom Werkstück mehr Energie erforderlich ist Aus der US-PS 40 87 193 sind zwei verschiedene Arten von Schneideinsätzen bekannt nämlich solche, bei denen die Ebene der ersten Spanbrecherfläche nicht parallel zur Ebene der Schneidkantenfase verläuft und die eine positive Schneidbrust aufweisen (vgl. Fig. 11),

und solche, bei denen die Ebene der ersten Spanbrecherfläche parallel zur Ebene der Schneidkantenfase verläuft und die eine negative Schneidbrust aufweisen (vgl. F i g. 7). Bei der zuletztgenannten bekannten Ausführungsform mit parallel zur Schneidkantenfase 42 verlaufender erster Spanbrecherfläche 46 bildet die Spanbrecherfläche 46 mit der ersten geneigten Spanfläche 44 einen Winkel von weniger als 150°, und die erste geneigte Spanfläche 44 bildet mit der Ebene der Schneidkantenfase 42 einen Winkel von mehr als 30°, wobei sich die beiden vorgenannten Winkel y und c als Nebenwinkel zu 180° ergänzen. In Spalte 4, Zeile 30-36, der US-PS 40 87 193 ist ausgeführt, daß der Winkel y deshalb kritisch ist, weil der abgehobene Span sich an der Fläche 46 verklemmen würde, wenn der Winkel zu klein ist, während, wenn der Winkel y zu groß ist, eine zu geringe Ablenkung des Spans erfolgt, so daß er nur schwer abbricht. Aus diesen Gründen soll der Winkel y zwischen etwa 125 und 145°, also auf alle Fälle weniger als 150°, betragen. Wegen der Parallelität der Flächen 42 und 46 und wegen des gemeinsamen Schenkels der Winkel c und y muß der Winkel c35 bis 55°, also auf alle Fälle mehr als 30°, betragen, wenn der angegebene Bereich für den Winkel y eingehalten wird. Die in Spalte 4, Zeile 2, angegebenen Werte von weniger als

30° für den Winkel c können sich aufgrund der erläuterten Winkelbeziehungen nicht auf die Ausführungstorm mit parallelen Flächen 42 und 46 beziehen.

Diese bekannte Ausführungsform eines Schneideinsatzes mit negativer Schneidbrust kann zwar bereits als »negativ/positiv-Einsatz« verwendet werden, doch besteht auch hierbei wegen des relativ kleinen Winkels y noch die Gefahr der Kraterbildung, wenn sich der Span bei geringer Breite der Schneidkantenfase an letzterer vorbei und entlang der ersten geneigten Spanfläche bewegt und auf der ersten Spanbrecherfläche auftrifft.

Es bestand deshalb immer noch ein Bedürfnis nach der Schaffung verbesserter Schneideinsätze mit höherer Lebensdauer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneideinsatz der eingangs genannten, aus der US-PS 40 87 193 bekannten Gattung zu schaffen, der verbesserte spanbrechende Eigenschaften bei gleichzeitig hoher Verschleißfestigkeit der Schneidkanten aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Spanbrecherfläche mit der durch die erste geneigte Spanfläche gebildeten Ebene einen Winkel von mehr als 150° und die erste geneigte Spanfläche mit der Ebene der Schneidkantenfase einen Winkel von we-

niger als 30° bildet

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes weisen die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale auf.

Der erfindungsgemäße polygonale Schneideinsatz aus Hartmetall besitzt eine Deck- und eine Bodenfläche sowie eine diese verbindende Seitenfläche. Wenigstens eine der Deck- bzw. Bodenflächen besitzt eine an der Stoßstelle mit der Seitenfläche gebildete Schneidkante und eine sich von dieser Schneidkante nach innen erstreckende Schneidkantenfase.

Eine erste geneigte Spanfläche erstreckt sich nach innen und von der Schneidkantenfase nach unten und liegt in einer Ebene, die mit der Ebene der Schneidkantenfase einen spitzen Winkel von weniger als 30° bildet

■line erste Spanbrecherfläche schließt sich an dem unteren Ende der ersten geneigten Spanfläche an und erstreckt sich von dort nach innen und grenzt an eine zweite geneigte Spanfläche. Die zweite geneigte Spanfläche erstreckt sich dann nach innen und nach unten und grenzt an eine zweite Spanbrecherfläche.

Die Breite der Schneidkantenfase beträgt vorzugsweise zwischen 0,0508 mm und 0,508 mm und der senkrechte Abstand der Ebene der Schneidkanten von der ersten Spanbrecherfläche beträgt zwischen 0,0508 mm und 0381 mm. Der bevorzugte senkrechte Abstand der ersten Spanbrecherfläche von der zweiten Spanbrecherfläche beträgt zwischen 0,127 mm und 0,762 mm.

Die Breite der ersten Spanbrecherfläche ist vorzugsweise wenigstens 1,5 mal so groß wie die Breite der Schneidkantenfase und ist in besonders vorteilhafter Weise etwa doppelt so groß wie die Breite der Schneidkantenfase.

Je nach den Schneidbedingungen kann die erste Spanbrecherfläche ihre größte Breite im Bereich der Ecken des polygonalen Schneideinsatzes oder aber im Bereich, der zwischen den Ecken liegt, aufweisen.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes nach der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-H in F i g. 1;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes nach der Erfindung, der eine nahe den Ecken des Schneideinsatzes breitere erste Spanbrecherfläche besitzt; und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes nach der Erfindung, der eine zwischen den Ecken des Einsatzes breitere erste Spanbrecherfläche besitzt.

In F i g. 1 ist ein indexierbarer Schneideinsatz 10 dargestellt, der eine Deckfläche 12 und eine Bodenfläche 14 mit einer die Deckfläche 12 und die Bodenf'.äche 14 verbindenden Seitenfläche 16 aufweist. Der Einsatz kann so hergestellt sein, daß er in einem nicht dargestellten Werkzeughalter indexierbar und umdrehbar ist.

Die Deckfläche 12 des Schneideinsatzes 10 besitzt eine Schneidkante 18, die an der Stoßstelle der Seitenfläche 16 und der Deckfläche 12 gebildet ist Die Schneidkante 18 erstreckt sich, wie dargestellt, bei dem Einsatz 10 geschlossen um den polygonalen Einsatz 10 herum. Der Einsatz 10 ist vorzugsweise nach den üblichen industriellen Herstellungstechniken aus Hartmetall geformt.

Die Deckfläche 12 besteht, wie der Schnittdarstellung (F i g. 2) zu entnehmen ist, aus der Schneidkante 18, die eine Schneidkantenfase 20 besitzt, die sich nach innen zur Mitte des Einsatzes erstreckt. Die Deckfläche 12 enthält ferner eine erste geneigt«* Spanfläche 22, die sich nach unten und nach innen zur Mitte des Einsatzes von der inneren Kante der Schneidkantenfase 20 so weit erstreckt, bis sie auf eine erste Spanbrecherfläche 24 der Deckfläche 12 trifft

Die erste Spanbrecherfläche 24 ist von der Schneidkante 18 des Einsatzes so weit entfernt, daß der vom Werkstück abgehobene Span auf die Spanbrecherfläche treffen und von dort abwärts spiralförmig so ablaufen wird, daß er auf das Werkstück trifft und dadurch abgebrochen wird.

Ein weiterer Abschnitt der Deckfläche 12 ist eine zweite geneigte Spanfläche 26, die an der inneren Kante der ersten Spanbrecherfläche 24 beginnt und sich nach untea und nach innen, auf die Mitte des Schneideinsatzes 10 zu, so weit erstreckt, bis sie auf eine zweite Spanbrecherfläche 28 der Deckfläche 12 des Schneideinsatzes 10 stößt

Vorzugsweise sind die Schneidkantenfase 20 und die Spanbrecherflächen 24, 28 im wesentlichen ebene Flächen des Schneideinsatzes 10, der im Winkel zueinander stehende Schneidkanten 18, 30 aufweist Vorzugsweise liegen diese ebenen Flächen alle innerhalb von 15° zu der durch die beiden im Winkel zueinander stehenden Schneidkanten 18,30 gebildeten Ebene.

Die Schneidkantenfase 20 besitzt eine von der Schneidkante in Richtung auf die Mitte des Einsatzes gemessene Breite, die vorzugsweise in einem Bereich von 0,0508 mm bis 0,508 mm bei mittleren Schneidbedingungen liegt. Die erste Spanbrecherfläche 24 besitzt, gemessen vom unteren Ende der ersten geneigten Spanfläche 22 bis zum oberen Ende der zweiten geneigten Spanfläche 26, vorzugsweise etwa die doppelte Breite der Schneidkantenfase 20.

Wenn die Schneidkantenfase 20 und die Spanbrecherflächen 24,28 im wesentlichen eben ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, daß der senkrechte Abstand von der Ebene der im Winkel zueinander stehenden Schneidkanten des Schneideinsatzes 10 zu der ersten Spanbrecherfläche 24 im Bereich zwischen 0,0508 mm und 0,381 mm liegt Vorzugsweise beträgt der senkrechte Abstand der ersten Spanbrecherfläche 24 von der zweiten Spanbrecherfläche 28 etwa 0,127 mm bis 0,762 mm.

Im Hinblick auf die erste geneigte Spanfläche 22 und die Seitenfläche 16 (F i g. 2) ist es besonders günstig, daß die geneigte Spanfläche 22 mit einem Abschnitt der Seitenfläche 16 einen Winkel bildet, der größer als 60° ist.

F i g. 3 zeigt einen Schneideinsatz 10, der auf seiner Deckfläche 12 eine erste Spanbrecherfläche 24 besitzt, die im Bereich der Mitte des Einsatzes verschieden breit ist; sie ist in der Nähe der Ecken 36 des Schneideinsatzes 10 am breitesten.

In F i g. 4 ist wiederum der Schneideinsatz 10 mit der Deckfläche 12 gezeigt, die eine erste Spanbrecherfläche 24 besitzt, deren größte Breite im Bereich zwischen den Ecken 38 und 40 des polygonalen Schneideinsatzes 10 liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Polygonaler Schneideinsatz (10) aus hartem, verschleißfestem Material, mit einer Deckfläche (12), einer Bodenfläche (14) und einer diese verbindenden Seitenfläche (16), mit mindestens einer Schneidkante (18) und einer zugehörigen Schneidkantenfase (20), einer sich von der Schneidkantenfase (20) nach innen erstreckenden, ersten geneigten Spanfläche (22), einer sich von der ersten Spanfläche (22) nach innen erstreckenden ersten Spanbrecherfläche (24), einer sich von der ersten Spanbrecherfläche (24) nach innen erstreckenden, zweiten geneigten Spanfläche (26) und einer sich von der zweiten geneigten Spanfläohe (26) nach innen erstreckenden, zweiten Spanbrecherfläche (28), bei dem die Ebene der ersten Span brecherfläche (24) parallel zur Ebene der Schneidkantenfase (20) verläuft,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spanbrecherfläche (24) mit der durch die erste geneigte Spanfläche (22) gebildeten Ebene einen Winkel von mehr als 150° und die erste geneigte Spanfläche (22) mit der Ebene der Schneidkantenfase (20) einen Winkel von weniger als 30° bildet

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkantenfase (20) eine Breite von ca. 0,051 mm bis ca. 0,51 mm hat

3. Schneideinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand von der Ebene der Schneidkantenfase (20) zu der ersten Spanbrecherfläche (24) im Bereich zwischen ca. 0,051 mm und ca. 038 mm liegt

4. Schneideinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand der ersten Spanbrecherfläche (24) von der zweiten Spanbrecherfläche (28) im Bereich zwischen ca. 0,13 mm und ca. 0,76 mm liegt.

5. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ersten Spanbrecherfläche (24) wenigstens 1,5 mal so groß wie die Breite der Schneidkantenfase (20) ist.

6. Schneideinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der ersten Spanbrecherfläche (24) im wesentlichen doppelt so groß wie die Breite der Schneidkantenfase (20) ist.

7. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneidkanten (18, 30) von einer seiner Ecken erstrecken und daß die erste Spanbrecherfläche (24) in der Nähe der Ecke des Schneideinsatzes ihre größte Breite hat

8. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (18, 30) von einer Mehrzahl von Ecken des Schneideinsatzes (10) ausgehen und daß die erste Spanbrecherfläche (24) zwischen den Ecken ihre größte Breite hat.