DE3333100A1

DE3333100A1 - Indexable insert with encircling chip-breaking groove

Info

Publication number: DE3333100A1
Application number: DE19833333100
Authority: DE
Inventors: Barbara DDR 6218 Bad Salzungen Flämig; Marlies DDR 6201 Waldfisch Schowanek; Manfred DDR 6201 Bad Salzungen Wagner
Original assignee: Veb Werkzeugkombinat Schmalkalden
Current assignee: Veb Werkzeugkombinat Schmalkalden
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1984-09-20
Also published as: CS259013B1; DD231929A3

Abstract

The invention relates to an indexable insert with encircling chip-breaking groove for metal-working, in particular for turning. The aim of the invention is to develop an indexable insert with a chip-breaking groove which, at a low level of deformation energy for the chip control, ensures reliable chip breaking to form chip particles suitable for transport. Starting from the known indexable inserts with encircling chip groove, the object of the invention is to develop a chip-forming and chip-breaking element which improves the chip breaking in a wide range of various chip widths and chip thicknesses. This object is achieved according to the invention by a corner-bead-shaped chip-breaking projection being arranged in the area of each corner radius of the cutting edges behind the rib formed by the inner groove flank of the chip-breaking groove symmetrically to the angle bisectors of the corner radii on the central surfaces running at an incline to the centre of the indexable insert. <IMAGE>

Description

Wendeschneidplatte mit umlaufender Spanbrechernut Die Erfindung betrifft eine voræugsweise quadratische Wendeschneidplatte mit umlaufender Spanbrechernut für die Metallbearbeitung, insbesondere für das Drehen, bei der die Spanbrechernut parallel mit gleichbleibendem konkaven Querschnitt neben der geraden, vorzugsweise angefasten Schneidkante und deren Eckenabrundungen verläuft.Indexable insert with circumferential chipbreaker groove The invention relates to A preferably square indexable insert with a circumferential chip breaker groove for metalworking, especially for turning, where the chip breaker groove parallel with a constant concave cross-section next to the straight one, preferably chamfered cutting edge and its corner rounded runs.

Es sind Wendeschneidplatten polygonaler Form meist als Quadrat oder gleichseitiges Dreieck ausgebildet, bekannt, die eine umlaufende Spanbrechernut, das heißt eine parallel zur umfangseitigen Schneidkante verlaufende Auskehlung ausweisen. Von diesem Stand der Technik geht auch die DE-OS 22 31 631 aus, in der diese.vorbekannte Art und Anordnung von Spambrechernuten dargestellt ist. Dabei wird deutlich gemacht, daß die Problemzone der Spanleitung und Spanbrechung im Bereich der Schneidenecke liegt und von der Ausbildung der Spanbrechernut in diesem Bereich wesentlich beeinflußt werden kann. Die beschriebene Lösung der au£-dieses Problem gerichteten Aufgabenstellung sieht nun vor, in der Spanbrechernut im Bereich der Schneidenecke einen kegelstumpf- oder kalottenförmigen Vorsprung anzuordnen, durch den leichte Sp#e, also Spanne mit kleiner Spandicke und Spanbreite gebrochen werden, während bei starken Spannen im wesentlichen nur die Spanbrechernut wirksam sein soll. Diese Wirkungswstse wird im zugehörigen Ausführungsbeispiel an dreieckigen Wendeschneidplatten beschrieben, die an Seitendrehmeißeln mit verhältnismäßig kleinen Spantiefen eingesetzt sind. Daraus ist zu erkennen, daß der spanbrechende Vorsprung in der Spanbreohernut deren Breite und Tiefe verkleinert, was bei sehr leichten und insbesondere bei sehr schmalen Spänen, die Wegführung des ablaufenden Spanes von der bearbeiteten Werlçstückfläche bewirkt. Bei größeren Spanbreiten ist es allerdings so, daß der durch den Vorsprung in der Spanbreohernut sehr verkleinefte Umlenkradius eine starke Stauchung der Spanelemente an dieser Stelle zur Folge hat, wodurch zusätzliche Reibungswärme erzeugt wird, die zu einer höheren thermischen Belastung der Schneidenecke führt, was sich nachteilig auf das Standzeitverllalten der Schneidenecken auswirkt.There are indexable inserts of polygonal shape mostly as a square or equilateral triangle, known, which has a circumferential chipbreaker groove, that is, have a groove running parallel to the circumferential cutting edge. This prior art is also based on DE-OS 22 31 631, in which this prior art Type and arrangement of spam breaker grooves is shown. It is made clear that the problem area of the chip line and chip breaking in the area of the cutting edge and is significantly influenced by the formation of the chip breaker groove in this area can be. The described solution to the problem directed to this problem now provides for a truncated cone in the chip breaker groove in the area of the cutting edge or to arrange a dome-shaped projection, through the slight gap, i.e. span be broken with small chip thickness and chip width, while with strong clamping essentially only the chip breaker groove should be effective. This efficacy will described in the corresponding embodiment on triangular indexable inserts, which are used on lathe chisels with relatively small cutting depths. It can be seen from this that the chip-breaking projection in the chip opening groove thereof Width and depth reduced, which is very light and especially very narrow Chips, causes the removal of the chip from the machined workpiece surface. With larger span widths, however, it is the case that the projection in the Chip groove very reduced deflection radius a strong compression of the chip elements at this point has the consequence, whereby additional frictional heat is generated, which leads to a higher thermal load on the cutting edge, which is disadvantageous affects the tool life of the edge corners.

Bei einer ähnlichen in der DE-OS 29 40 328 beschriebenen Lösung wird die Spanbrechernut nur im Bereich der Schneidenecken als spanbrechende Ausnehmung ausgebildet, in deren Mitte eine kleine spanbrechende Erhebung, ähnlich der bereits'vorher beschriebenen Art vorhanden ist.In a similar solution described in DE-OS 29 40 328 is the chipbreaker groove only in the area of the cutting corners as a chip-breaking recess formed, in the middle of which a small chip-breaking elevation, similar to the one already 'before described type is present.

Außerdem wurde bei dieser Wendeschneidplatte noch die zentrale Ebene als zweite spanbrechende Erhebung über die Schneidkantenebene gelegt. Diese zentrale Erhebung soll bei größeren Schnittiefen also bei breiteren Spänen als Spanbrecher wirken. Es ergeben sich somit im Ecken-und Mittenbereich der Schneidkante unterschiedlich große Schneidkeilwinkel, dle plötzllch, das heißt ohne allmählichen Übergang wechseln. An diesen Übergängen besteht eine erhöhte Bruohgefahr. Das ist auch sehr ungünstig bei Spanbreiten, die etwa diesem Übergang entsprechen, weil dann die Spannablaufreibung wegen der auftretenden Querwölbung des Spa;nes sehr groß wird. Ein weiterer Nachteil ist auch darin zu sehen, daß die über die Schneidkantenebene gelegte zentrale Erhebung einen zusätzlichen Aufwand an hochwertigen Schneidstoff erfordert.In addition, the central level was also added to this indexable insert placed as a second chip-breaking elevation over the cutting edge plane. This central Elevation should act as a chip breaker in the case of larger depths of cut, i.e. in the case of wider chips works. There are thus different results in the corner and central area of the cutting edge large cutting edge angles that change suddenly, i.e. without a gradual transition. There is an increased risk of bruising at these transitions. That is also very inconvenient with span widths which roughly correspond to this transition, because then the clamping process friction becomes very large because of the transverse arching of the chip. Another disadvantage can also be seen in the fact that the central elevation placed over the plane of the cutting edge requires additional expenditure on high-quality cutting material.

Nach der DE-OS 31 33 159 soll ebenfalls im Eckenbereich der Schneidkanten eine spanbrechende Erhebung angebracht werden und zwar nach einem treppenartigen Absatz der durch eine von der Schneidenfase abfallenden Fläche und einer winkelig an diese anschließende plane Fläche gebildet wird. Der Span wird folglich verhältnismäßig weit hinter die Schneidkante nach unten geführt und muß dann, wenn #ohon.ein Teil der Wärme abgegeben worden ist, nach oben abgelenkt werden. Es ist aber so, daß das System der planen Spanablaufflächen den Span nicht zur Umlenkung dringt, lediglich die spanbrechende Erhebung im Eckenbereich kippt den Span seitlich an. Unter diesen Bedingungen des Spanablaufes entstehen lange Wendelspäne mit großem Außendurchmesser, also große Spanlocken, die viel Platz beanspruchen und die für einen automatischen Spänetransport ton den Drehmaschinen zu einem zentralen Auffangsbehälter wegen ihrer reumsperrenden Form sehr schlecht geeignet sind.According to DE-OS 31 33 159 should also be in the corner area of the cutting edges a chip-breaking elevation can be attached, namely after a stair-like Shoulder of the surface sloping from the cutting bevel and one is formed at an angle to this adjoining flat surface. The chip will consequently led relatively far behind the cutting edge and must then, if # ohon. some of the heat has been given off, be deflected upwards. It is but in such a way that the system of flat chip run-off surfaces does not deflect the chip penetrates, only the chip-breaking elevation in the corner area tilts the chip sideways at. Under these conditions of chip flow, long spiral chips with large ones are created Outside diameter, i.e. large chip locks that take up a lot of space and that are suitable for an automatic chip transport on the lathes to a central collecting container are very poorly suited because of their reum-blocking form.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Wendeschneidplatte mit Spanbrechernut zu entwickeln, die bei niedriger Verformungsenergis fttr die Spanlenkung, eine sichere Spanbrechung zu transportgünstigen Spanstücken gewährleistet und die außerdem gegenüber den bekannten Wendeschneidplatten dieser Art ein kleineres Schneidwerkstoffvolumen erfordert.It is the aim of the invention to provide an indexable insert with a chip breaker groove to develop a safe chip deflection at low deformation energy Chip breaking guaranteed to chip pieces that are easy to transport and the opposite the known indexable inserts of this type have a smaller volume of cutting material requires.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ausgehend von den bekannten Wendesohneidplatten mit umlaufender Spannut, ein spanformenden und spanbrechendes Element zu entwickeln, das die Spanbrechung in einem weiteren Bereich verschiedener Spanbreiten und Spandicken verbessert und insgesamt gesehen, nicht mit einem höheren Schneidwerkstoffaufwand verbunden ist.The invention is based on the object based on the known Reversible inserts with a circumferential flute, a chip-forming and chip-breaking one Develop element that has chip breaking in a wider range of different Chip widths and chip thicknesses improved and seen overall, not with a higher one Cutting material expenditure is connected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich jeder Eckenabrundung der Schneidkanten, hinter der durch die innere Nutflanke der Spanbrechernut gebildeten Rippe, symmetrisch zu den Winkelhalbierenden der Eckenabrundungen, auf den geneigt zur Schneidplattenmitte verlaufenden zentralen Flächen ein eckwulstförmiger Spanbreohervorsprung angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that in the area each corner rounding of the cutting edges, behind the by the inner groove flank of the Chipbreaker groove formed rib, symmetrical to the bisector of the corner roundings, on the inclined to the center of the insert running central A bead-shaped chipboard projection is arranged surfaces.

Eine für die Spanbreohung und auch für die pulvermetallurgische Herstellung besonders günstige Form der Wendeschneidplatte wird darin gesehen, daß der eckwulstförmige Spanbreohervorsprung durch zwei halbzylindrische Gehrungsstoke mit kugelausschnittförmigen Enden gebildet ist.One for chip broadening and also for powder metallurgical production particularly favorable shape of the indexable insert is seen in the fact that the corner bulge-shaped Chipboard protrusion through two semi-cylindrical miter stokes with spherical cut-outs Ends is formed.

Es ist auch zweckmaßig, die Wendeschneidplatte so auszubilden, daß die den ec kwuls tförmigen Spanbreohe rvorsprung tragenden zentralen Flächen zur Schneidplattenmitte hin -konkav gewölbt sind.It is also expedient to design the indexable insert so that the central surfaces bearing the t-shaped chipboard protrusion The center of the insert is arched concavely.

Bei der nach den Merkmalen der Erfindung ausgebildeten Wendeschneidplatte wurde die bekannte umlaufende Spanbrechernut mit konkavem Querschnitt beibehalten, weil diese Nutform der Spanbildungsmechanik am Schneidenkeil am nächsten kommt, wie der an jeder Spanfläche auftretende Kikverschleiß beweist.In the case of the indexable insert designed according to the features of the invention the well-known circumferential chipbreaker groove with a concave cross-section was retained, because this groove shape comes closest to the chip formation mechanics on the cutting wedge, as evidenced by the Kik wear that occurs on every rake face.

Die Stauchung des Spanes ist zweifellos auf der ebenen Fläche größer als an der konkav gewölbten, so daß es günstig ist, die bei der Spanbildung auStretende Stauchung und die sich daran anschließende Umlenkung des Spanes an einer konkav gewölbten Fläche ablaufen zu lassen.The upsetting of the chip is undoubtedly greater on the flat surface than the concave one, so that it is advantageous to use the one that occurs during chip formation Upsetting and the subsequent deflection of the chip on a concave to drain the curved surface.

Dieser Vorgang verläuft bei sehr schmalen Spänen, die schmaler sind als die diagonale Eckenabrundung von der Hauptschneide zur Nebensohneide und entspricht ddr Wirkung einer von der Sohneidenecke aus breiter werdenden Spanbreohernut, durch die der ablaufende Span vom Werkstück weggeführt und in Kommaform oder kurzen Wendeln gebrochen wird.This process takes place with very narrow chips that are narrower than the diagonal corner rounding from the main cutting edge to the minor edge and corresponds The effect of a chip flute that widens from the corner of the sons which the running chip is carried away from the workpiece and in comma form or short spirals is broken.

Spanbrechende Erhebungen in der Spanbrechernut an der Schseidecke behindern mehr diesen Ablauf als sie nützen.Chip-breaking elevations in the chip-breaking groove on the edge of the cutting edge hinder this process more than it helps.

Späne, die breiter sind als diese Eckenabrundung werden durch die RückenfLäche der Spanbrechernut gegenüber der bereits vorgeforniten Krümmung enger gebogen und scheren bis zu einem werkstoffabhän gigen Spanbreiten-Spandicken-Verhältnis hierbei ab. Bei größeren Spanquerschnitten, insbesondere bei größeren Spanbreiten, tritt die Spanbrechung unter diesen Bedingungen noch nicht ein, weil sie der Erümmung der Spanbrechernut nicht folgen, also flacher abrollen und ein größeres Widerstandsmoment gegen Biegebruch haben.Chips that are wider than this corner rounding are caused by the The back surface of the chipbreaker groove is narrower compared to the already preformed curvature bent and shear up to a material-dependent chip width / chip thickness ratio here from. With larger chip cross-sections, especially with larger chip widths, chip breaking does not yet occur under these conditions because of the curvature Do not follow the chip breaker groove, i.e. roll flatter and a greater section modulus against bending fracture.

Der ablaufende, eingerollte Span überquert folglich die Rippe der inneren Nutflanke der Spanbrechernut und läuft an den eckwulstförmigen Spanbrechervorsprung, der den Span in seiner Querrichtung wölbt, wodurch der Span an einer der Scherflächen der lamellenartigen Span--elemente abbricht.The running, curled chip consequently crosses the rib of the inner groove flank of the chipbreaker groove and runs against the bulge-shaped chipbreaker projection, which arches the chip in its transverse direction, causing the chip to hit one of the shear surfaces the lamellar chip elements break off.

Der eckwulstförmige Spanbreohervorsprung im Bereich der Schneidenecke erstreckt sich senkrecht zur Schneidkante gesehen über etwa ein Drittel der Schneidkantenlänge und ist deshalb bis zur maximal möglichen Ausnutzung der Schneidkantenlänge optimal wirksam. Die für diese Fälle bisher übliche Erhöhung der zentralen Mittelebene der Wendesohneidplatte, die außerdem nicht diese vorteilhafte Wirkung bringt und mehr Aufwand an Schneidwerkstoff erfordert, fällt damit weg.The bulge-shaped chipboard protrusion in the area of the cutting edge extends perpendicular to the cutting edge over about a third of the cutting edge length and is therefore optimal up to the maximum possible utilization of the cutting edge length effective. The increase in the central mid-plane of the Wendesohneidplatte, which also does not have this beneficial effect and more This eliminates the need for expenditure on cutting material.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: Die Draufsicht auf eine quadratische Wendeschneidplatte nach der Erfindung Fig. 2: eine Seitenansicht der sndeschneidplat'te nach Fig. 1 im Schnitt 1-1 Fig. 3: die vergrößerte Darstellung der rechten Seite der Wendeschneidplatte im Schnitt I-I gemäß Fig. 1 Die dargelegte. quadratische Wendeschneidplatte 1 hat entsprechend ihrer vier Seitenflächen 2 vier Schneidkanten 3, zwischen denen sich die Schneideckenabrundungen 4 befinden. Die Schneidkanten 3 und die Eckenabrundungen 4 haben eine umlaufende Schneidenfase 5, an die sich die ebenfalls umlaufende Spanbrechernut 6 anschließt. Die inneren Nutflanken 7 der Spanbrechernut 6 bilden mit den konkav zur Schneidplattenmitte hin geneigten zentralen Flächen 8 eine Rippe 9. Symmetrisch zu der Winkelhalbierenden jeder Eckenabrundung 4 ist hinter der Rippe 9' auf den zentralen Flächen 8 ein eckwulstiger Spanbreohervorsprung 10 angeordnet, der aus halbzylindrischen Gehrungsstücken lOa mit kugelausschnittförmigen Enden 1% gebildet ist.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawings show: FIG. 1: The top view of a square indexable insert according to the invention Fig. 2: a side view of the Sndeschneidplat'te according to Fig. 1 in section 1-1 Fig. 3: the enlarged view the right side of the indexable insert in section I-I according to FIG. 1 the set out. square indexable insert 1 has four side faces accordingly 2 four cutting edges 3, between which the cutting corner roundings 4 are located. The cutting edges 3 and the rounded corners 4 have a circumferential cutting bevel 5, to which the also circumferential chip breaker groove 6 connects. The inner ones Groove flanks 7 of chipbreaker groove 6 form with the concave to the cutting insert center towards inclined central surfaces 8 a rib 9. Symmetrical to the bisector each corner rounding 4 is behind the rib 9 'on the central surfaces 8 a corner bulging Spanbreohervorsprung 10 arranged, which consists of semi-cylindrical miter pieces lOa is formed with spherical cut-out ends 1%.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 - Wendeschneidplatte .2 - Seitenflächen 3 - Schneidkanten 4 - Eckenabrundungen 5 - Schneidenfase 6 - Spanbrechernut 7 - innere Nutflanke 8 - zentrale Flächen 9 - Puppe 10 - eckwulstförmiger Spanbrechervorsprung ioa - halbzylindrisches Gehrungsstück 10b - kugelausschnittförmiges Ende - Leerseite -List of the reference symbols used 1 - indexable insert .2 - Side surfaces 3 - Cutting edges 4 - Corner roundings 5 - Cutting bevel 6 - Chip breaker groove 7 - inner groove flank 8 - central surfaces 9 - doll 10 - corner bulge-shaped chipbreaker projection ioa - semi-cylindrical miter piece 10b - spherical section-shaped end - Blank page -

Claims

Claim 1. Reversible cutting plate with circumferential chip breaker groove, those with a concave cross-section that remains constant parallel to the straight ones, preferably chamfered cutting edges and their rounded corners, characterized in that that in the area of each corner rudder (4) - the cutting edges (3), behind the through the inner groove flank (7) of the chipbreaker (6) formed rib (9), symmetrical to the bisector of the corner roundings (4), to the inclined to the center of the insert running central surfaces (8) a corner bead-shaped chip breaker projection (10) is arranged.

2. Wendssohneid plate according to claim 1, characterized in that the corner bulge-shaped chipbreaker projection (10) by two semi-cylindrical miter pieces (10a) is formed with spherical segment-shaped ends (10b).

3. Indexable insert according to claims 1 and 2, characterized in that that the central surfaces supporting the bulge-shaped chip breaker provision (10) (8) are concave towards the center of the insert,