DE4118070A1

DE4118070A1 - Cutting tool insert - has oblong protrusions on chip face extending in flow direction and typically in shaping recess

Info

Publication number: DE4118070A1
Application number: DE19914118070
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Storch
Original assignee: Widia Heinlein GmbH
Current assignee: Widia GmbH
Priority date: 1991-06-01
Filing date: 1991-06-01
Publication date: 1992-12-03
Anticipated expiration: 2011-06-02
Also published as: DE4118070C2

Abstract

The cutting-tool, particularly an insert (1), has a body (2) with chip face (3), on which there are one or more protrusions (6) affecting chip shape and/or characteristics. The protrusions are oblong, and extend in the chip flex direction. They can be contained in a chip-shaping recess (7). They can merge smoothly into the recess surface at their ends, and can be parallel to each other and close together, being typically of parabolic cross-section and situated near the edge of the falling part of the recess, running from the edge to the bottom of the latter, and sloping in a curve in the same direction. ADVANTAGE - Lifts chip early while maintaining stable flow direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für die spanende Bear beitung von Werkstücken und insbesondere einen Schneidein satz mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a tool for machining Bear processing of workpieces and in particular a cutting machine Sentence with the features of the preamble of claim 1.

Vieleckige Schneideinsätze der genannten Art sind z. B. aus der DE 31 48 535 C2 bekannt. Sie sind an ihren Deckflächen mit einer Vielzahl von erhabenen Spanformelementen verse hen, die sich in ihrem Querschnitt nach oben verjüngen und die im Abstand von den Schneidkanten in Reihe angeordnet sind. Charakteristisch für die bekannten Spanformelemente ist ferner, daß sie eine im wesentlichen pyramidenstumpf förmige Gestalt und eine dreieckige Grundfläche besitzen, wobei jeweils eine der Grundflächenbegrenzungslinien an nähernd parallel zur benachbarten Schneidkante verläuft. Polygonal cutting inserts of the type mentioned are such. B. from known from DE 31 48 535 C2. They are on their top surfaces with a variety of raised chipboard elements hen which taper upwards in cross section and which are arranged in series at a distance from the cutting edges are. Characteristic for the well-known chip form elements is further that they are an essentially truncated pyramid have a shape and a triangular base, where each of the base area boundary lines runs approximately parallel to the adjacent cutting edge.

Der Vorteil derart gestalteter Schneideinsätze besteht darin, daß eine sichere Formung und Entfernung des Schneid spanes in einem großen Anwendungsbereich auch bei unter schiedlichen Schnittbedingungen erreicht wird. Ferner ist eine Brechung von Spänen nicht nur unterschiedlicher Stär ke, sondern auch bei verschiedenen Werkstoffen gewähr leistet.The advantage of such cutting inserts is in that a safe shaping and removal of the cutting spanes in a wide range of applications, including under different cutting conditions is achieved. Furthermore is a refraction of chips not only of different strengths ke, but also with different materials accomplishes.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Technologie zu verbessern und ein Werkzeug/einen Schneid einsatz für die spanende Bearbeitung zu schaffen, die einen besonders weichen Schnitt ergeben, wobei der Span sich frühzeitig bei stabiler Fließrichtung abheben soll.The invention is based on the problem, the known Improve technology and a tool / cutting use for machining, to create a result in a particularly soft cut, with the chip itself take off early with a stable flow direction.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die über die Spanfläche vorstehenden Erhebungen länglich sind und sich in Richtung des Spanflusses erstrecken.To achieve this object, the invention provides that the protrusions protruding beyond the rake face are elongated and extend in the direction of the chip flow.

Die besondere Gestaltung und Anordnung der Spanformelemente führen zu einer Reduzierung der Kontaktzeit und der Kon taktfläche des Spanes am Werkzeug. Damit verbunden sind wiederum günstige Auswirkungen auf die entstehenden Reib kräfte und die damit verbundene Wärmeentwicklung. Ein ge ringer Verschleiß und gute Standzeiten sind die Folge.The special design and arrangement of the chip form elements lead to a reduction in contact time and con cycle area of the chip on the tool. Are connected with it again beneficial effects on the resulting friction forces and the associated heat development. A ge Less wear and a long service life are the result.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Er hebungen in einer Spanformmulde angeordnet sind, daß sie mit ihren Enden in die Spanformmulde auslaufen bzw. daß sie in geringem Abstand voneinander sowie parallel zueinander angeordnet sind. Im Querschnitt sind die Erhebungen vor zugsweise halbkreisförmig oder annähernd halbkreisförmig, wobei die Kontur und Mantelfläche der Erhebungen vorzugs weise auch in Richtung der Kontur der Spanformmulde ab fällt. Die Späne besitzen daher nur einen definierten Linienkontakt mit dem Werkzeug, wobei ferner sehr viel Raum für Kühlflüssigkeit vorhanden ist. Insgesamt besitzt das Werkzeug/der Schneideinsatz daher etliche Vorzüge, die eine vielfältige Verwendung ermöglichen.In a development of the invention it is provided that the Er Lifts are arranged in a chip mold that they run out with their ends in the chip mold recess or that they at a short distance from each other and parallel to each other are arranged. The surveys are in cross section preferably semicircular or approximately semicircular, the contour and lateral surface of the elevations preferred also point in the direction of the contour of the chip mold recess falls. The chips therefore only have a defined one Line contact with the tool, also taking up a lot of space is available for coolant. Overall, the Tool / cutting insert therefore a number of advantages that enable a variety of uses.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung her vor.Further features of the invention result from subclaims in connection with the description and the drawing in front.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher be schrieben. Dabei zeigen:The invention is illustrated below by means of an embodiment game, which is shown in the drawing, be closer wrote. Show:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schneideinsatz in größerem Maßstab; Figure 1 is a plan view of a cutting insert on a larger scale.

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 in nochmals größerem Maßstab und Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1 on an even larger scale and

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in größerem Maßstab. Fig. 3 shows a section along the line III-III on a larger scale.

Ein Werkzeug bzw. konkret gemäß Fig. 1 ein Schneideinsatz 1 für die spanende Bearbeitung von in den Figuren nicht dargestellten Werkstücken umfaßt einen Grundkörper 2 und weist mindestens eine, zugleich als Spanfläche dienende Deckfläche 3 und mindestens eine Schneidkante 4 auf. Gemäß Ausführungsbeispiel ist der Schneideinsatz vieleckig und mit vier Schneiden bzw. Schneidkanten 4 versehen. A tool or, specifically, according to FIG. 1, a cutting insert 1 for the machining of workpieces not shown in the figures comprises a base body 2 and has at least one cover surface 3 , which also serves as a rake surface, and at least one cutting edge 4 . According to the embodiment, the cutting insert is polygonal and provided with four cutting edges 4 .

Jede Schneide umfaßt eine Schneidkante 4, vorzugsweise eine Schneidenfase 5 und eine Spanfläche 3. Jede Spanfläche 3 weist vorstehende Erhebungen 6 auf, die länglich sind und sich in Richtung des vorgesehenen Spanflusses erstrecken. Dies ist mit Hilfe des Winkels α in Fig. 1 rechts oben an gedeutet.Each cutting edge comprises a cutting edge 4 , preferably a cutting edge 5 and a rake face 3 . Each rake face 3 has protruding elevations 6 , which are elongated and extend in the direction of the intended chip flow. This is indicated by the angle α in Fig. 1 at the top right.

Die Spanfläche 3 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungs form muldenförmig. Sie umfaßt eine Spanformmulde 7 (Fig. 2), in der die Erhebungen 6 angeordnet sind. Die Erhebun gen 6 sind rippenförmig und besitzen eine Länge, die größer ist als ihre Breite. Ferner sind die Erhebungen in geringem Abstand voneinander sowie parallel zueinander angeordnet, so daß ein Span gleichzeitig auf mehreren Erhebungen 6 auf liegt und von diesen geführt wird.The rake face 3 is trough-shaped according to a preferred embodiment. It comprises a chip mold trough 7 ( FIG. 2) in which the elevations 6 are arranged. The Erhebun gene 6 are rib-shaped and have a length that is greater than their width. Furthermore, the elevations are arranged at a short distance from one another and parallel to one another, so that a chip lies on several elevations 6 at the same time and is guided by them.

Im Querschnitt ist jede Erhebung 6 annähernd parabelförmig, wie vor allem Fig. 3 zeigt. Aufgrund des annähernd parabelförmigen Querschnitts der Erhebungen 6 berührt der Span jede Erhebung 6 nur längs einer Linie bzw. längs einer Mantellinie 16, die gemäß Fig. 2 bogenförmig oder annähernd eine Gerade ist.In cross section, each elevation 6 is approximately parabolic, as FIG. 3 in particular shows. Due to the approximately parabolic cross-section of the elevations 6 , the chip only touches each elevation 6 along a line or along a surface line 16 which, according to FIG. 2, is arcuate or approximately straight.

An ihren Enden 8 und 9 laufen die als Spanformelemente dienenden Erhebungen 6 allmählich in die Spanformmulde 7 aus. Die Erhebungen 6 beginnen daher gemäß Fig. 2 span muldenseitig auch neben der Schneidenfase 4 allmählich und nicht abrupt. Ferner erstrecken sich die an ihren Enden 8 und 9 allmählich auslaufenden Erhebungen 6 vom randnahen Teil 10 der Spanformmulde 7 bis etwa zum Tal 11 der Span formmulde 7, wobei auch ihre Kontur bzw. Mantelfläche 12 vom randnahen Teil 10 zum Tal 11 hin abfällt (Fig. 2). Die Erhebungen 6 steigen somit nur allmählich aus der Spanform mulde 7 an und sind im randnahen Teil 10 der Spanformmulde 7 gleichsinnig geneigt wie diese. Die Erhebungen 6 enden im Bereich des Tales 11 der Spanformmulde 7 oder etwas jen seits von diesem im bereits wieder ansteigenden Teil 13 der Spanformmulde 7. Die Erhebungen 6 ragen schließlich auch im randnahen Teil 10 der Spanformmulde 7 nicht über diese bzw. über die Schneidenfase 5 nach oben hinaus.At their ends 8 and 9 , the elevations 6 serving as chip-forming elements gradually run out into the chip-forming recess 7 . Therefore, the start elevations 6 in FIG. 2 clamping trough each other gradually in addition to the Schneidenfase 4 and not abrupt. Furthermore, at their ends 8 and 9 gradual tapered elevations 6 extend from the edge-near part 10 of the chip mold 7 to approximately the valley 11 of the chip mold 7 , their contour or lateral surface 12 also falling from the edge 10 towards the valley 11 ( FIG . 2). The elevations 6 thus increase only gradually from the chip-forming recess on 7 and the chip-forming recess 7 are inclined in the same direction as those near the edge portion of the tenth The elevations 6 end in the region of the valley 11 of the chip-forming recess 7 or something Jen part of this already in the back rising part 13 of the chip-forming recess. 7 Finally, the elevations 6 do not protrude above this or beyond the cutting edge 5 in the part 10 of the chip mold recess 7 near the edge.

Die Flächen 14 zwischen den Erhebungen 6 sind schalenför mig. Die Länge der Erhebungen 6 entspricht annähernd der halben Breite B der Spanformmulde 7, die von der jeweiligen Schneidkante 4 bis zu einer mittig angeordneten, ebenen Fläche 15 reicht.The surfaces 14 between the elevations 6 are schalenför shaped. The length of the elevations 6 corresponds approximately to half the width B of the chip mold recess 7 , which extends from the respective cutting edge 4 to a centrally arranged, flat surface 15 .

Gemäß Ausführungsbeispiel steht die Schneidenfase 5 an nähernd senkrecht auf der Freifläche 17 und die Spanform mulde 7 ist extrem positiv ausgebildet. Bei einem Fräser mit einem negativen Seitenspanwinkel (Radialwinkel von z. B. -7°) und einem positiven Rückspanwinkel (Axialwinkel von z. B. +20°) wird durch die Spanformmulde der positive Span winkel noch weiter erhöht.According to embodiment, the Schneidenfase 5 stands on approaching perpendicular to the free surface 17 and the chip shaping trough 7 is formed to be extremely positive. In the case of a milling cutter with a negative side rake angle (radial angle of e.g. -7 °) and a positive rake angle (axial angle of e.g. + 20 °), the positive rake angle is further increased by the chip form recess.

Der Schneideinsatz 1 kann eine Wendeschneidplatte sein, zwingend notwendig ist dies jedoch nicht. Auch ist es mög lich, andere, spanende Werkzeuge im Bereich ihrer Schneiden mit Erhebungen 6 und Spanformmulden 7 gemäß dem anhand eines Schneideinsatzes 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel zu fertigen.The cutting insert 1 can be an indexable insert, but this is not absolutely necessary. It is also possible to manufacture other cutting tools in the area of their cutting edges with elevations 6 and chip-forming recesses 7 according to the exemplary embodiment described with reference to a cutting insert 1 .

Claims

1. Tool for machining workpieces, in particular cutting insert ( 1 ), with a base body ( 2 ) and with at least one elevation ( 6 ) that influences the chip shape and / or the chip behavior, and has at least one chip face ( 3 ) Cutting edge ( 4 ), characterized in that the protrusions ( 6 ) projecting above the rake face ( 3 ) are elongated and extend in the direction of the chip flow.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the elevations ( 6 ) in a chip mold recess ( 7 ) are angeord net.

3. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ends ( 8 , 9 ) of the elevations ( 6 ) gradually leak into the chip mold recess ( 7 ).

4. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) are arranged at a short distance from one another and parallel to one another.

5. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) are approximately parabolic in cross section.

6. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) in the near-edge, falling part ( 10 ) of the chip mold recess ( 7 ) are arranged.

7. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) gradually tapering at their ends ( 8 , 9 ) from the edge-near part ( 10 ) of the chip mold cavity ( 7 ) to the valley ( 11 ) of the chip mold cavity ( 7 ) extend.

8. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the contour or the lateral surfaces ( 12 ) of the elevations ( 6 ) from the part near the edge ( 10 ) of the chip mold cavity ( 7 ) to the valley ( 11 ) of the chip mold cavity ( 7 ) fall off.

9. Tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that the elevation ( 6 ) has an arcuate surface line ( 16 ).