DE4131066C2 - Metall-Kreissägeblatt mit gesinterten Schneidezähnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Metall-Kreissägeblatt mit gesinterten Schneidezähnen, deren Geometrie jeweils definiert ist durch

• - einen Hauptfreiwinkel,
• - einen positiven Spanwinkel,
• - einen radialen Freiwinkel von 0,5° bis 2,5°,
• - ein tangentiales Freimaß,
• - eine äußere Fase mit einem Fasenwinkel von 25° bis 50°,
• - eine Spanleitstufe mit konkav gewölbter Spanleitfläche,
• - eine Schneidkante mit negativer Fase, deren Fasenwinkel zwischen 0° und -30° beträgt, wobei
• - die Breite aber negativen Fase zwischen 0,05 mm und 0,4 mm, beträgt, und wobei die äußere Fase eine Breite aufweist, die maximal gleich der Breite der negativen Schneidfase, insbeson­ dere um etwa 1/3 kleiner als die Breite derselben ist, und durch
• - mindestens eine mit ihrem hinteren Ende in die Hauptfrei­ fläche einmündende Spanteilerrille.

Ein Metall-Kreissägeblatt dessen Schneidezähne die vorgenannte Geometrie aufweisen, ist bekannt durch die DE 37 11 228 C2. Die Schneidezähne sind dabei in entsprechende Taschen des Sägeblatts hart eingelötet und bestehen jeweils aus Hartme­ tall (siehe dazu auch Industrie-Anzeiger, 93. Jg., Nr. 105 vom 17. Dez. 1971, Seite 2687, 2688; DE 28 38 424 A1). Die bekannte Zahngeometrie zeichnet sich durch eine hohe Stand­ festigkeit auch beim Sägen hochlegierter Werkstoffe aus.

Desweiteren ist aus der DE-OS 25 35 583 ein Verfahren zum Schärfen von Kreissägen sowie eine Sägenschärfmaschine zum Durchführen des Verfahrens bekannt, wobei in dieser Schrift angegeben ist, daß im allgemeinen die Zähne an Brust, Rücken und den Flanken zur Bildung von scharfen Zähnen geschliffen werden.

Ferner ist es aus der DE-Z Industrie Anzeiger 21/1988, "Knüppel und Stangen sägen", K. Henning, J. Maurer, bekannt Kreissägeblätter, insbesondere solche aus HSS-Vollstahl, mit TiN zu beschichten.

Aus DE-Z Firmenschrift Gustav Wagner Maschinenfabrik GmbH + Co KG "Hartmetall-Sägeblätter zum Trennen von Stahl und NE- Metallen ist es schließlich bekannt, Sägeblätter mit einem Durchmesser von 275 mm und einer Schnittbreite von 2,5 mm zum Trennen von Stahl und NE-Metallen zu verwenden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kreissägeblatt der eingangs genanntes Art derart weiterzubilden, daß zum einen hohe Zerspanungsraten und damit sehr kurze Schnittzei­ ten bei extrem kurzen Nebenzeiten der Maschine und zum ande­ ren ein wirtschaftliches Arbeiten gewährleistet werden kann.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruches 1 gelöst. Anspruch 5 bezieht sich auf die bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäß ausgebildeten Kreissägeblattes.

Das erfindungsgemäße Kreissägeblatt zeichnet sich durch hohe Standzeiten aus und eignet sich daher als Einweg-Säge. Dem­ entsprechend entfallen bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kreissägeblattes Reparaturen. Der Ausbruch von drei bis vier Schneidezähnen ist unproblematisch. Eine Nachbesserung bzw. Reparatur ist nicht erforderlich. Dementsprechend reduzieren sich Reparatur- und Montagekosten sowie Maschinenstillstands­ kosten, so daß ein wirtschaftliches Arbeiten sichergestellt wird.

Die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Kreissägeblattes erhöht sich des weiteren dadurch, daß bei dessen Herstellung lediglich die Hauptfreifläche sowie die Nebenfreiflächen und äußeren Fasen jedes Schneidezahns bearbeitet werden müssen. Die Spanleitfläche sowie die negative Schneidfase bleiben unbearbeitet, d. h. roh gesintert, so daß eine Vielzahl von Arbeitsschritten entfällt.

Ferner werden aufgrund der gewählten Abmessungen, d. h. der Zahngeometrie in Verbindung mit dem Sägeblattdurchmesser und der Schnittbreite hohe Zerspanungsraten und damit sehr kurze Schnittzeiten bei extrem kurzen Nebenzeiten der Maschine ge­ währleistet. Damit eignet sich das erfindungsgemäße Metall- Kreissägeblatt insbesondere überall dort, wo höchste Durch­ satzleistung gefordert wird; z. B. bei der Herstellung von Preß- und Schmiederohlingen, bei der Kfz-Zulieferung, im Stahlhandel, bei Herstellern von Werkzeugen, Hydraulik- und Pneumatik-Pumpen, Armaturen und Verschraubungen.

Gegenüber herkömmlichen HSS-Kreissägeblättern können die er­ findungsgemäßen Metall-Kreissägeblätter mit erheblich höheren Schnittgeschwindigkeiten betrieben werden. Die Vorteilhaftig­ keit wird durch folgende Leistungsbeispiele verdeutlicht:

Die durch die vorgenannten Leistungsbeispiele dokumentierte Steigerung der Wirtschaftlichkeit durch Verwendung der er­ findungsgemäßen Kreissäge gestattet erheblich geringeren Sä­ gekosten pro Sägeabschnitt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Schnittbreite von nur etwa 1,5 bis 2,8 mm führt darüber hin­ aus zu einer Reduzierung von Schnittverlusten mit dem Ergeb­ nis, daß mehr Abschnitte vom gleichen Ausgangsmaterial erhal­ ten werden.

Zur weiteren Erhöhung der Standzeit wird vorgeschlagen, die Oberfläche des Kreissägeblattes mit den Schneidzähnen zu be­ schichten, insbesondere mit einer TiN-Schicht zu versehen. Bei konventionellen Kreissägen hat die vorgenannte Beschich­ tung wenig Sinn, da sie bei jeder Reparatur, die mit einem Nachschleifen verbunden ist, verlorengeht. Bei dem erfin­ dungsgemäß vorgesehenen Einweg-Sägeblatt sind jedoch Repa­ raturen nicht vorgesehen, so daß die vorgeschlagene Beschich­ tung der Schneidezähne zur weiteren Erhöhung der Standzeit sinnvoll ist. Die Beschichtung der Schneidezähne erfolgt in bekannter Weise, z. B. durch Aufdampfen in einer Unterdruck- Atmosphäre.

Bei der erfindungsgemäßen Kreissäge sind sämtliche Schneide­ zähne gleichermaßen ausgebildet. Nur die Spanteilerrille ist relativ zur Sägeblatt-Mittenebene abwechselnd angeordnet.

Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kreissägeblatts anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kreissägeblatts in schematischer Seitenansicht;

Fig. 2 den Teil des Kreissägeblatts gemäß Fig. 1 in Drauf­ sicht; und

Fig. 3 das Kreissägeblatt gemäß Fig. 1 bzw. 2 im Teil­ schnitt unter Vorderansicht eines Schneidezahns.

In Fig. 1 ist ein Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kreissäge bzw. eines Kreissägeblatts 3 dargestellt, an des­ sen Umfang Schneidezähne 1 angeordnet sind, deren Schneid­ kanten an in Taschen hart eingelöteten Einsätzen aus Hartme­ tall ausgebildet sind. Die Schneidezähne 1 sind jeweils de­ finiert durch einen Hauptfreiwinkel a von etwa 7°-10°, vor­ zugsweise 8°, positiven Spanwinkel γ von vorzugsweise 15°- 18°, radialen Freiwinkel β von 0,5°-2,5° vorzugsweise etwa 1,5°, ein tangentiales Freimaß (S-e) von etwa 0,02 mm- 0,04 mm (siehe Fig. 2), eine eine konkav gewölbte Spanleit­ fläche 4 umfassende Spanleitstufe und negative Fase 5. Der negative Fasenwinkel ρ ist bezogen auf die Sägeblattmitte 6 negativ und beträgt etwa 0° bis 30, insbesondere 15. Der Spanwinkel γ ist, bezogen auf die Sägeblattmitte 6 positiv und beträgt etwa +10° bis +30°, beim Ausführungsbeispiel +15°.

Die Spanleitfläche 4 ist in Vorderansicht (siehe Fig. 3) trapezförmig ausgebildet. Die Schneidkante 7 wird durch die Schnittlinie zwischen der negativen Fase 5 und der Haupt­ freifläche 8 definiert. Die Breite "f" der negativen Fase 5 beträgt zwischen 0,05 mm und 0,4 mm, beim Ausführungsbei­ spiel etwa 0,15 mm. Die Länge "l" der Spanleitfläche 4 be­ trägt zwischen etwa 1,6 mm bis 2,3 mm, beim Ausführungsbei­ spiel etwa 1,9 mm. Die Tiefe "t" der Spanleitfläche beträgt zwischen 0,3 mm bis 0,45 mm, insbesondere etwa 0,40 mm. Von besonderer Bedeutung ist für das erfindungsgemäße Kreissäge­ blatt, daß sich die Spanleitfläche 4 nahezu bis zum radial inneren Ende jedes Schneidezahns 1 erstreckt, wobei die ne­ gative Schneidfase bzw. deren vorderste, sich an die Span­ leitfläche 4 anschließende Kante gegenüber dem radial inne­ ren Ende der Spanleitfläche 4 zurückversetzt ist, insbeson­ dere um einen Betrag z von 0,2 mm bis 0,35 mm, beim Ausfüh­ rungsbeispiel etwa 0,3 mm.

Der Wölbungsradius "R" der Spanleitfläche 4 beträgt zwischen etwa 1,0 mm und etwa 3,0 mm, beim Ausführungsbeispiel 1,4 mm bis 1,8 mm.

Die Kreissäge 3 mit den Schneidezähnen 1 kann oberflächenbe­ schichtet sein, insbesondere mit einer TiC-, Ti(C, N)- oder TiN-Schicht versehen.

Jeder Schneidezahn 1 ist mit mindestens einer mit ihrem hin­ teren Ende in die Hauptfreifläche 8 einmündenden Spanteiler­ rille 14 versehen, wobei die Lage der Spanteilerrillen 14 entsprechend Fig. 2 relativ zur Sägeblattmittenebene 7 ab­ wechselt. Diesbezüglich handelt es sich jedoch um eine be­ kannte Maßnahme. Die Breite "b" der Spanteilerrille 14 be­ trägt vorzugsweise etwa 0,3 mm bis 0,45 mm, insbesondere etwa 0,4 mm. Die Tiefe "c" jeder Spanteilerrille beträgt etwa 0,2 mm. Die Dicke "d" des Stammblatts beträgt etwa 1,5 mm bis 1,9 mm, insbesondere etwa 1,75 mm.

Lediglich die Hauptfreifläche 8, Nebenfreiflächen 2 sowie äußeren Fasen 12 sind bearbeitet. Die negative Fase 5 sowie Spanleitfläche 4 sind unbearbeitet, d. h. roh gesintert. Die äußeren Fasen 12 weisen eine Breite "F" von etwa 0,1 mm bis 0,2 mm, insbesondere etwa 0,15 mm auf. Auf jeden Fall ist die Breite "F" der äußeren Fasen 12 maximal gleich der Breite "f" der negativen Schneidfase 5, vorzugsweise klei­ ner, und zwar insbesondere um etwa 1/3 kleiner als die Breite "f" der negativen Schneidfase 5. Der Fasenwinkel Ω der äußeren Fase 12 beträgt zwischen 25° und 50°, insbeson­ dere etwa 45°.

Der Durchmesser "d" der vorbeschriebenen Kreissäge beträgt zwischen etwa 200 mm und etwa 300 mm, insbesondere zwischen 250 mm und 285 mm. Die maximale Schnittbreite "S_b" beträgt etwa 1,5 mm bis 2,8 mm, insbesondere etwa 2,0 mm.

Die vorbeschriebene Kreissäge eignet sich als Einweg-Säge für Werkstücke kleinerer Abmessungen aus unlegiertem oder niedriglegiertem Stahl. Die Standzeit einer derartigen Kreissäge bzw. eines Kreissägeblatts der vorbeschriebenen Art ist etwa 1,5 bis 3,0 mal so hoch wie die Standzeit eines vergleichbaren HSS-Standardsägeblatts. Aus diesem Grunde sind Reparaturen selbst bei Ausbruch von Schneidezähnen ent­ behrlich. Die vorbeschriebene Kreissäge ist auch für hohe Schnittgeschwindigkeiten von 80 m/min bis 120 m/min geeig­ net. Aufgrund der Tatsache, daß das vorbeschriebene Kreissä­ geblatt ein Einweg-Sägeblatt ist, lohnt sich auch die Be­ schichtung der Schneidezähne mit z. B. TiN zur weiteren Erhö­ hung der Standzeit.

Zusammenfassend kann also festgehalten werden, daß durch den Einsatz der beschriebenen Kreissäge bzw. Hartmetall-Säge­ blätter beinahe zu allen Stahlqualitäten, und insbesondere auch bei niedriglegierten Stählen, die Ausbringleistung um das 2- bis 3-fache gesteigert werden kann im Vergleich zum Kreissägen mit herkömmlichen Sägeblättern, wie z. B. HSS-Sä­ geblättern. Eine so hohe Ausbringung von einer Material­ stange hat es nach Kenntnis der Anmelderin durch das Sägen bisher nie gegeben. Die gewählten Abmessungen, d. h. Zahngeo­ metrie in Verbindung mit Sägeblattdurchmesser und Schnitt­ breite gewährleisten hohe Zerspanungsraten und damit sehr kurze Schnittzeiten bei extrem kurzen Nebenzeiten der Ma­ schine. Versuche haben gezeigt, daß sogar Schnittgeschwin­ digkeiten bis zu 160 m/min bedenkenlos möglich sind. Dement­ sprechend eignet sich die beschriebene Konstruktion überall dort, wo höchste Durchsatzleistungen gefordert werden. z. B. bei der Herstellung von Preß- und Schmiederohlingen, bei Kfz-Zulieferern, im Stahlhandel, bei Herstellern von Werk­ zeugen, Hydraulik- und Pneumatik-Pumpen, Armaturen und Ver­ schraubungen.

Claims (6)

1. Metall-Kreissägeblatt mit gesinterten Schneidezähnen (1), deren Geometrie jeweils definiert ist durch

• - einen Hauptfreiwinkel (α),
• - einen positiven Spanwinkel (γ),
• - einen radialen Freiwinkel (β) von 0,5° bis 2,5°,
• - ein tangentiales Freimaß (s-e),
• - eine äußere Fase (12) mit einem Fasenwinkel (ε) von 25° bis 50°,
• - eine Spanleitstufe mit konkav gewölbter Spanleitfläche (4),
• - eine Schneidkante (7) mit negativer Fase (5), deren Fa­ senwinkel (ρ) zwischen 0° und -30° beträgt, wobei
• - die Breite (f) der negativen Fase (5) zwischen 0,05 mm und 0,4 mm beträgt, und wobei die äußere Fase (12) eine Breite (F) aufweist, die maximal gleich der Breite (f) der negativen Schneidfase (5), insbesondere um etwa 1/3 kleiner als die Breite (f) derselben ist, und durch
• - mindestens eine mit ihrem hinteren Ende in die Haupt­ freifläche (8) einmündende Spanteilerrille (14),

dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Schnittbreite (S_b) etwa 1,5 mm bis 2,8 mm und der Sägeblattdurchmesser (d) zwischen etwa 200 mm und etwa 300 mm betragen, wobei nur die Hauptfreifläche (8), die beiden Nebenfreiflächen (2) sowie äußeren Fasen (12) zwischen Hauptfreifläche (8) und Nebenfreiflächen (2) oberflächenbearbeitet sind, während die Spanleit­ fläche (4) sowie negative Schneidfase (5) roh gesintert bleiben,und daß die Spanleitfläche (4) sich nahezu bis zum radial inneren Ende jedes Schneidzahns (1) er­ streckt, wobei die negative Schneidfase (5) bzw. deren vorderste, an die Spanleitfläche (4) angrenzende Kante gegenüber dem radial inneren Ende der Spanleitfläche (4) um einen Betrag z zwischen 0,2 mm - 0,35 mm zurückver­ setzt ist.

2. Kreissägeblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es samt der Schneidezähne (1) oberflächenbeschichtet, insbesondere mit einer TiC-, Ti(C, N)- oder TiN-Schicht versehen ist.

3. Kreissägeblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wölbungsradius (R) der Spanleitfläche (4) zwischen etwa 1,0 mm und etwa 3,0 mm beträgt.

4. Kreissägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Spanleitstufe wie folgt sind:

• - Tiefe (t) zwischen 0,2 mm und 0,5 mm; und
• - Länge (1) zwischen etwa 1,5 mm und 2,5 mm.

5. Verwendung eines Kreissägeblatts nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Bearbeitung von Werkstücken aus Stahl mit einem maximalen durchschnitt­ lichen Werkstückdurchmesser von 10 mm bis 80 mm, und bei einer Schnittgeschwindigkeit von etwa 70 m/min bis 140 m/min.