DE623640C

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Publication number: DE623640C
Application number: DENDAT623640D
Authority: DE
Also published as: NL33095C; BE378454A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere einen Drehstahl, mit in einer nischenförrmgen Aussparung eines Schaftes aus unedlem Metall, beispielsweise gewöhnlichem Stahl, eingesetztem Schneidkörper aus Hartmetall oder einer Hartmetalllegierung und mit einer zwischen dem Werkzeugschaft und dem Schneidkörper eingelöteten Zwischenschicht aus zähem Metall, die etwa die gleiche Wärmeaus dehnung wie der Schneidkörper besitzt. Bei einem solchen Schneidwerkzeug ist erfindungsgemäß die Zwischenschicht durch einen starkwandigen, mechanische Beanspruchungen und Wärme-Spannungen von dem eingelöteten Schneidkörper fernhaltenden Trog gebildet, welcher den Schneidkörper allseitig vom Werkzeugschaft trennt.

Man hat schon vorgeschlagen, einen aus Wolfram- oder Molybdäncarbid bestehenden Schneidkörper vermittels Kupfers mit einem Werkzeugschaft aus Stahl oder Eisen zu verlöten und in der Verbindungsstelle ein dünnes Blatt aus Molybdän, Nickel-Eisen oder Chromnickel einzufügen, um die Bildung von feinen Rissen infolge von Wärmespannungen in dem Schneidkörper zu verhüten. Diese Art der Verlötung von Schneidkörper und Schaft gestattet jedoch nicht mittels der eingelöteten Zwischenschicht mechanische Beanspruchung gen aufzunehmen. Es ist auch bereits bekannt, einen Schneidkörper in einer Aussparung des Schaftes unmittelbar mit diesem zu verlöten oder zu verschweißen. Dieses Verfahren ist bei Schneidkörpern aus harten, schwer schmelzbaren Metallen oder Metalllegierungen nicht anwendbar, weil der Unterschied der Wärmeausdehnungszahlen des Schaftbaustoffes und des Schneidkörpers Spannungen hervorruft, welche Rissebildung in dem Schneidkörper zufolge haben. Auch sind Schneidwerkzeuge beim Arbeiten einer starken Erhitzung infolge der Reibung zwischen dem Schneidkörper und dem abgetrennten Span ausgesetzt, wodurch die Löt- oder Schweißverbindung zwischen Schneidkörper und Schaft weich wird und sehr oft schmilzt. Das weich gewordene Verbindungsmittel fließt dann zwischen Schneidkörper und Schaft aus oder wird hinausgepreßt und fließt nach:, beendetem Gebrauch des Werkzeuges nicht mehr zurück, so daß'sich hohle Stellen zwischem dem Schaft und dem Schneidkörper bilden. Das ausgetretene Verbindungsmittel wird entfernt, wenn das Werkzeug geschliffen wird, und die in der Verbindungsschicht

entstandenen Löcher schwächen den Zusammenhalt von Schaft und Schneidkörper. Auch können sie Biegungsspannungen in dem Schneidkörper unter der Einwirkung des Druckes hervorrufen, der durch das Werkstück auf die Schneide ausgeübt wird. Diese verschiedenen Einflüsse, die öfters gleichzeitig auftreten, können dazu führen, daß bei der Benutzung des Werkzeuges .die Verbindung des Schneidkörpers mit .dem Schaft sich löst oder der Schneidkörper selbst auseinanderbricht, besonders wenn er aus einer Legierung eines schwer schmelzenden Metalles, wie Tantal, Wolfram oder Niob beiS steht.

Alle diese Nachteile werden nach der Erfindung in einfacher Weise dadurch vermieden, daß die Zwischenschicht zwischen Schneidkörper und Schaft als starkwandiger ao Trog ausgeführt ist. Dieser Trog bewahrt den eingelöteten Schneidkörper vor ungünstigen mechanischen Einwirkungen und schädlichen Wärmespannungen, indem er ihn nicht nur an allen Seiten von dem Werkzeugschaft as trennt, sondern gleichzeitig auch wirksam gegen die Spannungen schützt, welche beim Gebrauch des Werkzeuges oder während des Lötverfahrens auftreten. Das Schneidwerkzeug nach der Erfindung eignet sich daher auch für schwere Arbeit und zeichnet sich durch große Dauerhaftigkeit aus.

,Der Trog kann zweckmäßig aus drei zueinander rechtwinkligen Wänden bestehen und in eine entsprechende winklige Aussparung des Werkzeugschaftes eingesetzt und eingelötet sein. Statt dessen kann er auch aus nur zwei zueinander rechtwinkligen Wänden gebildet sein. Der Schneidkörper ist zweckmäßig aus einer Legierung eines schwer schmelzbaren Metalles eines Metalloides und eines Hilfsmetalles und der Trog vorteilhafterweise aus Molybdän hergestellt. Zur Herstellung des ganzen Schneidwerkzeuges wird erfindungsgemäß vorzugsweise so verfahren, daß zunächst der Schneidkörper ;nit dem Trog verlötet oder verschweißt und darauf der Trog und gegebenenfalls der Schneidkörper an dem Schaft befestigt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise zwei Ausführungsformen des Schneidwerkzeuges nach der Erfindung.

Fig. ι zeigt in schaubildlicher Darstellung gesondert die drei Bestandteile des Werkzeuges, nämlich Schneidkörperj Trog und Schaft. »

Fig. 2 läßt eine abweichende Form des Troges erkennen.

Fig. 3 gibt die Vereinigung von Trog und Schneidkörper wieder.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des mit dem Trog der Fig. 3 versehenen Werkzeuges und Fig. 5 eine Seitenansicht des den Trog nach Fig. 2 enthaltenden Werkzeuges, während

Fig. 6 ein Querschnitt nach der Ebene 6-6 der Fig. 4 ist. ^

Gemäß Fig. 1 besteht das Schneidwerkzeug aus dem Schneidkörper 12, dem Schaft 13 und dem trogförmigen Zwischenstück 11. Der Trog 11 wird als Träger des Schneidkörpers 12 in die Aussparung 14 des Schaftes 13 so eingesetzt, daß er den Schneidkörper 12 vom Sitz im Schaft 13 trennt. Der Trog 11 kann aus irgendeinem geeigneten Metall bestehen; zweckmäßig wird hierfür ein verhältnismäßig hartes und zähes Metall mit einer niedrigen Ausdehnungszahl bzw. mit einer Ausdehnungszahl, die jener des Schneidkörpers 12 ungefähr gleich ist, z. B. Molybdän, Wolfram oder ein sonstiges schwer schmelzendes Metall verwendet. Der "Schneidkörper wird bei einem für Metallbearbeitung dienenden Schneidwerkzeug in der ,Regel aus einer Legierung eines oder mehrerer schwer schmelzender Metalle hergestellt. Die Erfindung ist aber nicht auf Schneidkörper dieser Art beschränkt, wenn auch eine ihrer bevorzugten Ausführungsformen einen Schneidkörper aus einer Legierung eines schwer schmelzenden Metalles, eines Metalloides und eines Hilfsmetalles vorsieht.

Der Umstand, daß der Trog¹11 diie gleiche Wärmeausdehnung aufweist wie der Schneidkörper 12, bietet die Möglichkeit,, den Schneidkörper am Trog zu befestigen, ohne daß Risse oder Sprünge auftreten.. Die Befestigung kann in irgendeiner geeigneten Weise erfolgen, z. B. vermittels Kupferlotes, oder Schneidkörper und Trog können mit einer Schicht eines- geeigneten Metalles oder einer geeigneten Legierung überzogen und dann durch das Überzugmetall verschweißt oder auch nach Aufbringen der Überzugschicht miteinander verlötet w^rerden.

Der Werkstoff für das Verschweißen oder Hart- oder Weichlöten kann ein reines Metall oder eine Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt sein, z.-B. Zink oder eine Zinklegierung, weil ein so hergestellter Werkzeugteil eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und deshalb einen Schutz gegen das Ausschmelzen des Verbindungsmetalles gewährt. Der Schneidkörper kann statt der in Fig. ι veranschaulichten Gestalt auch eine andere Formgebung aufweisen. Der Trog kann die Winkelform nach Fig. 2 mit den beiden Wänden 15 und 16 haben; zweckmäßig sind aber, wie Fig. 3 zeigt, die beiden Wände durch eine Rippe oder Wand 17 miteinander verbunden, und der Schneidkörper 12 wird so eingesetzt, daß sich .auf allen drei Seiten, wo er anliegt, nur eine schmale Fuge 18 ergibt.

Die Aussparung 14 am Schaft 13 kann in üblicher Weise dadurch gebildet sein, daß der Schaft einfach auf einer seiner Flächen abgesetzt ist.' Zweckmäßig erhält diese Aussparung, wie Fig. 1 erkennen läßt, eine solche Form, daß sie eine Bodenfläche 19 zum Abstützen des Troges 11 und eine senkrechte Seitenwand 21, welche der Wand 15 des Troges !entspricht, sowie ferner eine Stirnwand 22 aufweist, welche der Wand 17 des Troges entspricht. Der Trog 11 kann in der Aussparung 14 des Schaftes 13 in derselben Weise befestigt werden, wie dies für die Befestigung des Schneidkörpers 12 am Trog 11 beschrieben worden ist. Vorteilhaft ist es, den mit dem Schneidkörper vereinigten Trog in der Aussparung 14 an den drei Flächen 19, 21 und 22 mit einem geeigneten Silberlot von niedrigem Schmelzpunkt zu verlöten,

z. B. einem Lot, welches ungefähr 60 % Silber, 25 °/₀ Kupfer und 15 % Zink enthält.

Wenn ein Trog nach Fig. 2 verwendet wird,

so entsteht bei dieser Art der Befestigung, wie in Fig. 5 dargestellt ist, eine dünne Schicht 23 des Lötmittels zwischen dem mit den Enden der Wände 15, 16 gleich verlaufenden Ende des Schneidkörpers und der Stirnwand 22 der Ausnehmung und weiterhin eine Schicht 24 zwischen den Wänden 15 und 16 des Troges und den entsprechenden Seiten der Aussparung 14, so daß der Schneidkörper samt dem Trog verläßlich im Werkzeugschaft festgehalten wird. Wird ein Trog nach Fig. 3 verwendet, so ergibt sich, wie Fig. 4 und 6 zeigen, eine Lotschicht zwischen den inneren Flächen der Trogwände 15, 16, 17 und dem Schneidkörper und je eine Lotschicht zwischen den äußeren Flächen dieser Wände und den entsprechenden Flächen der Aussparung im Schaft 13.

Infolge dieser Art der Befestigung nimmt der Trog 11 aus Molybdän die Spannungen auf, welche durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen infolge der Wärmeschwan-

+5 kungen des arbeitenden Werkzeugteils auftreten, so daß Risse und Sprünge in diesem vermieden werden. Um die erwähnten Spannungen auf einen Kleinstwert zu bringen, ist es aber immerhin zweckmäßig, den Körper des Werkzeuges aus einem Metall oder einer Legierung herzustellen, welche eine niedrige Ausdehnungszahl aufweist, ζ. Β. Meißelstahl. Sollte die Schicht des Lötmittels zwischen Trog und Schaftaussparung während der Befestigung des Troges am Werkzeugkörper oder während des Arbeitens des Werkzeuges infolge der Avechselnden Erhitzung und Abkühlung teilweise reißen, so wirkt der Trog als Verstärkung des Schneidkörpers und verhindert Biegungsbeanspruchungen, die auf den Schneidkörper allein einwirken. Ein derart befestigter Schneidkörper bricht nicht weg und löst sich auch nicht vom Werkzeugschaft los.

Die Erfindung umfaßt nicht nur die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen, sondern kann im einzelnen auch in einer davon abweichenden Bauart verwirklicht werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug, insbesondere Drehstahl, mit in einer nischenförmigen Aussparung eines Schaftes aus unedlem Metall, beispielsweise gewöhnlichem Stahl, eingesetztem Schneidkörper aus Hartmetall oder einer Hartmetallegierung, wobei zwischen dem Schneidkörper und dem Werkzeugschaft eine Zwischenschicht aus zähem Metall eingelötet ist, die etwa die gleiche Wärmeaus dehnung wie der Schneidkörper besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zwischenschicht einen starkwandigen, mechanische Beanspruchungen und Wärmespannungen von dem eingelöteten Schneidkörper (12) fernhaltenden Trog (11) bildet, welcher den Schneidkörper (12) allseitig vom Werkzeugschaft (13) trennt.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog drei zueinander rechtwinklige Wände (15, 16, 17) besitzt, die in einer entsprechenden Aussparung (14) des Werkzeugschaftes (13) eingelötet sind.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter Fortfall einer Tragwand die Zwischenschicht nur aus zwei zueinander rechtwinkligen Wänden (15, 16) besteht.

4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkörper (12) aus einer Legierung eines schwer schmelzbaren Metalles, eines Metalloides und eines Hilfsmetalles und der Trog (11) aus Molybdän besteht.

5. Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Schneidkörper (12) mit dem Trog (11) verlötet oder verschweißt und darauf der Trog (11) und gegebenenfalls der Schneidkörper (12) an dem Werkzeugschaft (13) befestigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen