EP2155423A1 - Schneidplatte mit rippenförmiger spanleitstufe - Google Patents

Schneidplatte mit rippenförmiger spanleitstufe

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EP2155423A1
EP2155423A1 EP08750337A EP08750337A EP2155423A1 EP 2155423 A1 EP2155423 A1 EP 2155423A1 EP 08750337 A EP08750337 A EP 08750337A EP 08750337 A EP08750337 A EP 08750337A EP 2155423 A1 EP2155423 A1 EP 2155423A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
rake
insert according
cutting insert
edge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08750337A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Zitzlaff
Raouf Ben Amor
Tina Solaja
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceramtec GmbH
Original Assignee
Ceramtec GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ceramtec GmbH filed Critical Ceramtec GmbH
Publication of EP2155423A1 publication Critical patent/EP2155423A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T407/235—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges with integral chip breaker, guide or deflector

Definitions

  • the invention relates to a cutting plate, in particular indexable insert, for
  • Cutting corner and facing the cutting edge second rake surface edge of the rake face a likewise serving as a support surface second surface is arranged.
  • this object is achieved in that the first rake face edge and / or the second rake face edge is interrupted until several times by substantially perpendicular to the cutting edge and / or cutting edge and into the rake surface extending webs, wherein the webs with the second surface in a Lie flat. This serves to reinforce and stabilize the cutting edge.
  • the webs are formed in a plan view of the rake surface of peninsular.
  • the cutting edges are optimally reinforced and stabilized.
  • Peninsular therefore to have the widest possible and therefore stable support in the cutting edge area.
  • the webs taper backwards to create more space for the chip flow.
  • the insert is thus in the clamping situation not only in the middle, but also with its entire edge region on a base.
  • the second surface extends at an angle greater or smaller than 0 ° to the first surface.
  • the support surface of the second surface would be only one line contact the cutting edge and no surface contact more.
  • the first rake surface edge runs in a nearly parallel distance to the cutting edges, whereby the second surface is the same everywhere.
  • the webs form in one embodiment of the invention, the beginning of one or more steadily sloping reinforcing ribs in the clamping surface, with respect to on the surface concave almost perpendicular to the cutting edges and open into the deepest area of the rake face. Due to its special surface geometry, the insert has a recess as rake surface with special properties for draining the resulting chips. A special feature of this rake face or Spanleitgeometrie or called Spanleitcut, are located in it reinforcing ribs, starting from webs which extend approximately perpendicular to the cutting edge and the rake face give a wavy character. This also serves to reinforce and stabilize the cutting edge while using a positive rake angle.
  • chip removal surfaces are arranged which extend downwardly to the deepest region of the rake face.
  • a positive rake angle is created.
  • the chip discharge surfaces are arranged adjacent to the reinforcing ribs.
  • the deepest region of the rake face merges into ascending regions into the first surface.
  • the maximum distance of the cutting edge to the point of the web projecting furthest into the rake face is up to twice as long as the distance from the cutting edge to the first rake face edge. As a result, the cutting edge is sufficiently reinforced.
  • the webs are arranged one or more times, the same or unevenly distributed along the first and / or second rake face edge.
  • the distance of the webs on the rake edge can be adapted to the requirements.
  • the rake angles a of the surfaces of the reinforcing ribs are equal to or greater than the rake angles b of the chip evacuation surfaces
  • the rake face is wave-shaped in the direction of the cutting edges.
  • the respective rake angles b of the surfaces of the reinforcing ribs are the same or different in the case of multiply occurring reinforcing ribs. Different rake angles would result in a resulting longer chip being unevenly curved and thus more easily broken.
  • the respective rake angles a of the chip discharge surfaces are the same or different from one another. Different rake angles enable a chip compression.
  • the rake angle a is greater than or equal to the rake angle b. This is about making the originally uniform waveform uneven in other possible variants, so that the chip gets an uneven curvature and warp.
  • the rake face in plan view has a contour like a butterfly, wherein the body is formed by the boundary rib and the wings by the reinforcing ribs, the Spanablauf vom and the rising areas.
  • the cutting insert according to the invention consists of a ceramic or mixed ceramic, because the described geometry is adapted to these materials.
  • the cutting insert according to the invention is preferably an indexable insert which serves for the removal of certain material layers on defined workpieces during machining in turning, milling and drilling operations.
  • the subject matter of this invention is to provide a cutting insert made of ceramic or mixed ceramic with special chip-guiding geometry, which is special for the stated requirements.
  • the use of this Spanleitgeometrie invention in other hard materials is of course also conceivable.
  • the back of the boundary rib as a variant for particularly high stress, even up to the designated 5 and 27 in the figures first and second surface or support surface and form a continuous plane-parallel and identical surface with these two surfaces.
  • FIGS. 1 to 4 show examples of cutting inserts according to the invention with the special chip guide geometry designated as rake face, shown in different cutting insert shapes, as used in the cutting industry
  • Figure 1 shows an indexable insert 1 with a square basic shape, which will be described later in detail.
  • FIGS. 2 and 3 show indexable inserts 1 with a basic shape in the form of a parallelogram and FIG
  • FIG. 4 shows an indexable insert 1 with a basic shape in the form of a triangle.
  • Fig. 5 shows the spatial view of a square indexable insert 1
  • Fig. 6 shows the plan view of just such.
  • a cutting insert or indexable insert 1 also referred to as a cutting body or cutting insert, always has at least one cutting edge 2 as a main cutting edge, a corner radius 3 and a cutting edge 4 as a secondary cutting edge. cutting edge, and a first surface 5 as a clamping surface in a suitable carrier tool.
  • a suitable carrier tool for example, a drill, a drill, a drill, a drill, or a drill, or a drill, and a first surface 5 as a clamping surface in a suitable carrier tool.
  • up to four cutting corners 6 may be present.
  • the insert 1 can be rotated several times in use after a certain cutting time and recognizable wear features on a carrier tool in a suitable insert seat to bring back unused cutting corners 6 used. With some types of cutter you can also turn the bottom up and therefore has twice the amount of cutting corners 6 available.
  • indexable insert 1 for cutting bodies of this type.
  • Embodiments of indexable inserts 1 may, as shown and described herein, be designed with a smooth surface or with depressions or holes in the center of the cutting body. These features and areas are used to secure the indexable insert 1 in the appropriate insert seat on a carrier tool.
  • the expert usually uses the specially provided Spannpratzen, clamping wedges o- screws.
  • indexable insert 1 is in the area of the cutting corner 6 attached designated as rake surface recess, also referred to as chip breaker, because it derives the chips.
  • the indexable insert 1 described here has a first surface 5 serving as a bearing surface for a clamping tool and a depression designated as a rake face in the first surface 5 in the cutting edge region and along the cutting edges 2, 4.
  • a second surface 27 also serving as a bearing surface is arranged.
  • These first rake face edges 10 form the edge of the rake surface towards the cutting edges 2, 4 and can also be used as Spanleitprocessnbeginn be designated.
  • These rake face edges 10 are arranged behind the cutting edge 2 at a defined and nearly parallel spacing 12 (see FIG. 10, in which a section along the line AA of FIG. 8 is shown).
  • chip discharge surfaces 11, 15, 19, 23 are arranged in the rake face, which continue as a specially shaped positively sloping areas to the deepest portion 24 of the rake face. There, they change direction in order to terminate again in the first surface 5 of the indexable insert 1 via a further, specially shaped and deflecting ascending region 7 and 9.
  • the designated 5 and 27 first and second surface are in this case plane-parallel, or identical and in this case form the surface 5 of the indexable insert 1, the mirror image seen turn on the turn planparallel bottom of the indexable insert 1 in turn forms the bearing surface.
  • These bearing surfaces 5 and 27 must be large enough and flat, so that the indexable insert 1 in the corresponding support tools a maximum support in the plate seat bottom and also has the best possible cutting edge support to withstand the cutting forces arising during cutting.
  • the circumferential second surface 27 in the cutting edge area and along the cutting edges 2 and 4 can also extend at an angle greater or smaller than 0 ° to the surface 5 on the circumference of the indexable insert 1.
  • this circumferential second surface 27, also called the cutting edge surface are the peninsular webs 12, 16 and 20 emanating from it, each interrupting the first rake face edge 10 (Spanleitstufbeginn) and the cutting edge surface 27 along the cutting edge 2 widen partially and in the special dimensions for cutting edge stabilization and enlarged plan support serve.
  • These webs 12, 16 and 20 are in their length 11 (see Figure 10) longer to twice as long as the width 12 (see Figure 11, which shows a section along the line BB of Figure 8) of the cutting edge surface 27 along the actual Cutting edge 2 and are arranged along the cutting edges 2, 4 almost parallel one or more times.
  • the webs 12, 16, 20 (also called web surfaces) at the same time also form the beginning of further concave reinforcing ribs 13, 17, 21, which extend between the chip discharge surfaces 11, 15, 19, 23 described in the direction of the cutting center.
  • the webs 12, 16, 20 and the adjoining reinforcing ribs 13, 17, 21 separate at equal or unequal intervals the chip discharge surfaces 11, 15, 19, 23.
  • the width of the webs 12, 16, 20 is usually at least as wide as the cutting edge surface 27 itself and can vary depending on the cutting edge length and number of bars different in shape and number.
  • the main cutting width 12 (see FIG. 11) is 0.05 mm to 2 mm for most applications and generally still has specific cutting edge preparations such as fillets, chamfers and double chamfers.
  • the selection of the cutting edge preparations plays a major role in machining. They are neglected here in the further description, since they are not part of the invention.
  • the spacing, size and number of webs and reinforcing ribs are also adapted depending on the type of insert, the material, the necessary depth of cut and the experience of use.
  • the waveform which has its origin at the webs 12, 16, 20, stabilizes the cutting edge 2 and the second surface 27, or the cutting edge surface, is thereby enlarged and reinforced.
  • a further special feature is the limit rib 26 illustrated in FIG. 9 in the sectional view CC of FIG. 8, which runs concavely and arcuately to the center of the cutting plate and is made higher than the deepest region 24 of the rake face.
  • This boundary rib 26 urges the chips occurring during the cutting process to the rear away from the cutting edge 2 and the corner radius 3 and protects by their turn rib-shaped elevation the minor cutting edge 4 from damage caused by the impact of the chips to be dissipated on the Cutting edge 2 of the main cutting edge arise.
  • This is particularly advantageous when indexable inserts 1 with the particular chip breaker features described here are used in a milling operation. In this case, usually the plane surface of the workpiece is produced by the cutting edge 4 of the secondary cutting edge.
  • the back of the boundary rib 26 may extend as a variant for particularly strong stress up to the designated 5 and 27 first and second surface or bearing surfaces and form a continuous plane-parallel and identical surface with these two surfaces.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte (1), zur Zerspanung von zumeist metallischen Werkstoffen mit einer als Auflagefläche für ein Spannwerkzeug dienenden ersten Oberfläche (5) und einer als Spanfläche bezeichneten Vertiefung in der ersten Oberfläche (5) im Schneideckenbereich und entlang der Schneidkanten (2, 4),wobei zwischen den Schneidkanten (2, 4) und den zu den Schneidkanten (2, 4) gewandten ersten Spanflächenrändern (10) der Spanfläche, und der Schneidecke (6) und dem zur Schneidecke (6) gewandten zweiten Spanflächenrand (30) der Spanfläche eine ebenfalls als Auflagefläche dienende zweite Oberfläche (27) angeordnet ist. Zur Verstärkung und Stabilisierung der Schneidkante (2, 4) wird vorgeschlagen, dass der erste Spanflächenrand (10) und/oder der zweite Spanflächenrand (30) ein bis mehrfach durch sich im wesentlichen senkrecht zur Schneidkante (2, 4) und/oder Schneidecke (6) und in die Spanfläche hinein erstreckende Stege (12, 16, 20) unterbrochen ist, wobei die Stege (12, 16, 20) mit der zweiten Oberfläche (27) in einer Ebene liegen.

Description

Schneidplatte mit rippenförmiger Spanleitstufe
Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte, zur
Zerspanung von zumeist metallischen Werkstoffen mit einer als Auflagefläche für ein Spannwerkzeug dienenden ersten Oberfläche und einer als Spanfläche bezeichneten Vertiefung in der ersten Oberfläche im Schneideckenbereich und entlang der Schneidkanten, wobei zwischen den Schneidkanten und den zu den
Schneidkanten gewandten ersten Spanflächenrändern der Spanfläche, und der
Schneidecke und dem zur Schneidecke gewandten zweiten Spanflächenrand der Spanfläche eine ebenfalls als Auflagefläche dienende zweite Oberfläche angeordnet ist.
Zum Stand der Technik gibt es für die Zerspanung von Stahl und Grauguss und deren Legierungen eine große Bandbreite von Spanform- und Spanleitgeometrien in Hartmetall- und Cermet Schneidplatten, jedoch nicht bei Schneidplatten aus Keramik. Die Verwendung komplexer Geometrien ist bei Schneidplatten aus Keramik daher nicht anzutreffen. Der bisherige technische Aufwand bei der Herstellung der Schneidkeramik mit komplexen Geometrien, sowie die Kurzspanig- keit der meist zu bearbeitenden Werkstücke aus Gusswerkstoffen (Grauguss) haben dieses bisher kaum möglich werden lassen oder gefordert.
Moderne Gusswerkstoffe mit hohen Legierungsbestandteilen erfordern jedoch heutzutage auch den Einsatz von Spanleitgeometrien in Schneidplatten aus Keramik, Mischkeramik, kubischem Bornitrit, oder polykristallinen Diamanten. Verlangt sind dabei ein besserer Spanablauf und geringere Leistungsanforderungen an die Maschinen. Ein „weicherer" und leichterer Schnitt durch positive Spanwinkel ist nur mit dem Nachteil kleinerer Keilwinkel und damit meist instabilerer Schneidkanten realisierbar. Anforderungs- und schnittbedingungsgerechte Werkstückoberflächen, zuzüglich einer großen Kantenstabilität der Schneidplatten, für eine lange Lebensdauer zur wirtschaftlichen und prozesssicheren Zerspanung, sind weitere Forderungen der spanabhebenden Industrie. Der Erfindung liegt die Aufgabe einer Verstärkung und Stabilisierung der Schneidkante zugrunde.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der erste Spanflächenrand und/oder der zweite Spanflächenrand ein bis mehrfach durch sich im wesentlichen senkrecht zur Schneidkante und/oder Schneidecke und in die Spanfläche hinein erstreckende Stege unterbrochen ist, wobei die Stege mit der zweiten Oberfläche in einer Ebene liegen. Dies dient zur Verstärkung und Stabilisierung der Schneidkante.
In Ausgestaltung der Erfindung sind die Stege in Draufsicht auf die Spanfläche halbinselförmig ausgebildet. Hierdurch sind die Schneidkanten optimal verstärkt und stabilisiert. Halbinselförmig deshalb, um im Schneidkantenbereich eine möglichst breite und dadurch stabile Auflage zu haben. Erfindungsgemäß verjüngen sich die Stege nach hinten, um mehr Raum für den Spanablauf zu schaffen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegen die erste und die als Auflagefläche dienende zweite Oberfläche in ein und derselben Ebene und bilden die O- berfläche der Schneidplatte. Die Schneidplatte liegt dadurch in der Spannsituation nicht nur in der Mitte, sondern auch mit ihrem gesamten Randbereich auf einer Unterlage auf.
In alternativer Ausgestaltung verläuft die zweite Oberfläche in einem Winkel größer oder kleiner 0° zur ersten Oberfläche. Die Auflagefläche der zweiten Oberfläche wäre dann nur noch ein Linienberührung der Schneidkante und keine Flächenberührung mehr.
In Ausgestaltung der Erfindung verläuft der erste Spanflächenrand in einem na- hezu parallelen Abstand zu den Schneidkanten, wodurch die zweite Oberfläche überall gleich groß ist.
Die Stege bilden in einer Ausgestaltung der Erfindung den Beginn einer oder mehrerer stetig abfallender Verstärkungsrippen in der Spanfläche, die in Bezug auf die Oberfläche konkav nahezu senkrecht zu den Schneidkanten verlaufen und in den tiefsten Bereich der Spanfläche einmünden. Die Schneidplatte besitzt durch ihre spezielle Oberflächengeometrie eine Vertiefung als Spanfläche mit besonderen Eigenschaften zum Ableiten der anfallenden Späne. Besonderes Merkmal dieser Spanfläche oder Spanleitgeometrie oder auch Spanleitstufe genannt, sind die in ihr befindlichen Verstärkungsrippen, ausgehend von Stegen, die annähernd rechtwinklig zur Schneidkante verlaufen und der Spanfläche einen wellenförmigen Charakter geben. Dieses dient ebenfalls zur Verstärkung und Stabilisierung der Schneidkante bei gleichzeitiger Nutzung eines positiven Spanwinkels.
Bevorzugt sind zwischen den Stegen, ausgehend von den ersten Spanflächenrändern, Spanablaufflächen angeordnet, die sich abfallend bis zum tiefsten Bereich der Spanfläche erstrecken. Hierdurch ist unter anderem ein positiver Spanwinkel geschaffen.
In Ausgestaltung der Erfindung sind die Spanablaufflächen den Verstärkungsrippen benachbart angeordnet.
Der tiefste Bereich der Spanfläche geht in einer Ausgestaltung der Erfindung über aufsteigende Bereiche in die erste Oberfläche über.
In weiterer Ausgestaltung ist, senkrecht zur Schneidkante betrachtet, der maxi- male Abstand der Schneidkante bis zur am weitesten in die Spanfläche hineinragenden Stelle des Steges länger bis doppelt so lang wie der Abstand von der Schneidkante bis zum ersten Spanflächenrand. Hierdurch ist die Schneidkante ausreichend verstärkt.
In einer Ausgestaltung sind die Stege ein oder mehrfach, gleich oder ungleich- mäßig verteilt entlang des ersten und/oder zweiten Spanflächenrandes angeordnet. Der Abstand der Stege auf dem Spanflächenrand kann so an die Erfordernisse angepasst werden. Zur Verbesserung der Spanableitung sind die Spanwinkel a der Oberflächen der Verstärkungsrippen gleich oder größer als die Spanwinkel b der Spanablaufflächen
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Spanfläche in Richtung der Schneidkan- ten wellenförmig ausgebildet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verläuft in der Spanfläche auf der Diagonalen von der Schneidecke zur Schneidplattenmitte hin konkav eine schützende Grenzrippe und bildet in diesem Bereich die Oberkante und den Beginn der wellenförmigen Spanfläche.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die jeweiligen Spanwinkel b der Oberflächen der Verstärkungsrippen bei mehrfach auftretenden Verstärkungsrippen zueinander gleich oder unterschiedlich. Unterschiedliche Spanwinkel hätten zur Folge, dass ein entstehender längerer Span ungleichmäßig gekrümmt wird und dadurch leichter bricht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die jeweiligen Spanwinkel a der Spanablaufflächen zueinander gleich oder unterschiedlich. Unterschiedliche Spanwinkel ermöglichen eine Spanstauchung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Spanwinkel a größer oder gleich dem Spanwinkel b. Hier geht es darum die ursprünglich gleichmäßige Wellenform bei anderen möglichen Varianten ungleichmäßig zu gestalten, damit der Span eine ungleichmäßige Krümmung und Verwerfung bekommt.
In einer Ausgestaltung weist die Spanfläche in Draufsicht eine Kontur wie ein Schmetterling auf, wobei der Körper durch die Grenzrippe und die Flügel durch die Verstärkungsrippen, die Spanablaufflächen und die aufsteigenden Bereiche gebildet sind.
Bevorzugt besteht die erfindungsgemäße Schneidplatte aus einer Keramik oder Mischkeramik, weil die beschriebene Geometrie an diese Materialien angepasst ist. Die erfindungsgemäße Schneidplatte ist bevorzugt eine Wendeschneidplatte, die in der Zerspanung bei Dreh-, Fräs- und Bohrvorgängen zum Abtrag von bestimmten Materialschichten an definierten Werkstücken dient.
Gegenstand dieser Erfindung ist eine für die genannten Anforderungen spezielle Schneidplatte aus Keramik oder Mischkeramik mit besonderer Spanleitgeometrie bereitzustellen. Die Verwendung dieser erfindungsgemäßen Spanleitgeometrie in anderen Hartstoffen ist natürlich auch denkbar.
In einer erfinderischen Ausführungsform kann der Rücken der Grenzrippe, als Variante für besonders starke Beanspruchung, auch bis in die mit 5 und 27 in den Figuren bezeichnete erste und zweite Oberfläche oder Auflagefläche hinaufreichen und mit diesen beiden Oberflächen eine durchgehende planparallele und identische Fläche bilden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen Beispiele von erfindungsgemäßen Schneidplatten mit der besonderen als Spanfläche bezeichneten Spanleitgeometrie, dargestellt in verschiedenen Schneidplattenformen, wie sie in der zerspanenden Industrie
Verwendung finden. Alle gezeigten Schneidplatten sind Wendeschneidplatten 1.
Figur 1 zeigt eine Wendeschneidplatte 1 mit einer quadratischen Grundform, die später noch eingehend beschrieben wird. Die Figuren 2 und 3 zeigen Wende- schneidplatten 1 mit einer Grundform in Form eines Parallelogramms und Figur
4 zeigt eine Wendeschneidplatte 1 mit einer Grundform in Form eines Dreiecks.
Fig. 5 zeigt die räumliche Ansicht einer quadratischen Wendeschneidplatte 1 , Fig. 6 die Draufsicht einer eben solchen.
Eine Schneidplatte bzw. Wendeschneidplatte 1 , nachfolgend auch Schneidkör- per oder Schneideinsatz genannt, besitzt immer wenigstens eine Schneidkante 2 als Hauptschneide, einen Eckenradius 3 und eine Schneidkante 4 als Neben- schneide, sowie eine erste Oberfläche 5 als Spannfläche in einem geeigneten Trägerwerkzeug. Je nach gewählter Schneidkörperform können, wie in Fig. 6 zu sehen ist, bis zu vier Schneidecken 6 vorhanden sein. Die Wendeschneidplatte 1 kann man im Einsatz nach einer gewissen Zerspanungszeit und erkennbaren Verschleißmerkmalen mehrfach auf einem Trägerwerkzeug in einem geeigneten Plattensitz drehen, um wieder unverbrauchte Schneidecken 6 zum Einsatz zu bringen. Bei einigen Schneidkörpertypen kann man auch noch die Unterseite nach oben wenden und hat demzufolge die doppelte Menge an Schneidecken 6 zur Verfügung. Daraus leitet der Fachmann auch die Bezeichnung Wende- schneidplatte 1 für Schneidkörper dieser Art ab. Ausführungsformen von Wendeschneidplatten 1 können, wie hier gezeigt und beschrieben, mit glatter Oberfläche oder auch mit Mulden oder Loch in der Schneidkörpermitte ausgeführt sein. Diese Merkmale und Bereiche dienen zur Befestigung der Wendeschneidplatte 1 im geeigneten Plattensitz auf einem Trägerwerkzeug. Dabei benutzt der Fachmann meist die eigens dafür vorgesehenen Spannpratzen, Klemmkeile o- der Schrauben.
In Fig. 7, einer Ausschnittsvergrößerung der Schneidecke 6 aus Fig. 5, werden die besonderen Merkmale und Eigenschaften dieser Erfindung weiter erläutert. Erfinderisches Merkmal dieser Wendeschneidplatte 1 ist die im Bereich der Schneidecke 6 angebrachte als Spanfläche bezeichnete Vertiefung, auch als Spanleitstufe bezeichnet, weil sie die Späne ableitet.
Die hier beschriebene Wendeschneidplatte 1 weist eine als Auflagefläche für ein Spannwerkzeug dienende erste Oberfläche 5 und eine als Spanfläche bezeichneten Vertiefung in der ersten Oberfläche 5 im Schneideckenbereich und ent- lang der Schneidkanten 2, 4 auf. Zwischen den Schneidkanten 2, 4 und den zu den Schneidkanten 2, 4 gewandten ersten Spanflächenrändern 10 der Spanfläche, und der Schneidecke 6 und dem zur Schneidecke 6 gewandten zweiten Spanflächenrand 30 der Spanfläche ist eine ebenfalls als Auflagefläche dienende zweite Oberfläche 27 angeordnet. Diese ersten Spanflächenränder 10 bilden den Rand der Spanfläche zu den Schneidkanten 2, 4 hin und können auch als Spanleitstufenbeginn bezeichnet werden. Diese Spanflächenränder 10 sind in einem definierten und nahezu parallelen Abstand 12 (siehe Figur 10, in der ein Schnitt entlang der Linie A-A von Figur 8 gezeigt ist.) hinter der Schneidkante 2 angeordnet.
Zur Ableitung der Späne weg von den Schneidkanten 2, 4 sind Spanablaufflächen 11 , 15, 19, 23 in der Spanfläche angeordnet, die sich als besonders geformte positiv abfallende Bereiche bis zum tiefsten Bereich 24 der Spanfläche fortsetzen. Dort wechseln sie die Richtung, um über einen weiteren besonders geformten und spanlenkenden aufsteigenden Bereich 7 und 9 wieder in der ers- ten Oberfläche 5 der Wendeschneidplatte 1 zu enden.
Die mit 5 und 27 bezeichnete erste und zweite Oberfläche sind hierbei planparallel, bzw. identisch und bilden in diesem Fall die Oberfläche 5 der Wendeschneidplatte 1 , die spiegelbildlich gesehen auf der wiederum planparallelen Unterseite der Wendeschneidplatte 1 wiederum die Auflagefläche bildet. Diese Auflageflächen 5 und 27 müssen groß genug und eben sein, damit die Wendeschneidplatte 1 in den entsprechenden Trägerwerkzeugen eine größtmögliche Auflage im Plattensitzgrund und außerdem eine bestmögliche Schneidkantenunterstützung aufweist, um den bei der Zerspanung entstehenden Schnittkräften standzuhalten.
Die umlaufende zweite Oberfläche 27 im Schneideckenbereich und entlang der Schneidkanten 2 und 4 kann auch in einem Winkel größer oder kleiner 0° zur Oberfläche 5 am Umfang der Wendeschneidplatte 1 verlaufen.
Das besondere Merkmal dieser umlaufenden zweiten Oberfläche 27, auch Schneidkantenfläche genannt, sind die von ihr ausgehenden halbinselförmigen Stege 12, 16 und 20, die jeweils den ersten Spanflächenrand 10 (Spanleitstu- fenbeginn) unterbrechen und die Schneidkantenfläche 27 entlang der Schneidkante 2 partiell verbreitern und im besonderen Maße zur Schneidkantenstabilisierung und vergrößerten Planauflage dienen. Diese Stege 12, 16 und 20 sind in ihrer Länge 11 (siehe Figur 10) länger bis doppelt so lang, wie die Breite 12 (siehe Figur 11 , die einen Schnitt entlang der Linie B-B von Figur 8 zeigt) der Schneidkantenfläche 27 entlang der eigentlichen Schneidkante 2 und sind entlang der Schneidkanten 2, 4 nahezu parallel ein- oder mehrfach angeordnet. Die Stege 12, 16, 20 (auch Stegflächen genannt) bilden gleichzeitig auch den Beginn weiterer, konkav gewölbter Verstärkungsrippen 13, 17, 21 , die zwischen den eingangs beschriebenen Spanablaufflächen 11 , 15, 19, 23 in Richtung Schneidplattenmitte verlaufen.
Die Stege 12, 16, 20 und die daran anschließenden Verstärkungsrippen 13, 17, 21 separieren in gleichen oder ungleichen Abständen die Spanablaufflächen 11 , 15, 19, 23. Die Breite der Stege 12, 16, 20 ist meist wenigstens so breit wie die Schneidkantenfläche 27 selbst und kann je nach Schneidkantenlänge und Steganzahl unterschiedlich in Form und Anzahl ausfallen.
Die Hauptschneidenbreite 12 (siehe Figur 1 1 ) beträgt für die meisten Einsatzfälle 0,05 mm bis 2 mm und besitzt im Allgemeinen noch spezifische Schneidkantenpräparationen wie Verrundungen, Fasen und Doppelfasen. Die Auswahl der Schneidkantenpräparationen spielt in der Zerspanung eine große Rolle. Sie sind hier in der weiteren Beschreibung vernachlässigt, da sie nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören. Abstand, Größe und Anzahl der Stege und Verstär- kungsrippen sind zudem je nach Wendeplattentyp, Werkstoff, notwendigen Spantiefen und erfahrungsgemäßen Einsatzfällen angepasst. Mit Hauptschneidenbreite 12 ist senkrecht zur Schneidkante 2, 4 betrachtet, der Abstand der Schneidkante 2, 4 bis zum ersten Spanflächenrand 10 verstanden (siehe Bezugszeichen 12 und 32 in Figur 11 ).
In den Figuren 8 bis 12 sind diese Merkmale noch einmal in den Schnittverläufen A-A durch Stege und Verstärkungsrippen, B-B durch die Spanablauffläche, C-C durch die Grenzrippe 26 und D-D parallel zur Schneidkante 2 deutlicher dargestellt. Der abfallende Winkel a der durch die Verstärkungsrippen 13, 17, 21 gebildete erhabenere Bereich der Spanfläche ist gleich oder größer als der Winkel b der tiefer liegenden Spanablaufflächen 11 , 15, 19, 23 (siehe Figuren 10 und 11 , die jeweils einen Schnitt aus der Figur 8 zeigen). Die Breite der Schneidkante 2, d.h. der Abstand 12 (Hauptschneidenbreite) zwischen der Schneidkante 2 und den ersten Spanflächenrändern 10 (in Figur 11 mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet) beträgt für die meisten Einsatzfälle 0,05 mm bis 2 mm und besitzt im Allgemeinen noch spezifische Schneidkantenpräparationen wie Verrundungen, Fasen und Doppelfasen.
Die besondere Konfiguration der Verstärkungsrippen 13, 17, 21 , die erfindungsgemäß aus der Spanfläche rippenförmig herausragen und von der Schneidkante 2 weg zum mittleren und tiefsten Bereich 24 der Spanfläche führen, ergeben in der Summe eine wellenförmige Spanfläche. Dies ist in Fig. 12 im Schnitt D-D von Figur 8 besonders deutlich zu sehen. Die Wellenberge dieser Spanfläche werden durch die Verstärkungsrippen 13, 17, 21 und dessen Verlauf gebildet und ermöglichen durch ihre Rippenförmigkeit eine Verstärkung zwischen den Wellentälern des tiefer liegenden Bereichs der Spanablauffläche 11 , 15, 19, 23. Hierdurch wird ein weicherer, positiverer Spanablauf ermöglicht und ein kleinerer Keilwinkel bei gleichzeitig hoher Kantenstabilität gebildet.
Die Wellenform, die an den Stegen 12, 16, 20 ihren Ursprung hat, stabilisiert die Schneidkante 2 und die zweite Oberfläche 27, bzw. die Schneidkantenfläche, wird dadurch vergrößert und verstärkt.
Ein weiteres besonderes Merkmal ist die in Fig. 9 in der Schnittansicht C-C von Figur 8 dargestellte Grenzrippe 26, die konkav und bogenförmig zur Schneid- plattenmitte verläuft und höher ausgebildet ist, als der tiefste Bereich 24 der Spanfläche. Diese Grenzrippe 26 drängt die beim Zerspanungsvorgang anfallenden Späne nach hinten weg von der Schneidkante 2 und dem Eckenradius 3 und schützt durch ihre wiederum rippenförmigen Erhebung die Nebenschneide 4 vor Beschädigungen durch den Aufprall der abzuführenden Späne, die an der Schneidkante 2 der Hauptschneide entstehen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn Wendeschneidplatten 1 mit den hier beschriebenen besonderen Spanleit- stufenmerkmalen bei einer Fräsoperationen eingesetzt werden. In diesem Fall wird durch die Schneidkante 4 der Nebenschneide meist die Planfläche des Werkstückes erzeugt. Hier ist eine unbeschädigte Schneidkante 4 der Nebenschneide und eine kontrollierte Späneableitung zum Erzielen einer hohen Oberflächengüte am Werkstück gegeben und von großer Bedeutung für eine wirtschaftliche und effiziente Zerspanung. In einer erfinderischen Ausführungsform kann der Rücken der Grenzrippe 26 als Variante für besonders starke Bean- spruchung auch bis in die mit 5 und 27 bezeichnete erste und zweite Oberfläche oder Auflageflächen hinaufreichen und mit diesen beiden Oberflächen eine durchgehende planparallele und identische Fläche bilden.

Claims

Ansprüche
1. Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte (1 ), zur Zerspanung von zumeist metallischen Werkstoffen mit einer als Auflagefläche für ein Spannwerkzeug dienenden ersten Oberfläche (5) und einer als Spanfläche be- zeichneten Vertiefung in der ersten Oberfläche (5) im Schneideckenbereich und entlang der Schneidkanten (2, 4), wobei zwischen den Schneidkanten (2, 4) und den zu den Schneidkanten (2, 4) gewandten ersten Spanflächenrändern (10) der Spanfläche, und der Schneidecke (6) und dem zur Schneidecke (6) gewandten zweiten Spanflächenrand (30) der Spanfläche eine ebenfalls als Auflagefläche dienende zweite Oberfläche (27) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spanflächenrand (10) und/oder der zweite Spanflächenrand (30) ein bis mehrfach durch sich im wesentlichen senkrecht zur Schneidkante (2, 4) und/oder Schneidecke (6) und in die Spanfläche hinein erstreckende Stege (12, 16, 20) unterbrochen ist, wobei die Stege (12, 16, 20) mit der zweiten Oberfläche (27) in einer Ebene liegen.
2. Schneidplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (12, 16, 20) in Draufsicht auf die Spanfläche halbinselförmig ausgebildet sind.
3. Schneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (5) und die als Auflagefläche dienende zweite Oberfläche (27) in ein und derselben Ebene liegen und die Oberfläche der Schneidplatte bilden.
4. Schneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (27) in einem Winkel größer oder kleiner 0° zur ersten Oberfläche (5) verläuft.
5. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spanflächenrand (10) in einem nahezu parallelen Abstand (12) zu den Schneidkanten (2, 4) verläuft.
6. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (12, 16, 20) den Beginn einer oder mehrerer stetig abfallender Verstärkungsrippen (13, 17, 21 ) in der Spanfläche bilden, die in Bezug auf die erste Oberfläche (5) konkav nahezu senkrecht zu den Schneidkanten (2, 4) verlaufen und in den tiefsten Bereich (24) der Spanfläche einmünden.
7. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stegen (12, 16, 20), ausgehend von den ersten Spanflächenrändern, Spanablaufflächen (11 , 15, 19, 23) angeordnet sind, die sich abfallend bis zum tiefsten Bereich (24) der Spanfläche erstrecken.
8. Schneidplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanablaufflächen (11 , 15, 19, 23) den Verstärkungsrippen (13, 17, 21 ) benachbart angeordnet sind.
9. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der tiefste Bereich (24) der Spanfläche über aufsteigende Bereiche (7, 9) in die erste Oberfläche (5) übergeht.
10. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur Schneidkante (2, 4) betrachtet der maximale Abstand (11 ) der Schneidkante (2, 4) bis zur am weitesten in die Spanfläche hineinragende Stelle (31 ) des Steges (12, 16, 20) länger bis doppelt so lang ist wie der Abstand (12) von der Schneidkante (2, 4) bis zum ersten Spanflächenrand
(10) an einer Stelle (32).
11. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (12, 16, 20) ein oder mehrfach, gleich oder ungleichmäßig verteilt entlang des ersten (10) und/oder zweiten Spanflächenrandes (30) angeordnet sind.
12. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spanwinkel a der Oberflächen der Verstärkungsrippen (13, 17, 21 ) gleich oder größer als die Spanwinkel b der Spanablaufflächen (11 , 15, 19, 23) sind.
13. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanfläche in Richtung der Schneidkanten (2, 4) wellenförmig ausgebildet ist.
14. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spanfläche auf der Diagonalen (33) von der Schneidecke (6) zur
Schneidplattenmitte hin konkav eine schützende Grenzrippe (26) verläuft und in diesem Bereich die Oberkante und den Beginn der wellenförmigen Spanfläche bildet.
15. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Spanwinkel b der Oberflächen der Verstärkungsrippen
(13, 17, 21 ) bei mehrfach auftretenden Verstärkungsrippen (13, 17, 21 ) zueinander gleich oder unterschiedlich sind.
16. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Spanwinkel a der Spanablaufflächen (11 , 15, 19, 23) zueinander gleich oder unterschiedlich sind.
17. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel a größer oder gleich dem Spanwinkel b ist.
18. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanfläche in Draufsicht eine Kontur wie ein Schmetterling aufweist, wobei der Körper durch die Grenzrippe (26) und die Flügel durch die Verstärkungsrippen (13, 17, 21 ), die Spanablaufflächen (11 , 15, 19, 23) und die aufsteigenden Bereiche (7, 9) gebildet sind.
19. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte aus einer Keramik oder Mischkeramik besteht.
20. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücken der Grenzrippe (26) bis in die mit (5) und (27) bezeichnete erste und zweite Oberfläche oder Auflageflächen hinaufreicht und mit diesen beiden Oberflächen eine durchgehende planparallele und identische Fläche bildet.
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