EP2155425A1 - Schneidplatte mit stabilisierender doppelseitiger facette - Google Patents

Schneidplatte mit stabilisierender doppelseitiger facette

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Publication number
EP2155425A1
EP2155425A1 EP08759839A EP08759839A EP2155425A1 EP 2155425 A1 EP2155425 A1 EP 2155425A1 EP 08759839 A EP08759839 A EP 08759839A EP 08759839 A EP08759839 A EP 08759839A EP 2155425 A1 EP2155425 A1 EP 2155425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
facet
indexable insert
corner
insert according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08759839A
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceramtec GmbH filed Critical Ceramtec GmbH
Publication of EP2155425A1 publication Critical patent/EP2155425A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/202—Plate-like cutting inserts with special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/04—Overall shape
    • B23C2200/0477—Triangular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/12—Side or flank surfaces
    • B23C2200/125—Side or flank surfaces discontinuous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/201—Details of the nose radius and immediately surrounding areas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/208—Wiper, i.e. an auxiliary cutting edge to improve surface finish
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/23—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges

Definitions

  • the invention relates to an indexable insert for clamping in carrier tools with an upper and a lower side, wherein on each upper and lower side between a main cutting edge and a secondary cutting edge a cutting corner is arranged with a corner radius.
  • the carrier tools usually have one or more plate seats, which are provided for receiving the inserts or cutting inserts provided for this purpose.
  • the indexable insert used takes over the desired material removal by penetrating the workpiece surface during a rotation and feed motion of the tool or workpiece.
  • Inserts are usually made of hard materials such as ceramics, mixed ceramics, hard metals, cubic boron nitride, or polycrystalline diamond.
  • indexable inserts are usually fastened due to their design with hole, recess or smooth surface Screwing or clamping by means of clamping wedge or clamping claws.
  • the position in the carrier tool is defined by the setting angle of the main cutting edge, as well as the chip and inclination angle depending on the main cutting edge.
  • the invention has for its object to improve an indexable insert according to the preamble of claim 1 so that the endangered during use cutting corner is reinforced, the corner radius remains substantially unchanged from an indexable insert according to the prior art. At the same time, the basic shape of the indexable insert should be maintained, whereby the existing carrier tool can be used further.
  • this object is achieved in that a stabilizing facet is arranged in the cutting corner, adjacent to the corner radius.
  • a stabilizing facet is arranged in the cutting corner, adjacent to the corner radius.
  • this allows the corner radius to remain substantially unchanged from a prior art indexable insert.
  • the basic shape of the indexable insert can be maintained, whereby the existing carrier tool can be used further.
  • the facet is formed substantially rectangular and extends from an upper or lower side to the center plane of the indexable insert. As a result, the facet has a maximum size.
  • the facet connects tangentially at the corner radius and is rectilinear to slightly convex, seen in relation to the center of the plate, formed and merges with tangentially subsequent transition radius in the secondary cutting edge.
  • the facet viewed in the circumferential direction of the cutting plate, 0.2 mm to 2.0 mm long and serves in particular as a secondary main cutting edge.
  • the facet is horizontal or inclined at +/- 5 ° to the fictitious workpiece surface.
  • the facets are arranged at the cutting corners opposite the center plane of the cutting plate, with respect to a line extending perpendicularly to the upper or lower side, arranged in mirror image relative to one another.
  • the number of usable cutting is significantly increased.
  • the corner radius of an upper or lower side of the cutting plate passes over an inwardly inclined secondary facet into the facet of the cutting corner opposite the center plane of the cutting plate.
  • the indexable insert on twice as many usable main cutting edges and minor cutting edges as cutting corners and is therefore reversible.
  • the indexable insert has a triangular, square or rhombic basic shape.
  • the indexable insert has a five- to octagonal basic shape.
  • the transition radius of the facet to the minor cutting edge is equal to or smaller than the corner radius.
  • the invention comprises an indexable insert 1 with double-sided attached
  • Facet 3 for stabilizing the cutting edge 2 (see Figure 1).
  • the cutting corner 2 is located in each case between the so-called main cutting edge 6 and the
  • Corner radius 4 formed cutting edge 2 and thus allow reinforcement and stabilization of the cutting corners 2, without the basic shape of
  • Indexable insert 1 and the actual size of the corner radius 4 and affect its functionality.
  • FIG. 1 shows this particular facet 3 on a triangular-shaped indexable insert with a corner angle of 60 ° shown.
  • the orientation of the facet 3 is in each case specially adapted to the subsequent installation position of the indexable insert 1 in an associated carrier tool, adapted to the common functionality and forms a secondary cutting edge in terms of cutting technology and design.
  • the carrier tools used are usually face milling cutters or cutter heads. The use for turning is also conceivable with suitable carrier tools.
  • FIG. 3 the schematic representation of the position of an indexable insert 1 is shown in a fictitious record seat.
  • the Dash-dotted lines indicate the shape of the cutting edge of a conventional indexable insert 1 with corner radius.
  • the supporting cross section q of the overhang at the cutting edge 2 inevitably becomes smaller as the corner radius 4 is reduced.
  • indexable insert corner 2 the more prone the indexable insert corner 2 is against breakout or complete failure due to breakage of the overhang, which in the worst case can lead to damage of the workpiece.
  • a reliable and economical processing of the component is therefore not given.
  • a certain overhang, or lesser substructure of the carrier tool is necessary in order not to restrict the selection of indexable inserts on the carrier tool too far.
  • a small corner radius 4 or 90 ° sidewall is not always avoidable in machining and is often desirable because some workpieces or lack of machine performance require it.
  • This invention is based on the object to reinforce the endangered cutting edge 2 by attaching a facet 3, with the advantage of the actually desired small corner radius 4 of 0.2 mm to 1, 2 mm in principle at the
  • This facet 3 is due to the position in the carrier tool (see Fig. 7) and the required setting angle of 90 ° asymmetric and later Direction of action horizontally attached to the cutting edge 2. Experience has shown that this asymmetry reduces the number of usable cutting corners 2 by half in the case of a negative indexable insert 1.
  • the facet 3 is also mirror-inverted on the opposite, rear area of the cutting corner 2, that is, mounted on both sides. This is illustrated in Fig. 5 and further explained.
  • the reference signs provided with the appendix a or b such as 3a, 3b or 4a, 4b or 6a, 6b or 7a, 7b or 8a, 8b or 9a, 9b respectively denote identical but mirror-image arranged objects.
  • the facets 3 are arranged mirror-symmetrically to one another at the cutting corners opposite the center plane 12 of the cutting insert 1, with respect to a line running perpendicularly to the upper or lower side.
  • the secondary facets 8a and 8b between the facets 3a / 3b and corner radii 4b / 4a are slightly angled in the transition to the opposite mirrored arrangement, protrude out of the lateral surface of the corner radii 4a / 4b and serve according to the invention the stabilizing support of the corner radii 4a / 4b. Without these special secondary facets 8, the functioning of the main cutting edges 2 and the secondary cutting edges formed by the facets 3 and the resulting double cutting edge number would not be possible.
  • the actual corner radius 4, which merges into the main cutting edge 6 from the facet 3, should be mentioned, which can later also be recognized as a feature on the machined workpiece.
  • the transition radius to call 9 At the opposite end of the facet 3 is still the transition radius to call 9, the tangent from the Leads out facet and with almost similar size as the corner radius 4a, 4b itself merges into the minor cutting edge 7.
  • the facet 3 is usually between 0.2 mm and 2.0 mm long and ideally straight or slightly convexly curved.
  • the cutting edge 2 is usually placed between the main cutting edge 6 and the minor cutting edge 7, wherein the main cutting edge and the minor cutting edge are at a defined angle to one another.
  • this angle is 120 °.
  • z As rhombic and square shapes are mentioned here, the inscribed angle is 35 °, 55 °, 75 °, 80 ° or 90 °.
  • the orientation of the facet 3 is as shown in this case, for example between 89 ° and 91 ° to the main cutting edge 6th
  • These facets 3 and secondary facets 8 and radii (corner radius 4 and transition radius 9, as well as the entire circumferential area of the indexable insert 1 are usually attached by hard machining, such as grinding or laser machining.) Also a direct pressing and pressing with appropriately shaped punch and Matrizen-, and injection mold tool sets, or other non-cutting or material-removing processes and subsequent sintering processes and hard machining is conceivable.
  • the special feature of this described triangular indexable insert 1, with the facets 3 and secondary facets 8 according to the invention lies in the special suitability for use in milling by rotating carrier tools. It allows z. B. by the adjustment angle ew of 90 ° of the main cutting edge 6 and suitable chip and tilt angles of 5 ° to 15 ° of the main cutting edge 6, the production of a rectangular shoulder on the machined components (see Fig. 7).
  • the inventive position and length of the facet 3 achieved in the cutting corner 2, which preferably at an angle from 80 ° to 95 ° to the main cutting edge 6, the function of a secondary main cutting edge. After the cutting operation, this results in a high surface quality with low roughness depths on the plane surface of the workpiece.
  • this special facet 3 can also by means of small corner radii 4 of 0.2 mm to 0.4 mm in a roughing or roughing finishing an excellent surface quality on the workpiece, with high feed values and due to the small corner radius 4 conditionally, with less effort be calculated from the machine.
  • the user's desire for cost-effective inserts, with as many usable cutting edges and cutting corners as possible for machines with low power levels, can be met herewith. It can be realized by the use of this stabilizing facet 3 and the supporting secondary facets 8 with high feed values at the same time lower power consumption, a comparatively faster processing time compared to conventional indexable inserts 1 of this basic form. With comparable or even better surface quality, a more efficient and economical machining of the workpiece is possible.
  • the facets 3a and 3b, the transition radii 9a and 9b and the corner radii 4a and 4b are the same size. In the figure 5 the surfaces are distorted by the perspective view.
  • WO 03/013770 A1 shows an insert with a clamping recess, which is circular and has a spherical or circular elevation in the middle.
  • the survey is above the trough bottom and below the cutting plate top.
  • a clamping claw with adapted molded nose form fit into the trough of the insert.
  • This trough is used for positive clamping on a carrier body.
  • this cutting board with the special trough offers.
  • the insert according to the invention according to this application is executed in one embodiment with this clamping recess.
  • EP 1 536 903 B1 describes a cutting plate for clamping into a cutting tool for machining cast materials with a cutting tip top side, a first clamping trough for clamping into the cutting tool and a cutting edge for machining.
  • a second clamping trough is arranged coaxially with the first tipping body, wherein the first tipping trough is arranged lower than the second tipping trough and both lower than the cutting-board top side.
  • WO 2005/021192 A1 describes an insert made of PCBN or a CBN composite material, wherein the insert has a clamping recess.
  • the clamping trough can be circular and have a spherical or circular elevation in the middle.
  • the corresponding contour of the clamping trough is preferably introduced via a corresponding shaping of the green body and the green body thus produced is then dried and sintered.
  • the insert according to the invention according to this application is manufactured in one embodiment as described.
  • the insert according to the invention may also be provided with a coating.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Harvester Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte (1 ) zum Einspannen in Trägerwerkzeugen mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei auf jeder Ober- und Unterseite jeweils zwischen einer Hauptschneide (6) und einer Nebenschneide (7) eine Schneidecke (2) mit einem Eckenradius (4) angeordnet ist. Zur Verstärkung der beim Einsatz gefährdeten Schneidecke, wobei der Eckenradius gegenüber einer Wendeschneidplatte nach dem Stand der Technik im Wesentlichen unverändert bleiben soll, wird vorgeschlagen, dass in der Schneidecke (2), dem Eckenradius (4) benachbart, eine stabilisierende Facette (3) angeordnet ist.

Description

Schneidplatte mit stabilisierender doppelseitiger Facette
Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte zum Einspannen in Trägerwerkzeugen mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei auf jeder Ober- und Unterseite jeweils zwischen einer Hauptschneide und einer Nebenschneide eine Schneidecke mit einem Eckenradius angeordnet ist.
Beim heutigen Stand der Technik in der Zerspanung von metallischen Werkstücken ist die Verwendung verschiedenster Trägerwerkzeuge und Wendeschneidplatten, je nach Einsatzart und Anwendungsfall notwendig. Die Trägerwerkzeuge weisen meist einen oder mehrere Plattensitze auf, die zur Aufnahme der dafür vorgesehenen Wendeschneidplatten oder Schneideinsätze vorgesehen sind. Die verwendete Wendeschneidplatte übernimmt durch Eindringen in die Werkstück-oberfläche während einer Dreh- und Vorschubbewegung von Werkzeug oder Werkstück den gewünschten Materialabtrag.
Wichtige Kriterien bei der Zerspanung sind z.B. eine sichere Befestigung der Wendeschneidplatte auf dem Trägerwerkzeug, die Auswahl der richtigen Drehzahlen und Vorschubwerte an der Maschine und vor allem die Auswahl des richtigen Schneidstoffes der Wendeschneidplatte, sowie dessen Spanformgeometrie und Schneidkantenbeschaffenheit. Wendeschneidplatten werden meist aus Hartstoffen wie Keramik, Mischkeramik, Hartmetalle, kubischem Bornitrid, oder polykristallinen Diamant hergestellt. Je stabiler die gewählte Schneidkante der Wendeschneidplatte ist, desto mehr Maschinenleistung wird für die Bearbeitung benötigt. Die Stabilität wird durch große Keilwinkel der Wendeschneidplatte, große Eckenradien oder Schneidkantenfasen oder Schneidkantenverrundungen erzielt.
Des Weiteren ist die Befestigung und Lage der Wendeschneidplatte im Plattensitz entscheidend. Befestigt werden die Wendeschneidplatten meist aufgrund ihrer Ausführung mit Loch, Mulde oder glatter Oberfläche durch Schrauben, oder Spannen mittels Klemmkeil oder Spannpratzen. Die Lage im Trägerwerkzeug wird über den Einstellwinkel der Hauptschneide, sowie den Span- und Neigungswinkel in Abhängigkeit zur Hauptschneide definiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wendeschneidplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass die beim Einsatz gefährdete Schneidecke verstärkt ist, wobei der Eckenradius gegenüber einer Wendeschneidplatte nach dem Stand der Technik im Wesentlichen unverändert bleibt. Gleichzeitig soll auch die Grundform der Wendeschneidplatte beibehalten werden, wodurch das vorhandene Trägerwerkzeug weiter genutzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Schneidecke, dem Eckenradius benachbart, eine stabilisierende Facette angeordnet ist. Außerdem kann dadurch der Eckenradius gegenüber einer Wendeschneidplatte nach dem Stand der Technik im Wesentlichen unverändert bleiben. Gleichzeitig kann auch die Grundform der Wendeschneidplatte beibehalten werden, wodurch das vorhandene Trägerwerkzeug weiter genutzt werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Facette im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und erstreckt sich von einer Ober- oder Unterseite bis zur Mittelebene der Wendeschneidplatte. Hierdurch weist die Facette eine maximale Größe auf.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schließt die Facette am Eckenradius tangential an und ist geradlinig bis leicht konvex, in Bezug auf die Plattenmitte gesehen, ausgebildet und geht mit tangential anschließendem Übergangsradius in die Nebenschneide über.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Facette, in Umfangsrichtung der Schneidplatte gesehen, 0,2 mm bis 2,0 mm lang und dient insbesondere als sekundäre Hauptschneide. In bevorzugter Ausführungsform liegt die Facette horizontal oder zwischen +/- 5° geneigt zur fiktiven Werkstückoberfläche.
Bevorzugt sind die Facetten an den sich in Bezug auf die Mittelebene der Schneidplatte gegenüberliegenden Schneidecken, in Bezug auf eine zu der Ober- oder Unterseite senkrecht verlaufenden Linie, zueinander spiegelbildlich angeordnet. Hierdurch ist die Anzahl der nutzbaren Schneiden entscheidend vermehrt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung geht der Eckenradius einer Ober- oder Unterseite der Schneidplatte über eine nach innen geneigte Sekundärfacette in die Facette der in Bezug auf die Mittelebene der Schneidplatte gegenüberliegende Schneidecke über.
Erfindungsgemäß weist die Wendeschneidplatte doppelt so viele nutzbare Hauptschneiden und Nebenschneiden wie Schneidecken auf und ist dadurch wendbar.
Bevorzugt weist die Wendeschneidplatte eine dreieckige, quadratische oder rhombische Grundform auf.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Wendeschneidplatte eine fünf- bis achteckige Grundform auf.
Bevorzugt ist der Übergangsradius der Facette zur Nebenschneide gleich oder kleiner dem Eckenradius.
Bevorzugt ist die Facette konvex ausgebildet und kommt einem Radiusabschnitt zwischen R = 20 mm und R = 100 mm gleich. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind.
Die Erfindung umfasst eine Wendeschneidplatte 1 mit doppelseitig angebrachter
Facette 3 zur Stabilisierung der Schneidecke 2 (siehe Figur 1 ). Die Schneidecke 2 befindet sich jeweils zwischen der so genannten Hauptschneide 6 und der
Nebenschneide 7. Diese besondere Facette 3 verkürzt die sonst durch einen
Eckenradius 4 gebildete Schneidecke 2 und ermöglichen so eine Verstärkung und Stabilisierung der Schneidecken 2, ohne die Grundform der
Wendeschneidplatte 1 und die eigentliche Größe des Eckenradius 4 und dessen Funktionalität zu beeinträchtigen.
Je kleiner der Eckenwinkel einer Wendeschneidplatte ist, 90° bis 35° sind hier üblich, umso größer wird die stabilisierende Wirkung der erfindungsgemäßen Facette 3. Exemplarisch ist in Fig. 1 diese besondere Facette 3 an einer dreieck- förmigen Wendeschneidplatte mit einem Eckenwinkel von 60° dargestellt. Die Ausrichtung der Facette 3 ist jeweils speziell an die spätere Einbaulage der Wendeschneidplatte 1 in einem zugehörigen Trägerwerkzeug angepasst, auf die gemeinsame Funktionalität hin abgestimmt und bildet zerspanungstechnisch und wirktechnisch eine sekundäre Hauptschneide. Die verwendeten Trägerwerkzeuge sind meist Planfräser oder Messerköpfe. Der Einsatz für Drehbearbeitung ist bei geeigneten Trägerwerkzeugen dazu auch denkbar. Bei dieser Erfindung wurde Wert darauf gelegt, die Verwendung DIN-ISO genormter Plattensitze in Trägerwerkzeugen beizubehalten, um für den Anwender eine möglichst große Bandbreite von genormten Wendeschneidplatten einsetzen zu können. Der Nutzen und Mehrwert für den Anwender liegt hier viel mehr in der austauschba- ren Wendeschneidplatte 1 , die durch ihre erfinderischen Merkmale eine größtmögliche Stabilität, Funktionalität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit aufweist.
In Fig. 3 ist zur weiteren Erläuterung die schematische Darstellung über die Lage einer Wendeschneidplatte 1 in einem fiktiven Plattensitz dargestellt. Die strich-punktierten Linien deuten die Form der Schneidecke einer herkömmlichen Wendeschneidplatte 1 mit Eckenradius an. Bei kleinen Eckenradien 4 (kleiner R = 1 ,2 mm) ragt die Schneidecke 2 der Wendeschneidplatte 1 geometriebedingt sehr weit über die Endkante der Auflagefläche 5, nachfolgend auch Plattensitzkante genannt, des Plattensitzes hinaus (gekennzeichnet durch die gestrichelten Linien). Der tragende Querschnitt q des Überhangs an der Schneidecke 2 wird bei Verringerung des Eckenradius 4 zwangsläufig immer kleiner. Je größer die Abstände zwischen Plattensitzkante 5 und Eckenradius 4 werden (siehe Fig. 4), desto anfälliger ist die Wendeschneidplattenecke 2 gegen Ausbruch oder komplettes Versagen durch Bruch des Überhangs, welches im schlechtesten Fall zu einer Beschädigung des Werkstückes führen kann. Eine zuverlässige und wirtschaftliche Bearbeitung des Bauteils ist dadurch nicht gegeben. Ein gewisser Überhang, bzw. geringerer Unterbau des Trägerwerkzeuges ist notwendig, um die Auswahl der Wendeschneidplatten auf dem Trägerwerkzeug nicht zu weit einzuschränken. Ein kleiner Eckenradius 4 oder eine Seitenwand von 90° ist in der Bearbeitung nicht immer vermeidbar und oft wünschenswert, da manche Werkstücke oder fehlende Maschinenleistung dieses erforderlich machen.
Dieser Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die gefährdete Schneidecke 2 durch Anbringung einer Facette 3 zu verstärken, mit dem Vorteil den eigentlich gewünschten kleinen Eckenradius 4 von 0,2 mm bis 1 ,2 mm prinzipiell an der
Schneidecke 2 der Wendeschneidplatte 1 beizubehalten. Gleichzeitig wird auch die geforderte Grundform der Wendeschneidplatte 1 beibehalten. Hierdurch kann erfindungsgemäß das vorhandene Trägerwerkzeug weiter genutzt werden und zusätzlich der vorher beschriebene Überhang, definiert durch die möglichen
Abstände a, stark reduziert werden. (Siehe Fig. 4). Auch der Querschnitt q des
Überhangs wird durch den Einsatz der Facette 3 vergrößert, so dass die
Steifigkeit und Bruchsicherheit der Schneidecke 2 entscheidend erhöht wird.
Diese Facette 3 wird aufgrund der Lage im Trägerwerkzeug (siehe Fig. 7) und dem geforderten Einstellwinkel von 90° asymmetrisch und zur späteren Wirkrichtung hin horizontal an der Schneidecke 2 angebracht. Diese Asymmetrie reduziert erfahrungsgemäß die Anzahl der verwendbaren Schneidecken 2 bei einer negativen Wendeschneidplatte 1 um die Hälfte. Um nun bei dieser vorliegenden Wendeschneidplatte 1 die größtmögliche Schneideckenanzahl 2 wieder nutzbar zu machen, wird erfindungsgemäß die Facette 3 auch am gegenüberliegenden, rückseitigen Bereich der Schneidecke 2 spiegelverkehrt, also doppelseitig angebracht. Dieses ist in Fig. 5 verdeutlicht und weiter erklärt.
Die mit dem Anhang a oder b versehenen Bezugszeichen, wie 3a, 3b oder 4a, 4b oder 6a, 6b oder 7a, 7b oder 8a, 8b oder 9a, 9b bezeichnen jeweils identische jedoch spiegelbildlich angeordnete Gegenstände.
Die Facetten 3 sind an den sich in Bezug auf die Mittelebene 12 der Schneidplatte 1 gegenüberliegenden Schneidecken, in Bezug auf eine zu der Ober- oder Unterseite senkrecht verlaufenden Linie, zueinander spiegelbildlich angeordnet.
Die Sekundärfacetten 8a und 8b zwischen den Facetten 3a/3b und Eckenradien 4b/4a sind im Übergang zur gegenüberliegenden gespiegelten Anordnung hin leicht abgewinkelt, ragen aus der Mantelfläche der Eckenradien 4a/4b heraus und dienen erfindungsgemäß der stabilisierenden Unterstützung der Eckenradien 4a/4b. Ohne diese besonderen Sekundärfacetten 8 wären die Funktionsweise der Hauptschneiden 2 und der durch die Facetten 3 gebildeten sekundären Hauptschneiden und der daraus folgenden doppelten Schneideckenanzahl nicht möglich.
Als weiteres Merkmal dieser stabilisierenden doppelseitigen Facetten 3 und Sekundärfacetten 8 ist der aus der Facette 3 in die Hauptschneide 6 übergehende eigentliche Eckenradius 4 zu nennen, der später auch als Merkmal am bearbeiteten Werkstück zu erkennen ist. Am entgegen gesetzten Ende der Facette 3 ist noch der Übergangsradius 9 zu nennen, der tangential aus der Facettenfläche herausführt und mit nahezu ähnlicher Größe wie der Eckenradius 4a, 4b selbst in die Nebenschneide 7 übergeht. Die Facette 3 ist üblicherweise zwischen 0,2 mm und 2,0 mm lang und im Idealfall geradlinig oder leicht konvex gekrümmt. Die Krümmung hat dann eine Radien-, oder Ellipsenform, dessen Radius sich je nach Größe der Facettenlänge bei R = 20mm bis R = 100mm als sinnvoll zeigt. Die Schneidecke 2 ist üblicherweise zwischen der Hauptschneide 6 und der Nebenschneide 7 platziert, wobei Hauptschneide und Nebenschneide in einem definierten Winkel zueinander stehen. Im Falle der hier exemplarisch beschriebenen dreieckigen Wendeschneidplatte 1 ist dieser Winkel 120°. Je nach Wendeplattentyp, z. B. rhombische und quadratische Formen sind hier zu nennen, liegt der eingeschriebene Winkel bei 35°, 55°, 75°, 80° oder 90°. Die Ausrichtung der Facette 3 liegt wie in diesem Fall gezeigt zum Beispiel zwischen 89° und 91 ° zur Hauptschneide 6.
Diese Facetten 3 und Sekundärfacetten 8 und Radien (Eckenradius 4 und Übergangsradius 9, sowie der gesamte Umfangsbereich der Wendeschneidplatte 1 werden üblicherweise durch Hartbearbeitung, wie z. B. Schleifen oder Laserbearbeitung angebracht. Auch ein direktes Ein- und Anpressen mit entsprechend geformten Stempel- und Matrizen-, sowie Spritzform- Werkzeugsätzen, oder anderen spanlosen oder Material abtragenden Prozessen und anschließenden Sinterprozessen und Hartbearbeitungen ist denkbar.
Das besondere Merkmal dieser beschriebenen dreieckigen Wendeschneidplatte 1 , mit den erfindungsgemäßen Facetten 3 und Sekundärfacetten 8 liegt bei der speziellen Eignung zur Verwendung in der Fräsbearbeitung durch rotierende Trägerwerkzeuge. Es ermöglicht z. B. durch den Einstellwinkel ew von 90° der Hauptschneide 6 und geeigneten Span- und Neigungswinkeln von 5° bis 15° der Hauptschneide 6 die Herstellung einer rechtwinklige Schulter an den bearbeiteten Bauteilen (siehe Fig. 7). Zudem erzielt die erfindungsgemäße Lage und Länge der Facette 3 in der Schneidecke 2, die bevorzugt mit einem Winkel von 80° bis 95° zur Hauptschneide 6 anzubringen ist, die Funktion einer sekundäre Hauptschneide. Nach der Zerspanungsoperation resultiert daraus eine hohe Oberflächengüte mit geringen Rauheitstiefen an der Planfläche des Werkstückes. Durch diese besondere Facette 3 kann auch mittels kleinen Eckenradien 4 von 0,2 mm bis 0,4 mm bei einer Schruppbearbeitung oder einer Schrupp-Schlichtbearbeitung eine hervorragende Oberflächenqualität am Werkstück, bei gleichzeitig hohen Vorschubwerten und durch den kleinen Eckenradius 4 bedingt, mit geringerem Kraftaufwand der Maschine gerechnet werden. Der Wunsch des Anwenders nach kostengünstigen Wendeschneidplatten, mit möglichst vielen verwendbaren Schneidkanten und Schneidecken für Maschinen mit geringen Leistungswerten, kann hiermit erfüllt werden. Es kann durch die Verwendung dieser stabilisierenden Facette 3 und den unterstützenden Sekundärfacetten 8 mit hohen Vorschubwerten bei gleichzeitig geringerer Leistungsaufnahme, einer vergleichsweise schnelleren Bearbeitungszeit gegenüber herkömmlichen Wendescheidplatten 1 dieser Grundform realisiert werden. Bei vergleichbar bleibender oder sogar besserer Oberflächengüte ist eine effizientere und wirtschaftlichere Bearbeitung des Werkstückes möglich.
Die Facetten 3a und 3b, die Übergangsradien 9a und 9b und die Eckenradien 4a und 4b sind gleich groß. In der Figur 5 sind durch die perspektivische Darstellung die Flächen verzerrt.
WO 03/013770 A1 zeigt eine Schneidplatte mit einer Spannmulde, die kreisförmig ausgebildet ist und in der Mitte eine kugel- bzw. kreisförmige Erhebung aufweist. Bevorzugt liegt die Erhebung oberhalb des Muldenbodens und unterhalb der Schneidplattenoberseite. Zum Einspannen auf einem Schneidwerkzeug greift eine Spannpratze mit angepasster geformter Nase formschlüssig in die Mulde der Schneidplatte ein. Diese Mulde dient zur formschlüssigen Spannung auf einem Trägerkörper. Besonders für ziehende Schnitte, bei dem die Schneidplatte durch die wirkenden Schnittkräfte aus seinem Sitz gezogen werden könnte, bietet sich diese Schneidplatte mit der besonderen Mulde an. Die erfindungsgemäße Schneidplatte gemäß dieser Anmeldung ist in einer Ausführungsform mit dieser Spannmulde ausgeführt.
EP 1 536 903 B1 beschreibt eine Schneidplatte zum Einspannen in ein Schneid- Werkzeug zum Zerspanen von Gusswerkstoffen mit einer Schneidplattenoberseite, einer ersten Spannmulde zum Einspannen in das Schneidwerkzeug und einer Schneidkante zur spanabhebenden Bearbeitung. Damit Läpp- oder Schleifbearbeitungen der Schneidplattenoberseite die Klemmeigenschaften der Schneidplatte nicht beeinflussen, ist koaxial zur ersten Spannmulde eine zweite Spannmulde angeordnet, wobei die erste Spannmulde tiefer als die zweite Spannmulde und beide tiefer als die Schneidplattenoberseite angeordnet sind. Beim Klemmen dieser Schneidplatte in einem Werkzeug liegt eine Spannpratze des Werkzeugs auf der zweiten Spannmulde auf und greift zum Beispiel mit einer Nase in die erste Spannmulde ein. Die erfindungsgemäße Schneidplatte gemäß dieser Anmeldung ist in einer Ausführungsform mit diesen zwei Spannmulden ausgeführt.
WO 2005/021192 A1 beschreibt eine Schneidplatte aus PCBN oder einem CBN- Verbund Werkstoff, wobei die Schneidplatte eine Spannmulde aufweist. Die Spannmulde kann kreisförmig ausgebildet sein und in der Mitte eine kugel- bzw. kreisförmige Erhebung aufweisen. Die entsprechende Kontur der Spannmulde ist bevorzugt über eine entsprechende Formgebung des Grünkörpers eingebracht und der so hergestellte Grünkörper wird dann getrocknet und gesintert. Die erfindungsgemäße Schneidplatte gemäß dieser Anmeldung ist in einer Ausführungsform wie beschrieben hergestellt.
Die erfindungsgemäße Schneidplatte kann auch mit einer Beschichtung versehen sein.

Claims

Ansprüche
1. Wendeschneidplatte (1 ) zum Einspannen in Trägerwerkzeugen mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei auf jeder Ober- und Unterseite jeweils zwischen einer Hauptschneide (6) und einer Nebenschneide (7) eine Schneidecke (2) mit einem Eckenradius (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schneidecke (2), dem Eckenradius (4) benachbart, eine stabilisierende Facette (3) angeordnet ist.
2. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Facette (3) im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und sich von einer Ober- oder Unterseite bis zur Mittelebene (12) der Wendeschneidplatte (1 ) erstreckt.
3. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Facette (3) am Eckenradius (4) tangential anschließt und geradlinig bis leicht konvex, in Bezug auf die Plattenmitte gesehen, ausgebildet ist und mit tangential anschließendem Übergangsradius (9) in die Nebenschneide (7) übergeht.
4. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Facette (3), in Umfangsrichtung der Schneidplatte (1 ) gesehen, 0,2 mm bis 2,0 mm lang ist und insbesondere als sekundäre Hauptschneide dient.
5. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Facette (3) horizontal oder zwischen +/- 5° geneigt zur fiktiven Werkstückoberfläche liegt.
6. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten (3) an den sich in Bezug auf die
Mittelebene (12) der Schneidplatte (1 ) gegenüberliegenden Schneidecken, in Bezug auf eine zu der Ober- oder Unterseite senkrecht verlaufenden Linie, zueinander spiegelbildlich angeordnet sind.
7. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eckenradius (4a, 4b) einer Ober- oder Unterseite über eine nach innen geneigte Sekundärfacette (8a, 8b) in die Facette (3a,
3b) der in Bezug auf die Mittelebene (12) der Schneidplatte (1 ) gegenüberliegende Schneidecke (2) übergeht.
8. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeschneidplatte (1 ) doppelt so viele nutzbare Hauptschneiden (6a, 6b) und Nebenschneiden (7a, 7b) wie Schneidecken (2) aufweist und dadurch wendbar ist.
9. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeschneidplatte (1 ) eine dreieckige, quadratische oder rhombische Grundform aufweist.
10.Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeschneidplatte (1 ) eine fünf- bis achteckige Grundform aufweist.
11. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsradius (9a, 9b) der Facette (3) zur Nebenschneide (7a, 7b) gleich oder kleiner dem Eckenradius (4a, 4b) ist.
12. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Facette (3) konvex ausgebildet ist und einem Radiusabschnitt zwischen R = 20 mm und R = 100 mm gleichkommt.
EP08759839A 2007-05-24 2008-05-21 Schneidplatte mit stabilisierender doppelseitiger facette Withdrawn EP2155425A1 (de)

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