NO820547L

NO820547L - SKJAEREINNSATS

Info

Publication number: NO820547L
Application number: NO820547A
Authority: NO
Inventors: George Edwin Greubel; James Francis Mccreery
Original assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1982-08-24
Also published as: CH651769A5; SE8107815L; KR880000259B1; NL8200461A; SE450348B; DE3206027C2; IT8220837V0; IE820100L; FI820155L; MX157199A; JPS6363322B2; LU83950A1; KR830008775A; PT74467A; AU548165B2; IL64686A0; BE892221A; FI83600B; DK160194B; IT1149633B

Description

Ved metallbearbeidning er det ønskelig å fjerne materiale så raskt som mulig for å minimalisere fremstillings- og lønns-kostnader. Dette krever at en skjæreinnsats er konstruert 'slik at den kan motstå de sterke belastninger og den varme som dannes ved de høye hastigheter, matningshastigheter og dype kutt som kreves for å fjerne materiale raskt. In metalworking, it is desirable to remove material as quickly as possible to minimize production and labor costs. This requires that a cutting insert be designed to withstand the heavy loads and heat generated by the high speeds, feed rates and deep cuts required to remove material quickly.

Det er også ønskelig at disse innsatser har en geometri som vil minimalisere energiforbruket ved disse metallbearbeidende operasjoner ved å kontrollere geometrien av de spon som dannes. Siden ikke alle anvendelser krever samme hastighet, kiittdybde eller matningshastighet, bør videre innsatsens sponkontrollerende geometri være i stand til å kontrollere sponene i et så bredt område av disse parametre som mulig. It is also desirable that these inserts have a geometry that will minimize the energy consumption during these metalworking operations by controlling the geometry of the chips that are formed. Since not all applications require the same speed, cutting depth or feed rate, furthermore the chip controlling geometry of the insert should be able to control the chips in as wide a range of these parameters as possible.

Eksempler på tidligere innsatser som har forsøkt å løse disse problemer er vist i US patent nr. 4 087 193 og norsk patent-søknad nr. 81.2925. Ovennevnte patent viser en vendbar innsats som har en plan skjærekantland som følges av en plan midlere land under skjærekantlanden. En sekundær vegg for-løper nedad fra den midlere land til en plan bunn, som er parallell med det plan som dannes av skjærekantene. Ifølge dette patent virker kanten som dannes ved overgangen mellom den midlere land og den sekundære land til å bryte opp sponene idet de glir over kanten. Examples of previous efforts that have attempted to solve these problems are shown in US patent no. 4,087,193 and Norwegian patent application no. 81,2925. The above patent shows a reversible insert having a planar cutting edge land followed by a planar intermediate land below the cutting edge land. A secondary wall extends downwards from the middle land to a flat bottom, which is parallel to the plane formed by the cutting edges. According to this patent, the edge formed at the transition between the intermediate land and the secondary land acts to break up the chips as they slide over the edge.

Ovennevnte patentsøknad viser en vendbar innsats som har en plan skjærekantland som følges av en nedadløpende vegg, som enideri en bunn som heller nedad i retning mot innsatsens sentrum. The above patent application shows a reversible insert having a planar cutting edge land followed by a downwardly running wall, such as a bottom which slopes downwards in the direction towards the center of the insert.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en heavyduty skjæreinnsats som er forsynt med sponkontrollgeometri som er konstruert for å kontrollere sponene og redusere kraftforbruket i et bredt område av skjæreparametre. According to the present invention, a heavy-duty cutting insert is provided which is provided with chip control geometry which is designed to control the chips and reduce power consumption in a wide range of cutting parameters.

Innsatsen ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter et skjære-jj ka'ntlandparti og et midlere landparti plassert bak og nedenfor Iskijærekanten.. Videre er det bak og nedenfor den midlere land en bunn som heller nedad i retning mot innsatsens sentrum. The insert according to the present invention comprises a cutting edge land part and a middle land part located behind and below the ice edge. Furthermore, there is behind and below the middle land a bottom that slopes downwards in the direction of the center of the insert.

Innsatsen er fortrinnsvis vendbar og består av et hardt og The insert is preferably reversible and consists of a hard and

■slitesterkt materiale såsom sementert karbid. Fortrinnsvis jer innsatsen belagt med et motstandsdyktig oksyd-, nitrid-og/eller karbidmateriale. ■wear-resistant material such as cemented carbide. Preferably, the insert is coated with a resistant oxide, nitride and/or carbide material.

Det er også å foretrekke at den hellende bunn er symmetrisk om i et plan som inneholder halveringslinjen for innsatsens hjørnevinkel. Ved så høye matningshastigheter hvor inner-kanten av den midlere land er ineffektiv som sponbryter, It is also preferable that the sloping bottom is symmetrical about a plane containing the bisector of the insert's corner angle. At such high feed rates where the inner edge of the middle land is ineffective as a chip breaker,

kan den hellende bunn på denne måte danne et konisk spon og derved redusere kraftforbruket. In this way, the sloping bottom can form a conical chip and thereby reduce power consumption.

Det er således et formål med foreliggende oppfinnelse å til-véiebringe en heavy duty skjæreinnsats som er konstruert for ja kontrollere spon og redusere kraftforbruket i et bredt område av skjæreparametre. It is thus an aim of the present invention to provide a heavy duty cutting insert which is designed to control chips and reduce power consumption in a wide range of cutting parameters.

i in

Dette og andre formål ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydeligere ut fra det utførelseseksempel som skal beskrives i det følgende under henvisning til vedføyede tegninger. This and other purposes of the present invention will appear more clearly from the design example to be described below with reference to the attached drawings.

Fig. 1 er en perspektivisk skisse av et utførelseseksempel på skjæreinnsatsen ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 is a perspective sketch of an embodiment of the cutting insert according to the present invention.

i in

Fig. 2 er et snitt langs linjen II-II på fig. 1 og viser et snitt langs nesevinkelens halveringslinje. Fig. 2 is a section along the line II-II in fig. 1 and shows a section along the bisecting line of the nasal angle.

I IN

Fiig. 3 er et snitt langs linjen III-III på fig. 1 og viser et snitt midtveis mellom hjørnene. Fig. 3 is a section along the line III-III in fig. 1 and shows a section midway between the corners.

På fig. 1 er det vist en vendbar innsats 1 ifølge foreliggende oppfinnelse. Innsatsen omfatter et polygonalt legeme som har en rundtgående vegg 3 som danner en skjærekant 7 In fig. 1 shows a reversible insert 1 according to the present invention. The insert comprises a polygonal body which has a circumferential wall 3 which forms a cutting edge 7

i in

meid toppflaten 5 ved overgangen mellom den rundtgående vegg og toppflaten. saw the top surface 5 at the transition between the surrounding wall and the top surface.

Skjærekanten 7 er forbundet med en skjærekantland 9 som strekker seg innad fra skjærekanten. Ved den indre kant av'skjærekantlanden 9 befinner det seg en nedad løpende vegg 11, som forløper nedad og innad til en sekundær land 13. Den sekundære land 13 strekker seg også innad og møter en sekundær vegg 15. Den sekundære vegg 15 møter en hellende bunn 17 The cutting edge 7 is connected to a cutting edge land 9 which extends inwards from the cutting edge. At the inner edge of the cutting edge land 9 there is a downwardly running wall 11, which extends downwards and inwards to a secondary land 13. The secondary land 13 also extends inwards and meets a secondary wall 15. The secondary wall 15 meets a sloping bottom 17

ved sin indre kant. Den hellende bunn 17 er symmetrisk om h^ørnevinklenes halveringslinjer. En halveringslinje er vist på fig. 1 som linjen B-B. at its inner edge. The sloping bottom 17 is symmetrical about the angle bisectors. A bisecting line is shown in fig. 1 as the line B-B.

Som vist på fig. 1, kan den hellende bunn gå over i en plan bunn 19, som fortrinnsvis er parallell med det plan som dan-neis av skjærekantene 7. I sentrum av innsatsen befinner det seg en åpning 21, som,kan være anordnet for å oppta en låse-tapp eller skrue. As shown in fig. 1, the sloping bottom can transition into a flat bottom 19, which is preferably parallel to the plane formed by the cutting edges 7. In the center of the insert there is an opening 21, which can be arranged to accommodate a lock -pin or screw.

På fig. 2, som viser et snitt langs linjen B-B, som tidligere er betegnet som halveringslinjen for én av innsatsens hjørne-vinkler, vil det kunne ses at den nedadløpende vegg 11 danner en vinkel med det plan som dannes av skjærekantene 7. Denne vinkel A er fortrinnsvis mellom 20 og 12°. Den nedadløpende vegg 11 møter den sekundære land 13 i en vinkel B på mellom 155 og 170°. In fig. 2, which shows a section along the line B-B, which was previously designated as the bisecting line for one of the insert's corner angles, it will be possible to see that the downward-running wall 11 forms an angle with the plane formed by the cutting edges 7. This angle A is preferably between 20 and 12°. The downward-running wall 11 meets the secondary land 13 at an angle B of between 155 and 170°.

Det vil kunne ses av denne figur at den hellende bunn 17 danner en vinkel med et plan som er parallelt med skjærekant-planet. Denne vinkel D bør være mellom 1 til 10°, og som It will be seen from this figure that the sloping bottom 17 forms an angle with a plane that is parallel to the cutting edge plane. This angle D should be between 1 to 10°, and which

det vil kunne ses av figuren, befinner den hellende bunn 17 seg nærmest den sekundære land 13 i hjørneområdet. Denne avstand er vist ved symbolet X på fig. 2. it can be seen from the figure, the sloping bottom 17 is located closest to the secondary land 13 in the corner area. This distance is shown by the symbol X in fig. 2.

Av fig. 3, som er et snitt gjennom innsatsen, mellom hjørnene, vi<i>l det kunne ses at den hellende bunn 17 strekker seg bort From fig. 3, which is a section through the insert, between the corners, we<i>l it could be seen that the sloping bottom 17 extends away

i in

fra hjørneområdene idet den heller nedad parallelt med innsatsens sider inntil den møter den plane bunn 19. Den maksi-jmale høydeforandring, H, av den hellende bunn 17 fra hjørne-området til den plane bunn 19 bør være mellom 0,13 og 0,38 mm. from the corner areas as it slopes downward parallel to the sides of the insert until it meets the flat bottom 19. The maximum height change, H, of the sloping bottom 17 from the corner area to the flat bottom 19 should be between 0.13 and 0.38 etc.

(Konstruksjonen av den hellende bunn 17, i forbindelse med (vinkelen C som dannes av den sekundære land 13 og den sekun- (The construction of the sloping bottom 17, in connection with (the angle C formed by the secondary land 13 and the secondary

Idære nedadløpende vegg 15, hjelper til å danne et konisk spon v'eid meget høye matningshastigheter og minimaliserer derved krI aft'f1orbruket som kreves ved metallbearbeidning ved slike .høye matningshastigheter, hvor sponet vil gli ned veggen 15 og komme i kontakt med den hellende bunn 17. The ideal downward running wall 15 helps to form a conical chip at very high feed rates and thereby minimizes the wear and tear required in metalworking at such high feed rates, where the chip will slide down the wall 15 and contact the sloping bottom 17.

DeItantas at vinkelen C bør være mellom 140 og 160° for å gi optimale resultater. Avstanden X bør fortrinnsvis være mellom 0,38 og 0,76 mm. DeItantas that the angle C should be between 140 and 160° to give optimal results. The distance X should preferably be between 0.38 and 0.76 mm.

Det utførelseseksempel som er vist på fig. 1 - 3 er kun illu-st<l>rerende for de mange mulige utførelser som ligger innen rammen av de påfølgende krav. The design example shown in fig. 1 - 3 are only illustrative of the many possible designs that lie within the scope of the subsequent claims.

i I in I

Claims

1. Cutting insert comprising a hard, wear-resistant body ■which has a peripheral wall (3) and a top surface (5), a cutting edge (7) formed by the transition between the peripheral wall and the top surface,•which top surface has a land portion (9) which extends inwards from the cutting edge (7), a wall (11) which extends downwards and inwards from the land portion (9), a secondary land (13) placed within the downwardly running wall (11), and a secondary wall (15) which runs downwards and inwards in relation to the secondary land (13), characterized by aj. it further comprises a bottom (17) that slopes downwards inwardly from the secondary wall (15), and that the height (X) of the secondary land (13) above the sloping bottom (17) is 0 J 38 - 0.76 etc.

2". Cutting insert according to claim 1, characterized in that the body has a polygonal shape seen from above, and that the sloping bottom (17) slopes downwards in a direction away from the nearest corner of the polygonal shape parallel to the sides of the polygonal shape .

3. Cutting insert according to claim 1, characterized in that it further comprises a flat bottom (19) which extends inwards from the sloping bottom (17) and forms a plane at an angle with the sloping bottom (17).

4-. Skid insert according to claim 1, characterized in that the sloping bottom (17) forms an angle with a plane defined by said land portion (9).

5. Cutting insert according to claim 1, characterized in that the top surface (5) is largely polygonal and that the cutting edge (7) and the peripheral wall (3) form the sides and in the corners of the polygon.

6. Cutting insert according to claim 5, characterized in that the height of the land part (9) above the outermost end of the Iden. sloping bottom (17). is least in the corners. ■7 l Cutting insert according to claim 1, characterized in that the land part (9) is mainly flat and that the downward-running wall (11) slopes downwards from the land part in a i o ' •.angle of between 12 and 20 .

8, Cutting insert according to claim 7, characterized in that the secondary land (13) is mainly flat and mainly parallel to said land part (9), and that the downward-running wall (11) and the secondary land (13) form an angle (B) of between 155 and 170°.

9. Cutting insert according to claim 1, 7 or 8, characterized in that the sloping bottom (17) has a vertical height change of 0.13 - 0.38 mm from the highest to the lowest point. LO. Cutting insert according to claim 2, characterized in that the sloping bottom (17) is symmetrical about a plane containing the bisector line (B-B) for the angle formed by said nearest corner..

11. Cutting insert according to claim 1, characterized in that the sloping bottom (17) slopes downwards at an angle (D) of between 1 and 10°. in