WO2003022495A1 - Schneidplatte für werkzeuge zur spanabhebenden bearbeitung von werkstücken - Google Patents

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WO2003022495A1
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cutting
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axis
insert
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Gustav Werthwein
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Gustav Werthwein
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    • B23C2210/16—Fixation of inserts or cutting bits in the tool
    • B23C2210/168—Seats for cutting inserts, supports for replacable cutting bits

Definitions

  • tools are often used that are equipped with cutting plates made of oxide-ceramic materials. This is especially true for milling tools, but also for drilling tools and 5 for turning tools.
  • milling tools there are generally a plurality of cutting inserts which are arranged on individual insert seats and which are distributed uniformly in the circumferential direction depending on the shape and the intended use of the milling tool, but which can also be arranged in a specific arrangement pattern in the axial direction , The same applies to drilling tools and turning tools, namely those for internal machining.
  • the inserts have at least one flat underside and usually also a flat top, both of which are arranged parallel to one another.
  • the cutting plates have at least one cutting edge, at least in the area of their upper side. Inserts also have
  • the through hole in the cutting inserts, which has at least one axial section, the circumferential surface of which is designed as a contact surface for the head of a fastening screw.
  • the contact surface is a surface of revolution in the form of a truncated cone surface that widens towards the top of the cutting plate.
  • the through hole has a second axial section, the circumferential surface of which is also designed as a contact surface for the head of a fastening screw.
  • the second contact surface is opposite to the first in the axial direction
  • Aligned contact surface and otherwise designed according to the first contact surface are Aligned contact surface and otherwise designed according to the first contact surface.
  • the axis of the through hole and thus the axis of rotation of the contact surface is aligned parallel to a surface normal of the underside of the insert.
  • Each insert seat has a flat support surface for the insert on the tool.
  • a threaded hole for a fastening screw In the area of each insert seat there is a threaded hole for a fastening screw. This threaded hole is arranged at least approximately in the line of alignment of the through hole of the cutting insert. This threaded hole has a certain axial extent so that there is sufficient thread length for the threaded shaft of the fastening screw.
  • At least milling tools and drilling tools have a basic body that is designed as a rotating body. Since the upper side of the cutting plates arranged on the tool is arranged at least approximately in an axial plane passing through the axis of the rotating body, the associated insert seat is offset downwards in parallel by the thickness of the cutting plate. Since the inserts generally have a relatively small plan area, the radial distance of the fastening screw from the cutting edge is relatively small. Since the insert seat is lower than the cutting edge, the distance is due to the rotational shape of the base body the axis of the threaded hole from the outer edge of the insert seat by a corresponding amount smaller.
  • the length of the thread must not be less than a certain amount and the end of the fastening screw must not protrude beyond the outer surface of the tool and, in addition, there must be a sufficient material volume between the threaded hole and the peripheral surface of the basic body for reasons of strength, the curvature of the The circumferential surface of the tool does not exceed a certain limit value and accordingly the radius of the outer surface of the base body does not fall below a certain limit value.
  • the diameter dimensions of such a tool are therefore limited to a certain minimum dimension. As a rule, the possible uses of the tool are also limited.
  • the invention is based on the object of specifying a cutting insert for tools for machining workpieces, in which the tools equipped therewith have more possible uses than the known tools.
  • This object is achieved in relation to the insert with the features specified in claim 1.
  • this object is achieved with the features specified in claim 7.
  • the threaded hole begins at the insert seat by a certain amount in the radial direction and further extends below the contact surface of the insert seat further inwards in relation to the tangent.
  • an indexable insert is created, the properties of which are the same with respect to both sides of the insert.
  • a corresponding lateral contact surface can be created on the insert seat of the tool and thus it can be ensured that the force component acting on the side edge of the insert due to the oblique alignment of the fastening screw parallel to the contact surface of the insert seat is not a force component directed away from the insert seat evokes.
  • the passive forces that can occur on the cutting plate as a result of a special design of its cutting edges can be absorbed better.
  • An embodiment of the tool according to claim 9 ensures that, despite the inclined position of the fastening screw and the lateral force component resulting therefrom, the edge of the cutting plate facing away from the cutting edge is not pushed away from the insert seat, but additionally onto the contact surface of the insert seat is pressed. This also reduces the bending load on the fastening screw as a result of the cutting force occurring at the cutting edge.
  • An embodiment of the tool according to claim 10, in conjunction with an embodiment of the cutting inserts according to claim 5, ensures that the two mutually interacting contact surfaces bear against one another all around, with a relatively large contact area. This reduces the surface load on both contact surfaces and the load on the fastening screw, in particular the bending load.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned view of a milling tool with cutting plates
  • FIG. 2 shows an end view of the milling tool according to FIG. 1, shown in detail and partially in section
  • 3 shows a plan view of a cutting insert according to FIGS. 1 and 2
  • Fig. 4 each a longitudinal section of the insert according to and 5 of the section line 4 - 4 and 5 - 5 in
  • Fig. 3; Fig. 6 shows a longitudinal section of a modified
  • a milling cutter 10 which has a base body 11 which is at least approximately designed as a rotating body.
  • the base body 11 has a circular-cylindrical receiving surface or guide surface 12, the axis of which is aligned with the axis of rotation 17 of the base body 11.
  • a diametrically extending groove 13 At the rear end there is a centrally arranged circular cylindrical through hole 14, through which a fastening screw (not shown) can be inserted.
  • an extension 15 which receives the head of the fastening screw, which rests on the flat annular contact surface 16 when the cutter is attached to the work spindle of a milling machine.
  • a number of insert seats 21, each with a cutting insert 22, are provided on the front longitudinal section of the base body 11.
  • the insert seats 21 and thus also the inserts 22 are at least approximately aligned in the circumferential direction.
  • the cutting edge 23 of the main cutting edge is located on the circumferential side and the cutting edge 24 of the secondary cutting edge is located on the front side of the milling cutter 10. Where the two cutting edges 23 and 24 meet, they form a cutting corner 25. This cutting corner 25 is shown in a point. It can also be rounded.
  • Each insert seat 21 has a flat contact surface 26 (FIG. 2) on which the insert 22 rests with its underside.
  • the contact surfaces 27 and 28 are inclined at an angle ⁇ with respect to a surface normal of the contact surface 26, specifically in the direction of the contact surface 26. This angle of inclination ⁇ is on the Tilt angle of the side surfaces of the cutting plate 22 matched, which will be explained.
  • the contact surface 27 lies opposite the cutting edge 23 of the main cutting edge and the contact surface 28 lies opposite the cutting edge 24 of the secondary cutting edge.
  • the cutting plate 22 can be seen in detail from FIGS. 3 to 5. In FIG. 3, the cutting plate 22 is shown in the same orientation as in FIG. 1.
  • the cutting plate 22 is a plane-parallel plate with the flat underside 31 and the flat top 32.
  • the cutting plate 22 is designed as an indexable insert, which is why its essential design features are duplicated, namely once with respect to position 1, in which the underside 31 on the Plate seat 21 rests, and once related to position 2, in which the top 32 rests on the plate seat 21. Below, as necessary, the individual
  • the insert 22 is attached to the insert seat 21 by means of a fastening screw 33 (FIG. 2). It is designed in the usual way as a cap screw and has an approximately frustoconical screw head 34 and a circular cylindrical threaded shaft 35.
  • the fastening screw 33 is screwed into the threaded seat 29 in a threaded hole 29, which is generally designed as a through hole.
  • the axis 30 of the threaded hole 29 is inclined by an angle ⁇ with respect to a surface normal of the contact surface 26 of the plate seat 21.
  • the level of inclination is at least approximately right aligned at an angle to the axis of rotation 17 of the tool 10. This applies regardless of whether the cutting edge 22 of the approximately axially aligned cutting edge 23 or the approximately radially oriented cutting edge 24 forms the main cutting edge and whether the milling tool 10 accordingly cuts on the circumference or on the end face.
  • the central axial section 37 of the through hole 36 has a circular cylindrical peripheral surface 38, the
  • Axis 39 is aligned normal to the bottom 31 and the top 32. This axis 39 lies in the plan projection (FIG. 3) in the middle of the connecting line of the two cutting corners 25.1 and 25.2.
  • the clear width of the axial section 37 is dimensioned so large that it is able to accommodate the inclined threaded shaft 35 of the fastening screw 33 without it touching the peripheral surface 38 of the axial section 37.
  • a second axial section 41 adjoins the central axial section 37 in the direction of the upper side 32, the peripheral surface of which is designed as a contact surface 42 for the screw head 34 of the fastening screw 33. It is therefore designed as a surface of revolution that widens towards the top 32 and is at least approximately designed as a truncated cone surface.
  • the axis of rotation 43 of the contact surface 42 is inclined with respect to a surface normal of the underside 31, such as the axis 39 (FIG. 4).
  • the angle of inclination ⁇ can be in the range from 2 ° to 30 °. In practice, it is preferably in the range from 8 ° to 15 °.
  • the plane of inclination of the axis of rotation 43 is aligned at least approximately at right angles to the plan projection of the cutting edge 23.1 (FIGS. 3 and 4).
  • a third axial section 44 of the through hole 36 adjoins the contact surface 42, the circumferential surface 45 of which is formed as a circular cylindrical surface, the axis of which is aligned parallel to a surface normal of the underside 31.
  • Their clear width is dimensioned so large that the part of the screw head 34 of the fastening screw 33 protruding beyond the contact surface 42 fits into it.
  • the axial sections 46 and 47 of the through hole 36 which connect one after the other to the central axial section 37 in the direction of the underside 31, are designed in a corresponding manner to the axial sections 41 and 44.
  • the peripheral surface of section 46 is in turn designed as a contact surface 48 for the screw head 34 of the fastening screw 33. Its axis of rotation 49 is inclined by the same angle ⁇ with respect to a surface normal of the top 32 of the cutting plate 22, the inclination plane being at least approximately at right angles to the plan projection of the cutting edge 23.2 of the bottom 31 (FIG. 3).
  • the axial section 47 in turn has a circular cylindrical circumferential surface, the axis of which is normal to the underside 31.
  • both the side surfaces 51.1 and 52.1 which face away from the cutting edge 23.1 and 24.1, as well as the side surfaces 51.2 and 52.2, which face away from the cutting edge 23.2 and 24.2, are inclined towards the assigned cutting edge.
  • the angle of inclination ⁇ measured at right angles to the cutting edge is at least equal to the angle of inclination ⁇ of the axis of rotation 43 and 49 of the contact surfaces 41 and 48 for the screw head 34 of the fastening screw 33.
  • the angle of inclination of the side surfaces is expediently larger and is preferably in the range of 25 ° to 28 °.
  • a modified insert 55 can be seen from FIG.
  • the modification essentially consists in that the contact surface 56 for the head of the fastening screw is designed as a section of a hollow spherical surface. Accordingly, the fastening screw 57 has on its screw head 58 a contact surface 59, which is also designed as a section of a spherical surface.
  • the spherical radius of the contact surface 56 on the cutting plate 55 is at least the same, but preferably larger to a certain extent than the spherical diameter of the contact surface 59 on the head 58 of the fastening screw 57.
  • the cutting plate 55 is only shown with one contact surface 56, it can be assumed that it can also be designed as an indexable cutting plate, as was explained for the cutting plate 22.
  • the axis 30 of the threaded hole 29 deviates by an angle of up to 3 ° from the axis of rotation 43 or 49 of the contact surfaces 42 and 48 of the cutting plate 22.
  • This angular deviation is not limited to the inclination plane in which the axis of rotation 43 and 49 of the contact surfaces 42 and 48 are inclined with respect to the surface normal of the underside and the top of the cutting plate 22. This makes it easier to absorb passive forces that can occur due to a special design of the cutting edge and the adjoining surfaces of the cutting edge when using the tool.

Abstract

Die Schneidplatte für Werkzeuge zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken weist zumindest eine ebene Unterseite (31) und eine davon abgekehrte Oberseite (32) sowie im Bereich ihrer Oberseite (32) wenigstens eine Schneidkante (23) auf. In der Schneidplatte (22) ist ein Durchgangsloch vorhanden, das wenigstens einen axialen Abschnitt (41) aufweist, dessen Umfangsfläche als Anlagefläche (42) aufweist, dessen Umfangsfläche als Anlagefläche (42) für den kopf einer Befestigungsschraube ausgebildet ist und sich in Richtung zur Oberseite (32) der Schneidplatte (22) hin erweitert. Die Rotationsachse (43) der Anlagefläche (42) ist gegenüber einer Flächennormalen der Unterseite (31) der Schneidplatte (22) geneigt, wobei der Neigungswinkel ( alpha ) im Bereich von 2° bis 30° gelegen ist und wobei die Neigungsebene zumindest annähernd rechtwinklig zur Grundrissprojektion der Schneidkante (23) ausgerichtet ist.

Description

Beschreibung
Schneidplatte für Werkzeuge zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken
Für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken werden häufig Werkzeuge eingesetzt, die mit Schneidplatten aus oxydkeramischen Werkstoffen versehen sind. Das gilt vor allem für Fräswerkzeuge, aber auch für Bohrwerkzeuge und 5 für Drehwerkzeuge . Insbesondere bei Fräswerkzeugen sind in der Regel mehrere Schneidplatten vorhanden, die an einzelnen Plattensitzen angeordnet sind, die je nach der Form und dem Einsatzzweck des Fräswerkzeuges in Umfangs- richtung gleichmäßig verteilt sind, die aber auch in 0 axialer Richtung in einem bestimmten Anordnungsmuster angeordnet sein können. Entsprechendes gilt für Bohrwerkzeuge und für Drehwerkzeuge, und zwar solche für die Innenbearbeitung.
5 Die Schneidplatten weisen zumindest eine ebene Unterseite und meist auch eine ebene Oberseite auf, die beide parallel zueinander angeordnet sind. Die Schneidplatten weisen zumindest im Bereich ihrer Oberseite wenigstens eine Schneidkante auf. Wendeschneidplatten weisen auch im
20 Bereich der Unterseite eine Schneidkante auf, die im allgemeinen auf Umschlag symmetrisch zur Schneidkante der Oberseite angeordnet ist.
In den Schneidplatten ist ein Durchgangsloch vorhanden, 25 das wenigstens einen axialen Abschnitt aufweist, dessen Umfangsflache als Anlagefläche für den Kopf einer Befestigungsschraube ausgebildet ist . Die Anlagefläche ist eine Rotationsfläche in Form einer Kegelstumpfmantel- flache, die sich in Richtung zur Oberseite der Schneid- 30 platte hin erweitert. Bei den Wendeschneidplatten weist das Durchgangsloch einen zweiten axialen Abschnitt auf, dessen Umfangsflache ebenfalls als Anlagefläche für den Kopf einer Befestigungsschraube ausgebildet ist. Die zweite Anlagefläche ist in axialer Richtung entgegengesetzt zur ersten
Anlagefläche ausgerichtet und im übrigen entsprechend der ersten Anlagefläche ausgebildet.
Die Achse des Durchgangsloches und damit die Rotations- achse der Anlagefläche ist parallel zu einer Flächennormalen der Unterseite der Schneidplatte ausgerichtet.
An dem Werkzeug weist jeder Plattensitz eine ebene Auflagefläche für die Schneidplatte auf. Im Bereich eines jeden Plattensitzes ist ein Gewindeloch für eine Befestigungsschraube vorhanden. Dieses Gewindeloch ist zumindest annähernd in der Fluchtlinie des Durchgangsloches der Schneidplatte angeordnet . Dieses Gewindeloch hat eine gewisse axiale Erstreckung damit für den Gewindeschaft der Befestigungsschraube eine ausreichende Gewindelänge vorhanden ist.
Zumindest Fräswerkzeuge und Bohrwerkzeuge, oft aber auch Drehwerkzeuge für die Innenbearbeitung, haben einen Grundkörper, der als Rotationskörper ausgebildet ist. Da die Oberseite der am Werkzeug angeordneten Schneidplatten zumindest näherungsweise in einer durch die Achse des Rotationskörpers gehenden Axialebene angeordnet ist, ist der zugehörige Plattensitz parallel dazu um die Dicke der Schneidplatte nach unten versetzt. Da die Schneidplatten im allgemeinen eine verhältnismäßig kleine Grundrissfläche haben, ist der radiale Abstand der Befestigungsschraube von der Schneidkante verhältnismäßig klein. Da der Plattensitz tiefer als die Schneidkante liegt, ist aufgrund der Rotationsform des Grundkörpers der Abstand der Achse des Gewindeloches vom Außenrand des Plattensitzes um ein entsprechendes Maß kleiner. Da die Länge des Gewindelσches ein gewisses Maß nicht unterschreiten darf und das Ende der Befestigungsschraube nicht über die Außenfläche des Werkzeuges überstehen darf und außerdem zwischen dem Gewindeloch und der Umfangsflache des Grund- köroers aus Festigkeitsgründen ein ausreichendes Werkstoff olumen vorhanden sein muss, darf die Krümmung der Umfangsflache des Werkzeuges einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten und dementsprechend der Halbmesser der Außenfläche des Grundkörpers einen bestimmten Grenzwert nicht unterschreiten. Die Durchmessermaße eines solchen Werkzeuges sind also auf ein bestimmtes Mindestmaß begrenzt . Damit sind in der Regel auch die Einsatzmög- lichkeiten des Werkzeuges begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidplatte für Werkzeuge für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken anzugeben, bei der die damit ausge- rüsteten Werkzeuge weitergehende Einsatzmöglichkeiten als die bekannten Werkzeuge haben. Diese Aufgabe wird in Bezug auf die Schneidplatte mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst . Für die Werkzeuge wird diese Aufgabe mit den in Anspruch 7 angegebenen Merkmalen gelöst.
Dadurch, dass bei der Schneidplatte die Rotationsachse der Anlagefläche für den Kopf der Befestigungsschraube gegenüber einer Flächennormalen der Unterseite der Schneidplatte und dementsprechend auch die Achse des Gewindeloches am Grundkörper des Werkzeuges geneigt, ist, wobei die Neigungsebene zumindest annähernd rechtwinklig zur Rotationsachse des Werkstückes ausgerichtet ist, beginnt am Plattensitz das Gewindeloch um ein gewisses Maß in radialer Richtung weiter einwärts und verläuft unterhalb der Auflagefläche des Plattensitzes bezogen auf die Tangente um ein entsprechendes Maß noch weiter nach einwärts . Dadurch verbleibt zwischen dem Gewindeloch und der benachbarten Außenseite des Grund- körpers ein größeres Werkstoffvolumen. Damit kann bei einem vorgegebenen Mindestmaß dieses Werkstoffvolumens der Halbmesser der Außenflächen der Grundkörpers kleiner ausgeführt werden als bei den herkömmlichen Werkzeugen.
Bei einer Ausgestaltung der Schneidplatte nach Anspruch 2 wird eine Wendeschneidplatte geschaffen, deren Eigenschaften in Bezug auf beide Plattenseiten gleichen sind.
Mit einer Ausgestaltung der Schneidplatte nach Anspruch 3 wird ein besonders günstiger Neigungswinkel erreicht.
Bei einer Ausgestaltung der Schneidplatte nach Anspruch 4 können herkömmliche Befestigungsschrauben verwendet werden.
Bei einer Ausgestaltung der Schneidplatte nach Anspruch 5 wird gewährleistet, dass bei der Verwendung von Befestigungsschrauben mit kugeliger Anlagefläche deren Kopf an der Anlagefläche der Schneidplatte ringsum anliegt.
Aufgrund einer Ausgestaltung der Schneidplatte nach Anspruch 6 kann am Plattensitz des Werkzeuges eine entsprechende seitliche Anlagefläche geschaffen werden und damit sichergestellt werden, dass die durch die schräge Ausrichtung der Befestigungsschraube parallel zur Auflagefläche des Plattensitzes wirkende Kraftkomponente am Seitenrand der Schneidplatte nicht eine vom Plattensitz weg gerichtete Kraftkomponente hervorruft . Dadurch, dass bei dem Werkzeug für die Verwendung von Schneidplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei jedem Plattensitz zumindest für die von der Schneidkante abgekehrte Seitenfläche der Schneidplatte eine seitliche Anlagefläche vorhanden ist, wird erreicht, dass die infolge der Schrägstellung der Befestigungsschraube parallel zur Auflagefläche des Plattensitzes auftretende Kraftkomponente aufgefangen wird. Dadurch ist trotz der Schrägstellung der Befestigungsschraube ein genauer Sitz der Schneidplatte gewährleistet .
Dadurch, dass am Plattensitz die Achse des Gewindeloches in einer zur Rotationsachse des Werkzeuges rechtwinklig ausgerichteten Ebene gegenüber der Tangente einwärts geneigt ist, verbleibt zwischen dem Gewindeloch und dem ihm benachbarten Flächenabschnitt der Umfangsflache des Werkzeuges ein größeres Werkstoffvolumen als bei tangen- tialer Ausrichtung der Achse des Gewindeloches . Das ergibt eine höhere Formfestigkeit des Werkzeuges oder kann, bei gleicher Festigkeitsanforderung, für eine Verkleinerung des Mindesthalbmessers des Werkzeuges genutzt werden, wodurch die Einsatzmöglichkeiten des Werkzeuges deutlich erweitert werden.
Bei einer Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 8 können die Passivkräfte besser aufgefangen werden, die an der Schneidplatte infolge einer besonderen Ausbildung ihrer Schneidkanten auftreten können.
Durch eine Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 9 wird erreicht, dass trotz der Schrägstellung der Befestigungsschraube und der dadurch gegebenen seitlichen Kraft- komponente der von der Schneidkante abgekehrte Rand der Schneidplatte nicht vom Plattensitz weggedrängt wird sondern zusätzlich auf die Anlagefläche des Plattensitzes gedrückt wird. Dadurch wird auch die Biegebelastung der Befestigungsschraube infolge der an der Schneidkante auftretende Schnittkraft verringert .
Durch eine Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 10 wird in Verbindung mit einer Ausgestaltung der Schneidplatten nach Anspruch 5 erreicht, dass die beiden miteinander zusammenwirkenden Anlageflächen ringsum an einander anliegen, und zwar mit einer verhältnismäßig großen Berührungsfläche. Das vermindert bei beiden Anlageflächen die Flächenbelastung und bei der Befestigungsschraube die Beanspruchung, insbesondere die Biegebelastung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht eines Fräswerkzeuges mit Schneidplatten; Fig. 2 eine ausschnittweise und teilweise geschnitten dargestellte Stirnansicht des Fräswerkzeuges nach Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht einer Schneidplatte gemäß Fig. 1 und 2; Fig. 4 je einen Längsschnitt der Schneidplatte gemäß und 5 der Schnittverlaufslinie 4 - 4 bzw. 5 - 5 in
Fig. 3; Fig. 6 einen Längsschnitt einer abgewandelten
Ausführungsform der Schneidplatte.
Aus Fig. 1 ist ein Fräser 10 zu ersehen, der einen Grundkörper 11 aufweist, der zumindest näherungsweise als Rotationskörper ausgebildet ist. Der Grundkörper 11 weist in seinem hinteren Längenabschnitt eine kreiszylindrische Aufnahmefläche oder Führungsfläche 12 auf, deren Achse mit der Rotationsachse 17 des Grundkörpers 11 fluchtet. Am hinteren Ende ist eine diametral verlaufende Nut 13 vorhanden. An dem Längenabschnitt mit der Führungs- fläche 12 schließ ein mittig angeordnetes kreiszylindrisches Durchgangsloch 14 an, durch das eine nicht dar- gestellte Befestigungsschraube hindurch gesteckt werden kann. An das Durchgangsloch 14 schließt eine Erweiterung 15 an, die den Kopf der Befestigungsschraube aufnimmt, der sich an der ebenen kreisringförmigen Anlagefläche 16 anlegt, wenn der Fräser an der Arbeitsspindel einer Fräsmaschine befestigt wird.
Am vorderen Längenabschnitt des Grundkörpers 11 ist eine Anzahl Plattensitze 21 mit je einer Schneidplatte 22 vorhanden. Die Plattensitze 21 und damit auch die Schneid- platten 22 sind zumindest näherungsweise in Umfangsrich- tung ausgerichtet. Die Schneidkante 23 der Hauptschneide ist an der Umfangsseite und die Schneidkante 24 der Nebenschneide an der Stirnseite des Fräsers 10 gelegen. Dort, wo die beiden Schneidkanten 23 und 24 zusammen- treffen, bilden sie eine Schneidecke 25. Diese Schneidecke 25 ist spitz dargestellt. Sie kann auch abgerundet sein.
In Fig. 1 ist die Schneidplatte 22 ohne Befestigungs- schraube dargestellt, um die nachfolgenden Erläuterungen
Jeder Plattensitz 21 weist eine ebene Auflagefläche 26 auf (Fig. 2) , auf der die Schneidplatte 22 mit ihrer Unterseite aufliegt. Außerdem sind an jedem Plattensitz 21 seitliche Anlageflächen für die Seitenflächen der Schneidplatte 22 vorhanden. Die Anlageflächen 27 und 28 sind gegenüber einer Flächennormalen der Auflagefläche 26 um einen Winkel δ geneigt, und zwar in Richtung auf die Auflagefläche 26 hin. Dieser Neigungswinkel δ ist auf den Neigungswinkel der Seitenflächen der Schneidplatte 22 abgestimmt, der noch erläutert werden wird.
Die Anlagefläche 27 liegt der Schneidkante 23 der Haupt- schneide gegenüber und die Anlagefläche 28 liegt der Schneidkante 24 der Nebenschneide gegenüber.
Aus Fig. 3 bis 5 ist die Schneidplatte 22 im Einzelnen ersichtlich. In Fig. 3 ist die Schneidplatte 22 in der gleichen Ausrichtung wie in Fig. 1 dargestellt.
Die Schneidplatte 22 ist eine planparallele Platte mit der ebenen Unterseite 31 und der ebenen Oberseite 32. Die Schneidplatte 22 ist als Wendeschneidplatte ausgebildet, weshalb ihre wesentlichen Gestaltungsmerkmale zweifach vorhanden sind, und zwar einmal bezogen auf die Position 1, bei der die Unterseite 31 auf dem Plattensitz 21 aufliegt, und einmal bezogen auf die Position 2, bei der die Oberseite 32 auf dem Plattensitz 21 aufliegt. Im Folgenden werden, so weit erforderlich, die einzelnen
Gestaltungsmerkmale durch die angehängte Positionsziffer voneinander unterschieden.
Die Schneidplatte 22 wird am Plattensitz 21 mittels einer Befestigungsschraube 33 befestigt (Fig. 2) . Sie ist in üblicher Weise als Kopfschraube ausgebildet und weist einen näherungsweise kegelstumpfförmigen Schraubenkopf 34 und einen kreiszylindrischen Gewindeschaft 35 auf.
Die Befestigungsschraube 33 wird am Plattensitz 21 in ein Gewindeloch 29 eingeschraubt, das im allgemeinen als Durchgangsloch ausgebildet ist. Die Achse 30 des Gewindeloches 29 ist gegenüber einer Flächennormalen der Auflagefläche 26 des Plattensitzes 21 um einen Winkel γ geneigt. Die Neigungsebene ist zumindest annähernd recht- winklig zur Rotationsachse 17 des Werkzeuges 10 ausgerichtet. Das gilt unabhängig davon, ob an der Schneidplatte 22 deren näherungsweise axial ausgerichtete Schneidkante 23 oder die näherungsweise radial ausge richtete Schneidkante 24 die Hauptschneide bildet und ob dementsprechend das Fräswerkzeug 10 am Umfang bzw. an der Stirnseite schneidet.
Für die Befestigungsschraube 33 ist in der Schneid- platte 22 ein Durchgangsloch 36 vorhanden (Fig. 3) , das mehrere axiale Abschnitte mit unterschiedlich gestalteter Umfangsflache aufweist (Fig. 4 und Fig. 5) .
Der mittlere axiale Abschnitt 37 des Durchgangsloches 36 hat eine kreiszylindrische Umfangsflache 38, deren
Achse 39 normal zu der Unterseite 31 und der Oberseite 32 ausgerichtet ist. Diese Achse 39 liegt in der Grundrissprojektion (Fig. 3) in der Mitte der Verbindungslinie der beiden Schneidecken 25.1 und 25.2. Die lichte Weite des axialen Abschnittes 37 ist so groß bemessen, dass er den schräg stehenden Gewindeschaftes 35 der Befestigungsschraube 33 aufzunehmen vermag, ohne dass dieser die Umfangsflache 38 des axialen Abschnittes 37 berührt.
An den mittleren axialen Abschnitt 37 schließt in Richtung zur Oberseite 32 hin ein zweiter axialer Abschnitt 41 an, dessen Umfangsflache als Anlagefläche 42 für den Schraubenkopf 34 der Befestigungsschraube 33 ausgebildet ist. Sie ist daher als Rotationsfläche ausge- bildet, die sich in Richtung zur Oberseite 32 hin erweitert und zumindest näherungsweise als Kegelstumpfmantel- fläche ausgebildet ist. Die Rotationsachse 43 der Anlagefläche 42 ist gegenüber einer Flächennormalen der Unterseite 31, wie etwa der Achse 39, geneigt (Fig. 4) . Der Neigungswinkel α kann im Bereich von 2° bis 30° liegen. In der Praxis liegt er bevorzugt im Bereich von 8° bis 15°. Die Neigungsebene der Rotationsachse 43 ist zumindest annähernd rechtwinklig zur Grundrissprojektion der Schneidkante 23.1 ausgerichtet (Fig. 3 und Fig. 4).
An die Anlagefläche 42 schließt ein dritter axialer Abschnitt 44 des Durchgangsloches 36 an, dessen Umfangsflache 45 als Kreiszylinderfläche ausgebildet ist, deren Achse parallel zu einer Flächennormalen der Unterseite 31 ausgerichtet ist. Ihre lichte Weite ist so groß bemessen, dass der über die Anlagefläche 42 hinausragende Teil des Schraubenkopfes 34 der Befestigungsschraube 33 in ihr Platz findet.
Die axialen Abschnitte 46 und 47 des Durchgangsloches 36 (Fig. 5) , die an den mittleren axialen Abschnitt 37 in Richtung auf die Unterseite 31 hin nacheinander anschließen, sind in entsprechender Weise wie die axialen Abschnitte 41 und 44 ausgebildet.
Die Umfangsflache des Abschnittes 46 ist wiederum als Anlagefläche 48 für den Schraubenkopf 34 der Befestigungsschraube 33 ausgebildet. Ihre Rotationsachse 49 ist gegenüber einer Flächennormalen der Oberseite 32 der Schneidplatte 22 um den gleichen Winkel α geneigt, wobei die Neigungsebene zumindest annähernd rechtwinklig zur Grundrissprojektion der Schneidkante 23.2 der Unterseite 31 ausgerichtet ist (Fig. 3) .
Der axiale Abschnitt 47 hat wiederum eine kreiszylindrische Umfangsflache, deren Achse normal zur Unterseite 31 ausgerichtet ist.
Wie besonders aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist, sind bei der Schneidplatte 22 sowohl die Seitenflächen 51.1 und 52.1, die von der Schneidkante 23.1 bzw. 24.1 abgekehrt sind, wie auch die Seitenflächen 51.2 und 52.2, die von der Schneidkante 23.2 bzw. 24.2 abgekehrt sind, der zugeordneten Schneidkante zugeneigt . Der im rechten Winkel zur Schneidkante gemessene Neigungswinkel ß ist mindestens gleich dem Neigungswinkel α der Rotationsachse 43 bzw. 49 der Anlageflächen 41 und 48 für den Schraubenkopf 34 der Befestigungsschraube 33. Zweckmäßigerweise ist der Neigungswinkel der Seitenflächen je- doch größer und liegt bevorzugt im Bereich von 25° bis 28°.
Aus Fig. 6 ist eine abgewandelte Schneidplatte 55 zu ersehen. Die Abwandlung besteht im wesentlichen darin, dass die Anlagefläche 56 für den Kopf der Befestigungsschraube als Abschnitt einer Hohlkugelfläche ausgebildet ist. Dementsprechend weist die Befestigungsschraube 57 an ihrem Schraubenkopf 58 eine Anlagefläche 59 auf, die ebenfalls als Abschnitt einer Kugelfläche ausgebildet ist .
Der Kugelhalbmesser der Anlagefläche 56 an der Schneidplatte 55 ist mindestens gleich, bevorzugt jedoch um ein gewisses Maß größer als der Kugelhalbmesser der Anlage- fläche 59 am Kopf 58 der Befestigungsschraube 57.
Ungeachtet dessen, dass die Schneidplatte 55 nur mit einer Anlagefläche 56 dargestellt ist, ist davon auszugehen, dass sie ebenfalls als Wendeschneidplatte ausge- bildet sein kann, wie das bei der Schneidplatte 22 erläutert wurde.
Bezüglich der anderen Merkmale der Schneidplatte 55 und der Befestigungsschraube 57 wird auf die Beschreibung der Schneidplatte 22 am Werkzeug 10 verwiesen. Bei dem Werkzeug 10 kann es zweckmäßig sein, wenn die Achse 30 des Gewindeloches 29 um einen Winkel von bis zu 3° von der Rotationsachse 43 bzw. 49 der Anlageflächen 42 und 48 der Schneidplatte 22 abweicht. Diese Winkelabweichung ist nicht auf die Neigungsebene beschränkt, in der die Rotationsachse 43 bzw. 49 der Anlageflächen 42 und 48 gegenüber der Flächennormalen der Unterseite bzw. der Oberseite der Schneidplatte 22 geneigt sind. Dadurch können Passivkräfte besser aufge- fangen werden, die infolge einer besonderen Gestaltung der Schneidkante und der daran anschließenden Flächen der Schneidkante beim Einsatz des Werkzeuges auftreten können.
Bezugszeichenliste
10 Fräser
11 Grundkörper
12 Führungsfläche
13 Nut
14 Durchgangsloch
15 Erweiterung
16 Anlagefläche
17 Rotationsachse
21 Plattensitz
22 Schneidplatte
23 Scheidkante
24 Scheidkante
25 Scheidecke
26 Auflägefläche
27 seitliche Anlagefläche
28 seitliche Anlagefläche
29 Gewindeloch
30 Achse
31 Unterseite
32 Oberseite
33 Befestigungsschraube
34 Schraubenkopf
35 Gewindeschaft
36 Durchgangsloch
37 axialer Abschnitt
38 Umfangsflache
39 Achse
41 axialer Abschnitt
42 Anlagefläche
43 Rotationsachse
44 axialer Abschnitt
45 Umfangsflache
46 axialer Abschnitt
47 axialer Abschnitt
48 Anlagefläche
49 Rotationsachse
51 Seitenfläche
52 Seitenfläche
55 Schneidplatte
56 Anlagefläche
57 Befestigungsschraube
58 Schraubenkopf
59 Anlagefläche

Claims

Patentansprüche
1. Schneidplatte für Werkzeuge zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, mit den Merkmalen:
- die Schneidplatte (22) weist zumindest eine ebene Unterseite (31) und eine davon abgekehrte Ober- seite (32) auf,
- die Schneidplatte (22) weist im Bereich ihrer Oberseite (32) wenigstens eine Schneidkante (23) auf,
- in der Schneidplatte (22) ist ein Durchgangsloch (36) vorhanden, das wenigstens einen axialen Abschnitt (41) aufweist, dessen Umfangsflache als Anlagefläche (42) für den Kopf (34) einer Befestigungsschraube (32) ausgebildet ist,
- die Anlagefläche (41) ist als Rotationsfläche aus gebildet, die sich in Richtung zur Oberseite (32) der Schneidplatte (22) hin erweitert,
- die Rotationsachse (43) der Anlagefläche (41) ist gegenüber einer Flächennormalen der Unterseite (31) der Schneidplatte (22) geneigt,
- - wobei der Neigungswinkel (α) im Bereich von 2° bis 30° gelegen ist und
- - wobei die Neigungsebene zumindest annähernd rechtwinklig zur Grundrißprojektion der Schneidkante (23) ausgerichtet ist.
2. Schneidplatte nach Anspruch 1 , mit den weiteren Merkmalen,
- die Oberseite (32) der Schneidplatte (22) ist planparallel zur Unterseite (31) ausgebildet,
- die Schneidplatte (22) weist im Bereich ihrer Unterseite (31) wenigstens eine Schneidkante (23.2) auf, die vorzugsweise auf Umschlag symmetrisch zur Schneidkante (23.1) der Oberseite (32) angeordnet und ausgerichtet ist, - das Durchgangsloches (36) weist einen zweiten axialen Abschnitt (46) auf, dessen Umfangsflache als Anlagefläche (48) für den Kopf (34) einer Befestigungsschraube (33) ausgebildet ist, - die zweite Anlagefläche (48) ist in axialer Richtung entgegengesetzt zur ersten Anlagefläche (42) ausgerichtet,
- die zweite Anlagefläche (48) ist ebenfalls als Rotationsfläche ausgebildet, die sich in Richtung zur Unterseite (31) der Schneidplatte (22) hin erweitert,
- die Rotationsachse (49) der zweiten Anlagefläche (48) ist gegenüber einer Flächennormalen der Oberseite (32) der Schneidplatte (22) geneigt, - - wobei der Neigungswinkel (α) zumindest annähernd gleich dem Neigungswinkel ( ) der Rotationsachse (43) der ersten Anlagefläche (41) ist und ebenfalls im Bereich von 2° bis 30° gelegen ist und - - wobei die Neigungsebene zumindest annähernd rechtwinklig zur Grundrißprojektion der Schneidkante (23.2) der Unterseite (31) ausgerichtet ist.
3. Schneidplatte nach Anspruch 1 oder 2 , mit dem weiteren Merkmal,
- der Neigungswinkel (α) der Rotationsachse (43; 49) liegt im Bereich von 8° bis 15°.
4. Schneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, mit den weiteren Merkmalen:
- die Anlagefläche (42; 48) für den Kopf (34) einer Befestigungsschraube (33) ist als Kegelstumpf- mantelflache ausgebildet.
5. Schneidplatte nach Anspruch 1, mit den weiteren Merkmalen:
- die Anlagefläche (56) für den Kopf (58) einer Befestigungsschraube (57) ist als Abschnitt einer Hohlkugelfläche ausgebildet.
6. Schneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, mit den weiteren Merkmalen:
- an der Schneidplatte (22) ist zumindest die von der Schneidkante (23.1; 23.2) der Hauptschneide abge kehrte Seitenfläche (51.1; 51.2), vorzugsweise auch die von der Schneidkante (24.1; 24.2) der Neben schneide abgekehrte Seitenfläche (52.1; 52.2), von der Unterseite (31) bzw. Oberseite (32) aus zu der zugeordneten Schneidkante (23.1; 24.1) hin geneigt,
- der Neigungswinkel (ß) gegenüber einer Flächennormalen der Unterseite (31) bzw. Oberseite (32) ist mindestens gleich dem Neigungswinkel (α) der Rotationsachse (53; 49) der Anlagefläche (42; 48) für den Kopf (34) der Befestigungsschraube (33) , vorzugsweise jedoch größer,
- bevorzugt liegt der Neigungswinkel (ß) zumindest näherungsweise im Bereich von 25° bis 28°.
7. Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere Fräswerkzeug für die Verwendung von Schneidplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den Merkmalen: - es ist ein Grundkörper (11) vorhanden,
- - der Koppelelemente (12 ... 16) für das Koppeln mit einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Fräsmaschine, aufweist und
- - der eine Anzahl Plattensitze (21) für je eine Schneidplatte (22) aufweist, - jeder Plattensitz (21) weist eine ebene Auflagefläche (26) für eine Schneidplatte (22) auf,
- am Grundkörper (11) ist zumindest eine seitliche Anlagefläche (27; 28) für die von der Schneid- kante (23.1; 23.2) abgekehrten Seitenfläche (51.1; 51.2) der Schneidplatte ( 22) vorhanden,
- im Bereich eines jeden Plattensitzes (21) ist ein Gewindeloch (29) für eine Befestigungsschraube (33) vorhanden,
- das Gewindeloch (29) ist zumindest annähernd in der Fluchtlinie des Durchgangsloches (36) der Schneidplatte (22) angeordnet,
- die Achse (30) des Gewindeloches (29) ist gegenüber einer Flächennormalen der Auflagefläche (26) des
Plattensitzes (21) geneigt,
- - wobei dieser Neigungswinkel (γ) zumindest annähernd gleich dem Neigungswinkel (α) der Rotationsachse (43; 49) der Anlagefläche (42: 48) an der Schneidplatte (22) für den Kopf (34) der
Befestigungsschraube (33) ist und
- - wobei die Neigungsebene zumindest annähernd rechtwinklig zur Rotationsachse (17) des Werkzeuges (10) ausgerichtet ist, - zumindest auf einem Teil der Plattensitze (21) ist je eine Schneidplatte (22) angeordnet und mittels einer Befestigungsschraube (33) befestigt.
Werkzeug nach Anspruch 7, mit dem weiteren Merkmal:
- die Achse (30) des Gewindeloches (29) weicht um bis zu 3° von der Rotationsachse (43; 49) der Anlagefläche (42; 48) der Schneidplatte (22) ab.
. Werkzeug nach Anspruch 7, mit den weiteren Merkmalen:
- am Grundkörper (11) ist die seitliche Anlagefläche (27; 28) für die Schneidplatte (22) gegenüber einer Flächennormalen der Auflagefläche (26) des Plattensitzes (21) in der gleichen Richtung wie die Achse (30) des Gewindeloches (29) geneigt,
- der Neigungswinkel (δ) der seitlichen Anlagefläche (27: 29) ist mindestens gleich dem Neigungswinkel (γ) der Achse (30) des Gewindeloches (29) und liegt vorzugsweise im Bereich von 25° bis 28°.
10. Werkzeug nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 5, mit den weiteren Merkmalen:
- die Befestigungsschrauben (57) für die Schneid- platten (55) weisen einen Kopf (58) auf, dessen
Anlagefläche (59) als Abschnitt einer Kugelfläche ausgebildet ist,
- der Halbmesser der Anlagefläche (59) ist höchstens gleich dem Halbmesser der Anlage- fläche (56) der Schneidplatte (55) , bevorzugt um ein gewisses Maß kleiner
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