WO2017143368A1 - Schälplatte - Google Patents

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WO2017143368A1
WO2017143368A1 PCT/AT2017/000008 AT2017000008W WO2017143368A1 WO 2017143368 A1 WO2017143368 A1 WO 2017143368A1 AT 2017000008 W AT2017000008 W AT 2017000008W WO 2017143368 A1 WO2017143368 A1 WO 2017143368A1
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WO
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cutting edge
peeling plate
main cutting
cutting edges
transition
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PCT/AT2017/000008
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Huber
Harald Urschitz
Original Assignee
Ceratizit Austria Gesellschaft M.B.H
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Publication date
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Priority to JP2018544836A priority patent/JP7101120B2/ja
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    • B23B5/12—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning axles, bars, rods, tubes, rolls, i.e. shaft-turning lathes, roll lathes; Centreless turning for peeling bars or tubes by making use of cutting bits arranged around the workpiece
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    • B23B2220/00—Details of turning, boring or drilling processes
    • B23B2220/44—Roughing
    • B23B2220/445—Roughing and finishing

Definitions

  • the invention relates to a peeling plate with the features of the preamble of claim 1 and an arrangement of a tool holder and at least one peeling plate.
  • German: www.cosmetic-business.com//showarti...p?art_id 834
  • the workpiece - usually a rod or a thick-walled tube - is guided by rollers centered by a rotating tool, the peeling head.
  • the peeling head has at least three, usually four to eight tool holders or shakers, each with one to three cutting inserts.
  • Tool holders or spouts may be formed with or without so-called cassettes.
  • the cutting inserts used in rotary peeling are referred to as peeling plates.
  • the peeling plates are usually arranged during rotary peeling so that on the input side so-called roughing plates (also known as pre-cutters) take over the coarse material removal, roughing and discharge side so-called sizing plates (also called finish cutters or re-cutters) ensure high surface quality, dimensional accuracy and dimensional accuracy.
  • the sizing plates are arranged with respect to the feed direction after the roughing plates.
  • round peeling plates ie cutting inserts with a circular shape in plan view
  • a disadvantage of round peeling plates is the susceptibility to twisting of the peeling plates in the insert seat and a loosening of the clamping screw, which can lead to the loss of the peeling plate and possibly a base plate during use. This loss leads to a total failure of the tool holder, which is associated with very high costs.
  • Another unfavorable feature of round peeling plates is the resulting wavy surface on the workpiece.
  • peeling plates which have both main cutting and minor cutting.
  • the main cutting edge takes over the coarse material removal, the roughing; the secondary cutting edge performs the finishing, thus ensuring high surface quality, dimensional accuracy and dimensional accuracy.
  • the active main and minor cutting edges are each on a side surface of the polygonal peeling plate. A maximum achievable cutting depth is very low in these plates.
  • the object of the present invention is to specify an improved peeling plate.
  • the improved peeling plate should allow a large maximum depth of cut and at the same time create a high surface quality.
  • a peeling plate according to the invention has:
  • the peeling plate in a plan view of the top has the shape of a substantially regular n-corner, where n is five or six, and n side edges lying between the n side surfaces, wherein formed at the transition of at least one side surface to the surface of a main cutting edge and a minor cutting edge is, where active main cutting and active
  • Sides are spaced from a side edge, which side edge forms an active cutting edge at the transition to the upper side to the respective active main cutting edge and active secondary cutting edge.
  • the hexagonal basic shape is preferred.
  • Active main cutting edge or active secondary cutting edge means that these main cutting edges are intended for simultaneous use, ie. that when using the cutting insert at the same time
  • Material processing can be used.
  • the active main cutting edge takes over the coarse material removal, the roughing, while the active secondary cutting edge takes over the surface of the
  • the active main cutting edge and the active minor cutting edge used simultaneously for material processing are not formed on the same side surface, but are located on two adjacent side surfaces and are spaced from a cutting corner.
  • the cutting edge between an active main cutting edge and an active secondary cutting edge is called an active cutting edge.
  • the peeling plate is compared to a workpiece to be machined, such as a round rod, so employed that the circle of the active
  • Secondary cutting edge extends substantially parallel to a longitudinal axis of the workpiece.
  • the circle of the secondary cutting edge thus essentially provides one
  • the active main cutting edge lies in a plan view of the peeling plate in
  • the cutting depth is selected so that the active main cutting edge is immersed only so far into the material to be machined that on the side surface of the active Main cutting edge to this active main cutting edge passive
  • Secondary cutting edge is not in engagement with the material. This is important so as not to damage the passive secondary cutting edge. For this passive secondary cutting edge acts as active in another indexing
  • this passive minor cutting edge becomes the active minor cutting edge of this new indexing position by indexing by rotating the peel plate 60 ° counterclockwise for a hexagonal plate, or 72 ° for a pentagonal plate.
  • the cutting insert thus preferably has five (for a pentagonal plate) and six (for a hexagonal plate) pairs of main cutting edges and
  • the cutting insert is then five or six times indexable with respect to the top.
  • a pentagonal basic form of the peeling plate results every 72 'a new Indexier position, with hexagonal basic form every 60 °. It is preferably provided that the secondary cutting edges have a length of
  • the main cutting edge is substantially shorter than the secondary cutting edge. This reversal of the conditions known from the state of the art for peeling plates makes it possible, with the peeling plates according to the invention, to create a large maximum cutting depth with a simultaneously high surface quality when machining a workpiece. It is preferably provided that the main cutting edges and / or the
  • Side cutting edges are formed as straight line sections.
  • the secondary cutting edge can be designed convexly curved.
  • At least one side surface is formed on at least one side surface, which with the top one
  • at least one further side surface is formed on the at least one side surface, which forms at least a part of a main cutting edge with the upper side surface and the outer surface of an outer angle greater than 180 ° and less than 210 °, preferably an angle of 190 °.
  • the first partial surface forms the free surface of the secondary cutting edge
  • the further partial surface forms at least part of the free surface of the main cutting edge
  • Main cutting edge does not interfere with the material.
  • An external angle of 190 ° corresponds to a clearance angle between the partial surfaces of 10 °.
  • the partial surfaces effectively form facets of a side surface.
  • Partial surfaces are limited by partial surface transitions from each other, wherein the partial surface transitions are parallel to the axis of symmetry of the peeling plate and are preferably not sharp-edged, but have a radius of for example 5 mm. It is preferably provided that, for a hexagonal basic shape, those partial surfaces which form at least part of a main cutting edge and which are spaced from one another from a side edge are each arranged at an internal angle of 60 ° to one another. For a pentagonal
  • the peeling plate is double-sided
  • Double-sided means that both at the transition from
  • Side surfaces are formed to the top and at the transition from side surfaces to the bottom cutting. By turning the peeling plate, the main and secondary cutting edges formed at the transition of the side surfaces to the top can be used.
  • Axis of rotation It is preferably provided that at the transition of at least one side surface to the bottom of a bottom side assignable main cutting edge and a bottom side assignable secondary cutting edge is formed.
  • Bottom assignable main cutting edges and six sub cutting edges assignable to the bottom side In pentagonal basic form, there are five cutting edges each. If a main cutting edge and a minor cutting edge are also formed at the transition of each side surface to the top side in hexagonal basic form, then a 12-times indexable peeling plate is obtained. It can then be 12 independent pairs of main and minor cutting edges for
  • Main cutting edge at the transition of the first and the further part surface with the Bottom and one of the underside assignable secondary cutting edge is formed at the transition of a third partial surface with the underside.
  • the peeling plate preferably has three partial surfaces on the side surfaces.
  • a chip breaker is formed on the upper side and / or the lower side at least in the area of the main cutting edges and / or the secondary cutting edges.
  • Peeling plate on the tool holder is preferably such that the active secondary cutting edge is made substantially parallel to the workpiece surface.
  • Fig. 1 is a peeling plate according to the prior art
  • Fig. 2 shows a peeling plate of the invention in a perspective
  • FIG. 3 is a peeling plate of the invention in plan view
  • Fig. 4-5 a peeling plate of the invention in cross section
  • Fig. 6 is a peeling plate of the invention in engagement with a
  • Fig. 7 is a peeling plate in a further embodiment
  • FIG. 1 shows a peeling plate 1 according to the prior art in a plan view of an upper side 2.
  • the peeling plate 1 has in the plan view of the top 2 a basic shape of an equilateral triangle with three side edges 10 (here projecting) on. At the transition of the side surfaces 4 to the top 2 main cutting edges 5 and secondary cutting edges 6 are formed. In use, each of a side surface 4 associated main cutting edges 5 and secondary cutting edges 6 are active.
  • Main cutting edges 5 and minor cutting edges 6 of a side surface 4 include a cutting corner 12.
  • the side surfaces 4 are structured such that the main cutting edge 5 encloses a shallow angle with the secondary cutting edge 6.
  • the main cutting edge 5 and the secondary cutting edge 6 are at an external angle of approximately 193 ° to one another.
  • Figure 2 shows a peeling plate 1 in an embodiment of the invention in a perspective view.
  • the peeling plate 1 has the shape of a substantially regular hexagon in a plan view of the upper side 2. There is a six-fold symmetry to a symmetry axis S. Discussed below for a peel plate 1 with a hexagonal basic shape, analogous conditions apply to a peel plate 1 with a pentagonal basic shape.
  • the peeling plate 1 has an upper side 2, a lower side 3 and side surfaces 4 extending between the upper side 2 and the lower side 3. At the Scope of the peeling plate 1, the side surfaces 4 are spaced from side edges 10.
  • the side edges 10 are preferably not formed as sharp edges, but have a radius of curvature of, for example, 5 mm.
  • the side surfaces 4 preferably run parallel to the axis of symmetry S. This causes simple producibility via a powder metallurgical
  • the material of the peeling plate 1 is
  • a hole 7 penetrating the peeling plate 1 is provided, via which the peeling plate 1 can be fastened to a tool holder (not shown) by means of a clamping screw.
  • a positive insert seat the peeling plate 1 can not turn in use and there is no risk that loosens in use the clamping screw. A loss of the peeling plate 1 is thus excluded.
  • Cutting edge 8 is formed.
  • the peeling plate 1 is double-sided. It is therefore formed at the transition of the bottom 3 to the side surfaces 4, a second cutting edge 9. Double-sided means that both between top 2 and side surfaces 4 as well as between
  • Bottom 3 and the side surfaces 4 cutting edges 8, 9 can be used for machining. Accordingly, when using portions of the cutting edge 8, the top 2 acts as a rake face; at turned
  • Peeling plate 1 ie when using portions of the cutting edge 9 for material removal, the bottom 3 acts as a rake face.
  • a rake face is that face of a cutting edge on which a chip formed by a cutting edge expands. This results in comparison to a one-sided design in which only between top 2 and side surface 4, a cutting edge 8 is formed, a much better material utilization of the cutting insert.
  • At least one support chamfer 15 is formed on the side edges 4 at the cutting edges 8, 9.
  • a Stauerfase 15 causes stable cutting performance and reduces vibration and the risk of breakouts on cutting edges.
  • the cutting edge 8 is in cutting edge sections in the form of
  • Top 2 associated main cutting edges 5 and six minor cutting edges 6 are formed. Of course, less than six main cutting edges 5 and secondary cutting edges 6 could also be realized.
  • the side edges 10 form at the intersection with the top 2
  • Each main cutting edge 5 forms with the connected via a cutting edge 12 minor cutting edge 6 a pair of cutting edges, which are in use
  • Peeling plate 1 at the same time in engagement with a material to be machined (not shown here).
  • this is positioned relative to a workpiece to be machined such that an active main cutting edge 5 and the counterclockwise adjacent active cutting edge 6 connected to an active cutting edge 12 are engaged with a workpiece.
  • an active main cutting edge 5 and the counterclockwise adjacent active cutting edge 6 connected to an active cutting edge 12 are engaged with a workpiece.
  • the active secondary cutting edge 6 is substantially parallel to one
  • active cutting edge refers to the transition between a main cutting edge 5 and a secondary cutting edge 6, which are intended for simultaneous use, ie which are used simultaneously for material processing when the cutting insert is used Accordingly, portions of the cutting edges are “active” and “passive”"Differentiate cutting, depending on whether or not they are used in the operation of the cutting insert for material processing or not "Clockwise” refers to a viewing direction in plan view of the top 2.
  • Secondary cutting edge 6 in engagement with the workpiece, but it form an active main cutting edge 5 with a formed on an adjacent side surface 4 active secondary cutting edge 6, the pair of simultaneously engaged cutting.
  • the active cutting edges are thus spaced from a side edge 10.
  • Secondary cutting edge 6 and the active main cutting edge 5 can be realized. This in turn allows for given dimensions of the cutting a larger maximum depth of cut a P max, since the maximum depth of cut a P max from the product of the available cutting edge length times sin (setting angle) results.
  • the main cutting edge 5 performs the rough cutting operation, the
  • Secondary cutting edge 6 are indicated by dashed auxiliary lines.
  • Secondary cutting edges 6 are significantly shorter than the main cutting edges 5.
  • the secondary cutting edges 6 have, for example, 1/6 to 1/2 the length of the
  • Main cutting 5 and secondary cutting edges 6 formed chips are discharged.
  • chip-guiding stages 11 are formed in the same way also on the bottom. Further recognizable are bearing surfaces 13, in the area where the upper side 2 between the chip-guiding steps 11 extends at the same level as around the bore 7 up to the edge of the peeling plate 1. This has the advantage that when the peeling plate 1 is clamped in a tool, a support up to the circumference of the peeling plate 1 is possible.
  • the side surfaces 4 are divided into mutually tilted part surfaces 41, 42.
  • the partial surfaces 41, 42 are employed at an outer angle ai of, for example, 190 ° to each other. This angle causes one, to an active secondary cutting edge 6 against the
  • a third partial surface 43 is provided on the lateral surfaces 4, which is likewise inclined relative to the further partial surface 42 by an outer angle of 0: 2.
  • the lateral surfaces 4 which is likewise inclined relative to the further partial surface 42 by an outer angle of 0: 2.
  • the third partial surface 43 forms with the underside 3 a secondary cutting edge 6 'associated with the underside 3.
  • main cutting edges 5 are formed at the transition of the partial surfaces 42, 43 to the top 2.
  • the main cutting edges 5 each extend adjacent to the minor cutting edges 6 to the cutting corners 12.
  • FIG. 2 shows a double-sided usable peel plate 1. There are at the transition of the side surfaces 4 to the bottom 3 of Bottom 3 associated main cutting edges 5 'and minor cutting edges 6' formed. It can therefore 12 pairs of main cutting 5, 5 'and
  • the secondary cutting edges 6, 6 ' have a length of 1/6 to 1/2 of the length of the main cutting edges 5, 5'. Accordingly, the lateral extensions of the partial surfaces 41, 42, 43 are in a ratio of e.g. 1/6: 5/6: 1/6 (for a length of the minor cutting edge of 1/6 of the
  • the partial surface 41 forming a secondary cutting edge 6 with the upper side 2 is therefore preferably the same width as a partial surface 43 forming the lower side 3 of a minor cutting edge 6 'associated with the lower side 3.
  • the partial surfaces 41, 42, 43 are projected in plan view.
  • the partial surface 41 is tilted by i relative to the further partial surface 42
  • the partial surfaces 41, 43 have the same angle with respect to the partial surface 42.
  • the faceting results in a convex shape of the side surfaces 4.
  • the main cutting edge 5 formed between the partial surface 42, the partial surface 43 and the upper side 2 in this case shows a double-sided usable
  • Peeling plate 1 in a plan view of the peeling plate 1 a kinked course.
  • the other partial surfaces 42 of the peeling plate are each at an angle of 60 ° (measured between the plane normal of the faces 42) to each other.
  • the peeling plate 1 has a sixfold symmetry.
  • the partial surface transitions 14 between the partial surfaces 41, 42, 43 on a side surface 4 are preferably not designed as a sharp edge, but have a radius of curvature Rx of, for example, 5 mm.
  • Embodiment - executed on one side is an outline of
  • FIG. 4 shows a peeling plate 1 according to the invention in cross section along the sectional plane A-A shown in FIG. To recognize are the
  • Figure 5 shows a section of the peeling plate 1 along the in Figure 3
  • a protective chamfer 16 is the span side on the
  • the chip-forming step 11 formed as a recess in the upper side 2 enters at a rake angle ⁇ 1 of, for example, 5 to 30 ° to the horizontal.
  • the angle ranges are given by way of example and are not intended to be limiting.
  • FIG. 6 shows a peeling plate 1 according to the invention in engagement with a cylindrically symmetrical workpiece 17.
  • a tool carrying the peeling plate 1 (not shown) rotates about one
  • Rotation axis R The direction of rotation points vertically from the plane of the drawing to the viewer.
  • a feed direction of the workpiece 17 is indicated by a block arrow.
  • the workpiece 17 has an initial radius ro and a radius n after machining.
  • the secondary cutting edge 6 is set substantially parallel to the axis of rotation R.
  • the circle of the minor cutting edge 6 is essentially a cylinder jacket, while the main cutting edge 5 has a circular circle in the form of two stepped truncated cones.
  • the active main cutting edge 5 can be delivered up to the part surface 41 delimiting the partial surface 42 to the partial surface transition 14. This results in a maximum depth of cut a P max.
  • the adjoining (here passive) secondary cutting edge 6 would be worn.
  • Main cutting edge 5 is substantially constant. In round peeling plates, however, the angle of incidence of the cutting edge is in the range of the minimum
  • Distance of the cutting edge to the axis of rotation R is approximately zero and increases with increasing radial distance from the axis of rotation R. Depending on the selected depth of cut can occur in round peeling plates in the region of the exit of the cutting edge from the workpiece an angle of about 90 °. An incipient angle of attack over the cutting length means uneven
  • Peel plates are the case - wavy workpiece surfaces. Therefore, in round peeling plates for the smoothing of the surfaces an additional
  • FIG. 7 shows a peeling plate 1 in a further exemplary embodiment in the form of a substantially regular pentagon in a plan view of the top side 2.
  • the pentagonal peeling plate 1 has five side faces 4, at whose transition to the upper side 2 cutting edges are formed.
  • the pentagonal peeling plate 1 has in the present embodiment, five pairs of main cutting edges 5 and secondary cutting edges 6, wherein the
  • Main cutting edge 5 and a minor cutting edge 6 are illustrated.
  • An active main cutting edge 5 is spaced from the active secondary cutting edge 6 via a cutting corner 12.
  • the maximum outer angle of the partial surfaces (facets) 41, 42, 43 is 216 °, preferably the outer angle is 190 °.
  • 3 cutting edges are formed at the transition of the side surfaces 4 to the bottom.
  • the upper side 2 and the lower side 3 each have five pairs of main cutting edges 5 and secondary cutting edges 6, the pentagonal peeling plate 1 can be indexed 10 times.
  • possibilities of embodiment radii, supporting chamfers,
  • a pentagonal peeling plate 1 has a smaller number of independent cutting edges than a hexagonal peeling plate 1, but with the same outer dimensions a greater maximum cutting depth a P max can be achieved.

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Abstract

Schälplatte (1) mit - einer Oberseite (2) und einer Unterseite (3), - sich zwischen der Oberseite (2) und der Unterseite (3) erstreckenden Seitenflächen (4), - am Übergang der Seitenflächen (4) zur Oberseite (2) ausgebildeten Hauptschneiden (5) und Nebenschneiden (6), wobei die Schälplatte (1) in einer Draufsicht auf die Oberseite (2) die Gestalt eines im Wesentlichen regelmäßigen n-Ecks, mit n ist fünf oder sechs, und n zwischen den n Seitenflächen (4) liegende Seitenkanten (10) aufweist, wobei am Übergang wenigstens einer Seitenfläche (4) zur Oberfläche (2) eine Hauptschneide (5) und eine Nebenschneide (6) ausgebildet ist, wobei aktive Hauptschneiden (5) und aktive Nebenschneiden (6) von einer Seitenkante (10) beabstandet sind, welche Seitenkante (10) am Übergang zur Oberseite (2) eine aktive Schneidecke (12) zur jeweiligen aktiven Hauptschneide (5) und aktiven Nebenschneide (6) bildet.

Description

SCHÄLPLATTE
Die Erfindung betrifft eine Schälplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine Anordnung aus einem Werkzeughalter und zumindest einer Schälplatte.
Drehschälen (engl, barpeeling) ist ein spanabhebendes Bearbeitungsverfahren zum Abtragen äußerer Materialschichten von gewalzten oder geschmiedeten Rohlingen mit rundem Querschnitt. Beim Drehschälen wird das Werkstück - in der Regel eine Stange oder ein dickwandiges Rohr - von Walzen zentriert durch ein rotierendes Werkzeug, den Schälkopf, geführt.
Der Schälkopf weist mindestens drei, in der Regel vier bis acht Werkzeughalter oder -schütten mit jeweils ein bis drei Schneideinsätzen auf. Die
Werkzeughalter oder -schütten können mit oder ohne sogenannte Kassetten ausgebildet sein. Die beim Drehschälen verwendeten Schneideinsätze werden als Schälplatten bezeichnet.
Die Schälplatten werden beim Drehschälen üblicherweise so angeordnet, dass eintragsseitig sogenannte Schruppplatten (auch als Vorschneider bezeichnet) den groben Materialabtrag, das Schruppen, übernehmen und austragsseitig sogenannte Schlichtplatten (auch als Fertigschneider oder Nachschneider bezeichnet) für hohe Oberflächengüte, Formgenauigkeit und Maßgenauigkeit sorgen. Die Schlichtplatten sind in Bezug auf die Vorschubrichtung nach den Schruppplatten angeordnet.
In der Regel sind in einem Werkzeughalter also gesonderte Schälplatten vorgesehen, welche diese Aufgaben getrennt übernehmen. Für manche
Anwendungen - etwa wenn keine besonderen Anforderungen an die
Oberflächengüte gestellt werden - kann auf Schlichtplatten verzichtet werden.
Häufig werden für das Schruppen runde Schälplatten, also Schneideinsätze mit einer in der Draufsicht kreisförmigen Gestalt, eingesetzt. Nachteilig an runden Schälplatten ist die Anfälligkeit für ein Verdrehen der Schälplatten im Plattensitz und ein Lockern der Spannschraube, was zum Verlust der Schälplatte sowie gegebenenfalls einer Unterlagsplatte während des Einsatzes führen kann. Dieser Verlust führt zu einem Totalausfall des Werkzeughalters, was mit sehr hohen Kosten verbunden ist. Weiters ungünstig an runden Schälplatten ist die resultierende wellige Oberfläche am Werkstück.
Darüber hinaus sind Schälplatten bekannt, die sowohl Hauptschneiden als auch Nebenschneiden aufweisen. Die Hauptschneide übernimmt dabei den groben Materialabtrag, das Schruppen; die Nebenschneide führt das Schlichten aus, sorgt also für hohe Oberflächengüte, Formgenauigkeit und Maßgenauigkeit. So ist zum Beispiel aus der AT 501655 A1 eine polygonale Schälplatte mit einer Hauptschneide und einer dazu in einem flachen Winkel angeordneten
Nebenschneide bekannt. Die aktiven Haupt- und Nebenschneiden liegen dabei jeweils auf einer Seitenfläche der polygonalen Schälplatte. Eine maximal erreichbare Spantiefe ist bei diesen Platten sehr gering.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Schälplatte anzugeben. Insbesondere soll die verbesserte Schälplatte eine große maximale Spantiefe erlauben und zugleich eine hohe Oberflächengüte schaffen.
Die Aufgaben werden gelöst durch eine Schälplatte mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Anordnung gemäß Anspruch 19. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Schälplatte weist auf:
- eine Oberseite und eine Unterseite,
- sich zwischen der Oberseite und der Unterseite erstreckende
Seitenflächen,
- am Übergang der Seitenflächen zur Oberseite ausgebildete
Hauptschneiden und Nebenschneiden,
wobei die Schälplatte in einer Draufsicht auf die Oberseite die Gestalt eines im Wesentlichen regelmäßigen n-Ecks, mit n ist fünf oder sechs, und n zwischen den n Seitenflächen liegende Seitenkanten aufweist, wobei am Übergang wenigstens einer Seitenfläche zur Oberfläche eine Hauptschneide und eine Nebenschneide ausgebildet ist, wobei aktive Hauptschneiden und aktive
Nebenschneiden von einer Seitenkante beabstandet sind, welche Seitenkante am Übergang zur Oberseite eine aktive Schneidecke zur jeweiligen aktiven Hauptschneide und aktiven Nebenschneide bildet.
Es handelt sich also um eine Schälplatte mit fünfeckiger oder sechseckiger Grundgestalt.
Bevorzugt ist die sechseckige Grundgestalt.
„Aktive" Hauptschneide bzw.„aktive" Nebenschneide bedeutet, dass diese Haupt- bzw. Nebenschneiden für gleichzeitigen Einsatz bestimmt sind, d.h. dass sie bei Verwendung des Schneideinsatzes gleichzeitig zur
Materialbearbeitung genutzt werden.
Die aktive Hauptschneide übernimmt dabei den groben Materialabtrag, das Schruppen, während die aktive Nebenschneide die Oberfläche des
bearbeiteten Werkstückes glättet und so für hohe Oberflächengüte,
Formgenauigkeit und Maßgenauigkeit sorgt.
Die gleichzeitig zur Materialbearbeitung verwendete aktive Hauptschneide und die aktive Nebenschneide sind nicht an der gleichen Seitenfläche ausgebildet, sondern befinden sich auf zwei benachbarten Seitenflächen und sind von einer Schneidecke beabstandet. Die zwischen einer aktiven Hauptschneide und einer aktiven Nebenschneide liegende Schneidecke wird als aktive Schneidecke bezeichnet.
Im Einsatz wird die Schälplatte gegenüber einem zu zerspanenden Werkstück, etwa einem Rundstab, so angestellt, dass der Flugkreis der aktiven
Nebenschneide im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Werkstücks verläuft. Der Flugkreis der Nebenschneide stellt also im Wesentlichen einen zur
Längsachse des Werkstücks konzentrischen Zylindermantel dar. Der Flugkreis der Hauptschneide ist im Wesentlichen kegelstumpfförmig.
Die aktive Hauptschneide liegt bei einer Draufsicht auf die Schälplatte im
Uhrzeigersinn und eintragsseitig vor der aktiven Nebenschneide. Die
Anordnung könnte für rechtsläufige Anwendungen auch spiegelverkehrt erfolgen.
Die Spantiefe wird so gewählt, dass die aktive Hauptschneide nur so weit in das zu zerspanende Material eintaucht, dass die auf der Seitenfläche der aktiven Hauptschneide an diese aktive Hauptschneide anschließende passive
Nebenschneide nicht im Eingriff mit dem Material ist. Dies ist von Bedeutung, um die passive Nebenschneide nicht zu beschädigen. Denn diese passive Nebenschneide wirkt ja bei einer anderen Indexierung als aktive
Nebenschneide. Genauer gesagt, wird diese passive Nebenschneide bei der sich durch Drehung der Schälplatte um 60° gegen den Uhrzeigersinn für eine sechseckige Platte, bzw. um 72° für eine fünfeckige Platte, sich einstellenden Indexierung zur aktiven Nebenschneide dieser neuen Indexierposition.
Aus dieser Maßgabe ergibt sich die maximale Spantiefe der Schälplatte.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass am Übergang einer jeden Seitenfläche zur Oberfläche jeweils eine Hauptschneide und eine Nebenschneide ausgebildet ist. Der Schneideinsatz weist also bevorzugt fünf (für eine fünfeckige Platte) bzw. sechs (für eine sechseckige Platte) Paare an Hauptschneiden und
Nebenschneiden entlang der Oberseite auf.
Der Schneideinsatz ist dann bezüglich der Oberseite fünf- bzw. sechsfach indexierbar. Bei einer fünfeckigen Grundform der Schälplatte ergibt sich alle 72' eine neue Indexier-Position, bei sechseckiger Grundform alle 60°. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Nebenschneiden eine Länge von
1/6 bis 1/2 der Länge der Hauptschneiden aufweisen.
Damit wird erreicht, dass von der Nebenschneide nur ein geringer Anteil der verfügbaren Schneidkantenlänge am Übergang einer Seitenfläche zur
Oberseite verbraucht wird.
Somit steht eine dementsprechend längere Hauptschneide und daraus resultierend eine größere maximale Spantiefe für das Schruppen zur
Verfügung. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Schälplatten ist hingegen die Hauptschneide wesentlich kürzer als die Nebenschneide ausgebildet. Diese Umkehr der aus dem Stand der Technik zu Schälplatten bekannten Verhältnisse erlaubt es mit erfindungsgemäßen Schälplatten bei der Bearbeitung eines Werkstückes eine große maximale Spantiefe bei zugleich hoher Oberflächengüte zu schaffen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Hauptschneiden und / oder die
Nebenschneiden als Geradenabschnitte ausgebildet sind. Alternativ kann insbesondere die Nebenschneide konvex gekrümmt ausgeführt sein.
Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Schruppplatten oder Vorschneidern mit Rundschneiden, welche ein Wellenprofil auf der
Werkstückoberfläche erzeugen, resultiert aus dem von der Hauptschneide getragenen Schrupp-Prozess dank der vorliegenden Schälplatte bereits eine gleichmäßige Oberfläche ohne Wellenprofil. Dies führt zu homogeneren Einsatzbedingungen für die bezüglich der Vorschubrichtung der Hauptschneide nachfolgenden Nebenschneide bzw. für eine allenfalls nachfolgenden
Schlichtplatte.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an wenigstens einer Seitenfläche wenigstens eine erste Teilfläche ausgebildet ist, welche mit der Oberseite eine
Nebenschneide bildet, und dass an der wenigstens einen Seitenfläche wenigstens eine weitere Teilfläche ausgebildet ist, welche mit der Oberseite zumindest einen Teil einer Hauptschneide bildet und wobei die erste Teilfläche mit der weiteren Teilfläche einen Außenwinkel von größer 180° und kleiner 210°, vorzugsweise einen Winkel von 190° einschließt. Für fünfeckige
Schälplatten beträgt der maximale Außenwinkel
der Teilflächen (Facetten) 216°.
Die erste Teilfläche bildet die Freifläche der Nebenschneide, die weitere Teilfläche bildet zumindest einen Teil der Freifläche der Hauptschneide.
Durch die Verkippung der Teilflächen zueinander ist sichergestellt, dass beim Einsatz der Nebenschneide (d.h. Nebenschneide aktiv) die an der gleichen Seitenfläche an die aktive Nebenschneide anschließende passive
Hauptschneide nicht in das Material eingreift. Ein Außenwinkel von 190° entspricht einem Freiwinkel zwischen den Teilflächen von 10°.
Die Teilflächen bilden gewissermaßen Facetten einer Seitenfläche. Die
Teilflächen sind durch Teilflächenübergänge voneinander begrenzt, wobei die Teilflächenübergänge parallel zur Symmetrieachse der Schälplatte verlaufen und bevorzugt nicht scharfkantig sind, sondern einen Radius von beispielsweise 5 mm aufweisen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass für eine sechseckige Grundform jene mit der Oberseite zumindest einen Teil einer Hauptschneide bildenden Teilflächen und welche von einer Seitenkante voneinander beabstandet sind, jeweils in einem Innenwinkel von 60° zueinander angeordnet sind. Für eine fünfeckige
Grundform beträgt dieser Innenwinkel 72°.
Dies bedeutet, dass durch eine Drehung der Schälplatte um 60° bzw. 72° eine neue Indexierung erzielt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schälplatte doppelseitig
ausgeführt. Doppelseitig bedeutet, dass sowohl am Übergang von
Seitenflächen zur Oberseite als auch am Übergang von Seitenflächen zur Unterseite Schneiden ausgebildet sind. Durch Wenden der Schälplatte werden die am Übergang der Seitenflächen zur Oberseite ausgebildeten Haupt- und Nebenschneiden nutzbar.
Wenden heißt im Zusammenhang mit dieser Offenbarung eine Rotation der Schälplatte um 180° bezüglich einer zur Symmetrieachse senkrechten
Drehachse. Bevorzugt ist vorgesehen, dass am Übergang wenigstens einer Seitenfläche zur Unterseite eine der Unterseite zuordenbare Hauptschneide und eine der Unterseite zuordenbare Nebenschneide ausgebildet ist.
Bevorzugt weist die Schälplatte bei sechseckiger Grundform sechs der
Unterseite zuordenbare Hauptschneiden und sechs der Unterseite zuordenbare Nebenschneiden auf. Bei fünfeckiger Grundform sind es jeweils fünf Schneiden. Sind bei sechseckiger Grundform auch am Übergang einer jeden Seitenfläche zur Oberseite jeweils eine Hauptschneide und eine Nebenschneide ausgebildet, so erhält man eine 12-fach indexierbare Schälplatte. Es können dann also 12 voneinander unabhängige Paare an Haupt- und Nebenschneiden zur
Bearbeitung eingesetzt werden. Fünfeckige Schälplatten sind entsprechend 10-fach indexierbar.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine der Unterseite zuordenbare
Hauptschneide am Übergang der ersten und der weiteren Teilfläche mit der Unterseite und eine der Unterseite zuordenbare Nebenschneide am Übergang einer dritten Teilfläche mit der Unterseite ausgebildet ist.
In anderen Worten weist die Schälplatte bevorzugt jeweils drei Teilflächen an den Seitenflächen auf.
Dies ist dadurch erklärlich, da durch Wenden der Schälplatte Abschnitte der Teilflächen, welche in der ungewendeten Lage der Schälplatte Freiflächen zu der Oberseite zugeordneten Hauptschneiden bilden, im gewendeten Zustand als Freiflächen zu der Unterseite zugeordneten Nebenschneiden wirken.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an der Oberseite und / oder der Unterseite wenigstens im Bereich der Hauptschneiden und / oder der Nebenschneiden eine Spanleitstufe ausgebildet ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Übergang der Teilflächen an einer
Seitenfläche gerundet mit einem Krümmungsradius zwischen 1 und 20 mm, vorzugsweise mit einem Krümmungsradius von 5 mm ausgebildet ist. Schutz wird auch begehrt für eine Anordnung wenigstens einer Schälplatte mit einem Werkzeughalter eines Schälwerkzeugs. Die Positionierung der
Schälplatte an dem Werkzeughalter erfolgt bevorzugt so, dass die aktive Nebenschneide im Wesentlichen parallel zur Werkstückoberfläche angestellt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Schälplatte nach Stand der Technik
Fig. 2 eine Schälplatte der Erfindung in einer perspektivischen
Ansicht Fig. 3 eine Schälplatte der Erfindung im Grundriss
Fig. 4-5 eine Schälplatte der Erfindung im Querschnitt
Fig. 6 eine Schälplatte der Erfindung im Eingriff mit einem
Werkstück
Fig. 7 eine Schälplatte in einem weiteren Ausführungsbeispiel
Figur 1 zeigt eine Schälplatte 1 nach Stand der Technik in einer Draufsicht auf eine Oberseite 2.
Die Schälplatte 1 weist in der Draufsicht auf die Oberseite 2 eine Grundform eines gleichseitigen Dreiecks mit drei Seitenkanten 10 (hier projizierend) auf. Am Übergang der Seitenflächen 4 zur Oberseite 2 sind Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 ausgebildet. Im Einsatz sind jeweils die einer Seitenfläche 4 zugeordneten Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 aktiv.
Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 einer Seitenfläche 4 schließen eine Schneidecke 12 ein.
An der Oberseite 2 sind Span leitstufen 11 ausgebildet.
Die Seitenflächen 4 sind derart gegliedert, dass die Hauptschneide 5 mit der Nebenschneide 6 einen flachen Winkel einschließt. Im vorliegenden Beispiel stehen die Hauptschneide 5 und die Nebenschneide 6 in einem Außenwinkel von etwa 193° zueinander.
Über Hilfslinien angedeutet ist die maximale Spantiefe aP max der
Hauptschneide 5. Wegen des flachen Winkels zwischen der Hauptschneide 5 und der Nebenschneide 6 können nur geringe maximale Spantiefen aP max erzielt werden.
Figur 2 zeigt eine Schälplatte 1 in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Die Schälplatte 1 weist in einer Draufsicht auf die Oberseite 2 die Gestalt eines im Wesentlichen regelmäßigen Sechsecks auf. Es liegt eine zu einer Symmetriesachse S sechszählige Symmetrie vor. Im Folgenden für eine Schälplatte 1 mit sechseckiger Grundform diskutiert, gelten analoge Verhältnisse für eine Schälplatte 1 mit fünfeckiger Grundform.
Die Schälplatte 1 weist eine Oberseite 2, eine Unterseite 3 sowie sich zwischen der Oberseite 2 und der Unterseite 3 erstreckende Seitenflächen 4 auf. Am Umfang der Schälplatte 1 sind die Seitenflächen 4 von Seitenkanten 10 beabstandet. Die Seitenkanten 10 sind vorzugsweise nicht als scharfe Kanten ausgebildet, sondern weisen einen Krümmungsradius von beispielsweise 5 mm auf.
Die Seitenflächen 4 verlaufen bevorzugt parallel zur Symmetriesachse S. Dies bewirkt eine einfache Herstellbarkeit über ein pulvermetallurgisches
Herstellungsverfahren, da zum Pressen einer Pulvermischung eine einfache Matrize verwendet werden kann. Das Material der Schälplatte 1 ist
vorzugsweise ein Hartmetall oder ein anderer auf pulvermetallurgischem Weg herstellbarer Werkstoff.
Konzentrisch parallel zur Symmetrieachse S ist eine die Schälplatte 1 durchdringende Bohrung 7 vorgesehen, über welche die Schälplatte 1 an einem Werkzeughalter (nicht gezeigt) mittels einer Spannschraube befestigbar ist. Durch einen formschlüssigen Plattensitz kann sich die Schälplatte 1 im Einsatz nicht mehr verdrehen und es besteht keine Gefahr, dass sich im Einsatz die Spannschraube lockert. Ein Verlust der Schälplatte 1 ist somit ausgeschlossen. An dem Übergang der Oberseite 2 zu den Seitenflächen 4 ist eine erste
Schneidkante 8 ausgebildet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schälplatte 1 doppelseitig ausgeführt. Es ist daher am Übergang der Unterseite 3 zu den Seitenflächen 4 eine zweite Schneidkante 9 ausgebildet. Doppelseitig bedeutet, dass sowohl die zwischen Oberseite 2 und Seitenflächen 4 als auch die zwischen
Unterseite 3 und den Seitenflächen 4 Schneidkanten 8, 9 zur Zerspanung eingesetzt werden können. Demgemäß wirkt bei Verwendung von Abschnitten der Schneidkante 8 die Oberseite 2 als Spanfläche; bei gewendeter
Schälplatte 1 , d.h. bei Verwendung von Abschnitten der Schneidkante 9 zum Materialabtrag, wirkt die Unterseite 3 als Spanfläche. Eine Spanfläche ist jene Fläche einer Schneide, auf welcher ein von einer Schneidkante gebildeter Span abläuft. Dadurch ergibt sich gegenüber einer einseitigen Ausführung, bei welcher nur zwischen Oberseite 2 und Seitenfläche 4 eine Schneidkante 8 ausgebildet ist, eine wesentlich bessere Materialausnutzung des Schneideinsatzes.
Bevorzugt ist an den Schneidkanten 8, 9 zu den Seitenfläche 4 zumindest abschnittsweise wenigstens eine Stützfase 15 ausgebildet. Eine Stützfase 15 bewirkt stabile Schneidleistung und verringert Vibrationen sowie die Gefahr von Ausbrüchen an Schneidkanten.
Die Schneidkante 8 ist in Schneidkantenabschnitte in Form von
Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 unterteilt. Es sind sechs der
Oberseite 2 zugeordnete Hauptschneiden 5 und sechs Nebenschneiden 6 ausgebildet. Es könnten natürlich auch weniger als sechs Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 realisiert sein.
Die Seitenkanten 10 bilden am Schnittpunkt mit der Oberseite 2
Schneidecken 12.
Jede Hauptschneide 5 bildet mit der über eine Schneidecke 12 verbundenen Nebenschneide 6 ein Paar an Schneiden, welche sich im Einsatz der
Schälplatte 1 gleichzeitig im Eingriff mit einem zu zerspanenden Material (hier nicht gezeigt) befinden.
Im Einsatz der Schälplatte 1 wird diese gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück so positioniert, dass eine aktive Hauptschneide 5 und die gegen den Uhrzeigersinn benachbarte und über eine aktive Schneidecke 12 damit verbundene aktive Nebenschneide 6 mit einem Werkstück im Eingriff sind. Für Anwendungen mit Rechtsdrehung der Schälplatte 1 gegenüber dem
Werkstück ist die Anordnung entsprechend spiegelverkehrt.
Die aktive Nebenschneide 6 ist dabei im Wesentlichen parallel zu einer
Längsachse des Werkstücks.
Der Begriff„aktive Schneidecke" bezeichnet den Übergang zwischen einer Hauptschneide 5 und einer Nebenschneide 6, welche für den gleichzeitigen Einsatz bestimmt sind, d.h. welche bei Verwendung des Schneideinsatzes gleichzeitig zur Materialbearbeitung verwendet werden. Dementsprechend werden Abschnitte der Schneidkanten in„aktive" und„passive" Schneiden unterschieden, je nachdem, ob sie im Betrieb des Schneideinsatzes zur Materialbearbeitung genutzt werden oder nicht. Die Angabe der Orientierung „im Uhrzeigersinn" bezieht sich auf eine Blickrichtung in Draufsicht auf die Oberseite 2.
Bei der vorliegenden Schälplatte 1 sind also im Einsatz nicht die an ein und derselben Seitenfläche 4 ausgebildeten Hauptschneiden 5 und
Nebenschneiden 6 im Eingriff mit dem Werkstück, sondern es bilden eine aktive Hauptschneide 5 mit einer an einer benachbarten Seitenfläche 4 ausgebildeten aktiven Nebenschneide 6 das Paar an gleichzeitig im Eingriff befindlichen Schneiden. Die aktiven Schneiden sind also von einer Seitenkante 10 beabstandet.
Dies hat gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Schälplatten, bei welchen für den gleichzeitigen Einsatz vorgesehene Haupt- und
Nebenschneide an ein und derselben Seitenfläche ausgebildet sind, den wesentlichen Vorteil, dass ein steilerer Winkel zwischen der aktiven
Nebenschneide 6 und der aktiven Hauptschneide 5 verwirklicht werden kann. Dies wiederum erlaubt bei gegebenen Abmessungen der Schneiden eine größere maximale Schnitttiefe aP max, da sich die maximale Schnitttiefe aP max aus dem Produkt der verfügbaren Schneidkantenlänge mal sin(Einstellwinkel) ergibt. Die Hauptschneide 5 führt dabei die grobe Zerspanungsoperation, das
Schruppen, aus, während die in Vorschubrichtung nachfolgende
Nebenschneide 6 das Schlichten, also das Glätten übernimmt.
Die jeweiligen Erstreckungen einer Hauptschneide 5 und einer
Nebenschneide 6 sind über strichlierte Hilfslinien kenntlich gemacht. Die
Nebenschneiden 6 sind dabei deutlich kürzer als die Hauptschneiden 5. Die Nebenschneiden 6 weisen beispielsweise 1/6 bis 1/2 der Länge der
Hauptschneiden 5 auf. An der Oberseite 2 sind Span leitstufen 11 ausgebildet, über welche von
Hauptschneiden 5 bzw. Nebenschneiden 6 gebildete Späne abführbar sind. In der Ausführung als doppelseitige Schälplatte 1 sind auch an der Unterseite 3 Span leitstufen 11 in gleicher weise ausgebildet. Weiters erkennbar sind Auflageflächen 13, im Bereich welcher die Oberseite 2 zwischen den Spanleitstufen 11 sich auf dem gleichen Niveau wie um die Bohrung 7 bis an Rand der Schälplatte 1 erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Klemmung der Schälplatte 1 in einem Werkzeug eine Abstützung bis an den Umfang der Schälplatte 1 möglich ist.
Zur Schaffung eines Freiwinkels zwischen einer der gleichen Seitenfläche 4 zugeordneten Nebenschneide 6 und Hauptschneide 5 sind die Seitenflächen 4 in zueinander verkippte Teilflächen 41 , 42 unterteilt. Die Teilflächen 41 , 42 sind in einem Außenwinkel ai von beispielsweise 190° zueinander angestellt. Dieser Winkel bewirkt, dass eine, zu einer aktiven Nebenschneide 6 gegen den
Uhrzeigersinn benachbarte, passive Hauptschneide 5 sich nicht im
Matehaieingriff befindet. Für doppelseitig verwendbare Schälplatten 1 ist an den Seitenflächen 4 eine dritte Teilfläche 43 vorgesehen, welche gegenüber der weiteren Teilfläche 42 ebenfalls um einen Außenwinkel 0:2 geneigt ist. Bevorzugt hat der
Außenwinkel 0:2 den gleichen Betrag wie der Außenwinkel ai .
Dies ist dadurch erklärlich, da ja durch Wenden der Schälplatte 1 Abschnitte jener Teilflächen 42, 43, welche in der ungewendeten Lage der Schälplatte Freiflächen zu der Oberseite 2 zugeordneten Hauptschneide 5 bilden, im gewendeten Zustand als Freiflächen zu der Unterseite 3 zugeordneten
Nebenschneide 6' wirken. Für den Einsatz in der gewendeten Lage bildet die dritte Teilfläche 43 mit der Unterseite 3 eine der Unterseite 3 zugeordnete Nebenschneide 6'.
Zwischen den Teilflächen 41 und der Oberseite 2 sind die der Oberseite 2 zugeordneten Nebenschneiden 6 ausgebildet. Die der Oberseite 2
zugeordneten Hauptschneiden 5 sind am Übergang der Teilflächen 42, 43 zur Oberseite 2 ausgebildet. Die Hauptschneiden 5 erstrecken sich jeweils angrenzend an die Nebenschneiden 6 bis zu den Schneidecken 12.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt eine doppelseitig verwendbare Schälplatte 1. Es sind am Übergang der Seitenflächen 4 zur Unterseite 3 der Unterseite 3 zugeordnete Hauptschneiden 5' und Nebenschneiden 6' ausgebildet. Es können daher 12 Paare an Hauptschneiden 5, 5' und
Nebenschneiden 6, 6' genutzt werden. Man spricht von einem 12-fach indexierbaren Schneideinsatz.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Nebenschneiden 6, 6' eine Länge von 1/6 bis 1/2 der Länge der Hauptschneiden 5, 5' aufweisen. Dementsprechend stehen die lateralen Erstreckungen der Teilflächen 41 , 42, 43 einem Verhältnis von z.B. 1/6 : 5/6 : 1/6 (für eine Länge der Nebenschneide von 1/6 der
Hauptschneide). Die mit der Oberseite 2 eine Nebenschneide 6 bildende Teilfläche 41 ist also vorzugsweise gleich breit wie eine mit der Unterseite 3 eine der Unterseite 3 zugeordnete Nebenschneide 6' bildende Teilfläche 43.
Dies wird deutlich in einem Grundriss der Schälplatte 1 , wie in Figur 3 dargestellt.
Die Teilflächen 41 , 42, 43 sind im Grundriss projizierend. Die Teilfläche 41 ist gegenüber der weiteren Teilfläche 42 um i verkippt, die dritte Teilfläche 43 ist gegenüber der weiteren Teilfläche 42 um 0:2 verkippt, wobei vorzugsweise gilt ai = ai. Anders ausgedrückt, weisen die Teilflächen 41 , 43 gegenüber der Teilfläche 42 den gleichen Winkel auf. Die Facettierung ergibt eine konvexe Gestalt der Seitenflächen 4.
Die zwischen der Teilfläche 42, der Teilfläche 43 und der Oberseite 2 gebildete Hauptschneide 5 zeigt in diesem Fall einer doppelseitig verwendbaren
Schälplatte 1 in einer Draufsicht auf die Schälplatte 1 einen geknickten Verlauf.
Die weiteren Teilflächen 42 der Schälplatte stehen jeweils in einem Winkel von 60° (gemessen zwischen den Ebenen-Normalen der Teilflächen 42) zueinander. Die Schälplatte 1 weist eine sechs-zählige Symmetrie auf. Die Teilflächenübergänge 14 zwischen den Teilflächen 41 , 42, 43 an einer Seitenfläche 4 sind bevorzugt nicht als scharfe Kante ausgeführt, sondern weisen einen Krümmungsradius Rx von beispielsweise 5 mm auf.
Ebenfalls gerundet mit einem Krümmungsradius Ry ausgeführt sind die
Seitenkanten 10, beispielsweise mit einem Krümmungsradius Ry von 5 mm. Bei gewendeter Schälplatte 1 - d.h. die Unterseite 3 fungiert als Spanfläche - wirkt jener Abschnitt der Schneidkante 9, welcher sich zwischen der
Unterseite 3 und der Teilfläche 43 erstreckt, als Nebenschneide 6'. Es bilden dann die Hauptschneide 5' und die Nebenschneide 6' ein Paar an aktiven Schneiden, welche über die Schneidecke 12 verbunden sind. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform einer doppelseitigen Schälplatte 1 können also je sechs Paare an Hauptschneiden 5, 5' und Nebenschneiden 6, 6' an der Oberseite 2 bzw. Unterseite 3 genutzt werden. Ist die Schälplatte 1 - abweichend von dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel - einseitig ausgeführt, ist eine Gliederung der
Seitenflächen 4 in drei Teilflächen nicht erforderlich. In diesem Fall genügt eine Gliederung in zwei Teilflächen 41 und 42 solchermaßen, dass eine aktive Nebenschneide 6 gegenüber einer anschließenden passiven Hauptschneide 5 einen Winkel aufweist. Betrachtet man eine Seitenfläche 4, kann sich bei einer einseitigen Ausführung der Schälplatte 1 die Teilfläche 42 bis zur
Seitenkante 10 erstrecken. Die zwischen der Teilfläche 42 und der Oberseite 2 gebildete Hauptschneide 5 zeigt in diesem Fall in einer Draufsicht auf die Schälplatte 1 einen geraden Verlauf.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Schälplatte 1 im Querschnitt entlang der in Figur 3 eingezeichneten Schnittebene A-A. Zu erkennen sind die
Spanleitstufen 11 an der Oberseite 2 sowie der Unterseite 3 der Schälplatte 1. Figur 5 zeigt einen Schnitt der Schälplatte 1 entlang der in Figur 3
eingezeichneten Schnittebene B-B.
Durch die Lage des Schnittes sind Details einer Stützfase 15 bzw. einer
Schutzfase 16 im Bereich der Hautschneide 5 zu erkennen. Es besteht eine Stützfase 15 an der Außenfläche 4 mit einem Fasenwinkel ßi von
beispielsweise 3 bis 7°. Eine Schutzfase 16 ist spanflächenseitig an der
Oberseite 2 mit einem Fasenwinkel ß2 von beispielsweise 5 bis 20° ausgebildet. Auf einen ebenen Abschnitt folgend tritt die die als Vertiefung in der Oberseite 2 ausgebildete Spanleitstufe 11 mit einem Spanwinkel φι von beispielsweise 5 bis 30° zur Horizontalen ein. Die Winkelbereiche sind exemplarisch genannt und sind nicht einschränkend zu verstehen.
Die variable Anbringung von Stützfasen 15 bzw. Schutzfasen 16 in
unterschiedlichen Abschnitten der Schneidkante ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Schälplatten 1 gegenüber runden Schälplatten. So kann beispielsweise in einem Bereich einer Hauptschneide 5 ein unterschiedlicher Fasenwinkel der Stützfase 15 bzw. der Schutzfase 16 realisiert werden als in einem Bereich einer Nebenschneide 6.
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Schälplatte 1 im Eingriff mit einem zylindersymmetrischen Werkstück 17.
Ein die Schälplatte 1 tragendes Werkzeug (nicht gezeigt) rotiert um eine
Rotationsachse R. Die Drehrichtung weist senkrecht aus der Zeichnungsebene zum Betrachter. Eine Vorschubrichtung des Werkstückes 17 ist durch einen Blockpfeil angedeutet. Freilich kommt es bei der Bearbeitung auf die
Relativbewegung von Werkzeug und Werkstück 17 an. So könnte auch eine Drehung des Werkstückes 17 und ein Vorschub des Werkzeuges realisiert sein. Das Werkstück 17 weist einen Ausgangsradius ro und einen Radius n nach der Bearbeitung auf.
Die Nebenschneide 6 ist im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse R angestellt. Anders ausgedrückt, ist der Flugkreis der Nebenschneide 6 im Wesentlichen ein Zylindermantel, während die Hauptschneide 5 einen Flugkreis in Form zweier gestufter Kegelstümpfe aufweist.
Die aktive Hauptschneide 5 kann bis zu dem die Teilfläche 41 zur Teilfläche 42 begrenzenden Teilflächenübergang 14 zugestellt werden. Daraus resultiert eine maximale Spantiefe aP max. Bei einem Eintauchen der Schälplatte 1 über den die Teilfläche 41 zur Teilfläche 42 begrenzenden Teilflächenübergang 14 hinaus würde die daran anschließende (hier passive) Nebenschneide 6 abgenutzt werden.
Besonders vorteilhaft gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten runden Schälplatten ist es, dass bei angenommen gleicher maximaler Spantiefe aP max die Berührungslänge der Schneidkante, d.h. die Länge der tatsächlich im
Eingriff mit dem Werkstück stehenden Schneidkante bei von Geradenabschnitten gebildeten Schneiden kürzer ist als bei bogenförmigen Schneiden. Eine kürzere Berührungslänge resultiert in geringeren
Schnittkräften. Weiters vorteilhaft gegenüber runden Schälplatten ist es, dass der Anstellwinkel der Hauptschneide 5 der vorliegenden Schälplatte 1 über die Länge der
Hauptschneide 5 im Wesentlichen konstant ist. Bei runden Schälplatten hingegen ist der Anstellwinkel der Schneide im Bereich des minimalen
Abstandes der Schneide zur Rotationsachse R annähernd Null und steigt mit zunehmendem radialen Abstand von der Rotationsachse R. Je nach gewählter Schnitttiefe kann bei runden Schälplatten im Bereich des Austritts der Schneide aus dem Werkstück ein Anstellwinkel von rund 90° auftreten. Ein über die Schneidenlänge veränderlicher Anstellwinkel bedeutet ungleichmäßige
Schnittkräfte entlang der Schneidenlänge.
Ein weiterer Nachteil bogenförmiger Hauptschneiden - wie bei runden
Schälplatten der Fall - sind wellige Werkstückoberflächen. Daher wird bei runden Schälplatten für die Glättung der Oberflächen eine zusätzliche
Schlichtplatte benötigt. Bei einer erfindungsgemäßen Schälplatte hingegen wird nicht unbedingt eine zusätzliche Schlichtplatte benötigt.
Figur 7 zeigt eine Schälplatte 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Gestalt eines im Wesentlichen regelmäßigen Fünfecks in einer Draufsicht auf die Oberseite 2. Die fünfeckige Schälplatte 1 hat fünf Seitenflächen 4, an deren Übergang zur Oberseite 2 Schneidkanten ausgebildet sind.
Die fünfeckige Schälplatte 1 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel fünf Paare von Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 auf, wobei der
Übersichtlichkeit halber die Gegebenheiten nur für ein Paar einer
Hauptschneide 5 und einer Nebenschneide 6 illustriert sind.
Eine aktive Hauptschneide 5 ist über eine Schneidecke 12 von der aktiven Nebenschneide 6 beabstandet. Der maximale Außenwinkel der Teilflächen (Facetten) 41 , 42, 43 beträgt 216°, bevorzugt beträgt der Außenwinkel 190°.
In einer doppelseitig verwendbaren Variante sind auch am Übergang der Seitenflächen 4 zur Unterseite 3 Schneidkanten ausgebildet. Sind an Oberseite 2 und Unterseite 3 jeweils fünf Paare an Hauptschneiden 5 und Nebenschneiden 6 ausgebildet, ist die fünfeckige Schälplatte 1 10-fach indexierbar. Bezüglich Möglichkeiten der Ausgestaltung (Radien, Stützfasen,
Schutzfasen etc.) sei auf die Ausführungen zum sechseckigen
Ausführungsbeispiel verwiesen.
Eine fünfeckige Schälplatte 1 weist gegenüber einer sechseckigen Schälplatte 1 eine geringere Anzahl an unabhängigen Schneiden auf, jedoch kann bei gleichen Außenabmessungen eine größere maximale Schnitttiefe aP max erzielt werden.
In der Praxis ist eine größere Anzahl an nutzbaren Schneiden interessanter als die maximale Schnitttiefe, weswegen sechseckigen Platten in der Regel der Vorzug gegeben wird.
Liste der verwendeten Bezugszeichen:
1 Schälplatte
2 Oberseite
3 Unterseite
4 Seitenfläche
41 , 42, 43 Teilflächen
5 Hauptschneide
6 Nebenschneide
7 Bohrung
8, 9 Schneidkante
10 Seitenkante
11 Spanleitstufe
12 Schneidecke
13 Auflagefläche
14 Teilflächenübergang
15 Stützfase
16 Schutzfase
17 Werkstück
S Symmetrieachse
R Rotationsachse
3p max maximale Schnitttiefe ro Ausgangsradius
ri Radius nach Bearbeitung

Claims

Ansprüche
Schälplatte (1) mit
- einer Oberseite (2) und einer Unterseite (3),
- sich zwischen der Oberseite
(2) und der Unterseite
(3) erstreckenden Seitenflächen (4),
- am Übergang der Seitenflächen (4) zur Oberseite (2) ausgebildeten Hauptschneiden (5) und Nebenschneiden (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schälplatte (1) in einer Draufsicht auf die Oberseite (2) die Gestalt eines im Wesentlichen regelmäßigen n-Ecks, mit n ist fünf oder sechs, und n zwischen den n Seitenflächen (4) liegende Seitenkanten (10) aufweist, wobei am Übergang wenigstens einer Seitenfläche (4) zur Oberfläche (2) eine Hauptschneide (5) und eine Nebenschneide (6) ausgebildet ist, wobei aktive Hauptschneiden (5) und aktive
Nebenschneiden (6) von einer Seitenkante (10) beabstandet sind, welche Seitenkante (10) am Übergang zur Oberseite (2) eine aktive Schneidecke (12) zur jeweiligen aktiven Hauptschneide (5) und aktiven Nebenschneide (6) bildet.
Schälplatte (1) nach Anspruch 1 , wobei n ist gleich sechs.
Schälplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei am Übergang einer jeden Seitenfläche
(4) zur Oberfläche (2) jeweils eine Hauptschneide (5) und eine Nebenschneide (6) ausgebildet ist.
Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Nebenschneiden (6) eine Länge von 1/6 bis 1/2 der Länge der Hauptschneiden (5) aufweisen.
5. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Hauptschneiden (5) und / oder die
Nebenschneiden (6) als Geradenabschnitte ausgebildet sind.
6. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei an wenigstens einer Seitenfläche (4) wenigstens eine erste Teilfläche (41) ausgebildet ist, welche mit der Oberseite (2) eine Nebenschneide (6) bildet, und an der wenigstens einen Seitenfläche (4) wenigstens eine weitere Teilfläche (42) ausgebildet ist, welche mit der Oberseite (2) zumindest einen Teil einer Hauptschneide (5) bildet und wobei die erste Teilfläche (41) mit der weiteren Teilfläche (42) einen Außenwinkel (a1) von größer 180° und kleiner 220°, vorzugsweise einen Winkel von 190° einschließt.
7. Schälplatte (1) nach Anspruch 6, wobei an der Schälplatte (1) eine
Vielzahl an Teilflächen (41 , 42) ausgebildet ist, vorzugsweise an jeder Seitenfläche (4) Teilflächen (41 , 42) ausgebildet sind.
8. Schälplatte (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, wobei jene mit der Oberseite (2) zumindest einen Teil einer Hauptschneide (5) bildenden Teilflächen (42), welche von einer Seitenkante (12) voneinander beabstandet sind, jeweils in einem Winkel von 60° zueinander angeordnet sind, gemessen als Innenwinkel zwischen Ebenennormalen.
9. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei an wenigsten einer Seitenfläche (4) eine dritte Teilfläche (43) ausgebildet ist, vorzugsweise an jeder Seitenfläche (4) eine dritte Teilfläche (43) ausgebildet ist.
10. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Schälplatte (1) doppelseitig ausgebildet ist.
11. Schälplatte (1) nach Anspruch 10, wobei am Übergang wenigstens einer Seitenfläche (4) zur Unterseite (3) eine der Unterseite (3) zuordenbare
Hauptschneide (5') und eine der Unterseite (3) zuordenbare
Nebenschneide (6') ausgebildet ist.
12. Schälplatte (1) nach Anspruch 10 oder 11 , wobei eine der Unterseite (3) zuordenbare Hauptschneide (5') am Übergang der Teilflächen (41 , 42) mit der Unterseite (3) und eine der Unterseite (3) zuordenbare
Nebenschneide (6') am Übergang der dritten Teilfläche (43) der
Seitenfläche (4) mit der Unterseite (3) ausgebildet ist.
13. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Schälplatte (1) n der Unterseite (3) zuordenbare Hauptschneiden (5') und n der Unterseite (3) zuordenbare Nebenschneiden (6') aufweist, mit n ist gleich fünf oder sechs.
14. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Schälplatte (1) n der Oberseite (2) zuordenbare Hauptschneiden (5) und genau n der Oberseite (2) zuordenbare Nebenschneiden (6) sowie n der Unterseite (3) zuordenbare Hauptschneiden (5') und n der
Unterseite (3) zuordenbare Nebenschneiden (6') aufweist, mit n ist gleich fünf oder sechs.
15. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei an der Oberseite (2) und / oder der Unterseite (3) eine Spanleitstufe (11) ausgebildet ist.
16. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei der Übergang der Teilflächen (41 , 42, 43) an einer Seitenfläche (4) gerundet mit einem Krümmungsradius
zwischen 1 und 20 mm, vorzugsweise mit einem Krümmungsradius (Rx) von vorzugsweise 5 mm ausgebildet ist.
17. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei eine Hauptschneide (5, 5') als Rundschneide mit einem Krümmungsradius von größer 50 mm ausgebildet ist.
18. Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei eine Nebenschneide (6) einen Krümmungsradius von größer 50 mm aufweist, vorzugsweise als gerade Schneide ausgebildet ist.
19. Anordnung wenigstens einer Schälplatte (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Werkzeughalter.
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