DD218743A3

DD218743A3 - Wendeschneidplatte mit spanformenden und spanbrechenden ausnehmungen

Info

Publication number: DD218743A3
Application number: DD24528982A
Authority: DD
Inventors: Manfred Wagner; Barbara Flaemig
Original assignee: Hartmetallwerk Immelborn Im Ve
Priority date: 1982-11-29
Filing date: 1982-11-29
Publication date: 1985-02-13
Also published as: CS798283A1; DE3332821A1; CS251935B1

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE WENDESCHNEIDPLATTE AUS SINTERHARTMETALL MIT SPANFORMENDEN UND SPANBRECHENDEN AUSNEHMUNGEN FUER DIE SPANGEBENDE BEARBEITUNG, INSBESONDERE FUER DAS DREHEN VON WERKSTUECKEN AUS METALL. ES IST DAS ZIEL DER ERFINDUNG, MIT EINER NEUEN WENDESCHNEIDPLATTE DEN SPANUNGSPROZESS HINSICHTLICH DES ENERGIEAUFWANDES OEKONOMISCHER UND HINSICHTLICH DES BEARBEITUNGSERGEBNISSES QUALITATIV BESSER ZU GESTALTEN. DER ERFINDUNG LIEGT DIE AUFGABE ZUGRUNDE, FUER WENDESCHNEIDPLATTEN MIT SPANFORMENDEN UND SPANBRECHENDEN AUSNEHMUNGEN, EINE NEUE FORM DIESER AUSNEHMUNG ZU ENTWICKELN, DIE EINE VERBESSERTE SCHNEIDFAEHIGKEIT UND SPANBRECHUNG ERMOEGLICHEN. ERFINDUNGSGEMAESS WIRD DIESE AUFGABE DADURCH GELOEST, DASS JEDE SPANFORMENDE AUSNEHMUNG AUS EINER SPANFLAECHE IN DER FORM EINER ZYLINDERMANTELFLAECHE UND EINER SPANBRECHERFLAECHE IN DER FORM EINER KEGELMANTELFLAECHE BESTEHT, WOBEI SICH ZWISCHEN DEN BEIDEN EINE SCHNEIDKANTE BEGRENZENDEN SCHNEIDENECKEN SPIEGELBILDLICH ZUEINANDER LIEGENDE, AUS ZYLINDERMANTELFLAECHEN SOWIE KEGELMANTELFLAECHEN BESTEHENDE AUSNEHMUNGEN BEFINDEN, DIE IM BEREICH DER MITTE DER SCHNEIDKANTE DURCH EINE AUS EINER ZYLINDERMANTELFLAECHE UND EINER KEGELMANTELFLAECHE BESTEHENDE SPANMULDENARTIGE AUSNEHMUNG VONEINANDER GETRENNT SIND.

Description

-A-

Wendeschneidplatten mit spanformenden und spanbrechenden Ausnehmungen ' :

Anwendungsgebiet der Erfindung . ..

Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte aus Sinter hartmetall mit spanfbrmenden und spanbrechenden Ausnehmun gen, die in die Deckfläche eines polygonal prismatischen Grundkörpers eingesenkt sind und konkav gewölbte, vorzugs weise mit einer Schneidenfase'versehene Schneidkanten bil den für die spangebende Bearbeitung, insbesondere für das Drehen von Werkstücken aus Metall.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Es ist bekannt, an der Spanfläche von Schneidplatten für die Metallbearbeitung Spanleit- bzw. Spanbrecherstufen in Form von nut- oder stufenartigen Ausnehmungen neben der Schneidkante vorzusehen, die den Zweck haben, dem ablaufenden Span eine bestimmte Sichtung, Form und Größe zu geben·

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In der DE-AS 155 2360 ist ein Schneideinsatz mit einer Spanbrechernut beschrieben, die sich längs der Schneidkante erstreckt -und, von ihren Enden aus zur Mitte hin kontinuierlich auf .ge einen in der Mitte liegenden Höchstwert anwächst. Der Nachteil einer aolchen.Ausführung besteht dar in, daß bedingt durch die begrenzte Dicke des Schneideinsatzes nur relativ große Krümmungsradien Anwendung finden können, was sich ungünstig auf die Spanbrechung auswirkt· ·'.'.'

Bei der in der DE-OS 26 15 589 beschriebenen Schneidplatte, werden konkav gewölbte Schneidkanten durch ein, zwei oder auch mehrere Kegelschnittlinien gebildet. Demgemäß bestehen die Spanflächen aus Kegelmantelflächen, die an der Schneidkante mit der Freifläche -zum Schnitt kommen. Durch die S¹Iachenkrümmung der Spanformerflache soll das Einrollen des Spanes xmd durch die Flächenverschneidung das Brechen des Spanes bewirkt werden· Es ist aber so, daß die für die Spanbrecnung und Spanformung benutzten Flächenelemente keine ausreichende Brechung kleiner und großer Späne über einen breiten Bereich der Schnittbedingungen.gewährleisten können·

In der OS 29 36 134 wird ein Schneideinsatz mit positiv geradlinig' zur Mitte abfallenden Schneidkanten beschrieben. Die Spanleitstufe endet hierbei von der Schneidenecke ausgehend in der Mitte des Schneideinsatzes, wo der innere und äußere Bereich der Spanleitstufe mit der Basis einer anstei- _j 'genden ebenen,Fläche zusammentreffen, die sich nach oben · zur Deckfläche des Einsatzes erstreckt. Dieser Schneideinsatz weist zwar die Torteile eines positiven Neigungswinkels auf, bietet aber nicht die Vorteile einer bogenförmi-. . gen Schneide, die die Späne bruchgünstiger verformt. 'Auch ist bei diesem Schneideinsatz die Ausnutzung der Schneidkantenlänge gering, weil durch, die steile Erhebung in der-Mitte der Schneidkante nur eine Verwendung des Eckenbereiches zum Spanungsprozeß möglich ist·

.,.· . 3 Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Hachteile der bekannten 7/ende schneidplatt en mit Spanleitstuf en an einer neuen Wendeschneidplatte zu vermeiden, die außerdem durch eine verbesserte Schneidfähigkeit und eine gute Spanbrechung den Spanungsproaeß hinsichtlich des Energieaufwandes ökonomischer und hinsichtlich des Bearbeitungsergebnisses qualitativ besser gestalten soll.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Wendeschneidplatten mit an der Deckfläche eingesinterten spanformenden und spanbrechenden Ausnehmungen, deren Verschneidungen mit jeder Seitenfläche/konkav gewölbte Schneidkanten bilden, eine neue Porm dieser Ausnehmungen sowie eine zweckmäßige Anordnung derselben zu entwickeln, die eine verbesserte Schneidfähigkeit und eine gute Spanbrechung innerhalb 63JIeS₁ verhältnismäßig großen Bereiches der Spanungsbedingungen aufweist. \ :

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede spanformende und spanbrechende Ausnehmung aus einer Spanfläche in der Form einer Zylindermantelfläche und einer Spanbrecherfläche in der IPorm einer Kegelmantelfläche besteht, wobei sich-zwischen den beiden, eine Schneidkante begrenzenden Schneidenecken spiegelbildlich zueinander liegende, aus Zylindermantelflächen sowie Kegelmantrelflachen bestehende Ausnehmungen befinden, die im Bereich der Mitte der Schneidkante durch eine aus einer Zylindermantelfläche und einer Kegelmantelfläche bestehende spanmuldenartige Ausnehmung voneinander getrennt sind.

Sine,weitere Erweiterung des spanungstechnisehen niinsatsbereiches der erfindungsgemäßen Wendeschneidplatte wird dadurch erreicht, daß hinter der Schneidkante bzw. deren Schneidenfase in Richtung zur zentralen Ebene -.zwei hintereinander liegende. Ausnehmungen vorgesehen sind, von denen die erste Ausnehmung aus einer Zylindermantelfläche und einer Kegelmantelfläche und die zweite Ausnehmung ebenfalls aus einer Zylindermantelfläche sowie einer Hgelmantelflache gebildet sind. . . ' ·. .

Pur die Bearbeitung verhältnismäßig zäher Werkstoffe ist es zweckmäßig^ daß die; Ausnehmung «ine doppelte Spanfläche aus einer Zylindermantelflache und einer anschließenden Zylin-. dermantelflache aufweist. - .

Es ist auch vorteilhaft die Spanbildung an der Schneidenecke an die, durch die erfindungsgemäßen Ausnehmungen geschaffenen¹ Spanungsbedingungen dadurch anzupassen, daß die Spanfläche im Bereich der Schneidenecke als eine Auskehlung ausgeführt ist.

Diese nach den Merkmalen der Erfindung ausgebildeten Wendeschneidplatten haben' Spanflächen, die entlang der 'Schneidkante aus mindesisis zwei oder mehreren Zylindermantelflächen gebildet sind und im Schnitt mit der !Freifläche des Schneideinsatzes eine aus mehreren konkav gewölbten Teilen bestehende Schneidkante erzeugen· Vorzugsweise wird die Spanfläche von drei Zylindermantelflächen bzw. die Schneidkante aus drei konkav gewölbten Teilen gebildet. So gestaltete Spanflächen weisen entlang der Schneidkante ,einen sich ändernden Spanwinkel auf. Zwischen den Zylindermantelflächen können auch ebene Flächen angeordnet sein, so daß an der Schneidkante gerade Teile zwischen bogenförmigen Teilen erscheinen. Von der Ecke zur Schneidenmitte fällt die Schneidkante diskontinuierlich auf einen tiefsten¹ Punkt ab, der im Grund eines mittleren konkav gewölbten Teils liegt. Durch diese Schneidkantengestaltung erhält der Schneideinsatz einen positiven Heigungswinkel, der in'Verbindung mit

einem relativ großen Spanv/inkel die Zerspanungskräfte niedrig hält.

An die als Zylindermantelflache ausgebildete Spanfläche ·. schließt sich in Richtung des Mittelteils der V/ ende schneidplatte ein nach oben geneigter Rückenbereich an, der die Form eines konkav gewölbten Teiles einer Kege'lmant'elflache hat, deren Durchmesser in Richtung zum Mittelteil abnimmt. Das Mittelteil der Wendeschneidplatte besteht aus einer ebenen Fläche und liegt unter dem Hiveau der_Schneidenecke. Es kann sich auch ohne Kegelmantelfläche unmittelbar an die durch eine Zylindermantelfläche gebildete Spanfläche anschließen· ' . ... Im Eckenbereich befinden sich "Auskehlungen, an die sich entlang der Winkelhalbierenden eine Kante und eine in Richtung zum Mittelteil abfallende ebene Fläche anschließt. Auf den unmittelbar an die Schneidenecke angrenzenden zylindermantelförmigen Spanflächen können zusätzlich spanbrechende Erhebungen bzw. Ausnehmungen angeordnet sein. Hierbei wechseln innerhalb der Spanleit- bzw. Spanbrechernut Flächen einander ab, \ die beliebig kombiniert, Teil einer Zylinder- oder Kegelmantelfläche sind, wobei die Zylindermantelflachen in Richtung Mittelteil des Schneideinsatzes nach unten und die Kegelmantelflächen nach oben geneigt sind.

Durch das .beschriebene Gestaltungsprinzip können auf die-Spanbrechung folgende Y/irkungen erzielt werden: Die aus mehreren konkav gewölbten Teilen bestehende Schneidkante verleiht dem Span hinsichtlich seines Querschnittes eine größere Festigkeit und damit eine größere Bruchneigung. Auch die durch Zylindermantelflächen gebildete- Spanfläche mit ihren sich entlang der Schneidkante veränderndem Spanwinkel erhöht die Brüchigkeit des Spanes, da hier der Span v/eiteren Verformungen unterliegt. Die' Gestaltung des Sckenbereiches gewährleistet eine günstige Spanbrechung auch bei kleinen Schnittiefen und Torschüben.

Aber auch bei schwereren Schnitten sichert die.Wendeschneidplatte gute Spanbrechung und es kommt zu keiner überhöhten Stauchung des Spanes am Mittelteil, da der Span sich bereits unmittelbar hinter der Schneidkante krümmt und das Mittelteil

tiefer liegt· Bedingt durch den positiven Itfeigungswinkel und die· Gestaltung der Schneidenecke wird der Span vom Werkstück weggeleitet, so daß eine Beschädigung 'der erzeugten Werkstückoberfläche ausgeschlossen ist. Der Kontakt zwi- · sehen Span und Spanfläche wird durch ein frühzeitiges, Einrollen des Spanes, das auch durch zusätzliche Erhebungen auf .der Spanfläche begünstigt werden kann, gering gehalten« Hieraus ergeben sich schneidstoffschützende und standzeitverlängernde Eigenschaften dieser Geometrie. Der durch die Gestaltung der Schneidkante entstehende positive Neigungswinkel "bewirkt zusammen mit einem positiven Spanwinkel geringe Zerspanungskräfte. Dadurch ist eine Er- höhung der Schnittwerte oder die Senkung der Leistungsauf- . nähme der'Maschine' und damit des Energieverbrauchs möglich.

Ausführungsbeispiele

ι , .

Die Erfindung soll nachstehend an zwei.Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig. 1: Die Draufsicht auf eine quadratische Wendeschneid- ;" platte mit spanformenden und spanbrechenden Ausnehmungen . ^:

Pig. 2: Eine Seitenansicht zu Pig. 1 und 3

Pig* 3; Die Draufsicht auf eine weitere quadratische Wendeschneidplatte mit spanformenden und spanbrechenden· Ausnehmungen ·- . ^;

Pig. 4: Eine teilweise Seitenansicht zu Pig. 1 und.3 im Schnitt B,- B

Pig. 5'· Eine Seitenansicht zu Pig. 1 im Schnitt A-A dargestellt . '

Pig. 6: Eine aus Pig· 5 vergrößert .-herausgezeichnete Einzelheit

, 7

Pig. 7: Eine Seitenansicht zu Pig. 3 im Schnitt A - A dargestellt

Pig·-8:. Eine aus Fig. 7 vergrößert herausgeseichnete

Einzelheit. " ' ,

Die zwei als Ausführungsbeispiele dargestellten ¥endeschneidplatten Fig. 1 und Pig. 3 haben die Grundform eines Prismas mit quadratischer Grund- und Deckfläche, dessen Seitenflächen beim Spanungsvorgang die Preiflachen 1. der Schneidkante 2 sind. Wie.aus der Seitenansicht Pig. 2 hervorgeht, ist die Schneidkante 2 in drei konkav gewölbte Abschnitte unterteilt, die, ausgehend von einem geraden Teilstück in der * Schneidenecke 3, die Schneidkante diskontinuierlich.auf einen tiefsten Punkt 7 in der Schneidkantenmitte abfallen lassen. An die Schneidkante schließt sich eine konstant breite Schneidenfase 8 an, die, wie in Pig. 1 und Pig. 3 zu . sehen, um die gesamte Wendeschneidplatte herumläuft. Pig. 4 zeigt den Schnitt 3-B der .Schneidenecke aus Pig. 1 und . _: Pig. 3* In der Schneidenecke 3 wird eine Auskehlung 5 vorgesehen, die einen Übergang der Spanleit- bzw* Spanbrechernut um die Ecke herum gewährleistet und dort für einen optimalen. Spanwinkel sowie auch Spanbruch- sorgt. ' '.. An diese Auskehlung 5 schließt sich eine Kante 18 an, die durch den Schnitt der Zylinder- bzw. Kegelmantelflächen im Eckenbereich entsteht und in eine von der Schneidenecke zum Mittelteil 4 abfallende und gleichzeitig sich verbreiternde · ebene Fläche 6 mündet, deren Symmetrieachse mit der Winkelhalbierenden der Schneidenecke 3 zusammen fällt. Das. Mittelteil 4 besteht aus. einer ebenen Pläche, die unter .dem Uiveau der Schneidenecke 3 liegt.

Pig. 5 zeigt, eine Seitenansicht im Schnitt A-A zu Pig.- T, deren wichtigste Einzelheit in Pig. 6 vergrößert herausgezogen ist. In Pig. 6'ist die Gestaltung der Spanleit- bzw. Spanbrechernut ersichtlich.

Im Anschluß an die umlauf ende .Schneidenfase 8 stellt die -. Spanfläche an den Enden der Schneide einen konkav gewölbten Teil einer Zylindermantelfläche 9 und in der Mitte der Schneide einen konkav gewölbten Teil einer Zylindermantelfläche

dar:.. Die Zylindermantel!lachen fallen von der Schneidenfase' 8 unter einem Spanwinkel nach unten.ab. An die.Zylinderman-'telfläche 9 schließt sich in Richtung Mittelteil 4 eine ·. konkav gewölbte Kegelmantelfläche 1.1 an, deren Kegel zum Mittelteil hin abnimmt« In Fortsetzung der Kegelmantel- ' fläche 11 ist ab der Kante 13 wiederum eine unter einerriWinkel nach unten geneigte Zylindermantelfläche 14 angeordnet. Den Abschluß der Spanleitnüt bildet ein nach oben geneigter Teil einer ..Kegelmantelflache-15, deren Kegel zum Mittelteil 4 hin abnimmt. In der Mitte der Schneide schließt sich unmittelbar an die ¹Zy lind ermant elf lache 10 ein nach oben geneigter Teil einer Kegelmantelfläche 12 an, deren Kegel in Richtung Mittelteil abnimmt. Die.Kegelmantelfläche 12 und 15 bilden , . den Rückenbereich der Spanleitnut. '

In Pig. 7 wird eine Seitenansicht im Schnitt A-A zu Fig. 3 dargestellt, deren wichtigste Einzelheit in Fig. 8 vergrößert herausgezogen ist· Fig. 8 zeigt die genaue Gestaltung der Spanleit- bzw. Spanbrecherniit des zweiten Ausführungsbeispiels (Fig. 3)· Die Ausführung weicht von Fig. 6 dahingehend, ab, daß sich unmittelbar an die Zylindermantelfläche 9» getrennt durch die Kante ,16, eine weitere Zylindermantelfläche 17 anschließt, die steiler als die Zylindermantelfläche nach·unten' geneigt ist. In Fortsetzung der Zylindermantelfläche 17 wird der Rückenbereich der Spanleitnut durch, eine Kegelmantelfläche 15 gebildet, deren Kegel inRichtung Mittelteil 4 abnimmt.

Claims

Erfindungsansprüche '

1. Wendeschneidplatte mit spanformenden und spanbrechenden Ausnehmungen, die in die Deckfläche eines polygonal prismatischen Grundkörpers bezüglich einer Schneidkante symmetrisch zueinander liegend eingesenkt sind und durch ihre Yerschneidungen mit jeder Seitenfläche des Grundkörpers zwischen den benachbarten Schheidenecken konkav gewölbte, vorzugsweise mit einer Schneidenfase versehene Schneidkanten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jede spanformende und. spanbrechende Ausnehmung aus einer Spanfläche in der Form einer Zylindermantelfläche (9; 10; 14 und 17) und einer Spanbrecherfläche in der Form einer Kegelmantelfla- ⁽ ehe (11; 12 und 15) besteht, wobei sich zwischen den beiden, eine Schneidkante (2) begrenzenden Schneidenecke.n (3) spiegelbildlich zueinander liegende, aus Zylindermantelflächen (9; 14 und 17) sowie Kegelmantelflächen (11; 15) bestehende Ausnehmungen befinden, die im Bereich der :, Mitte der Schneidkante (2) durch eine aus einer Zylindermantelfläche (10) und einer Kegelmantelfläche (12) bestehende spanmuldenartige Ausnehmung voneinander getrennt sind.

2« Wendeschneidplatte nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Schneidkante (2) bzw. deren Schneidenfase (8) in Richtung zur zentralen Ebene (4) zwei hintereinander liegende Ausnehmungen vorgesehen sind, von denen die erste Ausnehmung aus der Zylindermantelfläche (9) sowie der Kegelmantelfläche (11) und die zweite Ausnehmung aus.der Zylindermantelfläche (14) sowie der Kegelmantelfläche (15) . gebildet sind. .

3. Wendeschneidplatte nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine doppelte Spanfläche aus einer Zylindermantelfläche (9) und einer anschließenden Zylindenaantelflache (17) aufweist.

4. „.Wendeschneidplatte nach den Punkten 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Spanfläche im Bereich der Schneiden ecke (3) als eine Auskehlung (5) ausgeführt ist.

- Hierzu 3 Seiten Zeichnungen - -