DE102006017458C5 - Cutting plate and carrier tool for inserts - Google Patents
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Abstract
Schneidplatte mit mehr als zwei Schneiden (3) und mit einer Durchgangsbohrung (7), wobei die Schneiden (3) zentralsymmetrisch zu der Durchgangsbohrung (7) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich an der Schneidplatte (1) mehr als zwei Vorsprünge (9) ausgebildet sind, und dass die mehr als zwei Vorsprünge (9) zentralsymmetrisch zu der Durchgangsbohrung (7) angeordnet sind, dass die Zahl (n) der Schneiden (3) gleich der Zahl (m) der Vorsprünge (9) der Schneidplatte (1) ist, und dass jeder Vorsprung (9) mindestens eine Anlagefläche (13) aufweist, dass die mindestens eine Anlagefläche (13) parallel zu der Längsachse der Durchgangsbohrung (7) verläuft, dass jeder Vorsprung (9) eine Stirnfläche (15) aufweist, dass die Stirnflächen (15) der Vorsprünge (9) senkrecht zu einer Längsachse der Durchgangsbohrung (7) verlaufen, dass die Stirnflächen (15) der Vorsprünge (9) in einer Ebene liegen, und dass die Stirnflächen (15) durch eine Trennfuge (11) voneinander getrennt sind.Cutting plate with more than two cutting edges (3) and with a through hole (7), wherein the cutting edges (3) are arranged centrally symmetrical to the through hole (7), characterized in that laterally on the cutting plate (1) more than two projections (9 are formed, and that the more than two projections (9) are arranged centrally symmetrical to the through hole (7) that the number (n) of the cutting edges (3) equal to the number (m) of the projections (9) of the cutting plate (1 ), and in that each projection (9) has at least one abutment surface (13) such that the at least one abutment surface (13) runs parallel to the longitudinal axis of the throughbore (7), that each protuberance (9) has an end surface (15), in that the end faces (15) of the projections (9) are perpendicular to a longitudinal axis of the through hole (7), that the end faces (15) of the projections (9) lie in one plane, and that the end faces (15) are separated by a parting line (11 ) separated from each other are.
Description
Stand der TechnikState of the art
Wendeschneidplatten mit einer zentralen Durchgangsbohrung und mehreren Schneiden sind beispielsweise zum Längs- oder Plandrehen hinlänglich bekannt. Beim Längs- und Plandrehen wird die Wendeschneidplatte durch die Zerspankräfte in den Plattensitz in dem Trägerwerkzeug gedrückt.Indexable inserts with a central through hole and several cutting edges are well known for example for longitudinal or facing. When longitudinal and facing the indexable insert is pressed by the Zerspankräfte in the insert seat in the carrier tool.
Wenn zum Stechdrehen oder zum Gewindedrehen ein Drehmeißel, bestehend aus einem Trägerwerkzeug und einer Schneidplatte mit mehreren Schneiden, eingesetzt werden soll, verläuft die Längsachse der Befestigungsschraube mit deren Hilfe die Schneidplatte an dem Trägerwerkzeug festgespannt wird, parallel zur Längsachse der Werkzeugmaschinenspindel. In Folge dessen verursachen die Zerspankräfte beim Stechdrehen ein Drehmoment, welches von der Schneidplatte auf das Trägerwerkzeug sicher übertragen werden muss. Gleichzeitig muss die Positionierung der Schneidplatte relativ zum Trägerwerkzeug sehr genau und wiederholbar erfolgen.If a turning tool consisting of a carrier tool and a cutting plate with several cutting edges is to be used for piercing or threading, the longitudinal axis of the fastening screw with the aid of which the cutting plate is clamped to the carrier tool runs parallel to the longitudinal axis of the machine tool spindle. As a result, cause the cutting forces during piercing a torque which must be transmitted from the cutting plate on the carrier tool safely. At the same time, the positioning of the cutting plate relative to the carrier tool must be very accurate and repeatable.
Aus der
Aus der
Diesen Drehmeißeln ist gemeinsam, dass die bei der Zerspanung zwischen Schneidplatte und Trägerwerkzeug wirkenden Momente von einem zwischen den Scheiden befindlichen Bereich an der Peripherie der Schneidplatte auf entsprechend geformte Anlageflächen des Trägerwerkzeugs übertragen werden.These turning tools have in common that the torques acting on the cutting between the cutting plate and the carrier tool are transferred from an area located between the sheaths on the periphery of the cutting plate to correspondingly shaped contact surfaces of the carrier tool.
Aus der
In dem zugehörigen Trägerwerkzeug ist eine Gruppe paralleler Nuten ausgebildet, die mit einer Gruppe paralleler Nuten der Schneidplatte eine formschlüssige Verbindung herstellt. Diese formschlüssige Verbindung übernimmt sowohl die Positionierung der Schneidplatte relativ zu dem Trägerwerkzeug als auch die Übertragung der während der Zerspanung auf die Schneidplatte wirkenden Kräfte auf das Trägerwerkzeug.In the associated carrier tool, a group of parallel grooves is formed, which produces a positive connection with a group of parallel grooves of the cutting plate. This positive connection assumes both the positioning of the cutting plate relative to the carrier tool and the transfer of the forces acting on the cutting plate during cutting forces on the carrier tool.
Nachteilig an dieser Lösung ist der hohe Fertigungsaufwand für die Herstellung der Nuten, die zudem mit hoher Präzision erfolgen muss.A disadvantage of this solution is the high production costs for the production of the grooves, which must also be done with high precision.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehmeißel, bestehend aus einer Schneidplatte und einem Trägerwerkzeug, bereitzustellen, der vor allem zum Stechdrehen und zum Gewindedrehen geeignet ist und welcher die o. g. Anforderungen sicher und zuverlässig erfüllt. Darüber hinaus soll die durch Sintern hergestellte erfindungsgemäße Schneidplatte möglichst wenig Nacharbeit nach dem Sintern erfordern. Das Nacharbeiten erfolgt nahezu ausschließlich durch Schleifen und ist sehr zeit- und kostenintensiv, da die gesinterte Schneidplatte sehr hart und somit schwer zerspanbar ist. Je weniger an dem gesinterten Rohling der Schneidplatte geschliffen werden muss, desto kostengünstiger kann die erfindungsgemäße Schneidplatte hergestellt werden.The invention has for its object to provide a turning tool, consisting of a cutting plate and a carrier tool, which is particularly suitable for piercing and threading and which the o. G. Requirements met safely and reliably. In addition, the cutting insert produced by sintering according to the invention should require as little rework as possible after sintering. The reworking takes place almost exclusively by grinding and is very time-consuming and expensive, since the sintered cutting plate is very hard and thus difficult to machine. The less need to be ground on the sintered blank of the insert, the more cost-effective the insert according to the invention can be produced.
Diese Aufgabe wird bei einer Schneidplatte mit mehr als zwei Schneiden und mit einer Durchgangsbohrung, wobei die Schneiden zentralsymmetrisch zu der Befestigungsbohrung angeordnet sind, anspruchsgemäß gelöst.This object is achieved with a cutting plate with more than two cutting edges and with a through hole, wherein the cutting are arranged centrally symmetrical to the mounting hole, according to the claims.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäßen Vorsprünge weisen mindestens jeweils eine Seitenfläche auf, welche als Anlageflächen in einem Trägerwerkzeug dienen. Dadurch, dass alle Anlageflächen in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind, ist es möglich, diese Anlagenflächen mit der erforderlichen Genauigkeit durch Sintern herzustellen. Ein Nachschleifen der gesinterten Rohlinge im Bereich der Anlageflächen beziehungsweise im Bereich der Vorsprünge ist nicht erforderlich. Dadurch wird ein erheblicher Zuwachs an Produktivität erreicht, ohne dass die Qualität des Endprodukts und die Genauigkeit der erfindungsgemäßen Schneidplatte leidet.The projections according to the invention have at least one side surface each, which serve as abutment surfaces in a carrier tool. Because all contact surfaces are arranged in close spatial proximity to one another, it is possible to produce these contact surfaces with the required accuracy by sintering. A regrinding of the sintered blanks in the area of the contact surfaces or in the region of the projections is not required. As a result, a significant increase in productivity is achieved without the quality of the final product and the accuracy of the cutting plate according to the invention suffers.
Dadurch, dass die Zahl der Schneiden und die Zahl der Vorsprünge der Schneidplatte gleich ist, ist es auf einfachste Weise möglich, eine verschlissene erste Schneide durch Drehen der Schneidplatte durch eine neue Schneide zu ersetzen.The fact that the number of cutting edges and the number of projections of the cutting plate is the same, it is in the simplest way possible to replace a worn first cutting edge by turning the cutting plate by a new cutting edge.
Gleichzeitig ist durch die erfindungsgemäßen Vorsprünge gewährleistet, dass die Spitzenhöhe des Drehmeißels nach dem Wechseln der Schneide exakt gleich hoch ist.At the same time it is ensured by the projections according to the invention that the tip height of the turning tool after changing the cutting edge is exactly the same.
Die erfindungsgemäßen Vorteile lassen sich besonders gut realisieren, wenn jeder Vorsprung eine Stirnfläche aufweist, wobei die Stirnflächen der Vorsprünge orthogonal zu einer Längsachse der Durchgangsbohrung verlaufen und die Stirnflächen der Vorsprünge in einer Ebene liegen.The advantages of the invention can be realized particularly well if each projection has an end face, wherein the end faces of the projections orthogonal to a longitudinal axis of the Through hole run and the end faces of the projections lie in a plane.
Dabei können die Stirnflächen der Vorsprünge als ebene Flächen ausgebildet sein, die ineinander übergehen.In this case, the end faces of the projections may be formed as flat surfaces which merge into one another.
Dadurch ergibt sich, obwohl die Stirnflächen der einzelnen Vorsprünge relativ klein ausgebildet sein können, eine ausreichend große Auflagefläche der Schneidplatte, so dass auch große und größte Zerspankräfte von der Schneidplatte auf das Trägerwerkzeug sicher übertragen werden können.This results, although the end faces of the individual projections may be formed relatively small, a sufficiently large contact surface of the cutting plate, so that even large and largest Zerspankräfte can be safely transmitted from the cutting plate to the carrier tool.
Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Schneidplatte wird weiter dadurch gesteigert, dass die Stirnflächen jeweils durch eine Trennfuge voneinander getrennt sind. Dadurch sinkt die Gefahr, dass beispielsweise durch Späne oder sonstige Verunreinigungen auf den Stirnflächen der Vorsprünge die Schneidplatte relativ zum Trägerwerkzeug verkantet. Außerdem erhöht sich, bei gleichem Anzugsmoment der Befestigungsschraube, die Flächenpressung zwischen den Stirnflächen der Vorsprünge und der entsprechenden Gegenfläche im Trägerwerkzeug. Den gleichen Effekt erreicht man, wenn die Stirnflächen der Vorsprünge konkav oder konvex gekrümmt ausgebildet sind.This property of the cutting plate according to the invention is further enhanced by the fact that the end faces are separated from each other by a parting line. This reduces the risk that, for example by chips or other impurities on the end faces of the projections, the cutting plate tilted relative to the carrier tool. In addition, increases at the same tightening torque of the fastening screw, the surface pressure between the end faces of the projections and the corresponding counter surface in the carrier tool. The same effect can be achieved if the end faces of the projections are concave or convexly curved.
Schließlich weist diese Gestaltung der Stirnflächen auch Vorteile beim Sintern auf, da die Ebenheit von mehreren kleinen Auflageflächen besser erreicht werden kann als die einer durchgehenden Auflagefläche.Finally, this design of the end faces also has advantages in sintering, since the flatness of several small contact surfaces can be better achieved than that of a continuous support surface.
Um auch unter schwersten Zerspanbedingungen zu gewährleisten, dass die Spitzenhöhe der im Eingriff befindlichen Schneide einer Schneidplatte sich nicht ändert und auch beim Auswechseln der Schneiden einer Schneidplatte die Spitzenhöhe des erfindungsgemäßen Drehwerkzeugs stets gleich bleibt, weisen die Vorsprünge mindestens eine, bevorzugt jedoch zwei Anlageflächen, auf, die parallel zu der Längsachse der Durchgangsbohrung verläuft. Dadurch ist es möglich, mit einer oder zwei geeignet geformten Gegenflächen in dem Trägerwerkzeug eine drehfeste Verbindung der Schneidplatte mit dem Trägerwerkzeug herzustellen.In order to ensure even under severe Zerspanbedingungen that the peak height of the cutting edge of a cutting insert does not change and even when replacing the cutting edges of a cutting tip height of the rotary tool according to the invention always remains the projections have at least one, but preferably two contact surfaces on which is parallel to the longitudinal axis of the through hole. This makes it possible to produce with one or two suitably shaped mating surfaces in the carrier tool a rotationally fixed connection of the cutting plate with the carrier tool.
Gleichzeitig wird dadurch auch die Spitzenhöhe der Schneiden der Schneidplatte konstruktiv festgelegt, so dass sich durch das Auswechseln einer Schneidplatte die Spitzenhöhe nicht ändert.At the same time, the tip height of the cutting edges of the cutting plate is thereby structurally determined, so that the tip height does not change as a result of the replacement of a cutting tip.
Ein besonders gelungener Kompromiss zwischen einerseits einer möglichst großen Zahl von Schneiden und andererseits einer kompakten Bauform des Drehwerkzeugs bei gleichzeitig großer Einstechtiefe stellt die Zahl von vier Schneiden und vier Vorsprüngen je Schneidplatte dar.A particularly successful compromise between, on the one hand, the largest possible number of cutting edges and, on the other hand, a compact design of the turning tool with a simultaneously large piercing depth represents the number of four cutting edges and four protrusions per cutting plate.
Die sichere Fixierung der erfindungsgemäßen Schneidplatte an einem zugehörigen Trägerwerkzeug wird weiter erhöht, wenn die Durchgangsbohrung als Stufenbohrung ausgebildet ist. Dabei kann die Durchgangsbohrung eine oder mehrere zylindrische Abschnitte und/oder einen oder mehrere kegelstumpfförmige Abschnitte aufweisen. Dadurch ist es beispielsweise auch möglich, den Schraubenkopf in der Durchgangsbohrung zu versenken, so dass er nicht über die Schneidplatte hinausragt. Gleichzeitig kann durch einen Senkkopf der Durchgangsschraube, welcher mit einem entsprechend geformten kegelstumpfförmigen Abschnitt der Durchgangsbohrung zusammenwirkt, eine sehr exakte Positionierung der Schneidplatte relativ zum Trägerwerkzeug erreicht werden.The secure fixation of the cutting insert according to the invention on an associated carrier tool is further increased if the through-hole is formed as a stepped bore. In this case, the through-bore may have one or more cylindrical sections and / or one or more frustoconical sections. This makes it possible, for example, to sink the screw head in the through hole, so that it does not protrude beyond the cutting plate. At the same time can be achieved by a countersunk head of the through-bolt, which cooperates with a correspondingly shaped frusto-conical portion of the through hole, a very precise positioning of the cutting plate relative to the carrier tool.
Die erfindungsgemäße Schneidplatte ist besonders geeignet zum Abstech- oder Stechdrehen sowie zum Gewindedrehen. Des weiteren kann die erfindungsgemäße Schneide auch zum Einstechen von Nuten, beispielsweise für Seegerringe eingesetzt werden. In der Praxis haben sich Breiten von 0,5 mm bis 3,15 mm bei den Schneiden der Schneidplatte als vorteilhaft erwiesen.The cutting insert according to the invention is particularly suitable for parting off or lancing and for threading. Furthermore, the cutting edge according to the invention can also be used for grooving grooves, for example for snap rings. In practice, widths of 0.5 mm to 3.15 mm have proven to be advantageous in cutting the cutting plate.
Die eingangsgenannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Trägerwerkzeug für eine Schneidplatte mit mehr als zwei Schneiden und mit einem Schaft, wobei der Schaft mindestens eine Seitenfläche aufweist, dadurch gelöst, dass an der Seitenfläche des Schafts eine Vertiefung zur Aufnahme einer Schneidplatte vorgesehen ist, wobei in der Vertiefung eine Befestigungsbohrung zur Aufnahme einer Befestigungsschraube vorgesehen ist. Weiter weist die Vertiefung eine Grundfläche auf, wobei diese Grundfläche orthogonal zu einer Längsachse der Befestigungsbohrung verläuft.The above object is also achieved by a carrier tool for a cutting plate with more than two cutting edges and with a shank, wherein the shank has at least one side surface, characterized in that on the side surface of the shaft a recess for receiving a cutting plate is provided, wherein in the Deepening a mounting hole for receiving a fastening screw is provided. Furthermore, the depression has a base surface, wherein this base surface is orthogonal to a longitudinal axis of the fastening bore.
Diese Grundfläche, wirkt mit den Stirnflächen der Vorsprünge der Schneidplatte zusammen und richtet die Schneidplatte sehr genau in einer Ebene, die orthogonal zu der Längsachse der Befestigungsbohrung verläuft, aus.This base, cooperates with the end surfaces of the projections of the cutting plate and aligns the cutting plate very accurately in a plane which is orthogonal to the longitudinal axis of the mounting hole from.
Um die Übertragung von Drehmomenten, die beim Zerspanen zwischen der Schneidplatte und dem Trägerwerkwerkzeug entstehen, zu optimieren, ist die Grundfläche im Trägerwerkzeug von mindestens einer Seitenfläche, bevorzugt von zwei Seitenflächen begrenzt, wobei mindestens eine Seitenfläche parallel zu der Längsachse der Befestigungsbohrung verläuft. Diese Seitenflächen der Grundfläche bilden zusammen mit den Anlageflächen der Vorsprünge der Schneidplatte eine drehfeste Verbindung, die auch unter schwerster Belastung ein Verdrehen der Schneidplatte relativ zum Trägerwerkzeug verhindert.In order to optimize the transmission of torques that arise during machining between the cutting plate and the carrier tool, the base in the carrier tool of at least one side surface, preferably limited by two side surfaces, wherein at least one side surface is parallel to the longitudinal axis of the mounting hole. These side surfaces of the base together with the contact surfaces of the projections of the cutting plate a rotationally fixed connection, which prevents rotation of the cutting plate relative to the carrier tool even under the heaviest load.
Gleichzeitig sorgt diese formschlüssige Verbindung zwischen Schneidplatte und Trägerwerkzeug für eine exakte Positionierung der Schneidplatte beziehungsweise deren Schneiden relativ zum Trägerwerkzeug. Dadurch wird unter anderem erreicht, dass die Spitzenhöhe der Schneidplatte stets gleich bleibt, auch wenn eine andere Schneidplatte in das Trägerwerkzeug eingesetzt wird. At the same time, this form-fitting connection between the cutting plate and the carrier tool ensures exact positioning of the cutting plate or its cutting edges relative to the carrier tool. This ensures, among other things, that the tip height of the cutting plate always remains the same, even if another insert is inserted into the carrier tool.
Die erfindungsgemäße Schneidplatte kann auch zusammen mit einem Trägerwerkzeug für einen Fräser mit einer auswechselbaren Schneidplatte eingesetzt werden. In diesem Fall wird das Trägerwerkzeug in die Spannzange einer Frässpindel eingespannt und an der Stirnfläche des Trägerwerkzeugs eine Vertiefung vorgesehen, die zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Schneidplatte ausgebildet ist. Dabei ist es erforderlich, dass in der Vertiefung eine Befestigungsbohrung zur Aufnahme einer Befestigungsschraube ist, dass die Vertiefung eine Grundfläche aufweist, und dass die Grundfläche orthogonal zu einer Längsachse der Befestigungsbohrung verläuft.The insert according to the invention can also be used together with a carrier tool for a milling cutter with a replaceable insert. In this case, the carrier tool is clamped in the collet of a milling spindle and provided on the end face of the carrier tool a recess which is designed to receive a cutting plate according to the invention. It is necessary that in the recess is a mounting hole for receiving a fastening screw, that the recess has a base surface, and that the base is orthogonal to a longitudinal axis of the mounting hole.
Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Grundfläche von zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen begrenzt wird und diese Seitenflächen parallel zu der Längsachse der Befestigungsbohrung verläuft. In ein derart ausgestaltetes Trägerwerkzeug für einen Fräser können die erfindungsgemäßen Schneidplatten mit Ihren Vorsprüngen formschlüssig zwischen die Seitenflächen eingeführt werden und gegen die Grundflächen mit Hilfe der Befestigungsschraube gespannt werden. Dadurch ist es möglich, beispielsweise in sehr engen Bohrungen mit dem erfindungsgemäßen Fräswerkzeug, bestehend aus einer Schneidplatte und dem genannten Träger für einen Fräser, Nuten durch sogenanntes Tangentialfräsens einzuarbeiten.Furthermore, it is advantageous if the base of two mutually parallel side surfaces is limited and these side surfaces is parallel to the longitudinal axis of the mounting hole. In such ausgestaltetes carrier tool for a milling cutter cutting inserts of the invention with their projections can be positively inserted between the side surfaces and clamped against the base surfaces by means of the fastening screw. This makes it possible, for example, in very narrow holes with the milling tool according to the invention, consisting of an insert and said support for a milling cutter to incorporate grooves by so-called tangential milling.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawings, the description and the claims removable. All of the features disclosed in the drawing, the description and the claims can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.
Zeichnungendrawings
Es zeigen:Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In der
In der
In der Ansicht von unten (
In der
In
Die Vertiefung
Die Befestigungsbohrung
Die
Die
Die Vertiefung
Damit die Schneidplatte
In
In
Weil die Schneidplatte
Deshalb ist auch nach dem Auswechseln einer Schneide stets gewährleistet, dass die Spitzenhöhe des Drehmeißels, bestehend aus dem Trägerwerkzeug
In allen drei Ansichten der
Bei der erfindungsgemäßen Schneidplatte
In
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Bei dem in
In der
In den Stirnflächen
In
Der Abstand A der federnden Druckbolzen
In
In
Aus
Der Federbolzen
In
Der federnde Druckbolzen
Die federnden Druckbolzen
Die zweite Aufgabe der federnden Druckbolzen
Diese Aufgaben können auch mit Hilfe einer anhand der
Bei dieser Ausführungsform ist in der Befestigungsbohrung
Wenn nun die Befestigungsschraube
In der in
Wenn die letzte Windung der Druckfeder
Es versteht sich von selbst, dass die Ausführungsformen gemäß der
Claims (18)
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8392 | Publication of changed patent specification | ||
R206 | Amended patent specification |
Effective date: 20110331 |