DE1777399A1

DE1777399A1 - Rundlaufendes werkzeug insbesondere zur metallbearbeitung

Info

Publication number: DE1777399A1
Application number: DE19661777399
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Mayer
Original assignee: Walter Montanwerke GmbH
Current assignee: Walter Montanwerke GmbH
Priority date: 1966-01-25
Filing date: 1966-01-25
Publication date: 1974-02-28
Also published as: DE1777399C3; DE1777399B2

Description

Firm Mont am·;er;,'-e Knitrr Cnbll, 7 4 Tfibinqcn-Dcrenci i ηαςη

Dereiirlinaer Str. 53

Rund 1 aufendοs ll·::rkzcug i'i^becondcrc? zur riet'il !bearbeitung

Die Erfindung betrifft ein rundlauf enden Werkzeua inr.bcsondere zur Metallbearbeitung, bestehend aus einem irit Spanneinrichtungen versehenen VJerkzeuggrundJcörper, der i'i. Bereiche seines Umfanges Nuten zur Aufnahme von durch die Spanneinrichtungen spannbare Wedenschneidplatten aufv.v.ist.

Rundlaufende Werkzeuge, die mit plattenförmigen ßchnaidelemten bestückt sind, sind in der Ausbildung als Fräser oder .Messerköpfe und dgl, in vielfältigen Ausführung:;formen bekannt. Da das Nachschleifen der Schneidelemente nach dem Abarbeiten einer Sch leide verhältnismäßig teuer und nicht ganz einfach ist, sind auch schon Schneideleioente gerade in jüngerer Zeit in größerem Umfange eingesetzt worden, die als sog. Wendeschneidplatten ausgebildet sind. Diese meist symmetrisch ausgebildeten Wendeschneidplatten werden ηsch dem Abarbeiten einer Schneide, wie der Name sagt, gedreht oder gewendet, se daß eine weitere Schneide zum Einsatz kommt. Mach d^m Abarbeiten aller Schneiden werden diese Platten weggeworfen.

409809/0015

— 2 —

BAD ORIGINAL

Bekannt sind rein prismatische Wendeschneidplatten, die im wesentlichen aus einer mehreckigen ebenen Platte besinnen, deren aneinanderstoßende Grund- und' Stirnflächen'rechtwinklig aufeinander stehen und an ihren jeweiligen Schnittkanten die Ilauptschneiden ausbilden. Eine viereckige solche Wendeschneidplatte verfügt über acht Schneidkanten, die aufeinanderfolgend abgearbeitet werden können. Da die Haupt-und Nebenschneidkanten im Betrieb freigestellt sein müssen,müssen diese Wendeschneidplatten . mit negativer Schneidengeometrio, d.h. mit negativem Radial- und Axialwinkel, in den Werkzeug- W grundkorper eingesetzt werden. Diese Schneidengeorr.etrie bedingt einen verhältnismäßig großen Schnittdruck und ergibt bei der Bearbeitung langspanender Werkstoffe zylindrisch gerollte oder leicht kegelförmige Späne, die große Spanräurce und somit große Wendeschneidplatten erforderlich machen.

Mit der gleichen Schneidengeometrie arbeiten auch die Wendeschneidplatten eines in der US-PS 3 229 349 beschriebenen Werkzeuges. Diese Wendeschneidplatten sind jeweils mit zwei zueinander parallelen Flächen von gleicher polygonaler Form und mit zu diesen Flächen rechtwinklig verlaufenden Seitenflächen, die mit den polygonalen Flächen die Hauptschneidkanten bilden, ausgeführt, wobei an den Ecken jeweils' zwei formgleiche Nebenflächen angeordnet sind, die in Bezug auf die !■littelebene der polygonalen Flächen gleiche aber entgegengesetzte Neigungen aufv/eisen und die mit jeweils einer polygonalen Fläche eine Nebenschneidkante bilden. Die an den Ecken angeordnete Nebenflächen sind hierbei sogenannte Fasenanschliff flächen, die mit der durch die jeweils zugeordnete Nebenschneidkante verlaufenden polygonalen Fläche einen Winkel von mehr als 90° einschließen.

Durch diese Ausbildung der Nebenflächen wird erreicht, daß im Gegensatz zu den Verhältnissen bei prismatischen Wendeschneidplatten, bei denen in den Ecken senkrecht zu den polygonalen Flächen verlaufende und die Nebenschneidkante

409809/0015

BADORfGINAL

bildende Nebenflächen vorgesehen sind - hier ist die Größe des negativen Axialwinkels gleich dem,Freiwinkel an der Nebenschneidkante - der Freiwinkel der Nebenschneiden unabhängig, aber nur kleiner als der Betrag des negativen Axialwinkels gewählt werden kann. Außerdem wird dadurch, daß die FasenanschliffflMchen nicht bis zur jeweils gegenüberliegenden Grundfläche durchgeschliffen werden, eine Abwinkelung der Hauptschneidkante - und das mit kleineren Freiwinkeln als sie an den Ilauptschneidkante vorhanden sind- vermieden. Diese Maßnahmen ändern aber nichts daran, daß die Wendeschneidplatten lediglich mit negativen Radial- und Axialwinkel in den VJerkzeuggrundkörper eingesetzt werden und arbeiten können, was, wie erwähnt, bei der Bearbeitung langspanender Werkstoffe unerwünscht ist.

Wendeschneidplatten,die mit positiver Schneidengeometrie, d.h. mit positivem Radial- und Axialwinkel, in den Werkzeuggrundkörper eingesetzt werden können, sind in rein pyramidenstumpfförmiger Ausbildung bekannt. Hierbei sind die Schneiden durch die pyramidenstrumpfförmige Gestalt der Wendeschneidplatte freigestellt; es ergibt sich jedoch der Nachteil, daß gegenüber einer prismatischen Platte nur die halbe Anzahl abarbeitbarer Schneiden zur Verfügung steht. Dies ist deshalb nachteilig, weil das Material der Wendeschneidplatten verhältnismäßig teuer ist und abgearbeitete Wendeschneidplatten weggeworfen werden müssen.

Zur Abhilfe des Übelscandes, daß bei mit positivem Axinlwinkel arbeitenden Wendeschneidplatten diese so gestaltet sein müssen, daß nur die Hälfte ihrer Längs-Seitenkanten als Schneiden verwendet werden kann, ist auch schon vorgeschlagen worden, prismatische Wendeschneidplatten in aufeinanderfolgenden Nuten eines Fräskörpers in unterschiedlicher Stellung zu spannen. Hierbei ergeben sich jedoch unterschiedliche Spanbreiten der von aufeinanderfolgenden Wendeschneidplatten erzeugten Späne, was bei großen Schnittiefen keine Rolle spielt, bei kleinen Schnittiefen jedoch unerwünscht ist. 409809/0015

_ 4 _ BAD ORIGINAL,

Ziel der Erfindung ist es, ein rundlaufendes, mit Wendeschneidplatten bestücktes Werkzeug zu schaffen, das mit positivem Axialwinkel arbeitend es gestattet, jede Längskante der Wendeschneidplatten als Hauptschneidkante einsetzen zu können, wobei gleichzeitig die Nebenschneidkanten stets freigestellt sind und im Werkzeuggrundkörper die Nuten und Spanneinrichtungen alle gleichgestaltet sind. Das Werkzeug gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in alle zugeordnete Muten Wendeschneidplatten mit jeweils zwei zueinander parallelen Flächen von gleicher polygonaler Form und mit zu diesen Flächen rechtwinklig verlaufenden sowie mit den polvgonalen Flächen die Hauptüchneidkanten bildenden Seitenflächen und mit jeweils zwei an den Ecken angeordneten in Bezug auf die Mittelebene der polygonalen Flächen gleiche, aber entgegengesetzte Neigungen aufweisenden und mit den polygonalen Flächen jeweils ei re kürzere und eine längere Kante bildenden Nebenflächen mit positivem Axialwinkel derart eingesetzt sind, daß jeweils eine ihrer kürzeren Kanten eine Nebenschneidkante bildet und die Nebenschneidkanten aller Wendeschneidplatten auf gleichem Flugkreis liegen.

Das neue Werkzeug ergibt dadurch, daß trotz des Einsatzes mit positivem Axialwinkel alle Längskanten der Wendeschneidplatten nacheinander ausnutzbar sind, eine ernebliehe Schneid-Stoffersparnis gegenüber bekannten vergleichbaren Werkzeugen während gleichzeitig gewährleistet ist, daß das Werkzeug mit einer günstigen Spannqeometrie, d.h. insbesondere einer Wendespangeornetrie, arbeitet.

Bei dem neuen Werkzeug können die Wendeschneidplatten, deren Hauptschneidkante als Schruppschneiden in diesem Falle wirken, auch mit Breitschlichtplatten kombiniert werden, von denen in Ncrmalfalle eine einzige, in den Werkzeuggrundkörper eingesetzt ist und die eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes ergeben. Hierbei wird die Anordnung irit Vorteil 409809/0015

- 5 BAD NAL

derart getroffen, daß die Breitnchlichtplatte eine mit den anderen Wendeschneidplatten geometrisch ähnliche plattenartige Gestalt aufveist und ihre wirksame Hauptschneide auf dem gleichen Fluqkrcis nut den Hauptschneiden der anderen Wendeschneidplatten liegt, während ihre in an sich bekannter V7cise gekrümmte v/irksame Nebenscbneidkfnte über den Flugkrei π eier anderen Wendeschneidplatten in axialer Richtung versteht. Darii arbeitet die Rroitschlichtplatte an ihrer Hauntschnoi lka;ite vol mit, "O daß eine Überlastung der nachfolgenden Schruppschneidplatte vermieden ist. Dei Bearbeitung langcpanendor 'Werkstoffe kann dadurch, daß die gekrümmte Nebcnschnciue, die in axial-ir Richtung über den Fluckreis der anderen WenJeschneidplatten vorsteht, ein sich über die Haupt-oJer ^cbcr^chneidknni .erstreckender zusammenhängender Span ergeben, der deshalb nachteilig ist, v?eil ein solcher Span in <;einem Ablauf geheirurt ist. Eine .Abhilfe kann dadurch geschaffen v/erden, daß di> gekrümmte v/irksame Ke'oer.schneidkante der Breitschiichtplatte i)fi Bereiche der Schneidenec]:en zwischen den wirkcancn Hauot-

-k an ten
und Nebenschneid/ der anderen Wendeschneidplatten in axialer Richtung gegenüber den Flugkreisen dieser Schneidenecken zurücksteht. Dadurch v/erden die von Haupt-und Nebenschiicidk&r.teri der Breitschiichtplatte erzeugten Späne voneinander getrennt, so daß sich ein einv/andfreier Spanablauf ergibt.

In der Zeichnung sind Ausführunasbeispielc des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Wendeschneidplatte zur Bestückung eines Werkzeuges gemäß der Erfindung, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Fräs.erirasserkopf gemäß der Erfindung, bestückt mit Wendeschneidplatten nach Fig. 1, in einer schematischen Darstellung, im Ausschnitt um;

409809/001 5

BAD ORIGINAL

Fig. 3 den Fräsir.er.serkopf nach Fig. 2, in einem Schnitt

parallel zur Drehachse durch eine eine Viendeschneidplatte enthaltende Nut, in einer Seitenansicht und einer Teildarstellung,

Fig. 4 den Fräsrcesserkopf nach Fig. 2, in einer Darstellung ähnlich Fig. 3 zur Veranschaulichuna der Spanbildung an einer eingesetzten Breitschlichtplatte und

Fig. 4 den Frr.mr.esserkopf nach Fig. 2, in einer Darstellung " entsprechend Fia. 4 zur Veranschaulichung der Span

bildung an der in einer etv;as unterschiedlichen Stellung stehenden Breitschlichtplatte.

Die in Fig. 1 dargestellte Wendeschneidplatte besteht irr. wesentlichen aus einer ebenen Platte, deren parallele polygonale Grundflächen 100 grundsätzlich die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen. Die Grund- und Seitenflächen 100 bzv/. 200 der Platte stehen rechtwinklig aufeinander; ihre jeweiligen Schnittkanten sind Hauptcchneidkanten 1, von denen die Platte ersichtlich sechs Stück aufweist.

An den unter sich gleichgestalteten Ecken der Wendeschneidplatte sind im Bereiche der beiden Grundflächen 100 jeweils anscMießend an eine Hauptschneidkante 1 durch Fasenanschliff - bei 2 - auf der zugeordneten Seitenfläche 200 Nebenschneidkanten 3 hergestellt, deren zugehörige Keben·- oder Fasenanschliffflächen 2 mit der durch die entsprechende Nebenschneidkante 3 verlaufenden Grundfläche 100 einen von 90° abweichenden Winkel/- einschließt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Ausbildung der Nebenflächen 2 hierbei art getroffen, daß die Ecken der Wendeschneidplatte zum einen alle gleichgestaltet sind und daß sich bezüglich der

409809/0015

- 7 BAD ORlQINAL

zu den Pinttengrundflachen parallelen, bei 4 angedeuteten Mittelebene zwei dcckunasgleiche Schnitteile Λ und B der Wendeschneidplatte ergeben. An jeder Ecke sind jeweils zwei formgleiche Nebenflachen 2 vorgesehen, die in Bezug auf die Mittelebene 4 gleiche aber entgegengesetzte Neigungen aufweisen. Die beiden Nebenflächen 2 an jeder Ecke schneiden sich längs einer Linie 20. Sie bilden mit den polygonalen Grundflächen 100 eine kürzere Kante 3 und eine längere Kante 23, v/obei die kürzere Kante 3, wie erwähnt, die Nebenschneidkante ist. Da die längere Kante 23 immer auf der der jeweils arbeitenden Nebenschneidkante 3 und der dieser zugeordneten Hauptschneidkante 1 gegenüberliegenden Seite sich befindet, sind die Hauptschneidkanten 1 trotz des durchgehenden Anschliffs der Nebenflächen 2 nicht abgewinkelt.

Eine Wendeschneidplatte nach Fig. 1, die somit über sechs nacheinander abarbeitbare Hauptschneidkanten 1 sowie durch die Nebenflächen 2 freigestellte Nebenschneidkanten 3 verfügt, wird in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mit positivem, bei O angedeutetem Axialwinkel in einen Fräsergrundkörper 5 eingesetzt, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen in Fig. 2 lediglich eine Wendeschneidplatte mit zugeordneter Spanneinrichtung von den an sich längs des Umfanges des Fräsergrundkörpers 5 gleichmäßig verteilt angeordneten Wendeschneidplatten dargestellt ist. Die Wendeschneidplatten liegen mit einer Stirnfläche in d^r aus Fig. ersichtlichen Weise jeweils auf der Grundfläche 6 von Nuten auf, die am Umfonge des Fräsergrundkörpers angeordnet sind. Diese Grundflächen 6 sind gegenüber der bei 7 angedeuteten Drehachse des Fräsmesserkopfes geneigt. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, können unterschiedliche Größen von Wendeschneidplatten 8 und 9 wahlweise zur Bestückung des Fräsergrundkörper 5 verwendet v/erden, ohne daß es notwendig ist, in den Hüten Einbauelemente auszuwechseln. Zur Fixierung der Wendeschneidplatten in axialer Richtung dienen Anschlagteile 10, die in die Nuten eingefügt sind, während zum Festspannen der Wendeschneidplatten an sich bekannte Keile 11 Verwendung finden, 409809/0015

BAD ORIGINAL

die durch Summenschrauben 12 auf den Nutengrund 6 zu gezogen werden.

Die Wendeschneidplatten arbeiten mit ihren Hauptschneidkanten 1 auf gleichen Flugkreis, was genauso auch für die Nebenschneidkanten 3 gilt, die durch die Nebenflächen 2 freigestellt sind, so daß sich einwandfreie Schneidver- hältnisse ergeben. Da die Nebennchneidkanten 3 sämtliche freigestellt sind, können die Wendeschneidplatten jeweils in sechs unterschiedlichen Stellungen nacheinander eingesetzt werden.

Zur Erzielung einer besseren Oberflächengüte auf der bearbeiteten Fläche 13 des Werkstückes ist es zweckmäßig, eine der vorbeschriebenen Wendeschneidplatten im Fräsergrundkörper 5 durch eine sog. Breitschlichtplatte 14 zu ersetzen. Derartige Breitschlichtplatten sind im Grundsatz nach bekannt. Die Platte 14 weist im vorliegenden Falle, wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, eine den Wendeschneidplatten nach Fig. 1 geometrisch ähnliche dreikantige Gestalt auf. Sie verfügt ebenfalls über Hauptschneidkanten 1, doch ist sie im Bereiche der Ecken mit gekrümmten Nebenschneidkanten 15 ausgerüstet. Sie verfügt somit über drei nacheinander ausnutzbare Einsatzmöglichkeiten.

Die Breitschlichtplatte 14 kann grundsätzlich derart eingesetzt werden, daß ihre Hauptschneidkante 1 gegenüber dem Flugkreis 16 (Fig. 4) der übrigen als Schruppplatten wirkender Wendeschneidplatten im Bereiche deren Ilavptschneidkanten zurückgesetzt ist. Dies bedeutet jedoch, daß die der Breitschlichtplatte 14 nachfolgende Schruppschneidplatte an ihrer Hauptschneidkante 1 doppelt belastet ist. Die gekrümmte Nebenschneidkante 15 der Feinschlichtplatte 14 ragt über den Flugkreis 17 der Nebenschneidkanten 3 der Schruppschneidplatten in axialer Pachtung vor, wie es dem Ausschnitt A der Fig. 4 zu entnehmen ist.

409809/0015

JAIiD BAD ORIGINAL

Un eine gleichmäßige Belastung der Hauptschneidkanten 1 aller Wendeschneidplatten zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Breitschlichtplatte 14 - wie in Fig. 5 veranschaulicht- derart einzusetzen, daß ihre Hauptschneidkante 1 auf dem gleichen Flugkreis 15 wie die Hauptschneidkanten der Schruppschneidplatten liegt,also voll mitarbeitet. Wenn nun die Nebenschneidkante'15 der Breitschlichtplatte in axialer Richtung über den Flugkreis 17 der Nebenschneidkanten 3 der Schruppschneidplatten vorragt, so ergibt sich an ihr ein Span, dessen Breite zusammenhängend über die Hauptschneic¹.-kante 1 und die anschließende Nebenschneidkante 15 sich erstreckt. Ein solcher Span ist in seinem Ablauf gehenmt. Seine Ausbildung ist daher unerwünscht.

Eine Abhilfe kann in der aus Fig. 5, Ausschnitt B, ersichtlichen Weise getroffen werden:

Die gekrümmte wirksame Nebenschneidkante 15 der Broitschlichtplatte 14 stent in Bereiche der Schneidec^ven 18 zwischen den v/irksamen Haupt- und Nebcnschneidkar.t:?n (1,3} der anderen Wendeschneidplatten in axialer Richtung gegenüber den Flugkreisen dieser Schneidecken - bei '9 - zurück. Damit wird der von der Mauptschneidkante 1 und der Nebenschneidkante 15 der Breitschlichtpiatte 14 gebildete Span im Bereiche von 19 aufoeteilt, so daß zwoi unabhär.arge Späne entstehen, die unbehindert ablaufen können.

AO9809/0015

- 10 -

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

t. Rundlaufendes Werkzeug insbesondere zur Metallbearbeitung, bestehend aus einem mit Spanneinrichtungen versehenen Werkzeuggrundkörper, der in Bereiche seines Umfanges Nuten zur Aufnahme von durch die Spanneinri_%chtungen spannbaren Wendeschneidplatten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in alle zugeordnete Nuten Wendeschneidplatten mit jeweils zwei zueinander parallelen Flächen (100) von gleicher polygonaler Form und mit zu diesen Flächen (100) rechtwinklig verlaufenden sowie mit den polygonalen Flächen (100) die Hauptschneidkanten (1) bildenden Seitenflächen und mit jeweils 2wei.an den Ecken angeordneten in Bezug auf die Mittelebene (4) der polygonalen Flächen (100) gleichen, aber entgegengesetzte Neigungen aufweisenden und mit den polygonalen Flächen (100) jeweils eine kürzere (3) und eine längere Kante (23) bildenden Nebenflächen (2) mit positivem Axialwinkcl ('■') derart eingesetzt sind, daß jeweils eine ihrer kürzeren Kanten (3) eine Nebenschneidkante bildet und die Nebenschneidkanten (3) aller Wendeschneidplatten auf gleichem Flugkreis liegen.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten des Werkzeuggrundkörpers (5) einen zur Drehachse (7) geneigten Nutengrund (6) aufweisen, auf dem die jeweils eingesetzte Wendeschneidplatte mit einer Stirnfläche· aufliegt und die Wendeschneidplatte sich mit einer anderen Stirnfläche in axialer Pichtung gegen einen Anschlag (10) abstützt.

AG9809/0015

- 11 -

BAD ORDINAL
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2 mit zumindest einer in den Wcr.kzeuggrundkörper eingesetzten Breitsqhlichtplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Ereitschlichtplatte (14) eine rrit den anderen Wendeschneidplatten geometrisch ähnliche plattenartige Gestalt aufweist und ihre v/irksamr* Iiauptschneidkante (1) auf dem gleichen Flugkreis (1C) mit d. Hauptschneid kanten (1) der anderen '-lendeüchneidplatten lie- v:ä lire net ihre in an sich bekannter Knise gekrümmte wirkr .. Nebenschneidkante (15) über den Flugkreis (17) der Nebenschneiokante (3) der anderen Wendeschneidplatten in axinler Richtung vorsteht.
4. Werkzeua nach /nspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte wirksame Kebenschneidkante (15) der Breitschlichtplatte (14) im Bereiche der Schneidecken (18) zwjsehen den v/irksamen Haupt- und Nebenschneidkanten der anderen Wendeschneidplatten in axialer Richtung (bei 19) gegenüber den Flugkreisen dieser Schneidecken zurücksteht.

409809/0015

RAD ORIGINAL

Leerseite