DE19937740A1 - Dreh-, Fräs- oder Bohrwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Das Dreh-, Fräs- oder Bohrwerkzeug besteht aus einer Grundplatte (10) aus Stahl oder Hartmetall, einem darauf in einer Einsenkung (20) materialschlüssig befestigten Schneideinsatz (12) und einem Spanbrecher (14). Um bei vorgegebenen Grundplatten (10) den Spanbrecher (14) ohne Veränderung der Spitzenhöhe (H) zuverlässig an den Schneideinsatz (12) anschließen zu können, ist vorgesehen, daß der Spanbrecher (14) durch einen Einsatz aus Stahl oder Hartmetall gebildet ist, der in einer Verlängerung (22) der Einsenkung (20) unmittelbar hinter dem Schneideinsatz (12) materialschlüssig auf der Grundplatte (10) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dreh-, Fräs- oder Bohrwerkzeug, bestehend aus einer Grundplatte aus Stahl oder Hartmetall, wenigstens einem darauf in einer Einsenkung materialschlüssig befestigten Schneideinsatz mit einem Schneidstoff, wie Dia­ mant oder polykristallines Bornitrid, sowie einem in der Be­ wegungsrichtung des Spans hinter dem Schneideinsatz angeord­ neten Spanbrecher.

Insbesondere hochzähe Werkstoffe, wie z. B. Nichteisenmetalle oder Kunststoffe, neigen bei der spangebenden Bearbeitung zur Bildung sehr langer Späne, die durch unkontrollierte Bewegung die bearbeiteten Oberflächen beschädigen können. Man ist da­ her bestrebt, die Späne durch geeignete Maßnahmen im Bereich der Spanfläche zu kontrollieren. Dies kann bei Hartmetall­ werkzeugen in einfacher Weise durch Formung ihrer Oberfläche derart geschehen, daß die Späne in bestimmter Weise geführt und/oder gebrochen werden. Bei Werkzeugen der eingangs ge­ nannten Art hat man bisher entweder einen Spanbrecher hinter dem Schneideinsatz mechanisch auf die Grundplatte aufge­ klemmt, was umständlich ist und einen kritischen Übergang zwischen dem Schneideinsatz und dem Spanbrecher zur Folge hat, oder die Einsenkung für den Schneideinsatz so tief aus­ geführt, daß dahinter ein Spanbrecher aus dem Material der Grundplatte herausgearbeitet werden konnte. Die Grundplatten in Form von ISO-Standardplatten oder Sonderplatten gehören jedoch normalerweise zu Klemmhaltersystemen, die jeweils für eine bestimmte Spitzenhöhe ausgelegt sind. Wenn man, um eine als Spanbrecher geeignete Stufe hinter dem Schneideinsatz zu erhalten, die diesen aufnehmende Einsenkung vertieft, geht die standardisierte Spitzenhöhe verloren. Man braucht Sonder­ halter und eine Korrektur der Einstellung. Für die Massenfer­ tigung kommen solche Werkzeuge mit einer vom Standard abwei­ chenden Spitzenhöhe nicht in Frage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der einleitend bezeichneten Art zu schaffen, das ohne mechanische Klemmung des Spanbrechers auskommt, einen sauberen Übergang von der Spanfläche des Schneideinsatzes zum Spanbrecher bie­ tet und unabhängig von dessen Form und Größe die Einhaltung der Spitzenhöhe gestattet.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spanbrecher durch einen Einsatz aus Stahl oder Hartmetall gebildet ist, der in einer Verlängerung der Einsenkung mate­ rialschlüssig auf der Grundplatte befestigt ist.

Das vorgeschlagene Werkzeug hat den Vorzug der Einfachheit, der Genauigkeit und eines einwandfreien Übergangs zwischen der Spanfläche des Schneideinsatzes und dem Spanbrecher. Wichtig ist vor allem, daß die Erfindung prinzipiell unabhän­ gig ist von der Art der Grundplatte und dem jeweiligen Klemm­ haltersystem. Ebenso wie der Schneideinsatz kann auch der Spanbrechereinsatz auf jede gebräuchliche Grundplatte aufge­ lötet oder aufgeschweißt werden. Auch die Höhe des Spanbre­ chereinsatzes spielt keine Rolle. Er kann in jedem Fall in der Einsenkung in jeder gewünschten Weise, auch stufenlos übergängig, an den Schneideinsatz anschließen und sich hinter dieser Übergangsstelle in jeder gewünschten Ausgestaltung über die Spanfläche erheben, ohne daß dadurch eine Änderung der Spitzenhöhe oder der gebräuchlichen Befestigung des Schneideinsatzes bedingt würde.

Unter den hier gebrauchten Begriff des Spanbrechers sollen auch die sog. Spanleitstufen fallen, die den Span in eine be­ stimmte Richtung lenken.

Die oben erwähnten Schneideinsätze mit Diamant als Schneid­ stoff umfassen mono- und polykristallinen Diamant. Letzterer kann als verhältnismäßig dicke, bindemittelhaltige Schicht oder als aus der Dampfphase abgeschiedene, verhältnismäßig dünne, bindemittelfreie Schicht auf einer Unterlage aus Hart­ metall oder Stahl abgelagert sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in Seitenansicht und Draufsicht ein Drehwerkzeug in Form eines sog. Ein­ stechwerkzeugs.

Das in der Zeichnung dargestellte Drehwerkzeug besteht aus einer Grundplatte 10 aus Hartmetall mit einer bestimmten Höhe H, die einer bestimmten Spitzenhöhe von z. B. 8,74 mm ent­ spricht, sowie weiterhin einem Schneideinsatz 12 und einem Spanbrechereinsatz 14. Der Schneideinsatz 12 ist im Bei­ spielsfall ein üblicher PKD-Insert mit einer oberen Schicht 16 aus polykristallinem Diamant, die fest verbunden ist mit einer unteren Schicht 18 aus Hartmetall. Der Schneideinsatz 12 ist in eine Einsenkung 20 im vorderen Ende der Grundplatte 10 eingelötet oder durch Widerstandsschweißen eingeschweißt. Die Einsenkung 20 hat eine solche Tiefe, daß die Spitzenhöhe H gewährleistet ist.

Insofern, wie vorstehend beschrieben, entspricht das Werkzeug herkömmlichen Ausführungen. Bei diesen wird jedoch, wenn mit einem Spanbrecher gearbeitet werden soll, ein entsprechender Aufsatz klemmend auf der Grundplatte 10 befestigt, oder es wird der Schneideinsatz 12 in eine tiefere Einsenkung 20 ein­ gesetzt, um hinter der Spanfläche eine durch das Material der Grundplatte 10 gebildete Stufe bzw. Erhebung gegenüber der Spanfläche zu erhalten. Bei dem in der Zeichnung dargestell­ ten Drehwerkzeug schließt sich hingegen an die Einsenkung 20 in Bewegungsrichtung des Spans hinter dem Schneideinsatz 12 eine Verlängerung 22 der Einsenkung 20 an. Diese Verlängerung 22 hat an der Übergangsstelle 24 zunächst nur die Tiefe der Schicht 16 aus polykristallinem Diamant, zieht sich dann aber weiter nach hinten tiefer in die Grundplatte 10 hinein, und zwar parallel zu der unter 12° zur Oberfläche der Grundplatte 10 geneigten Spanfläche. In die Verlängerung 22 der Einsen­ kung 20 ist unmittelbar hinter dem Schneideinsatz 12 der Spanbrechereinsatz 14 aus Hartmetall eingelötet oder durch Widerstandsschweißen eingeschweißt.

Um einen einwandfreien Übergang zwischen der Spanfläche des Schneideinsatzes 12 und der Spanleitfläche des Spanbre­ chereinsatzes 14 zu erhalten, hat letztere einen vorderen Ab­ schnitt 26, der sich unmittelbar an die Spanfläche des Schneideinsatzes 12 anschließt und in derselben Ebene wie diese liegt. Somit hat der Spanbrechereinsatz 14 in seinem vorderen Bereich nur die Stärke der Schneidstoffschicht 16. Es versteht sich, daß die Verlängerung 22 der Einsenkung 20 auch etwas tiefer als gezeigt ausgeführt werden kann, so daß man einen stärkeren vorderen Bereich des Spanbrechereinsatzes 14 erhält. An den genannten vorderen Abschnitt 26 der Span­ leitfläche schließt sich dann ein hinterer, nach aufwärts ge­ krümmter Abschnitt 26 an, der zum Brechen des Spans führt. Je nach zu schneidenden Material, der Schnittgeschwindigkeit, der Spantiefe und anderen Arbeitsbedingungen wird der Krüm­ mungsradius des Abschnitts 28 der Spanleitfläche des Spanbre­ chereinsatzes 14 gewählt.

Bei der Herstellung des Werkzeugs wird so vorgegangen, daß zunächst ein quaderförmiges Ausgangsmaterial in die Verlän­ gerung 22 der Einsenkung 20 eingelötet oder eingeschweißt wird. Erst danach wird die jeweils gewünschte Form des Spanbrechereinsatzes 14, z. B. durch Schleifen, erzeugt.

Es versteht sich, daß in entsprechender Weise auch andere Dreh-, Fräs- und Bohrwerkzeuge, insbesondere Wendeplatten, mit einem Spanbrechereinsatz bestückt werden können.

Claims (4)

1. Dreh-, Fräs- oder Bohrwerkzeug, bestehend aus einer Grundplatte (10) aus Stahl oder Hartmetall, wenigstens einem darauf in einer Einsenkung (20) materialschlüssig befestigten Schneideinsatz (12) mit einem Schneidstoff (16), wie Diamant oder polykristallines Bornitrid, sowie einem in der Bewegungsrichtung des Spans hinter dem Schneideinsatz (12) angeordneten Spanbrecher (14), da­ durch gekennzeichnet, daß der Spanbrecher (14) durch ei­ nen Einsatz aus Stahl oder Hartmetall gebildet ist, der in einer Verlängerung (22) der Einsenkung (20) material­ schlüssig auf der Grundplatte (10) befestigt ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleitfläche des Spanbrechereinsatzes (14) einen vorde­ ren Abschnitt (26) aufweist, der sich unmittelbar an die Spanfläche des Schneideinsatzes (12) anschließt, in der­ selben Ebene wie diese liegt und in einen hinteren, ge­ krümmten Abschnitt (28) übergeht.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanbrechereinsatz (14) durch Löten oder Wider­ standsschweißen auf der Grundplatte (10) befestigt ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Werkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Span­ brechereinsatz (14) zunächst auf der Grundplatte (10) be­ festigt und dann seine Spanleitfläche (26, 28) formgebend bearbeitet wird.