DE2152554B2

DE2152554B2 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE2152554B2
Application number: DE19712152554
Authority: DE
Inventors: Dennis G Barkley George G Greensburg Pa Jones (VStA)
Original assignee: Kennametal Ine, Latrobe, Pa (VStA)
Priority date: 1970-09-23
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1978-01-12
Also published as: AU456471B2; DE2152554A1; ZA7255B; AU3727671A; CA950651A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung mit einem wendbaren, in einer nach drei Seiten offenen Ausnehmung des Werkzeugschaftes angeordneten, durch eine Spannpratze festklemmbaren Schneideinsatz in Form einer parallele Seitenwandungen aufweisenden schiefen Rechtecksäule, deren unter einem Keilwinkel kleiner als 90° sich schneidende Flächen diagonal gegenüberliegende Schneidkanten bilden, wobei die Freifläche der nicht im Einsatz befindlichen Schneidkante an der entsprechend geneigten Rückwandung der Ausnehmung andrückbar ist.

Ein derartiges Schneidwerkzeug ist durch das DT-Gbm 19 37 160 bekanntgeworden. Die Spannpratze dieses bekannten Schneidwerkzeuges übt vermittels einer Klemmschraube einen Druck auf einen Spanbrecher aus, der zwischen der Spannpratze und dem Schneideinsatz angeordnet ist. Hierdurch wird ein im wesentlichen senkrechten Druck auf den Schneideinsatz ausgeübt, der jedoch nicht die Gewähr gibt, daß der Einsatz in Anlage mit allen Anlageflächen der Ausnehmung des Werkzeugschaftes gehalten wird. Die erzielte Genauigkeit bei der Festlegung des Schneideinsatzes reicht im allgemeinen nicht aus, um die Schneideinsätze in Verbindung mit numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen zu verwenden, deren Genauigkeit von der genauen Festlegung und von der festen Halterung der Schneideinsätze in ihrer jeweiligen Ausnehmung abhängt.

Gemäß weiterem Stand der Technik (GB-PS 12 32 024 ist es zwar bei Schneidwerkzeugen bekannt, den Schneideinsatz durch die Spannpratze sowohl an die Auflagefläche als auch an zwei Seitenwandungen der Ausnehmung anzudrücken. Der Schneideinsatz hat in diesem Falle die Form eines stehenden Dreiecks, dessen eine Spitze nach unten gerichtet ist. Da die Neigung der Wandungen dieser Ausnehmung sehr genau eingehalten werden muß, um durch den nach unten auf den Schneideinsatz wirkenden Druck des Festklemmteils eine Anlage an allen Auf- und Anlagefiächen des Werkzeugschaftes zu schaffen, wird ω die Herstellung des Schneidwerkzeuges umständlich und teuer.

Gleiches gilt für das Schneidwerkzeug nach der DT-OS 19 41 982, bei welchem der Schneideinsatz in Draufsicht gesehen rautenförmig ausgebildet ist, wobei H die unter einem spitzen Winkel zusammenlaufenden Seitenflächen des rautenförmigen Schneideinsatzes an entsprechenden komplementären Seitenwandungen der Ausnehmung zur Anlage kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau des Werkzeugs der die Form einer schiefen Rechtecksäule mit parallelen Seitenwänden aufweisende Schneideinsatz durch den nsch unten gerichteten Druck der Spannpratze gleichzeitig an die Bodenfläche sowie an die Seitenwandung und die Rückwandung angedrückt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schneideinsatz an seinen Auflageflächen je eine in einem der rückwärtigen Schneidkante jo zugekehrten, spitzen Winkel zur Seitenwandung verlaufende Nut und der Werkzeugschaft eine zur Nut des Schneideinsatzes parallele Ausnehmung aufweisen, in welche die Spannpratze mit Schenkeln eingreift.

Vorteilhaft konvergiert dabei wenigstens eine der einander benachbarten Seiten mit der Nut und der Ausnehmung nach außen hin. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist hierzu die Nut im Schneideinsatz einen V-förmigen Querschnitt auf, während der Schenkel der Spannpratze an der Eingriffsstelle in die Nut im Querschnitt gerundet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger, in den Zeichnungen dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert: Es zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines typischen Werkzeugschaftes und Schneideinsatzes sowie einer Spannpratze gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Schneideinsatz nach Fig. 1, welche bestimmte wichtige Winkel, die am Schneideinsatz ausgebildet sind, veranschaulicht,

F i g. 3 eine Endansicht des Schneideinsatzes nach Fig. 2,

F i g. 4 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes,

Fig.5 eine Draufsicht auf das Ende eines Schneid-Werkzeuges, mit einem Schneideinsatz quer zum Werkzeugschaft,

F i g. 6 eine Stirnansicht des Schneidwerkzeuges nach Fig.5,

Fig./ eine teilweise Draufsicht, welche der Fig.5 bo entspricht mit einem anderen Typ eines Schneideinsatzes,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes nach Fig.7.

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Schneideinsatz nach hi F i g. 7 und 8,

Fig. 10 eine teilweise Draufsicht, welche den Fig.5 und 7 entspricht, jedoch einen unterschiedlichen Typ eines Schneideinsatzes veranschaulicht,

F i g. 11 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes nach Fig. 10,

Fig. 12 eine Draufsicht auf den Schneideinsatz nach lh ig. 10,

Fig. 13 eine Endansicht, die eine Anordnung zur Befestigung eines Schneideinsatzes gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem Kopf, der zur Befestigung in einer Ausbohrspindel bzw. Bohrstange geeignet ist, veranschaulicht,

Fig. 14 einen Längsschnitt durch das Ausbohrwerkzeug gemäß der Linie XIV-XIV der F i g. 13,

Fig. 15 eine andere Schnittansicht, im wesentlichen nach der Linie XV-XV in F i g. 13,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Typs eines erfindungbgemäßen Schneideinsatzes.

Das Schneidwerkzeug gemäß F i g. 1 weist einen stabförmigen Werkzeugschaft 10 auf, an dessen einem Hnde eine Ausnehmung 12 mit einer Bodenfläche 14, einer Seitenwandung 16 sowie einer Rückwandung 18 vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist eine Ur'erschneidung an der Stelle vorgesehen, an welcher die Bodenfläche 14 und die Rückwandung 18 zusammentreffen; diese Unterschneidung ist mit 20 bezeichnet und dient zum Schutz der außer Eingriff befindlichen Schneidkante des Schneideinsatzes, in der festgespannten Lage des Schneideinsatzes.

Die Bodenfläche 14 und die Seitenwandung 16 der Ausnehmung 12 verlaufen zueinander rechtwinklig, während die Rückwandung 18 unter einem rechten Winkel zur Seitenwand 16 verläuft, jedoch mit der Bodenfläche 14 in Richtung auf die Rückwandung 18 konvergiert.

Von der Ausnehmung 12 wird ein Schneideinsatz 22 aufgenommen, der vorzugsweise aus Karbid besteht, wie beispielsweise Wolfram- oder Titankarbid oder Wolfram-Titan-Karbid. Entsprechend der Ausnehmung 12 weist der Einsatz 22 parallele Seitenwandungen 23, obere und untere Anlageflächen 24 und 25, die einander parallel sind, und gegenüberliegende Endbereiche 26 und 28 auf. An der Stelle, an welcher der Endbereich 26 und die obere Auflagefläche 24 zusammentreffen, befindet sich eine Schneidkante 30, und an der Stelle, an welcher der andere Endbereich 28 und die untere Auflagefläche 25 zusammentreffen, befindet sich die andere Schneidkante 32 des Schneideinsatzes.

Der unmittelbar an jede Schneidkante anschließende Endbereich des Schneideinsatzes ist etwas nach rückwärts geneigt, wie bei 34 dargestellt ist. Der daran anschließende Endhereich des Schneideinsatzes ist wie bei 36 dargestellt, abgeschrägt und schließt mit der jeweiligen, die Spanfläche enthaltenden Auflagefläche 24, 25 des Schneideinsatzes einen Winkel ein, der dem Winkel der Ausnehmung entspricht, der von der Rückwandung 18 und der Bodenfläche 14 eingeschlossen wird.

Die Auflageflächen 24, 25 des Schneideinsatzes sind mit einer diagonal sich erstreckenden Nut 38 versehen, die vorzugsweise V-förmig im Querschnitt ausgebildet ist und eine abgerundete Nase des Endes eines Schenkels 40 einer Spannpratze 42 aufnimmt.

Die Spannpratze 42 weist einen weiteren Schenkel 44 auf, der in eine an der Oberseite des Werkzeugschaftes 10 ausgebildete Ausnehmung 46 eingreift, die parallel zur Nut 38 des Schneideinsatzes 22 angeordnet ist. Eine Klemmschraube 48 verläuft durch eine Bohrung in der Spannpratze 42 zwischen deren Schenkeln 40, 44 und greift in eine im Werkzeugschaft 10 vorgesehene Gewindebohrung 50 ein.

Wenn der Schneideinsat? 22 in der Ausnehmung 12 plaziert ist, wird die Spannpratze 42 in die dafür vorgesehene Lage gebracht und die Klemmschraube 48 fest angezogen. Der Schneideinsatz wird dadu.-jh fest gegen die Bodenwandung 14 der Ausnehmung gepreßt, während er gleichzeitig in Richtung auf die Wandungen 16 und 18 gezogen und somit in der Ausnehmung des Werkzeugschaftes genau festgelegt wird.

Die Seitenwandung 16 der Ausnehmung 12 verläuft vorzugsweise unter einem geringen Winkel von beispielsweise 3° zur Längsachse des Werkzeugschafles. Aus diesem Grund sind die entgegengesetzten Enden des Einsatzes in der Weise gestaltet, daß sie die geringe Winkligkeit der Seitenwandung 16 zur Längsachse des Werkzeugschaftes 10 kompensieren. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht ein Winkel von ungefähr 3° zwischen der Längsachse des Schneideinsatzes und der Symmetrieachse der Endbereiche des Einsatzes.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Endbereiche in einem Winkel von 60° ausgebildet sind, so daß der Schneideinsatz zum Gewindeschneiden benutzt werden kann; es ist weiterhin wichtig, daß in jeder Wendelage des Schneideinsatzes die Symmetrieachse der zur Bearbeitung des Werkstücks präsentierten Schneidachse parallel mit der Längsachse des Werkzeugschaftes 10 ist.

Fig.4 zeigt, daß die mit 36 bezeichnete Schräge im Endbereich des Schneideinsatzes einen Winkel von ungefähr 55° mit einer Ebene bildet, die parallel zu den Auflageflächen 24,25 des Einsatzes ist.

Der Schneideinsatz in Fig. I liegt in Richtung der Längsachse des Werkzeugschaftes 10, während in F i g. 5 und 6 ein Werkzeugschaft 50 veranschaulicht ist, in dessen Ende eine Ausnehmung 52 ausgebildet ist, die einen Schneideinsatz 54 aufnimmt, der quer zur Längsachse des Werkzeugschaftes angeordnet ist.

Wie zuvor in Fig. 1 ist die Seitenwandung der Ausnehmung so ausgebildet, daß sie unter einem gleichen Winkel gegenüber der Senkrechten zur Längsachse des Werkzeugschaftes verläuft, und die Endbereiche des Schneideinsatzes sind so ausgebildet, daß das für die Schneidvorgänge vorgesehene Ende symmetrisch zu einer Achse ist, die senkrecht zur Längsachse des Werkzeugschaftes verläuft.

F i g. 7 zeigt einen Werkzeugschaft 60, welcher gleich bzw. ähnlich wie der Werkzeugschaft nach Fig. 5 ausgebildet ist und einen in einer Ausnehmung 64 befestigten Schneideinsatz 62 aufnimmt, welcher zum Herstellen von Nuten bzw. Hinterschneidungen oder für das Schneiden von Flachgewinde geeignet ist. Der Einsatz 62 ist auf einer Seitenfläche 66 eben ausgebildet, während die andere Seitenfläche in der Nähe der Enden bei 68 hinterschnitten ausgebildet ist. Durch leichte Neigung der Seitenwandung der Ausnehmung, wie vorstehend beschrieben, kann der Einsatz an einer Seite flach ausgebildet werden, wie bei 66 dargestellt ist, und es wird ein ausreichender Freischnitt hinter der Schneidkante erzielt. Durch die Anordnung des Hinterschnitts bei 68 an beiden Enden des Schneideinsatzes wird die Herstellung des Einsatzes vereinfacht, was die Herstellungskosten niedriger hält, als es in anderen Fällen möglich wäre. Der Schneideinsatz nach F i g. 7 ist in Seitenansicht und Aufsicht in F i g. 8 bzw. 9 dargestellt.

Fig. 10, 11 und 12 zeigen einen weiteren Typ eines Schneideinsatzes 70, der an den Enden eine solche Ausbildung aufweist, daß damit ein Trapezgewinde od. dgl. geschnitten werden kann.

F i g. 13 bis 15 zeigen einen Schneideinsatz 80, der im wesentlichen so ausgebildet ist, wie in F i g. 1 bis 5 veranschaulicht. Der Einsatz ist in einer Ausnehmung 82 eines Kopfes 84 vorgesehen, welcher am Ende einer Ausbohrspindel bzw. Bohrstange 86 beispielsweise durch Schrauben 88 befestigt und winklig auf der Ausbohrspindel bzw. Bohrstange mittels Paßstiften 90 od. dgl. festgelegt wird.

Der Kopf 84 ist mit einer Ausnehmung 92 zur Aufnahme eines Schenkels einer U-förmigen Spannpratze 94 versehen, während der andere Schenkel der Spannpratze 94 in eine diagonale, V-förmige Nut 96 eingreift, welche in der Auflagefläche des in der Ausnehmung befestigten Schneideinsatzes vorgesehen ist.

Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines

Schneideinsatzes 100, der im wesentlichen von der

ο bisher beschriebenen Art ist jedoch im Gegensatz hierzu gerundete Schneidkanten besitzt, wie bei 102 veranschaulicht ist.

In allen Ausführungen der Erfindung ist der

Schneideinsatz um eine Achse wendbar, die senkrecht

in zu den Seitenwandungen desselben verläuft, wobei der Schneideinsatz jeweils eine Schneidkante an den diagonal gegenüberliegenden Enden aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung mit einem wendbaren, in einer nach drei Seiten offenen Ausnehmung des Werkzeugschaftes angeordneten, durch eine Spannpratze festklemmbaren Schneideinsatz in Form einer parallele Seitenwandungen aufweisenden schiefen Rechtecksäule, deren unter einem Keilwinkel kleiner als 90° sich schneidende Flächen diagonal gegenüberliegende Schneidkanten bilden, wobei die Freifläche der nicht im Einsatz befindlichen Schneidkante an der entsprechend geneigten Rückwandung der Ausnehmung andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (22) an seinen Auflageflächen (24; 25) je eine in einem der rückwärtigen Schneidkante zugekehrten, spitzen Winkel zur Seitenwandung (23) verlaufende Nut (38) und der Werkzeugschaft (10) eine zur Nut (38) des Schneideinsatzes (22) parallele Ausnehmung (46) aufweisen, in welche die Spannpratze mit Schenkeln (40; 44) eingreift.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der einander benachbarten Seiten der Nut (38) und der Ausnehmung (46) nach außen hin konvergiert.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (38) im Schneideinsatz (22) einen V-förmigen Querschnitt aufweist und der Schenkel (40) der Spannpratze an der Eingriffsstelle in die Nut (38) im Querschnitt gerundet ist.