DE2231631A1 - Schneidwerkzeug - Google Patents

Description

Jt-U Wilhelm Reichel DipL-Ing. Wolfgang Reichel

6 Frankfurt a. M. 1
Parkstraße 13

7120

MITSUBISHI KINZOKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokyo, Japan

Schneidwerkzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug mit einem Spanbrecher, mit einem an dem Brechergrundkörper angebrachten" Schneidmesser und mit einer parallel neben dem Schneidmesser verlaufenden Nut. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Schneidwerkzeug einfachen Aufbaus und langer Lebensdauer, mit dem sich nicht nur starke Späne, sondern auch dünne Späne brechen lassen.

Um ein wirksames Brechen und Wegwerfen von Spänen zu erreichen, wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht. Der geeigneste · Vorschlag besteht darin, 'eine konkave Nut oder konkave Nuten längs des Schneidmessers parallel oder geneigt dazu vorzusehen. Eine derartige konkave Nut weist im Querschnitt eine bogenförmige oder eine halbkreisförmige Gestalt auf, so daß es möglich ist, verhältnismäßig starke abgehobene Späne zu brechen, daß es jedoch schwierig ist, . ■ dünne, abgehobene Späne zu brechen. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde bereits vorgeschlagen, mehrere konkave Rillen oder eine Anordnung von· Rillen gleichen Querschnitts, wie sie oben beschrieben sind, vorzusehen. Dadurch wird jedoch unvermeidlich die konkave Rille erweitert, was zur Folge hat, daß dann, wenn der Spanbrecher an eine Wegwerfspitze angesetzt wird, die den eigentlichen Spanbrecher darstellt, die Kontaktfläche zwisehen der Spitze und einem Halter vermindert ist, so daß die Spitze wesentlich schlechter gehaltert ist, wodurch wiederum eine derartige Nut nur an einer Oberfläche der Spitze

209886/0763

vorgesehen sein kann, damit auch sie fest gehaltert werden kann. Es wurde auch schon vorgeschlagen, eine schmale Seitennut in der ersten Nut der eben erwähnten Art zur. Brechen des Spans vorzusehen. In diesem Fall ergibt sich jedoch am nasenförmigen Teil des Spanbrechers eine kraterförniige Abnutzung, das dazu führt, daß die mechanische Festigkeit des nasenförmigen Teils geringer wird.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Spanbrecher oder ein Schneidwerkzeug zu schaffen, welche die oben erwähnten Nachteile nicht aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einem Spanbrecher der eingangs ermähnten Art dadurch gelöst, daß in der Nut mindestens ein Vorsprung an einer Stelle vorgesehen ist, die sich neben einem nasenförmigen Teil des Brechergrundkörpers befindet.

Das Schneidwerkzeug, welches sich durch seinen Aufbau zum Brechen von starken, abgehobenen, als auch von leichten abgehobenen Spänen eignet, weist einen oder mehrere Vorsprünge zum Brechen von leichten abgehobenen Spänen auf, der bzw. die sich in einer konkaven Nut zum Brechen von starken abgehobenen Spänen neben der Nase des Schneidmessers befindet bzw. befinden. .

Die Erfindung sowie verschiedene ihrer Ausführungsformen werden nun anhand der folgenden Beschreibung sowie den beiliegenden· die erfinderischen Merkmale zeigenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 bis 4 Ansichten bekannter Spanbrecher,

Fig. 5 und 6 vergrößerte Querschnitte durch konkave

Nuten zum Brechen von Spänen bekannter Spanbrecher nach den Fig. 1 bis 3,

_Λ ^ „ BAD ORIGINAL

209886/0763

Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch konkave DoppelrillGii zum Brechen von Spänen längs der Linie VII-VII in Fig. 4,

Fig. 8 eine Ansicht eines Schneidwerkzeugs mit einem Spanbrecher gem. der Erfindung von oben,

Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt durch die Spanbrechernut längs der Linie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 u. 11 einen Brechergrundkorper mit einer kleinen Nase während eines Schneidvorgangs an einem metallischen Werkstück sowie die Bewegungsrichtung des Metallspans,

Fig. 12 u. 13 einen Brechergrundkorper mit einer großen Nase bei einem Schneidvorgang an einem metallischen Werkstück sowie die Bewegungsrichtung des Metallspans,

Fig. 14 - 16 verschiedene Formen des Brechergrundkörpers,.

Fig. 17-20 verschiedene Ausführungsformen hinsichtlich der Lage, der Form und der Zahl von Vorsprüngen, die an einem Brechergrundkorper vorgesehen sind und

Fig. 214 Fig. 21b), Fig. 22 und Fig. 23 Schnitte längs der Linien XXI-XXI, XXII-XXII und ΧΧΓ1Ι-ΧΧΙΙΙ in den Fig. 17, 18 bzw. 19.

209886/0763

Gemäß den Figuren 1 und 2, die Wegwerfspitzen bekannter Ausführungsform zeigen, sind Spanbrechernuten 1 oder 2 längs der Seiten eines Schneidmessers vorgesehen.

In einer gegenüber den obigen Ausführungsformen abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 sind die konkaven Spanbrecher-, nuten 3 gegenüber den Schneidmessern geneigt.

Die Querschnittsform dieser konkaven Nuten ist so ausgebildet, wie es in den Fig. 5 oder 6 dargestellt ist, gemäß denen sie entweder eine einfache bogenförmige Gestalt 4 (Fig. 5) oder eine einfache halbkreisförmige Gestalt 5 (Fig. 6) aufweisen. Diese konkaven Nuten können nicht, wie bereits oben erwähnt, beim Abheben von leichten Spänen die Späne brechen.

Die in den Fig. 4 und 7 dargestellte Ausführungsform ist auch aus den oben angegebenen Gründen nachteilig.

Gemäß der Erfindung sollen die Nachteile, die bei den bekannten Spanbrechern vorliegen, dadurch vermieden werden, daß ein verbesserter Aufbau für die Spanbrecher vorgesehen wird, so wie er in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, gemäß denen er bei einer Wegwerfspitze angewendet wird.

In den Fig. 8 und 9, in denen eine Ausführungsform der Erfindung, angewendet bei einer Wegwerfspitze dargestellt ist, enthält der Spanbrecher einen Brechergrundkörper 10, eine Nase-11, ein Schneidmesser 12, welches die Nase 11 schneidet, und eine Spanbrechernut 13 zum Abheben starker Späne, die sich längs und neben dem Schneidmesser 12 befindet und die die Nase 11 schneidet. Diese Anordnung gleicht dem bekannten Spanbrecher nach Fig. 2 und enthält nichts Neues.

209886/0763

Es ist für die Erfindung wesentlich, daß ein kleiner Vorsprung 14 zum Brechen von abgehobenen leichten Spänen vorgesehen ist, wobei sich dieser Vorsprung in der konkaven Nut 13 zum Brechen starker abgehobener Späne an einer Stelle nahe der Nase befindet.

Im allgemeinen wird die Dicke von Spänen durch den Winkel eines Seitenschneidmessers bestimmt. Bei demselben Seitenschneidmeseer entstehen jedoch unterschiedlich starke Späne in Abhängigkeit von den Unterschieden des Radius der Nase.' Auf diese Weise entstehen jedoch die Hauptschwierigkeiten bei der Spanbehandlung, wenn der Schneidwinkel flach ist. Wenn man mit anderen Worten Nasenradien von 0,4 R und 1,6 R vergleicht, dann wird die Stärke der Späne·geringer, wenn der Radius der Nase 1,6 R beträgt, als wenn der Radius der Nase 0,4 R beträgt, und zwar selbst dann, wenn das gleiche Seitenschneidmesser verwendet wird, woraus folgt, daß die Späne bei Verwendung einer Nase mit einem Radius von 1,,6 R viel mehr in einer Richtung von dem Werkstückweg, d.h. in Richtung .des Werkzeugs zu fließen suchen, als bei einer Nase mit einem Radius von 0,4 R. Wenn beispielsweise ein Werkstück mit einem Werkzeug mit einer Nase eines Radius von 1,6 R bei einem Winkel des Seitenschneidmessers von 0° und bei einer Schneidtiefe von 1 mm spanabhebenibearbeitet wird, dann beträgt der tatsächliche Winkel des Seitenschneidmessers etwa 45°.

Die vorliegende Erfindung besteht im Hinblick darauf darin, die Spanbehandlung beim Abheben leichter Späne dadurch zu. erleichtern, daß ein Vorsprung am Bodenteil der Rille zum Schneiden starker Späne vorgesehen ist, so daß dieser Vorsprung in den Span in seiner Ablaufrichtung eingreift. Wenn das Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung in der angegebenen Weise aufgebaut ist, dann lassen sich die beim Abheben von

209886/0763

leichten Spänen entstehende Späne durch diesen Vorsprung 14 ausreichend "brechen, während die beim Abheben von starken Spännen entstehenden Späne, die sich nicht durch den Vorsprung 14 brechen lassen, hauptsächlich durch die konkave Nut 13 gebrochen werden.

Mit der erfindungsgeraäßen Anordnung lassen sich nicht nur Späne in.einem weiteren Bereich der spanabhebenden Bedingungen als bei den bisher bekannten Schneidwerkzeugen zufriedenstellend brechen, sondern es wird das Brechen der Späne, die beim Abheben von leichten Spänen entstehen, durch den Vorsprung 14 durchgeführt, so daß die mechanische Festigkeit an der Nase 11 nicht vermindert oder es ferner nicht notwendig ist, die Breite der konkaven Nut 13 besonders anzupassen. Aufgrund dieser Merkmale ist es möglich, eine derartige Verarbeitung auf beiden Seiten des Wegwerfspans vorzunehmen und dies nacht den Aufbau einfacher und haltbarer und bedingt auch andere Wirkungen.

Im Folgenden sind nun Ergebnisse von Vergleichsversuchen zwischen einem Spanbrecher gemäß der Erfindung und einem bekannten Spanbrecher erläutert.

Zunächst wurde der Spanbrecher gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die Breite des Bereichs 15 für das Schneidmesser 12 0,2 mm beträgt, daß die Breite der konkaven Nut 13 einschließlich des Bereichs 2,3 nun beträgt und daß die Tiefe der Nut 0,2 im beträgt. Am Grund der konkaven Nut 13 ist ferner ein Vorsprung 14 vorgesehen, der eine Höhe von 0,18 mm aufweist, wobei dieser Vorsprung als Teil eines imaginären Bogens von 8 mm angesehen wird.

209886/0763

Ferner wurde ein bekannter Spanbrecher mit genau den gleichen Dimensionen, wie sie oben angegeben sind, jedoch ohne den /Vorsprung 14 vorgesehen.

Die beiden Spänbrecher wurden dazu verwendet, von einem Werkstück aus einem Legierungsstahl SNCM-8 mit einer Härte (Hg) von 220 bei einer Schneidgeschwiiidigkeit von 120 m/min. Späne abzuheben. Während des spanabhebenden Vorgangs wurde die Schrieidtiefe und die Vorschubgeschwindigkeit geändert, um die Bruchfähigkeit der Späne zu prüfen.

Bei einer Schneidtiefe von 1mm ergab sich, daß ein Spanbrechen bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,1 mm/sek. auftritt, während sich mit einem bekannten Spanbrecher ein Spanbrechen nicht einmal bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,25 mm/sek. und weniger erreichen ließ.

Bei einer Schneidtiefe von 3 mm ließ sich mit dem bekannten Spanbrecher ein Spanbrechen bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,2 mm/Sek. und weniger nicht erreichen, während die vorliegende Vorrichtung ein Spanbrechen bei einer Vorschubgeschwindigkeit, die nur 0,15 mm/sek. beträgt, ermöglicht.

Bei einer Schneidtiefe von 6 mm ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede zwischen den bekannten und den neuen Spanbrechern, v/elche auch selbst in diesem Fall mit dem vorliegenden Spanbrecher ganz außergewöhnlich gute Ergebnisse erreichen ließen.

Die obigen Erläuterungen wurde in bezug auf die Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 gegeben. Die Erfindung läßt sich jedoch mit Vorteil auch in verschiedenen anderen Wegen, wie sie in den Fig. 14-23 dargestellt sind, durchführen.

209886/0763

Claims (6)

1. Patentansprüche . 7120

   Schneidwerkzeug mit einem Spanbrecher mit einem Brechergrundkörper, mit einem an dem Brechergrundkörper angebrachten Schneidmesser und mit einer parallel neben dem Schneidmesser verlaufenden Nut,
   dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut (13) mindestens ein Vorsprung (14) an einer Stelle vorgesehen ist, die sich neben einem nasenförmigen Teil (11) des Brechergrundkörpers (10) befindet.
2. 2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Vorsprung (14) vorgesehen ist, der kegelstumpf förmig ausgebildet ist.
3. 3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2,
   dadurch gekennzeichnet, daß sich der kegelstumpfförmige Vorsprung (14) unter der Höhe der Oberfläche des Brechergrundkörpers (10) befindet.
4. 4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vorsprünge (14) vorgesehen sind, die verschiedene Durchmesser aufv/eisen.
5. 5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Vorsprünge (14) genügend groß sind, daß sie mit einem Teil der Nut (13) verbindbar sind.

   209886/076?
6. 6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich.net, daß mehrere, gleich große Vorsprünge (14) vorgesehen sind, die in der Nut (13) in gleichen Abständen ange_T ordnet sind«

   Rei/Pi,

   209886/0763

   L e e r s e i t e