DE2259216B2

DE2259216B2 - Ein- oder abstechwerkzeug mit auswechselbarem schneideinsatz

Info

Publication number: DE2259216B2
Application number: DE19722259216
Authority: DE
Inventors: James F. Latrobe Pa. McCreery (V.StA.)
Original assignee: Kennametal Inc., Latrobe, Pa. (V.StA.)
Priority date: 1972-03-02
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE2259216A1; GB1370210A; JPS5330198B2; US3780408A; JPS48100774A; CA968935A; DE2259216C3

Description

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Die Erfindung betrifft ein Ein- oder Abstechwerkzeug mit einem an der Seite des Halters lösbar angeordneten, blattförmigen Schneideinsatzträger mit auf der Schmalseite angeordneter, im Querschnitt V-förmiger Nut zur Aufnahme eines auswechselbaren, länglichen Schneideinsatzes, der mittels einer blattförmigen, gegenüber dem Schneideinsatzträger längsverschiebbar angeordneten Klemmplatte festklemmbar ist, die sich unter der Wirkung einer Klemmschraube mit ihrem vorderen Ende auf der Oberseite des Schneideinsatzes und mit ihrem hinteren Ende am Schneideinsatzträger abstützt.

Ein solches Werkzeug ist bereits aus der DT-OS 20 21 200 bekannt geworden. Der stiftförmige Schneideinsatz ist dabei also zwischen dem blattförmigen, also relativ dünnen Schneideinsatzträger und der ebenfalls blattförmigen Klemmplatte festgeklemmt; Schneideinsatzträger und Klemmplatte stehen gegenüber dem Halter vor, so daß also entsprechend schmale Nuten in ein Werkstück eingeschnitten werden können. Bei dem bekannten Werkzeug ist die Oberseite des Schneideinsatzes im wesentlichen flach ausgebildet; die Schneidkante ist zwischen dieser flachen Oberseite und einer stirnseitigen Freifläche des Schneideinsatzes ausgebildet und der Schneideinsatz ist insgesamt ziemlich flach, nahe der horizontalen Lage angeordnet. Mittels eines an seiner — insgesamt flachen — Oberseite angeformten Ansatzes — oder aber mittels seiner rückwärtigen Stirnfläche ist dabei der Schneideinsatz gegenüber der Klemmplatte abgestützt.

Um eine möglichst schmale Nut in ein Werkstück einstechen zu können, oder aber ein Werkstück bei möglichst wenig Materialaufwand abstechen zu können, soll das Ein- oder Abstechwerkzeug möglichst schmal gebaut sein. Je schmaler das Wei kzeug gebaut ist, um so anfälliger ist es aber auch insbesondere gegen seitlichen Druck und um so schwieriger wird eine zuverlässige Halterung bzw. Festklemmung des Schneideinsatzes. Diesbezüglich wird bei dem bekannten Werkzeug als nachteilig empfunden, daß die Oberseite des Schneideinsatzes flach und eben ausgebildet ist. An der flachen, ebenen Oberseite findet die Klemmplatte relativ wenig Halt. Nach dem Stumpfwerden der Schneidkante ist der Schneideinsatz unbrauchbar; ein Hartmetaüschneideinsatz — noch dazu von dieser geringen Größe — kann aHer in der eigenen Werkstatt nicht nachgeschliffen werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem der Schneideinsatz — insbesondere an seiner Oberseite — fester gehalten bzw. festgeklemmt wird. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Schneideinsatz auch an der von der Klemmplatte beaufschlagten Oberseite prismenförmig ausgebildet und von einer entsprechend V-förmigen Nut der Klemmplatte übergriffen ist, daß die Längsachse des Schneideinsatzes gegenüber der Längsachse des Halters zur Schneidkante hin ansteigend einen Winkel von 30 bis 45 Grad einschließt und die Schneidkante von der Verschneidung zweier Ebenen gebildet ist, die gegenüber der Längsachse des Schneideinsatzes geneigt sind und einen Winkel von weniger als 90° einschließen.

In der V-förmigen Nut der Klemmplatte findet der an seiner Oberseite entsprechend prismatische Schneideinsatz einen besseren Halt. Indem der Schneideinsatz nach vorne unter einem relativ großen Winkel von 30 bis 45° ansteigend gehaltert ist und die Schneidkante ähnlich wie eine Meißelschneide von zwei gegenüber der Längsachse geneigten Ebenen gebildet ist, wird die Schnittkraft im wesentlichen in Achsrichtung des Schneideinsatzes übertragen. Auf diese Weise wird das Hartmetallmaterial im wesentlichen nur gegen Druck beansprucht, wofür es besonders geeignet ist. Damit wird auch die Halterung des Schneideinsatzes verbessert.

Durch die Sechskantform des Schneideinsatzes wird insbesondere ein Abgleiten der blattförmigen Klemmplatte vom Schneideinsatz auch bei seitlicher Belastung der Klemmplatte vermieden; tine solche seitliche Belastung läßt sich besonders dann nicht ganz vermeiden, wenn Nuten von größerer Breite hergestellt werden sollen, als sie der Schneideinsatz aufweist und infolgedessen mit mehreren Schnitten gearbeitet werden muß.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schneideinsatz zu seinem rückwärtigen Ende hin keilförmig verjüngt ist. Im Vergleich mit dem Schneideinsatz des genannten vorbekannten Werkzeuges, dessen Querschnitt über seine ganze Länge im wesentlichen gleich bleibt, wird bei dieser Ausgestaltung der Erfindung eine vergleichsweise größere Hartmetallmenge am vorderen Ende des Schneideinsatzes, also zum Aufbau der Schneidkante zum Einsatz gebracht, so daß also das Hartmetallmaterial besser ausgenutzt ist; wird sodann dieser Schneideinsatz nach dem Stumpfwerden fortgeworfen, so geht damit entsprechend weniger Hartmetallmaterial verlo

Zur näheren Erläuterung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben:

Es zeigen:

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel perspektivisch, auseinandergezogen,

Fig-2 eine Seitenansicht des Werkzeuges nach Fig-1,

F i g. 3 eine Stirnansicht, gesehen von links in F i g. 2,

F i g. 4 einen vertikalen Querschnitt nach der Linie IV-IVin Fig. 2,

F i g. 5 einen Teilschnitt nach der Linie V-V in F i g. 2,

Fig.6 den erfindungsgemäßen Schneidein :atz in Seitenansicht, in vergrößertem Maßstab,

F i g. 7 eine Draufsicht von oben auf den Schneideinsatz gesehen in Richtung des Pfeiles VIi in F i g. 6,

Fig.8 eine Stirnansicht des Schneideinsatzes in Richtung des Pfeile s V111 in F i g. 6,

F i g. 9 den Schneideinsatz von unten, in Richtung des PfeilesIXin Fig.8,

Fig. 10 in größerem Maßstab den Schneideinsatz festgeklemmt zwischen Schneideinsatzträger und Klemmplatte,

Fig. 11 einen Querschnitt nach der Linie Xl-XI in Fig. 10,

Fig. 12 einen anderen, abgewandelten Schneideinsatz,

Fig. 13 die Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII in Fig. 12,

Fig. 14 eine weitere Ausbildung des Schneideinsatzes,

F i g. 15 die Stirnansicht in Richtung des Pfeiles; XV in Fig. 14 gesehen,

Fig. 16 ausschnittsweise eine Abänderung,

Fig. 17 in Seitenansicht den Schneideinsatz nach Fig. 16,

F i g. 18 die Stirnansicht XVIII in F i g. 17,

Fig. 19 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIX in Fig. 17.

Ein Halter 10 ist mittels eines seitlichen Ansatzes 12 an einen Werkzeughalter festklemmbar. Die freie Breitseite 14 des Halters 10 ist eben ausgebildet und unten von einer ansteigenden Schulter 16 begrenzt.

Ein blattförmiger Schneideinsatzträger 18 ist mittels Schrauben 20 an der flachen Breitseite 14 anschraubbar, wobei seine entsprechend abgeschrägte untere Kante auf der Schulter 16 des Halters 10 aufruht. Die Schrauben 20 können wahlweise in jeweils eine der Gewindebohrungen 22 am Halter eingeschraubt werden.

Der blattförmige Schneideinsatzträger 18 weist an seinem vorderen, über den Halter 10 hinausragenden Ende, auf seiner oberen Schmalseite, eine nach oben ansteigende, V-förmige Nut 26 auf, auf welcher ein länglicher Schneideinsatz 28 mit entsprechenden prismatischen Flächen an seiner Unterseite aufruht. Der Schneideinsatz 28 ist aus entsprechend widerstandsfähigen Material, insbesondere Wolframcarbid oder einem anderen Carbid oder Carbidmischung oder anderen passenden verschleißfesten harten Material, wie Keramik oder gegossenem Keramikmaterial.

In derselben Ebene mit dem Schneideinsatzträger 18 ist eine Klemmplatte 30 vorgesehen, die an ihrem vorderen Ende eine entsprechend ansteigende V-förmige Nut 32 aufweist und damit den Schneideinsatz 28 von oben faßt. Das hintere Ende der Klemmplatte weist eine V-förmige Zunge 34 auf, die in eine entsprechende Kerbe 36 auf der Schmalseite des Schneideinsatzträgers 18 einrastet (siehe besonders F i g. 1 und 2).

Es sei bemerkt, daß die größere Länge der unteren Schmalseite der KlemmDlatte 30 im Abstand über der oberen Schmalseite des Schneideinsatzträgers 18 verläuft Die hintere Stirnfläche 40 der Klemmplatte 30 liegt gegen eine entsprechende Schulter 38 des Schneideinsatzträgers 18 an, womit die Klemmplatte gegenüber dem Schneideinsatzträger in Längsrichtung nach rückwärts festgelegt ist

Der Halter 10 weist nahe seinem vorderen Ende eine vertikale Bohrung 42 zur Aufnahme einer Klemmschraube 44 und mit ihr zusammenwirkenden Klemme

ίο 46 auf (F i g. 1,2,3,4). Der untere Teil der Bohrung 42 ist mit Gewinde versehen. Die Klemmschraube 44 weist einen entsprechenden unteren Gewindteil 48 und einen oberen Gewindeteil 50 mit entgegengesetzt verlaufender und geringfügig unterschiedlicher Steigung auf, der zu einem entsprechenden Gewinde der Klemme 46 paßt Bei Drehung der Klemmschraube 44 wird daher die Klemme fest auf die Klemmplatte aufgedrückt, die Gewinde haben aber nur eine geringe Steigung und sind daher selbsthaltend.

Die Schneidkante 52 des Schneideinsaizes ist durch die Verschneidungslinie zweier Ebenen 58, 60 gebildet, die beide einen Winkel von weniger als 45° gegenüber der Längsachse des Schneideinsatzes einschließen. Die hintere Stirnfläche 54 des Schneideinsatzes liegt gegen eine Schulter 56 des Schneideinsatzträgers 18 an, die rechtwinklig zur V-Nut 26 verläuft.

Bei einer Neigung der Längsachse des Schneideinsatzes unter 45° gegenüber der Längsrichtung des Schneideinsatzträgers ergibt sich also ein Freiwinkel und ein leicht positiver Spanwinkel an der Oberseite des Schneideinsatzes. Der Spanwinkel kann positiv größer sein oder auch bis Null abfallen oder sogar negativ sein, jedenfalls soll ein Freiwinkel an der Freifläche aufrechterhalten bleiben. Gemäß F i g. 7 ist die Schneidkante 52 gegenüber der Längsachse des Schneideinsatzes etwas geneigt, jedoch kann die Schneidkante jede gewünschte Form haben.

Wie besonders Fig. 11 zeigt, ist d^r Schneideinsatz im Querschnitt unrund. Die den Schneideinsatz tragenden und umklammernden V-Nuten 26, 32 und die Umrißform des Schneideinsatzes sind aneinander angepaßt. Der Schneideinsatz könnte zwar auch rund sein, jedoch ist die genaue Einstellung der Schneidkante bei unrundem Querschnitt vereinfacht.

Der Schneideinsatz ist im wesentlichen hexagonal, jedoch kann er auch andere Form haben; die Oberseite und die Unterseite können unterschiedlich sein, wobei man sichert, daß wahlweise die eine oder die andere der beiden die Schneidkante bildenden Ebenen 58, 60 oben liegt.

Der Schneideinsatz ist breiter, die Schneidkante ist also länger als die Dicke des Schneideinsatzträgers 18 bzw. der Klemmplatte 30, so daß diese in der geschnittenen Nut Spiel haben.

Gemäß Fig.2 und 10 ist der Schneideinsatz zu seinem rückwärtigen Ende hin keilförmig verjüngt, wodurch seitliche Freiwinkel geschaffen sind.

Fig. 12 und 13 zeigen einen Schneideinsatz 70, bei dem die Schneidkante 72 die Form eines ziemlich weiten V mit abgerundeten äußeren Ecken aufweist.

Die Fig. 14 und 15 zeigen einen Schneideinsatz 74 mit einer geraden Schneidkante 76, er entspricht ansonsten im wesentlichen dem Schneideinsatz nach F i g. 1 und 2.

Der Schneideinsatz gemäß F i g. 16 bis 19 weist eine quer verlaufende Kerbe 92 an seiner Oberseite auf. In Fig. 16 sind der Schneideinsatzträger mit 96, seine V-Nut mit 94, die Klemmplatte mit 98 und ihre V-Nut

mit 100 bezeichnet. Die Klemmplatte weist einen Schlitz 104 auf, wodurch ein Stützfinger 102 gebildet ist, der in die genannte Kerbe 92 des Schneideinsatzes 100 eingreift. Selbst wenn also der Stützfinger 302 an der Kerbe 92 anliegt, kann also die Klemmplatte 98 noch etwas nach unten verschoben werden, so daß der Schneideinsatz 90 fester zwischen den V-Nuten 94 und 100 festgeklemmt wird.

Gemäß Fig. 17 bis 19 hat der Schneideinsatz 90 im wesentlichen parallele Ober- und Unterseiten 106, 108 und im wesentlichen parallele Seitenflächen 110, 112. Die Schneidkante 114 ist seitlich langer, indem die Seitenflächen 110,112 sich durch Seitenflächen 116,118 zu der Schneidkante 114 hin verbreitern.

Gemäß F i g. 2 ist die Längsachse des Schneideinsatzes ungefähr mit 45° gegenüber der Horizontalen geneigt, während gemäß Fig. 16 ein Neigungswinkel von 30° vorgesehen ist; die Neigung bzw. der Winkel zwischen den beiden die Schneidkante bildenden Ebenen 58, 60 ist dabei auf den Neigungswinkel de Längsachse des Schneideinsatzes abgestimmt. Dabe schließt die jeweilige Freifläche mit der Vertikaler einen Winkel von etwa 5 bis 7° ein, so daß also eir entsprechender Freiwinkel gegeben ist, während di< andere, obere Flanke 58, mehr oder weniger gegenübei der Horizontalen geneigt ist, womit der gewünscht« Spanwinkel bestimmt ist.

Auch bei der Ausführung nach Fig. 16 ist dei Schneideinsatz relativ klein und derart ausgebildet, daC die Stärke des Hartmaterials voll ausgenutzt wird.

Die vordere Stirnfläche 78 des Halters 10 ist von dei Bohrung 42 aus schräg nach unten geneigt, um einer großen, freien Abstand zu der Schneidkante hin zi geben, gleichzeitig aber mit dem unteren, vorstehender Bereich den Schneideinsatzträger besser zu unterstützten. Die Klemmplatte 30 weist vorne eine Einbuchtung 80 auf, die als Spanbrecherflanke dient.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ein- oder Absteckwerkzeug mit einem an der Seite des Halters lösbar angeordneten, blattförmigen Schneideinsatzträger mit auf der Schmalseite angeordneter, im Querschnitt V-förmiger Nut zur Aufnahme eines auswechselbaren, länglicnen Schneideinsatzes, der mittels einer blattförmigen, gegenüber dem Schneideinsatzträger längsverschiebbar angeordneten Klemmplatte festklemmbar ist, die sich unter der Wirkung einer Klemmschraube mit ihrem vorderen Ende auf der Oberseite des Schneideinsatzes und mit ihrem hinteren Ende am Schneideinsatzträger abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (28; 90) auch an der von der Klemmplatte (30) beaufschlagten Oberseite prismenförmig ausgebildet und s'on einer entsprechend V-förmigen Nut (32) der Klemmplatte übergriffen ist, daß die Längsachse des Schneideinsatzes gegenüber der Längsachse des Halters (10) zur Schneidkante hin ansteigend einen Winkel von 30 bis 45° einschließt und die Schneidkante (52; 76; 114) von der Verschneidung zweier Ebenen (58; 60) gebildet ist, die gegenüber der Längsachse des Schneideinsatzes geneigt sind und einen Winke! von weniger als 90° einschließen.

2. Ein- oder Abstechwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (28) zu seinem rückwärtigen Ende hin keilförmig verjüngt ist.