DE2323808A1 - DIAMOND TOOL - Google Patents

Description

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: GE 973 004 Diamantwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanenden Formgebung eines Werkstücks mit einer auf seinem Schneidkopf angebrachten monokristallinen Diamantschneidplatte.Official file number: New registration File number of the applicant: GE 973 004 Diamond tool The invention relates to a tool for metal-cutting shaping of a workpiece with a monocrystalline attached to its cutting head Diamond insert.

Seit langem geht das Bestreben zur Anwendung solcher Werkzeuge dahin, den Verschleiß herabzusetzen und die Standzeiten zu erhöhen, um nicht zuletzt das Umrüsten der Werkzeugmaschinen auf einem Minimum zu halten. Wie sich aus einer Veröffentlichung in der Zeitschrift "Industrial Diamond Review" vom Juni 1971 auf den Seiten 228 bis 235 unter dem Titel "Wear of single point diamond tools in the machining of aluminium/silicon alloy pistons" von D. Keen und A.F. Grogan ergibt, muß zum Erzielen einer möglichst langen Lebensdauer eines Diamantwerkzeugs lediglich dafür Sorge getragen werden, daß keine (lll)-Ebenen mit der Spanfläche zusammenfallen. Außerdem ist bei Herstellung solcher Diamantschneidplatten weitgehend vermieden worden, daß die (100)-Ebene mit der Spanfläche zusammenfällt.For a long time the endeavor to use such tools has been to reduce wear and tear and to increase service life, not least in order to achieve this Keep retooling of machine tools to a minimum. As evidenced by a publication in Industrial Diamond Review, June 1971 at pages 228 to 235 under the title "Wear of single point diamond tools in the machining of aluminum / silicon alloy pistons "by D. Keen and A.F. Grogan has to be achieved the longest possible service life of a diamond tool is simply a matter of concern be carried so that no (III) planes coincide with the rake face. aside from that has been largely avoided in the manufacture of such diamond cutting inserts that the (100) plane coincides with the rake face.

Die Anwendung dieser Erkenntnisse führt zwar zu durchaus brauchbaren Diamantwerkzeugen, jedoch wäre aber eine weiterhin verbesserte Standzeit von großem Nutzen, insbesondere wenn sich hierzu eine eindeutige Orientierung der Kristallstruktur in der Diamantschneidplatte finden ließe.The application of this knowledge leads to entirely useful ones Diamond tools, however, a further improved service life would be of great importance Benefit, especially if there is a clear orientation of the crystal structure in the Diamond cutting insert could be found.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Kristallorientierung in der Diamantschneidplatte anzugeben, die die Standzeit der Schneidplatte gegenüber bisher wesentlich erhöht ohne daß zur Herstellung ein wesentlich erhöhter Aufwand erforderlich ist.The object of the invention is therefore to provide a crystal orientation to indicate in the diamond cutting insert that the service life of the cutting insert is opposite so far significantly increased without a significantly increased effort for the production is required.

~ErfindungsgemäS wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die in der Symmetrieebene der Schneidplatte liegende und gegen die Bewegungsrichtung des Werkstücks gerichtete <llQ>-Richtung der Diamantschneidplatte unter einem auf das Werkstück weisenden Winkel von 60 + 40 relativ zur Bewegungsrichtung des Werkstücks geneigt ist, indem gleichfalls auf das Werkstück weisend eine zu der <llO->-Richtung in einem Winkel von 900 liegende <100>-Richtung in diese Symmetrieebene zu liegen kommt.~ According to the invention, this object is achieved in that the The plane of symmetry of the insert lies against the direction of movement of the workpiece directed <llQ> -direction of the diamond cutting plate under one on the workpiece pointing angle of 60 + 40 inclined relative to the direction of movement of the workpiece is by also pointing to the workpiece one to the <lO-> direction <100> direction at an angle of 900 in this plane of symmetry come to lie.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß eine solche Orientierung in der Schneidplatte bei Bearbeitung des Werkstücks zu einer Standzeit-Verbesserung um den Faktor 2 bis 4 führen kann, wobei kein besonders erhöhter Aufwand zur Herstellung erforderlich ist, da im übrigen die Diamantschneidplatte gemäß herkömmlicher Verfahren hergestellt sein kann; dies betrifft insbesondere den Keilwinkel. Außerdem läßt sich eine runde Schneide oder auch eine Facettenschneide anwenden, die bekanntlich den Vorteil bietet, daß bei Schneidenabnutzung das Werkzeug lediglich umgespannt zu werden braucht, um eine neue Schneide mit dem Werkstück in Eingriff zu bringen.It has surprisingly been found that such an orientation in the cutting insert when machining the workpiece to an improvement in tool life can lead by a factor of 2 to 4, with no particularly increased effort for production is required, since the rest of the diamond cutting tip according to conventional methods can be made; this applies in particular to the wedge angle. Besides, lets use a round cutting edge or a facet cutting edge, which is known has the advantage that when the cutting edge is worn, the tool is simply relocated needs to be to bring a new cutting edge with the workpiece into engagement.

Es hat sich ferner herausgestellt, daß bei Anwendung der Erfindung auf eine Facettenschneidplatte ein Schneidenwinkel von + 550 relativ zur Symmetrieebene unter Wahrung der unter Anwendung der Erfindung zu erzielenden Vorteile ausnutzbar ist.It has also been found that when applying the invention on a facet cutting insert a cutting angle of + 550 relative to the plane of symmetry exploitable while maintaining the advantages to be achieved using the invention is.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert werden.The invention is now to be based on an exemplary embodiment with the aid the drawings listed below are explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 ein Diamantwerkzeug mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidkopf, Fig. 2 die Schneidplatte mit Andeutung der Kristallrichtungen.The figures show: FIG. 1 a diamond tool with the one designed according to the invention Cutting head, FIG. 2 the cutting plate with an indication of the crystal directions.

Das in Fig. 1 gezeigte Diamantwerkzeug, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Drehmeissel dargestellt ist, besteht aus einem Spannschaft 1, dessen Schneidkopf in bekannter Weise die monokristalline Diamantschneidplatte 2 trägt. Diese Diamantschneidplatte ist in den Schneidkopf eingelassen und dort mit an sich bekannten Mitteln, wie Löten, Klemmen und dergleichen, befestigt. Der Spannschaft ist zum Schneidkopf entsprechend verjüngt, wobei der Freiwinkel am Schneidkopf in bekannter Weise größer ist als der an der Schneidplatte.The diamond tool shown in Fig. 1, which in the present embodiment is shown as a turning tool, consists of a clamping shank 1, the cutting head the monocrystalline diamond cutting plate 2 carries in a known manner. This diamond cutting insert is embedded in the cutting head and there by means known per se, such as soldering, Clamps and the like attached. The clamping shank corresponds to the cutting head tapered, the clearance angle at the cutting head being greater than in a known manner the one on the insert.

Für das Werkzeug läßt sich eine gemeinsame Symmetrieebene 5 von Schneidplatte und Spannschaft angeben, unter der Voraussetzung allerdings, daß beide Seiten des Schneidkopfs vom Spannschaft ausgehend im wesentlichen gleichmäßig verjüngt sind. Im allgemeinen können jedoch die Symmetrieebenen von Schneidplatte und Schaft unter einem von 0 verschiedenen Winkel zueinander verlaufen. Die Schneidplatte 2 weist vorne die Facetten 3 auf, die etwas geneigt sind gegenüber der Spanfläche 4. Je nach Abnutzung lassen sich verschiedene Facetten mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Eingriff bringen.A common plane of symmetry 5 of the cutting plate can be used for the tool and clamping shaft, provided, however, that both sides of the Cutting head are tapered substantially uniformly starting from the clamping shank. In general, however, the planes of symmetry of the insert and shank can be below run at an angle different from 0 to each other. The cutting insert 2 has in front the facets 3, which are slightly inclined with respect to the rake face 4. Each after wear, various facets can be identified with the workpiece to be machined engage.

In Fig. 2 ist die Schneidplatte 2 gesondert gezeichnet, um die Kristallorientierung der monokristallinen Schneidplatte bei Werkstückbearbeitung näher anzudeuten. Das Werkstück ist hier selbst zwar nicht gezeigt, da der Spanwinkel bekanntlich je nach Härte des zu bearbeitenden Werkstücks unterschiedlich sein kann, jedoch ist die Bewegungsrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks durch den Pfeil 6 angedeutet. Der von der Spanfläche 4 ausgehende Pfeil zeigt die <110>-Richtung der monokristallinen Schneidplatte an, die gegenüber der Bewegungsrichtung um 60. + 40 geneigt ist. Der Winkel der Spanfläche selbst ist dabei unabhängig von diesem Neigungswinkel der Kristallrichtung und richtet sich in üblicher Weise nach den technologischen Bedingungen. Die <110>-Richtung besitzt keinen Winkel zur Symmetrieebene 5 der Schneidplatte und liegt also hierin. Weiterhin ist in einem Winkel von 450 zur <110>-Richtung die Kristallrichtung <100> durch einen entsprechenden weiteren Pfeil angedeutet, welche ebenfalls auf das Werkstück weist. Auch diese Richtung liegt in der Symmetrieebene 5 der Schneidplatte und bildet keinen Winkel hiermit. Die Kristallrichtungen sind der Bewegungsrichtung des Werkstücks entgegengerichtet. Stellt das Diamantwerkzeug einen Drehmeissel dar, dann versteht sich unter Bewegungsrichtung des Werkstücks natürlich die Tangentialrichtung am Angriffspunkt der Schneide der Schneidplatte 2.In Fig. 2, the cutting tip 2 is drawn separately to the crystal orientation the monocrystalline cutting insert when machining the workpiece. That The workpiece itself is not shown here, as the rake angle is known to depend on Hardness of the workpiece to be machined can be different, but is the The direction of movement of the workpiece to be machined is indicated by the arrow 6. The one emanating from the rake face 4 Arrow shows the <110> direction of the monocrystalline cutting insert, which is 60. + 40 is inclined. The angle of the rake face itself is independent of this Inclination angle of the crystal direction and is based in the usual way on the technological conditions. The <110> direction has no angle to The plane of symmetry 5 of the cutting plate and is therefore here. Furthermore is in one Angle of 450 to the <110> direction the crystal direction <100> through a corresponding further arrow indicated, which also points to the workpiece. This direction is also in the plane of symmetry 5 of the cutting insert and does not form any Angle herewith. The crystal directions are the direction of movement of the workpiece opposite. If the diamond tool represents a lathe chisel, then understand The tangential direction is of course at the direction of movement of the workpiece Point of application of the cutting edge of the cutting insert 2.

Wie bereits gesagt, ist die Neigung der Spanfläche und der Keilwinkel der Schneidplatte von der Erfindung unbeeinflußt. Die Facetten können auf 1100 an der Schneidkante der Schneidplatte verteilt werden. Da das Diamantwerkzeug symmetrisch ist, bedeutet dies + 550 ausgehend von der Symmetrieebene der Schneidplatte. Natürlich lassen sich auch andere Formen einer Schneidkante anwenden, wie sie in der Technik gebräuchlich sind. Das erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug ist weiterhin für alle Arten der spanabhebenden Formgebung geeignet, wie Stoßen, Fräsen, Drehen usw.As already said, is the inclination of the rake face and the wedge angle the cutting insert unaffected by the invention. The facets can go up to 1100 distributed around the cutting edge of the insert. Because the diamond tool is symmetrical is, this means + 550 based on the plane of symmetry of the insert. Naturally other forms of a cutting edge can also be used, as used in technology are common. The tool designed according to the invention is still for everyone Types of metal-cutting shaping suitable, such as slotting, milling, turning, etc.

Die Herstellung dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidplatte Iäßt sich durch einen geeigneten Anschliff des zu verwendeten Diamanten herstellen, wobei die relativ große zulässige Toleranz im Winkel der <110>-Richtung keine besondere Genauigkeit erfordert. Eine kostspielige Röntgenstrahlausrichtungs-Einrichtung kann deshalb entfallen.The production of this cutting insert designed according to the invention Can be produced by a suitable cut of the diamond to be used, whereby the relatively large permissible tolerance in the angle of the <110> direction is none requires special accuracy. An expensive x-ray alignment facility can therefore be omitted.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Werkzeug zur spanenden Formgebung eines Werkstücks mit einer auf seinem Schneidkopf angebrachten monokristallinen Diamantschneidplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Symmetrieebene der Schneidplatte liegende und gegen die Bewegungsrichtung des Werkstücks gerichtete <llO>-Richtung der Diamantschneidplatte unter einem auf das Werkstück weisenden Winkel von 6°- + 40 relativ zur Bewegungsrichtung des Werkstücks geneigt ist, indem gleichfalls auf das Werkstück weisend eine zu der <100>-Richtung in einem Winkel von 900 liegende <100>-Richtung in die Symmetrieebene der Schneidplatte zu liegen kommt.Tool for the machining of a workpiece with one on his Monocrystalline diamond cutting plate attached to the cutting head, characterized in that that the one lying in the plane of symmetry of the cutting plate and against the direction of movement of the workpiece directed <llO> -direction of the diamond cutting plate under a at an angle of 6 ° - + 40 ° facing the workpiece relative to the direction of movement of the Workpiece is inclined by also pointing to the workpiece to the <100> direction at an angle of 900 in the <100> direction in the The plane of symmetry of the insert comes to rest. LeerseiteBlank page