DE2338726C3

DE2338726C3 - Schneideinsatz

Info

Publication number: DE2338726C3
Application number: DE2338726A
Authority: DE
Inventors: David Alan Detroit Mich. Hopkins
Original assignee: GTE Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1972-08-02
Filing date: 1973-07-31
Publication date: 1986-02-13
Also published as: AU5854173A; GB1444956A; NL167874C; BR7305863D0; NL7310628A; IT990020B; FR2194510A1; CA1005632A; DE2338726A1; ZA734955B; BE803007A; JPS545551B2; NL167874B; AU476275B2; SE438972B; DE2338726B2; JPS4952375A; FR2194510B1; US3800379A

Description

Einsatzes einnimmt Die Verwendung einer konischen Fläche bewirkt, daß die Spanfläche 26 und die Schneidkante 28 konkav zur Oberseite 14 sind. Die konische Fläche liegt mit ihrer Spitze außerhalb der Schneidkante, so daß der Krümmungsradius der Schneidkante 28 kleiner als der Krümmungsradius ani Boden 32 der Spannut ist Diese Form der Spanfläche 26 lenkt den Span von der Schnittstelle fort, krümmt den Span, erleichtert das Brechen desselben und vermindert die Wärmeübertragung vom Span auf den Schneideinsatz.

Wie in F i g. 3 gezeigt, bildet die Spanfläche 26 einen Winkel 34 mit der Stirnwand 18. Dieser Winkel 34 beträgt vorzugsweise 7(T bis 85°, wobei ausgezeichnete Resultate mit einem Winkel von etwa 78° erzielt wurden.

Die Spannut 22 weist ferner eine innenliegende Spanleitfläche 36 auf, die sich von der Oberseite 14 abwärts zum Boden 32 und der Spanfläche 26 erstreckt Die Spanleitfläche 36 bildet vorzugsweise ebenfalls einen Teil einer konischen Fläche, deren Achse eine Stellung einwärts von der Schneidecke einnimmt Vorzugsweise fällt die Achse 30 der kenischen Spanfläche 26 mit der Achse der konischen Spanleitfläche 36 zusammen, wobei die Spitze der Spanleitfläche auf der gegenüberliegenden Seite des Schneideinsatzes liegt Die Spanleitfläehe 36 schließt mit der oberen Fläche 14 vorzugsweise einen Winkel 38 in der Größenordnung von etwa 30° bis 50° ein. Dieser besondere Winkel ist gewählt um einen eingeschlossenen Winkel zwischen der Spanfläche und der Spanleitfläche innerhalb der Größenordnung von etwa 120° bis 140° vorzusehen. Ausgezeichnete Resultate wurden mit einem Winkel von etwa 38° zur Oberseite 14 erzielt

Der Boden 32 der Spannut kann mit einer kleinen neutralen Zone ausgebildet sein, wie z. B. die in F i g. 1 bis 3 gezeigte zylindrische Fläche. Diese Zone kann wahlweise konkav sein, irgendeine andere geeignete Form haben oder die Spanfläche und die Spanleitfläche können sich einfach schneiden.

Die Spannut 22 ist in der Oberseite 14 unt-r einem Winkel gegenüber der angrenzenden Stirnwand 18 angeordnet. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt dieser Winkel etwa 5° bis 20° gegenüber der angrenzenden Stirnwand 18, wobei der breiteste Teil der Spannut am nächsten zur Schneidecke 20 liegt wie dies deutlich in F i g. 1 gezeigt ist Ausgezeichnete Resultate wurden mit einer Spannut erzielt, die 10° von der Stirnwand abwich.

Die Beziehung der Breite der Spannut 22 an der Schneidecke zur Länge der Spannut ist kritisch mit Bezug auf die erzielten Resultate. Die Breite der Spannut sollte etwa das 0,2- bis 0,45fache der Länge der Spannut betragen, wobei die Breite am Punkt 40 gemessen ist, wo die Spanleitfläche 36 die Oberseite 14 und die Stirnwand 18 schneidet und zwar parallel zur Konusachse 30. Die besten Resultate wurden bei einer Spannutbreite erzielt, die etwa das 0,4fache der Länge des Bodens 32 der Spannut betrug.

Die Spannut 22 gemäß der Erfindung kann bei irgendeiner Geometrie eines Schneideinsatzes mit negativem Spanwinkel verwendet werden, wie z. B. bei dem in Fig.4 und 5 gezeigten quadratischen Schneideinsatz 110. Wenn mehr als eine Spannut in der Stirnfläche eines vieleckigen Schneideinsatzes vorgesehen sind, schneiden sich die Spannuten nicht, sondern es wird, wie in den Zeichnungen dargestellt, eine Stützfläche 42 an jeder Seite aufrechterhalten, wodurch der Schneideinsatz stabilisiert wird und Spannuten sowohl in der Oberais auch in der Unterseite (nicht gezeigt) vorgesehen sein können. Die Spannuten sind vorzugsweise so in der Oberseite 14 angeordnet, daß die Schneidecke 20 unter der Ebene der Oberseite, wie in Fig.2 gezeigt, liegt, wodurch die Schneidecke 20 geschützt und die Spanbrechwirkung verbessert wird.

Wie in F i g. 3 gezeigt, körnen die Spanleitfläche 36 und die Spanfläche 26 der Spannut 22 i.n Querschnitt gerade entlang der konischen Form, vie gezeigt verlaufen, oder sie können, falls erwünscht konkav zur Fläche sein. Bei den konischen Einsatzflächen weist die erzeugte, gekrümmte Spanform eine minimale Berührung mit der Spanfläche 26 auf und vermindert daher wesentlich den Abrieb und die Wärmeübertragung auf den Schneideinsatz.

Beispielsweise kann jede Spannut in einem dreieckigen Einsatz mit 25,4 mm Seitenlänge wie folgt eingearbeitet werden: Eine Schleifscheibe von 70 mm Durchmesser mit einem doppelten Konus, die koaxial liegen und 12° bzw. 38° der Spanfläche und der Spanleitfläche der Spannut entsprechen, wird koaxial zur Linie 30 der F i g. 1 ausgerichtet, wobei die Linie 30 parallel zur Oberseite des Schneideinsatzes und unter 10° von der rechtwinkligen angrenzenden Stirnwand des Schneideinsatzes verläuft und zwar 4,83 mm von der Achse der mittleren Bohrung 12. Die Schleifscheibe weist eine 0,4 mm breite, zylindrische Fläche an der Schnittstelle der Konen auf, die den Boden 32 der Spannut bildet. Zur Bildung des Bodens 32 wird die Schleifscheibe 5,8 mm von der Achse der mittleren Bohrung 12 eingestellt, und der Schneideinsatz wird bis zu einer Nuttiefe von 0,13 mm unter der Oberseite an der Schneidecke geschliffen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

J form im wesentlichen zylindrisch entsprechend der

ί Patentansprüche: Schneidkante ausgebildet ist nur noch über einen Teil

/I seiner Außenfläche mit der Spaiifläche in Berührung

' ^:k l. Schneideinsatz für Werkzeuge der spanabhe- bleibt während in einer Richtung senkrecht zur

i'^S benden Bearbeitung, mit mindestens einer entlang 5 Schneidkante ein größer werdender Freiraum zwischen

einer stirnseitig gekrümmt verlaufenden Schneid- dem zylindrischen Span und der kegelförmigen Spanflä-

kante und daran anschließender, von der Schneid- ehe entsteht Hierdurch wird dsr Wärmeübergang vom

S₈ kante weg abfallender Spanfläche, die in parallel zur Span auf den Schneideinsatz verringert, was größere

p Stirnfläche verlaufenden Schnittebenen konkav ge- Vorschubgeschwindigkeiten ermöglicht und gleichzei-

'jj| krümmt ist und an die sich eine ansteigende Span- 10 tig zu einer Erhöhung der Lebensdauer führt

iß leitfläche anschließt wobei der Krümmungsradius Bei dem vorbekannten Schneideinsatz nach der ein-

p der Spanfläche in den Schnittebenen von der gangs erwähnten US-PS 33 99 442 kann zwar zwischen

H Schneidkante aus zunehmend größer wird, da- dem zylindrischen Span und der kugeligen Spanfläche in

§ durchgekennzeichnet, daß die Spanfläche einer Richtung quer zur Schneidkante ein Freiraum ent-

(26) als Teil einer Kegelfläche ausgebildet ist, deren ts stehen; dieser Tendenz wirkt jedoch entgegen, daß die

g. Kegelachse (30) zwischen den Schneideck^n (20) Spanfläche aufgrund der Kugelform in einer Richtung

i|t lie^t quer zur Schneidkante (28; verläuft und mit der senkrecht zur Schneidkante nicht — wie bei einer Ke-

pi Stirnfläche (18) einen Winkel von 85° bis 70°, vor- gelfläche — geradlinig, sondern gekrümmt verläuft, so

Jl zugsweise 80°, einschließt daß der Span über einen größeren Teil seiner Oberflä-

$1 2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 ehe mit der Spanfläche in Berührung bleibt

H kennzeichnet daß die Breite der Spanfläche (26) zur Wie sich in der Praxis ferner gezeigt hat, zeichnet sich

j£ Schneidecke (20) hin zunimmt der erfindungsgemäß ausgebildete Schneideinsatz

^j 3. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch durch ein gutes Spar/orechverhalten und hohe Oberflä-

f; gekennzeichnet daß die Spanleitfläche (36) als Teil chenqualität der bearbeiteten Oberflächen aus.

'i einer Kegelfläche ausgebildet ist deren Achse mit 25 Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in

fl der Kegelachse (30) der Spanfläche (26) zusammen- den Unteransprüchen angegeben.

K, fällt und deren Neigung entgegengesetzt zu der der Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wer-

': ? Spanfläche (26) ist mit der sie einen Winkel von 120° den anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

ÜJ bis 140°, vorzugsweise 130°, einschließt F i g. 1 eine Draufsicht auf die Oberseite eines dreiek-

;i 4. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden 30 kigen Schneideinsatzes,

!: Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch F i g. 2 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes der

!; gekennzeichnet daß die maximale Breite von Span- F i g. 1 in Richtung des Pfeiles 2 in F i g. 1,

( fläche (26) und Spanleitflächs (36) etwa das 0,2- bis F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 1,

>' 0,45fache, vorzugsweise das 0,4fache, der Länge der F i g. 4 eine Draufsicht auf die Oberseite eines qua-

[·[; Spanfläche (26) beträgt 35 dratischen Schneideinsatzes,

Ϊ) 5. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden F i g. 5 eine Seitenansicht des in F i g. 4 gezeigten qua-

'■ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dratischen Schneideinsatzes.

Schneidecke (20) unter der Ebene der Oberseite (14) Ein auswechselbarer, dreieckiger Schneideinsatz ge-

( liegt. maß der Erfindung ist in F i g. 1 bis 3 dargestellt Der

>'^: 40 Schneideinsatz 10 besteht aus Hartmetall, vorzugsweise

Wolframkarbid, und weist eine mittlere, einen Stift auf-

^: nehmende Bohrung 12 auf. Der Schneideinsatz hat eine ;-·. Oberseite 14, eine Unterseite 16 und Stirnwände 18, die Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für Werk- sich rechtwinklig zu den Flächen der Ober- und Unterzeuge der spanabhebenden Verarbeitung nach dem 45 seite erstrecken. Eine Schneidecke 20 ist jeweils am I Oberbegriff des Anspruchs 1. Schnittpunkt zweier Stirnwände vorgesehen. Die Ober-Ein Schneideinsatz dieser Gattung ist aus der US-PS seite 14 weist darin eingeformte Spannuten 22 auf. Der I 33 99 442, Fig. 4-8,15—18, 23 und 24 bekannt. Bei die- Anfang der Spannuten liegt jeweils an den Schneidek-■ sem Schneideinsatz wird die Spanfläche von einem Teil ken, von denen sie sich jeweils entlang der angrenzen- : der Innenfläche einer Hohlkugel gebildet, deren Mittel- 50 den Stirnwand 18 erstrecken. Jede Spannut schneidet punkt auf einer Senkrechten liegt, die auf dem Mittel- bei 24 die gegenüberliegende Stirnwand benachbart zur punkt der zugehörigen Deckfläche bzw. des zentralen Schneidecke 20.

ebenen Deckflächenbereichs des jeweiligen Schneidein- Jede Spannut hat eine außenliegende Spanfläche 26,

satzes errichtet ist. Hierbei ergeben Schnitte durch die welche die angrenzende Stirnwand 18 in einem Winkel

Hohlkugel in parallel zu einer Stirnfläche des Schneid- 55 von weniger als 90° schneidet, um eine Schneidkante 28

einsatzes und im Abstand zum Hohlkugelmittelpunkt zu bilden. Die Spanfläche 26 und die Schneidkante 28

verlaufenden Schnittebenen Kleinkreise, deren Radius erstrecken sich anfänglich abwärts entlang der Stirn-

mit geringer werdendem Abstand der Schnittebenen wand 18, fortgerichtet von der Schneidecke 20 und der

vom Hohlkugelmittelpunkt größer wird. Oberseite 14. Bei der bevorzugten Ausführungsform er-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 60 streckt sich die Schneidkante 28, wie in F i g. 2 gezeigt,

Schneideinsatz der im Oberbegriff des Anspruchs 1 an- anfänglich abwärts von der Schneidecke 20 in einem

gegebenen Gattung so auszubilden, daß die Späne gün- Winkel von etwa 5° bis 20° gegenüber der Oberseite 14.

stiger abgeführt und dadurch die Vorschubgeschwindig- Ausgezeichnete Resultate wurden bei Verwendung ei-

keiten bei gleichzeitiger Verlängerung der Lebensdauer nes Winkels von 10° erreicht.

erhöht werden können. Diese Aufgabe wird durch die 65 Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, ist die Spanfläche 26 als

im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. ein Teil einer konischen Fläche geformt, wobei die Ko-

Durch die im Anspruch 1 angegebene Ausbildung der nusachse 30 eine Stellung einwärts von der Schneidecke

Spanfläche wird erreicht, daß der Span, dessen Außen- (links unten in Fig. 1) und über der Oberseite 14 des