DE2400544C2

DE2400544C2 -

Info

Publication number: DE2400544C2
Application number: DE2400544A
Authority: DE
Inventors: Evert Gustav Sandviken Se Lundgen
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1973-01-08
Filing date: 1974-01-07
Publication date: 1991-08-14
Also published as: US3882580A; SE361609B; FR2323476B1; JPS5725322B2; GB1455272A; JPS4997976A; FR2323476A1; IT999413B; DE2400544A1

Description

Die Erfindung betrifft einen polygonalen Schneideinsatz für die spanabhebende Bearbeitung von vorzugsweise metallischen Werkstücken mit wenigstens einer Schneidecke und wenigstens einer Schneidkante sowie mit einer längs der Schneidkante verlaufenden Spanbrechernut, deren von der Schneidkante an abfallende Flanke die Spanfläche bildet, wobei der Spanwinkel positiv ist und sich in der Größe entlang der Schneidkante verringert.

Es ist ein Schneideinsatz der genannten Art bekannt (GB-PS 12 95 438), bei welchem sich die Spanbrechernut bei gleichbleibender Tiefe von der Schneidecke an allmählich erweitert. Dabei ist die Nut kreisbogenförmig gekrümmt, wobei sich der Krümmungsradius in Richtung der Nut verändert. Ferner ist die Schneidkante mit einer negativen Versteifungsfläche versehen, deren Breite mit zunehmender Erweiterung der Spanbrechernut zunimmt. Hierdurch soll die Spankontrolle über einen weiten Bereich der Vorschubgeschwindigkeit, der Schnittgeschwindigkeit und der Schnittiefe verbessert werden.

Beim spanabhebenden Bearbeiten besteht ein grundsätzliches Problem darin, daß der Span gegen den am Schneiden nicht teilnehmenden Teil der Schneidkante anstößt. Um die auftretenden Schnittkräfte klein zu halten und Vibration zu vermeiden, ist man bestrebt, die Schneidkante mit einem möglichst großen positiven Spanwinkel zu versehen. Mit größer werdendem positiven Spanwinkel wird aber die Schneidkante geschwächt. Für den arbeitenden Teil der Schneidkante bedeutet dies kein Nachteil, weil gleichzeitig die auftretenden Schnittkräfte herabgesetzt werden. Der nicht arbeitende Teil der Schneidkante ist aber durch den anstoßenden Span gefährdet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneideinsatz der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der normalerweise arbeitende Teil der Schneidkante einen vergleichsweise großen Spanwinkel haben kann, ohne daß der übrige Teil der Schneidkante durch den anstoßenden Span gefährdet ist.

Dies wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß in dem Bereich der jeweiligen Schneidecke die abfallende Flanke der Spanbrechernut eine konstante Neigung aufweist und damit der positive Spanwinkel konstant ist und daß - von der Schneidecke gemessen - in einer Entfernung von ¼ bis ¹/₃ der Schneidkantenlänge ein Übergangsbereich beginnt, in welchem sich die Neigung der von der Schneidkante an abfallenden Flanke der Spanbrechernut und damit auch der positive Spanwinkel bis zur Mitte der Schneidkante hin kontinuierlich verringert.

Hierdurch wird es möglich, die Schneidkante in dem normalerweise arbeitenden Bereich mit einem größtmöglichen positiven Schneidwinkel zu versehen, während der durch Anstoßen des Spanes gefährdete Teil der Schneidkante einen kleineren positiven Spanwinkel aufweist und damit gegen ein Anstoßen des Spanes widerstandsfähig ist.

Vorzugsweise ist der Übergangsbereich mit einer negativen Versteifungsfläche versehen, deren Breite sich zweckmäßig bis zur Mitte der Schneidkante kontinuierlich vergrößert.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind beispielsweise anschließend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Auf ihnen stellen dar:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen normal arbeitenden Schneideinsatz, wobei nur der Teil der Schneidkante, der zunächst der Schneidecke liegt, in Aktion ist, und der außenseitige oder freie Teil der Schneidkante den Spänen ausgesetzt ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen dreieckigen Schneideinsatz gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie A-A bzw. Linie B-B in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Schneideinsatzes gemäß der Erfindung bei dem die Schneidkante eine Kurve beschreibt, die in der Ebene der Freifläche aus bogenförmigen Teilen zu sammengesetzt ist;

Fig. 5 einen Teilschnitt nach Linie C-C bzw. D-D in Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen rhomboidalen Einsatz gemäß der Erfindung;

Fig. 7 Teilschnitte nach Linie E-E bzw. G-G in Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht, die ein Plandrehen zeigt, bei dem die ganze Schneidkante in Aktion ist.

Fig. 1 zeigt im Prinzip einen normal arbeitenden Schneideinsatz 11, der von einem Werkstück 10 einen Span 16 abhebt. Der Schneideinsatz 11 ist mit einem Spanbrecher 12 versehen. Nur der Teil 13 der Schneidkante, der der Einsatzecke 17 zunächst liegt, ist in Aktion, während der außenseitige oder freie Teil 15 der Schneidkante dem Span 16 ausgesetzt ist.

Fig. 2 zeigt einen dreieckigen Einsatz mit Schneidecken 17 und den sie verbindenden Schneidkanten 18. Längs der Schneidkanten sind Spanbrecher in Form von Nuten 19 angeordnet, die den zentralen Teil 20 des Einsatzes umgeben. Im Verbindungsbereich zwischen dem Spanbrecher und der Schneidkante ist der Einsatz mit einer Planfläche oder einem Schneidrücken 21 versehen. Die Mitte der Schneidkante ist außerdem mit einer unter einem negativen Winkel verlaufenden Versteifungsfläche 22 versehen. Der Einsatz hat auch ein zentrales Loch 23 zum Festklemmen und Positionieren in einem Stahlhalter. Der Einsatz ist an beiden Seiten der Schnittline B-B symmetrisch, das heißt, daß der Spanwinkel γ kontinuierlich anwächst und die Breite der mit negativem Winkel verlaufenden Spanfläche kontinuierlich an beiden Seiten der Schnittlinie B-B in Richtung zu den Schnittlinien A-A abnimmt (vergleiche Fig. 3).

Fig. 3 zeigt Profile des Spanbrechers 19 in den Schnitten A-A und B-B. Die Breite der negativen Verstärkungsfläche 22 in dem Schnitt B-B nimmt kontinuierlich zu dem Schnitt A-A hin ab, in dem die Breite Null ist, die betreffende Fläche ist somit verschwunden.

Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführung, bei der der Einsatz einen Schneidrücken oder eine Planfläche 21 längs der Schneidkanten hat.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der die Schneidkante 18 und der ihr zugeordnete Spanbrecher 19 eine Kurve beschreiben, die in der Ebene der Freifläche aus gebogenen Teilen zusammengesetzt ist.

Fig. 5 zeigt Profile des Spanbrechers 19 in Schnitten C-C und D-D in Fig. 4. Bei dieser Ausführung ist eine alternative Form dargestellt, bei der die Schneidkante 18 keine Planfläche aufweist, sondern sich mit der negativen Versteifungsfläche 22 zwischen den Schnitten D-D und C-C verbindet (Fig. 5). Außerhalb des Schnittes C-C in Richtung gegen die nächste der Einsatzecken ist der Spanbrecher oder die Spanfläche 19 direkt mit der Freifläche 23 ohne eine Zwischen-Planfläche verbunden (vergleiche Schnitt C-C).

Fig. 6 und 7 zeigen einen rhomboidalen Schneideinsatz, der Schneidecken nur an den vorstehenden Einsatzecken 24 hat. Längs der Schneidkanten 18 befinden sich Spanbrechernuten 19, und im Verbindungsbereich zwischen dem Spanbrecher und der Schneidkante ist der Einsatz mit einer Planfläche oder einem Schneidrücken 21 versehen. Der Einsatz hat außerdem besondere Flächen 25, die zu seinem Festklemmen bestimmt sind. Bei dieser Ausführung nimmt der Spanwinkel γ ab, und die Breite der negativen Versteifungsfläche steigt in Richtung von der Schneidecke her kontinuierlich an, und zwar von dem Schnitt E-E an. Die besagte Flächenbreite bzw. der Spanwinkel ist in dem äußeren Teil, gezählt von der Schneidecke, konstant.

Fig. 8 zeigt ein sogenanntes Plan- oder Querdrehen, bei dem die ganze Schneidkante in Aktion ist. (Dieser Fall ist daher prinzipiell eine Ausnahme von der normalen Art des Schneidens, bei der der Schneideinsatz gemäß der Erfindung seine größte Bedeutung hat). Die Vorschubrichtung des in dem Werkzeughalter 26 befestigten Einsatzes 11 liegt bei dem Ausführungsbeispiel senkrecht zu der Drehachse 27 des Werkstückes 10 und parallel bzw. beinahe parallel zu der Schneidkante. Bei solchen Plandreharbeiten sind die Anforderungen bezüglich kleiner Schneidkräfte jedoch nicht so groß wie im Normalfall.

Claims

1. Polygonaler Schneideinsatz für die spanabhebende Bearbeitung von vorzugsweise metallischen Werkstücken mit wenigstens einer Schneidecke und wenigstens einer Schneidkante sowie mit einer längs der Schneidkante verlaufenden Spanbrechernut, deren von der Schneidkante an abfallende Flanke die Spanfläche bildet, wobei der Spanwinkel positiv ist und sich in der Größe entlang der Schneidkante verringert, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der jeweiligen Schneidecke die abfallende Flanke der Spanbrechernut eine konstante Neigung aufweist und damit der positive Spanwinkel konstant ist und daß - von der Schneidecke gemessen - in einer Entfernung von ¼ bis ¹/₃ der Schneidkantenlänge ein Übergangsbereich beginnt, in welchem sich die Neigung der von der Schneidkante an abfallenden Flanken der Spanbrechernut und damit auch der positive Spanwinkel bis zur Mitte der Schneidkante hin kontinuierlich verringert.

2. Polygonaler Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich mit einer negativen Versteifungsfläche (22) versehen ist.

3. Polygonaler Schneideinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite der Versteifungsfläche (22) bis zur Mitte der Schneidkante kontinuierlich vergrößert.