DE2505555A1

DE2505555A1 - Schneidteile fuer maschinenwerkzeuge

Info

Publication number: DE2505555A1
Application number: DE19752505555
Authority: DE
Inventors: Dennis Harry Wale
Original assignee: Marwin Cutting Tools Ltd
Current assignee: Marwin Cutting Tools Ltd
Priority date: 1974-02-11
Filing date: 1975-02-10
Publication date: 1975-08-14
Also published as: SE420803B; GB1460842A; FR2260410A1; FR2260410B1; SE7501431L; US3991454A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ΙΝΘ. CURT WALLACH 8 München νιο. Februar 1975

ι-^ιγίι ιιΐΛ /-1"IM-TMtTD KTV^M KAUFINGERSTRASSE 8

DIPL₁-INe-GUNTHERKOCH telefon 240275

DR. TINO HAI BACH

2505555 UNSER ZEICHEN: I5 022 -

Marwin Cutting Tools Ltd. Rothley, Leicestershire / England

Schneidteile für Maschinenwerkzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf Schneidteile für Maschinenwerkzeuge zur Bearbeitung von Eisen- oder Nichteisenmetallen, Kunststoff oder Holz, wie z.B. Spiralbohrer oder Präser oder Bohrstichel für Maschinenwerkzeuge.

Vor der in der britischen Patentschrift 1 279 238 der gleichen Anmelderin beschriebenen Entwicklung wurden schraubenförmige Bestückurigsteile beispielsweise durch Pulvermetallurgie-Techniken hergestellt, die die Schritte der Formung und Sinterung umfaßten oder es wurden üblichere Bearbeitungsverfahren von Metallmaterialien verwendet, auf die ein Schleifen auf die endgültige Form erfolgte. Wenn Hartschneidematerialien, wie z.B. Wolframkarbid mit verschiedener Güte, Keramikmaterialien und Schnellstahl verwendet wurden, war es lediglich möglich, kurze schraubenförmige Bestückungsteile herzustellen, d*h. schraubenförmige Bestückungsteile mit einer Länge, die geringer als ein Drittel ihrer Gesamtsteigung ist. Bei vielen Maschinenwerkzeugen war es erforderlich, eine Anzahl derartiger kurzer schraubenförmiger Bestückungsteile an jeder Spannut zu befestigen und es war weiterhin erforderlich, die Verbindungspunkte zwischen den Bestückungsteilen an den verschiedenen Spannuten zu staffeln, um die Markenbildung an einem Werkstück zu ver-

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ringern.' Das in der britischen Patentschrift 1 279 238 beschriebene Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung ermöglichte es zum ersten Mal, schraubenförmige Bestückungsteile aus Hartschneidematerialien herzustellen, deren Länge größer als ein Drittel der Gesamtsteigung war.

Erfindungsgemäß werden nunmehr Schneidteile für Maschinenwerkzeuge geschaffen, die verdrillt oder derart aus Wolframkarbid hergestellt sind, daß zumindest zwei Schneidkanten schraubenförmig sind, und die dadurch gekennzeichnet sind, daß das Wolframkarbidmaterial, aus dem das Schneidteil hergestellt ist, sich durch die Achse des Schneidteils hindurch erstreckt.

Derartige Schneidteile werden üblicherweise als Spannut-Schneidteile, also Schneidteile mit integraler Spanabführungsnut bezeichnet und diese Bezeichnung wird auch im folgenden verwendet. Die Spannutschneidteile unterscheiden sich von den -bekannten Bestückungsteilen dadurch, daß sie vollständige Werkzeuge mit einstückigen Spannuten sind. Das Material jeder Spannut erstreckt sich von der Achse des Werkzeuges aus. Es ist nicht erforderlich, BestUckungsteile auf die Spannuten oder Hohlkehlen aufzulöten. Bei Abnutzung können die Spannut-Schneidteile weggeworfen und ersetzt werden, wodurch sich eine Einsparung im Zeitaufwand und beim Aufwand des ^artlötens ergibt.

Erfindungsgemäß ausgebildete Schneidteile können durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der britischen Patentschrift 1 279 238 unter Verwendung von in geeigneter Weise geformten Kernformteilen. hergestellt werden.

Ein Streifen aus Wolframkarbid mit geeignetem Querschnitt kann entsprechend behandelt werden. Geeignete Querschnitte schließen rechtwinklige oder ähnliche Querschnitte, Querschnitte mit zwei entgegengesetzten konkaven Kanten und Querschnitte ein, die so geformt sind, daß sich ein oder mehrere Kühlflüssigkeits-Zufuhrkanäle die Spannutteile entlang erstrecken, wie

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dies weiter unten "beschrieben wird. Alternativ kann das. Schneidteil mit Hilfe einer Presse oder mechanisch auf die gewünschte Form im Rohzustand geformt und dann gesintert werden. Der Querschnitt des Streifens kann speziell so geformt werden, daß die Festigkeit des Steges oder andere Eigenschaften des Spannut-Schneidteils verbessert werden, das sich schließlich ergibt. Ein mehrere Spannuten aufweisendes Schneidteil kann aus dreischenkligem, kreuzförmigem oder ähnlichem Rohmaterial hergestellt werden. ■;.-."

Die erfindungsgemäßen Spannut-Sohneidteile können mit Einrichtungen zur Befestigung an einem Werkzeugkörper oder Schaft versehen sein. Der Werkzeugkörper oder Schaft kann beispielsweise einen geraden oder schraubenförmige Seiten aufweisenden Schlitz oder ein zylindrisches Loch aufweisen, um ein Ende des Spannut-Schneidteiles aufzunehmen, das an dem Werkzeugkorper oder Schaft hart angelötet, angeklebt oder aufgeklemmt werden"kann. Der Werkzeugkörper oder Schaft kann zusätzlich oder alternativ mit Klemmeinrichtungen versehen sein. Der Werkzeugkörper oder Schaft kann beispielsweise auf die gewünschte Form gedreht, gefräst oder, präzisionsgegossen sein.

Erfindungsgemäß ausgebildete Spannut-Schneidteile können mit einem oder mehreren Kühlmittel-Zufuhrkanälen versehen sein. Die Kanäle, durch die die Kühlflüssigkeit zum Arbeitsbereich des Spannut-Schneidteils gelangen kann, dienen außerdem zum Aufbrechen der von dem metallischen Werkstück durch Bohren, Aufbohren oder Fräsen gebildeten Späne. Um die Spanbrechwirkung der Kühlflüssigkeitskanäle zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Kühlflussigkeitskanäle auf entgegengesetzten Flächen des Spannutschneidteils gegeneinander versetzt sind. Es ist Jedoch selbstverständlich möglich, Spannut-Schneidteile herzustellen, bei denen die Kühlflüs s igke it skanäle auf entgegengesetzten Flächen miteinander ausgerichtet sind und es können weiterhin Spannut-Schneidteile hergestellt werden, die lediglich einen Kühlflüssigkeits-

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kanal aufweisen. Die KühlflUssigkeitskanäle können eine Vielzahl von Querschnitten aufweisen, für die rechtwinklige, trapezförmige und im wesentlichen halbkreisförmige Querschnitte nur Beispiele sind. Die Kühlflüssigkeit kann die Kanäle unter dem Einfluß der Schwerkraft hinunterlaufen oder sie kann zwangsweise entlang der Kanäle zum Arbeitsbereich geführt werden.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Spannut-Schneidteile können, wenn.dies erwünscht jsb, auf die endgültige Form geschliffen werden. Beispielsweise kann eine Bohrerspitze an das Spannut-Schneidteil angeschliffen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 teilweise Endansichten von sechs Ausführungsbeispielen von Spannut-SchrELdteilen, wobei die Teile hinter jeder Endstirnfläche, die sich nach außen über jede Endfläche hinaus erstrecken, nicht dargestellt sind.

Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht und eine teilweise Endansicht in der Form nach Fig. 1 von weiteren Ausführungsformen der Spannut-Schneidteile;

Fig. 4 und 5 jeweils eine Seitenansicht eines Fräsers, der durch eine Ausführungsform des Spannut-Schneidteils gebildet ist, sowie eine Seitenansicht und eine Endansicht eines Werkzeugschaftes, der zur Verwendung mit dem Fräser geeignet ist und eine Seitenansicht und eine Endansicht des in dem Merkzeugschaft befestigten Fräsers, wobei Teile des Fräsers, die sich hinter der Endfläche und nach außen über die Endfläche hinaus erstrecken, in der letzteren Endansicht nicht gezeigt sind.

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Pig. 6 eine Seitenansicht sowie einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Spannut-Schneidteils mit einer Bohrerspitze, wobei Teile hinter der Schnittfläche, die sich nach außen über die Schnittfläche hinaus erstrecken, nicht dargestellt sind;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine AusfUhrungsform des Spannut-Schneidteils nach Fig. 6, das in einem geeigneten Werkzeugschaft befestigt ist;

Fig. 8 eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Fräsers, eine Seitenansicht eines Werkzeugschaftes, der zur Verwendung mit dem Fräser geeignet ist und eine Draufsicht auf den in dem Werkzeugschaft befestigten Fräser.

Fig. 1 zeigt teilweise Endansichten von Spannut-Schneidteilen 1 bis 6, die alle aus Wolframkarbid hergestellt sind. Teile, die sich über die Endflächen 7 bis 12 der Spannut-Schneidteile 1 bis 6 erstrecken, sind nicht dargestellt. Die Spannut-Schneidteile 3 bis 5 weisen jeweils KÜhlflüssigkeitskanäle 13 bis 15 auf. Die KÜhlflUssigkeitskanäle 15 bis 15 auf entgegengesetzten Flächen der Spannut-Schneidteile 3 bis 5 sind gegeneinander versetzt und stellen auf Grund der sich überlappenden Pfade der Kanäle 13 bis 15 während einer Drehung der Spannut-Schneidteile eine gute Spänbrechwirkung sicher. Die Kanäle 13 sind als Wellentäler ausgeformt, die Keile 14 weisen einen teilweise kreisförmigen Querschnitt auf, während die Kanäle 15 einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Es können Bohrspitzen an alle Spannut-Schneidteile 1 bis 6 angeschliffen werden, um diese Spannut-Schneidteile zur Verwendung in Bohrwerkzeugen geeignet zu machen. Das Spannut-Schneidteil 2 ist jedoch am besten für ein Fräswerkzeug geeignet.

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In Pig. 2 ist ein Spannut-Schneidteil 16 gezeigt. Dies Spannut-Schneidteil 16 besteht aus Wolframkarbid und weist eine erste schraubenförmige Kante 17 und eine zweite schraubenförmige Kante 18 auf. Aus der teilweisen Endansicht ist zu erkennen, daß das Spannut-Schneidteil 16 eine ähnliche Form wie das Spannut-Schneidteil 2 aufweist. Das Spannut-Schneidteil 16 erstreckt sioh über ungefähr 90° der Verdrehung oder über ein Viertel der Gesamts chraubenste igung.

Ein Wolframkarbid-Spannut-Sehneidteil 19 nach Fig. j5 weist schraubenförmige Kanten 20 und 21 auf und entspricht im wesentlichen dem Spannut-Schneidteil 16, jedoch mit der Ausnahme, daß die LMnge dieses Spannut-Schneidteils ungefähr 36o° der Verdrillung oder der Länge der Schrauben-Gesamtsteigung entspricht.

In Fig. 4 ist ein Wolframkarbid-Spannut-Schneidteil 22 dargestellt, das schraubenförmige Kanten 23 und 24 aufweist und das sich über ungefähr 90 äer Verdrehung oder Verdrillung erstreckt. Dieses Spannut-Schneidteil ist am rechten Ende der Figur gezeigt. Das Spannut-Schneidteil 22 ist außerdem bei Befestigung unter Verwendung als Fräser gezeigt, wobei die Befestigung einen Werkzeugschaft 25 und einen Werkzeugkörper- oder Verlängerungssteg 26 umfaßt. Der Werkzeugschaft 25 und der Verlängerungssteg 26 sind außerdem ohne das Spannut-Schneidteil dargestellt. Der Verlifcigerungssteg 26 ist mit einem schraubenförmigen Schlitz 27 versehen, in den das Spannut-Schneidteil hart eingelötet ist und es ist weiterhin ein zylindrisches Loch 28 zur Erleichterung der Herstellung vorgesehen. Wie in den vorhergehenden Endansichten sind Teile des Spannut-Schneid te ils 22 und des schraubenförmigen Schlitzes 27, die sich nach außen hinter die Endfläche erstrecken, aus Klarheitsgründen fortgelassen.

Ähnliohe Ansichten sind in Fig. 5 von einem kleineren Fräswerkzeug gezeigt. In diesem Fall ist es auf Grund des geringeren Durchmessers des Spannut-SohneIdteils und der entsprechend verringerten Beanspruchungen bei der Benutzung nicht erforderlich, einen Verlängerungssteg vorzusehen. Ein Spannut-Schneid te 11 29

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ist daher direkt in ein zylindrisches Loch oder eine Vertiefung 30 eines Werkzeugschaftes Jl eingelötet, wobei das Hartlot-Material das Spannut-Sohneidteil 29 an den Wänden 32 der Vertiefung 30 befestigt. Die Vertiefung 30 ist mit einem metallischen oder Kunststoff-Füllmaterial 33 gefüllt, doch könnte die Vertiefung in gleicher Weise leergelassen werden.

Ein Spannut-Schneid teil 34 nach Fig. 6 ist aus Wolframkarbid hergestellt und weist eine erste schraubenförmige Kante 35 und eine zweite schraubenförmige Kante 36 auf. Eine Bohrspitze 37 ist an dieses Spannut-Schneidteil 34 angeschliffen. In der Querschnittsansicht ist zu erkennen, daß ein Hinterschleifvorgang durchgeführt wurde, um (bei Drillbohrern) übliche zylindrische Stege 38 auf dem vorderen Ende des Werkzeuges auszubilden. Das Hinterschleifen wurde nicht bis auf das hintere Ende des Werkzeuges fortgesetzt, das daher einen zylindrischen Durchmesser 38a aufweist.

Fig. 7 zeigt das in einen Werkzeugschaft 39 ^zl*r Bildung eines Drillbohrers-eingesetzte Spannut-Schneidteil 34. Der Werkzeug-■ scaaft 39 ist dem Werkzeugschaft 31 nach Fig. 5 ähnlich und weist eine Vertiefung 40 auf, auf deren Wände 41 das Spannut-Seineidteil 34 hart aufgelötet ist.

In Fig. 8 ist ein Fräser 42 dargestellt, der aus einem verdrillten Streifen aus Wolframkarbid derart gebildet ist, daß seine Kanten 43 nur in dem Abschnitt schraubenförmig sind, der sich von dem Ende eines Werkzeugschaftes 44 aus erstreckt, wenn der Friser 42 daran befestigt ist. Ein flacher Endteil 45 mit geraden Kanten 46 ist an dem Fräser 42 vorgesehen. Der Werkzeugschaft 44 ist mit einem entsprechenden flachen Schlitz 47 mit einer derartigen Größe versehen, daß der Endteil 45 des Fräsers 42 in den Schlitz 47 des Werkzeugschaftes 44 hart eingelötet werden kann.

Patentansprüche; 509833/0908 ' '

Claims

Patentansprüche :

[ 1.JSchneidteil, das verdrillt oder derart aus Wolframkarbid ^•""hergestellt ist, daß zumindest zwei Kanten schraubenförmig sind, dadurch gekennzeichne t , daß das Wolframkarbidmaterial, aus dem das Schneidteil hergestellt ist, sich über die Achse des Schneidteils erstreckt.
2. Schneidteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidteil zumindest einen Kühlflüssigkeitskanal (1^, 3.4, 15) oder Spanbrechkanal aufweist.

J5. Schneidteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidteil Kühlflüssigkeitskanäle oder Spanbrechkanäle auf jeder Fläche aufweist, und daß die Kanäle auf entgegengesetzten Flächen gegeneinander versetzt sind.

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