DE2602135A1

DE2602135A1 - Schneideinsatz fuer ein rotierendes fraeswerkzeug

Info

Publication number: DE2602135A1
Application number: DE19762602135
Authority: DE
Inventors: Kurt Heinrich Albert Eri Faber
Original assignee: Sandco Ltd
Current assignee: Sandco Ltd
Priority date: 1975-01-23
Filing date: 1976-01-21
Publication date: 1976-07-29
Also published as: FR2298394B1; DE7601559U1; IT1051995B; GB1474361A; SE7500697L; FR2298394A1; SE397285B; JPS51100387A

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN

DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6 TEL. (089) 22 25 30 · 29 51 92

21. Januar 1976 A 272/27375 B/ib

Firma SANDCO LTD, Box 466, Station A, Ottawa,

Canada KlN 8S3

Schneideinsatz für ein rotierendes Präswerkzeug

Die Erfindung betrifft einen Wendeschneideinsatz für die Verwendung in einem rotierenden Präswerkzeug, bestehend aus einer ebenen, polygonalen Platte, deren Oberfläche und Unterfläche zwei Kantenflächen gleicher Länge schneiden und Hauptschneidkanten bilden, wobei wenigstens eine weitere Kantenfläche vorgesehen ist, die an die genannten Kantenflächen gleicher Länge an zwei Schneidecken angrenzt und die Oberfläche und die Unterfläche unter rechten Winkeln schneidet.

Die Erfindung betrifft ferner ein rotierendes Fräswerkzeug für den genannten Schneideinsatz.

Rotierende Fräswerkzeuge, die mit Schneideinsätzen, wie sie beispielsweise oben genannt sind, bestückt sind, sind an sich bekannt (US-PS 3 786 545). Jeder Einsatz hat hier die Form einer polygonalen ebenen Platte, von welcher eine Kan-

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Telegrammadresse: Patentsenior

ORIGINAL INSPECTED

« λ.

tenfläche an einer Lagerfläche anliegt, die in dem Messerkopfkörper parallel zur Drehebene des Messerkopfes plangeschliffen ist, und es ist dabei- jeder Einsatz mit Hilfe von Klemmkeilen befestigt. Mit einer solchen technischen Lösung sind viele Vorteile erreichbar. Ein Vorteil ist eine sehr gute Oberflächenqualität des Werkstückes aufgrund der so erreichten verbesserten axialen Lagerung.

Es ist aber festgestellt worden, daß unter gewissen Bedingungen die auftretenden Schneidkräfte eine solche Richtung haben, daß jeder Einsatz der vorgenannten Art in einem solchen rotierenden Fräswerkzeug keine vollständig stabile Lage erhält. Der hauptsächliche Grund hierfür ist die geometrische Form der Einsätze. Gleichzeitig ist es nicht möglich gewesen, bei gewissen Operationen die gewünschte Schnittiefe zu erreichen, beispielsweise beim Absatzfräsen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines spanabhebenden Werkzeugs und eines Schneideinsatzes neuer geometrischer Ausbildung, mit denen die vorgenannten Probleme behoben werden. Dies wird mit einem Schneideinsatz der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Platte im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks hat, dessen Basis die weitere Kantenfläche bildet, daß an jeder Schneidecke eine ebene, abgeschrägte Fläche vorgesehen ist, die jeweils die Oberfläche bzw. Unterfläche unter einem spitzen

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Winkel schneidet, wobei die letztgenannte Verbindung eine Sekundärschneidkante bildet, die mit den zugehörigen Hauptschneidkanten an den Schneidecken zusammentrifft.

Die Erfindung wird .im folgenden im einzelnen anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schneideinsatzes,

Fig. 2: eine Seitenansicht des Schneideinsatzes nach Fig. 1, Fig. J)·, eine Teilansicht eines mit einem Schneideinsatz nach den Fig. 1 und 2 bestückten Messerkopfes in einem axialen Schnitt,

Fig. 4: einen Schnitt nach cer Linie IV-IV in Fig. 3, und Fig. 5: eine Seitenansicht eines Teils des Messerkopfes.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schneideinsatz besteht aus einer polygonalen ebenen Platte, die allgemein mit 10 bezeichnet ist und eine Oberfläche 11 und eine Unterfläche 12 aufweist, zwischen denen Kantenflächen vorgesehen sind. Die Oberfläche 11 und die Unterfläche 12 haben eine Dreieckform, wobei die Kantenflächen 13 und 14 gleich lang sind, so daß die Oberfläche und die Unterfläche gleichschenklige Dreiecke bilden. Die Kantenflächen 13, 14 bilden jeweils einen spitzen Winkel mit der Oberfläche und der Unterfläche entlang den Kanten 15 und 16. Die letztgenannten Kanten 15 und 16 stellen

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die Hauptschneidkanten dar. Eine weitere mit 17 bezeichnete Kantenfläche bildet die Basis des gleichschenkligen Dreiecks. Wahlweise kann die Kantenfläche IJ aus zwei unter einem Winkel zueinander verlaufenden Flächen bestehen.

Die Oberfläche 11 und die Unterfläche 12 treffen mit den Kantenflächen an drei Ecken 18, 19 und 20 zusammen, von denen nur die letztgenannten Ecken 19 und 20 Schneidecken bilden. Die Kantenflächen 13 und 14 treffen vorzugsweise unter einem rechten Winkel an der Ecke 18 zusammen. Ebene, abgeschrägte Flächen 21 und 22 sind jeweils an der Stoßstelle zwischen den Kantenflächen 13, 14 und der Kantenfläche 17 vorgesehen. Eine Kantenfläche 21 schneidet an der Ecke 19 die genannte Oberfläche 11 an einer Kante 23 unter einem Winkel von weniger als 90 , während die andere abgeschrägte Fläche 22 an der Ecke 20 die Bodenfläche 12 an einer Kante 24 unter einem Winkel von weniger als 90 schneidet. Die letztgenannten Verbindungen bilden Sekundärschneidkanten, welche die Oberfläche des Werkstückes erzeugen und die mit den zugehörigen Hauptschneidkanten· an den Schneidecken zusammentreffen. Somit trifft die Hauptschneidkante 14 mit der Kante 23 an der Ecke 19 zusammen, während die Hauptschneidkante 16 in gleicher Weise mit der Kante 24 an der Ecke 20 zusammentrifft.

An jeder Schneidecke 19 und 20 ist eine kleinere Abschrägung 25 und 26 aus Festigkeitsgründen angeordnet. Diese Abschrä-

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gungen sind in gleicher Beziehung schräg zur Oberfläche und Unterfläche wie die benachbarten abgeschrägten Flächen 2^ und 24. Zusätzliche abgeschrägte Flächen können an jeder Schneidecke vorgesehen sein, wie es in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Diese mit 27 und 28 bezeichneten abgeschrägten Flächen schneiden ebenso wie die Flächen 21 und 22 die Oberfläche und Unterfläche unter einem spitzen Winkel. Vorzugsweise schneidet die der Schneidecke zunächst gelegene abgeschrägte Fläche, das heißt die Fläche 21 an der Ecke 19, die Oberfläche 11 unter einem geringeren Winkel als die benachbarte abgeschrägte Fläche 27·

Vorzugsweise hat der Einsatz eine solche Form, daß die Sekundärschneidkante 23 parallel zur Kantenfläche 14 und somit auch zur Hauptschneidkante 16 verläuft, während die»Kante 24 parallel zur Kantenfläche I3 und zur Haupts chneidkante 15 verläuft. Diese Beziehungen sind die Folge, weshalb die Kanten 2^ und 24 als Fertigschneidkanten vorgesehen sind, wobei gleichzeitig jeder Einsatz am Messerkopf befestigt ist, wie es im folgenden im einzelnen beschrieben ist.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die die Hauptschneidkanten bestimmenden Kantenflächen I3 und 14 jeweils einen spitzen Winkel mit der Oberfläche und der Unterfläche entlang den Hauptschneidkanten. Das bedeutet, daß der Einsatz eine positive Schneidgeometrie hat. Die Kantenfläche I3 bildet somit einen spitzen Winkel mit der Oberfläche 11, während die Kantenfläche 14 einen spitzen Winkel mit der Unterfläche

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12 bildet. Obwohl die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, kann der Neigungswinkel der Kantenflächen 13* 14 und der abgeschrägten Flächen 21, 22 so gewählt sein, daß ein Freiwinkel von etwa 6 an den Hauptschneidkanten 15> 16 und von etwa 12 an den Sekundärschneidkanten 23» 24 erreicht wird. Es ist aber selbstverständlich, daß der Einsatz auch mit einer negativen Schneidgeometrie versehen sein kann, in welchem Falle die Kantenflächen 13, 14 die Oberfläche 11 und die Unterfläche 12 unter rechten Winkeln schneiden. Auf diese V/eise werden zwei Hauptschneidkanten mit zugehörigen Sekundärschneidkanten erhalten.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein rotierendes Schneidwerkzeug, das mit den vorgenannten Schneideinsätzen bestückt werden kann. Der in der Zeichnung dargestellte Messerkopfkörper 29 enthält um seinen Umfang verteilt Ausnehmungen, in denen Schneideinsätze 10 angeordnet sind. Jede Ausnehmung enthält eine Bodenlagerfläche und Kantenlagerflächen, die von der Bodenlagerfläche aufragen. Wenn jeder Einsatz in seiner Ausnehmung im Messerkopfkörper 29 eingesetzt ist, ist eine Kantenfläche 14 ausgebildet, um an einer Kantenlagerfläche 30 zu ruhen, die im Messerkopfkörper im wesentlichen parallel zur Rotationsebene des Fräsers plangeschliffen ist. Durch Anordnung der Kantenfläche 14 parallel zur gegenüberliegenden Kante 23 kann die letztgenannte Kante auf dem Werkstücke einen Fertigschnitt ausführen. Das oben erwähnte Positionierungsprinzip führt dazu, daß entlang der Haμptschneidkante 15 und der Se-

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kundärschneidkante 23 geeignete Freiwinkel vorhanden sind.

Ein Anlageelement ist vorgesehen, das als radiales Lager für die Kantenfläche 17 dient. Dieses Kantenlager Jl ist auf einem Lagerring 32 vorgesehen, der an dem Messerkopfkörper 29 befestigt ist. Die Ausnehmungen für die Aufnahme der Einsätze sind als öffnungen in dem Lagerring vorgesehen. Bei dem dargestellten AusfUhrungsbeispiel erstreckt sich die genannte Kantenfläche 17 in einer Richtung von 45° in Bezug zu den Kantenflächen 13» I²I-. Es ist aber selbstverständlich, daß das genannte radiale Lager wahlweise auch eine andere Form haben kann, als es in Fig. 3 gezeigt ist. Beispielsweise kann es durch zwei Flächen gebildet sein, die unter einem Winkel zueinander verlaufen, in welchem Falle der Einsatz am Kantenteil 17 entsprechend geformt ist.

Die Klemmvorrichtung, welche jeden Einsatz sicher in seinem Sitz hält, besteht aus einer Zugstange Jk-, die im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Messerkopfkörpers 29 verschiebbar ist. Die Stange wird von einer Feder 33 betätigt, und es ist der Endteil der Zugstange 34 mit einem Klemmkeil 35 versehen. Der Keil 35 hält nicht nur den Einsatz an den Kantenlagern 30 und 31* .sondern drängt auch eine ebene Fläche des Einsatzes gegen die Bodenlagerfläche J>6. Diese Positionierung des Einsatzes wird erreicht über die Zugstange 34 und den Keil 35, der sich in engem Kontakt mit der gegenüberliegenden ebenen Oberfläche oder Unterfläche des Einsatzes befin- "'

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det, wie es sich aus den Fig. H und 5 ergibt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. J Wendeschneideinsatz für die Verwendung in einem rotierenden Präswerkzeug, bestehend aus einer ebenen, polygonalen Platte, deren Oberfläche und Unterfläche zwei Kantenflächen gleicher Länge schneiden und Hauptschneidkanten bilden, wobei wenigstens eine weitere Kantenfläche vorgesehen ist, die an die genannten Kantenflächen gleicher Länge an zwei Schneidecken angrenzt und die Oberfläche und die Unterflächen unter rechten Winkeln schneidet, dadurch gele nnzeichnet, daß die Platte im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks hat, dessen Basis die weitere Kantenfläche (17) bildet, daß an jeder Schneidecke (19,20) eine ebene, abgeschrägte Fläche (21,22) vorgesehen ist, die jeweils die Oberfläche (11) bzw. die Unterfläche (12) unter einem spitzen Winkel schneidet, wobei die letztgenannte Verbindung eine Sekundärschneidkante (25,24) bildet, die mit den zugehörigen Hauptschneidkanten an den Schneidecken (19*20) zusammentrifft.

2. Wendeschneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche ebene, abgeschrägte Fläche (27* 28) an jeder Schneidecke vorgesehen ist, die die Oberfläche

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und die Unterfläche ebenfalls unter einem spitzen Winkel schneidet.

3. Wendeschneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die HauptSchneidkanten bestimmenden Kantenflächen (13*14·) senkrecht aufeinanderstellen, während die weitere Kantenfläche (17) sich hierzu unter einem Winkel von 45 erstreckt.

4. Wendeschneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kantenflächen (13,1²O mit der Oberfläche und der Unterfläche entlang den Hauptschneidkanten (15,16) einen spitzen Winkel bilden.

5. Wendeschneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschrägten Flächen (21,22) die Oberfläche und die Unterfläche an Kanten (23>24) schneiden, die jeweils parallel zu einer der Kantenflächen (14,13) verlaufen.

6. Wendeschneideinsatz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Schneidecke die abgeschrägte Fläche (22,23) mit der zugehörigen Oberfläche bzw. Unterfläche (11,12) einen kleineren Winkel bildet als die zusätzliche abgeschrägte Fläche (27,28) mit der gleichen Oberfläche (11) bzw. Unterfläche (12).

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7". Wendeschneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Schneidecke eine Eckenabschrägung (25,26) vorgesehen ist, die etwa die gleiche Neigung zu der Oberfläche oder Unterfläche hat wie die jeweils benachbarte abgeschrägte Fläche (21,22).

8. Rotierendes Fräswerkzeug mit einem Messerkopfkörper mit mehreren um den Umfang verteilten, Schneideinsatzsitze bildenden Ausnehmungen, von denen jede eine Bodenlagerfläche und'von dieser aufragende Kantenlagerflächen aufweist, wobei je ein Schneideinsatz gemäß Anspruch 1 in einer Ausnehmung in Berührung mit den entsprechenden Lagerflächen eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kantenflächen gleicher Länge an einer ebenen Lagerfläche (j5O) im Messerkopf parallel zur Rotationsebene des Messerkopfes anliegt, so daß eine radiale Lagerfläche (3I) an der Kantenfläche (I7) anliegt, die die Oberfläche (11) und die Unterfläche (12) unter rechten Winkeln schneidet.

9. Rotierendes Fräswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein federbelasteter Zugstab (34) vorgesehen ist, welcher im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Messerkopfes (29) bewegbar ist, und daß die Zugstange (34) an ihrem Ende mit einem Klemmkeil (35) versehen ist, der eine ebene Oberfläche oder Unterfläche des Einsatzes angreift und dadurch die gegenüberliegende ebene Fläche gegen die Bo-

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denlagerfläche (J>6) drängt, wobei die radiale Lagerfläche (31) an einem getrennten, am Messerkopf befestigten Lagerring (35) vorgesehen ist.

10. Rotierendes Präswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede einen Einsatz aufnehmende Ausnehmung im Messerkopf so geformt ist, daß sich bei eingeklemmtem Schneideinsatz ein Freiwinkel an der Hauptschneidkante (I5) bildet, der halb so groß ist wie der Freiwinkel an der Sekundärschneidkante (23).

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