DE3714055A1 - Turning tool with an interchangeable indexable insert - Google Patents
Turning tool with an interchangeable indexable insertInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehstahl mit einem auswechselbaren drei- oder viereckigen Wendeschneid plättchen, das in einer im Drehstahl ausgearbeiteten Aussparung liegt, wobei eine das Zentrum des Wendeschneidplättchens durchsetzende Schraube sowohl für ein sattes Aufliegen der unteren Fläche als auch für ein kraftschlüssiges Anliegen von zwei Seitenflächen des Plättchens in der Aussparung sorgt.The invention relates to a turning tool with a interchangeable triangular or quadrangular indexable cutting plate, which is worked out in a lathe Recess, one being the center of the Insert penetrating screw for both a full support of the lower surface as well for a frictional contact of two side surfaces of the Plate in the recess.
Diese bekannte Ausführung hat sich in der Praxis nur bedingt bewährt. This known version has only been in practice Tried and tested.
ln gewissen Fällen zeigten die bearbeiteten Werkstücke Ratterspuren auf. Manchmal machten sich unerklärliche Massabweichungen oder Formfehler bemerkbar. Erst eingehende Prüfungen brachten ans Licht, dass die Ursache dafür in einem ungenügenden Formschluss zwischen dem Wendeschneidplättchen und der Aussparung im Drehstahl zu suchen ist. Nur im Idealfall ist die Verbindung zwischen dem Wendeschneidplättchen und dem Drehstahl sowohl kraft- als formschlüssig.In some cases the machined workpieces showed Chatter tracks on. Sometimes inexplicable Dimensional deviations or imperfections are noticeable. First In-depth tests revealed that the cause but in an insufficient form fit between the Insert and the recess in the turning tool is looking for. Ideally, the connection between the indexable insert and the turning tool both as form-fitting.
Bei der bisherigen Ausführung war nur eine kraftschlüssige Verbindung mit Sicherheit erreichbar. Mit einer formschlüssigen Verbindung dagegen hapert es. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Seiten der gesinterten Wendeschneidplättchen manchmal sowohl Geradheitsfehler als Winkelfehler aufweisen. In gewissen Fällen sind die Seiten konvex gekrümmt, statt gerade und weisen Abweichungen zwischen 0,1 bis 0,3 mm auf. Auch der Winkel zwischen den Seitenflächen zeigt Abweichungen bis zu 30′ Winkelminuten auf.In the previous version was only one positive connection can be reached with certainty. With however, there is a form-fitting connection. It has shown that the sides of the sintered Indexable inserts sometimes have both straightness errors as an angular error. In certain cases they are Sides convex instead of straight and wise Deviations between 0.1 and 0.3 mm. The angle too between the side surfaces shows deviations up to 30 ′ Angular minutes.
Solche von der Idealform abweichenden Dimensionsfehler machen, ob einzeln oder kombiniert auftretend, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Wendeschneid plättchen und der Ausnehmung im Drehstahl unmöglich.Such dimensional errors deviating from the ideal shape whether singly or in combination, make one positive connection between the indexable cutting edge plate and the recess in the lathe impossible.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt hier Abhilfe zu schaffen, damit das Wendeschneidplättchen nicht nur kraftschlüssig, sondern mindestens annähernd auch formschlüssig in der Aussparung des Drehstahls zum Anliegen kommt. Erfindungsgemäss lässt sich dies dadurch erreichen, dass eine der seitlichen Anlageflächen der Aussparung selbsteinstellend ausgebildet ist.The object of the invention is to remedy this to create so that the indexable insert not only non-positive, but at least approximately form-fitting in the recess of the turning tool for Concern comes. This can be done according to the invention achieve that one of the lateral contact surfaces of the Recess is self-adjusting.
Dies lässt sich auf verschiedene Arten realisieren. In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und deren Wirkungsweise erläutert. Es zeigtThis can be done in different ways. In the drawing are some embodiments of the Subject of the invention shown and their mode of operation explained. It shows
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Drehstahl mit einem Wendeschneidplättchen in bisheriger Form; Figure 1 is a section through a turning tool with an indexable cutting tip in previous form.
Fig. 2 eine Draufsicht desselben Drehstahls; Fig. 2 is a plan view of the same turning tool;
Fig. 3 einige Wendeschneidplättchen mit verschiedenen Formabweichungen; Fig. 3, some indexable cutting plates with various shape deviations;
Fig. 4 und 5 Drehstähle mit Wendeschneidplättchen und selbsteinstellender, seitlicher Anlagefläche in Form eines doppelt geschlitzten Keiles, in Ansicht von oben; FIGS. 4 and 5 turning tools with indexable die and self-adjusting, the lateral bearing surface in the form of a double-slotted wedge, in top view;
Fig. 6 und 7 Keile mit verschiedener Schlitzanordnung; Figures 6 and 7 wedges with different slot arrangement.
Fig. 8 und 9 Drehstähle mit Wendeschneidplättchen und einseitig geschlitztem Keil, in Ansicht von oben; Fig. 8 and 9 turning tools with indexable inserts and one-sided slotted wedge, in a view from above;
Fig. 10 und 12 einen Drehstahl mit selbsteinstellender seitlicher Anlagefläche in Form einer im Drehstahl eingelassenen Wippe; Figs. 10 and 12 is a turning tool with self-adjusting lateral bearing surface in the form of a recessed in the rotary steel rocker;
Fig. 11 und 11a eine Wippe in perspektivischer Darstellung und in Ansicht von oben. FIGS. 11 and 11a a rocker in a perspective view and in top view.
Die Fig. 1-3 dienen der Erläuterung des bisherigen Standes der Technik. Das Wendeschneidplättchen W ist mittels einer Senkkopf-Spannschraube S in einer, der Form des Wendeschneidplättchens angepassten Aussparung im Drehstahl D befestigt. Die Seiten des Wendeschneidplättchens und die Anlageflächen der Aussparung sind leicht gegen die Vertikale geneigt. Die Anordnung der Senkkopf-Spannschraube ist so gewählt, dass die Schraube beim Anziehen einseitig an der Senklochbohrung anliegt. Demzufolge drückt die Schraube das Plättchen W nicht nur auf den Boden der Aussparung, sondern übt zugleich eine Kraft K aus, die das Plättchen an die seitlichen Wände der Aussparung im Drehstahl presst. Den Boden der Aussparung bildet eine Unterlagplatte P, die der Wärmeübertragung vom Wende schneidplättchen auf das Material des Drehstahles dient. Das Wendeschneidplättchen wird nämlich im Betrieb beim Spanabnehmen sehr heiss. FIGS. 1-3 are illustrative of the prior art. The indexable insert W is fastened by means of a countersunk clamping screw S in a recess in the turning tool D which is adapted to the shape of the indexable insert. The sides of the indexable insert and the contact surfaces of the recess are slightly inclined towards the vertical. The arrangement of the countersunk tensioning screw is selected so that the screw bears against the countersunk hole on one side when tightening. As a result, the screw not only presses the plate W onto the bottom of the recess, but also exerts a force K which presses the plate against the side walls of the recess in the turning tool. The base of the recess is formed by a base plate P , which is used for heat transfer from the indexable insert to the material of the turning tool. The indexable insert becomes very hot when the chip is removed.
Diese oben beschriebene, bekannte Befestigungsweise des Wendeschneidplättchens auf dem Drehstahl ergibt bei idealen Verhältnissen eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen diesen Teilen. Leider sind ideale Verhältnisse nur selten vorhanden. Sowohl der Winkel zwischen den seitlichen Anlageflächen der Aussparung im Drehstahl als auch der Winkel zwischen den Seiten des Wendeschneidplättchens können vom Idealfall, wobei sie genau gleich sind, abweichen.This known method of attachment described above Indexable insert on the turning tool results in ideal conditions a non-positive and positive Connection between these parts. Unfortunately, are ideal Conditions rarely exist. Both the angle between the lateral contact surfaces of the recess in the Turning tool as well as the angle between the sides of the Ideally, indexable inserts, being are exactly the same, differ.
In Fig. 2 ist eine solche Winkelabweichung stark übertrieben dargestellt. Fig. 3 zeigt weitere mögliche Abweichungen von der Idealform bei verschiedenen Wendeschneidplättchen. Die Abweichungen von der Idealform können sich auch durch konkav oder konvex gekrümmte Seitenflächen bemerkbar machen, wie dies in Fig. 3 in übertriebener Form dargestellt ist.Such an angular deviation is shown in a greatly exaggerated manner in FIG . Fig. 3 shows further possible deviations from the ideal shape at different indexable cutting plate. The deviations from the ideal shape can also be noticed by concave or convex curved side surfaces, as is shown in an exaggerated form in FIG. 3.
Die Fig. 4-9 zeigen Lösungen, wie eine der seitlichen Anlageflächen der Aussparung im Drehstahl durch einen mit Schlitzen versehenen Keil selbsteinstellend gemacht werden kann. Figs. 4-9 show solutions, such as one of the lateral contact surfaces of the recess can be made self-adjusting in the rotary steel by a slotted wedge.
Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei verschiedenartig geschlitzte Keile. Ist der Keil von zwei Seiten geschlitzt, so dass in der Mitte ein schmaler Steg verbleibt, wie in Fig. 6 dar gestellt, wird die Stirnseite des Keiles geringfügig, ähnlich einer Wippe, winkelverstellbar. Ist der Keil dagegen einseitig geschlitzt, wie bei Fig. 7, wird dadurch dessen Stirnseite wie ein Gelenk geringfügig winkelverstellbar. Die beiden Verstellarten sind in den Fig. 6 und 7 schematisch angedeutet. FIGS. 6 and 7 show two different slotted wedges. If the wedge is slotted from two sides, so that a narrow web remains in the middle, as shown in FIG. 6, the end face of the wedge is slightly adjustable in angle, similar to a rocker. If, on the other hand, the wedge is slotted on one side, as in FIG. 7, the end face thereof can be adjusted slightly in angle like a joint. The two types of adjustment are indicated schematically in FIGS. 6 and 7.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele von Drehstählen mit rhombusförmigen Wendeschneidplättchen. Fig. 4 zeigt einen Aussendrehstahl, Fig. 5 einen Innendrehstahl. FIGS. 4 and 5 show embodiments of cutting tools with diamond-shaped indexable cutting plate. FIG. 4 shows an outside turning tool, FIG. 5 shows an inside turning tool.
Der Drehstahl 40 nach Fig. 4 hat eine Ausnehmung 41, in der ein Flachkeil 42 liegt, dessen obere Fläche bündig mit der Fläche des Drehstahles verläuft. Das eine Ende des Flachkeiles ist von zwei Seiten her und kann parallel zur Anlagefläche 43 mit Schlitzen 44 versehen sein. Dies erlaubt der Anlagefläche sich geringfügig winkelverstellbar der Form des Wendeschneidplättchens W anzupassen.The turning tool 40 according to FIG. 4 has a recess 41 in which there is a flat wedge 42 , the upper surface of which is flush with the surface of the turning tool. One end of the flat wedge is from two sides and can be provided with slots 44 parallel to the contact surface 43 . This allows the contact surface to adjust to the shape of the indexable insert W with a slight angle adjustment.
Die Anlagefläche des Keiles ist im mittleren Teil bei 45 leicht hinterschliffen, damit die äusseren Teile auch bei einer leicht konkaven Seitenfläche des Wendeschneid plättchens noch satt anliegen. Der Flachkeil 42 selber ist mittels zwei Senkkopfschrauben 46 mit Innensechskant in der Ausnehmung 41 auf dem Drehstahl befestigt.The contact surface of the wedge is slightly grinded in the middle part at 45 so that the outer parts still fit snugly even with a slightly concave side surface of the indexable insert. The flat wedge 42 itself is fastened by means of two countersunk screws 46 with hexagon socket in the recess 41 on the turning tool.
Damit die Selbsteinstellung gewährleistet ist, muss eine Seite 48 des Wippenteiles ein wenig abgeschliffen sein.To ensure self-adjustment, one side 48 of the rocker section must be slightly sanded.
Das Wendeschneidplättchen W ist mit einer besonderen Senkkopf-Spannschraube 47 befestigt, wie dies an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Der Unterschied zwischen der früheren Ausführung nach Fig. 1 und 2 besteht darin, dass nun die Anlagefläche 43 selbsteinstellend ist, was sogar bei Formabweichungen des Wendeschneidplättchens eine kombinierte kraft- und formschlüssige Verbindung garantiert.The indexable insert W is fastened with a special countersunk clamping screw 47 , as was explained with reference to FIGS. 1 and 2. The difference between the previous embodiment according to FIGS. 1 and 2 is that the contact surface 43 is now self-adjusting, which guarantees a combined non-positive and positive connection even in the case of shape deviations of the indexable insert.
Die Fig. 4a zeigt einen Flachkeil, ähnlich dem Keil 42. Die Schlitze verlaufen hier anders. Dies hat den Vorteil, dass der so gebildete Wippenteil biegungssteifer ist.The Fig. 4a shows a flat key similar to the key 42. The slots run differently here. This has the advantage that the rocker part formed in this way is more rigid.
Mit Absicht ist die Senkkopf-Spannschraube 47 mit einem stern förmigen Sackloch, sogenanntes Torx-Profil (W 2), versehen, damit sie sich unverwechselbar von den Schrauben 46 unterscheidet. Zum Wenden oder Auswechseln des Wendeschneidplättchens ist ein sogenannter Torx-Schlüssel erforderlich, der nur ein Lösen oder Anziehen dieser Schraube erlaubt. Beim Wenden oder Auswechseln des Wendeschneidplättchens soll ja nur die Schraube 47 gelöst werden!The countersunk clamping screw 47 is intentionally provided with a star-shaped blind hole, so-called Torx profile (W 2 ), so that it differs unmistakably from the screws 46 . To turn or replace the indexable insert, a so-called Torx key is required, which only allows this screw to be loosened or tightened. When turning or replacing the indexable insert, only screw 47 should be loosened!
Der Drehstahl nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 4 dadurch, dass hier der Flachkeil 52 in eine Nut 51 des Innendrehstahles 50 eingelegt ist. Für die Befestigung des Flachkeiles genügt hier eine einzige Senkkopfschraube 56. Der Flachkeil 52 sollte möglichst satt in der Nut 51 anliegen. Damit sich dessen Anlagefläche 53 trotzdem der Form des Wendeschneidplättchens W anpassen kann, also selbstein stellend ist, muss von beiden Seitenflächen des Wippenteiles ein wenig abgeschliffen werden, wie dies bei 58 angedeutet ist.The turning tool according to Fig. 5 differs from the embodiment of FIG. 4 in that here the flat key is inserted into a groove 51 of the inner turning tool 50 52. A single countersunk screw 56 is sufficient here for fastening the flat wedge. The flat wedge 52 should fit snugly in the groove 51 . So that its contact surface 53 can still adapt to the shape of the indexable insert W , that is to say it is self-adjusting, a little must be ground from both side surfaces of the rocker part, as indicated at 58 .
Die Fig. 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen der Flachkeil einseitig geschlitzt ist. Da die Anlagefläche in diesem Fall wie ein Gelenk bewegbar ist, sind hier besondere Massnahmen erforderlich, weil die selbsteinstellende Anlagefläche für das Wendeschneid plättchen federnd elastisch ist. FIGS. 8 and 9 show embodiments in which the flat wedge is slotted on one side. Since the contact surface can be moved like a joint in this case, special measures are required here because the self-adjusting contact surface for the indexable insert is resiliently elastic.
Erstens muss der Schlitz so verlaufen, dass die von der Senkkopf-Spannschraube ausgeübte Kraft zum Scharnierpunkt hin gerichtet ist.Firstly, the slot must run so that the one from the Countersunk clamping screw applied force to the hinge point is directed.
Zweitens muss, nachdem das Wendeschneidplättchen befestigt worden ist, die Federwirkung der Anlagefläche aufgehoben werden. Second, after the indexable insert is attached has been canceled, the spring action of the contact surface will.
Die Fig. 8 und 9 zeigen, wie sich dies bewerkstelligen lässt. Figs. 8 and 9 show how this can be accomplished.
Der Aussendrehstahl 60 nach Fig. 8 hat eine Ausnehmung 61, in der ein Flachkeil 62 liegt. Der Flachkeil ist mit einem Schlitz 63 versehen, der eine elastisch scharnierende Bewegung um die Verbindungsbrücke 64 erlaubt, so dass die Anlagefläche 65 selbsteinstellend ist. Die von der Senkkopf-Spannschraube 66 beim Anziehen ausgeübte Kraft K ist zum Scharnierpunkt, dass heisst zur Verbindungsbrücke 64 hin gerichtet. Das Wendeschneid plättchen liegt in diesem Bereich kraft- und formschlüssig an. Im äusseren Bereich X ist zwar ein guter Formschluss, aber ein zu geringer, nur durch Federkraft erzeugter, Kraftschluss vorhanden. Dies lässt sich mit einer nahe der Schlitzöffnung angebrachten Senkkopf-Spannschraube 67 verbessern, die beim Anziehen eine Kraft in Richtung K ausübt. Wie ersichtlich sind beide Schrauben 66, 67 mit einem sternförmigen Sackloch, sogenanntes Torx-Profil (W 2), versehen, weil in diesem Fall beide Schrauben beim Wenden oder Auswechseln des Wendeschneid plättchens gelöst werden müssen. The outer turning tool 60 of FIG. 8 has a recess 61 in which a wedge 62 lies flat. The flat wedge is provided with a slot 63 , which allows an elastically hinge movement around the connecting bridge 64 , so that the contact surface 65 is self-adjusting. The force K exerted by the countersunk clamping screw 66 when tightening is directed to the hinge point, that is to say toward the connecting bridge 64 . The indexable insert is non-positively and positively in this area. In the outer area X there is a good form fit, but the force fit is too small, which is generated only by spring force. This can be improved with a countersunk clamping screw 67 , which is attached near the slot opening and exerts a force in the direction K when tightened. As can be seen, both screws 66 , 67 are provided with a star-shaped blind hole, so-called Torx profile ( W 2 ), because in this case both screws have to be loosened when turning or changing the indexable insert.
Beim Lösen wird man beide Schrauben lösen, beim Anziehen muss zuerst Schraube 66, danach Schraube 67 angezogen werden.When loosening you will loosen both screws, when tightening screw 66 must be tightened, then screw 67 .
Fig. 9 zeigt eine entsprechende Ausführung bei einem Innendrehstahl 70. Hier liegt der Flachkeil 72 in einer Nut 71 des Drehstahles. Statt zwei Befestigungsschrauben ist hier nur eine Befestigungsschraube 73 erforderlich. Fig. 9 shows a corresponding embodiment with a rotating inner steel 70th Here the flat wedge 72 lies in a groove 71 of the turning tool. Instead of two fastening screws, only one fastening screw 73 is required here.
Die Fig. 10-12 zeigen eine andere Lösung, bei der eine separate, körperliche, im Drehstahl schwenkbar gelagerte Wippe die selbsteinstellende Anlagefläche für das Wendeschneidplättchen bildet. Figs. 10-12 show another solution in which a separate, physical, pivotally mounted in the rotary steel rocker forms the self-aligning bearing surface for the reversible cutting plates.
Im Aussendrehstahl 80 nach Fig. 10 ist eine Aussparung 81 ausgearbeitet, die eine zusätzliche kreiszylindrische Aussparung 82 aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt M mindestens annähernd in der Mitte der Anlagefläche 83 liegt. In der Aussparung liegt die als Ganzes mit 84 bezeichnete Wippe, die an der der Anlagefläche 83 gegenüberliegenden Seite eine kreiszylindrische Ausbuchtung 85 mit dem Radius R aufweist, der dem Radius R der Aussparung 82 entspricht. Die Wippe 84 kann sich daher winkelgerecht der Seitenfläche des Wendeschneid plättchens W selbsteinstellend anpassen.In the external turning tool 80 according to FIG. 10, a recess 81 is worked out, which has an additional circular cylindrical recess 82 , the center of curvature M of which lies at least approximately in the center of the contact surface 83 . In the recess lies the rocker designated as a whole with 84 , which on the side opposite the contact surface 83 has a circular cylindrical bulge 85 with the radius R which corresponds to the radius R of the recess 82 . The rocker 84 can therefore adjust itself to the angle of the side surface of the indexable insert W self-adjusting.
Die beim Anziehen der Senkkopf-Spannschraube 86 ausgeübte Kraft sorgt dafür, dass sich die Wippe 84 selbsttätig dem Wendeschleifplättchen anpasst. Die dabei auf die Wippe ausgeübte Kraft wird über die Ausbuchtung 85, die in der Aussparung 82 anliegt, auf den Drehstahl 80 übertragen.The force exerted when the countersunk clamping screw 86 is tightened ensures that the rocker 84 automatically adapts to the reversible grinding plate. The force exerted on the rocker is transmitted to the turning tool 80 via the bulge 85 which lies in the recess 82 .
Damit die Wippe 84, die ein relativ kleines Teilchen ist (Fig. 10 zeigt den Drehstahl in mehr als natürlicher Grösse), beim Wenden oder Auswechseln des Wendeschneidplättchens nicht verlorengeht, ist sie mit einem zusätzlichen zylindrischen Schaft 87 versehen. Dieser Schaft ist genau zentrisch zur Ausbuchtung 85 angebracht und macht die Schwenkbewegung der Wippe mit, ohne diese zu beeinflussen. Der Schaft greift in eine entsprechende, im Drehstahl 80 angebrachte Bohrung ein. Im Schaft 87 kann beispielsweise eine Rille eingedreht sein, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Zur Halterung im Drehstahl 80 kann eine Schraube oder eine federbelastete Kugel, die in die Rille eingreift, die Wippe mit dem Drehstahl unverlierbar verbinden. In order that the rocker 84 , which is a relatively small particle ( FIG. 10 shows the turning tool in more than natural size), is not lost when the indexable insert is turned or replaced, it is provided with an additional cylindrical shaft 87 . This shaft is mounted exactly in the center of the bulge 85 and follows the pivoting movement of the rocker without influencing it. The shaft engages in a corresponding bore made in the turning tool 80 . For example, a groove can be screwed into the shaft 87 , as shown in FIG. 11. For mounting in the turning tool 80 , a screw or a spring-loaded ball which engages in the groove can connect the rocker to the turning tool in a captive manner.
Fig. 12 zeigt einen Innendrehstahl 90, bei dem das Wendeschneidplättchen W auf ähnliche Weise, wie an Hand der Fig. 10 und 11 beschrieben, mit Hilfe einer Wippe 84 in der Aussparung des Drehstahles gehalten ist. Fig. 12 shows an internal turning tool 90, wherein the indexable wafer W in a similar manner as in the Fig hand. 10 and 11, is held in the recess of the turning tool by means of a rocker 84th
Die Wippe 84 bildet, wie oben beschrieben, eine selbsteinstellende Anlagefläche für das Wendeschneidplättchen. In dieser Figur ist mit 91 eine Schraube angedeutet, die in die Rille des Schaftes 87 eingreift und die Wippe unvereinbar mit dem Drehstahl verbindet, ohne die Schwenkbarkeit der Wippe zu beeinflussen.As described above, the rocker 84 forms a self-adjusting contact surface for the indexable insert. In this figure, a screw is indicated at 91 , which engages in the groove of the shaft 87 and connects the rocker incompatible with the turning tool without influencing the pivotability of the rocker.
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |