DE3810032A1

DE3810032A1 - Wendeschneidplatte und vorrichtung sowie verfahren fuer ihre herstellung

Info

Publication number: DE3810032A1
Application number: DE19883810032
Authority: DE
Inventors: Norbert Schiffers; Bernhart Brueckner
Original assignee: Sandvik GmbH
Current assignee: Sandvik GmbH
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1988-10-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wendeschneidplatten aus Hartme tall mit einer ersten und einer zweiten Spannfläche, bei der die beiden Spannflächen längliche Prismen aufweisen und paral lel zueinander angeordnet sind.

Derartige Wendeschneidplatten werden in sogenannte Halter von spanabhebenden Bearbeitungsmaschinen zwischen den prismenfömi gen Spannflächen als Hartmetall-Schneideinsätze eingespannt; sie weisen zwei diametral entgegengesetzt angeordnete Schneiden auf, die durch das Wenden der Wendeschneidplatte wechselweise benutzbar sind.

Die Spannflächen einer Wendeschneidplatte werden als längliche Prismen ausgeführt, weil dadurch die genaueste Positionierung in dem Halter der Bearbeitungsmaschine möglich ist und diese Position auch während des Gebrauchs erhalten bleibt, so daß äußerst präzise spanabhebende Bearbeitungen möglich sind.

Die Herstellung solcher Wendeschneidplatten ist überaus aufwen dig, weil die Bearbeitung von Hartmetallen schwierig ist und die zulässigen Maßtoleranzen für Wendeschneidplatten besonders gering sind.

Zwecks Einhaltung der Abmessungstoleranzen werden die eingangs erwähnten Wendeschneidplatten bisher insgesamt präzisionsge schliffen, d.h., eine vorgeformte Hartmetallplatte wird sowohl im Bereich der Schneiden, als auch im Spannbereich auf das ge wünschte Maß gebracht. Dies muß überwiegend von Hand geschehen.

Zwecks bestmöglicher Einhaltung der Maßtoleranzen im Bereich der Spannflächen wurden entweder beide länglichen Prismen als Dach, also von der Wendeschneidplatte fortweisend (positiv), ausgebildet, oder aber es wurden beide Prismen negativ, d. h., auf die Wendeschneidplatte zu weisend ausgebildet.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Wende schneidplatten der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die ver gleichsweise einfach herstellbar sind und im übrigen eine zu mindest gleichwertige Qualität aufweisen.

Als Lösung dieser Aufgabe wird eine Wendeschneidplatte der ein gangs genannten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Prisma der ersten Spannfläche von der Wendeschneid platte fortweist und das Prisma der zweiten Spannfläche auf die Wendeschneidplatte zu weist.

Hinsichtlich eines Herstellungsverfahrens für erfindungsgemäße Wendeschneidplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 7 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Hartmetallpulver in einen Gesenk ge preßt wird, der so geformte Rohling anschließend einem Sintervor gang unterzogen wird und abschließend allenfalls im Bereich der Schneiden eine Bearbeitung zur Erzielung der gewünschten Schnei denform bzw. des gewünschten Schneidenmaßes erfolgt, während die Spannflächen ungeschliffen bleiben können, da sie bereits ihr Sollmaß aufweisen. Für die Herstellung des Rohlings wird, vor zugsweise, eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9 verwen det.

Die Positionsgenauigkeit der eingespannten Wendeschneidplatte wird verbessert und die Verschleißgefahr des Halters der spanab hebenden Maschine wird verringert, wenn, gemäß einer bervorzugten Ausführungsform der Erfindung, die Spitzenwinkel der Prismen relativ klein sind, vorzugsweise 70 - 120° betragen.

Verschleißfördernde Belastungen des Halters der spanabhebenden Maschine werden weiterhin dadurch vermindert, daß die zweite Spannfläche (mit negativ orientiertem Prisma) zur Aufnahme eines Spannfingers des Halters der spanabhebenden Maschine ausgebil det ist, während die erste Spannfläche (mit positiv orientier tem Prisma) so ausgebildet ist, daß sie auf dem massiveren Teil des Halters ruht also die relativ kleinere Flächenpressung während des Schneidens auf den Halter ausübt. Diese Anordnung erlaubt, daß die zweite Spannfläche deutlich kleiner als die erste Spannfläche ist, weil sich nur so ein Span geeigneter Form ausbilden läßt. Grundsätzlich ist es zwar möglich, daß die Schneiden der Wendeschneidplatte bezüglich der Spannflächen wechselseitig orientiert sind, daß also zum Wenden der Wende schneidplatte diese um eine quer zu ihrer Einspannrichtung orientierte Achse um 180° gedreht werden muß, bevorzugt sind die Schneiden aber gleichsinnig orientiert, so daß das Wenden durch Drehen um eine in Spannrichtung der Wendeschneidplatte orientierte Achse erfolgt. Demnach ist die Grundform der Wendeschneidplatte in Seitenansicht vorzugsweise trapezförmig.

Die Positionsstabilität der eingespannten Wendeschneidplatte wird weiter verbessert und der Halterverschleiß vermindert, wenn auch in Stirnansicht die Grundform der Wendeschneidplatte trapezförmig ist, wobei die Schmalseite des Trapezes nach un ten, d.h. zu dem bevorzugt positiv orientierten Prisma der er sten Spannfläche hin orientiert ist.

Grundsätzlich sind die erfindungsgemäßen Wendeschneidplatten für alle Arten von Schneidaufgaben geeignet. Bevorzugt werden sie aber als Stechplatten für das Stechen von Nuten ausgebil det.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen einer erfin dungsgemäßen Wendeschneidplatte aus Hartmetallpulver ist dadurch gekennzeichnet, daß

a) sie ein zumindest zweiteiliges, bevorzugt aber dreiteiliges, Preßwerkzeug mit formgebenden Konturen zum Formen und Ver dichten des Hartmetallpulvers aufweist,
b) die formgebende Kontur des ersten Preßwerkzeugteiles, be vorzugt aber die des dritten Preßwerkzeugteiles, das Prisma für die erste Spannfläche und die formgebende Kontur des zweiten Preßwerkzeugteiles das Prisma für die zweite Spann fläche aufweist und
c) die Preßrichtung der beiden Preßwerkzeugteile mit der Ein spannvorrichtung der Wendeschneidplatte übereinstimmt.

Durch ein deratiges Preßwerkzeug wird eine besonders gleich mäßige Verdichtung des Hartmetallpulvers auch in den stark be lasteten Bereichen der Spannflächen der Wendeschneidplatte ge währleistet. Die geforderten Endmaße und Toleranzen der Wendeschneidplatte können ohne weiteres eingehalten werden und es wird eine außerordentlich gleichmäßige Oberfläche erzielt, so daß sich ein späteres Schleifen der Wendeschneidplatte zumindest im Bereich der Spannflächen erübrigt.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine solche Anordnung der Preßwerkzeugteile erwiesen, bei der das erste Preßwerkzeugteil, welches also die formgebende Kontur für die erste Spannfläche aufweist, zur Aufnahme des Hartmetallpulvers - vor dessen Ver dichtung - ausgebildet ist und eine formgebende Kontur für ein dachförmiges Prisma aufweist. Hierdurch ergibt sich eine be sonders vorteilhafte Hartmetallpulververteilung und -gleich mäßigkeit der Verdichtung. Vorzugsweise nimmt das erste Preß werkzeugteil ein drittes Preßwerkzeugteil auf, welches eine prismenförmige Kontur für die erste Spannfläche aufweist.

Die vorgenannten, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile un terliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeptionen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Aus wahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Wendeschneidplatte und einer Vor richtung für ihre Herstellung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Wendeschneidplatte in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2a dieselbe Wendeschneidplatte in Seitenansicht (Ansicht C gemäß Fig. 1);

Fig. 2b dieselbe Wendeschneidplatte in Ansicht von oben (Ansicht A gemäß Fig. 1);

Fig. 2c dieselbe Wendeschneidplatte in stirnseitiger Ansicht (Ansicht B gemäß Fig. 1);

Fig. 3a dieselbe Wendeschneidplatte im eingespannten Zustand in Seitenansicht (Ansicht E gemäß Fig. 3b);

Fig. 3b dieselbe Wendeschneidplatte im eingespannten Zustand in Ansicht von oben (Ansicht D gemäß Fig. 3a);

Fig. 4a ein Preßwerkzeug zum Formen und Verdichten eines Hart metallpulvers zu einer Wendeschneidplatte im vertikalen Querschnitt (Schnitt entlang der Linie IVa-IVa gemäß Fig. 4b);

Fig. 4b dasselbe Preßwerkzeug im vertikalen Längsschnitt (Schnitt entlang der Linie IVb-IVb gemäß Fig. 4a) sowie

Fig. 4c dasselbe Preßwerkzeug in einem weiteren vertikalen Querschnitt (Schnitt entlang der Linie IVc-IVc gemäß Fig. 4b).

Gemäß Fig. 1 bis 2c weist eine erfindungsgemäße Wende schneidplatte 1 aus Hartmetall eine erste Spannfläche 2 und eine zweite Spannfläche 3 auf. Beide Spannflächen werden von vorzugsweise je einem länglichen Prisma 4 bzw. 5 gebildet und sind parallel zueinander angeordnet. Das Prisma 4 der ersten Spannfläche 2 weist von der Wendeschneidplatte 1 fort und bil det mithin ein Dach, bei dem die konisch zulaufenden Dachflä chen insgesamt die Spannfläche 2 bilden. Das Prisma 5 der zwei ten Spannfläche 3 weist auf die Wendeschneidplatte zu und bil det entsprechend eine V-förmige Nut, deren Flankenflächen die Spannfläche 3 bilden. Beide Prismen sind in ihrem Firstbereich vorzugsweise abgeflacht. Seitlich der jeweiligen Prismabasis kann eine horizontal Begrenzungsfläche 6, 6′ vorgesehen sein, durch welche genau definierte und stabile Begrenzungskanten an den Spannflächen entstehen. Die Begrenzungsfläche 6′ - im Be reich des dachförmigen Prismas 4 - ist jedoch außerordentlich schmal und in der Zeichnung deshalb nicht erkennbar. Die Spit zenwinkel beider Prismen betragen im Ausführungsbeispiel etwa 90°; die Spitzenkanten 6′′ der Prismen sind vorzugsweise - wieder erkennbar - gebrochen.

Die untere, dachförmige Spannfläche 2 überragt in ihrer Länge die nutförmige obere Spannfläche 3 zu beiden Seiten. Im Bereich dieser Überhänge sind die Schneiden 7, 7′ der Wendeschneidplat te 1 angeordnet und, wie in der Zeichnung dargestellt, bevor zugt für das Stechen von Nuten ausgebildet. Dadurch ergeben sich sowohl in der Seitenansicht (Ansicht C) als auch in der Stirnansicht (Ansicht B) der Wendeschneidplatte 1 trapezförmige Grundformen. Es versteht sich, daß sowohl die Schneidenform als auch die von den Schneiden fortweisenden Flächen der gewünsch ten Nuten- und Spanform angepaßt werden.

Gemäß Fig. 3a/b weist ein an sich bekannter Halter 10 einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine für eine Wendeschneidplatte 1 mit deren Spannflächen korrespondierend geformte Spannflächen auf. Von unten wird die Wendeschneidplatte auf dem überwiegen den Teil ihrer ersten (längeren) Spannfläche 2 massiv abge stützt, während in die obere zweite Spannfläche 3 ein Spannfin ger 11 mit nach unten weisendem Prisma 12 (als Spannfläche) hineinragt. Zwischen den Spannflächen des Halters 10 sorgt ein Einschnitt 13 für die erforderliche elastische Verformbarkeit des Spannfingers 11 zum Festspannen der Wendeschneidplatte mittels einer Imbusschraube 14.

Gemäß Fig. 4a bis 4c besteht ein Preßwerkzeug 20 zum Formen eines Hartmetallpulvers und seinem Verdichten zu einer Wende schneidplatte vorzugsweise aus einem ersten (unteren) Preß werkzeugteil - in der Zeichnung allgemein mit Bezugszeichen 21 bezeichnet - , einem zweiten (oberen) Preßwerkzeugteil 22 (Oberstempel) wobei das erste Preßwerkzeugteil 21 aus einer Matrize 27 und einem dritten Preßwerkzeugteil 26 (Unterstempel) besteht.

Das erste Preßwerkzeugteil 21 ist unterhalb des zweiten Preß werkzeugteiles 22 angeordnet und zur Aufnahme von Hartmetall pulver geeignet; es besteht also bevorzugt aus mehreren Formen teilen, nämlich der Matrize 27, die eine formgebende Kontur 23 für die Stirnflächen und die Seitenflächen der Wendeschneid platte aufweist sowie dem (dritten) Preßwerkzeugteil 26, das eine (weitere) formgebende Kontur 25 für eine prismenförmige Bodenfläche aufweist; dabei sind die drei Teile des Preßwerkzeuges 20 in an sich bekannter Weise relativ zuein ander bewegbar, gemäß Ausführungsbeispiel - wie in Fig. 4a bis 4c durch Doppelpfeile dargestellt - der Oberstempel und die Ma trize heb- und senkbar, und zwar unterschiedlich schnell, wobei sich der Oberstempel beim Verdichten, schneller senkt als die Matrize. Hierdurch wird es möglich, der Wendeschneidplatte 1 - wie bevorzugt - eine trapezförmige Grundform (in Seiten- und/oder Stirnansicht) zu geben. Dabei ist vorzugsweise die dachförmige Spannfläche 2 der Wendeschneidplatte 1 am tiefsten Punkt, also der formgebenden Kontur 25, angeordnet. Das zweite Preßwerkzeugteil 22 weist als formgebende Kontur 24 lediglich die oberen Aufsichtflächen der Wendeschneidplatte, also ein schließlich der zweiten, vorzugsweise nutförmigen zweiten Spannfläche 3 auf.

Damit stimmt die - in der Zeichnung vertikale - Preßrichtung des Preßwerkzeuges 20 mit der späteren Einspannrichtung der Wendeschneidplatte überein.

Die im wesentlichen horizontalen strichpunktierten Linien geben die Kontur der geformten und verdichteten Wendeschneidplatte wieder

Bezugszeichenliste 1 Wendeschneidplatte
2 erste Spannfläche
3 zweite Spannfläche
4 Prisma
5 Prisma
6 Begrenzungsfläche
6′ Begrenzungsfläche
6′′ Spitzenkante
7 Schneide
7′ Schneide
10 Halter
11 Spannfinger
12 Prisma
13 Einschnitt
14 Imbusschraube
20 Preßwerkzeug
21 erstes Preßwerkzeugteil
22 zweites Preßwerkzeugteil
23 formgebende Kontur
24 formgebende Kontur
25 formgebende Kontur
26 drittes Preßwerkzeugteil
27 Matrize
A Ansicht von oben
B stirnseitige Ansicht
C Seitenansicht
D Ansicht von oben
E Seitenansicht
F Preßrichtung

Claims

1. Wendeschneidplatte (1) aus Hartmetall mit einer ersten und ei ner zweiten Spannfläche (2 und 3), bei der die beiden Spann flächen längliche Prismen (4 bzw. 5) aufweisen und parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (4) der ersten Spannfläche (2) von der Wende schneidplatte (1) fortweist und das Prisma (5) der zweiten Spannfläche (3) auf die Wendeschneidplatte zu weist.

2. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenwinkel der Prismen (4 und 5) 70 - 120° be tragen.

3. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Spannfläche (3) zur Aufnahme eines Spannfingers (11) ausgebildet ist.

4. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannfläche (3), kürzer als die erste Spannfläche (2) ist.

5. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Stechplatte für das Stechen von Nuten ausgebildet ist.

6. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn zeichnet durch eine trapezförmige Grundform der Wendeschneid platte (1) in Seitenansicht (C).

7. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn zeichnet durch eine trapezförmige Grundform der Wendeschneid platte (1) in Stirnansicht (B).

8. Vorrichtung zum Herstellen einer Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aus Hartmetallpulver, dadurch gekennzeichnet, daß

a) sie ein zumindest zweiteiliges Preßwerkzeug (20) mit form gebenden Konturen (23 und 24) zum Formen und Verdichten des Hartmetallpulvers aufweist,
b) die formgebende Kontur (23) des ersten Preßwerkzeugteiles (21) das Prisma (4) für die erste Spannfläche (2) und die formgebende Kontur (24) des zweiten Preßwerkzeugteiles (22) das Prisma (5) für die zweite Spannfläche (3) aufweist und
c) die Preßrichtung (F) mit der Einspannrichtung (D) der Wen deschneidplatte (1) übereinstimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Preßwerkzeugteil (21) ein drittes Preßwerkzeugteil (26) aufnimmt, welches eine prismenförmige Kontur (25) für die er ste Spannfläche (2) aufweist.

10. Verfahren zum Herstellen einer Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Hartmetallpulver in ein Gesenk gepreßt wird, der so geformte Rohling anschließend einem Sintervorgang unterzogen wird und abschließend allenfalls im Bereich der Schneiden eine Nachbe arbeitung erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 verwendet wird.