DE3910805C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schneidplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 23 59 892 ist ein gattungsgemäßer Abstech­ meißel bekannt, der über seine gesamte Länge einen gleich­ bleibenden Querschnitt aufweist. Die Oberseite des Ab­ steckmeißels ist konkav ausgebildet, wobei sich die Krüm­ mung der Oberseite auf die Krümmung um eine Achse be­ schränkt, die parallel zu der Längserstreckung des Dreh­ meißels liegt. Wenn dieser Abstechmeißel in der üblichen Weise mit einer planen Freifläche an der Hauptschneide versehen wird, entsteht eine Hauptschneide, die in der Mitte tiefer liegt als an ihren beiden Enden und die bei der Drehoperation in diesem mittleren Bereich einen größeren radialen Abstand von der Drehachse des Werkstückes hat als an ihren Enden.

Würde mit dem bekannten Abstechmeißel längsgedreht, würde die zylinderförmig konkave Freifläche einen praktisch endlosen Span entstehen lassen, der mit großer Geschwin­ digkeit über die Spanfläche schießt. Derartige Späne müs­ sen in automatischen Bearbeitungszentren unbedingt ver­ mieden werden, weil sie sich um Maschinenteile herum­ schlingen und praktisch nicht zu beseitigen sind. Der be­ kannte Abstechmeißel ist deswegen zum Längsdrehen unge­ eignet.

Aus der DE-OS 36 43 802 ist es ferner bekannt, die Span­ fläche einer Schneidplatte zum Abstechen mit einer teil­ zylindrischen Mulde zu versehen, deren Krümmungsachse parallel zu der Hauptschneide verläuft, während die Neben­ schneiden in Richtung auf den Schaft der Schneidplatte konvergieren. Die in der Spanfläche befindliche zylinder­ förmige Mulde reicht jedoch nicht bis an die seitlichen Nebenschneiden heran; vielmehr sind die unmittelbar an die Nebenschneiden angrenzenden Bereiche der Spanflächen der Nebenschneiden plan, so daß sich dort ein Spanwinkel von 0° ergibt.

Diese bekannte Schneidplatte zeigt zwar einen verbesserten Spanbruch beim Einstechen, weil der entstehende Span, be­ zogen auf seine Längserstreckung, in der Mitte eingeknickt wird und auch deswegen an den Seitenflanken des Einstiches weniger zum Klemmen und Aufschweißen neigt. Hinsichtlich des Längsdrehens ergeben sich jedoch verhältnismäßig un­ günstige Verhältnisse infolge der abgestuften Spanfläche, die bei geringen Spanbreiten zu einem durchgehenden End­ losspan führt, der praktisch nicht bricht, weil er längs einer glatten Fläche gleitet.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schneidplatte zu schaffen, mit der auch ohne weiteres längs gedreht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schneidplatte mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Infolge der Krümmung der Spanfläche um zwei Achsen erfolgt einerseits eine weitgehende Freistellung der Hauptschneide beim Längsdrehen, von der nurmehr die äußersten Ecken am Werkstück eingreifen und außerdem führt die Spangeometrie beim Längsdrehen zu einer Spanverformung, die die Neigung des Spans zum Brechen verbessert. Dies gilt insbesondere in den Fällen, in denen mit großer Spanbreite längsgedreht wird, was an sich zu sehr festen Spänen führen würde.

Die Spanbrecheigenschaften werden noch weiter verbessert, wenn in der Spanfläche punktförmige Erhöhungen vorgesehen sind, die obendrein den Vorteil haben, bei der Sintertech­ nik leicht herstellbar zu sein.

Zweckmäßigerweise liegen die spanbrechenden Erhöhungen auf einer Linie, die der Kontur folgt, die von den Nebenschneiden und der Hauptschneide definiert ist.

Die neue Schneidplatte kann auch als Wendeschneidplat­ te ausgeführt sein, in dem Sinne, daß sie bezüglich einer durch die Seitenflächen gehenden Achse punkt­ symmetrisch ist. Dadurch bekommt sie in der Seiten­ ansicht eine parallelogrammförmige Gestalt, wobei die entstehenden Hauptschneiden sich bezüglich der parallelo­ grammförmigen Gestalt diagonal gegenüberliegen. Die Klemmung sowohl der symmetrischen als auch der un­ symmetrischen Platte kann sowohl dadurch erfolgen, daß die Schneidplatte zwischen Ober- und Unterseite eingespannt wird, als auch dadurch, daß ein Befesti­ gungselement durch eine den Schaft durchsehende Boh­ rung durchführt, das in dem Schneidplattenhalter ver­ ankert ist.

Im Falle eines Spanwinkels von 0° ist die Freifläche der Hauptschneide etwa zylinderförmig konkav ge­ krümmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schneidplatte gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 die Schneidplatte nach Fig. 1 in einer Seiten­ ansicht,

Fig. 3 die Schneidplatte in einer Draufsicht und

Fig. 4 die Schneidplatte in einer Ansicht auf eine der Freiflächen.

In Fig. 1 ist eine als Wendeschneidplatte ausgebildete Schneidplatte 1 zum Einstechen und Längsdrehen veran­ schaulicht. Die Schneidplatte 1 weist einen etwa prisma­ tischen Schaft 2 auf, der, wie insbesondere die Fig. 4 zeigt, von zwei zueinander parallelen ebenen Seiten­ flächen 3 und 4 sowie einer satteldachförmigen Ober­ seite 5 und einer dazu spiegelbildlichen und gleich­ konturierten Unterseite 6 begrenzt ist.

Mit Hilfe des Schaftes 3 wird die Wendeschneidplatte in einem nicht veranschaulichten Halter gespannt. Da­ mit dieselben Auflageflächen verwendet werden können, wenn die Schneidplatte 1 in der gewendeten Stellung in dem Halter gespannt werden soll, sind die Ober­ und die Unterseite 5, 6 zueinander spiegelsymmetrisch. Bei der gewendeten Stellung würden Ober- und Unter­ seite 5, 6 die Funktion tauschen, weshalb die in den Figuren angegebene Lage der Bezugszeichen willkürlich gewählt ist. Sie dient lediglich zur Unterscheidung der beiden Seiten 5 und 6. Der Abstand zwischen den beiden Seitenflächen 3, 4 ist, wie Fig. 4 zeigt, deut­ lich kleiner als der Abstand von der Oberseite 5 zur Unterseite 6, d. h. das Profil des Schaftes 2 wird, wie dies bei Abstechmessern üblich ist, hochkant be­ nutzt, um eine ausreichende Stabilität zu gewährlei­ sten.

Im Bereich beider Stirnenden ist der Schaft 2 unter Ausbildung zweier Schneidenanordnungen 7 und 8 form­ gesintert bzw. angeschliffen. Die beiden Schneiden­ anordnungen 7 und 8 sind bezüglich einer auf den bei­ den Seitenflächen 3 und 4 senkrecht stehenden Achse punktsymmetrisch, so daß es genügt, lediglich eine der Schneidenanordnungen 7, 8 zu beschreiben. Für die andere gilt sinngemäß dasselbe, weshalb identische Bezugszeichen verwendet sind.

Die Schneidenanordnung 7 enthält eine etwa quer zu der Längsachse des Schaftes 2 verlaufende Hauptschnei­ de 9, die an zwei stirnseitig oben liegenden Schneid­ ecken 11 und 12, die gegebenenfalls verrundet sind, in zwei Nebenschneiden 13 und 14 übergeht. Die bei­ den Nebenschneiden 13 und 14 konvergieren, ausgehend von der Hauptschneide 9, in Richtung auf den Schaft 2. Zwischen den Nebenschneiden 13, 14 und der Haupt­ schneide 9 befindet sich eine Spanmulde 15, deren Grundfläche die Spanfläche für die besagten Schneiden bildet. Die Spanfläche 15 steigt an ihrem von der Hauptschneide 9 abliegenden, in Richtung des Schaftes 2 liegenden Ende bis zur Oberseite 5 an.

Von den Schneiden 9, 13, 14 führt nach unten jeweils eine zugehörige Freifläche, nämlich die Freiflächen 16, 17 und 18, wobei die Freifläche 16 zu der Haupt­ schneide 9 und die Freiflächen 17 und 18 zu den bei­ den Nebenschneiden 13 und 14 gehören. Sämtliche Frei­ flächen 16, 17 und 18 haben einen positiven Frei­ winkel.

Die Spanfläche 15 ist, wie die Figuren zeigen, bezüg­ lich zweier Achsen gekrümmt. Die eine Achse, bezüglich der die Spanfläche 15 gekrümmt ist, verläuft parallel zur Längserstreckung des Schaftes 2, während die andere Achse parallel zur Hauptschneide 9 sich er­ streckt. Hierdurch entsteht eine Spanfläche 15, die zumindest angenähert kalottenförmig konkav ist, wo­ bei jedoch die Krümmungsradien, die von den beiden Achsen ausgehen, keineswegs gleich sein müssen. Sie müssen auch nicht längs einer Achse konstant sein, sondern sie können sich durchaus längs der Achse ver­ ändern. In jedem Falle entsteht eine gekrümmte Haupt­ schneide 9, die in ihrem mittleren Bereich tiefer liegt als im Bereich der beiden Schneidecken 11 und 12. In Verbindung mit der unter dem Freiwinkel verlau­ fenden Freifläche 16 entsteht eine Schneidengeometrie, die dafür sorgt, daß der mittlere Bereich der Haupt­ schneide 9 gegenüber einer Bezugsebene zurückspringt, die die beiden Schneidecken 11 und 12 enthält, und die unter dem Freiwinkel gegenüber der Freifläche 16 verläuft. Diese Bezugsebene ist in Fig. 3 durch eine gestrichelte Gerade 19 veranschaulicht. Diese Be­ zugsebene 19 wäre beim Längsdrehen mit der Schneidplatte 1 die Tangente an die Mantellinie, längs derer sich die Schneidplatte 1 in Vorschubrichtung bewegt. Es ist deutlich zu erkennen, wie bei einer solchen Operation die Hauptschneide 9 in ihrem überwiegenden Teil von dem Werkstück freigestellt ist. In der Figur ist der Abstand, den der am weitesten zurückweichende Teil der Hauptschneide 9 von der Bezugsebene 19 hat, mit a bezeichnet. Er liegt bei einer Schneidplatte 1 mit einer Einstechbreite von 5 mm bei ca. 0,05 mm.

Infolge der zweiachsigen Krümmung der Spanfläche 15 wird auch an beiden Nebenschneiden 13 und 14 ein positiver Spanwinkel erreicht. Die gezeigte Schneid­ platte 1 zeigt deswegen geringe Schnittkräfte, unab­ hängig davon, ob mit der Schneidplatte 1 eingestochen wird, also die Hauptschneide 9 aktiv ist, oder ob mit Hilfe der Schneidplatte 1 längs gedreht wird, d. h. sie als rechter oder linker Seitendrehmeißel eingesetzt wird, wobei dann die beiden Nebenschneiden 13 und 14 zu Hauptschneiden beim Bearbeitungsvorgang werden. In diesem Fall steht die Schneidplatte 1 außer mit der entsprechenden Nebenschneide 13 oder 14 nur noch mit den beiden Schneidecken 11, 12 mit dem Werkstück in Eingriff, während die Hauptschneide 9 im übrigen freigestellt ist und vom Werkstück nicht verschlissen wird.

Um Endlosspäne zu vermeiden, und zwar sowohl beim Längsdrehen als auch beim Einstechen, sind in der Span­ fläche 15 insgesamt vier als punktförmige Höcker aus­ gebildete Spanbrecher 21 vorgesehen. Sie sind ent­ sprechend den üblichen Überlegungen von den zuge­ hörigen Schneiden 9, 13, 14 beabstandet und liegen deswegen auf einer Linie, die zu diesen Schneiden 9, 13, 14 parallel verläuft, jedoch nach innen versetzt ist.

Im Falle kleiner Spanwinkel, bei denen die Spanfläche 15 nur wenig oder überhaupt nicht konkav ist, kann die konkave und von dem Werkstück zurückweichende Gestalt der Hauptschneide 9 auch dadurch erzielt werden, daß die Freifläche 16, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zumindest in ihrem an die Hauptschneide 9 angrenzenden Bereich eine ebene Fläche ist, etwa zylinderförmig konkav gekrümmt wird, wobei die Achse der Flächenkrümmung rechtwinklig zu der Hauptschneide 9 verläuft, wie dies in Fig. 3 auf der rechten Seite veranschaulicht ist.

Wie die Fig. 2 zeigt, entsteht in jedem Falle eine Schneidplatte 1, die in der Seitenansicht etwa die Gestalt eines Parallelogramms aufweist, wobei die zugehörigen Hauptschneiden 9 an den Ecken des Paralle­ logramms liegen, die die größte Entfernung voneinander haben.

Claims (14)

1. Schneidplatte (1) zum Einstechen und Längsdrehen, mit einem im wesentlichen prismatischen Schaft (2), der zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen (3, 4), eine Ober- und eine Unterseite (5, 6) sowie wenigstens eine Stirnfläche aufweist, mit einer im Übergangsbereich zwischen der Stirnfläche und der Oberseite (5, 6) vorgesehenen, eine konkave Haupt­ schneide (9) bildenden Schneidkante, deren zuge­ hörige Freifläche (16) von der Stirnfläche und deren zugehörige Spanfläche (15) von einem an die Haupt­ schneide (9) angrenzenden Teil der Oberseite (5, 6) gebildet ist, der bezüglich einer parallel zu der Längserstreckung des Schaftes verlaufenden Achse gekrümmt ist, sowie mit zwei Nebenschneiden (13, 14), deren Spanflächen (15) in die Spanfläche (15) der Hauptschneide (9) übergeht, wobei die zu den Neben­ schneiden (13, 14) gehörigen Freiflächen (17, 18) in den Seitenflächen (3, 4) liegen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Nebenschneiden (13, 14) an der Hauptschneide beginnend in Richtung auf den Schaft (2) konvergierend verlaufen, und daß der die Spanflächen der Hauptschneide (9) und der Ne­ benschneiden (13, 14) bildende Bereich (15) außer­ dem bezüglich einer Achse gekrümmt ist, die etwa parallel zu der Hauptschneide (9) liegt, derart, daß der Spanwinkel sowohl an der Hauptschneide (9) als auch an den Nebenschneiden (13, 14) positiv ist.

2. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Krümmungsradius der Spanfläche (15) konstant ist.

3. Schneidplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Krümmungsradius der Spanfläche (15) längs der bzw. parallel zu der Hauptschneide (9) verändert.

4. Schneidplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Krümmungsradius der Spanfläche (15) in der Mitte der Hauptschneide (9) am größten ist.

5. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der die Spanflächen der Nebenschneiden (13, 14) und der Hauptschneide (9) bildende Bereich (15) der Oberseite (5, 6) sphärisch gekrümmt ist.

6. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie in dem die Spanfläche (15) der Haupt­ schneide (9) sowie die Spanflächen (15) der Neben­ schneiden (13, 14) bildenden Bereich der Oberseite (5, 6) eine Reihe von Erhöhungen (21) als Spanbrecher aufweist.

7. Schneidplatte nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erhöhungen (21) punktförmig sind.

8. Schneidplatte nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erhöhungen (21) auf einer Linie angeordnet sind, die der durch die Nebenschneiden (13, 14) und die Hauptschneide (9) gebildeten Kontur entspricht und zu dieser etwa parallel verläuft.

9. Schneidplatte nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß insgesamt vier Erhöhungen (21) vor­ gesehen sind.

10. Schneidplatte nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie bezüglich einer durch die Seitenfläche (3, 4) gehenden Achse punktsymmetrisch ist und an der Ober- sowie der Unterseite (5, 6) jeweils eine Hauptschneide (9) trägt, daß die beiden Haupt­ schneiden (9 ) sich, bezogen auf die Seitenansicht diagonal gegenüberliegen und daß sie in der Seiten­ ansicht eine an ein Parallelogramm angenäherte Gestalt aufweist.

11. Schneidplatte nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Geometrie in der Nachbarschaft der einen Hauptschneide (9) gleich der Geometrie in der Nachbarschaft der anderen Hauptschneide (9) ist.

12. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptschneide (9 ) gegenüber der Längsachse des Schaftes (2) schräg ge­ stellt ist, derart, daß eine zwischen der einen Nebenschneide (13, 14) und der Hauptschneide (9) aus­ gebildete Schneidecke (11, 12), bezogen auf die Vor­ schubrichtung beim Einstechen, weiter vorne liegt als die zwischen der anderen Nebenschneide (13, 14) und der Hauptschneide (9 ) entstehende Schneid­ ecke (11, 12).

13. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide am Übergang der Hauptschneide (9) zu den beiden Nebenschneiden (13, 14) liegenden Schneidecken (11, 12) verrundet sind.

14. Schneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß, abgesehen von eventuellen Randbereichen, an denen die Freifläche (16) der Hauptschneide (9) in die Freiflächen (17, 18) der Nebenschneiden (13, 14) übergeht, die Freifläche (16) der Haupt­ schneide (9) eine bezüglich einer Achse gekrümmte Fläche ist.