DE6808943U - CIRCULAR SAW BLADE OR DISC-SHAPED CUTTERS FOR CUTTING, SLOTTING OR GROOVING METALLIC WORKPIECES. - Google Patents

Description

An dasTo the

Deutschs PatentamtGerman Patent Office

8 München Zweibrückenstr. 12 8 Munich Zweibrückenstr. 12th

Betr.: ttmeldungι Kreissägeblätter bzw. scheibenförmige Fräser mit face«tenförmigen ZähnenRe: ttmessageι circular saw blades or disk-shaped Milling cutter with face-shaped teeth

e%eschreibunge% description

Die Erfindung betrifft eine facettenförmige Gestaltung von Säge- bzw. Fräszähnen kreisscheibenförmiger Werkzeuge zum Trennen bzw. Schlitzen oder Hüten von metallischen Werkstoffes, wobei die Facetten symmetrisch zur Sägeblattmittenebene so angeordne^_sjLnd_T--daß'aie"Schneidenecken den zusammengesetzten Hauptschneiden in Schnittrichtung nacheilen und durch einen stumpfen Sckenriskel sowie durch die gegenüber der ursprünglichen Hauptschneide geänderten Span- und Freiwinkel wesentlich verstärkt werden und daß an den Bebenschneiden parallel sur Sägeblattmitten— ebene liegende Führungsflächen gebildet werden.The invention relates to a facet-shaped design of sawing or milling teeth circular disc-shaped tools for separating or slits or hats of metallic material, wherein the facets symmetrically to the saw blade center plane so is arrange ^ _sjLnd _T --daß'aie "cutting corners lag the composite main cutting edges in the cutting direction and are significantly strengthened by a blunt corner riser and by the rake and clearance angles that have been changed compared to the original main cutting edge, and that guide surfaces are formed on the shaking cutting edges parallel to the saw blade center plane.

Für Kreissägeblätter uud Scheibenfräser, die zum Trennen, Schlitzen oder Raten von metallischen Werkstoffen und insbesondere von unlegierten und legierten Stählen eingesetzt werden, sind in der Praxis bereits verschiedene Ausführuiigsformen von Säge- und Fräserzähnen bekannt gewerden. Dies« unterscheiden sich hauptsächlich in der Gestaltung dee Zahnrückens und der damit verbundenen Form des Zahnlückenraumes (z.B. winkel- und bogenverzahnte Kreissägeblätter oder hinterdrehte und spitegezahnte Fräser). Ihre Anwendung hängt ebenso wie die Auswahl optimaler Span- und Freiwinkel hauptsächlich von der jeweiligen Zerspanbarkeit des su spanenden Werkstoffes und seiner Abmessungen ab. Außerdem werden beim Kreissägen insbesondereFor circular saw blades and side milling cutters that are used for cutting, Slitting or cutting of metallic materials and in particular of unalloyed and alloyed steels are used, are already in practice different forms of Saw and cutter teeth have become known. This «distinguish mainly in the design of the tooth back and the associated shape of the tooth gap space (e.g. angular and curved toothed circular saw blades or back-turned and point-toothed milling cutters). Your application depends as well as the selection Optimal rake and clearance angle mainly depends on the machinability of the material to be machined and its dimensions. In addition, with circular saws in particular

zum Trennen von unlegierten und legierten Stählen Sägeblätter mit Vor- und Nachschneidzähnen und solche mit sogenanntem Hartschliff eingesetzt. Der Vorteil einer solchen Sägeblattgestaltung liegt in der Herabsetzung der Reibung zwischen den gestauchten Spänen und den Nebenschnittflächen.For cutting unalloyed and alloyed steels, saw blades with pre- and post-cutting teeth and those with so-called hard grinding used. The advantage of such a saw blade design is that it reduces the friction between the upset ones Chips and the minor cut surfaces.

Die Anordnung von Zahnpaaren, bestehend aus schmalen und hohen Vorschneidzähnen sowie breiten und niedrigen Nachschneidzähnen ermöglicht eine Dreiteilung der Gesamtspanungsbreite, wobei die Hauptschneidenlängen der Einzelzähne so gewählt werden, daß Vor- und Nachschneidzahn jeweils die Hälfte des gesamten Spanungsquerschnittes zerspanen. Symmetrisch zur Sägeblattraittenebene entstehen dann am Vorschneidzahn ein und am Nachschneidzahn zwei Späne. Die Anordnung von Zahnpaaren mit wechselseitig verkürzten Zahnbreiten (Hartschliff) bei gleicher Zahnhöhe ermöglicht eine Zweiteilung der Gesamtspanungsbreite, wobei die Hauptschneidenlängen der Einzelzähne ebenfalls so zu wählen sind, daß jeder Zahn etwa die Hälfte des gesamten Spanungsquerschnittes zerspant. Da die Spanungsquerschnitte der nacheinander in den zu zerspanenden Werkstoff eindringenden Zähne abwechselnd rechts oder links von der Sägeblattmittenebene liegen, tritt im Gegensatz zu Sägeblättern mit Vor- und Nachschneidzähnen und solchen ohne Spanbreitenaufteilung eine unsymmetrische Beanspruchung der Zähne und des gesamten Sägeblattes durch die Zerspankraft bzw. deren Komponenten auf.The arrangement of pairs of teeth, consisting of narrow and high Pre-cutting teeth as well as wide and low finishing teeth enables the total chip width to be divided into three, whereby the Main cutting edge lengths of the individual teeth are chosen so that and re-cutting tooth each cut half of the entire chip cross-section. Symmetrical to the saw blade platform Then one chip is produced on the pre-cutting tooth and two chips on the post-cutting tooth. The arrangement of pairs of teeth with alternately shortened Tooth widths (hard grinding) with the same tooth height enables the total chip width to be divided into two, whereby the main cutting edge lengths of the individual teeth must also be selected so that each tooth cuts about half of the entire chip cross-section. Because the chip cross-sections of the teeth that penetrate one after the other into the material to be machined alternate on the right or left from the saw blade center plane occurs in contrast to saw blades with pre- and post-cutting teeth and those without chip width division an asymmetrical stress on the teeth and the entire saw blade due to the cutting force or their Components on.

Sowohl bei Kreissägeblättern mit Spanungsbreitenaufteilung als auch ohne Spanungsbreitenaufteilung sowie bei geradverzahnten Scheibenfräsern tritt beim Auftreffen des Zahnes auf den zu zerspanenden Werkstoff eine außerordentlich hohe Beanspruchung der Haupt- una Nebenschneiden sowie der Schneidenecken auf. Dabei bestimmen häufig die von der jeweiligen Lage des Werkstückes zum Sägeblatt (Scheibenfräser) sowie von der jeweiligen geometrischen Gestalt und den Stoffeigenachaften der Werkstücke abhängigen Auftreffbedingungen der- Säge- baw. Fräser zähne die Größe der Beanspruchung von Schneiden und Schneidenecken. DarüberBoth for circular saw blades with chip width division and even without split-up of the cutting widths as well as with straight-toothed ones When the tooth hits the material to be machined, side milling cutters are subjected to an extremely high level of stress the main and secondary cutting edges as well as the cutting edges. Often they determine the respective position of the workpiece to the saw blade (side milling cutter) as well as from the respective geometric Shape and the material properties of the workpieces dependent impact conditions of the saw baw. Cutter teeth the Size of the stress on cutting edges and cutting edge corners. About that

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hinaus führen die durch die periodische Änderung der Zerspankraftkomponenten hervorgerufenen Werkzeug-Biegeschwingungen zu einer unerwünschten zusätzlichen Beanspruchung der Haupt- und Nebenschneiden sowie der Schneidenecken. Insbesondere bei großen Werkzeug- und kleinen Spannflanschdurchmessern neigen scheibenförmige Werkzeuge zu Biegeschwingungen.In addition, they result from the periodic change in the cutting force components caused tool bending vibrations an undesirable additional stress on the main and secondary cutting edges as well as the cutting edge corners. Especially with large ones Tool and small clamping flange diameters tend to be disk-shaped Flexural vibration tools.

Das Auftreten von Schwingungen insbesondere an Kreissägeblättern setzt nicht nur die Standzeit infolge erhöhten Verschleißes herab, sondern führt auch zu einer Minderung der Schnittflächengüte sowie zu Werkstückstoffverlust und Anstieg der Schnitt- bzw. Vorschubleistung mit der proportional zu den Biegeschwingungen zunehmenden Schnittfugenbreite. Dies macht sich besonders störend bemerkbar bei Werkstoffen hoher Festigkeit, Zähigkeit und Härte. Solche Werkstoffe wie z.B. hochlegierte Stähle sind daher mit Zähnen aus Schnellarbeitsstahl (z.B. Schnellerbeitsstahl-Segmentsägeblätter) nicht mehr wirtschaftlich zu trennen bzw. zu fräsen. Derartige Zähne werden im Bereich der Schneidenecken bereits nach wenigen Schnitten soweit zerstört, daß ein Neuanschliff erforderlich wird.The occurrence of vibrations, especially on circular saw blades, not only reduces the service life due to increased wear, but also leads to a reduction in the quality of the cut surface as well as the loss of workpiece material and the increase in the cutting or feed rate with the proportional to the bending vibrations increasing kerf width. This is particularly noticeable in the case of materials of high strength, toughness and hardness. Such materials as e.g. high-alloy steels are therefore with teeth made of high-speed steel (e.g. high-speed steel segment saw blades) can no longer be cut or milled economically. Such teeth are in the area of the cutting corners Destroyed after just a few cuts that a new sanding is necessary.

Um die Wirtschaftlichkeit des Kreissägens und des Präsens mit Scheibenfräsern hinsichtlich der Bearbeitungs- und Standzeiten zu verbessern, wurden hartmetallbestückte Kreissägeblätter und Scheibenfräser mit dem Ziel entwickelt, die große Verschleißfestigkeit der Hartmetalle auch für diese Zerspanungsprozesse auszunutzen. Die begrenzte Stoß- und Biegefestigkeit der Hartmetalle stand aber einer erfolgreichen Anwendung hartmetallbestückter Kreissägeblätter beim Trennen von Werkstoffen mit großer Festigkeit, Härte und Zähigkeit entgegen. Infolge ungünstiger Auftreffbedingungen und Sägeblattschwingungen, hauptsächlich an den Schneidenecken, traten unzulässig große Ausbrüche auf, die die Standzeit der Sägeblätter sehr rasch beendeten. Zwar konnte eine gewisse Verbesserung der Standzeit durch Vergrößerung des Keilwinkels mittels negativer Spanwinkel erziislt werden, jedoch traten auch hierbei sehr häufig Eckenausbrüche auf.About the profitability of circular sawing and the present with side milling cutters in terms of processing and tool life To improve, carbide-tipped circular saw blades and Side milling cutters developed with the aim of ensuring the high wear resistance of hard metals also for these machining processes to take advantage of. However, the limited impact and flexural strength of the hard metals stood for a successful application of hard metal-tipped Circular saw blades oppose when cutting materials with great strength, hardness and toughness. As a result, less favorable Impact conditions and saw blade vibrations, mainly on the edges of the cutting edge, unacceptably large outbreaks occurred, which very quickly ended the service life of the saw blades. Certainly could a certain improvement in tool life can be achieved by increasing the wedge angle by means of a negative rake angle, however Here too, corner breakouts occurred very frequently.

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Zwecks Vermeidung der vorerwähnten Nachteile wird nun nach der erfindungsgemäßen Lösung eine Zahnform vorgeschlagen, bei der durch Anwendung facettenförmiger Span- und Freiflächenaufteilung für jeden neuentstehenden Hauptschneidenabschnitt ein nach Größe und Lage unterschiedlicher Schneidkeil erzeugt wird.In order to avoid the aforementioned disadvantages is now after Solution according to the invention proposed a tooth shape in which, by using facet-shaped chip and flank face division for each newly created main cutting edge section one after Size and location of different cutting wedge is generated.

Zwar ist bekannt, daß bei Sägeblättern rait Vor- und Nachschneidzähnen und Sägeblättern mit dem sogenannten Hartschliff mehr als eine Hauptfreifläche verwendet wird, jedoch dient diese Freiflächenanordnung lediglich einer zweckmäßigen Spanbreitenteilung. Eine Verbesserung der wirksamen Schneidkeile hinsichtlich Form, Lage und Spanablauf kann jedoch hierdurch nicht erreicht werden, zumal auch dann die größte Beanspruchung beim Trennen der gleichzeitig mit der Hauptschneide eingreifenden Schneidenecke zufällt. Darüber hinaus bestätigt die praktis-he Erfahrung, daß auch diese Sägeblätter die vorerwähnten Nachteile aufweisen.It is known that there are front and rear cutting teeth on saw blades and saw blades with the so-called hard grinding, more than one main flank is used, but this serves Open space arrangement only an expedient chip width division. An improvement in effective cutting wedges in terms of However, shape, position and chip flow cannot be achieved in this way, especially since the greatest stress during Separation of the cutting edge that engages at the same time as the main cutting edge is closed. In addition, confirms the practical Experience that these saw blades also have the aforementioned disadvantages.

Bei der Zahnform gemäß der Erfindung werden die infolge des Auftreffstoßes und der Sägeblattschwingungen auftretenden Beanspruchungen der gefährdeten Schneidenecken 1 bzw. 1 * (Definition der Schneidenecke nach BIN 6581: Spanflächenbereich in den Haupt-Wind Nebenschneiden zusammentreffen) durch facettenförmige Anordnung von 3pan-(4) Frei- (10) und Nebenfreiflächen (12) bzw. der entsprechenden Fasen (5, 10, 14·) vermindert.With the tooth shape according to the invention, the stresses occurring as a result of the impact and the saw blade vibrations are reduced of the endangered incisal corners 1 or 1 * (definition the cutting edge according to BIN 6581: rake face area in the main wind Secondary cutting edges meet) through a facet-shaped arrangement of 3pan (4) free (10) and auxiliary free surfaces (12) or the corresponding chamfers (5, 10, 14 ·) are reduced.

Zur Fntlastung der Schneidenecken 1 und 1 * werden die den Nebenschneiden 2 des Säge- bzw. Fräszahnes benachbarten Spanflächenbereiche 3 und 3* um in der Spanfläche 4 bzw. Spanflächenfase 5 liegende Achsen 6 und 6* in Richtung auf den Zahnrücken zurückgeneigt, wobei die Schwenkachsen 6 und 6* die seitlichen Grenzen des mittleren Spanflächen- (4-) bzw. Spanflächenfasenabschnittee (5) bilden und gegenüber der Werkzeugmittenebene etwas geneigt oder parallel zu dieser angeordnet sind. Die Sehneidenecken 1 und 1* eilen auf diese Weise bei der Schnittbewegung den Hauptschneiden 7, S, 9 und S', 9* nach.The secondary cutting edges are used to relieve the cutting edges 1 and 1 * 2 of the saw or milling tooth adjacent rake face areas 3 and 3 * µm in rake face 4 or rake face bevel 5 lying axes 6 and 6 * inclined back towards the back of the tooth, the pivot axes 6 and 6 * the lateral limits of the middle rake face (4-) or rake face chamfer section (5) form and are slightly inclined with respect to the tool center plane or are arranged parallel to this. The chordal corners 1 and 1 * In this way, they follow the main cutting edges 7, S, 9 and S ', 9 * during the cutting movement.

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"~-TJIl~l(iaerstanäsfähigkei.t der Schneidenecken wird zusätzlich durch schmale Freiflächen 11 und 11* erhöht, so daß sich zwei Hauptschneidenecken 13 und 13* mit sehr stumpfen Sckenwinkeln symmetrisch zur Sägeblattmittenebene ergeben, die erst nach dem Eindringen der stabilen mittleren Hauptschneiden 7 in den zu zerspanenden Werkstoff zum Eingriff gelangen."~ -TJIl ~ l (ability of the cutting edges to increased by narrow open areas 11 and 11 *, so that two main cutting edges 13 and 13 * with very obtuse corner angles result symmetrically to the saw blade center plane, which only after the penetration of the stable central main cutting edge 7 in the to machining material come into engagement.

Des weiteren wird das Werkzeug durch je eine kleine zur W mittenebene etwa parallele, zusätzliche Nebenfreiflächenfase 14—" und 14·· am Säge- bzw. Fräs zahn geführt. Dadurch werden Werkzeugbiegesc «ingungen weitgehend gedämpft, die Beanspruchung der Werkzeugschneiden erheblich vermindert und die Schnittgüte wesentlich verbessert.Furthermore, the tool becomes a W through a small one In the middle plane approximately parallel, additional secondary flank chamfer 14— "and 14 ·· guided on the saw or milling tooth “Ingings largely dampened the stress on the Tool cutting is significantly reduced and the quality of the cut is significantly reduced improved.

Claims (1)

cnspruchcnspruch Kreissägeblatter bzw. scheibenförmiger Präser zum Trennen, Schlitzen oder Nuten von metallischen Werkstücken dadurch gekennzeichnet, daß Spanfläche und/oder Freifläche bzw. deren Fasen aus symmetrisch zur Werkzeugmittenebene geneigten facettenförmig angeordneten Span- und Freiflächen bzw. -Fasen bestehen und, daß gegebenenfalls zusätzlich die Nebenfreiflächen bzw. deren Fasen etwa parallel zur Werkzeugmittenebene verlaufende Führungsflächen aufweisen, derart« daß die dabei entstehenden Schneidenecken in Schnittrichtung einander nacheilen und die an den Nebenfreiflächen entstandenen Flächen als Führungsflachen für das Werkzeug während des Schnittes dienen.Circular saw blades or disc-shaped cutter for cutting, Slots or grooves in metallic workpieces, characterized in that the rake face and / or free face or their Chamfers consist of rake faces and free surfaces or chamfers that are symmetrically inclined to the tool center plane and that, if necessary, the secondary flanks or their chamfers also run approximately parallel to the tool center plane Have guide surfaces in such a way that the resulting cutting corners follow one another in the cutting direction and the cutting corners Areas created in the secondary open areas as guide areas serve for the tool during the cut.