DE69013507T2

DE69013507T2 - Schneideinsatz für gewindeschneiden und einstechen.

Info

Publication number: DE69013507T2
Application number: DE69013507T
Authority: DE
Inventors: Richard D Bohannan; Reinar Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2010-06-01
Also published as: JP2846951B2; EP0474780B1; SE8901967L; US5203648A; SE8901967D0; JPH04505892A; DE69013507D1; EP0474780A1; WO1990014930A1; SE463752B

Description

Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einen Wendeschneideinsatz zum Gewindeschneiden und Einstechen, wie er beispielsweise beim Gewindeschneiden an Werkstücken mittels automatisch gesteuerter Werkzeugmaschinen verwendet werden soll; siehe GB-A-2 070 472.

Stand der Technik

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Gewinden und Schlitzen bekannt, bei denen entweder eine plastische maschinelle Verformung oder eine maschinelle Bearbeitung durch Fräsen eines Rohlings für beispielsweise eine Schraube oder Mutter erfolgt. Das häufigste Verfahren zur Herstellung von Gewinden für Schrauben, Bolzen und Muttern ist die plastische maschinelle Bearbeitung durch Rollen des Gewindes, wobei das Gewindeprofil in die Materialoberfläche eingepreßt wird. Die maschinelle Herstellung mittels Fräsen umfaßt die folgenden Verfahren: Benutzung von Gewindeschneid- und Gewinderollwerkzeugen, Gewindefräsen, -schleifen und -nachschneiden. Beim Gewindenachschneiden wird das Gewinde in das rotierende Werkstück eingeschnitten, und zwar unter Verwendung eines Werkzeugstahls, beispielsweise eines Schneideinsatzes, der zweckmäßigerweise wechselbar und in einem Einsatzhalter festgeklemmt ist. Mit modernen NC- und CNC-Drehbänken/-Werkzeugmaschinen können Gewinde unter Verwendung von Schneideinsätzen und dafür vorgesehenen Haltern schnell und effizient hergestellt werden. Das Gegenstück zum Gewindschneiden eines Werkstücks ist ein gewöhnlicher Drehvorgang, bei dem der Vorschub pro Umdrehung der Gewindesteigung entspricht. Das zugespitzte Ende eines wechselbaren Einsatzes erhält gewöhnlich durch Schneiden ein Profil, das beispielsweise dem Raum zwischen zwei Gewindeflanken entsprechen soll. Die Spanschnittdicke bestimmt sich durch die Schnitttiefe. Die Vorwärtsbewegung des Werkzeugs muß auf die Drehbewegung der Arbeitsspindel abgestellt werden. Oftmals wird ein solcher Vorschub in der Drehbank erzeugt. Ein Operator oder Computer überwacht und steuert das tatsächliche Gewindeschneiden.
Wechselbare Einsätze für das Gewindeschneiden und Schlitzen sind seit den frühen 60er Jahren im Handel erhältlich. Gewöhnlich wurden dreieckförmige positive oder negative Schnitttypeinsätze zur waagerechten und senkrechten Befestigung in dem Schneideinsatzhalter benutzt. Bei derartigen Schneideinsätzen sind gewisse Nachteile festgestellt worden, die darin bestehen, daß es schwierig sein kann, den Einsatz im Halter präzis zu positionieren und daß ein Risiko besteht, daß der Einsatz bricht. Aufgrund der bei derartigen Vorrichtungen stattgefundenen Entwicklung müssen größere Anforderungen an die Positionierungstoleranzen gestellt werden, und es muß auch eine bessere Einbausicherheit, was Einsatzbrüche anbelangt, gefordert werden, und zwar insbesondere im Hinblick aufdie Verwendung bedienungsfreier Werkzeugmaschinen in kontinuierlichen Prozessen. Infolge der großen Investitionen in Ausrüstungen, die heutzutage verlangt werden, wurde die Wirtschaftlichkeit des Schneidens zu einem Faktor von immer großerer Bedeutung für die Herstellung.

Beschreibung der Erfindung

Um die Wirtschaftlichkeit des Schneidens zu verbessern, wird der wechselbare Einsatz gemäß der im Anspruch 1 beanspruchten Erfindung zum Gewindeschneiden und -stechen mit vier anstelle von zwei oder drei Schneiden versehen, und zwar unter annahernd gleichem Kostenaufwand. Die Schneide hat eine im wesentiichen quadratische Form mit ebenen Kontaktflächen zu beiden Seiten. Diese Kontaktflächen sind zwischen den Schneiden rechtwinklig zueinander angeordnet, so daß eine sehr viel größere Genauigkeit, was die Positionierung und Ausrichtung anbelangt, erreicht wird, wenn der Einsatz in dem Halter montiert wird. Mit dieser Konstruktion sind sehr viel kleinere Toleranzen möglich als im Falle der anderen Schneideinsatztypen. Aufgrund der fast geraden Ecken des Einsatzes und aufgrund der Tatsache, daß der Einsatz hochkant statt waagerecht angeordnet ist, wird eine sehr viel stabilere Schneide erhalten. Die Schnittkräfte greifen an den Ecken des Einsatzes in einem im Vergleich zu den bisher bekannten Lösungen größeren Winkelbereich an und werden von einem großen Teil des gesamten Einsatzes im wesentlichen aufgenommen, wodurch die Wahrscheinlichkeit dafür, daß der Einsatz bricht, erheblich gemindert wird. Derselbe Schneideinsatz läßt sich sowohl für Rechts- als auch für Linksgewinde und in bestimmten Fällen auch für Innengewinde verwenden. Aufgrund der quadratischen Form des Einsatzes lassen sich zwei Schneidkanten eines Einsatzes gleichzeitig schleifen, wodurch die Produktionstechnik verbessert wird.

Figurenbeschreibung

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen Schneideinsatzes;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes;
Fig. 3 ist eine Ansicht, die den Schneideinsatz in der in einem Halter montierten Lage zeigt.

Beschreibung einer Ausführungsform

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Querschnitt und eine Seitenansicht einer möglichen Ausbildung eines wechselbaren Hartmetall-Schneideinsatzes 1 zum Gewindeschneiden und Einstechen.
Der Schneideinsatz 1 entspricht dem wechselbaren Typ und ist im wesentlichen quadratisch geformt, wobei er ein zentral angeordnetes Klemmloch 6 zum Festklemmen des Einsatzes 1 in einem Einsatzhalter 9 (siehe Fig. 3) besitzt. An jeder Ecke des Einsatzes 1 befindet sich eine schräggeschliffene, längliche Schneidkante 2. Auf dem einen Paar gegenüberliegender Flächen des Einsatzes sind die Schneidkanten 2 paarweise angeordnet und durch eine ebene Kontaktfläche 5 getrennt. Die paarweise angeordneten Schneidkanten 2 sind in Richtung nach außen voneinander weggerichtet, und zwar gesehen von einer Mittellinie I-I. Die ebenen Schneidkanten 2 aufden Flächen des anderen Paares fallen dann teilweise mit den Ebenen der genannten Flächen zusammen, wodurch zusätzliche Kontaktoberflächen entstehen. Die gegenüberliegenden, paarweise angeordneten Kontaktoberflächen 4 und 5 werden als Kontaktoberflächen benutzt, wenn der Einsatz in dem Halter festgeklemmt wird und verlaufen rechtwinklig zueinander, wodurch eine außerordentlich genaue Positionierung erreicht wird, wenn der Schneideinsatz 1 in dem Halter 9 festgeklemmt wird. Das Klemmloch 6 aufbeiden Seiten des Schneideinsatzes kann mit einer Abfasung 7 versehen werden, die zusammen mit einem geeigneten Klemmittel 8 dafür sorgt, daß der Einsatz 1 noch besser in dem Halter 1 fixiert und festgeklemmt wird und, falls erforderlich, vollständig umgedreht werden kann, um dann erneut an dem Halter befestigt zu werden. Der Einsatz weist vor jeder Schneidkante einen Spanbrecher oder Ablenker 3 auf. Der Einsatz 1 wird in dem Halter 9 mit Hilfe einer geeigneten Klemmeinrichtung 8 in senkrechter Lage festgeklemmt. Mit dieser Art des Klemmens und Fixierens des Einsatzes 1 im Halter 9 wird eine vorteilhafte Verteilung der Schnittkräfte in der Ebene des Einsatzes erreicht, und die Schnittkräfte wirken im wesentlichen in der Ebene des Einsatzes, wodurch die Wahrscheinlichkeit dafür, daß der Einsatz bricht, verringert wird. Zusammen mit den Schneidkanten beanspruchen die Ecken des Einsatzes einen großen Winkelbereich, wodurch sich ebenfalls eine vorteilhafte Verteilung der Kräfte in der Schneidkante ergibt.

Claims

1. Wendeschneideinsatz (1) zum Gewindeschneiden und Einstechen, welcher in einem Halter (9) vertikal befestigbar und beispielsweise in automatisch gesteuerten Werkzeugmaschinen anwendbar ist und aus Hartmetall hergestellt sowie im wesentlichen quadratisch ausgebildet ist, und zwar mit gegenüberliegenden Seiten, die im wesentlichen flach und zueinander parallel verlaufen, mit einem sich durch den Schneideinsatz von einer Seite zur anderen erstrekkenden Zentrumsloch (6) zum Festklemmen des Einsatzes (1) im Halter (9), einem ersten Paar von gegenüberliegenden, im wesentlichen flachen und parallelen Flächen (4), sowie einem zweiten Paar von gegenüberliegenden Flächen, von denen jede Seite zwei Schneidkanten (2) bildet, die jeweils eine Flanke definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten durch eine ebene Kontaktfläche (5) getrennt sind, die zu jedem ersten Paar von gegenüberliegenden Flächen (4) rechtwinkelig verläuft, wobei jede Schneidkante (2) eine sich von jeder Flanke zur angrenzenden zweiten ebenen Kontaktfläche (5) erstreckende schräge Fläche bildet, und daß der Wendeschneideinsatz zum Schneiden von Rechts- und Linksgewinden umkehrbar ist.

2. Schneideinsatz nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (1) mit einem abgefaste Kanten aufweisenden Zentrumsloch (6) versehen ist.