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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Schneideinsatz zur Verwendung in einem
Schneidwerkzeug für
Zerspanungsarbeiten, wie z. B. Fräsen, Bohren und Drehen, und
insbesondere für
ein kombiniertes Stirn- und Umfangsfräsen, das speziell zum Bearbeiten von
Schultern, insbesondere von rechtwinkligen Schultern, Schlitzen
und dergleichen erforderlich ist.
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Technischer
Hintergrund der Erfindung
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Bei
einem Schneideinsatz, der zur Verwendung bei den oben angegebenen
Zerspanungsarbeiten in einem Fräser
montiert ist, erfolgt der Schneideneingriff gewöhnlich durch die Umfangsschneidkante des
Einsatzes, die an einem Umfang des Fräsers im wesentlichen parallel
zu einer Drehachse des Fräsers
angeordnet ist, und durch einen angrenzenden Abschnitt der Stirnschneidkante
des Einsatzes, die an einer Stirnseite des Fräsers im allgemeinen quer zur
Drehachse angeordnet ist, wobei dieser Abschnitt oft als "Planschneiden"-Abschnitt bezeichnet und
so hergestellt wird, daß er
eine ebene Basis- bzw.
Grundfläche
eines spanend bearbeiteten Werkstücks mit hoher Oberflächengüte erzeugt.
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Da
es zweifellos vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus wünschenswert
ist, daß ein Schneideinsatz
mit einer maximalen Anzahl von Schneidkanten versehen wird, die
nach Bedarf und zum erforderlichen Zeitpunkt leicht in Position
geschaltet werden können,
sind Einsätze
von im wesentlichen quadratischer Form mit vier Schneidkanten konstruiert
worden, die jeweils sowohl als Umfangs- als auch als Stirnschneidkante
arbeiten können.
Derartige Einsätze
weisen eines Drehsymmetrie von 90° um
die Mittelachse des Einsatzes in einer vorgegebenen Richtung auf,
entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, wodurch
die Einsatzschneidkanten zur Verwendung in einem entsprechenden
links- oder rechtshändigen
Schneidwerkzeug weitergeschaltet werden können.
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Jede
Schneidkante des Schneideinsatzes der oben beschriebenen Art weist
gewöhnlich
einen Hauptabschnitt und mindestens einen Nebenabschnitt auf, so
daß, wenn
die Schneidkante als Umfangsschneidkante arbeitet, ihr Hauptabschnitt
als Hauptschneidkante zum Fräsen
einer aufragenden Wand einer bearbeiteten Schulter dient, und wenn die
Schneidkante als Stirnschneidkante arbeitet, ihr Nebenabschnitt
als Planschneide zum Abreiben bzw. Nachbearbeiten einer Grundfläche der
bearbeiteten Schulter funktioniert.
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Damit
derartige Einsätze
rechtwinklige Schultern bearbeiten können, muß gewährleistet sein, daß ein effektiver
bzw. Nutzwinkel der Schneidenecke im wesentlichen 90° beträgt. Andererseits ist
stets ein ausreichender Stirnschneidenfreiwinkel zwischen einem
inaktiven Abschnitt der Stirnschneidkante und der Basisfläche der
bearbeiteten Schulter vorzusehen, und es ist sicherzustellen, daß eine Abweichung
von der Geradheit der senkrechten Wand der durch die Umfangsschneidkante
bearbeiteten Schulter einen akzeptierbaren Wert nicht überschreitet.
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Schneideinsätze dieses
Typs, die im allgemeinen den obigen Einschränkungen genügen, werden beispielsweise
in US-A-4 632 607,
US-A-5 199 827 und US-A-5 382 118 offenbart.
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In
US-A-4 632 607 ist ein Schneideinsatz im allgemeinen von quadratischer
Form beschrieben, und dieser weist vier identische Schneidkanten
auf. Jede Schneidkante besteht aus aufeinanderfolgenden Haupt- und
Nebenabschnitten, wobei der Nebenabschnitt jeder Schneidkante, in
einer Draufsicht des Einsatzes gesehen, über den Hauptabschnitt hinausragt,
von dem er eine Verlängerung
bildet. Der Einsatz weist vier identische Ecken auf, die jeweils
an Haupt- und Nebenabschnitte von zwei benachbarten Schneidkanten
angrenzen, wobei diese Abschnitte zwischen sich einen Winkel von
90° bilden.
Während eines
Zerspanungsvorgangs dient der Hauptabschnitt einer am Umfang angeordneten
Schneidkante als Hauptschneidkante für ein Umfangsschneiden bzw.
-fräsen,
und der dazugehörige
Nebenabschnitt einer Stirnschneidkante funktioniert als Planschneide.
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US-A-5
199 827 offenbart einen Schneideinsatz von im allgemeinen quadratischer
Form mit vier identischen Schneidkanten. Jede Schneidkante weist
einen Hauptschneidkantenabschnitt und einen Nebenschneidkantenabschnitt
auf, wobei der Hauptschneidkantenabschnitt bezüglich des dazugehörigen Nebenschneidkantenabschnitts
leicht abgewinkelt ist. Der Einsatz weist identische Ecken auf,
die jeweils an die Haupt- und Nebenschneidkantenabschnitte benachbarter
Schneidkanten angrenzen, wobei ein realer Winkel dazwischen ein
wenig größer ist
als 90°.
Der Einsatz wird so in einem Schneidwerkzeugkörper montiert, daß man in
einem Werkstück
einen Nutzwinkel von 90° erhält.
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US-A-5
382 118 offenbart einen Schneideinsatz von im wesentlichen quadratischer
Form mit vier identischen Schneidkanten, die jeweils einen mittleren
Schneidkantenabschnitt und erste und zweite seitliche Schneidkantenabschnitte
aufweisen, die auf beiden Seiten des mittleren Schneidkantenabschnitts angeordnet
sind. Der Einsatz weist vier identische Ecken auf, wobei jede Ecke
an erste und zweite seitliche Schneidkantenabschnitte benachbarter Schneidkanten
angrenzt. Jeder der drei Schneidkantenabschnitte jeder Schneidkante
ist auf besondere Weise gegen die Grundfläche geneigt, so daß die Schneidkante,
von vorn gesehen, eine konvex-konkave Form aufweist. Während eines
Zerspanungsvorgangs bilden der erste seitliche Abschnitt und der Mittelabschnitt
einer Umfangsschneidkante eine Hauptschneidkante und bearbeiten
eine senkrechte Wand einer Werkstückschulter, während der
zweite seitliche Abschnitt einer Stirnschneidkante als Planschneide
funktioniert und eine Basisfläche
der Schulter bearbeitet.
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Es
versteht sich, daß bei
allen oben beschriebenen Schneideinsätzen die Einsatzecken bezüglich ihrer
Halbierungslinien asymmetrisch sind, mit dem Ergebnis, daß die Schneideinsätze entweder
rechtshändig
oder linkshändig
bereitgestellt werden können,
um zusammen mit entsprechend rechts- oder linkshändigen Schneidwerkzeugkörpern eingesetzt
zu werden.
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Die
GB 1 177 699 zeigt einen Wendeschneideinsatz zum Fräsen, insbesondere
mit einer Abstreiferklinge, der zum Befestigen in einem Fräskopf vorgesehen
ist, wobei der Einsatz polygonal ist und eine ebene Grundfläche und
obere Fläche
sowie ebene Kantenflächen
aufweist. Die Grundfläche
und die obere Fläche
sind zueinander parallel, und die ebenen Kantenoberflächen sind
rechtwinklig zueinander angeordnet und bilden mit der oberen Fläche einen
positiven Spanwinkel. Die Schneidkanten werden durch vier angefaste
Oberflächen
gebildet, von denen jede an einer Ecke des Schneideinsatzes vorgesehen
ist. Diese Fasenflächen
sind spitzwinklig zu der oberen Fläche ausgerichtet und erzeugen
vier Schneidkanten, von denen jede einen flachen Mittelabschnitt
und herabgeneigte Abschnitte auf jeder Seite des Mittelabschnitts
beinhaltet. Dadurch wird die Schneidkante ballig oder höher im Mittelbereich als
an den Kanten ausgebildet. Durch die flache Ausbildung des mittleren
Abschnitts fällt
die Schneidkante nach rechts und nach links ab. Der Schneideinsatz ist
symmetrisch und kann zum rechts- oder
linkshändigen
Schneiden verwendet werden. Wenn die Abstreifklinge in einem Fräskopf angeordnet
ist, kann jede Schneidkante als eine vordere Schneidklinge mit einer
Abstreiflänge
verwendet werden, die durch die herabgeneigten Kantenabschnitte
erzielt wird, wodurch ein dünnes,
feines Abschaben mit einer exzellenten Oberfläche hervorgerufen wird.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen neuartigen
Schneideinsatz bereitzustellen, der sich für die Montage sowohl an rechtshändigen als
auch an linkshändigen
Schneidwerkzeugkörpern
eignet und bei dem eine Einsatzecke bezüglich ihrer Halbierungsebene
spiegelsymmetrisch ist, sowie die Schneidecke zu verstärken.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein
auswechselbarer Schneideinsatz gemäß Anspruch 1 bereitgestellt,
der für
die Montage in einem Schneidwerkzeugkörper angepaßt ist.
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Der
erfindungsgemäße Schneideinsatz
ist für
die Montage in einem rotierenden Schneidwerkzeug vorzugsweise auf
eine solche Weise angepaßt, daß der zweite
seitliche Abschnitt der Stirnschneidkante des Einsatzes in einer
zur Drehachse des Werkzeugs senkrechten Ebene angeordnet ist und dadurch
als Planschneide dient, und daß der
Mittelabschnitt der Umfangs schneidkante des Einsatzes so ausgerichtet
ist, daß er
während
der Drehung des Einsatzes um die Drehachse eine Erzeugende bildet, die
eine im wesentlichen zylinderförmige
Einhüllende überstreicht.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die zweite Ebene, die durch die aneinandergrenzenden
ersten und zweiten seitlichen Abschnitte der Schneidkanten definiert
wird, von der Mitte des Einsatzes gesehen, in Richtung der entsprechenden
Einsatzecke zur Einsatzgrundfläche
hin geneigt. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die zweite Ebene in entgegengesetztem Sinne geneigt,
d. h. von der Einsatzgrundfläche
weg.
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In
beiden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann der Einsatz irgendeine erforderliche
Anzahl von Einsatzecken aufweisen. Wenn jedoch der Einsatz beim
spanenden Bearbeiten von rechtshändigen
Schultern oder dergleichen verwendet werden soll, weist der Einsatz
eine quadratische Grundform mit vier Schneidkanten und vier Ecken und
sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn eine Drehsymmetrie
von 90° um
die Mittelachse des Einsatzes auf.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung, und um lediglich anhand von Beispielen zu
zeigen, wie die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann, wird
nachstehend auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
eines Schneideinsatzes nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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1a eine Ansicht, die einen
Eckabschnitt eines Schneideinsatzes ähnlich dem in 1 dargestellten Einsatz nach einer zweiten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 eine Seitenansicht des
in 1 dargestellten Schneideinsatzes;
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3 einen Grundriß des in 1 dargestellten Schneideinsatzes;
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4 eine Ansicht senkrecht
zu einer Halbierungsebene 0-0 eines Eckabschnitts des in 3 dargestellten Schneideinsatzes;
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5 und 6 Schnittansichten entlang den Linien
V-V bzw. VI-VI des in 3 dargestellten Schneideinsatzes;
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7 eine Draufsicht eines
Schneideinsatzes nach der in 1a dargestellten
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine Schnittansicht entlang
der Linie VIII-VIII des in 7 dargestellten
Schneideinsatzes;
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9 eine Seitenansicht des
in 7 dargestellten Schneideinsatzes;
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10 eine schematische Seitenansicht
eines Fräsers
mit Verwendung eines Schneideinsatzes nach dessen in den 1 und 2 bis 6 dargestellter erster
Ausführungsform;
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11 eine schematische perspektivische Ansicht
des in 10 dargestellten
Schneideinsatzes sowie einer Schulter, die durch einen Fräser mit Verwendung
dieses Einsatzes in einem Werkstück bearbeitet
wird;
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12 eine vergrößerte Ansicht
eines Details XII der in 11 dargestellten
bearbeiteten Schulter mit einer Kontur des darauf aufliegenden Schneideinsatzes;
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13 eine schematische Seitenansicht
eines Fräsers
mit Verwendung eines Schneideinsatzes nach dessen in den 1a und 7 bis 9 dargestellter zweiter
Ausführungsform;
und
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14 eine schematische perspektivische Ansicht
des in 13 dargestellten
Schneideinsatzes sowie einer Schulter, die durch einen Fräser mit Verwendung
dieses Einsatzes in einem Werkstück bearbeitet
wird.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachstehend
werden zwei Beispiele von erfindungsgemäßen weiterschaltbaren Schneideinsätzen zur
Verwendung in einem Fräserwerkzeug
beschrieben. Die Beispiele zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes,
die in Form und Montageart des Einsatzes im Schneidwerkzeugkörper im
allgemeinen einander ähnlich
sind und sich hauptsächlich
in der Geometrie ihrer Einsatzecken unterschei den. So stellt 1 einen Schneideinsatz I
nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar, der sich besonders für die spanende
Bearbeitung von relativ harten Werkstoffen eignet, und 1a stellt einen Eckabschnitt
eines Schneideinsatzes II nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar, der besser für
Werkstoffe geeignet ist, die größere positive
Scherwinkel erfordern.
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Wie
in 1 und besonders in
den 2 und 3 dargestellt, ist der Schneideinsatz
I ein prismoidförmiger
Körper
mit quadratischer Grundform. Der Einsatz ist formschlüssig und
weist eine ebene Grundfläche 1,
eine obere Fläche 2 und
vier Seitenflanken 3 (von denen nur zwei sichtbar sind)
auf, die sich von den entsprechenden Seitenkanten 4 der Grundfläche 1 nach
oben und außen
erstrecken. Der Einsatz weist vier Schneidkanten 5 auf,
die an der Schnittstelle der Seitenflanken 3 mit der oberen
Fläche 2 ausgebildet
sind und zwischen sich Einsatzecken 6 definieren, die vorzugsweise
abgerundet sind, wie in 3 dargestellt,
aber auch Facetten aufweisen können.
Jede Einsatzecke sowie die damit verbundenen Schneidkanten sind
spiegelsymmetrisch bezüglich
einer Halbierungsebene 0-0 konstruiert, die senkrecht zur Grundfläche 1 des
Einsatzes durch die Halbierungslinie geht. Folglich weist der Einsatzes
im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn auch eine 90°-Rotationssymmetrie
um seine Mittelachse A auf, so daß die vier Schneidkanten 5 und
die Einsatzecken 6 identisch sind und bei Zerspanunungsarbeiten
gleichermaßen
sowohl für
rechtshändige
als auch für
linkshändige
Anwendungen genutzt werden können.
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Wie
aus 2 erkennbar, weist
jede Schneidkante 5 des Schneideinsatzes I einen Mittelabschnitt 5a,
der sich über
einen größeren Teil
der Länge
der Schneidkante 5 erstreckt, und die ersten und zweiten
seitlichen Abschnitte 5b und 5c auf, die von gleicher
Länge sind
und sich vom mittleren Schneidkantenabschnitt 5a in entgegengesetzte Richtungen
zu den entsprechenden Einsatzecken 6 erstrecken. Jede Einsatzecke 6 ist
mit angrenzenden ersten und zweiten seitlichen Abschnitten 5b und 5c der
benachbarten Schneidkanten 5 verbunden. Die Länge jedes
seitlichen Schneidkantenabschnitts einschließlich der benach barten Ecke
ist relativ klein. So beträgt
die Länge
des mittleren Schneidkantenabschnitts im allgemeinen etwa 40–60% der
Gesamtlänge
der Schneidkante, die in einem breiten Bereich variieren kann, z.
B. im Bereich von 8–25
mm. Für solche
Kantenlängen
beträgt
die Länge
jedes seitlichen Schneidkantenabschnitts vorzugsweise etwa 2,4 mm.
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Aus
den 2 und 4 ist erkennbar, daß die mittleren
Schneidkantenabschnitte 5a aller Schneidkanten 5 parallel
zur Grundfläche 1 und
in einer gemeinsamen Ebene B liegen. Die seitlichen Schneidkantenabschnitte 5b und 5c jeder
Schneidkante 5 sind in einer solchen Weise abwärts zur
Grundfläche 1 hin
geneigt, daß eine
zwischen jedem Paar aneinandergrenzender erster und zweiter seitlicher Schneidkantenabschnitte 5b und 5c definierte,
gedachte Ebene C gegen die Ebene B abgewinkelt und senkrecht zur
Halbierungsebene 0-0 ist. Wie in 4 erkennbar,
bildet die Ebene C mit der Ebene B einen stumpfen Innenwinkel D,
der vorzugsweise etwas kleiner als 180° ist, z. B. etwa 176°. Aufgrund
einer solchen Konstruktion wird eine völlige geometrische Symmetrie
der aneinandergrenzenden ersten und zweiten seitlichen Abschnitte
der benachbarten Schneidkanten bezüglich der Halbierungsebene
erzielt. Außerdem
wird die Einsatzecke 6 verstärkt.
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Man
wird erkennen, daß zu
Erläuterungszwecken
die relativen Winkelneigungen der Schneidkantenabschnitte in den
Zeichnungen im Vergleich zu den beim tatsächlichen Einsatz auftretenden
Neigungen übertrieben
dargestellt sind. In der Praxis sieht man jedoch jede Schneidkante 5 in
einer Grundrißprojektion
des Einsatzes, wie z. B. in 3, als
im wesentlichen gerade Linie.
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Wie
in 3 erkennbar, weist
die obere Fläche 2 des
Einsatzes angrenzend an jede Schneidkante 5 eine Schneidrückenfläche 9 und
eine Teilspanfläche 10 auf,
die sich von der Schneidrückenfläche 9 in
Richtung der Grundfläche 1 nach
unten zu ihrer mittleren ebenen Fläche 11 erstreckt,
die parallel zur Grundfläche 1 ist.
Wie in den 3, 5 und 6 erkennbar, weisen Abschnitte 9b und 9c der
Schneidrückenfläche 9,
die an die ersten bzw. zweiten seitlichen Abschnitte 5b und 5c angrenzen,
eine größere Breite
und einen kleineren Neigungs winkel zur Grundfläche 1 auf als ein
Abschnitt 9a des Schneidrückens, der an den Mittelabschnitt 5a der
Schneidkante angrenzt, wodurch der an die Einsatzecke angrenzende
Bereich der Schneidkante verstärkt
wird. In der Mittelfläche 11 ist
eine durch den Einsatz hindurchgehende Bohrung 12 ausgebildet,
die so angepaßt
ist, daß darin
eine geeignete Klemmschraube zur Montage des Einsatzes im Fräser aufgenommen wird.
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Wie
in 2 erkennbar, weist
jede Seitenflanke 3 eine obere Freiflankenfläche 13,
eine untere Einsatzpositionierfläche 14 und
einen dazwischenliegenden Abschnitt 15 auf. In der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Einsatzseitenflanke vorzugsweise
mit einem zentralen ausgesparten Abschnitt 17 ausgebildet,
der sich im wesentlichen von der Freiflankenfläche 13 nach unten zur
Grundfläche 1 erstreckt
und auf jeder der beiden Seiten durch ein Paar ebene Abschnitte 18 begrenzt wird.
Der ausgesparte Abschnitt 17 weist eine Konstruktion auf,
die in einer gleichzeitig anhängigen
israelischen Patentanmeldung Nr. 113 121 beschrieben wird und es
ermöglicht,
die Aussparung bei der Montage des Einsatzes im Schneidwerkzeug
zur Unterstützung
des Einsatzes in axialer Richtung des Werkzeugs zu verwenden.
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Die 7 bis 9 zeigen die zweite Ausführungsform
eines Schneideinsatzes gemäß der vorliegenden
Erfindung, von dem ein Eckenabschnitt in 1a dargestellt ist. Wie erkennbar, ist
der Schneideinsatz II ein prismoidförmiger Körper von quadratischer Grundform
und weist eine ebene Grundfläche 1', eine obere
Fläche 2' und vier Seitenflanken 3' auf, welche
die obere Fläche 2' an vier identischen
Schneidkanten 5' schneiden,
die zwischen sich vier identische Einsatzecken 6' bilden. Jede
Einsatzecke sowie die damit verbundenen Schneidkanten sind spiegelsymmetrisch
bezüglich einer
Halbierungsebene 0'-0' konstruiert, die
senkrecht zur Grundfläche 1' des Einsatzes
durch eine Halbierungslinie der Ecke geht. Daher weist der Einsatz
im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn auch eine 90°-Rotationssymmetrie
um eine Mittelachse A' des
Einsatzes auf, so daß die
vier Schneidkanten 5' und
Einsatzecken 6' identisch
sind und bei einem Zerspanungsvorgang gleichermaßen sowohl für rechtshändige als
auch für
linkshändige
Anwendungen eingesetzt werden können.
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Ähnlich der
Schneidkante 5 des Einsatzes I gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Schneidkante 5' einen Mittelabschnitt 5'a, der sich über einen
größeren Teil
der Länge
der Schneidkante 5' erstreckt,
und erste und zweite seitliche Abschnitte 5'b und 5'c von gleicher Länge auf,
die sich vom Mittelabschnitt 5'a in entgegengesetzte Richtungen
zu entsprechenden Schneidecken 6' erstrecken. Jede Schneidecke 6' ist mit ersten
und zweiten seitlichen Abschnitten 5'b und 5'c von zwei benachbarten Schneidkanten 5' verbunden.
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Die
mittleren Schneidkantenabschnitte 5'a aller Schneidkanten 5' liegen in einer
gemeinsamen Ebene B' parallel
zur Grundfläche 1'. Die seitlichen Schneidkantenabschnitte 5'b und 5'c sind von der Grundfläche 1' nach oben geneigt,
so daß eine
gedachte Ebene C',
die zwischen jedem Paar aneinandergrenzender erster und zweiter
seitlicher Schneidkantenabschnitte 5'b und 5'c definiert ist, bezüglich der
Ebene B' abgewinkelt
ist und damit einen Innenwinkel bildet, der vorzugsweise etwas größer ist
als 180°,
z. B. 185°.
Augrund dieser Konstruktion wird eine positivere Geometrie einer
Spanfläche 10' des Einsatzes
erzielt, die für
die spanende Bearbeitung von Werkstoffen, die größere positive Spanwinkel erfordern,
besonders wichtig ist.
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Wie
in den 8 und 9 erkennbar, sind obere und
seitliche Freiflankenflächen
des Schneideinsatzes II im allgemeinen ähnlich denen des Schneideinsatzes
I. So weist die obere Fläche 2' des Einsatzes
angrenzend an jede Schneidkante 5' eine Schneidrückenfläche 9' und eine Teilspanfläche 10' auf, die sich
von der Schneidrückenfläche 9' nach unten
in Richtung der Grundfläche 1' erstreckt.
Die seitlichen Freiflankenflächen 3' sind von positiver
Konstruktion und weisen vorzugsweise Aussparungen 17' auf.
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Nachstehend
wird auf die 10 bis 12 der Zeichnungen Bezug
genommen, die eine Anordnung des Schneideinsatzes I gemäß der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
der vor liegenden Erfindung in einem Fräser beim Fräsen eines Werkstücks W darstellen.
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10 zeigt den Schneideinsatz
I im montierten Zustand auf einer Sitzebene 14 einer Umfangsaussparung 15 eines
Fräserkörpers 16.
Der Fräserkörper weist
eine Drehachse X und eine radiale Bezugsebene 18 auf, die
durch die Drehachse X des Schneidwerkzeugkörpers unterhalb der Schneidkante 5 des
Einsatzes hindurchgeht. Die Sitzebene 14 ist gegen die
radiale Bezugsebene 18 unter einem positiven Axialneigungswinkel γ geneigt,
welcher der wahre Winkel zwischen den beiden Ebenen ist, wenn diese
in der Orthogonalprojektion gesehen werden. Man wird erkennen, daß diese
Neigung und die Position der Einsatzschneidkanten oberhalb der Bezugsebene
die effektiven axialen und radialen Schneidspanwinkel des Einsatzes
bezüglich
des Werkzeugs definieren.
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Wie
in 11 erkennbar, wird
zur spanenden Bearbeitung einer rechtshändigen Schulter S im Werkstück W der
Schneideinsatz I so montiert, daß seine Schneidkante 5 im
allgemeinen parallel bzw. kodirektional zur Drehachse X ausgerichtet
ist und als Umfangsschneidkante arbeitet und daß eine im allgemeinen quer
zur Drehachse X ausgerichtete Schneidkante 50 als Stirnschneidkante
arbeitet. Der Einsatz wird auf der Sitzebene 14 im Uhrzeigersinn ein
wenig um die Mittelachse A des Einsatzes gedreht, so daß der zweite
seitliche Schneidkantenabschnitt 5c der Stirnschneidkante 50 in
einer zur Drehachse X senkrechten Ebene positioniert wird und dadurch
als Planschneide zum Abreiben bzw. Nachbearbeiten einer Grundfläche 23 der
Schulter S dient. Wie ferner aus 12 ersichtlich,
ist aufgrund der gedrehten Stellung des Einsatzes ein erforderlicher Abstand 30 zwischen
dem inaktiven Abschnitt 5a der Stirnschneidkante 50 und
der Basisfläche 23 der
bearbeiteten Schulter S sichergestellt. Der Mittelabschnitt 5a und
der erste seitliche Abschnitt 5b der Umfangsschneidkante 5 bilden
eine Hauptschneidkante des Einsatzes, wobei der Mittelabschnitt 5a so ausgerichtet
ist, daß er
während
der Drehung des Einsatzes um die Achse X eine Erzeugende bildet, die
eine annähernd
zylinderförmige
Einhüllende 20 mit
einem Radius R überstreicht,
um demgemäß eine senkrechte
Wand 21 der rechtwinkligen Schulter S des bearbeiteten
Werkstücks
W zu fräsen.
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Wenn
der Schneideinsatz wie oben montiert ist, weist eine effektive Schneidenecke,
die man zwischen der vom Mittelabschnitt 5a und dem ersten seitlichen
Abschnitt 5b der Umfangsschneidkante 5 gebildeten
Hauptschneidkante und der vom zweiten seitlichen Abschnitt 5c der
Stirnschneidkante 50 gebildeten Planschneide erhält, eine
scheinbare Größe von im
wesentlichen 90° auf
und ermöglicht
dadurch eine genaue Bearbeitung der rechtwinkligen Schulter S. Im
Hinblick auf 12 ist
zu erwähnen,
daß die Tatsache,
daß wegen
der besonderen Geometrie der Einsatzecke 6 ein in der bearbeiteten
Schulter erhaltener Winkel ein wenig größer als 90° ist, angesichts einer äußerst geringen
Abweichung 26 von etwa 0,015 mm einer durch den Abschnitt 5b bearbeiteten Oberfläche von
einer allgemeinen Richtung der senkrechten Wand 21 der
Schulter S ignoriert werden kann, besonders bei abgerundeter Ecke 6 des
Einsatzes.
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Die 13 und 14 veranschaulichen, daß der Schneideinsatz
II gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf die gleiche Weise in einem Fräser montiert
wird wie der Schneideinsatz I nach der ersten Ausführungsform. Folglich
bilden der Mittelabschnitt 5'a der
Umfangsschneidkante 5' und
der zweite seitliche Abschnitt 5'c der Stirnschneidkante 50' zwischen sich
einen scheinbaren Winkel von im wesentlichen 90° und ermöglichen dadurch eine genaue
Bearbeitung der rechtwinkligen Schulter S.
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Daher
ist mit den erfindungsgemäß konstruierten
und auf die oben beschriebene Weise in einem Fräser angeordneten Schneideinsätzen einerseits ein
angemessener Zerspanungsfreiwinkel 30 zwischen einem nicht
aktiven Abschnitt der Stirnschneidkante und der Basiswand der bearbeiteten Schulter
sichergestellt und andererseits dafür gesorgt, daß eine Abweichung
der senkrechten Wand der bearbeiteten Schulter von der Geradheit
einen akzeptierten Grenzwert nicht überschreitet.
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Die
vorliegende Erfindung ist zwar mit einem Einsatz beschrieben worden,
der an einem rechtshändigen
Fräser
mon tiert ist, aber es ist klar, daß der Einsatz auch in einem
linkshändigen
Fräser
verwendet werden kann.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Schneideinsatz
sind zwar alle Schneidkanten gleichermaßen sowohl in rechtshändigen als
auch in linkshändigen Werkzeugen
einsetzbar, jedoch dürfte
klar sein, daß nach
Verwendung des Einsatzes in einem Werkzeug eines bestimmten Typs
und entsprechender Abnutzung seiner aktiven Schneidkantenabschnitte
seine weitere Verwendung ausschließlich auf die Werkzeuge dieses
Typs beschränkt
ist.
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Der
erfindungsgemäße Einsatz
kann Merkmale aufweisen, die sich von den oben beschriebenen und
in den beigefügten
Zeichnungen dargestellten Merkmalen unterscheiden. So kann der Einsatz eine
andere Anzahl von weiterschaltbaren Schneidkanten und Schneidecken
aufweisen. Die Schneidkantenabschnitte, besonders die Mittelabschnitte, können speziell
geformt sein, in der Höhe
variieren, gekrümmt
sein, z. B. konvex oder konkav. Der Winkel zwischen der Ebene der
angrenzenden seitlichen Abschnitte von Schneidkanten und der Einsatzgrundfläche kann
kleinere oder größere Werte
als die in den bevorzugten Beispielen erwähnten aufweisen. Die Spanfläche des
Einsatzes kann mit irgendeiner geeigneten Art von Spanbildungseinrichtung
versehen sein, und die Seitenflanken können eine andere Konstruktion
als diejenige aufweisen, die im bevorzugten Beispiel der vorliegenden
Erfindung beschrieben wurde.