DE2810824A1

DE2810824A1 - Schneideinsatz

Info

Publication number: DE2810824A1
Application number: DE19782810824
Authority: DE
Inventors: Heinrich Krueger; Hans Tack
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1979-03-29
Also published as: IT1162522B; US4288179A; JPS54128088A; FR2419789A1; IT7920954A0; GB2016310B; GB2016310A

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

Schneideinsatz

Die Erfindung betrifft einen einseitig verwendbaren Schneideinsatz mit zentralem Befestigungsloch, einer ebenen als Auflagefläche dienenden Unterseite und einer der Unterseite gegenüberliegenden Oberseite, deren Zentrum gegenüber den Randzonen abgesenkt ist und die Spanformelemente aufweist sowie mit den Seitenflächen Schneiden bildet. Dieser Schneideinsatz wird mit einem Klemmelement im Schneidwerkzeug befestigt und zur spanenden Bearbeitung von Eisenwerkstoffen benutzt.

Schneideinsätze der genannten Art mit unterschiedlichen Spanformelementen sind bereits bekannt. So werden häufig Schneideinsätze benutzt, die auf der Oberseite umlaufende und gleichmäßig geformte Spanformrillen besitzen. Ferner gibt es Schneideinsätze, bei denen die Schneiden von den Schneidenecken zur Schneidenmitte hin abfallen oder ansteigen und bei denen Teile der Oberfläche als Spanformelement wirken. Der Nachteil der bekannten Schneideinsätze besteht darin, daß die Güte der Spanformung von der Schnittiefe abhängig ist, wobei eine optimale Spanformung in der Regel bei einer Schnittiefe eintritt, die etwa ein Viertel der Schneidenlänge beträgt. Durch Erhöhung

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des Vorschubs läßt sich zwar eine Verbesserung der Spanformung auch bei größeren Schnittiefen erreichen, aber die Erhöhung des Vorschubs ist bei vielen Arbeitsgängen, so zum Beispiel beim Formdrehen im Bereich von Schultern, nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneideinsatz der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der eine große Bruchsicherheit aufweist und dessen Spanformelemente eine günstige Spanformung bewirken sowie die Schnittkräfte reduzieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schneiden von den Ecken zur Mitte hin zumindest teilweise linear abfallen sowie zum Zentrum der Oberseite in etwa parallel verlaufen und daß die Spanformelemente als zwischen den Schneiden und dem Zentrum liegende Flächen sowie als eine im Zentrum angeordnete Erhebung ausgebildet sind. Insbesondere wird dadurch bei wechselnder Schnittiefe und bei unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten eine weitgehend gleichbleibende gute Spanformung erreicht, weil die Erhebung erst bei größeren Schnittiefen als Spanformelement in Erscheinung tritt.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Oberfläche der Erhebung parallel zur Unterseite des Schneideinsatzes '. verläuft und wenn die Oberfläche der Erhebung tiefer liegt als der tiefste Punkt der Schneiden.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daS die Erhebung als Vieleck: ausgebildet ist, welches der G-rundform des Schneideinsatzes entspricht, wobei die GröSe des Vieleckumkreises annähernd der des Inkreises des Sehne ideinsatsses entspricht und wobei die Kanten des Vielecks nicht parallel zu äen Schneiden verlaufen. Beoonlers zweofeiäßis isb es, werui die Selten der als Tieleck ausgebildeten Erhebung auf die Mitte der Schneiden gerichtet sind- Nach der Erfindung ist auch vorgesehen, da3 die Erhebung als Ring ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Rings geringer als der des Inkreises des Schneideinsatzes ist und wobei am Ring eine mit der Schneidenzahl identische Anzahl von Fortsätzen in gleichem Abstand zueinander angeordnet ist.

Für die (rute der Spanformung ist es vorteilhaft, wenn die zwischen Schneiden und Zentrum liegenden Flächen abgewinkelt sind, wobei der an die Schneide grenzende Spanwinkel kleiner ist als der an das Zentrum grenzende Spanwinkel. Eine merkliche Minderung der Schnittkräfte tritt ein, wenn die Spanwinkel eine Größe von 15 bis 30° haben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daS die abfallenden Bereiche der Schneiden zur Unterseite einen Winkel von 4 bis 8°, vorzugsweise 6°, aufweisen. Durch dieses Merkmal wird der Neigungswinkel bei Sehneideinsätzen mit prismatischer (negativer) Grundform im eingebauten Zustand annähernd 0 . Daher treten nahezu keine radialen Schnittkräfte auf, was sich"vorteilhaft bei der Bearbeitung dünner und labiler Teile auswirkt. Außerdem fließen die Späne weg vom

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Werkstück und beschädigen daher die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks nicht.

Nach der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Schneiden mit einer Fase versehen sind, die vorzugsweise im Eckenbereich schmaler als im mittleren Bereich ausgebildet ist. Durch die breitere Ausbildung der Fase im mittleren Bereich wird eine Kantenstabilisierung der Schneiden erreicht, während die schmalere Ausbildung der Fase im Eckenbereich der Schneiden eine vorteilhafte Wirkung auf die Spanformung bei kleineren Vorschüben und Schnittiefen ausübt.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und von zwei Äusführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Aufsicht auf einen dreieckigen Schneideinsatz mit dreieckiger Erhebung,

Fig. 2 Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellen Schneideinsatzes,

Fig. 3 Aufsicht auf einen dreieckigen Schneideinsatz mit ringförmiger und Fortsätzen aufweisender Erhebung

sowie mit Fasen,

Fig. 4 Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Schneideinsatzes,

Fig. 5 Spanwinkel des Schneideinsatzes nach Fig. 3»

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Die entsprechend der Erfindung gestalteten Schneideinsätze können insbesondere eine dreieckige oder viereckige Form (Rhombus, Quadrat) aufweisen und bestehen vorzugsweise aus Hartmetall oder einem geeigneten Schneidstahl. Die Schneideinsätze eignen sich zur spanenden Bearbeitung von Eisenwerkstoffen, iisbesondere von Stählen niedriger Festigkeit sowie hochlegierten und nichtrostenden Werkstoffen.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten, einseitig verwendbaren, dreieckigen Schneideinsätze sind mit einem Befestigungsloch 1 versehen und besitzen eine als Auflagefläche dienende Unterseite 2. Die Oberseite der Schneideinsätze bildet mit den Seitenflächen die Schneiden 3. Die Schneideinsätze werden in einer passenden Ausnehmung des Werkzeugs mit einem in das Befestigungsloch 1 eingreifende Befestigungselement festgeklemmt. Werkzeug und Befestigungselement sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Schneiden 3 fallen von den Ecken zur Mitte hin teilweise ab, wobei die abfallenden Schneidenbereiche 3a zur Unterseite 2 einen Winkel von 4 bis 8 aufweisen. Die mittleren Schneidenbereiche 3b verlaufen zur Unterseite 2 parallel. Es ist aber auch möglich, daß die Schneiden 3 keinen mittleren Schneidenbereich 3b sondern nur zwei linear abfallende Schneidenbereiche 3a aufweisen. Es ist ferner möglich, daß die Ecken der Schneideinsätze gerundet sind und daß die innerhalb der Rundung liegenden Teile der Schneiden 3 parallel zur Unterseite 2 verlaufen. Das Zentrum der Oberseite der Schneideinsätze ist gegenüber den Randzonen der Oberseite abgesenkt, und die Schneiden 3 verlaufen zum abgesenkten

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Zentrum in etwa parallel.

Die Oberseite der in der Zeichnung dargestellten Schneideinsätze trägt verschiedenartige Spanformelemente, die als zwischen den Schneiden 3 und dem Zentrum liegende Flächen 4 sowie als eine im Zenbrum angeordnete Erhebung 5 ausgebildet sind. Die Flächen 4 haben Spanwinkel von 15 bis 30°. Es ist möglich, daß die Flächen 4 abgewinkelt sind und daher zwei unterschiedliche Spanwinkel bilden, wie das in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist, v/o die Spanwinkel 6a und 6b 15 bzw. 30 betragen. Die Erhebung 5 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Schneideinsatz als Dreieck 5a und bei dem in Fig. 3 dargestellten Schneideinsatz als ein mit Fortsätzen versehener Ring 5b ausgebildet. Die Oberfläche der Erhebung 5 verläuft parallel zur Unterseite 2 des Schneideinsatzes und liegt tiefer, als der tiefste Punkt der Schneiden3. Die'Ecken des Dreiecks 5a und die Fortsätze des Ringes 5b sind auf die Mitte der Schneiden 3 gerichtet.

Die Schneiden 3 des in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Schneideinsatzes werden durch Fasen 7 geschützt, deren Eckenbereiche 7a schmaler sind als die mittleren Bereiche 7b. Vorteilhaft ist es, wenn die mittleren Fasenbereiche 7b 50 % breiter sind als die Eckenbereiche 7a.

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Leerseite

Claims

Ansprüche :

Einseitig verwendbarer Schneideinsatz mit zentralem Befestigungsloch, einer ebenen als Auflagefläche dienenden Unterseite und einer der Unterseite gegenüberliegenden Oberseite, deren Zentrum gegenüber den Randzonen abgesenkt ist und die Spanformelemente aufweist sowie mit den Seitenflächen Schneiden bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (3) von den Ecken zur Mitte hin zumindest teilweise linear abfallen sowie zum Zentrum der Oberseite in etwa parallel verlaufen und daß die Spanformelemente als zwischen den Schneiden (3) und dem Zentrum liegende Flächen (4) sowie als eine im Zentrum angeordnete Erhebung (5) ausgebildet sind.
2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Erhebung (5) parallel zur Unterseite (2) des Schneideinsatzes verläuft.
Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Erhebung (5) tiefer liegt, als der tiefste Punkt der Schneiden (3)♦
4. Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (5) als Vieleck ausgebildet ist, welches der Grundform des Schneideinsatzes ent-

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ORIGINAL INSPECTED

spricht, wobei die Größe des Yieleckumkreises annähernd der des Inkreises des Schneideinsatzes entspricht und wobei die Kanten des Vielecks nicht parallel zu den Schneiden (3) verlaufen.
5. Schneideinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken der als Vieleck ausgebildeten Erhebung (5) auf die Mitte der Schneiden (3) gerichtet sind.
6. Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (5) als Ring ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Rings geringer-als der des Inkreises des Schneideinsatzes ist und wobei am Ring eine mit der Schneidenzahl identische Anzahl von Fortsätzen im gleichen Abstand zueinander angeordnet ist.
7. Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Schneiden (3) und Zentrum liegenden Flächen (4) abgewinkelt sind, wobei der an die Schneide (3) grenzende Spanwinkel (6a) kleiner ist als der an das Zentrum grenzende Spanwinkel (6b).
8. Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanwinkel (6a, 6b) eine Größe von 15 bis 30° haben.

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9. Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abfallenden Bereiche (3a) der Schneiden (3) zur Unterseite (2) einen Winkel von 4 bis 8°, vorzugsweise 6°, aufweisen.
10. Schneideinsatz nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (3) mit einer Fase (7) versehen sind.
11. Schneideinsatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasen(7) im Eckenbereich (7a) schmaler als im mittleren Bereich (7b) ausgebildet sind.

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