DE3133941C2 - Dreieckförmige Wendeschneidplatte für Drehwerkzeuge - Google Patents

Abstract

Bei einer dreieckförmigen Wendeschneideplatte, insbesondere für die Feinbearbeitung, schließt eine Hauptschneide (3, 3a, 3b) mit der angrenzenden Nebenschneide (4a, 4b, 4) einen spitzen Winkel ein. Am Übergang beider Schneiden (3, 3a, 3b bzw. 4a, 4b, 4) ist ein Radius (R) vorgesehen und die Seitenlänge (L) aller drei Seiten ist gleich groß. Der Radius (R) ist etwa 0,15 bis 0,3 mal so groß wie die Seitenlänge (L) der Wendeschneideplatte (1) und der Mittelpunkt (M) dieses Radius (R) ist von der Hauptschneide (3, 3a, 3b) in einem Abstand (a, a1) zum Zentrum der Wendeschneideplatte (1) versetzt angeordnet, der etwa 0 bis 0,3 mal dem Radius (R) entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft eine dreieckförmige Wendeschneidplatte für Drehwer'izeuge insbesondere für die Feinbearbeitung, bei der eine Hauptschneide mit der angrenzenden Hauptschneide einer ,pitzen Winkel einschließt, am Übergang beider Schneiden ein zumindest teilweise eine Nebenschneide bildender Radius vorgesehen ist und die Seitenlänge aller drei Seiten gleich groß ist.

Bei dreieckförmigen Wendeschneidplatten dieser Art bildet jeweils ein Teil einer Kante der Wendeschneidplatte eine Hauptschneide. Diese verläuft beim Feindrehen in der Regel radial zu dem Werkstück. Ein Teil de*, an der Ecke der im Einsatz befindlichen Hauptschneide vorgesehenen Radius bildet dann jeweils eine Nebenschneide, während die an den Radius angrenzende, benachbarte Kante wieder eine Hauptschneide ist, die sich jedoch nicht im Einsat/ befindet. Erst wenn eine Hauptschneide abgenützt ist. wird die Wendeschneidplatte von ihrem Halter gelöst, um 120° gedreht und dann wieder in die für sie vorgesehene Aussparung des Halters eingesetzt, so daß nunmehr ein Teil einer weiteren Kante des Dreiecks die Hauptschneide bildet. Bei bekannten Wendeschneidplatten dieser Art ist am Übergang von der Hauptschneide in die Hauptschneide jeweilr. ein Radius von etwa 0.4 bis 0.8 mm vorgesehen. Der Mittelpunkt dieses Radius hat von beiden Hauptschneiden je einen Abstand, der dem Radius selbst entspricht, so daß der Radius stetig in beide angrenzenden Hauptschneiden überseht. Ein derartiger kleiner Radius am Übergang von einer Hauptschneide in die Hauptschneide hat den Nachteil, daß man beim Feindrehen nur einen begrenzten Vorschub fahren kann, weil sonst die bearbeitete Oberfläche feine Rillen aufweist, die vielfach unerwünscht sind. Durch den geringen Vorschub ergeben sich längere Bearbeitungszeiten und damit auch höhere Bearbeitungskosten. Außerdem ist die Schneidspitze mit einem verhältnismäßig kleinen AbrundunEsradius hochempfindlich. Bei Wendeschneidplatten mit Spanleitstufen kommt noch als weiterer Nachteil hinzu, daß der an die jeweils bearbeitete Oberfläche angrenzende Übergang zwischen der Spanleitstufe und der Oberseite der Wendeplatte in einem größeren Abstand von der Werkstückoberfläche angeordnet ist. Hierdurch können Späne zwischen dem Werkstück und der Schneidplatte hindurchtreten, was zu einer Beschädigung der bearbeiteten Oberfläche führen kann. Außerdem wird der Span, da die Spanleitstufe im

ίο Bereich der Schneidspitze nicht vollständig ausgebildet ist vielfach nicht gebrochen und es bilden sich ungünstige langgezogene Späne.

Es ist auch eine dreieckförmige Wendeschneidplatte bekannt (DE-OS 21 62 682), die an jeder Ecke eine Fase aufweist, weiche mit der zugeordneten Hauptschneide einen Winkel von etwas weniger als 90⁼ einschließt. Zwischen Fase und Hauptschneide ist ein sehr kleiner Übergangsradius vorhanden. Die Fase bildet eine Nebenschneide. Bei dieser Wendeschneidplatte ist zwar die Schneidecke nicht mehr so spitz, wie bei der vor beschriebenen normalen dreieckförmigen Wendeschneidplatte, und es wird damit die Standzeit der Schneiden vergrößert und ihre Empfindlichkeit gegen Bruch an der Spitze verringert Es lassen sich jedoch mit der vorbekannten Schneidplatte ohne Verschlechterung der bearbeiteten Werkstückoberfläche keine wesentlichen größeren Vorschübe und damit auch keine kürzeren Fertigungszeiten erzielen. Außerdem ergeben sich Probleme bezüglich eines einwandfreien Brechens des Spanes. Bei der vorbekannten Wendeschneidplatte mit Fase ist /wischen der bearbeiteten Werkstückoberfläche und der Fase bewußt ein Freiwinkel vorhanden. Man kann die Fase nicht an der Werkstückoberfläche unter Vermeidung eines Freiwinkels anliegen lassen, da sonst sofort Rattererscheinungen entstehen. Um mit dieser bekannten Wendeschneidplatte beim Feindrehen eine geringe Rauhtiefe zu erzielen, müßte man mit sehr kleinen Vorschüben arbeiten. Kleine Vorschübe bringen aber große Kontaktzeiten zwischen Schneide und Werksiück und diese ergeben auch eine raschere S^hneidenabnut/ung. Auch bricht bei kleinen Vorschüben der Span meist nicht mehr oder nur sehr schlecht, so daß auch von dieser Seite her Schwierigkeiten entstehen. Ungebrochene Späne bilden Knäuel und können die erzeugte Oberfläche zerstören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dreieckförmige Wendeschneidplatte für Drehwerkzeuge. insbesondere für di·. Feinbearbeitung, der eingangs er wähnten Art zu schaffen, mit der ohne Verschlechtcrung der bearbeiteten Werkstutp.oberfläche wesentlich größere Vorschübe und damit kürzere Fertigungszeiten erreichbar sind, gleichzeitig auch die Standzeit der Schneiden und ihre Empfindlichkeit gegen Bruch an der Spitze verringert wird und ferner bei Schneidplaticn mit Spanleitstufen ein einwandfreies Brechen des Spanes ohne die Gefahr eines Hindurchtreten¹; des Spanes zwischen der Werkstückoberfläche und der Schneidplatte erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gclöst, daß der Radius etwa 0,15- bis (Umal so groli ist wie die Seitenlänge der Wendeschneidplatte und der Mittelpunkt dieses Radius von der zugehörigen Hauptschneide in einem Abstand zum Zentrum der Wendeschneidplatte hin versetzt angeordnet ist, der etwa 0- bis 03mal dem Radius entspricht.

Gegenüber bekannten dreieckförmigen Wendeschneidplatten ist also der am Übergang von der zugehörigen Hauptschneide in die angrenzende Haupt-

schneide vorgesehene Radius verhältnismäßig groß. Während dieser Radius stetig, d. h. tangential in die angrenzende Hauptschneide übergeht, ist am Übergang zwischen Radius und zugehöriger Hauptschneide ein Spitzenwinkel von 90° oder etwas mehr vorhanden. Dieser verhältnismäßig große Spitzenwinkel macht die Schneidplatte sehr stabil und bruchunempfindlich an ihrer Spitze. Der gesamte Radius bildet eine Nebenschneide. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß man mit der neuen Wendeschneidplatte bei gleicher Oberflächengüte mit mehrfach höheren Vorschüben fahren kann, so daß sich kürzere Bearbeitungszeiten und damit geringere Bearbeitungskosten ergeben. Weiterhin wurde überraschenderweise festgestellt, daß durch die erfindungsgemäß vorgesehenen, verhältnismäßig einfachen Merkmale sich weitgehende Vibrationsfreiheit erreichen läßt. Auch die Standzeit der Schneiden ist höher als bei den vorbekannten Wendeschneidplatten. Hinzu kommt, daß bei Schneidplatten mit Spanleitstufen sich eine günstigere Spanform und Spanabfuhr erreichen läßt. Dies ist darauf zunickzuführen, daß der Übergang von der Spanleitstufe in die Oberseite der Wendeschneidplatte durch den großen Abrundungsradius verhältnismäßig dicht an die Werkstückoberfläche herangerückt ist. Hierdurch ist die Spanleitstufe auch im Bereich der Schneidspitze optimal ausgebildet und es wird damit die gewünschte Krümmung des Spanes und das Brechen des Spanes erreicht. Auch wird verhindert, daß Späne zwischen der Werkstückoberfläche und dem Radius hindurchtreten können, was insbesondere bei der Bearbeitung von Bohrun gen von Wichtigkeit ist. Durch die größere Standzeit der Schneide ist es auch möglich, größere Bohrungslängen bei gleichbleibendem oder nahezu gleichbleibendem Bohrungsdurchmesser herzustellen, was insbesondere bei großen Bohrungsdurchmessern und langen Bohrungslängen problematisch ist. da sich durch den beim Feindrehen langen Kontaktweg zwischen Schneide und Werkstück diese während der Bearbeitung einer Einzelbohrung bereits so stark abnützt, daß sich am Anfang und am Ende der bohrung unterschiedliche Bohrungsdurchniesser ergeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die ErPndung is', in folgenden;, anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nähe.· erläutert. Es zeigt

F ig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgerr.^ßen Wendeschneidplatte.

F ι g. 2 eine Seitenansicht derselben in Richtung II der Fig. I.

F i g. 3 und 4 zwei weitere Ausführungsbeispiele der Ausgestaltung der Wendeschneidplatte an ihrer Ecke,

F ι g. 5 die Schneidecke einer herkömmlichen Wendeschneidplatte im Einsatz.

Die Wendeschneidplatte 1 weist im Grundriß im wesentlichen die Form e nes gleichseitigen Dreieckes mit gleich großen Seitenlängen L auf. Ausgehend von jeweils einer Ecke 2 der Schneidplatte ist jeweils eine Hauptschneide 3, 3a, 3b vorgesehen. Von diesen drei Hauptschneiden 3, 3a, 3b ist jedoch immer nur eine Schneide im Einsatz. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiei ist dies die Hauptschneide 3, die radial zu dem zu bearbeitenden Werkstück W angeordnet ist. Am Übergang von den Hauptschneiden 3, 3a, 3b in die jeweils angrenzenden Harptschneiden 3a, 3b, 3 ist jeweils ein Radius R vorgesehen. Der an die jeweilige im Einsatz befindliche Ecke 2 der Hauptschneide 3 angrenzende Radius R bildet eine Nebenschneide 4a und wirki auch wie eine Nebenschneide. Dementsprechend sind auch Nebenscheiden 4 und 4b bildende Radien an den übrigen Kanten der Wendeschneidplatte 1 vorhanden.

Jeder Radius R ist dabei etwa 0,15- bis 0,3mal so groß wie die Seitenlänge L der Wendeschneidplatte 1. Der Mittelpunkt Mdieses Radius ist dabei in einem Abstand a von der zugehörigen Hauptschneide 3 angeordnet. Dieser Abstand ist etwa 0- bis 0,3mal so groß wie der Radius selbst. Der Mittelpunkt M des Radius R ist weiterhin so angeordnet, daß der Radius tangential in die jeweils angrenzende Hauptschneide 3a übergeht

Vorteilhaft ist der Radius R etwa 0,2mal so groß wie die Seitenlänge L der Wendeschneidplatte 1. Als günsti-

t5 ger Abstand des Mittelpunktes M des Radius von der Hauptschneide 3 wurde ein Abstand a ermittelt, der etwa 0,2- bis 0,25mal so groß ist wie der Radius R. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt άκ Seitenlänge der Wendeschneidplatte L 9,12mm, der Radius R ist 2mm .'id der Abstand a 0,4 mm groß.

Die neuartige Ausgestaltung des Überganges zwischen einer Hauptschneide und einer angrer?.enden Hauptschneide mit einem verhältnismäßig großen Radius R c weist sich als besonders vorteilhaft bei Wendeschneidplatten, die angrenzend an die Hauptschneiden 3, 3a, 3b je eine Spanleitstufe 5 aufweisen. Diese Spanleitstufe erstreckt sich jeweils von einer Ecke 2 bis in die Nähe der Spanleitstufe der angrenzenden Hauptschneide, sie geht jedoch nicht in die Spanleitstufe der angrenzenden Hauptschneide über. Das Profil der Spanleitstufen 5 ist aus F i g. 2 zu entnehmen, wo man erkennen kann, daß die Spanleitstufe 5 mit einem Radius r in die Oberseite la der Wendeplatte übergeht. Durch diesen Radius r soll in bekanmer Weise eine Krümmung der Späne bzw. ein Berechen der Späne erreicht werden.

Der mit der erfindungsgemäßen Wendeschneidplatte erreichbare technische Fortschritt soll nun duich Vergleich der F i g. 5 und 1 näher erläutert werden. In F i g. 5 is' die Eckenausgestaltung einer herkömmlichen dreieckförmigen Wendeschneidplatte dargestellt, bei der die wirksame Hauptschneide 13 mit einem verhältnismäßig kleinen Radius R 1 in die angrenzende Hauptschneide 14 übergeht. Auch diese Schneidplatte weist eine Spanleitstufe 15 auf. Durch den Vorschub in Richtung V hinterläßt die bekannte Wendeschneidplatte 11 in der bearbeiteten Werkstückoberfläche Rillen, deren Profil dem Radius R 1 entspricht. Wenn die Erhebungen zwischen den Rillen zur Erzielung einer bestimmten maximalen Oberfläd-enrauhigkeit eine bestimmte Höhe nicht überschreiten dürfen, so muß man mit einem geringen Vorschub fahren Weiterhin ist erkennbar, daß der f'unkt B 1. an welchem der Radius der Spanleitstufe 15 in die Oberseite 11a der Wendeschneidpla'te 11 übergeht, in einem verhältnismäßig großen Abstand b 1 von der bearbeiteten Werkstückoberfläche entfernt angeordnet ist. Hierdurch können Späne im Bereich der Spanleitstufe 15 zwischen der angrenzenden Hauptschneide 14 und der Werkstückoberfläche hindurchtre-

6ö ten. Außerdem ist gerade im Bereich der Sehneideeke 12 die Spanleitstufe 15 nicht vollständig ausgebildet, denn es fehlt im unmittelbaren Anschluß an die Sehneideeke 12 der Radius, mit welchem die Spanleitstufe 15 in die Oberseite 11a übergeht.

Bei der erfindungsgemäßen Wendeschneidplatte 1 hingegen kann bei gleicher Oberflächenrauheit, d. h. bei gleicher Höhe der zwischen den einzelnen Rillen verbliebenen Erhebungen der Vorschub in Richtung Vet-

wa 3- bis 4inal so groß sein, wie bei der vorbekannten Wendeschneidplatte 11. Der größere Vorschub ist in F i g. 1 durch den größeren Abstand der zwischen den Vertiefungen vorhandenen Erhebungen E erkennbar. Gleichzeitig erkennt man aber auch, daß die Höhe der Erhebungen £die gleiche ist wie in Fig. 5. Weiterhin ist aus Fig. 1 zu entnehmen, daß der Punkt B, an dem die Spanleitstufe 5 in die Oberseite la im Bereich der angrenzenden Hauptschneide 3a übergeht, wesentlich dichter an der bearbeiteten Oberfläche mit einem sehr geringen Abstand b liegt. Hierdurch können im Bereich der Spanleitstufe 5 keine Späne zwischen der Hauptschneide 3a und der bearbeiteten Werkstückoberfläche hindurchtreten. Weiterhin erkennt man aber auch, daß die Spanleitstufe 5 auch im Bereich der Schneidecke 2 vollständig ausgebildet ist. d. h. daß im Anschluß an die Schneidecke 2 auch der die Späne krümmende und brechende Radius r vorhanden ist. Hierdurch kann die Spanleitstufe 5 gerade in dem bei der Feinbearbeitung wichtigen Bereich der Schneidecke ihre volle Wirkung entfalten. Außerdem erkennt man anhand der Fig. 1. daß zwischen der Hauptschneide 3 und der Tangente T an den Radius R im Bereich der Schneidecke 2 ein verhältnismäßig großer Winkel/? von mehr als 90° vorhanden ist. Hierdurch wird die Schneidecke 2 sehr stabil und bruchempfindlich. Es ist demzufolge auch mit einer längeren Standzeit der Schneide zu rechnen. Durch die verhälntnismäßig stabile Ausgestaltung der Schneidekke 2 nützt sich diese weniger stark ab. In Kombination mit dem höheren zulässigen Vorschub können nun sehr viel größere Bohrungslängen mit gleichbleibendem oder nahezu gleichbleibendem Bohrungsdurchmesser hergestellt werden.

Anhand der F i g. 3 und 4 soll gezeigt werden, daß es auch möglich ist den Abstand a des Mittelpunktes M des Radius R zu variieren. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand a I kleiner als bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand gleich Null. d. h. der Mittelpunkt Mdes Radius R liegt direkt auf der Hauptschneide 3. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Abstand a größer zu wählen, als es in F i g. 1 dargestellt ist. Wie jedoch bereits oben erwähnt wurde, hat sich ein Abstand von etwa 02-bis 0.25mal dem Radius R als günstig erwiesen, da dann der Winkel β relativ groß ist und der Vorschubdruck sowie der Rückdruck ebenfalls in einem günstigen Bereich sind. Außerdem läßt sich hiermit auch gegenüber den in F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen die geringste Obe'flächenrauhigkeit erreichen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung könnte in analoger Anwendung auch bei anderen Wendeschneidplatten Anwendung finden, bei denen eine Hauptschneide in die angrenzende Hauptschneide in einem spitzen Winkel übergeht Gedacht ist hier an Wendeschneidplatten, die den Grundriß eines Parallelogramms oder einer Raute aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dreieckiörmige Wendeschneidplatte für Drehwerkzeuge, insbesondere für die Feinbearbeitung, bei der eine Hauptschneide mit der angrenzenden Hauptschneide einen spitzen Winkel einschließt, am Obergang beider Schneiden ein zumindest teilweise eine Nebenschneide bildender Radius vorgesehen ist und die Seitenlänge aller drei Seiten gleich groß ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Radis (R) etwa 0,15- bis O^mal so groß ist wie die Seitenlänge (L) der Wendeschneidplatte (1) und der Mittelpunkt (M) dieses Radius (R) von der zugehörigen Hauptschneide (3, 3a, 3b) in einem Abstand (a, a 1) zum Zentrum der Wendeschneidplatte (1) hin versetzt angeordnet ist, der etwa 0- bis 0,3mal dem Radius (R) entspricht

2. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) etwa 0,2mal so groß ist wie die Seitenlänge (L).

3. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) des Mittelpunktes (M) des Radius (R) von der zugehörigen Hauptschneide (3) etwa 0,2- bis 0.25maI so groß ist wie der Radius (R).