DE69320899T2

DE69320899T2 - Schneideinsatz mit positiven Freiwinkel und Einkerbungen

Info

Publication number: DE69320899T2
Application number: DE69320899T
Authority: DE
Inventors: Paul Sterling Heights Mi 48310 Allaire
Original assignee: Valenite LLC
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1992-08-03
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: CA2100632A1; CA2100632C; US5221164A; EP0582222B1; DE69320899D1; EP0582222A1; JPH06170613A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine polygonalen Schneidplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Schneiden von Metallen, mit einem positiven Freischneidewinkel und einer abgeschnittenen Sinus-Form längs der Schneidkante der Platte, siehe EP-A 0 213 494. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Schneidwerkzeug mit einer Vielzahl von Schneidplattentaschen.
In US-PS 3 875 631 (Malinchak) wird eine Schneidplatte mit einem negativen Freiwinkel mit sinusförmigen Auszackungen über die gesamte Breite der Schneidkante und der Flanken der Platte beschrieben. Da es sich um eine Schneidplatte mit negativem Freiwinkel (Wendeplatte) handelt, ergibt die Platte acht Flächen, die bei Schneidvorgängen eingesetzt werden können. Es ist so gedacht, daß die Malinchak-Wendeschneidplatten im Zusammenspiel mit anderen Platten gleicher Auslegung benutzt werden kann, so daß die Platten gemäß einer bestimmten Formel gestaffelt angeordnet und so zu Schneidzwecken an ein Metall-Werkstück angelegt werden.
US-PS 3 922 766 (Malinchak) beschreibt ein Schneidwerkzeug mit einer Vielzahl von Schneidplatten. Jede Platte hat die Form einer kreisförmigen Scheibe oder eines Zylinders mit einer Vielzahl von Schneidzähnen, die symmetrisch um den Außenumfang angeordnet sind. Die Schneidteile sind in dem Halter so eingestellt, daß jeder Zahn progressiv hinter dem davorliegenden Zahn schneidet, so daß die Spitzen einer Kante einen Teil des Tals der nächsten Kante bedecken, wodurch die Schneidplatten einen Gegenstand progressiv schneiden. Die Schneidplatten können so eingestellt werden, daß bei dem Verschleiß bestimmter Zähne die Schneidplatten gedreht werden können, um zusätzliche neue Zähne in die Schneidposition zu bringen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine polygonale weiterschiebbare Schneidplatte und ein Schneidwerkzeug der vorher beschriebenen Art zu schaffen, die mit langer Lebensdauer in zuverlässiger Weise arbeiten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht durch eine Schneidplatte (einen Schneideinsatz) mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Platte umfaßt eine obere und eine untere Fläche, die im wesentlichen zueinander parallel und durch eine Seitenwand getrennt sind, die im wesentlichen ungebrochen dazwischen verläuft, um einen Körper zu bestimmen. Die Seitenwand umfaßt eine Vielzahl von Seitenflankenflächen, die im wesentlichen von planarer Form sind. Jede Seitenflankenfläche erstreckt sich von einer Ecke der Platte zur nächsten Ecke. Jede Seitenflankenfläche schneidet die untere Fläche längs ihrer Kante mit einem stumpfen Winkel und schneidet die obere Fläche längs ihrer Kante mit einem spitzen Winkel, so daß zu sehen ist, daß die Schneidplatte längs jeder Seitenflanke ein positives Freiwinkelprofil besitzt. Die Überschneidung jeder Seitenflanke an der oberen Fläche bildet eine Schneidkante. Jede Schneidkante besitzt eine Vielzahl von Auszackungen mit gleichem Abstand, die in jeder Seitenwand des Einsatzes ausgebildet sind und deren Mittellinien voneinander Abstand haben.
Jede Auszackung verläuft senkrecht zu der oberen Fläche und überschneidet die Seitenflanke an einem Punkt, der in der Mitte der Breite jeder Seitenflankenfläche liegt. Es wird dabei vorgesehen, daß sich die Seitenflanken von der Bodenfläche zu der oberen Fläche hin mit etwa 11º nach außen erstrecken.
Die Auszackungen sind vorzugsweise sinusförmig und sind an jedem Gipfel der Sinuskurve unter der Mitellinie der Kurve abgeschnitten. Zwar kann die Schneidplatte jede Vieleckform aufweisen, bevorzugt ist jedoch jede Schneidplatte ein regelmäßig geformtes Vieleck, bei dem jede Schneidkante mit den anderen identisch ist. Eine zentrale Öffnung kann vorgesehen sein, um die Schneidplatte an ihrem Ort zu halten.
Weiter wird das erfindungsgemäße Ziel erreicht durch ein Schneidwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den betreffenden abhängigen Ansprüchen festgelegt. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung mit mehr Einzelheiten dargestellt und erklärt anhand von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Schneidplatte von oben ist.
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schneidplatte ist, welche die Gestaltung der Schneidkanten zeigt.
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Schneidplatte, nach den Linien 3 in Fig. 2 genommen ist, welche die Ausrichtung der Sinuskurven in den Seitenflanken der Schneidplatte zeigt.
Fig. 4 eine detaillierte Ansicht der Schneidkanten aus Fig. 2 ist, welche die abgeschnittene Sinusformgestaltung der Schneidplatte zeigt.
In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Strukturen beziehen, umfaßt die Schneidplatte 10 eine obere Fläche 12, eine untere Fläche 14 und eine Seitenwand 16, die sich im wesentlichen ununterbrochen zwischen diesen beiden erstreckt um einen Körper 18 zu bestimmen. Die Schneidplatte hat eine Vieleckform und bildet vorzugsweise ein regelmäßiges Vieleck. Jede Seitenwand besteht aus einer Seitenflanke 20, die sich von Ecke 22 zu Ecke 22 erstreckt. Jede Seitenflanke schneidet die untere Fläche an der Kante 24 und die obere Fläche an der Kante 26. Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung sich auf eine Schneidplatte mit positivem Freiwinkel bezieht. Dementsprechend bilden die Seitenflanken an der Bodenkante einen stumpfen Winkel und an der oberen Kante einen spitzen Winkel. Die Überschneidung jeder Seitenflanke mit der oberen Fläche bildet die jeweilige Schneidkante 28. Jede Schneidkante besitzt eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, vorzugsweise sinusförmigen Auszackungen, die in jeder Schneidkante der Schneidplatte ausgebildet sind. Die Mittenlinien der sinusförmigen Kurven haben Abstand voneinander. Jede Auszackung ist längs der Schneidkante gelegen und schneidet die obere Fläche senkrecht zu dieser Fläche selbst und schneidet die Seitenflanke an einem Punkt zwischen der oberen und der unteren Fläche. Bei Betrachtung der Fig. 1 und 4 kann gesehen werden, daß die Ausklinkungen 30 an dem Gipfel der Kurve abgeflacht sind, während die Wurzeln (unteren Enden) der Kurve ungestört sind. So ist zu sehen, daß die sinusförmige Kurve abgeschnitten ist. Durch diesen Ausdruck ist gemeint, daß der Gipfel der Kurve abgeflacht ist. Vorzugsweise ist die Kurve unter der Mittenlinie der Sinuskurve abgeschnitten.
Es ist weiter zu verstehen, daß die hier beschriebene Schneidplatte in mehreren Exemplaren in einem Schneidwerkzeug eingesetzt wird. Insbesondere sind die Schneidplatten in Reihen in Einsetztaschen angeordnet. Jede Tasche hat Sitzflächen und Seitenwände, und die Schneidplatte ist daran befestigt. Die nächste Reihe ist so in Werkzeugtaschen angeordnet, daß die Beziehung zwischen jeder Reihe von Schneidplatten am besten mit Benutzung der Formel
zu sehen ist, wobei
S der Abstand zwischen den Schneidplatten in dem Schneidwerkzeugkörper ist;
Z die Anphasung der Schneidplatte ist; und
Y die Breite der Auszackung unter der Mittellinie der sinusförmigen Kurve ist.
Es wird weiter bevorzugt, daß die Schneidplatte in der Schneidrichtung in wendelförmigen (schneckenförmigen) Reihen angeordnet sind.
Nach Fig. 4 ist gezeigt, daß sich die Breite des Zackungsabschnittes "Y" von der Breite des abgeschnittenen Abschnitts X unterscheidet. So ist zu sehen, daß durch Abschneiden der Sinuskurve unter der Mittellinie gilt X > Y. In gleicher Weise beträgt Z die Phase der Schneidplatte 0,2032 mm bis 0,254 mm (0,008" bis 0,01"), weniger als die Hälfte der Y-Abmessung, so daß, wenn die Schneidplatten in einen Schneidwerkzeugkörper eingesetzt sind, die X-Abmessung einer Schneidplatte in einer benachbarten Spannut oder Reihe den Raum zwischen benachbarten Schneidplatten in der nächsten Reihe überdeckt und bedeckt entsprechend der Formel
2 Z + 0,015/0,020 = Y.
Die Schneidplatte mit positiven Freiwinkeln nach der vorliegenden Erfindung kann weiter mit einer zentralen Durchgangsöffnung versehen werden, um das Festhalten der Schneidplatte in einem Werkzeug-Taschenhalter zu ermöglichen.
Es werden nun weiter Fig. 2 und 3 betrachtet. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Schneidplatte. Man bemerke die Zentralöffnung 34 mit einer Senkbohrung 36 zum Befestigen der Schneidplatte in einer Schneidplatten-Tasche eines Werkzeugs. Man bemerke, daß jede Kante 28 identisch ist. Auf diesem Gebiet Erfahrene erkennen jedoch, daß die Schneidplatte jede Vieleckform besitzen kann und die Seitenflächen nicht identisch zu sein brauchen.
Fig. 3 ist eine nach Linien 3-3 der Fig. 2 genommene Schnittansicht der Schneidplatte, welche die Weise zeigt, in der die abgeschnittene Sinuskurvenauszackung die obere Fläche bei 90º schneidet, wie durch die Linie 30 gezeigt, und die Seitenflanke an einer Stelle längs der Breite der Seitenflanke zwischen der oberen und der unteren Kante schneidet.

Claims

1. Ein poligonaler indizierbarer Schneideinsatz (10) mit einem positiven Schneidwinkel, der aufweist:

eine obere Fläche (12) und eine untere Fläche (14), die im wesentlichen parallel zueinander sind und durch eine Seitenwand (16) voneinander getrennt sind, die im wesentlichen ununterbrochen zwischen diesen verläuft, um einen Körper (18) zu bestimmen, wobei diese Seitenwand (16) eine Mehrzahl von Seitenflankenflächen (20) aufweist, die im wesentlichen planar sind, jede Seitenflankenfläche (20) erstreckt sich von Ecke zu Ecke (22) des Einsatzkörpers (18), wobei jede Seitenflankenfläche (20) die untere Fläche (14) entlang deren Kante (24) unter einem stumpfen Winkel und die obere Fläche (12) entlang deren Kante (26) unter einem spitzen Winkel schneidet, so daß der Einsatz (10) ein positives Schneidwinkelprofil aufweist, wobei dieser Schnitt von jeder Seitenflankenfläche (20) und der oberen Fläche (12) eine Schnittkante (28) bildet, wobei jede dieser Schnittkanten (28) eine Mehrzahl von Auszackungen (30) mit gleichem Zwischenraum hat, deren Mittellinien voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Auszackungen (30) senkrecht zu der oberen Fläche (12) ist und die Seitenflankenfläche (20) an der dazwischenliegenden Breitenerstreckung dieser Seitenflankenfläche (20) schneidet und jede Seitenflankenfläche (20) die untere Fläche (14) unter einem stumpfen Winkel entlang ihrer kompletten Kante (24) schneidet.

2. Ein Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Auszackungen (30) sinusförmig in ihrer Gestalt sind.

3. Ein Schneideinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese sinusförmigen Auszackungen (30) unterhalb der Hauptlinie der sinusförmigen Kurve beschnitten sind.

4. Ein Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (10) eine zentral angeordnete Öffnung (34) in der oberen Fläche (12) aufweist und diese sich durch den Körper (18) des Einsatzes (10) erstreckt, wobei diese Öffnung (34) weiterhin mit einer Ansenkung (36) an der oberen Fläche (12) versehen ist.

5. Ein Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (10) als ein regelmäßiges Vieleck gestaltet ist.

6. Ein Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der positive Schneidwinkel jeder Seitenflankenfläche (20) näherungsweise 11º ist.

7. Ein Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ecke (22) unter einem Winkel zwischen 45 und 90º abgeschrägt ist.

8. Ein Schneidwerkzeug mit einer Merhzahl von Einsatztaschen, wobei jede Tasche eine Sitzfläche und Seitenwände und Einrichtungen zum Aufnehmen des Einsatzes in der Tasche aufweist, und mit einer Mehrzahl von poligonalen indizierbaren Schneideinsätzen (10) mit einem positiven Schneidwinkel, die eine obere Fläche (12) und eine untere Fläche (14), die im wesentlichen parallel zueinander sind, aufweisen, wobei diese untere Fläche ausgebildet ist, um in der Sitzfläche der Werkzeugtasche zu sitzen, wobei diese obere und untere Flächen (12, 14) durch eine Seitenwand (16) getrennt sind, die im wesentlichen ununterbrochen zwischen diesen verläuft, um einen Körper (18) zu bestimmen, wobei diese Seitenwand (16) eine Mehrzahl von Seitenflankenflächen (20) aufweist, die im wesentlichen planar sind, jede Seitenflankenfläche (20) erstreckt sich von Ecke zu Ecke (22) des Einsatzkörpers (18), wobei jede Ecke abgeschrägt ist, wobei jede Seitenflankenfläche (20) die untere Fläche (14) entlang der kompletten Kante (24) derselben unter einem stumpfen Winkel, und die obere Fläche (12) entlang der kompletten Kante (26) derselben unter einem spitzen Winkel schneidet, so daß der Einsatz (10) ein positives Schneidwinkelprofil aufweist, wobei dieser Schnitt von jeder Seitenflankenfläche (20) und der oberen Fläche (12) eine Schnittkan te (28) bildet, wobei jede dieser Schnittkanten eine Mehrzahl von Auszackungen (30) mit gleichem Zwischenraum hat, deren Mittellinie voneinander beabstandet ist, wobei jede dieser Auszackungen (30) senkrecht zu der oberen Fläche (12) ist und die Seitenflankenfläche (20) an der dazwischenliegenden Breitenerstreckung dieser Seitenflankenfläche (20) schneidet, und jeder dieser Einsätze (10) in dem Schneidwerkzeug in wendelförmigen Reihen angeordnet ist, und jede Reihe voneinander beabstandet ist gemäß der Formel:

Z = Y/2 - (S),

wobei Z die Abschrägung des Einsatzes ist,

Y die Auszackung unterhalb der Hauptlinie der Kurve ist, und

S der Abstand zwischen den Einsätzen in dem Schneidkörper ist.

9. Ein Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ecke (22) des Einsatzes (10) unter einem Winkel zwischen 45º und 90º abgeschrägt ist.

10. Ein Schneidwerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der positive Schneidwinkel von jeder Seitenflankenfläche (20) näherungsweise 110 ist.

11. Ein Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (10) eine zentral angeordnet Öffnung (34) in der oberen Fläche (12) beinhaltet und diese sich durch den Körper (18) erstreckt, wobei diese Öffnung (34) weiterhin mit einer Ansenkung (36) an der oberen Fläche (12) versehen ist.

12. Ein Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einsätze (10) abgeflachte Abschnitte (X) aufweisen, die zwischen diesen Auszackungen (30) an der Schneidkante (28) angeordnet sind, und wobei diese spiralförmigen Reihen relativ zueinander entlang der Drehachse des Schneidwerkzeugs versetzt sind, wobei die Auszackungen (30) von einem Einsatz (10) durch die abgeflachten Abschnitte (X) des benachbarten Einsatzes mit Bezug auf die Schneidrichtung überlappt sind.