DE1232436B

DE1232436B - Multi-edged cutting body made of hard cutting material

Info

Publication number: DE1232436B
Application number: DE1957H0029844
Authority: DE
Inventors: Karl Hertel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-04-09
Filing date: 1957-04-09
Publication date: 1967-01-12

Description

Mehrschneidiger Schneidköiper aus hartem Schneidwerkstoff Die Erfindung betrifft einen Dreh- und wendbaren Schneidkörper aus hartem Schneidwerkstoff. Schneidwerkzeuge mit Schneidkörpern dieser Art werden in der Technik der Metallbearbeitung vor allem bei Drehbänken, Hobelmaschinen, Revolverdrehmaschinen und ähnlichen Werkzeugmaschinen verwendet. Man gestaltet dabei die Schneidkörper derart, daß sie eine Mehrzahl von Schneidkanten besitzen, die durch Drehen und Wenden nacheinander in Benutzung genommen werden können. Sie bestehen im allgemeinen aus einer Hartmetallegierung oder aus Sinterkeramik.Multi-edged cutting head made of hard cutting material The invention relates to a rotating and reversible cutting body made of hard cutting material. Cutting tools with cutting bodies of this type are used in the technology of metalworking above all in lathes, planing machines, turret lathes and similar machine tools used. The cutting body is designed in such a way that it has a plurality of Have cutting edges that are put into use by turning and turning one after the other can be. They generally consist of a hard metal alloy or of Sintered ceramics.

Bekannte Schneidkörper dieser Art weisen in der Regel eine als Spanfläche dienende Deckfläche auf, deren Seitenkanten die Schneidkanten bilden, die nacheinander in Schneidstellung gebracht werden können. Um die Zahl der Schneidkanten zu verdoppeln, hat man die Schneidkörper mit einer zusätzlichen zur ersten Deckfläche parallelen Deckfläche versehen, so daß nach Verschleiß der als Schneidkanten dienenden Seitenkanten der einen Deckfläche der Schneidkörper nur gewendet zu werden braucht, um eine Anzahl neuer Schneidkanten zur Verfügung zu haben. Diese Schneidkörper haben aber den Nachteil, daß sich bei der Einspannung im Halter zur Erlangung eines Freiwinkels negative Spanwinkel ergeben, die nicht bei allen Werkstoffen anwendbar und hinsichtlich der entstehenden höheren Schnittkräfte sowie der Spanbildung und der Oberflächenbeschaffenheit des bearbeiteten Werkstückes bei verschiendenen Werkstoffen von Nachteil sind.Known cutting bodies of this type usually have a rake face Serving top surface, the side edges of which form the cutting edges, one after the other can be brought into cutting position. To double the number of cutting edges, you have the cutting body with an additional one parallel to the first cover surface Provided cover surface, so that after wear the side edges serving as cutting edges the one top surface of the cutting body only needs to be turned to a number to have new cutting edges available. However, these cutting bodies have the disadvantage that when clamping in the holder to achieve a clearance angle negative Result rake angles that are not applicable to all materials and in terms of resulting higher cutting forces as well as chip formation and surface properties of the machined workpiece are disadvantageous with different materials.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung eines derartigen Schneidkörpers in der Weise, daß ausschließlich Schneidkanten mit positivem Spanwinkel erhalten werden. Die Erfindung besteht darin, daß der Schneidkörper die Form zweier Kopf an Kopf mittel- oder unmittelbar aneinandergesetzter, gerader Pyramidenstümpfe mit quadratischen Grundflächen aufweist, wobei die Kanten der Grundflächen die Schneidkanten bilden. Bei einem solchen Schneidkörper sind die Seitenflächen der Pyramidenstümpfe die Spanflächen. Hierdurch erhält man einen Schneidkörper mit acht nacheinander mit dem Werkstück in Eingriff bringbaren positiven Schneiden, deren Keilwinkel kleiner ist als 90°. Dabei weist außerdem die Schneidkörperoberfläche lediglich Ebenen auf, die mit normalen Schleifwerkzeugen leicht hergestellt werden können.The object of the invention is to design such a cutting body in such a way that only cutting edges with a positive rake angle are obtained will. The invention consists in that the cutting body has the shape of two heads straight truncated pyramids with straight or straight truncated pyramids at the head having square bases, the edges of the bases being the cutting edges form. With such a cutting body, the side surfaces of the truncated pyramids are the rake faces. This gives a cutting body with eight in a row positive cutting edges which can be brought into engagement with the workpiece and whose wedge angle is smaller is than 90 °. The cutting body surface also only has planes, which can easily be made with normal grinding tools.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sind die Grundflächen der beiden Pyramidenstümpfe und damit die beiden Grundflächen zugeordneten, einander entsprechenden Schneidkanten links oder rechts gegeneinander verdreht. Durch eine solche Verdrehung ist es möglich, den Werkzeughalter mit dem Schneidkörper als linken oder rechten Seitenstahl einzusetzen, ohne daß die dem Werkstück zugewandte Kante des nichtschneidenden Pyramidenstumpfes Gefahr läuft, durch eine Berührung mit dem Werkstück beschädigt zu werden. Auch können die Mantelflächen der Pyramidenstümpfe zur Bildung von Ablenkflächen für den Span dreieckförmig abgearbeitet sein.The base areas are a further development of the subject matter of the invention of the two truncated pyramids and thus the two bases associated with each other corresponding cutting edges twisted left or right against each other. By a such rotation it is possible to left the tool holder with the cutter body as the left or right-hand side steel without removing the edge facing the workpiece of the non-cutting truncated pyramid runs the risk of coming into contact with the Workpiece to be damaged. The lateral surfaces of the truncated pyramids can also be worked off in a triangular shape to form deflecting surfaces for the chip.

Der Schneidkörper weist gemäß der Erfindung rechtwinklig zu den Grundflächen der Pyramidenstümpfe eine zentrale Bohrung auf, über die er mittels einer Schraube an eine zu den Grundflächen parallele Fläche der Ausnehmung spannbar ist. Diese Bohrung verleiht dem Schneidkörper eine Ringform, die einen Ausgleich der Wärmespannungen im Schneidkörper gestattet, indem der Schneidkörper durch seine Ringform gewissermaßen atmet. Die Bohrung ist vorzugsweise als Gewindebohrung ausgeführt. Weiterhin ist die Gewindebohrung in eine in den Schneidkörper eingebrachte Füllung niedrigen Schmelzpunktes eingeschnitten, die die Form zweier an den Kopfstumpfflächen aufeinandergesetzter Kegelstümpfe aufweist. Durch diese besondere Formgebung ist eine optimale Verankerung der Füllung innerhalb des Schneidkörpers gewährleistet.According to the invention, the cutting body points at right angles to the base surfaces the truncated pyramids have a central hole through which it can be screwed can be clamped on a surface of the recess that is parallel to the base surfaces. These The bore gives the cutting body an annular shape, which balances out the thermal stresses Allowed in the cutting body by the cutting body to a certain extent due to its ring shape breathes. The hole is preferably designed as a threaded hole. Furthermore is the threaded hole in a filling made in the cutting body with a low melting point cut into the shape of two placed one on top of the other on the head stump surfaces Has truncated cones. This special shape ensures optimal anchoring the filling within the cutting body guaranteed.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g.1 einen würfelähnlichen Schneidkörper, bei dem ein quaderförmig ausgebildetes Mittelteil an zwei zueinander parallelen Flächen je einen pyramidenstumpfförmigen Teil aufweist, der sich zum Mittelteil hin verjüngt, F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeughalters mit eingesetztem Schneidkörper, dessen beide Schneidkörperhälften gegeneinander verdreht sind, F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Schneidkörpers, F i g. 4 das Schneidwerkzeug in Schneidstellung, von der Seite gesehen, F i g. 5 eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig.4, F i g. 6 einen Querschnitt durch den am Halter befestigten Schneidkörper.The object of the invention is shown in the drawing, for example. FIG. 1 shows a cube-like cutting body in which a cuboid-shaped Middle part on two parallel surfaces each one in the shape of a truncated pyramid Has part that tapers towards the middle part, F i g. 2 one perspective view of a tool holder with inserted cutting body, its both cutting body halves are rotated against each other, F i g. 3 a perspective View of the cutting body, F i g. 4 the cutting tool in cutting position, from seen from the side, F i g. 5 shows a plan view of the illustration according to FIG. 4, F i G. 6 shows a cross section through the cutting body attached to the holder.

Der Schneidkörper 1 in F i g. 1 weist im wesentlichen die Form eines quaderförmigen Mittelteiles 2 -mit beidseitig an dieses angesetzten Pyramidenstümpfen 3, 4 auf, die sich in Richtung auf das Mittelteil 2 verjüngen. Bei diesem Schneidkörper sind die Seitenkanten 5 der Grundflächen 12', 13' der Pyramidenstümpfe 3, 4 die Schneidkanten und die Seitenflächen der Pyramidenstümpfe 3, 4 die Spanflächen. Es können auch ohne Beeinträchtigung der Funktionsweise des Schneidkörpers 1 die Pyramidenstümpfe 3, 4 ohne Zwischenschaltung eines Mittelteiles 2 aneinandergesetzt werden.The cutting body 1 in FIG. 1 essentially has the shape of a cuboid central part 2 with truncated pyramids 3, 4 attached to it on both sides, which taper in the direction of the central part 2. In this cutting body, the side edges 5 of the base surfaces 12 ', 13' of the truncated pyramids 3, 4 are the cutting edges and the side surfaces of the truncated pyramids 3, 4 are the rake faces. The truncated pyramids 3, 4 can also be attached to one another without interposing a central part 2 without impairing the functionality of the cutting body 1.

Der Schneidkörper 1 ist in einer Ausnehmung 6 des Halterschaftes 7 durch mindestens eine Schraube 8 befestigt. Die Schraube 8 greift dabei in das Gewinde 9 einer in ein Durchgangsloch im Schneidkörper 1 eingegossenen Hülse 10 ein und liegt mit ihrem Kopf an der Rückseite des Halterschaftes 7 an. Die Hülse 10 weist zu ihrer besseren Verankerung im Schneidkörper 1 die Form zweier Kopf an Kopf aneinandergesetzter Kegelstümpfe auf. Im Schneidkörper 1 können mehrere einander kreuzende Gewinde 9 in Hülsen 10 eingeschnitten sein, durch die der Schneidkörper dann mittels Zugschrauben 8 in Anlage an alle drei Seitenbegrenzungsflächen der Ausnehmung 6 gezogen wird.The cutting body 1 is fastened in a recess 6 of the holder shaft 7 by at least one screw 8. The screw 8 engages in the thread 9 of a sleeve 10 cast into a through hole in the cutting body 1 and rests with its head on the rear side of the holder shaft 7 . For better anchoring in the cutting body 1, the sleeve 10 has the shape of two truncated cones placed head-to-head. In the cutting body 1 , several intersecting threads 9 can be cut into sleeves 10, through which the cutting body is then pulled into contact with all three side boundary surfaces of the recess 6 by means of tension screws 8.

Der Schneidkörper 11 gemäß F i g. 2 bis 6 weist die Form zweier Pyramidenstümpfe auf, die mit ihren Köpfen gegeneinandergerichtet unmittelbar aneinandergesetzt sind und quadratische Grundflächen 12, 13 aufweisen. Der Schneidkörper 11 hat auf diese Weise wie der Schneidkörper 1 acht Schneidkanten, die durch die Seitenbegrenzungskanten der Grundflächen 12, 13 gebildet sind. Wie bei dem Schneidkörper 1 können durch Drehung des Schneidkörpers 11 um die Achse der Bohrung 14 nacheinander die vier Kanten der einen Grundfläche (z. B.12) in die Schneidstellung gebracht werden. Sind diese Kanten stumpf, so wird der Schneidkörper 11 umgelegt, so daß jetzt die Kanten der anderen Grundfläche (z. B. 13) in Schneidstellung kommen. Die pyramidenstumpfförmigen Hälften des Schneidkörpers sind gemäß dem Ausführungsbeispiel gegeneinander verdreht. Diese Verdrehung kann wahlweise nach rechts oder links je nach dem Einsatz des Werkzeugs als rechts- bzw. linksschneidender Drehmeißel erfolgen. An den Kanten der Grundflächen 12 und 13 sind Dreieckflächen 15 angeschliffen, die mit den Spanflächen 16 einen stumpfen Winkel bilden.The cutting body 11 according to FIG. 2 to 6 has the shape of two truncated pyramids, which are placed directly against one another with their heads facing one another and have square base areas 12, 13 . In this way, like the cutting body 1, the cutting body 11 has eight cutting edges, which are formed by the side delimiting edges of the base surfaces 12, 13 . As in the case of the cutting body 1 , the four edges of the one base surface (z. B. 12) can be brought into the cutting position one after the other by rotating the cutting body 11 about the axis of the bore 14. If these edges are blunt, the cutting body 11 is turned over so that the edges of the other base area (e.g. 13) now come into the cutting position. The truncated pyramidal halves of the cutting body are rotated relative to one another according to the exemplary embodiment. This rotation can be done either to the right or to the left depending on the use of the tool as a right or left cutting lathe tool. Triangular surfaces 15 are ground on the edges of the base surfaces 12 and 13 and form an obtuse angle with the rake surfaces 16.

Der Schaft des Werkzeuges gemäß F i g. 2 bis 6 ist mit 17 bezeichnet. Er weist an seinem vorderen Ende seitlich eine Ausnehmung 18 auf, in welche der Schneidkörper 11 passend eingesetzt ist. Dieser ist entsprechend dem Schneidkörper 1 über die als Gewindebohrung ausgeführte Bohrung 14 mittels einer Spannschraube 19 am Schaft 17 befestigt. Hierbei ist die Spannschraube 19 als Innensechskantschraube ausgebildet, deren Kopf im Werkzeugschaft 17 versenkt angeordnet ist. Die Gewindebohrung ist in eine aus einer Kupferlegierung bestehende Hülse 20 eingeschnitten. Die Hülse 20 ist wie die Hülse 10 in eine Ausnehmung 21 des Schneidkörpers 11 eingegossen, die die Form zweier Kopf an Kopf aneinandergesetzter Kegelstümpfe aufweist, wie F i g. 6 erkennen läßt. Zur Befestigung des Schneidkörpers 11 greift die Spannschraube 19 mit ihrem Gewinde 22 in die Gewindebohrung 14 der Hülse 20 ein.The shank of the tool according to FIG. 2 to 6 are denoted by 17. At its front end, it has a recess 18 on the side, into which the cutting body 11 is appropriately inserted. Corresponding to the cutting body 1, this is fastened to the shank 17 by means of a clamping screw 19 via the bore 14 designed as a threaded bore. The clamping screw 19 is designed as a hexagon socket screw, the head of which is arranged sunk in the tool shank 17. The threaded hole is cut into a sleeve 20 made of a copper alloy. The sleeve 20 , like the sleeve 10, is cast into a recess 21 of the cutting body 11 , which has the shape of two truncated cones placed head-to-head, as shown in FIG. 6 shows. To fasten the cutting body 11 , the tensioning screw 19 engages with its thread 22 in the threaded bore 14 of the sleeve 20 .

Der Schneidkörper 11 liegt mit einer der Grundflächen 12,13 an der Seitenfläche 23 des Werkzeugschaftes 17 an. Mit einer Mantelfläche 16 der mit dem Werkstück im Eingriff stehenden Schneidkörperhälfte liegt der Schneidkörper 11 auf dem vorderen Rand 24 der Ausnehmung 18 des Schaftes 17 .auf, wie insbesondere F i g. 6 erkennen läßt. Im Anschluß an die Randfläche 24 ist eine Vertiefung 25 eingearbeitet, in welche eine vorspringende Schneide des in Ruhestellung befindlichen Schneidkörperhalbteiles hineinragt. Eine der Vertiefung 25 entsprechende Vertiefung 26 ist auch in der dem Rückdruck entgegenstehenden Fläche der Ausnehmung 18 vorhanden, wie der F i g. 5 zu entnehmen ist.The cutting body 11 rests with one of the base surfaces 12, 13 on the side surface 23 of the tool shank 17 . With a lateral surface 16 of the cutting body half in engagement with the workpiece, the cutting body 11 rests on the front edge 24 of the recess 18 of the shank 17 , as shown in particular in FIG. 6 shows. In connection with the edge surface 24, a recess 25 is incorporated into which a protruding cutting edge of the cutting body half-part located in the rest position protrudes. A recess 26 corresponding to recess 25 is also present in the surface of recess 18 opposing the back pressure, as shown in FIG. 5 can be found.

Diese Vertiefungen 25, 26 sind vorhanden, damit die der in Ruhestellung befindlichen pyramidenstumpfförmigen Schneidkörperhälfte zugeordneten, innerhalb der Ausnehmung 18 gelagerten Schneiden nicht an dem Werkzeughalterschaft 17 anliegen. Hierzu sind insbesondere noch Nuten 27 bzw. 28 in den Vertiefungen 25 bzw. 26 vorgesehen. Die Bewegung des Schneidkörpers 11 relativ zum Werkstück 29 beim Schneidvorgang ist durch den Pfeil 30 in F i g. 5 angedeutet.These depressions 25, 26 are provided so that the cutting edges associated with the truncated pyramid-shaped cutting body half in the rest position and mounted within the recess 18 do not rest on the tool holder shaft 17 . For this purpose, grooves 27 and 28 are provided in the depressions 25 and 26, respectively. The movement of the cutting body 11 relative to the workpiece 29 during the cutting process is indicated by the arrow 30 in FIG. 5 indicated.

Sind alle acht Schneidkanten stumpf geworden, so können die Schneidkörper 1 bzw.11 in einfachster Weise dadurch nachgeschliffen werden, daß die ebenen Grundflächen der Pyramidenstümpfe plan geschliffen werden.If all eight cutting edges have become blunt, the cutting bodies can 1 or 11 can be re-ground in the simplest way that the flat base surfaces the truncated pyramids are ground flat.

Claims

Claims: 1. In a recess adapted to its shape in the tool shank, made of a hard cutting material, rotatable and reversible cutting body with several cutting edges, characterized in that the cutting body (1; 11) has the shape of two head-to-head directly or indirectly placed one next to the other, straight truncated pyramids (3, 4) with square base surfaces (12 ', 13'; 12, 13), the edges of the base surfaces (12 ', 13'; 12, 13) forming the cutting edges.

2. Cutting body according to claim 1, characterized in that the base surfaces of the two truncated pyramids and thus the cutting edges associated with the base surfaces (12 ', 13'; 12, 13) are rotated against one another on the left or right.

3. Cutting body according to claim 1 and 2, characterized in that the lateral surfaces of the truncated pyramids to form deflection surfaces for the chip to triangular surfaces (15) are processed.

4. Cutting body according to one or more of the preceding claims, characterized by a right-wiklig to the base surfaces of the truncated pyramids extending central bore (14) via which the cutting body by means of a screw (19) to a surface of the parallel to the base surfaces (12, 13) Recess (18) can be tensioned.

5. Cutting body according to claim 4, characterized in that the bore (14) is designed as a threaded bore.

6. Cutting body according to claim 4, characterized in that the threaded bore (14) is cut into a low melting point filling introduced into the cutting body (1, 11) , which has the shape of two truncated cones placed one on top of the other on the head end faces. Documents considered: French Patent No. 813 108; British Patent No. 552,382; U.S. Patent Nos. 2,078,120, 2,118,409, 2,779,992; American Machinist, March 29, 1954, p. 170.