DE2529525A1

DE2529525A1 - Schneideinsatz zum wechselweisen einsatz an linksmeisseln und rechtsmeisseln, fuer spanabhebende bearbeitung, sowie entsprechend geformter meissel bzw. schneideinsatzhalter

Info

Publication number: DE2529525A1
Application number: DE19752529525
Authority: DE
Inventors: Edward L Sorice
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1975-07-02
Publication date: 1976-02-19
Also published as: CA1018337A; US3887974A; DE2529525C2; ZA753648B

Description

Schneideinsatz zum wechselweisen Einsatz an Linksmeißeln
und Rechtsmeißeln, für spanabhebende Bearbeitung, sowie
entsprechend geformter Meißel bzw. Sclineidcinsatzhalter

Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz, insbesondere die Formgebung eines Schneideinsatzes derart, daß er sowohl in einem Rechtshalter sowie in einem Linkshalter durch bloßes Verdrehen bzw. Vertauschen der beiden Enden des Einsatzes verwendbar ist.

An vielen Werkstücken sind manche Flächen besser mit einem Linkshalter und andere besser mit einem Rechtshalter zu bearbeiten. Z.B. sind hier die Lagerstümpfe von Eisenbahnradachsen zu nennen. An einem Flanschteil beispielsweise wird die eine Seite besser mit einem Linksmeißel und die andere

609808/0287

besser mit einem Rechtsmeißel bearbeitet.

Bei manchen Flächen, wie den genannten Lagerstumpfen, kommt es auf hohe Genauigkeit und Oberflächengüte an.

Um eine derart hohe Oberflächengüte zu erreichen, soll sich die Schneidkante im wesentlichen parallel zu der bearbeiteten Oberfläche erstrecken; statt eines - wenn aucn äußerst feinen insgesamt schraubenförmigen bzw. gewindeartigen Schnittes schneidet das Uerkzeug dann einen breiten, dünnen Span und die Oberfläche ist entsprechend glatt.

Gemäß der Erfindung weist der Halter ein relativ schlankes vorderes Ende mit einer seitlich angeordneten Tasche auf. Die Tasche ist relativ lang in Längsrichtung und eng in Querrichtung, und zur Aufnahme eines exit sprechenden, vorne vorstehenden Schneideinsatzes geformt.

Die Längsachse des Schneideinsatzes ist geneigt gegenüber der Längsachse des ^alters (in Draufsicht von oben gesehen) und die Schneidkante erstreckt sich im wesentlichen rechtwinklig zu der Längsrichtung des Halters. Der Einsatz ist symmetrisch um eine Querachse und nach Umdrehung um 180 Grad ist er in einen Linkshalter statt zuvor in einen Rechtshalter und umgekehrt einsetzbar, wobei der Linkshalter spiegelbildlich zum Rechtshalter geformt ist und der Einsatz spiegelbildlich bzw. symmetrisch zu einer längs der Mittellinie der Klemmnut ver-

609808/0287

laufenden Symmetrieebene symmetrisch verläuft.

Gemäß der Erfindung wird ein Schneideinsatz sowie ein Halter für den Schneideinsatz geschaffen, wobei der Schneideinsatz mit seinem einen Ende als Schneidkante für einen rechten Meißel und am anderen Ende eine Schneidkante für einen linken Meißel aufweist und insbesondere zum Feinschlichten, also für hohe Oberflächengüte ausgebildet ist. Dabei soll der ^insatz äußerst fest am Halter festklemnbar sein, mit einem Minimum an Überhang des Halters un terhalb des Einsatzes.

Der Einsatz gemäß der Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenfläche kürzer als die andere Seitenfläche ist, (d.h. der Schneideinsatz ist in Draufsicht trapezförmig) wobei die Seitenflächen parallel zueinander und länger als die Stirnflächen sind und (in Draufsicht gesehen) der Einsatz symmetrisch um eine senkrecht zu den Seitenflächen stehende Achse ist, daß die Kanten zwischen den Stirnflächen und der Oberseite als Schneidkanten ausgebildet sind, und daß ein llandbereich in Höhe der Oberseite bzw. der Schneidkanten sich von den Schneidkanten randlich nach innen erstreckt, von dem aus eine konkav gewölbte Flanke zur zentralen Oberseite hin ansteigt.

Nachfolgend wird die Erfindung noch näher anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert 5 dabei werden auch weitere wichtige Merkmale beschrieben, die sich

6098 0 8/0207

besser anhand der Zeichnung beschreiben lassen.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Halter mit eingesetztem

Schneideinsatz gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt in Seitenansicht das vordere Teil eines rechten Halters mit Schneideinsatz (gem. ^ig. 1, Schaftteil

weggebrochen).
Fig. 3 ist eine Ansicht auf die "Meißelspitze" in Richtung

des Pfeiles III in Fig. 1.
Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Schneideinsatz perspektivisch,

in größerem Maßstab.
Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch den Schneideinsatz nach Linie V-V in Fig. 4, vergrößert.

Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-Vl in Fig. 4. Fig. 7 zeigt ausschnittsweise Einzelheiten der Schneid ecken bzw. Kanten des Schneideinsatzes.

Gemäß Fig. 1 sind an dem stangenartigen, vierkantigen Ilalterschaft 10 einstellbare Anschlagmittel bzw. Einstellschrauben 12 vorgesehen, um den Halter in einer Aufnahmetasche einer Werkzeugmaschine zu lokalisieren bzw. einzujustieren. Das vordere, vorstehende Ende 14 weist eine Tasche bzw. Ausnehmung 16 zur Aufnahme eines Schneideinsatzes 18 auf.

Die Tasche 16 ist nach oben und zur rechten Seite des Halters und nach rückwärts offen, in Längsrichtung ist die Tasche relativ verlängert.

609808/0287

Der Einsatz 18 ist länglich ausgeführt, passend iu^Öic Tasche; die rückwärtige Wandung, die eine Seitenwandung und die untere Wandung liegen an den entsprechenden Wandungen der Tasche an; mittels Klammerglied 20 ist der Einsatz in der Tasche festgehalten.

Wie bereits erläutert, ist der Einsatz so ausgebildet, daß er sowohl in seinen rechten Halter wie auch in seinen linken Halter paßt, wozu nur jeweils entweder das eine Ende oder das andere Ende nach vorne zugekehrt ist. Der Halter ist also spiegelbildlich um seine Querachse ausgebildet. Um den gemäß fig. i in einen rccliten Halter eingesetzten Einsatz in einem linken Halter zu verwenden, braucht also nur das in Fig. 1 hintere Ende nach vorne gekehrt zu werden und in dieser Stellung,also mit dem in Fig. 1 hinteren Ende nach vorne, wird der gleiche Einsatz in einen linken IUater eingesetzt. Der Einsatz wird also dabei um eine mittig durch die Querachse gehende, auf dem Einsatz senkrecht stehende, gedachte Achse um 180° verdreht.

Die Klammer 20 hat eine nach unten vorragende Nase 22, die in eine querverlaufende Rille 24 an der Oberseite des Einsatzes eingreift. Am anderen Ende hat die Klammer 20 einen Fortsatz 26, der in eine Ausnehmung 28 am Halter eingreift; die Ausnehmung 28 bzw. Rille 28 verläuft parallel zu der Rille 24 am Einsatz - wenn der Einsatz eingesetzt ist.

Durch die Klammer 20 hindurch erstreckt sich die Klemmschraube

609808/0287

30, die im Halter festgeschraubt wird; beim Festschrauben zieht bzvr. drückt die Klemmschraube die Klammer nach unten in festen Eingriff mit der Nut bzw. Kille 28 am Halter und der ilille am Einsatz - womit eben der Einsatz festgeklammert ist.

Die untere Wandung bzw. der Boden 32 der Tasche 16 ist zu den Innenkanten hin nach unten geneigt. Diese geneigte Auflagefläche für den Einsatz wird von einer entsprechend geformten Unterlegscheibe 34 gebildet. Die Unterlegscheibe bzw. das Unterlegglied 34 ist mittels Stift 36 lokalisiert, der sich völlig durch das Glied 34 hindurch erstrecken mag und in eine Bohrung am Einsatz hineinragen mag. Der Stift 3G hält das Unterlegeglied 34 an seinem Platze fest, so daß das Unterlesglied insbesondere beim Festklammern des Einsatzes nicht nach vorne oder zur Seite wandern kann. Ein derartiges Wandern könnte nämlich bei Vibrationen, schwerer Belastung od. dgl. eintreten. Dies verhindert der Stift 36, auch unterstützt er die erste, vorläufige Lokalisierung des Einsatzes 18 in der Tasche.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die in Fig. 3 linke Wandung der Tasche 16, also die Seitenwandung der Tasche,steil nach unten geneigt, (also nicht senkrecht zur Oberseite des Halters) und der Boden der ^asche - auf dem das Unterglied 34 aufliegt steht rechtwinklig zu der Seitenwandung (steigt also geringfügig nach außen hin an). Die untere linke Ecke des Gliedes (in Fig. 3) ist rechtwinklig, also entsprechend Seiten- und Bodenwand der Tasche; während die Oberseite des Einsatzes

8 0 9 8 0 Ö / 0 2 8 7

stärker nach oben außen ansteigt, um eben die entsprechend geneigte Auflagefläche 32 für den Einsatz 18 zu bilden. Die Tasche IG ist zum äußeren Ende hin und an der rechten Seiten offen und der Stift 38 hindert Glied 34 an einer Verschiebung - wie erwähnt .

Der Einsatz 18 ist von einem Stück bzw. Körper aus Hartmetall vv^Tie Wolframcarbid geformt. Der Einsatz 18 verläuft zur Seite hin keilförmig, d. h. die Unterseite (Fig. 5, 6) verläuft geneigt zur Oberseite 50. Die jeweils seitlich außen liegende Seitenwand 44 hat also eine geringere Höhe als die gegenüberliegende, innen liegende Seitenwand 46 (Fig. 4). Die Stirnwände sind mit 40, 42 bezeichnet (der Einsatz hat also die zur Oberseite 50 geneigte Unterseite 38, Seitenwände 44, 46 und Stirnwände 40, 42).

Hochstehend von der zentralen Region der Oberwand 48 befindet sich ein flaches Inselgebiet 50, welches kurz vor den Seiten- und Endwänden des Einsatzes aufhört, aber insbesondere kurz vor den Endwandungen des Einsatzes aufhört, welche Endwandungen die Schneidregionen 52 und 54 an den Verschneidungslinxen mit der Ebene der Oberwandung 48 bilden. Also kann man den Streifen 48 (Fig. 6) als Oberwand ansehen, von dem das Inselgebiet 50 ansteigt, man kann aber auch die große Inselfläche 50 als Oberseite ansehen, welche randlich über jeweils eine Stufe bzw. Auskehlung zu den Seitenwänden 44, 46 und Stirnwänden 40,"42 hin abfällt.

609806/0287

Wie besonders Fig. 4 und 7 zeigen, ist die Seitenwand 44 kürzer als die Seitenwand 4G, während die Stirnwände 40, 42 von der längeren Wand 46 zur kürzeren Seitenwand 44 hin konvergieren. Quer über die Mitte erstreckt sich die erwähnte Rille oder Nut 24, die mit der Klammer 20 zusammenwirkt.

Es ist also ein Fase bzw. eine Randbereich vorgesehen zwischen der eigentlichen Oberseite 50 und den Stirn- und Seitenwänden 40, 42, 44, 46. Mit Ausnahme der Verschneidungen mit der Rille 24 läuft dieser Randbereich an allen vier Seiten um. Der Randbereich ist an der längeren Seitenwand 46 etwas schmaler, längs dem Stirnende 40, 42 ist der Randbereich etwas breiter und noch etwas breiter ist der Randbereich längs der kürzeren Seitenwand 44.

An der Unterseite hat der Einsatz das erwähnte, mittige Loch 56 (^ig. 6) (in der geometrischen Mitte). An diesem Loch wird der Einsatz beim Schleifen, während der Herstellung gehalten.

In Fig. 4 ist die eine Schneidkante mit 52 und die andere mit 54 bezeichnet. Die beiden Schneidkanten sind einander spiegelbildlich gleich, d. h. die eine Schneidkante ist nach dem Spiegelbild der größeren geformt. Der Schneideinsatz kann also von einem rechten Halter in einen linken Halter umgewechselt werden, wie erläutert (ein rechter Halter ist ebenfalls spiegelbildl ich zum linken Halter geformt).

808/0287

In Draufsicht gesehen (Fig. 7) weist jeder Einsatz abgerundete Ecken 58, GO auf, in die also die Schneidkanten auslaufen, jede Schneidkante weist einen kleinen linearen Teil 64 auf, der sich von der - zur kleineren Seitenwand 44 hin gelegenen - Ecke 60 aus aar Mitte hin erstreckt; ein größerer linearer Bereich 62 der Schneidkante erstreckt sich von der anderen abgerundeten Ecke 58 aus zur Mitte der Schneidkante hin, und bildet einen freien Bereich bzw. einen Anstellb ereich.

Der kleinere Bereich 64 schließt mit der Querachse des Einsatzes z. B. einen Winkel von 20° ein (Fig. 7) und der gKeßere Bereich 62 schließt mit dem kleineren Bereich 64 einen Winkel von ungefähr 177° ein und damit also einen Winkel von ungefähr 17 mit der Querachse des Einsatzes.

Die Längsachse der Tasche 16 ist gegenüber der Längsachse des Halters 10 verschwenkt um 10 bis 20 Grad, so daß also der kleinere Bereich 64 der Schneidkante etwa parallel zu der geschnittenen Oberfläche des Werkstücks steht, während der größere Bereich 62 der Schneidkante einen Winkel (Freiwinkel) von rund 3° mit dem Werkstück einschließt. Das Schneiden einer Oberfläche schreitet in Richtung nach unten fort (Fig. i) d. h. das Werkstück bewegt sich relativ zum Werkzeug nach unten Die hauptsächliche Schnittkraft wirkt also an dem kleineren Schneidkantenbereich 64, während der größere, längere Schneidkantenbereich 62 nach rückwärts fort von der geschnittenen Oberfläche divergiert.

609808/0287

Der vorerwähnte iiandbereich, der um den Schneideinsatz umläuft insbesondere um die Schneidkanten herum umfaßt einen flachen Bereich 66, der sich von jeder Schneidkante aus nach innen erstreckt, und einen gev/ölbten, ansteigenden Bereich 68, der also nach innen gewölbt, nach oben, zur Oberseite bzw. Zentralbereich 50 hin steigt.

Der Schneideinsatz ist somit mit einem Spanbrecher am Umfang der Oberseite verschen, wobei die Spanbrechernut nicht unterhalb der Schneidkanten abfällt. Hierdurch wird insbesondere auch die Herstellung des Schneideinsatzes erleichtert und _erforderliche Sciilcixarbeitcn sind einfacher. Γ*

609808/0287

Claims

Patentansprüche

Schneideinsatz zum wechselweisen Einsatz an rechten Meißeln wie an linken Meißeln, mit Oberseite (48, 50), Unterseite (38), Seitenflächen (44, 46) und Stirnflächen (40, 42), dadurch gekennzeichnet,

daß die eine Seitenfläche (44) kurzer als die andere Seitenfläche (46) ist (d. h., der Schneideinsatz ist in Draufsicht trapezförmig), wobei die Seitenflächen (44, 46) parallel zueinander und länger als die Stirnflächen (40, 42) sind und der Einsatz (in Draufsicht gesehen) symmetrisch um eine senkrecht zu den Seitexiflachen stehende Achse ist, daß die Kanten zwischen den Stirnflächen (40, 42) und der Oberseite (48, 50) als Schneidkanten (52, 54) ausgebildet sind und daß ein Randbereich (66) in Höhe der Oberseite (48) bzw. der Schneidkanten (52, 54) sich von den Schneidkanten randlich nach innen erstreckt, von dem aus eine konkav gewölbte Flanke (48) zur zentralen Oberseite (50) hin ansteigt.

60980 8/0287
2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (38) gegenüber der Oberseite am^i-vt, und zwar von der längeren, höheren, innen liegenden Seitenfläche (46) zur kürzeren, weniger hohen, außen liegenden Seitenfläche (44) hin.
3. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festklemmen eine Nut oder Rille (24) sich mittig quer über die Oberseite erstreckt.
4. Schneideinsatz nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (58, 60) abgerundet sind.
5. Schneideinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schneidkante einen der längeren, innen liegenden Seitenfläche (64) benachbarten, geradlinigen, längeren Bereich (62) und einen kürzeren, geradlinigen, der kürzeren, außen liegenden der Seitenwand (44) benachbarten Bereich (64) aufweist, wobei beide Bereiche einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.

R09808/0287
6. Schneideinsatz nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß sich ein liandbereich (66) umlaufend um den Schneideinsatz herum erstreckt.
7. Schneideinsatz nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,

\ dadurch gekennzeichnet.

! daß sich der Schneideinsatz vo,. der Unterseite (38) zur Ober-

seite (48, 50) hin verbreitert, und zwar sowohl im Querschnitt

ί gesehen (Fig. G) als auch im Längsschnitt gesehen (Fig. 5).
8. Schneideinsatz nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz symmetrisch bezüglich einer zur Oberseite senkrechten Ebene ist und diese sich mittig durch die Nut (24) erstreckt (Fig. 4), daß sich der Schneideinsatz von unten nach oben an allen Seiten verbreitert (Fig. 5, 6) und daß sich die Unterseite (38) von der längeren Seitenfläche (46) zur kürzeren Seitenfläche (44) hin ansteigt.
9. Schneideinsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (24) in Form eines nach oben offenen V ausgebildet ist.

609308/0287

4*
10. Halter mit in eine Tasche am vorderen Ende eingesetzten und festgeklemmten Schneideinsatz,

dadurch gekennzeichnet,

daß zum Umwechseln von einem lieclitsmeißel zu einem Linksmeißel an beiden Enden je eine Schneidkante (52, 54) andern Schneideinsatz vorgesehen sind., und daß der Boden der Tasche bzw. die Auflagefläche (32) der Tasche ebenso wie die Unterseite des Schneideinsatzes nach außen, zu der außen liegenden Seitenfläche (44) des Schneideinsatzes hin ansteigen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Halter (10) eine Nut oder liille (28) parallel zu der Nut oder Rille des Schneideinsatzes (24) hat, daß die Klammer (20) mit einem Fortsatz (26) in die liille (28) eingreift und eine NaSc (22) in die iUlle (24) am Einsatz eingreift und eine Klemmschraube (30) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Längsachse der Tasche und des Einsatzes gegenüber der Längsachse geneigt hz\*. abgewinkelt ist und daß sich die vorstehende Schneidkante in einer dichtung im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Halters erstreckt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

6 09808/0287

daß der Einsatz symmetrisch zu einer· auf der Oberseite .senkrecht stehenden, längs der Hittellinie der Klammernut (24) verlaufenden Ebene ist, zum wechselseitigen Einsatz in Linksmeißel und ilcchtsmcißeln.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.

dadurch gekennzeichnet.

daß die Auflagefläche (32) für den Einsatz von der Cberseite eines Unterlegstückes (54) gebildet ist, dessen Oberseite ent sprechend der Unterseite des Einsatzes geneigt ist und dessen Unterseite auf dem Boden der Tasche aufliegt, wobei sich ein Fixierstift (36) vom Boden der Tasche durch das Unterlegstück (34) hindurch bis in ein Loch (56) im Einsatz erstreckt.

6 0 9 8 0 8/0287

Leerseite