DE9320448U1 - Interchangeable milling insert - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen austauschbaren Fräseinsatz zur Montage in einem Walzenfräswerkzeug und zur Verwendung beim Fräsen von Vertiefungen, z. B. von Absätzen, Einstichen o. ä., mit Wänden, die im wesentlichen einen Winkel von 90" zueinander haben. Solche Vertiefungen werden nachstehend als "Vertiefungen der festgelegten Art" bezeichnet.The invention relates to an interchangeable milling insert for mounting in a roller milling tool and for use in milling recesses, e.g. steps, recesses or the like, with walls which are essentially at an angle of 90" to each other. Such recesses are hereinafter referred to as "recesses of the specified type".
Bekannte Fräswerkzeuge dieser Art fallen im allgemeinen in zwei Kategorien. In der ersten Kategorie ist das Werkzeug mit einer einzelnen, am Umfang angeordneten Reihe von Einsätzen versehen, wobei jeder Einsatz mit einer im wesentlichen parallel zur Drehachse des Fräswerkzeugs ausgerichteten und zum Fräsen einer senkrechten Wand der Vertiefung oder des Absatzes vorgesehenen Hauptschneidkante und mit einer zum Planieren oder Schlichten einer Sohlenwand der Vertiefung vorgesehenen quergerichteten Planschneidkante ausgebildet ist. Natürlich sind solche Werkzeuge im Hinblick auf die Tiefe der fräsbaren Vertiefung begrenzt, wobei diese Tiefe nicht größer als das Maß der Hauptschneidkante ist. In einer zweiten Werkzeugkategorie ist der Fräser zusätzlich zu einer untersten Reihe von Fräseinsätzen der soeben beschriebenen Art mit einer oder mehreren am Umfang angeordneten Reihen von Einsätzen versehen, deren Hauptschneidkanten im wesentlichen parallelKnown milling tools of this type generally fall into two categories. In the first category, the tool is provided with a single circumferentially arranged row of inserts, each insert being designed with a main cutting edge oriented substantially parallel to the axis of rotation of the milling tool and intended for milling a vertical wall of the recess or heel, and with a transversely directed planar cutting edge intended for planing or finishing a bottom wall of the recess. Of course, such tools are limited with regard to the depth of the recess that can be milled, this depth not being greater than the dimension of the main cutting edge. In a second tool category, the milling cutter is provided with, in addition to a bottom row of milling inserts of the type just described, one or more circumferentially arranged rows of inserts, the main cutting edges of which are essentially parallel
zur Drehachse des Werkzeugs ausgerichtet sind. Mit einem solchen Werkzeug erhöht sich selbstverständlich das Fräsmaß der gefrästen senkrechten Vertiefungswand. Es dürfte verständlich sein, daß die Einsätze der untersten Reihe zwar mit den quergerichteten Planschneidkanten versehen sein müssen, die Einsätze der zweiten und jeder nachfolgenden Reihe jedoch keine solchen Planschneidkanten benötigen.aligned with the rotation axis of the tool. With such a tool, the milling dimension of the milled vertical recess wall is of course increased. It should be understandable that the inserts in the bottom row must be provided with the transversely directed flat cutting edges, but the inserts in the second and every subsequent row do not require such flat cutting edges.
Ferner ist es aus wirtschaftlichen Gründen eindeutig wünschenswert, jedes Einsatzteil mit einer maximalen Anzahl von Schneidkanten zu versehen, die bei Bedarf leicht in ihre Position geschaltet werden können. Die meisten für diesen Zweck eingesetzten Fräseinsätze sind entweder länglich-rechteckförmig und daher mit zwei parallel zueinander liegenden Schneidkanten versehen oder dreieckförmig mit drei Schneidkanten .Furthermore, for economic reasons it is clearly desirable to provide each insert with a maximum number of cutting edges that can be easily switched into position when required. Most milling inserts used for this purpose are either elongated-rectangular and therefore provided with two parallel cutting edges or triangular with three cutting edges.
In der EP 0 156 780 wurde die Verwendung von Einsätzen in einem Walzenfräser zum Fräsen von Vertiefungen der festgelegten Art vorgeschlagen, wobei jeder Einsatz eine quadratische Grundform mit vier schaltbaren Schneidkanten hat und jede Schneidkante einer quergerichteten Planschneidkante zugeordnet ist, die an einer Verlängerung des Einsatzes angeordnet ist, die über dessen quadratische Grundform hinaus übersteht. Der Verwendung solcher Einsätze sind jedoch klare Grenzen gesetzt. Sie können nur in Walzenfräsern mit einer einzelnen Reihe von am Umfang angeordneten Einsätzen verwendet werden, wodurch die Tiefe der ausgebildeten Vertiefung auf das Schneidkantenmaß jedes Einsatzes begrenzt ist.EP 0 156 780 proposed the use of inserts in a roller milling cutter for milling recesses of the specified type, each insert having a square basic shape with four switchable cutting edges and each cutting edge being associated with a transverse facing cutting edge arranged on an extension of the insert which projects beyond its square basic shape. However, there are clear limits to the use of such inserts. They can only be used in roller milling cutters with a single row of inserts arranged around the circumference, whereby the depth of the recess formed is limited to the cutting edge dimension of each insert.
In einem alternativen Vorschlag in der EP 0 489 702 A2 wird ein im wesentlichen quadratförmiger Einsatz für einen Fräser mit vier HauptSchneidkanten offenbart, wobei jeder Schneidkante eine sogenannte Sekundärschnexdkante zugeordnet ist, die indes effektiv eine Planschneidkante ist und in einem geringfügigen Winkel zur Schneidkante verläuft. Ein solcher Fräseinsatz unterliegt nicht der Beschränkung des in der EP 0 156 780 offenbarten Einsatzes, da er keine überstehenden Verlängerungen hat, die von sich aus das Tiefenmaß der Vertiefung beschränken. Bei diesem Einsatz, für den eine MontageIn an alternative proposal in EP 0 489 702 A2, a substantially square-shaped insert for a milling cutter with four main cutting edges is disclosed, each cutting edge being associated with a so-called secondary cutting edge, which is effectively a planar cutting edge and runs at a slight angle to the cutting edge. Such a milling insert is not subject to the limitation of the insert disclosed in EP 0 156 780, since it does not have any protruding extensions which in themselves limit the depth of the recess. In this insert, for which assembly
in einem negativen Radial-Spanwinkel festgelegt ist, tritt jedoch das für solche Einsätze gravierende Problem auf, daß der durch die Schneidkante an ihrem vorderen Ende gebildete Freiwinkel wesentlich größer als der durch die Schneidkante an ihrem gegenüberliegenden hinteren Ende gebildete Freiwinkel ist. Davon ausgehend, daß der durch die Schneidkante an ihrem hinteren Ende gebildete Freiwinkel im Grunde der zu verwendende Mindestfreiwinkel ist, dürfte deutlich sein, daß der Freiwinkel am vorderen Ende übermäßig groß ist, was eine erhöhte Gefahr der Schneidkantenschwächung an dieser Stelle und somit eine kürzere Werkzeugstandzeit mit sich bringt.is set at a negative radial rake angle, however, the serious problem for such inserts arises that the clearance angle formed by the cutting edge at its front end is significantly larger than the clearance angle formed by the cutting edge at its opposite rear end. Assuming that the clearance angle formed by the cutting edge at its rear end is basically the minimum clearance angle to be used, it should be clear that the clearance angle at the front end is excessively large, which brings with it an increased risk of cutting edge weakening at this point and thus a shorter tool life.
Dieses herkömmlichen Fräseinsätzen eigene Problem wurde in den früheren US-A-5071292 und 5078550 des Anmelders erkannt und diskutiert, wobei in diesen früheren Patentschriften jeweils Alternativvorschläge zur Überwindung dieser Probleme oder Nachteile gemacht werden. Diese Vorschläge erfolgten jedoch sämtlich vor dem Hintergrund von länglich-rechteckförmigen Fräseinsätzen, und ihre Anwendung auf Einsätze, die eine guadratische Grundform haben und bei denen vier alternative Schneidkanten vorgesehen sind, war dabei auf keinerlei Weise beabsichtigt.This problem inherent in conventional milling inserts was recognized and discussed in applicant's earlier US-A-5071292 and 5078550, each of which makes alternative proposals to overcome these problems or disadvantages. However, these proposals were all made against the background of elongated rectangular milling inserts and their application to inserts which have a square basic shape and which provide four alternative cutting edges was in no way intended.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuen und verbesserten austauschbaren Fräseinsatz zur Montage in einem Walzenfräswerkzeug zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile im wesentlichen abgebaut oder überwunden sind.An object of the invention is to provide a new and improved interchangeable milling insert for mounting in a roller milling tool, in which the above-mentioned disadvantages are substantially eliminated or overcome.
Erfindungsgemäß ist ein austauschbarer Fräseinsatz zur Montage in einem Walzenfräswerkzeug vorgesehen und weist auf: eine im wesentlichen quadratische ebene Basis, eine im wesentlichen quadratische obere Spanfläche, Seitenflanken, die auswärts von jeweiligen Seitenkanten der Basis verlaufen und die Spanfläche an jeweiligen Schneidkanten des Einsatzes schneiden, wobei jede Schneidkante einen ersten, zweiten und dritten aufeinanderfolgenden Abschnitt aufweist, der erste und dritte Abschnitt jeweils von benachbarten Ecken des Einsatzes verlaufen, um sich mit dem zweiten Abschnitt zu vereinigen; der zweite Abschnitt den Hauptabschnitt der Gesamt-According to the invention there is provided an interchangeable milling insert for mounting in a roller milling tool and comprising: a substantially square planar base, a substantially square upper rake face, side flanks extending outwardly from respective side edges of the base and intersecting the rake face at respective cutting edges of the insert, each cutting edge having first, second and third successive sections, the first and third sections respectively extending from adjacent corners of the insert to join the second section; the second section forming the main section of the overall
länge der Schneidkante bildet; der erste Abschnitt von der Basis zu dem zweiten Abschnitt schräg verläuft; der zweite Abschnitt zur Basis von dem ersten Abschnitt und zum dritten Abschnitt schräg verläuft und der dritte Abschnitt von der Basis, von dem zweiten Abschnitt und zu einer angrenzenden Ecke des Einsatzes schräg verläuft; jede Seitenflanke eine obere und untere winklig angeordnete Seitenfläche aufweist, wobei die obere eine Freiflankenfläche und die untere einen Ausrichtabschnitt bildet; mindestens der Freiwinkel der Freiflankenfläche in dem Bereich eines vorderen Endes im wesentlichen gleich dem Freiwinkel in dem Bereich des hinteren Endes, sämtlich gemessen gegenüber dem Werkzeug, ist; die Anordnung so ist, daß während des Fräsens der erste und zweite Abschnitt einer Schneidkante eine senkrechte Fläche einer im wesentlichen 90° aufweisenden Vertiefung fräsen, wobei ein dritter Abschnitt einer angrenzenden Schneidkante als Planschneide für eine Sohlenfläche der Vertiefung dient, mindestens der erste und zweite Abschnitt jeder Schneidkante so angeordnet sind, daß alle Punkte darauf auf einer zylindrischen Hüllfläche liegen, die durch eine Linie erzeugt wird, die parallel zu einer Drehachse des Fräswerkzeugs ist und sich gegenüber der Drehachse mit einem Radius dreht, der gleich dem Fräsradius des Fräswerkzeugs ist.length of the cutting edge; the first section slopes from the base to the second section; the second section slopes to the base from the first section and to the third section, and the third section slopes from the base, from the second section and to an adjacent corner of the insert; each side flank has an upper and lower angled side surface, the upper forming a relief flank surface and the lower forming an alignment section; at least the relief angle of the relief flank surface in the region of a front end is substantially equal to the relief angle in the region of the rear end, all measured relative to the tool; the arrangement is such that during milling the first and second portions of a cutting edge mill a vertical surface of a substantially 90° recess, a third portion of an adjacent cutting edge serving as a face cutting edge for a bottom surface of the recess, at least the first and second portions of each cutting edge are arranged so that all points thereon lie on a cylindrical envelope surface generated by a line that is parallel to an axis of rotation of the milling tool and rotates relative to the axis of rotation with a radius that is equal to the milling radius of the milling tool.
Vorzugsweise ist die obere Freiflankenfläche mindestens in ihrem an den zweiten Kantenabschnitt angrenzenden Bereich gekrümmt, wobei die obere Spanfläche mindestens in ihrem an jeden zweiten Kantenabschnitt der Schneidkante angrenzenden Bereich so gekrümmt ist, daß beim Montieren des Einsatzes im Fräswerkzeug der Freiwinkel und der Radial-Spanwinkel, gemessen gegenüber dem Werkzeug, im wesentlichen über die Länge des zweiten Abschnitts konstant bleiben.Preferably, the upper clearance flank surface is curved at least in its region adjacent to the second edge section, the upper chip surface being curved at least in its region adjacent to every second edge section of the cutting edge such that when the insert is mounted in the milling tool, the clearance angle and the radial chip angle, measured relative to the tool, remain essentially constant over the length of the second section.
Somit bietet der erfindungsgemäße Fräseinsatz mit seiner quadratischen Grundform vier alternative Schneidkanten zum Fräsen der senkrechten Wände der Vertiefung, wobei jeder Schneidkante eine quergerichtete Planschneidkante zugeordnet ist, die kontinuierlich mit einer angrenzenden Schneidkante ausgebildet ist. Durch Sicherstellen, daß die Planschneidkan-Thus, the milling insert according to the invention with its square basic shape offers four alternative cutting edges for milling the vertical walls of the recess, with each cutting edge being associated with a transversely directed planar cutting edge which is continuous with an adjacent cutting edge. By ensuring that the planar cutting edge
te in sehr geringem Maße winklig gegenüber dem zweiten Schneidkantenabschnitt angeordnet ist, dessen Verlängerung sie bildet, ist garantiert, daß bei Verwendung dieses Schneidkantenabschnitts zum Fräsen der senkrechten Fläche der Vertiefung die eine Verlängerung dieser Schneidkante bildende Planschneidkante nicht in Berührung mit der Fläche kommt und daher nicht verschleißt.te is arranged at a very slight angle to the second cutting edge section, of which it forms an extension, it is guaranteed that when this cutting edge section is used to mill the vertical surface of the recess, the flat cutting edge forming an extension of this cutting edge does not come into contact with the surface and therefore does not wear out.
Ist andererseits der Einsatz so ausgebildet, daß jede Schneidkante mindestens an ihrem vorderen und hinteren Ende Freiwinkel hat, die, gemessen gegenüber dem Werkzeug, im wesentlichen gleich sind, werden die den bekannten Fräseinsätzen eigenen Nachteile im wesentlichen überwunden.On the other hand, if the insert is designed in such a way that each cutting edge has clearance angles at least at its front and rear ends which, measured relative to the tool, are essentially the same, the disadvantages inherent in the known milling inserts are essentially overcome.
Ist ferner vorgesehen, daß jeder zweite Hautschneidkantenabschnitt mit den Ecken des Einsatzes durch einen ersten und dritten Abschnitt gemäß der vorstehenden Definition verbunden ist (wobei der dritte Abschnitt im wesentlichen eine Planschneidkante bildet), erleichtert dies die Schaffung eines quadratförmigen Einsatzes mit den speziell gestalteten Freiflanken- und Spanflächen.Further, if every other main cutting edge portion is connected to the corners of the insert by a first and third portion as defined above (the third portion essentially forming a face cutting edge), this facilitates the creation of a square-shaped insert with the specially designed flank and rake surfaces.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung ihrer praktischen Realisierung wird nunmehr auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:For a better understanding of the invention and to explain its practical implementation, reference is now made to the attached drawings. They show:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Fräseinsatzes;Fig. 1 is a schematic perspective view of a milling insert according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Einsatzes von Fig. 1;Fig. 2 is a schematic side view of the insert of Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines abgewandelten erfindungsgemäßen Einsatzes;Fig. 3 is a schematic side view of a modified insert according to the invention;
Fig. 4 eine schematische Perspektivansicht eines Fräswerkzeugs mit einem erfindungsgemäßen Fräseinsatz während eines Fräsarbeitsgangs;Fig. 4 is a schematic perspective view of a milling tool with a milling insert according to the invention during a milling operation;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit des Werkzeugs von Fig. 4; undFig. 5 is an enlarged view of a detail of the tool of Fig. 4; and
Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht des Werkzeugs mit dem Einsatz in teilweise aufgebrochener Form, um die winklige Anordnung des Einsatzes am Werkzeug zu verdeutlichen. Fig. 6 is a schematic perspective view of the tool with the insert partially broken away to illustrate the angular arrangement of the insert on the tool.
Gemäß Fig. 1 und 2 der Zeichnungen weist der Fräseinsatz eine im wesentlichen ebene quadratische Basis 1 und eine im wesentlichen quadratische obere Spanfläche 2 auf. Vier identische Seitenflanken 3 (von denen nur zwei sichtbar sind) verlaufen auswärts von jeweiligen Seitenkanten 4 der Basis und schneiden die Spanfläche 2 an jeweiligen Schneidkanten 5 des Einsatzes. Wie deutlich aus Fig. 2 der Zeichnungen hervorgeht, weist jede Schneidkante 5 einen ersten, zweiten und dritten Schneidkantenabschnitt 5a, 5b, 5c auf. Darstellungsgemäß sind diese Schneidkantenabschnitte winklig zueinander ausgerichtet, wobei verständlich sein dürfte, daß zwecks besserer Anschaulichkeit die relativen Winkelneigungen der Schneidkantenabschnitte im Vergleich zu denen eines tatsächlichen Einsatzes extrem übertrieben dargestellt sind. Der erste und dritte Schneidkantenabschnitt 5a, 5c verlaufen von jeweiligen abgerundeten Ecken 6a, 6b des Einsatzes in Richtung auf den zweiten Schneidkantenabschnitt 5b und vereinigen sich mit ihm. Der erste Schneidkantenabschnitt 5a verläuft schräg aufwärts und weg von der Basis 1 des Einsatzes, der zweite Abschnitt 5b verläuft schräg in Richtung auf die Basis 1, während der dritte Abschnitt 5c schräg von der Basis 1 weg verläuft. Wie deutlich wird, erstreckt sich der zweite Teilabschnitt über den Hauptabschnitt der Länge der Schneidkante 5 und macht vorzugsweise zwischen 65 und 75 % der Gesamtlänge aus. Andererseits kann der dritte Teilabschnitt einen beliebigen Wert zwischen im wesentlichen 5 und 20 % der Gesamtlänge der Schneidkante ausmachen, während sich der erste Teilabschnitt über die verbleibende Länge der Schneidkante erstreckt .According to Figures 1 and 2 of the drawings, the milling insert has a substantially planar square base 1 and a substantially square upper rake face 2. Four identical side flanks 3 (only two of which are visible) extend outward from respective side edges 4 of the base and intersect the rake face 2 at respective cutting edges 5 of the insert. As can be clearly seen from Figure 2 of the drawings, each cutting edge 5 has first, second and third cutting edge sections 5a, 5b, 5c. As shown, these cutting edge sections are angularly aligned with one another, it being understood that for the sake of clarity the relative angular inclinations of the cutting edge sections are extremely exaggerated compared to those of an actual insert. The first and third cutting edge portions 5a, 5c extend from respective rounded corners 6a, 6b of the insert towards and merge with the second cutting edge portion 5b. The first cutting edge portion 5a extends obliquely upwards and away from the base 1 of the insert, the second portion 5b extends obliquely towards the base 1, while the third portion 5c extends obliquely away from the base 1. As will be apparent, the second sub-portion extends over the main portion of the length of the cutting edge 5 and preferably constitutes between 65 and 75% of the total length. On the other hand, the third sub-portion may constitute any value between substantially 5 and 20% of the total length of the cutting edge, while the first sub-portion extends over the remaining length of the cutting edge.
Jede Seitenflanke 3 weist einen oberen und unteren Seitenabschnitt 3a, 3b auf, wobei der obere Abschnitt 3a eine Freiflankenfläche und der untere Abschnitt 3b einen Einsatzausrichtabschnitt bildet. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Zeichnungen ist der Einsatzausrichtabschnitt 3b mit einem vertieften Mittelbereich 7 ausgebildet, der auf beiden Seiten durch ein Paar auswärts gekrümmte Bereiche 8 begrenzt ist.Each side flank 3 has an upper and lower side portion 3a, 3b, the upper portion 3a forming a free flank surface and the lower portion 3b forming an insert alignment portion. In the embodiment according to Fig. 1 of the drawings, the insert alignment portion 3b is formed with a recessed central region 7 which is delimited on both sides by a pair of outwardly curved regions 8.
Die obere Spanfläche 2 wird angrenzend an jede Schneidkante 5 durch eine Teilspanfläche 9 gebildet, die abwärts von der Schneidkante 5 in Richtung auf die Basis 1 zu einem ebenen Mittelabschnitt 10 der oberen Spanfläche 2 verläuft, der parallel zur Basis 1 liegt. Im ebenen Mittelabschnitt 10 ist eine durch den Einsatz gehende Durchgangsbohrung 11 ausgebildet, durch die der Einsatz am Werkzeug mittels einer durch die Bohrung 11 verlaufenden Spannschraube verspannt werden kann.The upper chip surface 2 is formed adjacent to each cutting edge 5 by a partial chip surface 9 which runs downwards from the cutting edge 5 in the direction of the base 1 to a flat central section 10 of the upper chip surface 2 which is parallel to the base 1. In the flat central section 10 a through hole 11 is formed which runs through the insert and through which the insert can be clamped to the tool by means of a clamping screw running through the hole 11.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 der Zeichnungen sind die obere Freiflankenfläche 3a und die Teilspanfläche 9 so gekrümmt, daß bei montiertem Einsatz im Fräswerkzeug der Freiwinkel und der Radial-Spanwinkel, gemessen gegenüber dem Werkzeug, über die Länge der Schneidkante 5 im wesentlichen konstant bleiben. Diese Form des Aufbaus eines Fräseinsatzes, insbesondere im Zusammenhang mit einer zu einer Basis des Einsatzes schräg abfallenden Schneidkante, ist vollständig in unseren früheren US-A-5071292 und 5078550 beschrieben.In the embodiment according to Figures 1 and 2 of the drawings, the upper clearance flank surface 3a and the partial chip surface 9 are curved so that when the insert is mounted in the milling tool, the clearance angle and the radial chip angle, measured relative to the tool, remain substantially constant over the length of the cutting edge 5. This form of construction of a milling insert, particularly in connection with a cutting edge sloping towards a base of the insert, is fully described in our earlier US-A-5071292 and 5078550.
Wie nachstehend anhand von Fig. 5 der Zeichnungen beschrieben wird, sind mindestens die erste und zweite Teilschneidkante 5a, 5b so orientiert, daß sie auf einer zylindrischen Hülle liegen, die durch einen um die Drehachse des Fräswerkzeugs mit einem Radius gleich dem Werkzeugradius drehenden Direktorkreis gebildet wird.As will be described below with reference to Fig. 5 of the drawings, at least the first and second partial cutting edges 5a, 5b are oriented so as to lie on a cylindrical shell formed by a director circle rotating about the axis of rotation of the milling tool with a radius equal to the tool radius.
Im folgenden wird anhand von Fig. 4, 5 und 6 der Zeichnungen die Art der Montage eines soeben beschriebenen erfindungsgemäßen Fräseinsatzes in einem Fräswerkzeug und die Arbeitsweise des Fräswerkzeugs beim Fräsen einer Vertiefung der festgelegten Art veranschaulicht.The manner of mounting a milling insert according to the invention just described in a milling tool and the manner of operation of the milling tool when milling a recess of the specified type are illustrated below with reference to Figs. 4, 5 and 6 of the drawings.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist der Fräseinsatz in einer am Umfang befindlichen Tasche 15 eines Walzenfräswerkzeughalters 16 montiert. Das Fräswerkzeug dient zum Fräsen einer Vertiefung 17 in einem Werkstück 18 mit einer senkrechten Wand 19 und einer Sohlenwand 20, die im wesentlichen einen Winkel von 90° zueinander haben (d. h., eine Vertiefung der festgelegten Art).As can be seen from the drawings, the milling insert is mounted in a peripheral pocket 15 of a roller milling tool holder 16. The milling tool is used to mill a recess 17 in a workpiece 18 having a vertical wall 19 and a base wall 20 which are substantially at an angle of 90° to each other (i.e., a recess of the specified type).
Gemäß Fig. 5 der Zeichnungen wird die senkrechte Wand 19 der Vertiefung 18 durch den ersten und zweiten Schneidkantenabschnitt 5a, 5b der Schneidkante 5 gefräst, während der dritte Abschnitt 5c der quer angrenzenden Schneidkante 5 als Planschneide für die Sohlenfläche 20 dient. Um zu gewährleisten, daß die durch die Schneidkantenabschnxtte 5a, 5b gefräste senkrechte Fläche 19 zu einer glatten Fläche ohne Unregelmäßigkeiten wird, ist sichergestellt, daß alle Punkte auf den Schneidkantenabschnitten 5a, 5b auf der Umfangshülle liegen, die durch einen im Radialabstand von einer Drehachse 21 liegenden Direktorkreis erzeugt wird. Damit wird deutlich, daß die durch jeweilige Punkte auf diesen Schneidkantenabschnitten verlaufenden Linien 22 auf dieser Umfangshülle liegen. According to Fig. 5 of the drawings, the vertical wall 19 of the recess 18 is milled by the first and second cutting edge sections 5a, 5b of the cutting edge 5, while the third section 5c of the transversely adjacent cutting edge 5 serves as a face for the sole surface 20. In order to ensure that the vertical surface 19 milled by the cutting edge sections 5a, 5b becomes a smooth surface without irregularities, it is ensured that all points on the cutting edge sections 5a, 5b lie on the circumferential envelope, which is generated by a director circle lying at a radial distance from an axis of rotation 21. This makes it clear that the lines 22 running through respective points on these cutting edge sections lie on this circumferential envelope.
Vorzugsweise und zum Gewährleisten, daß der dritte Schneidkantenabschnitt 5c der das Fräsen durchführenden Schneidkante während des Fräsarbeitsgangs nicht übermäßig verschleißt und dadurch eine Funktionsbeeinträchtigung als Planschneide erfährt, wenn eine nachfolgende Schneidkante in ihre Position geschaltet wird (was geschähe, wenn der dritte Schneidkantenabschnitt 5c im wesentlichen parallel zur Richtung der Drehachse 21 ausgerichtet wäre), hat dieser dritte Schneidkantenabschnitt 5c eine geringfügige Winkelabweichung gegenüber dieser Parallelanordnung und kommt auf diese Weise nicht mit der gefrästen senkrechten Wand in Berührung.Preferably, and to ensure that the third cutting edge portion 5c of the cutting edge performing the milling does not wear excessively during the milling operation and thereby suffers a functional impairment as a face cutting edge when a subsequent cutting edge is switched into position (which would happen if the third cutting edge portion 5c were aligned substantially parallel to the direction of the rotation axis 21), this third cutting edge portion 5c has a slight angular deviation from this parallel arrangement and thus does not come into contact with the milled vertical wall.
Nunmehr wird anhand von Fig. 6 der Zeichnungen die winklige Montage des Einsatzes im Fräswerkzeughalter beschrieben.The angled mounting of the insert in the milling tool holder is now described with reference to Fig. 6 of the drawings.
Darstellungsgemäß ist der Einsatz auf einem Sitz 22 montiert, der im wesentlichen parallel zur Drehachse 21 des Werkzeugs 16 liegt. Da jedoch der zweite Hauptschneidkantenabschnitt 5b der Schneidkante 5 schräg in Richtung auf die Basis abfällt, definiert diese Schneidkante einen positiven Axialwinkel ya zu einer parallel zur Drehachse 21 des Werkzeugs liegenden Bezugslinie 21a, und es kann davon ausgegangen werden, daß der Einsatz axial positiv im Werkzeug montiert ist.As shown, the insert is mounted on a seat 22 which is substantially parallel to the axis of rotation 21 of the tool 16. However, since the second main cutting edge portion 5b of the cutting edge 5 slopes towards the base, this cutting edge defines a positive axial angle y a with respect to a reference line 21a which is parallel to the axis of rotation 21 of the tool, and it can be assumed that the insert is mounted axially positively in the tool.
Wegen der vorgesehenen Teilspanfläche 9, die in Richtung auf die Basis 1 des Einsatzes vom Schneidkantenabschnitt 5b abfällt, definiert diese Teilspanfläche 9 einen positiven Radial-Spanwinkel yr zu einer Bezugslinie 23, die von der Drehachse 21 senkrecht zu ihr und durch den Schneidkantenabschnitt 5b verläuft. Dadurch sind der Einsatz und seine Art der Montage derart, daß davon ausgegangen werden kann, daß er mit einem positiven Axial-Spanwinkel und einem positiven Radial-Spanwinkel montiert ist.Because of the intended partial rake face 9 which slopes down from the cutting edge portion 5b towards the base 1 of the insert, this partial rake face 9 defines a positive radial rake angle y r to a reference line 23 which runs from the axis of rotation 21 perpendicular to it and through the cutting edge portion 5b. As a result, the insert and its manner of mounting are such that it can be assumed that it is mounted with a positive axial rake angle and a positive radial rake angle.
Wie vorstehend anhand von Fig. 1 der Zeichnungen beschrieben wurde, ist der untere Ausrichtabschnitt 4 jeder Seitenflanke mit einem vertieften Mittelbereich 7 ausgebildet, der durch auswärts gekrümmte Bereiche 3b begrenzt ist. Gemäß Fig. 6 der Zeichnungen gewährleistet dieser Aufbau der Ausrichtabschnitte des Einsatzes, daß die Positionierung des Einsatzes auf dem Werkzeughaltersitz gegenüber dem Fall sehr viel genauer wird, in dem der Ausrichtabschnitt eine ununterbrochene ebene Fläche darstellen würde. Dies ergibt sich insbesondere aufgrund der vorgesehenen auswärts gekrümmten Bereiche 3b, die gewährleisten, daß der Einsatz an den Sitzwänden an sehr genau definierten Stellen des Einsatzes anstößt.As described above with reference to Fig. 1 of the drawings, the lower alignment section 4 of each side flank is formed with a recessed central region 7 which is delimited by outwardly curved regions 3b. As shown in Fig. 6 of the drawings, this construction of the alignment sections of the insert ensures that the positioning of the insert on the tool holder seat is much more precise than if the alignment section were a continuous flat surface. This is particularly due to the provision of the outwardly curved regions 3b which ensure that the insert abuts the seat walls at very precisely defined locations on the insert.
Als Alternative zu glatten, auswärts gekrümmten Begrenzungsbereichen 3b können die auswärts verlaufenden Wände dieser Bereiche 3b aus aufeinanderfolgenden, schmaldimensionierten ebenen Abschnitten gebildet sein, die gemeinsam einen konvexen auswärts verlaufenden Abschnitt 3b darstellen.As an alternative to smooth, outwardly curved boundary regions 3b, the outwardly extending walls of these regions 3b can be formed from successive, narrow-dimensioned flat sections which together constitute a convex outwardly extending section 3b.
Die Erfindung wurde zwar speziell in Bezug auf einen Fräseinsatz beschrieben, dessen Hauptschneidkantenabschnitt kontinuierlich gekrümmten Freiflanken- und Frässpanflächen zugeordnet ist, um die Beibehaltung eines im wesentlichen konstanten Freiwinkels und Radial-SpanwinkeIs über die Länge dieses Schneidkantenabschnitts, gemessen gegenüber dem Werkzeug, zu gewährleisten; gleichermaßen ist die Erfindung jedoch auch dann einsetzbar, wenn der zweite Hauptabschnitt der Schneidkante im wesentlichen geradlinig verläuft und der Freiwinkel der Freiflankenfläche im Bereich eines vorderen Endes dieses Hauptabschnitts der Schneidkante im wesentlichenAlthough the invention has been described specifically with reference to a milling insert whose main cutting edge section is associated with continuously curved free flank and milling chip surfaces in order to ensure the maintenance of a substantially constant clearance angle and radial chip angle over the length of this cutting edge section, measured relative to the tool; the invention can equally also be used if the second main section of the cutting edge is substantially straight and the clearance angle of the free flank surface in the region of a front end of this main section of the cutting edge is substantially
gleich dem Freiwinkel im Bereich des hinteren Endes, sämtlich gemessen gegenüber dem Werkzeug, ist. Ein solcher abgewandelter Einsatz ist schematisch in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellt, worin die Schneidkante 51 durch einen ersten, zweiten und dritten Schneidkantenabschnitt 5'a, 5'b, 51C gebildet ist und der Hauptschneidkantenabschnitt 5' b im wesentlichen geradlinig über seine Länge verläuft. Der obere Freiflankenabschnitt 3a des Einsatzes mit seiner winkligen Anordnung zum unteren Abschnitt 3b und seine Teilspanfläche sind derart gestaltet, daß, gemessen gegenüber dem Werkzeug, der Freiflankenwinkel der Freiflankenfläche im Bereich des vorderen Endes des Einsatzes im wesentlichen gleich dem Freiflankenwinkel im Bereich des hinteren Endes, sämtlich gemessen gegenüber dem Werkzeug, ist. Dieser Aufbau des Fräseinsatzes zur Erfüllung dieser Forderungen ist vollständig in unserer US-A-5078550 beschrieben.is equal to the clearance angle in the region of the rear end, all measured relative to the tool. Such a modified insert is shown schematically in Fig. 3 of the drawings, wherein the cutting edge 5 1 is formed by first, second and third cutting edge portions 5'a, 5'b, 5 1C and the main cutting edge portion 5'b is substantially straight along its length. The upper clearance flank portion 3a of the insert with its angled arrangement to the lower portion 3b and its partial chip surface are designed such that, measured relative to the tool, the clearance flank angle of the clearance flank surface in the region of the front end of the insert is substantially equal to the clearance flank angle in the region of the rear end, all measured relative to the tool. This construction of the milling insert to meet these requirements is fully described in our US-A-5078550.
Erfindungsgemäße Fräseinsätze, die der zuvor als Beispiel gegebenen Beschreibung entsprechen, können sehr effektiv beim Fräsen von Vertiefungen der festgelegten Art verwendet werden und bieten alle Vorteile, die quadratischen Fräseinsätzen eigen sind (d. h., eine maximale Anzahl von schaltbaren Schneidkanten), sowie gleichzeitig jene Vorteile, die Fräseinsätzen eigen sind, die im wesentlichen entsprechend unseren früheren US-A-5052863, 5071292 und 5078550 aufgebaut sind.Milling inserts according to the invention, which correspond to the description given above by way of example, can be used very effectively in milling recesses of the specified type and offer all the advantages inherent in square milling inserts (i.e., a maximum number of switchable cutting edges) and at the same time those advantages inherent in milling inserts constructed substantially in accordance with our prior US-A-5052863, 5071292 and 5078550.
Claims (8)
Case : 90832/7-120-582706
ISCAR LTD.ed.: F 178 GM-DE/D
Case : 90832/7-120-582706
ISCAR LTD.
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