DE1552450A1 - Cutting tools such as turning tools, milling cutters, reamers and the like. - Google Patents
Cutting tools such as turning tools, milling cutters, reamers and the like.Info
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Description
PG 1098 1.3.1966PG 1098 March 1, 1966
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Erwin Stutter, ErdmannhausenErwin Stutter, Erdmannhausen
Spanabhebende Werkzeuge, wie Drehlinge, Fräser, Reibahlen und dergleichen.Cutting tools such as turning tools, milling cutters, reamers and the like.
Die Erfindung betrifft spanabhebende Werkzeuge, wie Drehlinge, Fräser, Reibahlen und dergleichen.The invention relates to cutting tools such as turning tools, milling cutters, reamers and the like.
Diese spanabhebenden Werkzeuge werden heute aus Stählen immer größerer Härte hergestellt, damit bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und den hohen Arbeitstemperaturen am Schneidteil wenig Verschleiß auftritt. Mit derartigen spanabhebenden Werkzeugen kann auf das häufige Anschleifen der Schneidkanten verzichtet werden.These cutting tools are always made from steels today Made of greater hardness, so at the high working speeds and the high working temperatures on the cutting part little wear occurs. Such cutting tools can be used for the frequent grinding of the cutting edges be waived.
Da diese hochlegierten Schneidstähle immer mehr Zusätze an Kobalt, Chrom und Wolfram enthalten, sind diese spanabhebenden Werkzeuge sehr teuer.Since these high-alloy cutting steels contain more and more cobalt, chromium and tungsten additives, they are machinable Tools very expensive.
Die Konstruktion der spanabhebenden Werkzeuge bedingt, daß nur ein geringer Teil des Werkzeuges bei dem Schneidvorgang abgenützt wird, während der weitaus größte !Teil reine Trägerbzw. Spannfunktion erfüllt. Es sei nur auf die Drehlinge und die Fräser verwiesen. Bei einem Drehung ist eine durch die Spannlänge der Aufnahme vorgegebene Mindestlänge vorhanden, die mit dem eigentlichen spanabhebenden Vorgang nichts zu tun hat. Dasselbe trifft auch für einen Fräser zu, der nur im Bereich der Zähne an der Spanabhebung beteiligt ist. Dies wird besonders bei Fräsern mit großem Durchmesser deutlich erkennbar. The construction of the cutting tools requires that only a small part of the tool is worn out during the cutting process, while the vast majority! Clamping function fulfilled. Reference is only made to the turning bits and the milling cutters. When turning, one is through the The clamping length of the recording has a predetermined minimum length that has nothing to do with the actual machining process Has. The same also applies to a milling cutter that is only involved in the chip removal in the area of the teeth. this will particularly noticeable on cutters with a large diameter.
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Aus diesem Grunde ist schon versucht worden, die spanabhebenden Werkzeuge aus zwei unterschiedlich harten Stählen zusammenzusetzen und dadurch zu verbilligen. Es wurde die Teilung dabei so gewählt, daß nur der Teil des Werkzeuges aus hochlegiertem Stahl besteht, der am Schneidvorgang beteiligt ist.For this reason, attempts have already been made to cut the To assemble tools from two different hard steels and thus to make them cheaper. It became the division chosen so that only that part of the tool is made of high-alloy steel that takes part in the cutting process is.
In der deutschen Patentschrift 871 989 ist z.B. ein Drehling gezeigt, der eine Auflage aus hochlegiertem Stahl.auf einer Unterlage aus unlegiertem oder wenig gehärtetem Stahl aufweist. Die beiden Teile sind dabei nutartig ineinander gesetzt und miteinander verschweißt.In the German patent specification 871 989, for example, a rotary member is shown which has a support made of high-alloy steel on a Has a base made of unalloyed or slightly hardened steel. The two parts are set into one another like a groove and welded together.
Eine derartige Verbindung der beiden unterschiedlichen Stahlteile hat sich als nicht ausreichend und nicht zweckmäßig erwiesen. Die nutartige Ausbildung der beiden Teile erfordert wieder mehr Arbeitsaufwand bei der Herstellung der Werkzeugteile. Die Schweißverbindung hat darüber hinaus den Nachteil, daß gerade die harte Stahlauflage, die ja möglichst dünn gehalten werden soll, ausgeglüht wird. Dies hat zur folge, daß das aus den verschieden harten Stahlteilen zusammengesetzte Werkzeug nach dem Verschweißen erneut gehärtet werden muß. Dies dürfte auch der Grund dafür sein, daß sich derartig zusammengesetzte Werkzeuge nicht durchgesetzt haben. Der Mehraufwand an Bearbeitung und Nacharbeit dürfte dabei auch die Kostenersparnis am Material wieder aufheben, so daß im Endeffekt die erstrebte Verbilligung der zusammengesetzten Werkzeuge ausbleibt.Such a connection of the two different steel parts has proven to be insufficient and not expedient. The groove-like design of the two parts again requires more work in the manufacture of the tool parts. The weld connection also has the disadvantage that it is precisely the hard steel layer that is kept as thin as possible is to be annealed. The consequence of this is that it is composed of steel parts of different hardness Tool has to be hardened again after welding. This is likely to be the reason why such composite Tools have not enforced. The additional work involved in processing and reworking should also be the Repeal cost savings on the material, so that in the end the sought-after reduction in the price of the composite tools fails to appear.
Wie die deutsche Patentschrift 1 107 400 zeigt, ist ein Metallkleber bekannt geworden, der aus Epoxyharzen, harzartigen Reaktionsprodukten und Organosiliziumverbindungen besteht und der ohne äußere Erwärmung aushärtet.As the German patent specification 1 107 400 shows, is a metal adhesive has become known that of epoxy resins, resinous reaction products and organosilicon compounds and which hardens without external heating.
Es ist Aufgabe der Erfindung aus verschieden harten Stahlteilen zusammengesetzte spanabhebende Werkzeuge zu schaffen, die wesentlich billiger hergestellt werden können· Dabei soll inIt is the object of the invention to create cutting tools composed of steel parts of different hardness, which can be produced much cheaper · In this case, in
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erster Linie das Vorurteil der Fachwelt ausgeräumt werden, daß derartig stark beanspruchte Teile nicht miteinander verklebt werden können. Me spanabhebenden Werkzeuge, wie Drehlinge, Fräser, fieibahlen und dergleichen sind nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Spann- bzw. Trägerteil des Werkzeuges aus unlegiertem oder gering legiertem Stahl besteht, der im Bereich der Schneiden plattenförmig abgesetzt ist und daß auf diese Absätze Schneidplatten aus hochlegiertem Stahl mit einem sogenannten an sich bekannten Metallkleber aus Epoxyharzen, harzartigen Reaktionsprodukten und Organosiliziumverbindungen kalt aufgeklebt sind. Biese Absätze am Werkzeug aus unlegiertem oder gering legiertem Stahl können sehr einfach angebracht werden, z.B. durch Fräsen oder Kaltverformung. Da bei dem Verkleben und dem nachfolgenden Aushärten keine Wärme entsteht und auch keine äußere Wärme zugeführt wear&en muß, kann das Werkzeug ohne Nacharbeit verwendet werden.First and foremost, the prejudice of experts should be dispelled that such heavily stressed parts do not stick together can be. Me cutting tools, such as turning tools, Milling cutters, fieibahlen and the like are according to the invention characterized in that the clamping or carrier part of the tool is made of unalloyed or slightly alloyed There is steel, which is offset in the form of a plate in the area of the cutting edges is and that on these paragraphs cutting inserts made of high-alloy steel with a so-called known metal adhesive from epoxy resins, resinous reaction products and Organosilicon compounds are glued on cold. Tucked heels on the tool made of unalloyed or low-alloy steel can be attached very easily, e.g. by milling or Cold deformation. Since no heat is generated during the gluing and subsequent curing, and no external heat either supplied wear & en must, the tool can be used without reworking will.
Die Festigkeit der Klebverbindung wird jedoch dadurch noch verbessert, daß dem Metallkleber Eisenpulver als Zusatz beigegeben und das Werkzeug nach dem Aushärten getempert wird. Das Tempern erfolgt durch langsames Aufheizen auf ca. 180° C. Diese Temperatur liegt unterhalb der Anlasstemperatur der verwendeten Stähle, so daß auch bei dieser Nachhärtung keine Härteänderung der verschiedenen Stahlteile des Werkzeuges zu befürchten ist.However, the strength of the adhesive bond is further improved by adding iron powder to the metal adhesive and the tool is tempered after hardening. The tempering takes place by slowly heating to approx. 180 ° C. This temperature is below the tempering temperature of the steels used, so that no post-hardening occurs either A change in the hardness of the various steel parts of the tool is to be feared.
An Hand von Mustern derartig gestalteter Werkzeuge hat sich gezeigt, daß selbst bei hohen Schneidgeschwindigkeiten die Erwärmung der Klebstelle nicht so hoch ist, daß dadurch die Festigkeit der ausgehärteten Klebschicht beeinträchtigt wird. Dies hängt mit der schlechteren Wärmeleitung der Kunststoffteile der Klebmassen zusammen.On the basis of such patterns designed tools has been shown that even at high cutting speeds the heating of the adhesive point is not so high that by the strength of the cured adhesive is compromised. This is related to the poorer thermal conductivity of the plastic parts of the adhesives.
Ein spanabhebendes Werkzeug dieser Art kann daher aus Kostengründen im wesentlichen aus billigem unlegiertem oder geringA cutting tool of this type can therefore for reasons of cost essentially made of cheap unalloyed or low
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legiertem Stahl hergestellt werden. Nur im Bereich der Schneiden werden Teile aus teurem hochlegiertem Stahl verwendet. Sie gewählte Art der Verklebung ist einfach durchzuführen, bringt' keine Verschlechterung der verwendeten Materialien mit sich und erfordert.keine Spezialbearbeitung der einzelnen Teile, wie Anbringen von Befestigungselementen oder dergleichen.alloy steel. Only in the area of the cutting edges parts made of expensive high-alloy steel are used. The type of bonding chosen is easy to carry out, brings' no deterioration of the materials used and requires no special processing of the individual parts, such as attaching fasteners or the like.
Im Gesamten gesehen können durch die Erfindung die spanabhebenden Werkzeuge wesentlich verbilligt werden, ohne daß dafür die Eigenschaften für die Spanabhebung verschlechtert werden.On the whole, the cutting tools can be made significantly cheaper by the invention without having to do so the chip removal properties are deteriorated.
Sie Erfindung wird an Hand von verschiedenen in den Zeichnungen dargestellten Werkzeugen näher erläutert. Es zeigen»You invention is illustrated by various means in the drawings illustrated tools explained in more detail. Show it"
Fig. 1 einen Srehling nach der Erfindung,Fig. 1 shows a Srehling according to the invention,
Fig. 2 einen Drehung mit anders auegebildeter Schneid platte,2 shows a rotation with a differently formed cutting edge plate,
Fig. 3 einen Fräser und3 shows a milling cutter and
Fig. 4 eine Maschinenreibahle nach der Erfindung.4 shows a machine reamer according to the invention.
In Fig.1 ist ein Vierkant-Drehling gezeigt, der an beiden Stirnseiten aufgeklebte Schneidplatten 2 trägt. Biese Drehunge gibt es in verschiedenem Querschnitt und in verschiedener Länge. Sa diese Srehlinge in eine Aufnahme eingespannt sind» genügt es, wenn die Schneidplatten 2 nur einen Teil der Länge des Trägers 1 einnehmen. Sieser Träger 1 nimmt den größten Teil des Werkzeuges ein und ist, da er am Schneidvorgang nicht beteiligt ist, aus unlegiertem oder gering legiertem Stahl.In Fig.1, a square rotating bar is shown, which is on both end faces glued-on cutting plates 2 carries. Tuck turns there it in different cross-sections and in different lengths. Said these discs are clamped in a holder »is sufficient it when the cutting inserts 2 occupy only part of the length of the carrier 1. This carrier 1 takes the largest part of the tool and is, since it is not involved in the cutting process is made of unalloyed or low-alloy steel.
An der linken Stirnseite ist der Träger 1 senkrecht und an der rechten Stirnseite waagrecht abgesetzt, wie durch die Absätze 3 gekennzeichnet ist. Auf beide Absätze 3 ist eine Schneidplatte 2 aus hochlegiertem Stahl aufgeklebt, wie durch die stärker gezeichneten Trennlinien zwischen dem Träger 1 und den Schneidplatten 2 angedeutet ist.At the left end of the carrier 1 is vertical and at the right front side offset horizontally, as indicated by paragraph 3. On both paragraphs 3 is a cutting plate 2 glued on made of high-alloy steel, as shown by the more strongly drawn dividing lines between the carrier 1 and the cutting inserts 2 is indicated.
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Durch entsprechendes Anschleifen des Drehlings nach dem Verkleben, Aushärten und Tempern kann mit einem derartigen Drehung seitlich oder stirnseitig geschnitten werden. In jedem lall genügt es, wenn die Schneidplatte 2 einen Teil der Stärke des Trägers 1 beseitzt.By sanding the rotating part accordingly after gluing, Curing and tempering can be cut laterally or at the front with such a rotation. In each It is sufficient if the cutting tip 2 eliminates part of the thickness of the carrier 1.
An Hand der Fig.2 ist gezeigt, wie durch keilförmige Ausgestaltung der Schneidplatte 2a und des Trägers 1 die Klebfläche zwischen dem Absatz 3a des Trägers 1 und der Schneidplatte 2a vergrößert werden kann· Dies ist jedoch nur bei besonders extremer Beanspruchung eines Drehlings erforderlich. Die Keilbildung ist dabei mit der Schneidrichtung so abzustimmen, daß der auf die Schneidplatte 2a ausgeübte Druck teilweise durch die Keilflanken aufgefangen wird. .It is shown with reference to FIG. 2 how by means of a wedge-shaped configuration of the cutting tip 2a and the carrier 1, the adhesive surface between the paragraph 3a of the carrier 1 and the cutting insert 2a can be enlarged · However, this is only for special extreme stress on a rotating part is required. The wedge formation is to be coordinated with the cutting direction so that that the pressure exerted on the cutting tip 2a is partially absorbed by the wedge flanks. .
In Fig.3 ist ein dreiseitiger Scheibenfräser 4 dargestellt, der kreuzverzahnt ist. Derartige Fräser mit einer großen Zahnlücke besitzen eine hohe spezifische Spanleistung und lassen einen großen Vorschub zu. Aus diesem Grunde sind die bekannten einstückigen Scheibenfräser aus Hochleistungsschnellstahl und dementsprechend teuer.In Figure 3, a three-sided disc milling cutter 4 is shown, which is cross-cut. Such milling cutters with a large tooth gap have a high specific cutting performance and can a great advance to it. For this reason, the known one-piece side milling cutters are made of high-speed steel and accordingly expensive.
Wie aus der Fig.3 zu entnehmen ist, sind die Zähne des Scheibenfräsers 4 an der Vorderseite abgesetzt, wie mit dem Absatz 6 gekennzeichnet ist. Auf diese Absätze 6 sind Schneidplatten 5 aufgeklebt. An Hand dieser Aufteilung wird klar, welch grosser Anteil an dem neuen Scheibenfräser 4 aus unlegiertem oder gering legiertem Stahl gefertigt werden kann. As can be seen from FIG. 3, the teeth of the side milling cutter 4 are offset on the front side, as indicated by the paragraph 6. Inserts 5 are glued onto these paragraphs 6. This division makes it clear what a large proportion of the new disk milling cutter 4 can be made from unalloyed or low-alloy steel.
Da die Schneidplatten 5 aus Hochleistungsschnellstahl bis zum Zahnfuß reichen, kann der neue Scheibenfräser 4 solange angeschliffen werden, bis die Zähne praktisch abgeschliffen sind. Daraus resultiert, daß trotz der Verbilligung des neuen Scheibenfräsers 4 keine Einbuße an Lebensdauer in Kauf genommen werden muß.Since the cutting inserts 5 made of high-speed steel up to If the tooth foot is sufficient, the new side milling cutter 4 can be ground for as long until the teeth are practically abraded. As a result, despite the fact that the new side milling cutter is cheaper 4 no loss of service life has to be accepted.
■Bei spanabhebenden Werkzeugen, deren Schneidteil klein ist und viele Schneidkanten aufweist, ist es einfacher die Klebestelle■ For cutting tools whose cutting part is small and has a lot of cutting edges, it is easier to get the splice
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zwischen Träger- bzw. Spannteil und Schneidteil vorzusehen. Dies wird in Pig.4 an Hand einer kleinen Maschinenreibahle gezeigt.to be provided between carrier or clamping part and cutting part. This is shown in Pig. 4 using a small machine reamer.
Der Morsekegel mit dem Schaft 8 besteht aus unlegiertem oder gering legiertem Stahl. An der Stirnseite des Schaftes 8 ist einfach der aus hochlegiertem Stahl bestehende Schneidkopf angeklebt. Auch diese Ausbildung einer Maschinenreibahle läßt die Materialersparnis an hochlegiertem Stahl deutlich erkennen.The Morse taper with the shaft 8 consists of unalloyed or low alloy steel. The cutting head made of high-alloy steel is simply on the end face of the shaft 8 glued on. This design of a machine reamer also clearly shows the material savings in high-alloy steel.
Die an verschiedenen Werkzeugen aufgezeigte Teilung in Trägerbzw· Spannteil und Schneidteil kann entsprechend bei allen spanabhebenden Werkzeugen angewendet werden. Die Erfindung ist also nicht auf Drehlinge, Fräser und Reibahlen beschränkt.The division into carrier or clamping part and cutting part shown on various tools can be used accordingly for all of them cutting tools are used. The invention is therefore not limited to turning tools, milling cutters and reamers.
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