DE877531C - Schneidwerkzeug, insbesondere Walzenfraeser mit eingesetzter Hartmetallschneide - Google Patents

Description

• Schneidwerkzeug, insbesondere Walzenfräser mit eingesetzter Hartmetallschneide Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug, insbesondere einen Walzenfräser mit eingesetzter Hartmetallschneide. Bevor auf den Stand der Technik und die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, näher eingegangen wird, seien die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Begriffe an Hand einer Zeichnung erläutert.
• In Fig. i ist der Walzenfräsvorgang schematisch dargestellt. Der Frässtahl A trifft das Werkstück B an der Schneidenkante D und fräst von ihm den Span C ab. Der Winkel zwischen der Umfangsrichtung des Frässtahles A, d. h. zwischen der in der Schneidkante D an den Zylinder des Walzenfräsers mit dem Radius v gelegten Tangente und der den einen Schenkel des winkeligen Frässtahles A bildenden Freifläche E, ist der Freiflächenwinkel a. Der Winkel, unter dem die Stahlbrust des Frässtahles A in der Schneidenkante D gegen die Radiale F geneigt ist, ist der Spanwinkel y. Die Brustfläche des Frässtahles A ist die Spanfläche G. Bei dem Spanwinkel y unterscheidet man zwischen einem positiven, +, und einem negativen Spanwinkel, -. Positiv ist der Spanwinkel y, wenn, wie in Fig. r, die Spanfläche G von der Schneidenkante D aus links von der Radialen F verläuft. Negativ ist der Spanwinkel y, wenn die Spanfläche G von der Schneidenkante D rechts von der Radialen F verläuft. Der Winkel zwischen der Spanfläche G und der Freifläche E ist der Keilwinkel fl. Die Summe aus a, ß und y beträgt stets go°. Hartmetallwerkzeuge zeigen bei der Bearbeitung von Werkstücken -aus Stahl im allgemeinen drei. Verschleißerscheinungen, nämlich den Freiflächenverschleiß, den Kolkverschleiß und das Ausbröckeln.
• Der Freiflächenverschleiß ist in Fig. 2 schematisch perspektivisch veranschaulicht. Die Schneidenkante D wird bei der Bearbeitung des Werkstückes abgenutzt, so daß sie sich, verglichen mit der in der Zeichnung eingetragenen ursprünglichen Schneidenkante D, vom Werkstück entfernt. Infolge der Abnutzung bildet sich die in Fig. 2 schraffiert angegebene Verschleißmarke, deren Breite VB ebenfalls eingetragen ist. Der Druck P des vom Werkstück B ablaufenden Spans G auf die Spanfläche G nutzt nach den bisherigen Erfahrungen die Spanfläche G ab und bewirkt die in Fig. 3 dargestellte Auskolkung b: Dieser Verschleiß tritt beim Drehen von Stahl auf. Ebenfalls ist er beim Stirnfräsen zu beobachten. Die dritte Ursache für das Unbrauchbarwerden sind die in Fig. 4 gezeigten Ausbröckelungen der Schneidenkante D.
• Bei den bisher bekannten Schneidwerkzeugen ist der Anschliff als Freiflächenanschliff ohne Abstufung mit einem Freiflächenwinkel a von etwa 5 bis 8° ausgeführt. Dabei hat sich, insbesondere in Anwendung der bekannten Werkzeuge für Walzenfräser mit Hartmetall, gezeigt, daß der Freiflächenverschleiß sehr groß und somit der Standweg nur gering ist. Auch lassen sich bei der Anwendung solcher Werkzeuge beispielsweise zum Hobeln, Stoßen oder Stirnfräsen Auskolkungen nicht vermeiden.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, das eine Vergrößerung der Standzeit ermöglicht und in Beschaffungskosten und Unterhaltung nicht teuerer ist als bekannte Werkzeuge. Die Erfindung - baut auf der in zahlreichen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnis auf, daß die Verschleißmarkenbreite VB für die Freifläche beim Walzenfräsen als alleiniges Kriterium gilt, da eine Auskolkung, hervorgerufen durch Abrieb beim Gleiten des Spans über der Spanfläche, beim Walzenfräsen nie beobachtet worden ist. Die Aufgabe wird in erster Linie dadurch gelöst, daß der Freiflächenanschliff auf einer an der Werkzeugschneide vorgesehenen Nase angeordnet ist. Damit wird der Vorteil erreicht, daß die Schneidkantenversetzung um die Tiefe der Nase fortschreiten kann, ohne daß die Verschleißmarkenbreite sich nennenswert vergrößert, d. h. der Standweg wird um ein Vielfaches erweitert. In Weiterbildung der Erfindung ist der Übergang von der Hinterschlifffreifläche des Schneidwerkzeuges zur Nasenfreifläche abgerundet. Damit ist Vorsorge getroffen, daß die Widerstandsfähigkeit der Nase angesichts der erheblichen Schlagbeanspruchungen beim Gleichlauffräsen gewährleistet ist. Wird in zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Spanflächenfase des Nasenschliffes mit einem Spanwinkel y von mehr als - 5° versehen, dann wird die Stabilität der Nase und der Schneide erhöht. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich, wenn die Tiefe der den Freiflächenanschliff tragenden Nase 0,4 mm und mehr beträgt. Damit erhöht sich bei Verwendung bekannter Schneidenwerkstoffe der Verschleißbereich um ein Vielfaches. In. Fig. 5 ist ein Schneidwerkzeug bisheriger Ausführung schematisch stark vergrößert, teilweise in Ansicht dargestellt, während Fig. 6 und 7 ein Ausführungsbeispiel eines Schneidwerkzeuges gemäß dez Erfindung schematisch stark vergrößert teilweise zeigen, und zwar Fig. 6 in Ansicht und Fig. 7 in Ansicht mit einer Darstellung des Verschleißbereiches.
• In Fig. 5 ist ein Schneidwerkzeug bisheriger Ausführung mit aufgelötetem Hartmetallplättchen dargestellt. Mit i ist der Träger des Härtmetallplättchens, mit 2 das den Schneidenanschliff tragende Hartmetallplättchen, das auf den Träger i aufgelötet ist, bezeichnet. Wie die Zeichnung erkennen läßt, beträgt der Freiwinkel a des Schneidenanschliffes etwa 7°. Der Anschliff ist mit einer negativen Spanflächenfase von y = - i5° und mit einem positiven Ablaufrücken 6 versehen. Die Verschleißmarkenbreite VB ist zu etwa o,8 mm gewählt. Bei diesem Schneid-Werkzeug ist die Standzeit, d. h. die Zeit, innerhalb deren das Werkzeug so weit abgenutzt ist, daß der Anschliff erneuert werden muß, beendet, wenn die Schneidenkante M den Punkt L und der Verschleißbereich den Punkt K erreicht hat.
• In Fig. 6 und 7 sind die mit Fig. 5 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das in Fig. 6 und 7 dargestellte Schneidwerkzeug enthält gleichfalls einen Träger i für das auf diesen Träger aufgelötete Hartmetallplättchen 2. Das Hartmetallplättchen 2 weist eine Nase 3 von einer Tiefe 7 auf, die den Freiflächenanschliff 5 besitzt. Der Übergang von der Hinterschlifffreifläche io zum Freiflächenanschliff 4 der Nase 3 ist abgerundet. Der Spanflächenanschliff 5 ist mit einer negativen Spanflächenfase und einem positiven Ablaufrücken 6 versehen. In Fig. 6 und 7 ist weiterhin die Verschleißmarkenbreite VB eingetragen. Ferner ist in Fig. 7 der Verschleißbereich 8 eines Schneidwerkzeuges bisheriger Ausführung kreuzweise schraffiert und der Verschleißbereich g eines Schneidvverkzeuges gemäß der Erfindung reit gleicher Verschleißmarkenbreite VB einfach schraffiert angegeben. Wie die Darstellung ohne weiteres erkennen läßt, ist der Verschleißbereich g gegenüber dem Verschleißbereich 8 erheblich erweitert. Beim Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung kann die Schneidkantenversetzung von Punkt M über Punkt L nach Punkt N wandern und somit der Punkt K bis Punkt 0 ausweichen, ohne daß die Verschleißmarkenbreite VB sich nennenswert ändert.
• Im betrachteten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß das die Schneide tragende Hartmetallplättchen auf das Schneidwerkzeug aufgelötet ist. Es ist für die Erfindung jedoch ohne Belang, ob die Schneide mit dem Schneidwerkzeug hart verlötet oder durch Klemmen mit dem Schneidwerkzeug verbunden oder ob das die Schneide tragende Metall durch Auftragschweißen auf das Schneidwerkzeug aufgebracht ist. Ebenso ist es für die Erfindung nicht notwendig, daß die mit dem Schneidwerkzeug verbundene Schneide aus Hartmetall besteht. Vielmehr können als Werkstoff für die Schneide nicht nur die im Handel unter der Bezeichnung Hartmetall erhältlichen Sinterhartmetalle oder Legierungen, sondern auch alle Werkstoffe, die infolge besonderer Härte sich ebenso oder ähnlich wie Hartmetall verhalten, z. B. keramische Stoffe, verwendet werden. Die Erfindung ist in erster Linie für Walzenfräser gedacht. Jedoch ist sie selbstverständlich für alle Arten von Schneidwerkzeugen, z. B. für Hobel-, Stoß-, Stirnfräs- oder Räumwerkzeuge, anwendbar.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schneidwerkzeug, insbesondere Walzenfräser mit eingesetzter Hartmetallschneide, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiflächenanschliff (q.) auf einer an der Werkzeugschneide vorgesehenen Nase (3) angeordnet ist.
2. 2. Schneidwerkzeug nach Anspruch i mit einer Hartmetallschneide, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanflächenfase (5) des Anschliffs der Nase (3) mit einem Spanwinkely von mehr als -5° versehen ist.
3. 3. Schneidwerkzeug nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (7) der den Freiflächenanschliff (q.) tragenden Nase (3) o,¢ mm und mehr beträgt. q.. Schneidwerkzeug nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiflächenänschliff (q.) bis i mm beträgt. Hierzu i Blatt Zeichnungen