SE530236C2

SE530236C2 - Milling inserts and milling tools where a protruding part of the insert forms a pattern in the workpiece

Info

Publication number: SE530236C2
Application number: SE0601449A
Authority: SE
Inventors: Stefan Hedberg; Adnan Agic; Jorma Koskinen
Original assignee: Seco Tools Ab
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-04-08
Also published as: SE0601449L; WO2008004967A1

Description

30 35 53Û 236 2 Fig. 2 visar en planvy av skäret enligt Fig. 1; Fig. visar en sidovy av skäret enligt Fig. 1; Fig. 4 visar ett snitt genom skäret enligt linjen IV-IV i Fig. 2; Fig. visar ett snitt efter linjen V-V i Fig. 2; Fig. 6 visar en uppförstorad detalj i planvy av en del av skäret i Fig. 2; Fig. 7 visar schematiskt hur en skärtand hos ett skär enligt föreliggande uppfinning är positionerad i förhållande till den yta som standardskären genererar; Fig. 8 visar en planvy av en yta enligt föreliggande uppfinning som är genererad av en planfräs som är bestyckad med ett skär enligt föreliggande uppfinning; och Å Fig. 9 visar en perspektivvy av ytan enligt Fig. 8. 30 35 53Û 236 2 Fig. 2 shows a plan view of the insert according to Fig. 1; Fig. shows a side view of the insert according to Fig. 1; Fig. 4 shows a section through the insert according to the line IV-IV in Fig. 2; Fig. shows a section along the line V-V in Fig. 2; Fig. 6 shows an enlarged detail in plan view of a part of the insert in Fig. 2; Fig. 7 shows schematically how a cutting tooth of an insert according to the present invention is positioned in relation to the surface generated by the standard insert; Fig. 8 shows a plan view of a surface according to the present invention that is generated by a face milling cutter equipped with an insert according to the present invention; and Å Fig. 9 shows a perspective view of the surface according to Fig. 8.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen I Det i Fig. 1-3 visade skäret 1 enligt föreliggande uppfinning är ett enkelsidigt skär för fräsning som har en generellt positiv skärgeometri. Skäret 1 är tillverkat av direkt-pressad hàrdmetall. Med "hårdmetall" menas här WC, TiC, TaC, NbC, etc. i sintrad kombination med en bindemetall såsom exempelvis Co eller Ni. Skäret 1 kan vara belagt, exempelvis med A12O3och TiN. Skäret 1 är avsett att monteras i en fräskropp, ej visad, avsedd att roteras i en fräsmaskin, varvid fräskroppen innefattar minst ett säte för att uppta ett skär 1 enligt föreliggande uppfinning.Detailed description of the invention I The insert 1 according to the present invention shown in Fig. 1-3 is a single-sided insert for milling which has a generally positive cutting geometry. The insert 1 is made of directly pressed hard metal. By "hard metal" is meant here WC, TiC, TaC, NbC, etc. in sintered combination with a binder metal such as Co or Ni. The insert 1 can be coated, for example with A12O3 and TiN. The insert 1 is intended to be mounted in a milling body, not shown, intended to be rotated in a milling machine, the milling body comprising at least one seat for receiving an insert 1 according to the present invention.

Den visade utföringsformen av skäret 1 är generellt rektangulär i planvy och innefattar en toppyta 3 och en bottenyta 5. Bottenytan 5 är plan, belägen på avstånd från toppytan 3 och är vänd från toppytan 3. Två längsgående sidoytor 7, 9 och två tvärgående sidoytor 10, 11 sträcker sig mellan toppytan 3 och bottenytan 5. Ett centrumhål 12 genomgår skärets 1 toppyta 3 och bottenyta 5. I centrumhàlet 12 är en fästskruv avsedd att upptas för att förankra skäret 1 i ett säte i fräskroppen.The illustrated embodiment of the insert 1 is generally rectangular in plan view and comprises a top surface 3 and a bottom surface 5. The bottom surface 5 is flat, located at a distance from the top surface 3 and is facing away from the top surface 3. Two longitudinal side surfaces 7, 9 and two transverse side surfaces 10, 11 extend between the top surface 3 and the bottom surface 5. A center hole 12 passes through the top surface 3 and bottom surface 5 of the insert 1. In the center hole 12, a fastening screw is intended to be received to anchor the insert 1 in a seat in the milling body.

Eftersom det i Fig. 1-4 visade skäret 1 har en positiv skärgeometri konvergerar sidoytorna 7, 9, 10, 11 mot varandra i riktning mot bottenytan 5. I området där den första 10 15 20 25 30 35 530 235 3 längsgående sidoytan 7 och den första tvärgående sidoytan 10 möts är ett skärhörn 13 utformat. I skärningslinjen mellan toppytan 3 och sidoytan 7 bildas en huvudskäregg 14A. I skärningslinjen mellan toppytan 3 och skärhörnet 13 bildas en nosskäregg 14.Since the insert 1 shown in Fig. 1-4 has a positive cutting geometry, the side surfaces 7, 9, 10, 11 converge towards each other in the direction of the bottom surface 5. In the area where the first 10 15 20 25 30 35 530 235 3 longitudinal side surface 7 and the first transverse side surface 10 meet, a cutting corner 13 is formed. In the intersection line between the top surface 3 and the side surface 7, a main cutting edge 14A is formed. In the intersection line between the top surface 3 and the cutting corner 13, a nose cutting edge 14 is formed.

Pâ den första tvärgående sidoytan 10 är anordnad en utskjutande del 20, vilken fungerar som en skärtand, dvs det är nödvändigt att den utskjutande delen är försedd med en skäregg 21 i den del som är belägen i anslutning till skärhörnet 13. Sett i planvy av skäret har den utskjutande delen 20 ett största utstick om cirka 0,1-0,5 mm relativt skärningslinjen mellan den första tvärgående sidoytan 10 och toppytan 3.On the first transverse side surface 10 is arranged a protruding part 20, which functions as a cutting tooth, i.e. it is necessary that the protruding part is provided with a cutting edge 21 in the part which is located adjacent to the cutting corner 13. Seen in plan view of the insert, the protruding part 20 has a largest protrusion of approximately 0.1-0.5 mm relative to the intersection line between the first transverse side surface 10 and the top surface 3.

Skärtanden 20 har en utsträckning utefter hela den första tvärgående sidoytans 10 höjd, se Fig. 5. Sett i sidovy av skäret 1, se Fig. 3, bildar skärtandens 20 längdriktning en vinkel d med skärets 1 bottenyta 5. Vinkeln a är i den visade utföringsformen ca 80°. Anledningen till att vinkeln d < 90° är fräsens matning, vilken medför att skärtandens 20 längdriktning måste luta om den ej skall interferera med det redan genererade spåret.The cutting tooth 20 extends along the entire height of the first transverse side surface 10, see Fig. 5. Seen in a side view of the insert 1, see Fig. 3, the longitudinal direction of the cutting tooth 20 forms an angle d with the bottom surface 5 of the insert 1. The angle a is in the embodiment shown approximately 80°. The reason for the angle d < 90° is the feed of the cutter, which means that the longitudinal direction of the cutting tooth 20 must be inclined if it is not to interfere with the already generated groove.

Såsom framgår av Fig. 2 och 6 är skärtanden 20 konvex i planvy med en mjukt rundad form. På båda sidor av skärtanden 20 är material borttaget jämfört med ett standardskär. Detta innebär att de på ömse sidor om skärtanden 20 belägna partierna av skärningen mellan den första tvärgàende sidoytan 10 och toppytan 3 är inaktiva. Därigenom reduceras belastningen pà skäret i området runt skärtanden 20.As can be seen from Fig. 2 and 6, the cutting tooth 20 is convex in plan view with a gently rounded shape. On both sides of the cutting tooth 20, material is removed compared to a standard insert. This means that the portions of the intersection between the first transverse side surface 10 and the top surface 3 located on either side of the cutting tooth 20 are inactive. This reduces the load on the insert in the area around the cutting tooth 20.

När det gäller en föredragen parameterrelation hos skäret enligt föreliggande uppfinning kan följande sägas. Den första radie som definieras av nosskäreggen 14 är större än den andra radie som definieras av skäreggen 21 hos skärtanden 20. I exemplifierande och ej begränsande syfte kan anges att den andra radien är större än 0 mm och mindre än 3 mm. I detta sammanhang skall påpekas att huvudskäreggen 14 och skäreggen 21 hos skärtanden kan utföra samtidig bearbetning av arbetsstycket. Såsom framgår ur Fig. 5 kan skäreggen 21 ha en positiv spånvinkel. 10 15 20 25 30 35 53Û 235 4 Skäret 1 enligt föreliggande uppfinning monteras tillsammans med s.k. standardskär i en fräskropp till en planfräs. Antalet skär 1 enligt föreliggande uppfinning som monteras i fräskroppen beror av ett antal parametrar men normalt är antalet 1-5. Skäret 1 enligt föreliggande uppfinning kan normalt monteras i samtliga skärlägen hos fräskroppen, dock är det vanligt att endast ett eller två av de skär som bestyckar skärkroppen utgörs av skär enligt föreliggande uppfinning.Regarding a preferred parameter relationship of the insert according to the present invention, the following can be said. The first radius defined by the nose cutting edge 14 is larger than the second radius defined by the cutting edge 21 of the cutting tooth 20. For illustrative and non-limiting purposes, it can be stated that the second radius is larger than 0 mm and smaller than 3 mm. In this context, it should be pointed out that the main cutting edge 14 and the cutting edge 21 of the cutting tooth can perform simultaneous machining of the workpiece. As can be seen from Fig. 5, the cutting edge 21 can have a positive rake angle. 10 15 20 25 30 35 53Û 235 4 The insert 1 according to the present invention is mounted together with so-called standard inserts in a milling body of a face milling cutter. The number of inserts 1 according to the present invention that are mounted in the milling body depends on a number of parameters but is normally the number 1-5. The insert 1 according to the present invention can normally be mounted in all insert positions of the milling body, however, it is common that only one or two of the inserts that equip the insert body consist of inserts according to the present invention.

I Fig. 7 visas schematiskt skärhörnet 13 med huvudskäreggen 14 samt skärtanden 20 med sin skäregg 21.Fig. 7 shows schematically the cutting corner 13 with the main cutting edge 14 and the cutting tooth 20 with its cutting edge 21.

Skäret rör sig i matningsriktningen M. Med en tunnare linje L i Fig. 7 visas den yta som genereras av de standardskär som bestyckar fräskroppen. Därvid kan konstateras att skäret enligt föreliggande uppfinning är inaktivt när det gäller att generera denna yta som definieras av linjen L. Anledningen därtill är att det pà båda sidor av skärtanden 20 är borttaget material jämfört med vid standardskären.The insert moves in the feed direction M. The surface generated by the standard inserts that equip the milling body is shown with a thinner line L in Fig. 7. It can be seen that the insert according to the present invention is inactive in generating this surface defined by the line L. The reason for this is that material is removed on both sides of the cutting tooth 20 compared to the standard inserts.

Ett exempel på en yta som genereras av en planfräs som är bestyckad med åtminstone ett skär enligt föreliggande uppfinning visas i Fig. 8 och 9. Planfräsen enligt föreliggande uppfinning genererar således en yta med bärighet, varvid det i denna yta finns ett funktionellt mönster i en nivå under ytan med bärighet som ger denna yta önskade egenskaper vad det gäller tribologi och friktion. Eftersom skärtanden 20 hela tiden är i ingrepp med arbetsytan kommer skärtanden 20 att generera ett sammanhängande spår, vilket uppvisar ett antal skärningspunkter som mellan sig definierar stympade pyramider.An example of a surface generated by a face milling cutter equipped with at least one insert according to the present invention is shown in Fig. 8 and 9. The face milling cutter according to the present invention thus generates a surface with bearing capacity, wherein in this surface there is a functional pattern at a level below the surface with bearing capacity which gives this surface desired properties in terms of tribology and friction. Since the cutting tooth 20 is constantly in engagement with the working surface, the cutting tooth 20 will generate a continuous groove, which has a number of intersection points that define truncated pyramids between them.

I den ovan redovisade utföringsformen av ett skär enligt föreliggande uppfinning har skäret generellt en positiv skärgeometri. Inom ramen föreliggande uppfinningen kan man dock tänka sig att skäret har en negativ skärgeometri.In the above-described embodiment of an insert according to the present invention, the insert generally has a positive cutting geometry. However, within the scope of the present invention, it is conceivable that the insert has a negative cutting geometry.

Vid den ovan visade utföringsformen av ett skär enligt föreliggande uppfinning sträcker sig den utskjutande delen/skärtanden 20 utefter hela den första tvärgàende sidoytans 10 höjd. Emellertid kan man inom ramen för föreliggande uppfinning även tänka sig att skärtanden endast 530 235 5 har en utsträckning fràn skärets toppyta 3 och nedåt, utefter en del av den första tvärgående sidoytan 10.In the above-shown embodiment of a cutting insert according to the present invention, the protruding part/cutting tooth 20 extends along the entire height of the first transverse side surface 10. However, within the scope of the present invention, it is also conceivable that the cutting tooth only extends from the top surface 3 of the cutting insert downwards, along a part of the first transverse side surface 10.

Skäreggen 21 behöver ej följa en radie utan kan ha annan form, exempelvis kan den vara sammansatt av raka partier.The cutting edge 21 does not need to follow a radius but can have a different shape, for example it can be composed of straight portions.

Claims

10 15 20 25 30 35 530 235 Patent claims

A milling cutter comprising a top surface (3), a bottom surface (5) and extending side surfaces (7, 9, 10, 11) therebetween, wherein cutting lines between the side surfaces (7, 9, 10, 11) and at least one of the top surfaces (7, 9, 10, 11) and the bottom surfaces (3, 5) comprise cutting edges (14, 14A), characterized in that the milling insert comprises at least one, relatively cohesive (10), projecting part (20) intended to form a pattern in a workpiece during milling. of that side surface

The cutter insert according to claim 1, characterized in that the cutter insert comprises a cutting corner (13), and in that the projecting part (20) is arranged at a distance from said cutting corner (13).

The milling cutter according to claim 1 or 2, characterized in that the projecting part (20), seen in plan view of the insert, has a largest protrusion of about 0.1-0.5 mm relative to the cutting line between the associated side surface (10). and the top surface (3).

The milling cutter according to any one of claims 1-3, characterized in that the cutting corner (13) has a nose cutting edge (14) with a first radius, that the protruding part (20) defines a cutting edge (21) with a second radius, and that defining one the first radius is larger than the second radius.

The milling cutter according to claim 5, characterized in that the second radius is greater than 0 mm and less than 3 mm.

The milling cutter according to any one of the preceding claims, characterized in that the protruding part (20) extends along the entire height of the associated side surface (10). 10 15 20 25 30 530 236 7

The milling cutter according to any one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal direction of the protruding part (20) forms an angle (d) with a plane of the bottom surface (5) of the insert which is less than 90 °.

A milling tool intended to be rotated in a milling machine comprising a milling cutter and a milling cutter, the milling body comprising a plurality of cutting positions for receiving the milling cutters, each milling cutter comprising a top surface (3), a bottom surface (5) and extending side surfaces (7, 9) therebetween , 10, 11), wherein cutting lines between the side surfaces (7, 9, 10, 11) and at least one of the top and bottom surfaces (3, 5) comprise cutting edges (14, 14A), the milling tool comprising at least a first milling cutter and at least one second cutter inserts, which have at least partially different geometries, characterized in that the second cutter insert comprises a, relatively contiguous side surface (10), protruding part (20) intended to form a pattern in a workpiece during milling, which pattern differs from the formed by the first milling cutter.

The milling tool according to claim 8, characterized in that the protruding part (20), seen in plan view of the insert, has a protrusion of about 0.1-0.5 mm relative to the cutting line between the associated side surface (10) and the top surface ( 3).

The milling tool according to claim 8 or 9, characterized in that the cutting positions are identical for all milling cutters.