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Patent Searching and Data


Title:
CUTTING PLATE HAVING FLANK FACES AND CONTACT FACES ON THE PERIPHERAL GEOMETRY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/144281
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cutting plate (9) having flank faces (5) for installing in carrier tools for machining workpieces, wherein the cutting plate (9) has a top clamping face (1) on the top side of the cutting plate and a bottom clamping face (2) on the bottom side of the cutting plate (or vice versa) and a peripheral geometry that connects the clamping faces (1, 2) and blades (cutting corners (4) and cutting edges (8)) are arranged at the transition from each clamping face (1, 2) to the peripheral geometry and positive flank faces (5) are arranged below the blades (4, 8), which flank faces are recessed relative to the blades (4, 8), whereby a relief angle that is positive on both sides is created and a contact face (3) that is raised relative to the lowest points (6) of the flank faces (5) is arranged on each side (10) of the peripheral geometry. In order for the contact face (3) to be maximized in the interest of stable fixing of the cutting plate (9) and for the contact face (3) not to come in contact with the workpiece, a single contact face (3) is arranged on each side (10) of the peripheral geometry, which contact face has the largest width (B1) thereof on the center plane (7) of the peripheral geometry and which contact face shrinks from the center plane (7) to the cutting edges (8) and has the smallest width (B2) in the area of the cutting edges (8).

Inventors:
BEN AMOR RAOUF (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/056680
Publication Date:
October 03, 2013
Filing Date:
March 28, 2013
Export Citation:
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Assignee:
CERAMTEC GMBH (DE)
International Classes:
B23B27/14
Domestic Patent References:
WO2008155331A12008-12-24
WO1998034747A11998-08-13
WO2008155331A12008-12-24
Foreign References:
DE202010002303U12011-06-09
DE29719482U11997-12-18
Other References:
See also references of EP 2830798A1
Attorney, Agent or Firm:
UPPENA, Franz (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Schneidplatte (9) mit Freiflächen (5) zum Einbau in Trägerwerkzeugen zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, wobei die Schneidplatte (9) auf ihrer Oberseite eine obere Spannfläche (1 ) und auf ihrer Unterseite eine untere Spannfläche (2) (oder umgekehrt) und eine die Spannflächen (1 , 2) verbindende Umfangsgeometrie aufweist und am Übergang von der jeweiligen Spannfläche (1 , 2) zu der Umfangsgeometrie Schneiden (Schneidecken (4) und Schneidkanten (8)) und unterhalb der Schneiden (4, 8) positive Freiflächen (5) angeordnet sind, die gegenüber den Schneiden (4, 8) eingezogen sind, wodurch ein beidseitig positiver Freiwinkel geschaffen ist und auf jeder Seite (10) der Umfangsgeometrie eine gegenüber den tiefsten Stellen (6) der Freiflächen (5) erhabene Anlagefläche (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite (10) der Umfangsgeometrie eine Anlagefläche (3) angeordnet ist, die auf der Mittelebene (7) der Umfangsgeometrie ihre größte Breite (B1 ) aufweist und die ausgehend von der Mittelebene (7) zu den Schneidkanten (8) hin schrumpft und im Bereich der Schneidkanten (8) die geringste Breite (B2) aufweist.

2. Schneidplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an den Schneidecken (4) zwei sich auf der Umfangsgeometrie in Bezug auf die Mittelebene (7) gegenüberliegende Freiflächen (5a, 5b) an ihrer tiefsten Stelle (6) auf der Mittelebene (7) der Schneidplatte (9) ineinander übergehen, so dass an den Schneidecken (4) keine Anlagefläche (3) vorhanden ist.

3. Schneidplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an den Schneidecken (4) die Anlageflächen (3) zweier benachbarter Seiten (10) ineinander übergehen.

4. Schneidplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (3) im Bereich der Schneidkanten (8) eingezogen sind und dadurch über die gesamte Breite der Schneidplatte (9) positive Schneiden entstehen.

5. Schneidplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (3) im Bereich der Schneidkanten (8) in die Schneidkanten (8) übergehen.

6. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (4, 8) und die Anlageflächen (3) die gleiche Höhe aufweisen.

7. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (4, 8) und die Anlageflächen (3) unterschiedliche Höhen aufweisen.

8. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (3) in Draufsicht rechteckig, bevorzugt quadratisch mit Anlageflächenecken (1 1 , 12) ausgebildet sind, wobei zwei gegenüberliegende Anlageflächenecken (1 1 ) auf der Mittelebene (7) der Schneidplatte (9) angeordnet sind und die anderen zwei Anlageflächenecken (12) an den Schneidkanten (8) anliegen.

9. Schneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche eine einzige ununterbrochene Fläche ist oder aus mehreren Teilflächen besteht, die sich alle auf gleicher Höhe befinden.

Description:
Schneidplatte mit Freiflächen und Anlageflächen auf der Umfangsgeometrie

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Aus der gattungsbildenden WO 2008/155331 A1 ist eine negative keramische Schneidplatte mit doppeltpositiver Freifläche bekannt. Diese wird zum Einbau in Trägerwerkzeugen zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken verwendet. Die Schneidplatte weist eine Oberseite und eine Unterseite und eine die Oberseite und Unterseite verbindende Umfangsgeometrie auf. Am Übergang von der Oberseite und Unterseite zu der Umfangsgeometrie sind Schneidecken und Schneidkanten angeordnet. Die Umfangsgeometrie weist doppeltseitig unterhalb der Schneidecken und Schneidkanten eine umlaufende positive Freifläche auf, die gegenüber den Schneidecken und Schneidkanten eingezogen ist, wodurch ein beidseitig positiver Freiwinkel geschaffen ist. Zwischen zwei sich auf der Umfangsgeometrie in Bezug auf die Oberseite und Unterseite gegenüberliegenden Freiflächen ist ein gegenüber den tiefsten Stellen der Freiflächen erhabener Bund angeordnet, dessen Oberfläche als Anlagefläche in Trägerwerkzeugen dient. Der erhabene Bund wird nachfolgend als Anlagefläche bezeichnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schneidplatte nach dem Stand der Technik mit doppeltpositiver Freifläche zu optimieren. Ziel ist es, die Anlagefläche im Sinne einer stabilen Fixierung der Schneidplatte (Wendeschneidplatte) zu maximieren. Auf der anderen Seite soll die Anlagefläche so gestaltet werden, dass mit zunehmendem Verschleiß der Schneide die Anlagefläche nicht in Kontakt mit dem Werkstück gerät. Dieses würde zu einer Beeinträchtigung des Zerspanprozesses sowie zu Beschädigung des Bauteils führen. Mit Schneide sind die Schneidecken und Schneidkanten gemeint. Wenn nachfolgend von einer Schneidplatte gesprochen wird, so ist immer eine Wendeschneidplatte gemeint. Die Wendeschneidplatte besteht bevorzugt aus einer Keramik, kann jedoch unter anderem aus Hartmetall, Cermet, CBN oder PCBN bestehen. Die Anlagefläche sollte nach Möglichkeit die gesamte Umfangsgeometrie abdecken von der oben liegenden Spannfläche bis zur untenliegenden Spannfläche, was natürlich nicht möglich ist, denn dann gäbe es keine positive Freifläche. Die Anlagefläche ist gleichzeitig die Kontaktfläche der Schneidplatte im Halterwerkzeug. Wichtig für die Sicherung der Schneidplatte gegen Verdrehen in der Ebene parallel zu den Spannflächenebenen ist die Länge der Kontaktflächen, d.h. der Anlageflächen im Haltersitz. Idealerweise gilt, je länger diese ist, desto stabiler ist die Fixierung im Radiusbereich bzw. im Bereich der Schneiden. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass beim Versatz der Schneiden in Folge des Verschleißes, keine Anlageflächen im Weg stehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass auf jeder Seite der Umfangsgeometrie eine Anlagefläche angeordnet ist, die auf der Mittelebene der Umfangsgeometrie ihre größte Breite aufweist und die ausgehend von der Mittelebene zu den Schneidkanten hin schrumpft und im Bereich der Schneidkanten die geringste Breite aufweist.

Die Anlagefläche wird im Bereich der Schneidkanten so zurückgesetzt, dass der Abstand von der Schneidecke bis zur Anlagefläche maximiert ist. Gleichzeitig wird die Anlagefläche im mittleren Bereich auf der Mittelebene zwischen den Spannflächen so verlängert, dass eine maximal lange Anlagefläche entsteht. Im Bereich der Spannfläche wird die Auflagefläche so angebracht, dass die Vorteile einer doppelpositiven Schneidplatte für eine maximale Schnitttiefe erzielt werden kann. Aus diesem Grund schrumpft die Breite der Auflagefläche zur Spannfläche bzw. zu den Schneidkanten hin zusammen. So entsteht ein positiver Spanwinkel über eine größere Schnitttiefe. In einer bevorzugten Ausführungsform gehen zwei sich auf der Umfangsgeometrie in Bezug auf die Mittelebene gegenüberliegende Freiflächen an ihrer tiefsten Stelle auf der Mittelebene der Schneidplatte ineinander über, so dass an den Schneidecken keine Anlagefläche vorhanden ist. Hierdurch ist die Freifläche in diesem Bereich maximal.

Alternativ gehen an den Schneidecken die Anlageflächen zweier benachbarter Seiten ineinander über. Dies bewirkt eine umlaufende Anlagefläche und dadurch eine optimale Abstützung im Trägerwerkzeug.

Bevorzugt sind die Anlageflächen im Bereich der Schneidkanten eingezogen und dadurch entstehen über die gesamte Breite der Schneidplatte positive Schneiden. Hierdurch berühren die Anlageflächen nicht die Schneidkanten. Die positive Schneidkante ist in dieser Ausführungsform bezüglich ihrer Länge optimiert. In einer Ausführungsform gehen die Anlageflächen im Bereich der Schneidkanten in die Schneidkanten über. Bei dieser Ausführungsform ist die Abstützung im Bereich der Schneidkanten optimiert.

In einer Ausführungsform weisen die Schneiden und die Anlageflächen die gleiche Höhe auf. In einer anderen Ausführungsform weisen die Schneiden und die Anlageflächen unterschiedliche Höhen auf.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Anlagefläche in Draufsicht rechteckig, bevorzugt quadratisch, mit Anlageflächenecken ausgebildet, wobei zwei gegenüberliegende Anlageflächenecken auf der Mittelebene der Schneidplatte angeordnet sind und die anderen zwei Anlageflächenecken an den Schneidkanten anliegen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von drei Figuren weiter erläutert.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schneidplatte 9, in diesem Fall eine quadratische Schneidplatte, mit einer Oberseite, auf der eine obere Spannfläche 1 und einer Unterseite, auf der eine untere Spannfläche 2 angeordnet ist. Auf den Spannflächen 1 , 2 können auch Spannmulden eingebracht sein. Die Spannfläche 1 ist parallel zur Spannfläche 2 angeordnet. Verbunden sind die zwei Spannflächen 1 , 2 über eine Umfangsgeomet e, die bei dieser Schneidplatte, bzw. Wendeschneidplatte vier Seiten 10 umfasst. Alle vier Seiten 10 weisen die gleiche Umfangsgeometrie auf.

Am Übergang von den Spannflächen 1 , 2 zu der Umfangsgeometrie befinden sich Schneidecken 4 und Schneidkanten 8. Insgesamt hat die Schneidplatte acht Schneidecken 4. Unterhalb der Schneidecken 4 und Schneidkanten 8 befinden sich Freiflächen 5, die gegenüber den Schneidecken 4 und Schneidkanten 8 eingezogen sind. Auf der Umfangsgeometrie jeder der vier Seiten dieser Schneidplatte befindet sich eine einzige Anlagefläche 3. Diese Anlagefläche 3 ist eine Erhebung, deren Oberfläche die eigentliche Anlagefläche 3 bildet. Der Einfachheit halber wird für diese Erhebung der Begriff Anlagefläche 3 verwendet.

Die Schneidplatte 9 weist eine Mittelebene 7 auf, die parallel zu den Spannflächen 1 , 2 verläuft und mittig zwischen den beiden Spannflächen 1 , 2 angeordnet ist. Die Anlagefläche 3 auf jeder Seite 10 weist auf der Mittelebene 7 ihre größte Breite B1 auf und erstreckt sich in der Ausführungsform gemäß Figur 1 bis zur Schneidkante 8, wobei die Breite der Anlagefläche 3 sich bis zur Schneidkante 8 hin stetig verringert. An der Schneidkante 8 hat die Anlagefläche 3 ihre geringste Breite B2. Die Anlagefläche 3 kann eine beliebige geometrische Form aufweisen. Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Anlagefläche ist rechteckig, bzw. quadratisch ausgebildet und weist vier Anlageflächenecken 1 1 , 12 auf. Zwei Anlageflächenecken 1 1 befinden sich auf der Mittelebene 7 und zwei weitere Anlageflächenecken 12 befinden sich an den Schneidkanten 8. Alle Seiten der Anlagefläche 3 führen jeweils über eine Schräge 14 in die Freiflächen 5.

Im Bereich der Schneidecken 4a, 4b führen Freiflächen 5a, 5b in Richtung zur Mittelebene 7 und münden auf der Mittelebene 7 in eine tiefste Stelle 6. Der Bereich der Schneidecken 4 bzw. 4a, 4b ist in der Ausführungsform gemäß Figur 1 ohne Anlagefläche ausgebildet.

Figur 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schneidplatte 9. Hier ist die Anlagenflächenecke 12 mit einem Abstand 13 zur Schneidkante 8 angeordnet. Anders ausgedrückt, die Anlagefläche ist im Bereich der Schneidkante 8 eingezogen, wodurch über die gesamte Breite der Schneidplatte positive Schneidkanten 8 entstehen. Die positive Schneidkante 8 ist hier bezüglich ihrer Länge optimiert, im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Figur 1 .

Figur 3 zeigt den Bereich der Schneidecke 4 einer alternativen Ausführungsform. Hier gehen auf der Mittelebene 7 die Anlageflächen 3a, 3b zweier benachbarter Seiten 10a, 10b einer Schneidplatte ineinander über. Hierdurch ist die Anlagefläche auf der Mittelebene 7 umlaufend ausgebildet, wodurch die Abstützung optimiert ist.

Die Erfindung zeichnet sich also in einer Ausführungsform dadurch aus, dass die Anlagefläche 3 im Bereich der Schneidkanten 8 so zurückgesetzt ist, dass der Abstand L (siehe Figur 1 ) von der Schneidecke 4 bis zur Anlagefläche 3 maxinniert ist. Gleichzeitig wird die Anlagefläche 3 im mittleren Bereich auf der Mittelebene 7 so verlängert, dass eine maximal (B1 ) lange Anlagefläche (3) entsteht. Im Bereich der Spanfläche wird die Anlagefläche 3 so angebracht, dass die Vorteile einer doppelpositiven WSP für eine maximale Schnitttiefe erzielt werden kann. Aus diesem Grund schrumpft die Breite B der Anlagefläche 3 zur Spannfläche 1 bzw. 2 bzw. zu den Schneidkanten 8 hin zusammen. So entsteht ein positiver Spanwinkel über eine größere Schnitttiefe.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Anlagefläche 3 eine einzige ununterbrochene Fläche ist. Figur 4 zeigt eine Ansicht nur einer Seite 10, bzw. die Hälfte einer Seite einer alternativen Ausführungsform. Hier besteht die Anlagefläche aus drei Teilflächen, nämlich aus Anlageflächen 3a1 , 3a2 und 3a3, die sich alle auf gleicher Höhe befinden. Die Anlagefläche 3a1 ist von der Anlagefläche 3a2, wie auch die Anlagefläche 3a2 von der Anlagefläche 3a3 jeweils durch einen Spalt 15 getrennt. Gleiche Bezugsziffern bedeuten gleiche Teile. Die Mittelebene ist wie auch in den anderen Figuren durch das Bezugszeichen 7 gekennzeichnet. Auch in dieser Ausführungsform befindet sich die maximale Breite B1 der Anlageflächen auf der Mittelebene. Im Bereich der Schneidkanten 8 weisen die Anlageflächen die geringste Breite B2 auf.

Mit Höhe ist der Abstand zu einer Ebene gemeint, die durch die Längsachse der Schneidplatte führt. Die Oberfläche der Anlagefläche oder Anlageflächen ist parallel zu dieser Ebene angeordnet. Dies gilt für alle Ausführungsformen.

Figur 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schneidplatte 9. Hier ist im Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß Figuren 1 und 2 die Anlagefläche 3 im Bereich der Schneidkanten 8 als Anlagenflächenkante 16 ausgebildet. Die Anlagenflächenkante 16 ist mit einem Abstand 13 zur Schneidkante 8 angeordnet. Die Freiflächen 5 sind in dieser Ausführungsform sehr groß, was für einige Anwendungsfälle optimal ist.

Die erfindungsgemäße Schneidplatte weist auf ihrer Umfangsgeometrie somit Anlageflächen 3 und Freiflächen 5 auf. a) Unterhalb der Schneiden 4 sind Freiflächen 5 angeordnet. b) Zwei sich auf der Umfangsgeometrie in Bezug auf die Mittelebene 7 gegenüberliegende Freiflächen 5a, 5b gehen an ihrer tiefsten Stelle 6 auf der Mittelebene 7 der Schneidplatte ineinander über. An dieser tiefsten Stelle 6 ist somit keine Anlagefläche 3 vorhanden (siehe Figur 1 ). Zwischen zwei gegenüberliegenden Schneidkanten 8 einer Seite 10 ist auf der Umfangsgeometrie eine Anlagefläche 3 angeordnet, die auf der Mittelebene 7 der Umfangsgeometrie ihre größte Breite B1 aufweist und die ausgehend von der Mittelebene 7 zu den Spannflächen 1 , 2 bzw. Schneidkanten 8 hin schrumpft (siehe Figur 1 ).

Die Anlageflächen 3, die Schneidkanten 8 und die Schneidecken 4 einer Seite befinden sich bevorzugt auf derselben Ebene.