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Dokumentenidentifikation DE102004040844A1 31.03.2005
Titel Schneidplatte aus PCBN oder einem CBN-Verbundwerkstoff mit Spannmulde
Anmelder CeramTec AG Innovative Ceramic Engineering, 73207 Plochingen, DE
Erfinder Hafner, Andreas, 73061 Ebersbach, DE;
Weber, Werner, 51381 Leverkusen, DE;
Müller, Matthias, 73230 Kirchheim, DE
Vertreter Dr. Franz Uppena und Kollegen, 53840 Troisdorf
DE-Anmeldedatum 23.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004040844
Offenlegungstag 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse B23B 27/16
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte aus PCBN oder einem CBN-Verbundwerkstoff.
Zur sicheren Befestigung dieser Schneidplatte in einem Klemmhalter wird vorgeschlagen, dass die Schneidplatte eine Spannmulde aufweist.
Die Schneidplatte eignet sich zur spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstoffen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte aus PCBN oder einem CBN-Verbundwerkstoff.

Schneidplatten aus einem keramischen Werkstoff zur spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstoffen werden in den unterschiedlichsten Einsatzgebieten verwendet. Seit einigen Jahren wird als Material für solche Schneidplatten auch polykristallines kubisches Bornitrid verwendet. Polykristallines kubisches Bornitrid, auch als PCBN bezeichnet, zeichnet sich u.a. durch eine extrem große Härte aus. Die Eigenschaften des PCBN sind zum Beispiel beschrieben in der Zeitschrift Werkzeuge, Juni 2001, Seiten 16 bis 20 oder in der Zeitschrift WB Werkstatt und Betrieb, Stefan Dillmann, Mischkeramik und PCBN im hartfeinen Duett, Carl Hanser Verlag, München, 6. Juni 2002, 135. Jahrgang, sowie in dem Praxis-Report Nr. 19, Hartdrehen mit SPK-Wurbon und Mischkeramik, Ceram-Tec AG Innovative Ceramic Engineering, Geschäftsbereich SPK-Werkzeuge, Gottlieb-Haefele-Str. 7, D-73061 Ebersbach.

Neben Schneidplatten, die aus PCBN-Vollmaterial bestehen, gibt es darüber hinaus auch Schneidplatten, deren Grundkörper aus Hartmetall besteht und deren Oberfläche mit polykristallinem kubischen Bornitrid belegt sind.

Wird nachfolgend von „Schneidplatte(n) aus PCBN" gesprochen, soll damit sowohl eine Schneidplatte verstanden werden, die als Vollmaterial PCBN enthält, als auch eine Schneidplatte, deren Grundkörper aus Hartmetall besteht und die mit polykristallinem kubischen Bornitrid auf ihrer Oberfläche belegt ist.

Weiterhin sind Schneidkeramiken beschrieben, die aus einem Verbundwerkstoff aus Siliziumnitrid und kubischem Bornitrid bestehen. Dieser CBN-Verbundwerkstoff ist zum Beispiel in der EP 0 937 693 A1 beschrieben und zeichnet sich wie PCBN durch eine extrem große Härte aus.

Werden Schneidplatten beispielsweise zur spanenden Bearbeitung von Metall eingesetzt, müssen die Schneidplatten in einem Klemmhalter befestigt werden. Schneidplatten, die nicht aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen bestehen, sind zur Befestigung in einem Klemmhalter oftmals mit einer Spannmulde versehen, in die eine Klemmpratze des Klemmhalters spannend eingreift. Hierdurch entsteht eine formschlüssige Klemmung durch die die Schneidplatte fest im Klemmhalter verankert ist.

Da Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen extrem hart sind, sind die aus dem Stand der Technik aus diesen Materialien bekannten Schneidplatten nicht mit solchen Spannmulden versehen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen wird zur Befestigung in einem Schneidwerkzeug ein Klemmhalter verwendet, der eine Druckplatte aufweist, die auf der Schneidplatte mit Druck aufliegt. Nachteilig an diese Methode ist, dass die Schneidplatte aus PCBN oder einem CBN- Verbundwerkstoff bei ungünstigen Schnitten aus der Verankerung im Klemmhalter herausrutschen oder sich zumindest lockern kann.

Des Weiteren werden bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen auch durchgehende Bohrungen in der Mitte der Schneidplatte eingebracht, durch die die Schneidplatte auf dem Klemmhalter zu fixieren ist. Nachteilig an dieser Methode ist, dass die Schneidplatten durch die Bohrung geschwächt werden und reißen bzw. brechen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen bereitzustellen, die sicher in einem Klemmhalter befestigt werden können, ohne dass sie die Nachteile des Standes der Technik aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch erreicht, dass die Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit einer Spannmulde versehen werden. Die erfindungsgemäßen Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit Spannmulde lassen sich auf diese Weise wie die herkömmlichen, nicht aus diesen Werkstoffen hergestellten Schneidplatten über die Klemmpratze des Klemmhalters im Klemmhalter spannend befestigen. Hierdurch entsteht eine formschlüssige Klemmung, durch die die erfindungsgemäßen Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit Spannmulde fest im Klemmhalter verankert sind. Ein Herausrutschen aus dem Schneidwerkzeug oder ein Lockern der erfindungsgemäßen Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit Spannmulde ist auf diese Weise nicht mehr möglich.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Spannmulde lässt sich beispielsweise dadurch herstellen, dass die entsprechende Kontur der Spannmulde über eine entsprechende Formgebung des Grünkörpers eingebracht und der so hergestellte Grünkörper getrocknet und gesintert wird.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Spannmulde lässt sich beispielsweise auch durch Nachbearbeitung der fertig gesinterten Schneidplatte nachträglich einbringen. Zur nachträglichen Einbringung eignet sich beispielsweise die Lasertechnik, das Schleifen mit geeigneten Materialien oder aber geeignete Ätzverfahren.

Als Spannmulde eignet sich grundsätzlich jede Ausgestaltung, wie sie auch von den herkömmlichen keramischen Schneidplatten bekannt ist. Bevorzugte Spannmulden sind beispielsweise in der Weise ausgestaltet, wie sie in der EP 0 075 177 B1 und in der DE 102 08 266 A1 beschrieben sind.

Die in der DE 102 08 266 A1 beschriebene Spannmulde ist kreisförmig ausgebildet und weist in der Mitte eine kugel- bzw. kreisförmige Erhebung auf. Ein an diese Erhebung angepasster kreisförmiger Ring am Nocken des Druckstücks umgreift die Erhebung in der Spannmulde, wodurch die Schneidplatte im Klemmhalter spannend befestigt wird. Hierdurch ist ein optimaler Sitz der erfindungsgemäßen Schneidplatte im Schneidwerkzeug sichergestellt.

Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit Spannmulde als Wendeschneidplatten hergestellt, d.h. die erfindungsgemäß vorgesehene Spannmulde wird auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Schneidplatte eingebracht.

Aufgrund ihrer extrem hohen Härte und ihres festen Sitzes im Schneidwerkzeug eignen sich die erfindungsgemäßen Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit Spannmulde besonders gut für besonders anspruchsvolle, die Schneidplatte extrem belastende Verwendungszwecke. Beispielhaft genannt sei die Schruppbearbeitung von Grauguss. Auch bei weniger anspruchsvollen Verwendungszwecken bringen die erfindungsgemäßen Schneidplatten aus PCBN- bzw. CBN-Werkstoffen mit Spannmulde durch die Verlängerung der Standzeiten Vorteile.


Anspruch[de]
  1. Schneidplatte aus PCBN oder einem CBN-Verbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte eine Spannmulde aufweist.
  2. Schneidplatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Spannmulde aufweist.
  3. Schneidplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmulde kreisförmig ausgebildet ist und in der Mitte eine kugel- bzw. kreisförmige Erhebung aufweist.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Kontur der Spannmulde über eine entsprechende Formgebung des Grünkörpers eingebracht und der so hergestellte Grünkörper getrocknet und gesintert wird.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Kontur der Spannmulde nach dem Sintern in die Schneidplatte eingebracht wird.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Kontur der Spannmulde nach dem Sintern durch Lasertechnik in die Schneidplatte eingebracht wird.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte gemäß gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Kontur der Spannmulde nach dem Sintern durch Schleifen in die Schneidplatte eingebracht wird.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Schneidplatte gemäß gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Kontur der Spannmulde nach dem Sintern durch Ätzen in die Schneidplatte eingebracht wird.
  9. Schneidplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur spanenden Bearbeitung von Metallen.
  10. Schneidplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung bei der Schruppbearbeitung von Grauguss.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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