Die Wendeschneidplatte ist eine austauschbare Schneidkante, die in verschiedenen Schneidwerkzeugen wie Drehwerkzeugen, Fräswerkzeugen, Bohrern und anderen Zerspanungswerkzeugen verwendet wird. Sie besteht in der Regel aus Hartmetall oder keramischem Material und wird in einen Schneidhalter oder eine Werkzeugspitze eingesetzt.
Herstellung
Die Herstellkette von Wendeschneidplatten (Abbildung 1) ist ein komplexer Prozess, der mehrere Schritte und präzise Verfahren umfasst, um die hohe Qualität und Leistungsfähigkeit der Produkte zu gewährleisten. Wendeschneidplatten werden vor allem in der Zerspanungstechnik eingesetzt und bestehen typischerweise aus Hartmetallen, Keramik oder Cermets.
Der Herstellungsprozess beginnt mit der Beschaffung der notwendigen Rohstoffe, wie z. B. Wolfram, Kobalt und Titan. Diese Metalle werden abgebaut und anschließend in spezialisierte Verarbeitungsbetriebe transportiert.
Die Rohstoffe werden in feines Pulver zermahlen. Die Feinheit des gemahlenen Pulvers ist entscheidend für die Eigenschaften der Wendeschneidplatten. Feinere Partikel führen zu einer dichteren und homogeneren Hartmetallmischung.
Die Rohstoffe werden nach genauen Rezepturen dosiert und zusammengemsicht. Diese Rezepturen basieren auf den gewünschten Eigenschaften der Endprodukte, wie Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.
Das gemischte Pulver wird in Presswerkzeugen unter hohem Druck in die gewünschte Form gebracht. Diese Formgebung erfolgt häufig mittels Pulverpressen.
Die geformten Platten werden anschließend gesintert, ein Prozess, bei dem sie bei hohen Temperaturen erhitzt werden, ohne jedoch zu schmelzen. Dies verleiht den Wendeschneidplatten ihre Härte und Festigkeit.
Nach dem Sintern werden die Platten geschliffen, um ihre endgültigen Abmessungen und Oberflächengüte zu erreichen.
Danach erfolgt oft eine Beschichtung (i. d. R. Chemical Vapor Deposition oder Physical Vapor Deposition), z.B. mit Titannitrid, um die Verschleißfestigkeit und Leistung zu erhöhen.
Jeder Produktionsschritt unterliegt strengen Qualitätskontrollen. Nach der Endfertigung werden die Schneidkörpern auf Maßhaltigkeit, Härte und andere spezifizierte Eigenschaften geprüft.
Bezeichnung
Wendeschneidplatten sind in einer Vielzahl von Formen, Größen und Schneidkantengeometrien erhältlich, um den Anforderungen verschiedener Bearbeitungsaufgaben gerecht zu werden. Eine interaktive Suche nach Wendeschneidplatten ist auf unserer TOOLTIP-Plattform verfügbar.
1. Form
Verschiedene Formen sind für unterschiedliche Anwendungen und Bearbeitungsaufgaben geeignet.
Form | Anwendung |
T-Dreieckig  | Geeignet für Allzweckanwendungen beim Drehen, Fräsen und Bohren. Dreieckige Schneidplatten mit positiven Schneidkanten eignen sich für leichte Schnittbedingungen und bieten eine gute Oberflächenqualität. |
S-Quadratisch  | Quadratische Schneidplatten eignen sich gut für allgemeine Dreh- und Fräsanwendungen. Positive Schneidelemente sind effektiv für geringe Schnitttiefen und bieten eine gute Spankontrolle. |
O-Achteckig  | Achteckige Wendeschneidplatten haben acht Ecken und bieten damit acht Schneidkanten. Dadurch müssen die Platten seltener gewechselt werden, nur bis auf die nächste Schneidkante gedreht werden. Das reduziert erheblich die Werkzeugkosten und damit auch die Produktionskosten. |
P-Fünfeckig
 | Fünfeckige Platte bietet fünf Schneidkanten, was eine effiziente Nutzung ermöglicht. Bei Abnutzung einer Schneidkante kann die Platte einfach gedreht werden, um die nächste Kante zu nutzen. Die fünfeckige Form bietet eine gute Balance zwischen Stabilität und Anzahl der Schneidkanten. |
H-Sechseckig  | Sechseckige Schneidplatten werden oft in Fräsanwendungen verwendet, insbesondere beim Schlichten. Sie ermöglichen einen weichen Schnitt und gute Oberflächenfinish. |
L-Rechteckig  | Rechteckige Schneidplatten sind vielseitig einsetzbar und können für verschiedene Bearbeitungsaufgaben verwendet werden. Positive rechteckige Schneidplatten sind effektiv bei geringen Schnitttiefen und bieten gute Spankontrolle. |
R - Rund  | Runde Wendeschneidplatten haben eine kreisförmige Gestalt. Die runde Form verteilt die Schnittkräfte gleichmäßig und reduziert den Verschleiß an einer bestimmten Stelle. Sie können höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe bewältigen. Die Rundung ermöglicht flexible Positionierung und Nutzung der gesamten Schneidkante. |
C, D, E, M, V - Rhombisch  | Die Spitzenwinkeln rhombischer Platten ermöglichen präzise Schnitte und sind besonders geeignet für Anwendungen, bei denen eine scharfe Schneidteil erforderlich ist. Sie bieten mehrere Schneidkanten, was eine längere Standzeit und effiziente Nutzung der Schneidplatte ermöglicht. Je nach verschiedenen Ausführungen des Spitzenwinkels: C - Rhombisch, 80° D - Rhombisch, 55° E - Rhombisch, 75° M - Rhombisch, 86° V - Rhombisch, 35° |
A, B, K - Rhomboidisch  | Solche Wendeschneidplatten haben eine rhombenartige Form mit abgestumpften Winkeln. Ähnlich wie rhombische Platten, bieten sie mehre Schneidkanten für eine längere Standzeit. Die abgestumpften Winkel bieten zusätzliche Stabilität an den Ecken, was besonders bei anspruchsvollen Schnitten hilfreich ist. Je nach verschiedenen Ausführungen des Spitzenwinkels: A - Rhomboidisch, 85° B - Rhomboidisch, 82° K - Rhomboidisch, 55° |
W- Trigon  | Trigon-Wendeschneidplatten haben eine dreieckige oder trapezartige Form mit abgerundeten Ecken, oft auch als Wendeplatte mit sechseckiger (aber dreiseitiger) Symmetrie bekannt. Trigon-Platten bieten typischerweise sechs Schneidkanten, was die Effizienz und die Standzeit der Platte erhöht. |
X - andere Form  | Freiformige Wendeschneidplatten haben eine unregelmäßige oder spezielle Form, die für spezifische Anwendungen entworfen wurde. Diese Formen können von Hersteller zu Hersteller variieren und sind oft auf spezielle Zerspanungsanforderungen zugeschnitten. |
2. Freiwinkel
Der Freiwinkel ist der Winkel zwischen der Freifläche und einer Schnittfläche. Er minimiert die Reibung zwischen der Freifläche der Schneidplatte und dem Werkstück. Dies reduziert die Wärmeentwicklung und den Verschleiß der Wendeschneidplatte. Durch die Reduzierung von Reibung und Schnittkraft tragen Wendeschneidplatten mit positiven Freiwinkel zur Erzielung einer besseren Oberflächenqualität bei. Die Abbildung 3 zeigt mögliche Freiwinkelausführungen von 0 bis 30 Grad mit entsprechenden Symbolen für die Bezeichnung.
Ein kleinerer Freiwinkel wird oft für die Bearbeitung von Hartmetallen oder gehärteten Sthählen verwendet, um die Stabilität der Schneidkante zu erhöhen und die Lebensdauer der Wendeschneidplatte zu verlängern. Ein kleinerer Freiwinkel bietet eine robustere Schneidkante, die den hohen Kräften bei der Schruppbearbeitung standhält.
Ein größerer Freiwinkel ist aber für die Bearbeitung von weichen Materialien wie Aluminium oder Kupfer vorteilhaft, um die Spanabfuhr zu erleichtern und die Schnittqualität zu verbessern. Ein größerer Freiwinkel ermöglicht präzisere und glattere Schnitte, was für die Endbearbeitung entscheidend ist.
3. Toleranz
Die Toleranzen von Wendeschneidplatten sind entscheidend für die Präzision und Leistung in Zerspanungsprozessen. Sie bestimmen, wie genau die Abmessungen der Wendeschneidplatten eingehalten werden und haben direkten Einfluss auf die Qualität der bearbeiteten Werkstücke sowie auf die Standzeit und Zuverlässigkeit der Werkzeuge.
Die ISO-Norm legt spezifische Standards und Toleranzklassen für Wendeschneidplatten fest. In der folgenden Abbildung 4 sind gängigste Toleranzklasse je nach Plattenabmessungen dargestellt.
a) Für WSP mit Planschneiden
b) Das Grenzabmaß ist abhängig von der Schneidplattengröße s. Tabelle 4 ISO 1832
4. Befestigung
Die Buchstabe an vierter Stelle der Bezeichnung von Wendeschneidplatten gibt die Art der Befestigung und des Spanbrechers an. Die genormten Bezeichnungen für verschiedene Ausführungen nach DIN ISO 1832 sind in Abbildung 5 dargestellt.
Die Befestigungsarten von Wendeschneidplatten spielen eine wesentliche Rolle für die Stabilität und Effizienz der Zerspanungsprozesse. Abhängig davon, ob die Wendeschneidplatten ein Befestigungsloch haben oder nicht, kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz. Gelochte Wendeschneidplatten können z. B. wie folgt befestigt werden:
mit Torx-Schrauben die einen sternförmigen Kopf haben und eine sichere und feste Befestigung ermöglichen. Sie bieten eine hohe Haltekraft und lassen ein einfaches und sicheres Wechseln der Schneidplatten zu.
mit Kniehebelmechanismen die einen Hebel nutzen, um die Schneidplatte fest gegen die Werkzeughalterung zu drücken. Sie bieten eine sehr feste Befestigung und sind besonders geeignet für schwere Zerspanungsaufgaben.
mit Stiften. Stifte werden durch das Loch der Schneidplatte geführt und fixieren diese in der Halterung. Diese Methode ist einfach und schnell, allerdings weniger flexibel als Schraubverbindungen.
Für Schneideplatten ohne Bohrung (F, N, R) wurden andere Fixierungsmethoden entwickelt, wie beispielweise:
Spannpratzen klemmen die Schneidplatte fest in der Halterung, indem sie von oben Druck ausüben. Diese Methode ermöglicht einen schnellen und einfachen Wechsel der Schneidplatten.
Ein Keil wird verwendet, um die Schneidplatte in der Halterung festzuklemmen. Solche Ausführung bietet eine sehr stabile Befestigung und ist besonders für Anwendungen geeignet, bei denen hohe Kräfte wirken.
Klemmbacken drücken die Schneidplatte von beiden Seiten in die Halterung. Diese Methode bietet eine gleichmäßige Verteilung der Haltekräfte und ist besonders stabil.
Ein Spanbrecher ist ein wichtiges Designelement einer Wendeschneidplatte, das die Formung und Kontrolle der entstehenden Späne während des Zerspanungsprozesses beeinflusst. Der sorgt dafür, dass die Späne in kontrollierte, handhabbare Größen gebrochen werden, anstatt in langen, unkontrollierten Bändern. Kontrollierte Späne reduzieren das Risiko von Verletzungen durch scharfe und lange Späne, die während des Bearbeitungsprozesses entstehen können. Eine bessere Spankontrolle verringert auch die Wahrscheinlichkeit von Maschinenverstopfungen und damit verbundene Stillstandszeiten.
5. Schneidlänge
Die richtige Auswahl der Schneidlänge hängt von der Art des zu bearbeitenden Materials, der Bearbeitungsaufgabe und den Maschinenbedingungen ab. Eine sorgfältige Auswahl kann die Bearbeitungszeit verkürzen, die Oberflächenqualität verbessern und sogar die Standzeit der Werkzeuge verlängern. Die Abbildung zeigt an, wie die Schneidkantenlänge je nach Schneidplattenform gemessen wird.
Eine größere Schneidlänge ermöglicht z. B. einen größeren Materialabtrag pro Schnitt und ist somit effizienter für großvolumige Bearbeitungen. Längere Schneidkanten können die Bearbeitungszeit verkürzen, da sie mehr Material in einem Durchgang abtragen können. Dabei müssen aber auch die Maschinenleistung und -stabilität berücksichtigt werden. Längere Schneidkanten erzeugen höhere Schnittkräfte, die die Maschine bewältigen muss. Deswegen für Schruppbearbeitungen, bei denen viel Material abgetragen werden muss, sind längere Schneidkanten am besten geeignet. Kürzere Schneidkanten ermöglichen aber präzisere Schnitte somit eine hohe Oberflächenqualität nach dem Schlichten. Die Abbildung zeigt wie die Schneidkanten je nach Schneidplattenform gemessen werden. Die Angabe erfolgt zweistellig in Ziffernform z. B. „11“ für 11,5 mm oder „06“ für 6,625 mm.
6. Plattendicke
Das sechste Symbol in der Bezeichnung der Wendeschneidplatten beschreibt die Plattendicke. Die Plattendicke stellt ein kritischer Faktor dar, der die Stabilität, Wärmeabfuhr, Verschleißfestigkeit und die Fähigkeit zur Aufnahme von Schnittkräften beeinflusst. Genaue Werte für die Plattendicke je nach ihrer Bezeichnung sind der Abbildung 7 zu entnehmen. Dickere Platten können höhere Schnittkräfte aufnehmen, was sie geeignet für grobe und schwere Bearbeitungen macht. Außerdem können dickere Platten die beim Schneiden entstehende Wärme besser ableiten, was die Lebensdauer der Schneidkante verlängert und die Gefahr von Überhitzung und Verformung reduziert. Dünnere Platten sind dagegen für feinere und präzisere Bearbeitungen geeignet, da sie weniger Schnittkräfte erzeugen. Für feinere Bearbeitungen sowie auch für weichere Materialien, bei denen eine hohe Oberflächenqualität wichtig ist, können dünnere Platten verwendet werden, da sie präzisere Schnitte ermöglichen.
7. Eckenausführung
Die Eckenform beeinflusst die Stabilität, die Standzeit und die Qualität der Bearbeitung. Die Geometrie der Ecken beeinflusst die Verschleißfestigkeit der Wendeschneidplatte. Eine gut gestaltete Ecke kann die Lebensdauer der Schneidplatte verlängern. Scharfe Ecken bieten präzise Schnitte und hohe Oberflächenqualität, sind jedoch weniger stabil und anfälliger für Ausbrüche bei hohen Schnittkräften oder harten Materialien. Solche Ausführung ist besonders gut für Ultrapräzisionsbearbeitung sowie Mikrozerspanung mit geringem Materialabtrag geeignet. Abgerundete bieten mehr Stabilität und längere Standzeit, sind weniger anfällig für Ausbrüche. Die Präzision der Bearbeitung ist dadurch etwas reduziert. Abgerundete Schneidecken finden ihre Anwendung in Bereichen, wie Schwerzerspanung, Bearbeitung harter Materialien, Anwendungen mit hohen Schnittkräften.
Gefaste Ecken bieten eine gute Kombination aus Stabilität und guter Oberflächenqualität sowie auch reduzierte Kerbwirkung an. Aufgrund einer größeren Kontaktlinie kann ein solches Konstruktionsmerkmal die Schneidkräfte etwas erhöhen. Universelle Zerspanungsaufgaben, sowohl Schruppen als auch Schlichten zählen zu den häufigsten Anwendungsgebieten.
8. Schneidenausführung
Die Geometrie der Schneidkante besitzt achte Stelle in der Bezeichnung. Sie beeinflusst die Schnittkräfte, die während der Bearbeitung auftreten. Eine optimierte Schneidenausführung kann die Schnittkräfte reduzieren und die Belastung der Maschine minimieren. Die Gestaltung der Schneidkante trägt zur Verschleißfestigkeit bei. Ein gut designtes Schneidelement kann die Lebensdauer der Wendeschneidplatte verlängern und die Kosten für Werkzeugwechsel reduzieren. Die trägt meistens auch der Verbesserung der Spankontrolle bei, indem die Späne in einer optimalen Weise geformt und geführt werden. So können die Verstopfungen und Schäden am Werkstück verhindert werden.
9. Schneidrichtung
Die Schneidrichtung einer Wendeschneidplatte bezieht sich auf die Orientierung und die Bewegungsrichtung der Schneidkante relativ zum Werkstück während der Zerspanung. Die Form und Größe des Werkstücks bestimmen die geeignete Schneidrichtung. Lange, zylindrische Teile werden meist längs gedreht, während kürzere Teile auch quer bearbeitet werden können. Die Geometrie des Schneidkörpers, einschließlich der Form und Ausführung der Schneidkante, kann die optimale Schneidrichtung beeinflussen. Bestimmte Geometrien sind für bestimmte Schneidrichtungen besser geeignet. Bestimmte Arten von Wendeschneidplatten können aufgrund ihrer Geometrie und Schneideneckengestaltung nur in einer bestimmten Vorschubrichtung eingesetzt werden können. Entweder rechts- oder linksschneidend. Geometrie der Schneidenecke solcher Schneidplatten ist auf eine bestimmte Richtung optimiert. Oft sind auch die Schneidkanten nicht alle gleich lang.
10. - 12. Herstellerspezifische Angaben
Herstellerspezifische Angaben umfassen eine Vielzahl von Informationen, die entscheidend für den optimalen und effizienten Einsatz der Schneidplatten sind. Unter anderem werden am meistens Informationen zu speziellen, vom Hersteller entwickelten Technologien oder Beschichtungen angegeben, die die Leistung der Wendeschneidplatte verbessern sowie die Hinweise auf patentierte Designs oder innovative Lösungen, die von dem Hersteller angeboten werden.
Vorteile
Der Hauptvorteil von Wendeschneidplatten liegt in ihrer Austauschbarkeit, was zu mehr Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Flexibilität in der Zerspanung führt. In der Tabelle sind einige der Vorteile von Wendeschneidplatten zusammengefasst.
Vorteil | Begründung |
Kosteneffizienz | Durch die Möglichkeit, nur die Schneidplatte und nicht das gesamte Werkzeug austauschen zu müssen, können die Gesamtkosten für Werkzeuge reduziert werden |
Zeitersparnis | Der Austausch von Wendeschneidplatten ist in der Regel schneller als das Schärfen oder Neuformen von traditionellen Schneidwerkzeugen. Dies führt zu verkürzten Rüstzeiten in der Produktion |
Flexibilität | Verschiedene Schneidplatten können für unterschiedliche Materialien, Bearbeitungsaufgaben oder Schneidbedingungen verwendet werden, ohne das Grundwerkzeug (Halter) ändern zu müssen |
Einfache Handhabung | Der Austausch von Wendeschneidplatten erfordert oft nur einfache Handgriffe und kann von Maschinenbedienern vor Ort durchgeführt werden |
Vielseitigkeit | Wendeschneidplatten sind in einer Vielzahl von Formen, Größen und Schneidkantengeometrien erhältlich, um den Anforderungen verschiedener Bearbeitungsaufgaben gerecht zu werden |
Verbesserte Produktivität | Durch die Verwendung von Wendeschneidplatten mit längeren Standzeiten können Maschinen dauerhaft in Betrieb bleiben, da der Werkzeugwechsel schnell und unkompliziert erfolgt |
Spezielle Beschichtungen | Viele Wendeschneidplatten sind mit Beschichtungen versehen, die die Haltbarkeit, Verschleißfestigkeit und Wärmebeständigkeit verbessern. |
Reduzierte Schneidkräfte | Die Geometrie von Wendeschneidplatten ermöglicht oft einen geringeren Energieverbrauch und reduzierte Schneidkräfte, was zu einer verbesserten Bearbeitungseffizienz führt. Durch die Spanbrechern auf der Spanfläche der Wendeschneideplatte werden die Späne besser zerkleinert, so dass die aus der Bearbeitungszone schneller und effizienter entfernt werden können. |
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