DE10034228A1

DE10034228A1 - Schneidspitze, Schneidverfahren und durch Schneiden bearbeitetes Element

Info

Publication number: DE10034228A1
Application number: DE10034228A
Authority: DE
Inventors: Takao Taniguchi; Kouji Ohbayashi; Shigeharu Ikeda; Minoru Hidaka; Hironori Fukushima
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2001-02-15
Also published as: KR100663722B1; KR20010021090A; US6595092B1

Abstract

Eine Schneidspitze weist eine Zahnfläche und eine Flankenfläche auf. Eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs ist in mindestens einem Abschnitt zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche bereitgestellt. Die Schneidspitze ermöglicht es, einen Kompressionsprozeß einfach an einer durch Schneiden behandelten Oberfläche auszuführen, ohne daß ein Prozeßschritt hinzugefügt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidspitze, die ein Werkzeug für einen Schneidprozeß ist, und ein Schneidverfahren, bei dem die Schneidspitze verwendet wird.

Wenn ein Schneidprozeß an einem metallischen Material ausgeführt wird, wird der Prozeß normalerweise durch Einset zen einer Schneidspitze in ein Bearbeitungswerkzeug, wie eine Drehbank oder dergleichen, und durch relatives Bewegen der Schneidspitze, während sie in Kontakt mit einem Werkstoff gehalten wird, ausgeführt.

Es gibt entsprechend den Formen von Werkstoffen, den Schneidformen und dergleichen verschiedene Typen von Schneid spitzen. Es gibt beispielsweise Schneidspitzen mit verschie denen Formen, wie einer Dreiecksform, einer Vierecksform, einer Rautenform und dergleichen.

Eine herkömmliche Spitze 9 weist unabhängig von ihrer Form eine Zahnfläche 91 und eine Flankenfläche 92 auf, wie in Fig. 21 dargestellt ist, und eine Schneidkante 95 ist an einer Schnittlinie zwischen der Zahnfläche 91 und der Flankenfläche 92 ausgebildet. Normalerweise ist die Schneid spitze 9 in einen Schaft 99 eingesetzt, der die Schneidspitze bei der Verwendung hält.

Während des Schneidprozesses wird die Schneidspitze 9 normalerweise in Kontakt mit einem Werkstoff gehalten, wobei die Zahnfläche 91 bezüglich einer Werkstückoberfläche steht und dann relativ bewegt wird. Dadurch werden an der Ober fläche des Werkstoffs Späne abgetrennt, wobei die Schneid kante 95 eine Grenze ist, und sie werden zur Zahnfläche 91 hin ausgeworfen.

Schneidprozesse von metallischen Materialien erreichen ausgezeichnete Abmessungsgenauigkeiten; sie können jedoch anders als plastische Prozesse die bearbeiteten Oberflächen nicht verfestigen. Daher wurden verschiedene Verfahren zum Verfestigen einer durch Schneiden behandelten Oberfläche vorgeschlagen.

Es gibt beispielsweise ein Verfahren, bei dem die bear beitete Oberfläche in einem getrennten Prozeß nach dem Aus führen eines Schneidprozesses einem Kompressionsprozeß unter zogen wird, bei dem mit einem Ausrundungswerkzeug oder der gleichen gegen die Oberfläche gedrückt wird, wodurch die bearbeitete Oberfläche gehärtet wird.

Wie in JP-U-7-20215, JP-U-63-116219 und dergleichen beschrieben ist, wurde weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein zusammengesetztes Werkzeug verwendet wird, bei dem das Merkmal eines Schneidwerkzeugs mit dem Merkmal eines Preßwerkzeugs kombiniert ist. Die Verwendung eines solchen Werkzeugs ermöglicht es, einen Kompressionsprozeß auszufüh ren, der einem Schneidprozeß folgt, wobei dasselbe Werkzeug verwendet wird.

Bei den oben beschriebenen, herkömmlichen Schneidverfahren treten jedoch die folgenden Probleme auf.

Insbesondere muß der Kompressionsprozeß bei dem Verfah ren, bei welchem ein Ausrundungswerkzeug oder dergleichen verwendet wird, in einem anderen Schritt als der Schneid prozeß ausgeführt werden, so daß der Produktionsprozeß kom pliziert wird.

Bei dem Verfahren, bei dem ein zusammengesetztes Werkzeug verwendet wird, bei welchem das Merkmal eines Schneidwerk zeugs mit dem Merkmal eines Preßwerkzeugs kombiniert ist, wird das Werkzeug zu einem Werkzeug für einen speziellen Zweck, beispielsweise zum Bilden eines Lochs, zum Verarbeiten einer ebenen Fläche oder dergleichen. Es ist daher schwierig, das Verarbeitungsverfahren unter Verwendung eines solchen zusammengesetzten Werkzeugs einfach auf verschiedene Schneidprozesse anzuwenden.

Die Erfindung wurde angesichts der oben erwähnten her kömmlichen Probleme gemacht. Die Erfindung soll eine Schneid spitze, die das einfache Ausführen eines Kompressionsprozes ses an einer durch Schneiden behandelten Oberfläche ermög licht, und ein Schneidverfahren, bei dem die Schneidspitze verwendet wird, bereitstellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale aus den Ansprüchen gelöst.

Eine erste Erscheinungsform der Erfindung sieht eine Schneidspitze vor, die eine Zahnfläche und eine Flankenfläche aufweist, wobei eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs in mindestens einem Abschnitt zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche bereitgestellt ist.

Die Kompressionsverarbeitungsfläche ist, wie oben erwähnt wurde, eine Fläche zum plastischen Verformen eines Werk stoffs. Das plastische Verformen betrifft hier das durch Bearbeiten erfolgende Härten unter Einschluß eines Versatzes.

Das Bilden der Kompressionsverarbeitungsfläche wird an mindestens einem Abschnitt zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche vorgenommen. Daher kann die Kompressionsverar beitungsfläche über die gesamte Länge eines Grenzabschnitts zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche bereitgestellt werden, oder sie kann in einem Abschnitt davon oder getrennt an mehreren Stellen davon bereitgestellt werden.

Die Arbeitsweise und die Vorteile der Erfindung werden als nächstes beschrieben.

Die Schneidspitze gemäß der Erfindung weist die Kompres sionsverarbeitungsfläche zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche auf, wie oben erwähnt wurde. Es ist daher unter Verwendung der Schneidspitze möglich, einem Werkstoff gleich zeitig mit dem Ausführen eines Schneidprozesses an ihm in einem einzigen Schritt eine plastische Verformung zu verlei hen, indem lediglich ein Schneidverfahren ausgeführt wird, das im wesentlichen einem herkömmlichen Verfahren gleicht.

Insbesondere wird die Schneidspitze in Kontakt mit einer Werkstückoberfläche eines Werkstoffs gebracht, wenn das Schneiden unter Verwendung der Schneidspitze auszuführen ist, und sie wird in Schneidrichtung relativ bewegt, wobei die Kompressionsverarbeitungsfläche der Schneidspitze der Werk stückoberfläche des Werkstoffs gegenübersteht und wobei die Zahnfläche bezüglich der Werkstückoberfläche steht. Ein die Zahnfläche berührender Abschnitt wird als Span abgetrennt. Ein der Kompressionsverarbeitungsfläche gegenüberstehender Abschnitt wird zu einem an dem Werkstoff verbleibenden Abschnitt. Daraufhin wird der am Werkstoff verbleibende Abschnitt durch die Kompressionsverarbeitungsfläche gepreßt und dadurch kompressionsverarbeitet, wenn die Relativbewegung der Schneidspitze fortgesetzt wird. Der verbleibende Abschnitt wird daher einer plastischen Verformung unterzogen und durch das Bearbeiten gehärtet. Folglich wird an der durch Schneiden behandelten Oberfläche, über die die Kompressions verarbeitungsfläche der Schneidspitze während des Schneid prozesses läuft, ein durch die plastische Verformung ver festigter, durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt gebildet.

Es ist daher bei Verwendung der Schneidspitze möglich, das Verfestigen einer durch Schneiden behandelten Oberfläche gleichzeitig mit dem Schneiden vorzunehmen, ohne daß ein Prozeßschritt hinzugefügt wird.

Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung kann eine Schneidkante an einer Schnittlinie zwischen der Kompres sionsverarbeitungsfläche und der Zahnfläche gebildet werden. Insbesondere kann das Abtrennen von Spänen von einem verblei benden Abschnitt problemlos ausgeführt werden, falls eine klare Schneidkante an der Schnittlinie zwischen der Kompres sionsverarbeitungsfläche und der Zahnfläche ausgebildet ist. Daher kann der durch die Kompressionsverarbeitungsfläche erfolgende nachfolgende Prozeß des Komprimierens des verblei benden Abschnitts unproblematisch ausgeführt werden.

Die Schneidkante ist hier ein Winkelabschnitt, der zu einem Anfangspunkt des Abtrennens von Spänen werden kann.

Gemäß einer dritten Erscheinungsform der Erfindung kann ein zwischen der Kompressionsverarbeitungsfläche und der Zahnfläche gebildeter Winkel kleiner als 125 Grad werden. Falls dieser Winkel nicht kleiner als 125 Grad ist, kann die Schnittlinie zwischen der Kompressionsverarbeitungsfläche und der Flankenfläche als eine Schneidkante wirken, wodurch das Problem hervorgerufen wird, daß es nicht möglich ist, Späne richtig von dem verbleibenden Abschnitt zu trennen, und daß es nicht möglich ist, ein Härten durch plastische Verformung zu erreichen.

Gemäß einer vierten Erscheinungsform der Erfindung kann die Höhe bis zur Schnittlinie zwischen der Kompressions verarbeitungsfläche und der Zahnfläche entsprechend dem Betrag der auf den Werkstoff ausgeübten plastischen Verfor mung festgelegt werden. Insbesondere wird die plastische Verformung im der Kompressionsverarbeitungsfläche gegenüber stehenden verbleibenden Abschnitt hervorgerufen. Daher kann der Betrag der im Werkstoff hervorgerufenen plastischen Verformung durch Festlegen des Betrags des verbleibenden Abschnitts durch die Höhe bis zur Schnittlinie leicht einge stellt werden.

Die Höhe bis zur Schnittlinie kann beispielsweise durch den Abstand von der Schnittlinie bis zu einem Endabschnitt der Kompressionsverarbeitungsfläche bei Betrachtung von der Zahnfläche ausgedrückt werden.

Es ist auch möglich, die Kompressionsverarbeitungsfläche in Form einer gekrümmten Fläche bereitzustellen und die Schnittlinie in Form einer gekrümmten Linie bereitzustellen.

Eine fünfte Erscheinungsform der Erfindung sieht ein Schneidverfahren zum Schneiden eines Werkstoffs durch eine Schneidspitze vor, wobei eine Schneidspitze verwendet wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und eine in minde stens einem Abschnitt zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche bereitgestellte Kompressionsverarbeitungsfläche aufweist, und wobei ein der Zahnfläche gegenüberstehender Abschnitt durch relatives Bewegen der Schneidspitze in Schneidrichtung als ein Spanstück abgetrennt wird, während bewirkt wird, daß die Kompressionsverarbeitungsfläche den Werkstoff berührt, und wobei ein in einer der Kompressions verarbeitungsfläche gegenüberstehenden Position verbleibender Abschnitt durch Pressen des verbleibenden Abschnitts mit der Kompressionsverarbeitungsfläche plastisch verformt wird.

Weil bei diesem Schneidverfahren die Schneidspitze mit der Kompressionsverarbeitungsfläche verwendet wird, wird ein Kompressionsprozeß, also eine plastische Verformung, einfach an einer Schneidfläche eines Werkstoffs ausgeführt, indem einfach ein normaler Schneidprozeß ausgeführt wird, wie oben beschrieben wurde. Daher kann an der Schneidfläche des Werk stoffs ein durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt gebildet werden und kann die durch Schneiden behandelte Oberfläche leicht verfestigt werden.

Eine sechste Erscheinungsform der Erfindung sieht ein durch Schneiden bearbeitetes Element vor, das eine durch Schneiden behandelte Oberfläche aufweist, die einem Schneidprozeß unterzogen wurde, wobei das Bilden der durch Schneiden behandelten Oberfläche unter Verwendung einer Schneidspitze ausgeführt wird, die eine Zahnfläche und eine Flankenfläche aufweist und die in mindestens einem Abschnitt zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche eine Kompres sionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs aufweist, und wobei die durch Schneiden behandelte Oberfläche einen durch durch Pressen mit der Kompressions verarbeitungsfläche hervorgerufene plastische Verformung gebildeten, durch Bearbeiten gehärteten Abschnitt aufweist.

Das Bilden der durch Schneiden behandelten Oberfläche des durch Schneiden bearbeiteten Elements wird unter Verwendung der oben beschriebenen speziellen Schneidspitze ausgeführt. Es ist daher möglich, durch einfaches Ausführen eines im wesentlichen einem herkömmlichen Verfahren gleichenden Schneidverfahrens einen durch Bearbeiten gehärteten Abschnitt an der durch Schneiden behandelten Oberfläche zu bilden. Es ist daher nicht notwendig, einen Prozeßschritt zum Verfesti gen der durch Schneiden behandelten Oberfläche nach dem Schneidprozeßschritt bereitzustellen. Folglich kann ein durch Schneiden bearbeitetes Element mit einer verfestigten, durch Schneiden behandelten Oberfläche bei geringen Kosten bereit gestellt werden.

Weil der durch Bearbeiten gehärtete Abschnitt durch einen Kompressionsprozeß unter Verwendung der Kompressionsverarbei tungsfläche der Schneidspitze gebildet wird, kann der durch Bearbeiten gehärtete Abschnitt stabil und gleichmäßig gebil det werden, solange die Schneidbedingung festgelegt ist.

Daher ist das durch Schneiden bearbeitete Element gemäß der Erfindung kostengünstig und weist eine gleichmäßig ver festigte durch Schneiden behandelte Oberfläche auf. Folglich kann die Haltbarkeit einer unter Verwendung des durch Schnei den bearbeiteten Elements aufgebauten Maschine verbessert werden oder kann die Anwendung des durch Schneiden bearbeite ten Elements erweitert werden.

Eine siebte Erscheinungsform der Erfindung sieht eine Schneidspitze mit einer Zahnfläche und einer Flankenfläche sowie einem Eckabschnitt vor, wobei eine Kompressionsverar beitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt bereitgestellt ist.

Die Kompressionsverarbeitungsfläche ist eine Fläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs, wie oben erwähnt wurde. Die plastische Verformung betrifft hier ein durch Bearbeiten erfolgendes Härten unter Einschluß eines Versat zes.

Die Kompressionsverarbeitungsfläche ist im Eckabschnitt angeordnet. Falls es mehrere Eckabschnitte gibt, können einer oder mehrere oder alle Eckabschnitte entsprechend dem Zweck mit Kompressionsverarbeitungsflächen versehen sein.

Die Schneidspitze gemäß der Erfindung weist die Kompres sionsverarbeitungsfläche zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt auf, wie oben erwähnt wurde. Es ist daher unter Verwendung der Schneidspitze möglich, einem Werkstoff gleichzeitig mit dem Ausführen eines Schneidprozes ses an diesem eine plastische Verformung zu verleihen, indem lediglich ein Schneidverfahren ausgeführt wird, das im wesentlichen einem herkömmlichen Verfahren gleicht.

Das heißt, daß der Eckabschnitt der Schneidspitze mit der Kompressionsverarbeitungsfläche in Kontakt mit einer Werk stückoberfläche eines Werkstoffs gebracht wird und die Schneidspitze in Schneidrichtung relativ bewegt wird, wenn das Schneiden unter Verwendung der Schneidspitze ausgeführt wird, wobei die Zahnfläche der Schneidspitze bezüglich der Werkstückoberfläche steht. Dadurch wird zuerst ein die Zahn fläche berührender Abschnitt in Form von Spänen abgetrennt. Ein der Kompressionsverarbeitungsfläche gegenüberstehender Abschnitt wird zu einem an dem Werkstoff verbleibenden Abschnitt.

Daraufhin wird der am Werkstoff verbleibende Abschnitt durch die Kompressionsverarbeitungsfläche gepreßt und dadurch kompressionsverarbeitet, wenn die Relativbewegung der Schneidspitze fortgesetzt wird. Daher wird der verbleibende Abschnitt einer plastischen Verformung unterzogen und durch Bearbeiten gehärtet. Folglich wird ein durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt, der durch die plastische Verformung verfestigt ist, an der durch Schneiden behandelten Oberfläche gebildet, über die die Kompressionsverarbeitungsfläche der Schneidspitze während des Schneidprozesses läuft.

Falls die Schneidspitze verwendet wird, ist es dement sprechend möglich, eine durch Schneiden behandelte Oberfläche durch einfaches Ausführen eines gewöhnlichen Schneidvorgangs ohne Hinzufügen eines Prozeßschritts leicht zu verfestigen.

Eine achte Erscheinungsform der Erfindung sieht eine Schneidspitze mit einer Zahnfläche und einer Flankenfläche sowie zwei Eckabschnitten vor, wobei eine Kompressionsverar beitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche in mindestens einem der Eckabschnitte bereitgestellt ist.

Die Schneidspitze gemäß der Erfindung ist eine zur Rillenbildung vorgesehene Schneidspitze. Die Verwendung der Schneidspitze ermöglicht es, Bodenwinkelabschnitte einer durch die Schneidspitze gebildeten Rille einfach zu verfesti gen.

Das heißt, daß die zwei Eckabschnitte der Schneidspitze in Kontakt mit einer Werkstückoberfläche eines Werkstoffs gebracht werden und daß die Schneidspitze in Schneidrichtung relativ bewegt wird, wenn das Schneiden unter Verwendung der Schneidspitze zur Rillenbildung ausgeführt wird, wobei die Zahnfläche der Schneidspitze bezüglich der Werkstückoberflä che steht. Dadurch wird zuerst ein die Zahnfläche berührender Abschnitt in Form von Spänen abgetrennt.

Im Hinblick auf einen Eckabschnitt mit einer Kompres sionsverarbeitungsfläche wird ein der Zahnfläche gegenüber stehender Abschnitt, wie oben erwähnt wurde, in Form von Spänen abgetrennt, während ein der Kompressionsverarbeitungs fläche gegenüberstehender Abschnitt zu einem verbleibenden Abschnitt wird, der an dem Werkstoff zurückbleibt. Wenn dann die Relativbewegung der Schneidspitze fortgesetzt wird, wird der an dem Werkstoff verbleibende Abschnitt durch die Kom pressionsverarbeitungsfläche gepreßt und dadurch kompres sionsverarbeitet. Daher wird der verbleibende Abschnitt einer plastischen Verformung unterzogen und durch Bearbeiten gehär tet. Folglich werden durch Bearbeiten gehärtete Abschnitte in den Bodenwinkelabschnitten der Rille gebildet, durch die die Kompressionsverarbeitungsfläche während des Schneidprozesses hindurchläuft.

Falls demgemäß die Schneidspitze zum Schneiden einer Rille verwendet wird, ist es auf einfache Weise möglich, Bodenwinkelabschnitte der Rille zu verfestigen, indem einfach ein dem herkömmlichen Vorgang im wesentlichen gleichender Schneidvorgang ausgeführt wird, ohne daß ein Prozeßschritt hinzugefügt wird.

Weiterhin kann gemäß einer neunten Erscheinungsform der Erfindung eine Honfläche an einer Schneidkante gebildet werden, die an einer Schnittlinie zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche ausgebildet ist, und ein zwischen der Kompressionsverarbeitungsfläche und der Zahnfläche gebildeter Winkel kann kleiner sein als ein zwischen der Honfläche und der Zahnfläche gebildeter Winkel, und die maximale Breite der Kompressionsverarbeitungsfläche bei Betrachtung von der Zahnfläche kann größer sein als die maximale Breite der Honfläche.

Eine Schneidkante wird an einer Schnittlinie zwischen einer Zahnfläche und einer Flankenfläche einer Schneidspitze gebildet, wie oben beschrieben wurde. In vielen Fällen wird eine Honfläche durch einen Honprozeß an der Schneidkante gebildet, um das Abplatzen eines Winkelabschnitts (Scheitel abschnitts) der Schneidkante zu verhindern. Wenngleich die Honfläche in ähnlicher Weise wie die Kompressionsverarbei tungsfläche zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche bereitgestellt ist, unterscheidet sich der Zweck der Hon fläche von demjenigen der Kompressionsverarbeitungsfläche, und die Honfläche ist nicht in der Lage, einen wesentlichen Kompressionsprozeß an der durch Schneiden behandelten Ober fläche auszuführen. Falls jedoch eine Kompressionsverarbei tungsfläche so bereitgestellt ist, daß der Winkel der Kom pressionsverarbeitungsfläche bezüglich der Zahnfläche kleiner ist als der Winkel der Honfläche bezüglich der Zahnfläche und daß die maximale Breite der Kompressionsverarbeitungsfläche größer ist als die maximale Breite der Honfläche, wie oben beschrieben wurde, wird es möglich, einfach den verbleibenden Abschnitt zu bilden und am verbleibenden Abschnitt in einem Werkstoff einen Kompressionsprozeß auszuführen.

Weiterhin kann gemäß einer zehnten Erscheinungsform der Erfindung eine Schneidkante an einer Schnittlinie zwischen der Zahnfläche und der Kompressionsverarbeitungsfläche gebil det werden. Insbesondere kann das Abtrennen des Spans vom verbleibenden Abschnitt problemlos ausgeführt werden, falls an der Schnittlinie zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche und der Zahnfläche eine klare Schneidkante ausgebildet ist. Daher kann der nachfolgende Prozeß des Komprimierens des verbleibenden Abschnitts durch die Kompressionsverarbeitungs fläche unproblematisch ausgeführt werden.

Die Schneidkante betrifft hier einen Winkelabschnitt, der zu einem Anfangspunkt des Abtrennens von Spänen werden kann.

Weiterhin kann eine Schnittlinie zwischen der Kompres sionsverarbeitungsfläche und der Zahnfläche gemäß einer elften Erscheinungsform der Erfindung eine gerade Linie sein. In diesem Fall hält die Schnittlinie einen konstanten Betrag des durch die Kompressionsverarbeitungsfläche kompressions verarbeiteten verbleibenden Abschnitts fest, so daß das Festlegen des Betrags der plastischen Verformung und derglei chen einfath ausgeführt werden kann. Es ist weiterhin auch möglich, einen Vorgang des Bildens einer Kompressionsverar beitungsfläche an der Schneidspitze einfach auszuführen.

Es ist natürlich auch möglich, die Kompressionsverarbei tungsfläche in Form einer gekrümmten Fläche bereitzustellen und die Schnittlinie in Form einer gekrümmten Linie bereit zustellen.

Als nächstes sieht eine zwölfte Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung ein Schneidverfahren zum Schneiden eines Werkstoffs durch eine Schneidspitze vor, wobei eine Schneidspitze verwendet wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und einen Eckabschnitt aufweist, und bei der eine Kompressionsverarbeitungsfläche zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt bereitgestellt ist, und wobei ein dir Zahnfläche gegenüberstehender Abschnitt durch relatives Bewegen der Schneidspitze in Schneidrichtung als ein Spanstück abgetrennt wird, während die Kompressions verarbeitungsfläche veranlaßt wird, den Werkstoff zu berüh ren, und wobei ein in einer der Kompressionsverarbeitungs fläche gegenüberstehenden Position verbleibender Abschnitt durch Pressen des verbleibenden Abschnitts mit der Kompres sionsverarbeitungsfläche plastisch verformt wird.

Weil bei diesem Schneidverfahren die Schneidspitze mit der Kompressionsverarbeitungsfläche verwendet wird, ist es einfach möglich, einen Kompressionsprozeß auszuführen, also eine plastische Verformung an einer Schneidfläche eines Werkstoffs hervorzurufen, indem lediglich ein gewöhnlicher Schneidprozeß ausgeführt wird, wie oben beschrieben wurde. Daher kann ein durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt an der Schneidfläche des Werkstoffs gebildet werden und kann die durch Schneiden behandelte Oberfläche einfach verfestigt werden.

Weiterhin sieht eine dreizehnte Erscheinungsform der Erfindung ein Schneidverfahren zum Bilden einer Rille in einem Werkstoff vor, wobei eine Schneidspitze verwendet wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und zwei Eck abschnitte aufweist, und bei der eine Kompressionsverarbei tungsfläche zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche in mindestens einem der Eckabschnitte bereitgestellt ist, und wobei ein der Zahnfläche gegenüberstehender Abschnitt durch relatives Bewegen der Schneidspitze in Schneidrichtung als ein Spanstück abgetrennt wird, während bewirkt wird, daß der Eckabschnitt mit der Kompressionsverarbeitungsfläche den Werkstoff an einer Position berührt, die einem Bodenwinkel abschnitt einer gewünschten Rille entspricht, und wobei ein in einer der Kompressionsverarbeitungsfläche gegenüberstehen den Position verbleibender Abschnitt durch Pressen des ver bleibenden Abschnitts mit der Kompressionsverarbeitungsfläche plastisch verformt wird.

Weil bei diesem Schneidverfahren die Schneidspitze mit der Kompressionsverarbeitungsfläche verwendet wird, ist es einfach möglich, in mindestens einem der Bodenwinkel abschnitte einer gewünschten Rille einen Kompressionsprozeß auszuführen, also eine plastische Verformung zu bewirken, indem lediglich ein gewöhnlicher Schneidprozeß ausgeführt wird, wie oben beschrieben wurde. Daher kann ein durch Bear beiten gehärteter Abschnitt in dem mindestens einen Boden winkelabschnitt der Rille des Werkstoffs gebildet werden und kann die Rille einfach verfestigt werden.

Weiterhin sieht eine vierzehnte Erscheinungsform der Erfindung ein durch Schneiden bearbeitetes Element vor, das eine durch Schneiden behandelte Oberfläche aufweist, die einem Schneidprozeß unterzogen wurde, wobei das Bilden der durch Schneiden behandelten Oberfläche unter Verwendung einer Schneidspitze ausgeführt wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und einen Eckabschnitt aufweist und die zwi schen der Zahnfläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verfor men eines Werkstoffs aufweist, und wobei die durch Schneiden behandelte Oberfläche einen durch durch Pressen mit der Kompressionsverarbeitungsfläche hervorgerufene plastische Verformung gebildeten durch Bearbeiten gehärteten Abschnitt aufweist.

Das Bilden der durch Schneiden behandelten Oberfläche des durch Schneiden bearbeiteten Elements wird unter Verwendung der oben beschriebenen speziellen Schneidspitze vorgenommen. Daher kann ein durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt ledig lich durch Ausführen eines im wesentlichen einem herkömm lichen Verfahren gleichenden Schneidverfahrens an der durch Schneiden behandelten Oberfläche gebildet werden. Weil es nicht erforderlich ist, einen getrennten Prozeßschritt zum Verfestigen der durch Schneiden behandelten Oberfläche nach dem Schneidprozeß bereitzustellen, kann das durch Schneiden bearbeitete Element mit einer verfestigten, durch Schneiden behandelten Oberfläche daher bei geringen Kosten bereit gestellt werden.

Weil der durch Bearbeiten gehärtete Abschnitt weiterhin durch den durch die Kompressionsverarbeitungsfläche der Schneidspitze ausgeführten Kompressionsprozeß gebildet wird, kann der durch Bearbeiten gehärtete Abschnitt stabil und gleichmäßig gebildet werden, solange die Schneidbedingung festgelegt ist.

Daher wird das durch Schneiden bearbeitete Element gemäß der Erfindung als ein Element bereitgestellt, das kosten günstig ist und eine gleichmäßig verfestigte durch Schneiden behandelte Oberfläche aufweist. Daher kann die Haltbarkeit einer unter Verwendung des durch Schneiden bearbeiteten Elements aufgebauten Maschine verbessert werden oder können die Anwendungen des durch Schneiden bearbeiteten Elements erweitert werden.

Als nächstes sieht eine fünfzehnte Erscheinungsform der Erfindung ein durch Schneiden bearbeitetes Element mit einer durch einen Schneidprozeß gebildeten Rille vor, wobei das Bilden der Rille unter Verwendung einer Schneidspitze ausge führt wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und zwei Eckabschnitte aufweist und die zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche in mindestens einem der Eckabschnitte eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs aufweist, und wobei der mindestens eine der Bodenwinkelabschnitte der Rille einen durch durch Pressen mit der Kompressionsverarbeitungsfläche hervorgerufene plastische Verformung gebildeten durch Bearbeiten gehärteten Abschnitt aufweist.

Das Bilden der Rille im durch Schneiden bearbeiteten Element wird unter Verwendung der oben beschriebenen speziel len Schneidspitze vorgenommen. Daher kann ein durch Bearbei ten gehärteter Abschnitt einfach in einem Bodenwinkel abschnitt der Rille gebildet werden, indem lediglich ein einem herkömmlichen Verfahren im wesentlichen gleichendes Schneidverfahren ausgeführt wird. Da es daher auch in diesem Fall nicht erforderlich ist, einen Prozeßschritt des Verfe stigens des Bodenwinkelabschnitts der Rille nach dem Schneidprozeß getrennt bereitzustellen, kann das durch Schneiden bearbeitete Element mit verfestigten Bodenwinkel abschnitten einer Rille bei geringen Kosten bereitgestellt werden.

Weil der durch Härten bearbeitete Abschnitt weiterhin auch durch den durch die Kompressionsverarbeitungsfläche der Schneidspitze ausgeführten Kompressionsprozeß gebildet wird, kann der durch Bearbeiten gehärtete Abschnitt stabil und gleichmäßig gebildet werden, solange die Schneidbedingung festgelegt ist.

Daher wird das durch Schneiden bearbeitete Element gemäß der Erfindung als ein Element bereitgestellt, das kosten günstig ist und gleichmäßig verfestigte Bodenwinkelabschnitte einer Rille aufweist. Folglich kann die Haltbarkeit einer unter Verwendung des durch Schneiden bearbeiteten Elements aufgebauten Maschine verbessert werden oder können die Anwen dungen des durch Schneiden bearbeiteten Elements mit einer durch einen Schneidprozeß bereitgestellten Rille erweitert werden.

Die vorhergehend erwähnten und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die anliegende Zeichnung verständlich werden, wobei gleiche Bezugszahlen zum Darstellen gleicher Elemente verwen det werden und wobei:

Fig. 1(a) ein von einer Zahnfläche aus betrachtetes veranschaulichendes Diagramm, (b) eine von einer Flanken fläche aus betrachtete Seitenansicht und (c) eine perspekti vische Schnittansicht entlang einer Linie A-A einer Schneid spitze gemäß Ausführungsform 1 ist,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Schneidspitze gemäß Ausführungsform 1 ist,

Fig. 3 ein veranschaulichendes Diagramm ist, in dem eine Positionsbeziehung zwischen der Schneidspitze und einem Werkstoff gemäß Ausführungsform 1 angegeben ist,

Fig. 4 ein veranschaulichendes Diagramm der Positions beziehung zwischen der Schneidspitze und dem Werkstoff gemäß Ausführungsform 1 bei Betrachtung von vorne in Schneidrichtung ist,

Fig. 5 ein in Richtung eines Pfeils X in Fig. 4 betrachtetes veranschaulichendes Diagramm ist,

Fig. 6 ein in Richtung eines Pfeils Y in Fig. 4 betrachtetes veranschaulichendes Diagramm ist,

Fig. 7 ein veranschaulichendes Diagramm ist, in dem ein Mechanismus des Bildens eines durch Bearbeiten gehärteten Abschnitts während des Schneidens gemäß Ausführungsform 1 dargestellt ist,

Fig. 8 eine Vorderansicht einer Schneidspitze gemäß einem weiteren Beispiel der Ausführungsform 1 bei Betrachtung von der Zahnfläche aus ist,

Fig. 9 eine Vorderansicht einer Schneidspitze gemäß einem weiteren Beispiel der Ausführungsform 2 bei Betrachtung von der Zahnfläche aus ist,

Fig. 10 eine Vorderansicht einer Schneidspitze gemäß einem anderen Beispiel der Ausführungsform 2 bei Betrachtung von der Zahnfläche aus ist,

Fig. 11(a) eine Seitenansicht und (b) eine Vorder ansicht einer Schneidspitze gemäß Ausführungsform 3 ist,

Fig. 12(a) ein veranschaulichendes Diagramm bei Betrachtung von einer Zahnfläche aus, (b) ein veranschauli chendes Diagramm bei Betrachtung in Richtung eines Pfeils Y, (c) ein veranschaulichendes Diagramm bei Betrachtung in Richtung eines Pfeils X und (d) eine perspektivische Schnitt ansicht entlang einer Linie D-D einer Schneidspitze gemäß Ausführungsform 3 ist,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Schneidspitze gemäß Ausführungsform 3 ist,

Fig. 14(a) ein veranschaulichendes Diagramm ist, in dem ein Zustand dargestellt ist, in dem ein Werkstoff durch die Schneidspitze geschnitten wird, und (b) eine perspektivische Seitenansicht entlang einer Linie E-E gemäß Ausführungsform 3 ist,

Fig. 15(a) eine Draufsicht und (b) eine perspektivische Seitenansicht entlang einer Linie F-F eines Werkstoffs gemäß Ausführungsform 3 ist,

Fig. 16 ein veranschaulichendes Diagramm ist, in dem ein Mechanismus des Bildens eines durch Bearbeiten gehärteten Abschnitts während des Schneidens gemäß Ausführungsform 3 dargestellt ist,

Fig. 17 ein veranschaulichendes Diagramm ist, in dem ein Abschnitt einer Rille und Härtemeßpunkte gemäß Ausführungsform 4 dargestellt sind,

Fig. 18 ein veranschaulichendes Diagramm ist, in dem Ergebnisse der Härtemessung gemäß Ausführungsform 4 darge stellt sind,

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Schneidspitze gemäß Ausführungsform 5 ist,

Fig. 20 ein veranschaulichendes Diagramm einer von der Zahnfläche gemäß Ausführungsform 6 betrachteten Schneidspitze ist, und

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht einer Schneidspitze aus dem Stand der Technik ist.

Ausführungsform 1

Eine Schneidspitze gemäß einer Ausführungsform der Erfin dung und ein Verfahren, bei dem die Schneidspitze verwendet wird, werden mit Bezug auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben.

Eine Schneidspitze 1 ist eine Spitze, die verwendet wird, um einen Außenrandabschnitt eines zylindrischen Elements 8 als einen Werkstoff zu schneiden, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Schneidspitze 1 hat die Form einer Raute. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist die Schneidspitze 1 eine Zahnfläche 2 und eine Flankenfläche 3 auf. Eine Kompres sionsverarbeitungsfläche 4 zum plastischen Verformen eines Werkstoffs ist zwischen der Zahnfläche 2 und der Flanken fläche 3 bereitgestellt.

Die Zahnfläche 2 hat die Form einer Raute, wie in Fig. 1(a) dargestellt ist. Wie in den Fig. 1(b) und 2 dargestellt ist, ist die Flankenfläche 3 so entlang der Rautenform ausgebildet, daß sie die Zahnfläche 2 unter einem spitzen Winkel schneidet, der etwas kleiner als der rechte Winkel ist. In der Schneidspitze 1 bildet die ganze Schnitt linie zwischen der Zahnfläche 2 und der Flankenfläche 3 eine Schneidkante 23.

Weiterhin ist die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 bei dieser Ausführungsform, wie oben beschrieben wurde, in einem Seiteneckenabschnitt 11 mit einem spitzen Winkel von zwei Seiteneckenabschnitten mit spitzen Winkeln der Raute zwischen der Zahnfläche 2 und der Flankenfläche 3 bereitgestellt. Bei der tatsächlichen Herstellung der Schneidspitze 1 kann die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 beispielsweise durch Aus schneiden eines Abschnitts der an der zuvor bereitgestellten Schnittlinie zwischen der Flankenfläche 3 und der Zahn fläche 2 ausgebildeten Schneidkante 23 im Eckabschnitt 11 hergestellt werden.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 so bereitgestellt, daß eine Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche 4 und der Zahnfläche 2 zu einer geraden Linie wird und daß die Schnittlinie 24 bei der Verwendung zu einer bearbeiteten Fläche eines Werkstoffs 8 parallel wird.

Eine Schneidkante ist an der Schnittlinie 24 ausgebildet.

Es wird ein spezielles Beispiel der Beziehung zwischen den Abmessungen der Schneidspitze 1 gegeben.

Wie in Fig. 1(c) dargestellt ist, wurde der von der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und der Zahnfläche 2 gebil dete Winkel α auf etwa 106 Grad gelegt. Wie in den Fig. 1(a) und 1(b) dargestellt ist, wurde die Höhe a bis zur Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche 4 und der Zahnfläche 2 von der Flankenfläche auf 0,1 mm gelegt. Die Höhe b der Kompressionsverarbeitungs fläche 4 von der Flankenfläche 2 wurde auf 0,35 mm gelegt.

Diese Abmessungen können entsprechend den Eigenschaften des Werkstoffs, dem Verarbeitungszweck und dergleichen geän dert werden.

Wenn eine Außenrandfläche des zylindrischen Elements 8 als ein Werkstoff unter Verwendung der Schneidspitze 1 gemäß dieser Ausführungsform zu schneiden ist, werden der Werk stoff 8 und die Schneidspitze 1 als nächstes derart in eine nicht dargestellte Drehbank gesetzt, daß sie eine in den Fig. 3 bis 6 dargestellte Positionsbeziehung aufweisen. Das heißt, daß die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 der Schneidspitze 1 zum Werkstoff 8 hin gerichtet ist und daß die Zahnfläche 2 in Schneidrichtung gerichtet ist (die zur Drehrichtung C des Werkstoffs 8 entgegengesetzte Richtung). In diesem Fall ist die Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und der Zahnfläche 2 zur bearbeiteten Fläche des Werkstoffs 8 parallel. Dadurch wird der in Vorlaufrichtung B der Schneidspitze 1 weisende Neigungswinkel β der Flankenfläche 3 auf 3 Grad gelegt.

Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, wird der Werkstoff 8 als nächstes in Richtung des Pfeils C gedreht, und die Schneidspitze 1 wird allmählich in Richtung des Pfeils B vorbewegt, während der Berührungszustand zwischen der Schneidspitze 1 und dem Werkstoff 8 aufrechterhalten wird. Das heißt, daß der Schneidvorgang nach einem Verfahren ausgeführt wird, das im wesentlichen dem herkömmlichen Schneidverfahren gleicht, wobei jedoch die Schneidspitze 1 verwendet wird. Dadurch wird am Werkstoff 8 ein Schneidprozeß ausgeführt, und die durch Schneiden bearbeitete Fläche wird gleichzeitig verfestigt.

Dies wird mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben. Fig. 7 ist ein Modelldiagramm, in dem der Mechanismus des Schneidens durch die Schneidspitze 1 dargestellt ist.

Wie in dem Diagramm dargestellt ist, trennt die Schneid spitze 1, die in Schneidrichtung vorbewegt wird, während sie in Kontakt mit dem Werkstoff 8 bleibt, einen die Zahnfläche 2 berührenden Abschnitt als Span 81. Weil die Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und der Zahn fläche 2 bei dieser Ausführungsform eine Schneidkante bildet, wird der Span 81 glatt von einem verbleibenden Abschnitt 82 getrennt.

Als nächstes wird der an dem Werkstoff 8 verbleibende und der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 gegenüberstehende Abschnitt 82 durch die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 gepreßt und dadurch kompressionsverarbeitet, wenn sich die Schneidspitze 1 vorbewegt. Dadurch bleibt der verbleibende Abschnitt 82 auf einer bearbeiteten Oberfläche des Schneidprozesses als eine durch Bearbeiten gehärtete Schicht 84 zurück, die durch den Verformungsprozeß gehärtet wurde.

Dadurch wird der durch die Schneidspitze 1 geschnittene Abschnitt in einen durch das Vorhandensein der durch Bearbei ten gehärteten Schicht 84 verfestigten Zustand versetzt.

Falls die Schneidspitze 1 gemäß der Ausführungsform verwendet wird, ermöglicht es daher das Vorhandensein der Kompressionsverarbeitungsfläche 4, den Kompressionsprozeß einfach gleichzeitig mit dem Schneidprozeß an der Schneid fläche auszuführen, ohne daß es erforderlich wäre, einen Prozeßschritt hinzuzufügen.

Ausführungsform 2

Bei dieser Ausführungsform sind die Form und dergleichen der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 der rautenförmigen Schneidspitze 1 geändert, wie in den Fig. 8 bis 10 darge stellt ist.

Eine in Fig. 8 dargestellte Schneidspitze 1 ist eine Spitze, bei der die Kompressionsverarbeitungsflächen 4 in zwei Seiteneckenabschnitten 11, 12 mit einem spitzen Winkel bereitgestellt sind. Falls in diesem Fall einer der Eck abschnitte durch Abrieb oder dergleichen unbrauchbar wird, kann der andere Eckabschnitt verwendet werden, so daß ein Kompressionsprozeß in der oben beschriebenen Weise weiterhin gleichzeitig mit einem Schneidprozeß ausgeführt werden kann.

Eine in Fig. 9 dargestellte Schneidspitze 1 ist eine Spitze, bei der eine Kompressionsverarbeitungsfläche 4 nicht nur in einem Seiteneckenabschnitt 11 mit einem spitzen Winkel sondern vollständig über einem Seitenabschnitt der Rautenform der Zahnfläche 2 bereitgestellt ist. Auch in diesem Fall kann ein Kompressionsprozeß in der oben beschriebenen Weise gleichzeitig mit einem Schneidprozeß ausgeführt werden. Auch in diesem Fall kann eine Kompressionsverarbeitungsfläche in einem Seitenabschnitt bereitgestellt sein, der dem erwähnten Seitenabschnitt mit der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 entgegengesetzt ist.

Eine in Fig. 10 dargestellte Schneidspitze 1 ist eine Spitze, bei der eine Kompressionsverarbeitungsfläche 4 in zwei Seitenabschnitten quer zu einem Seiteneckenabschnitt mit einem spitzen Winkel einer Zahnfläche 2 bereitgestellt ist. Auch in diesem Fall kann ein Kompressionsprozeß in der oben beschriebenen Weise gleichzeitig mit einem Schneidprozeß ausgeführt werden. Es ist auch möglich, eine Kompressions verarbeitungsfläche in Seitenabschnitten bereitzustellen, die den Seitenabschnitten mit der Kompressionsverarbeitungs fläche 4 gegenüberstehen. Das heißt, daß eine Kompressions verarbeitungsfläche 4 auch im ganzen Außenbereich entlang der Kontur der Zahnfläche 2 bereitgestellt werden kann. In diesem Fall kann das Verfahren des Einstellens der Schneidspitze 1 mit einem Freiheitsgrad versehen sein.

Wenngleich die Ausführungsformen 1 und 2 unter Heran ziehen rautenförmiger Schneidspitzen als Beispiel beschrieben wurden, können im wesentlichen die gleichen Vorteile bei Schneidspitzen erreicht werden, die dreieckige, viereckige oder andere Formen aufweisen.

Die an der Schnittlinie zwischen der Zahnfläche 2 und der Flankenfläche 3 ausgebildete Schneidkante 23 kann zum Verhin dern eines Abplatzens oder dergleichen mit einer Honfläche versehen sein. In diesem Fall führt die Honfläche im wesent lichen keinen Kompressionsprozeß aus, so daß im wesentlichen die oben erwähnten Vorteile erreicht werden können.

Wenngleich in den Ausführungsformen 1 und 2 weiterhin Beispiele dargestellt sind, in denen eine Außenrandfläche des Werkstoffs 8 geschnitten wird, sei bemerkt, daß die Ausfüh rungsformen auch auf alle Schneidprozesse anwendbar sind, bei denen Schneidspitzen verwendet werden, wie es beim Schneiden einer Endfläche eines zylindrischen Elements, beim Schneiden der Innen- und Außenrandflächen eines zylindrischen Elements und dergleichen der Fall ist.

Ausführungsform 3

Diese Ausführungsform ist ein Beispiel einer Schneid spitze zur Rillenbildung.

Eine Schneidspitze 50 gemäß dieser Ausführungsform ist, wie in Fig. 11 dargestellt ist, eine Spitze mit drei Rillen schneidspitzen 5. Die Schneidspitze 50 ist so aufgebaut, daß die drei Schneidspitzen 5 entsprechend dem Abrieb selektiv verwendet werden können.

Wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, weist jede Schneidspitze 1 eine Zahnfläche 2 und eine Flankenfläche 3 auf, und sie weist weiterhin zwei Eckabschnitte 51, 52 auf. Eine Kompressionsverarbeitungsfläche 4 zum plastischen Ver formen eines Werkstoffs 8 ist zwischen der Zahnfläche 2 und der Flankenfläche 3 in einem Eckabschnitt 51 bereitgestellt.

Die Zahnfläche 2 hat eine rechteckige Form, wie in Fig. 1(a) dargestellt ist. Wie in den Fig. 12(b), 12(c) und 13 dargestellt ist, erstreckt sich die Flankenfläche 3 in Form eines gerade gerichteten U entlang der Kontur der Zahn fläche 2, und sie ist so angeordnet, daß sie die Zahnfläche 2 unter einem spitzen Winkel schneidet, der etwas kleiner als der rechte Winkel ist.

Bei jeder Schneidspitze 5 bilden alle Schnittlinien zwischen der Zahnfläche 2 und der Flankenfläche 3 Schneid kanten 23.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Kompressionsverarbei tungsfläche 4 im Eckabschnitt 51 der zwei Eckabschnitte bereitgestellt. Die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 wird beispielsweise durch Schneiden eines Abschnitts der Schneid kante 23 an der Schnittlinie zwischen der Zahnfläche 2 und der Flankenfläche 3 im Eckabschnitt 51 bereitgestellt.

Wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, ist die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 so ausgebildet, daß die Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche 4 und der Zahnfläche 2 zu einer geraden Linie wird, und die Schnittlinie 24 ist so ausgebildet, daß der von der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und der abwärts gerichteten Flankenfläche 3 gebildete Winkel δ etwa 30 Grad annimmt (Fig. 12(a)). Eine Schneidkante ist an der Schnittlinie 24 ausgebildet.

Es wird ein spezielles Beispiel der Beziehung zwischen den Abmessungen der Schneidspitzen 5 gegeben.

Wie in Fig. 12(d) dargestellt ist, war der von der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und der Zahnfläche 2 gebil dete Winkel ε auf etwa 106 Grad gelegt. Wie in den Fig. 12(a) und 12(b) dargestellt ist, war die Höhe (Breite) a bis zur Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche 4 und der Zahnfläche 2 auf 0,1 mm von der Flanken fläche gelegt. Die Höhe (Breite) b der Kompressionsverarbei tungsfläche 4 von der Flankenfläche 2 war auf 0,35 mm gelegt. Diese Abmessungen können entsprechend den Eigenschaften der Werkstoffe und dergleichen geändert werden.

Als nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem eine Schneidspitze 5 gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird und eine Rille 88 an einer Innenrandfläche eines zylindri schen Elements 801 gebildet wird, wie in Fig. 15 dargestellt ist.

In diesem Fall werden das zylindrische Element 801 und eine Vorrichtung 500, in der die Schneidspitze 50 angeordnet ist, zuerst in eine nicht dargestellte Drehbank eingesetzt, so daß sie eine in Fig. 14 dargestellte Positionsbeziehung aufweisen. Das heißt, daß die zwei Eckabschnitte 51, 52 in Kontakt mit dem Werkstoff 801 gebracht werden, wobei die Zahnfläche 2 einer Schneidspitze 5 steht. Daraufhin wird die Schneidspitze 5, wie in Fig. 14(b) dargestellt ist, durch Drehen des Werkstoffs 801 in Bezug auf diesen gedreht. Das heißt, daß der Schneidprozeß durch ein Schneidverfahren ausgeführt wird, das abgesehen davon, daß die Schneidspitze 5 verwendet wird, im wesentlichen einem herkömmlichen Verfahren gleicht. Dadurch wird ein Rillenbildungsprozeß am Werkstoff 801 ausgeführt, und es wird gleichzeitig das Verfestigen eines Bodenwinkelabschnitts ausgeführt.

Dies wird mit Bezug auf Fig. 16 beschrieben. Fig. 16 ist ein Modelldiagramm, in dem ein Mechanismus des Schneidens im Bodenwinkelabschnitt 881 der Rille 88, der dem Eck abschnitt 51 der Schneidspitze 5 entspricht, dargestellt ist.

Wie in dem Diagramm dargestellt ist, trennt die Schneid spitze 5, die in Schneidrichtung vorbewegt wird, während sie in Kontakt mit dem zylindrischen Element 8 als einem Werk stoff bleibt, einen die Zahnfläche 2 trennenden Abschnitt als Späne 81. Weil die Schnittlinie 24 zwischen der Kompressions verarbeitungsfläche 4 und der Zahnfläche 2 bei dieser Ausfüh rungsform eine Schneidkante bildet, werden die Späne 81 glatt von einem verbleibenden Abschnitt 82 getrennt.

Als nächstes wird der auf dem Werkstoff 8 verbleibende und der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 gegenüberstehende Abschnitt 82 durch die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 gepreßt und dadurch kompressionsverarbeitet, während sich die Schneidspitze 5 vorbewegt. Dadurch bleibt der verbleibende Abschnitt 82 im Bodenwinkelabschnitt 881 der Rille 88 als ein durch das Bearbeiten während des Verformungsprozesses gehär teter Abschnitt 84 zurück.

Dadurch wird die durch die Schneidspitze 1 geschnittene Rille 88 in einen Zustand versetzt, in dem ein Bodenwinkel abschnitt 881 der Rille 88 durch das Vorhandensein des durch Bearbeiten gehärteten Abschnitts 84 verfestigt ist.

Falls die Schneidspitze 5 gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird, ist es demgemäß möglich, den Bodenwinkel abschnitt der Rille einfach zu verfestigen, indem im wesent lichen lediglich der gleiche Schneidvorgang wie bei einem herkömmlichen Vorgang ausgeführt wird, ohne daß ein Prozeß schritt hinzugefügt wird. Weiterhin kann der durch Bearbeiten gehärtete Abschnitt 84 gleichmäßig ausgebildet werden, solange die Schneidbedingung konstant ist.

Das erhaltene zylindrische Element 801 ist daher ein kostengünstiges Element, das ausgezeichnete Festigkeits eigenschaften der Rille aufweist. Daher können die Haltbar keit oder dergleichen einer Maschine verbessert werden, die unter Verwendung dieses Elements aufgebaut ist.

Ausführungsform 4

Bei dieser Ausführungsform wurde der durch die Verwendung einer Schneidspitze 5 gemäß der Ausführungsform 3 erreichte Vorteil quantitativ gemessen. Insbesondere wurden, wie in Fig. 17 dargestellt ist, in einer durch Schneiden mit der Schneidspitze 5 gebildeten Rille 88 die Härten an drei Punk ten A, B, C in der Nähe des Bodenwinkelabschnitts 881, durch die die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 hindurchtritt, gemessen. Zum Vergleich wurden auch die Härten an denselben Positionen (A, B, C) in einer unter Verwendung einer keine Kompressionsverarbeitungsfläche 4 aufweisenden herkömmlichen Schneidspitze gebildeten Rille gemessen.

Die Ergebnisse der Messungen sind in Fig. 18 angegeben. In dem Diagramm gibt die horizontale Achse die Meßposition an und gibt die vertikale Achse die Härte an. Messungen des Falls eines Beispiels (Ausführungsform 3) der Erfindung, in dem die mit der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 versehene Schneidspitze 5 verwendet wird, sind durch ein Bezugszeichen E1 angegeben, und Messungen des Falls, in dem die herkömm liche Schneidspitze verwendet wird, sind durch ein Bezugs zeichen C1 angegeben.

Wie anhand des Diagramms verständlich ist, war die Härte des Bodenwinkelabschnitts 881 der unter Verwendung der Schneidspitze aus der Ausführungsform 3 gebildeten Rille 88 bei allen Meßpunkten im Vergleich mit dem herkömmlichen Fall stark verbessert.

Ausführungsform 5

Diese Ausführungsform ist ein Fig. 19 entsprechendes Beispiel, wobei eine Honfläche 230 an einer Schneidkante bereitgestellt ist, die an einer Schnittlinie 23 zwischen einer Zahnfläche 2 und einer Flankenfläche 3 einer Schneid spitze 5 aus der Ausführungsform 3 ausgebildet ist.

Wie in dem Diagramm dargestellt ist, hat die Honfläche 230 eine ausreichend geringere Breite als eine Kompressions verarbeitungsfläche 4. Der durch die Honfläche 230 und die Zahnfläche 2 gebildete Winkel ist größer als ein durch die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und die Zahnfläche 2 gebil deter Winkel ε. Daher bildet eine Schnittlinie zwischen der Honfläche 230 und der Flankenfläche 3 in einem Abschnitt, in dem die Honfläche 230 ausgebildet ist, in einer mikroskopi schen Ansicht ein distales Ende der Schneidkante 23.

Auch bei dieser Ausführungsform kann während des Schnei dens ein durch den Kompressionsprozeß plastisch verformter durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt 84 wie bei der Ausführungsform 3 nur in einem Bodenwinkelabschnitt einer Rille bereitgestellt werden, durch den der Eckabschnitt 51 mit der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 hindurchgetreten ist. Weil der Kompressionsprozeß nicht in erheblichem Maße an dem die Honfläche 230 aufweisenden Abschnitt ausgeführt wird, wird in diesem Abschnitt kein durch Bearbeiten gehärteter Abschnitt gebildet.

Abgesehen von dem oben erwähnten Vorteil werden im wesentlichen die gleichen Vorteile erreicht wie in der Ausführungsform 3.

Wenngleich die Kompressionsverarbeitungsfläche 4 bei jeder der Ausführungsformen 3 bis 5 nur in einem einzigen Eckabschnitt 51 gebildet wird, kann eine Kompressionsverar beitungsfläche 4 auch in einem anderen Eckabschnitt 52 gebil det werden. In diesem Fall können durch Bearbeiten gehärtete Abschnitte 84 in beidseitigen Bodenwinkelabschnitten einer Rille 80 ausgebildet werden, und diese Abschnitte können verfestigt werden.

Ausführungsform 6

Diese Ausführungsform ist ein in Fig. 20 dargestelltes Beispiel, bei dem eine Kompressionsverarbeitungsfläche 4 einer Schneidspitze 1 gemäß Ausführungsform 3 in Form einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist und eine Schnittlinie 24 zwischen der Kompressionsverarbeitungsfläche 4 und einer Zahnfläche 2 zu einer gekrümmten Leitung geändert wird.

In diesem Fall kann die Form der Kompressionsverarbei tungsfläche 4 der Form eines Bodenwinkelabschnitts 881 einer Rille 88 ähnlicher gemacht werden. Daher können die Festig keiten des Bodenwinkelabschnitts 881 beispielsweise an den Punkten A bis C (Fig. 17) gleichmäßiger verbessert werden.

Abgesehen davon können im wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der Ausführungsform 3 erreicht werden.

Wie oben erwähnt wurde, können gemäß der Erfindung eine Schneidspitze, die das einfache Ausführen eines Kompressions prozesses an einer Schneidfläche ermöglicht, ohne daß ein Prozeßschritt hinzugefügt wird, und ein Schneidverfahren, bei dem die Schneidspitze verwendet wird, bereitgestellt werden.

Claims

1. Schneidspitze, aufweisend:
eine Zahnfläche und eine Flankenfläche, wobei eine Kom pressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs in mindestens einem Abschnitt zwischen der Zahn fläche und der Flankenfläche bereitgestellt ist.

2. Schneidspitze nach Anspruch 1, wobei eine Schneidkante an einer Schnittlinie zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche und der Zahnfläche ausgebildet ist.

3. Schneidspitze nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein zwi schen der Kompressionsverarbeitungsfläche und der Zahnfläche ausgebildeter Winkel kleiner als 125 Grad ist.

4. Schneidspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Höhe der Schnittlinie zwischen der Kompressionsverarbei tungsfläche und der Zahnfläche entsprechend dem Betrag der auf den Werkstoff ausgeübten plastischen Verformung festge legt ist.

5. Schneidverfahren zum Schneiden eines Werkstoffs durch eine Schneidspitze,
wobei eine Schneidspitze mit einer Zahnfläche, einer Flankenfläche und einer in mindestens einem Abschnitt zwi schen der Zarhnfläche und der Flankenfläche bereitgestellten Kompressionsverarbeitungsfläche verwendet wird, und
wobei ein der Zahnfläche gegenüberstehender Abschnitt durch relatives Bewegen der Schneidspitze in Schneidrichtung, während bewirkt wird, daß die Kompressionsverarbeitungsfläche den Werkstoff berührt, als ein Spanstück abgetrennt wird, und
wobei ein in einer der Kompressionsverarbeitungsfläche gegen überstehenden Position verbleibender Abschnitt durch Pressen des verbleibenden Abschnitts mit der Kompressionsverarbei tungsfläche plastisch verformt wird.

6. Durch Schneiden bearbeitetes Element mit einer durch Schneiden behandelten Oberfläche, die einem Schneidprozeß unterzogen wurde,
wobei das Bilden der durch Schneiden behandelten Ober fläche unter Verwendung einer Schneidspitze ausgeführt wird, die eine Zahnfläche und eine Flankenfläche aufweist und die in mindestens einem Abschnitt zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum pla stischen Verformen eines Werkstoffs aufweist, und
wobei die durch Schneiden behandelte Oberfläche einen durch durch Pressen mit der Kompressionsverarbeitungsfläche hervorgerufene plastische Verformung gebildeten, durch Bear beiten gehärteten Abschnitt aufweist.

7. Schneidspitze, aufweisend:
eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und einen Eck abschnitt, wobei eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs zwischen der Zahn fläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt bereitgestellt ist.

8. Schneidspitze, aufweisend:
eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und zwei Eck abschnitte, wobei eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs zwischen der Zahn fläche und der Flankenfläche in mindestens einem der Eck abschnitte bereitgestellt ist.

9. Schneidspitze nach Anspruch 7 oder 8,
wobei eine Honfläche an einer Schneidkante ausgebildet ist, die an einer Schnittlinie zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche ausgebildet ist, und
wobei ein zwischen der Kompressions verarbeitungsfläche und der Zahnfläche ausgebildeter Winkel kleiner ist als ein zwischen der Honfläche und der Zahnfläche ausgebildeter Winkel, und
wobei die maximale Breite der Kompressionsverarbeitungsfläche bei Betrachtung von der Zahnfläche größer ist als die maximale Breite der Honfläche.

10. Schneidsitze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine Schneidkante an einer Schnittlinie zwischen der Zahn fläche und der Kompressionsverarbeitungsfläche ausgebildet ist.

11. Schneidspitze nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine Schnittlinie zwischen der Kompressionsverarbeitungs fläche und der Zahnfläche eine gerade Linie ist.

12. Schneidverfahren zum Schneiden eines Werkstoffs durch eine Schneidspitze,
wobei eine Schneidspitze verwendet wird, die eine Zahn fläche, eine Flankenfläche und einen Eckabschnitt aufweist und die eine Kompressionsverarbeitungsfläche aufweist, die zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt bereitgestellt ist, und
wobei ein der Zahnfläche gegenüberstehender Abschnitt durch relatives Bewegen der Schneidspitze in Schneidrichtung, während bewirkt wird, daß die Kompressionsverarbeitungsfläche den Werkstoff berührt, als ein Spanstück abgetrennt wird, und
wobei ein in einer der Kompressionsverarbeitungsfläche gegen überstehenden Position verbleibender Abschnitt durch Pressen des verbleibenden Abschnitts mit der Kompressionsverarbei tungsfläche plastisch verformt wird.

13. Schneidverfahren zum Bilden einer Rille in einem Werkstoff,
wobei eine Schneidspitze verwendet wird, die eine Zahn fläche, eine Flankenfläche und zwei Eckabschnitte aufweist und die eine Kompressionsverarbeitungsfläche aufweist, die in mindestens einem der Eckabschnitte zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche bereitgestellt ist, und
wobei ein der Zahnfläche gegenüberstehender Abschnitt durch relatives Bewegen der Schneidspitze in Schneidrichtung, während bewirkt wird, daß der die Kompressionsverarbeitungs fläche aufweisende Eckabschnitt den Werkstoff an einer Posi tion berührt, die einem Bodenwinkelabschnitt einer gewünsch ten Rille entspricht, als ein Spanstück abgetrennt wird, und
wobei ein in einer der Kompressionsverarbeitungsfläche gegen überstehenden Position verbleibender Abschnitt durch Pressen des verbleibenden Abschnitts mit der Kompressionsverarbei tungsfläche plastisch verformt wird.

14. Durch Schneiden bearbeitetes Element mit einer einem Schneidprozeß unterzogenen durch Schneiden behandelten Ober fläche,
wobei das Bilden der durch Schneiden behandelten Ober fläche unter Verwendung einer Schneidspitze ausgeführt wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und einen Eck abschnitt aufweist und die zwischen der Zahnfläche und der Flankenfläche im Eckabschnitt eine Kompressionsverarbeitungs fläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs aufweist, und
wobei die durch Schneiden behandelte Oberfläche einen durch durch Pressen mit der Kompressionsverarbeitungsfläche hervorgerufene plastische Verformung gebildeten, durch Bear beiten gehärteten Abschnitt aufweist.

15. Durch Schneiden bearbeitetes Element mit einer durch einen Schneidprozeß gebildeten Rille,
wobei das Bilden der Rille unter Verwendung einer Schneidspitze ausgeführt wird, die eine Zahnfläche, eine Flankenfläche und zwei Eckabschnitte aufweist und die zwi schen der Zahnfläche und der Flankenfläche in mindestens einem der Eckabschnitte eine Kompressionsverarbeitungsfläche zum plastischen Verformen eines Werkstoffs aufweist, und
wobei der mindestens eine der Bodenwinkelabschnitte der Rille einen durch Bearbeiten gehärteten, durch durch Pressen mit der Kompressionsverarbeitungsfläche hervorgerufene pla stische Verformung gebildeten Abschnitt aufweist.