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Die vorliegende Erfindung betrifft Wendeschneidplatten für Dreharbeiten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Wendeschneidplatte, die eine längere Lebensdauer für einen Brechervorsprung vorsieht und gleichzeitig eine hervorragende Spanbildung aufrechterhält, um eine früh einsetzende Verschlechterung der Spanbildung zu vermeiden.
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Eine bekannte Wendeschneidplatte (nachfolgend gelegentlich einfach auch als Schneidplatte bezeichnet) für Dreharbeiten, die verwendet wird, indem sie mit einem Werkzeughalter verbunden wird, ist auf einer Führungsfläche der Schneidplatte mit Spanbrechern versehen, um die Spanbildung zu verbessern. Die Funktion des Spanbrechers besteht darin, einen während einer Dreharbeit erzeugten Span auf eine entsprechende Länge zu schneiden, um den Span von dem Werkstück und dem Schneidwerkzeug zu trennen. Es wurden Spanbrecher mit verschiedenen Formen vorgeschlagen, wie etwa diejenigen in dem japanischen Patent
JP 3 607 288 B2 und in der japanischen Patentanmeldung
JP 2002 - 210 604 A .
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Die in dem japanischen Patent
JP 3 607 288 B2 und in der japanischen Patentanmeldung
JP 2002 - 210 604 A angegebenen Spanbrecher sind von dem gewöhnlich verwendeten vorstehenden Typ. In dem japanischen Patent
JP 3 607 288 B2 sind Spanbrecher auf der Führungsfläche an Positionen neben den Ecken der Schneidplatte vorgesehen. Jeder Brechervorsprung weist eine gekrümmte Form mit einer konkaven Seite auf, die der entsprechenden Ecke der Schneidplatte zugewandt ist, und eine konvexe Seite, die von der Ecke abgewandt ist.
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Dagegen sind in der japanischen Patentanmeldung
JP 2002 - 210 604 A ein erster Brechervorsprung und ein zweiter Brechervorsprung auf der Führungsfläche vorgesehen. Der erste Brechervorsprung erstreckt sich von einer Vorsprungsfläche (d.h. einem mittigen Stegteil) zu den entsprechenden Nasen. Die zweiten Brechervorsprünge erstrecken sich jeweils von einem Ende des ersten Brechervorsprung zu einer Schräge, die an einen Schneidkantensteg der entsprechenden Nase anschließt. In der Draufsicht weisen die zweiten Brechervorsprünge an jeder Nase jeweils eine konkave Form entlang der linearen Schneidkanten auf und sind symmetrisch in Bezug auf eine Halbierungslinie der Nase angeordnet.
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Wie in Zeile 24 bis 29 in Spalte 4 der japanischen Patentanmeldung
JP 2002 - 210 604 A beschrieben, ist an jeder der Nasen eine Schrägfläche, die sich von der Brecherrillenbasis einer Brecherrille erstreckt, vorzugsweise von einem mittleren Abschnitt der Schräge her ausgebildet, wobei die zweiten Brechervorsprünge jeweils von dem mittleren Abschnitt der Schräge her ausgebildet sind, wie in den Zeilen 49 bis 50 in Spalte 4 der Veröffentlichung genannt.
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11 ist eine Querschnittansicht eines vorstehenden Brechers aus dem Stand der Technik entlang einer Halbierungslinie eines Scheitelwinkels einer Nase. Die durchgezogene Linie von 11 gibt einen Span 20 an, der entfernt wird, während er auf der Oberfläche des Brechers gleitet. Wie aus 11 deutlich wird, weisen die Abschnitte A in dem Brecher aus dem Stand der Technik eine dem Span 20 zugewandte konvexe Form auf. Deshalb sind die Schneidplatte und der Span 20 an den Abschnitten A nur lokal miteinander in Kontakt und weisen also eine kleine Kontaktfläche auf. Bei einer hohen Schneidgeschwindigkeit oder einem großen Vorschub ist die auf die Kontaktbereiche zwischen dem Span 20 und der Schneidplatte wirkende Last groß, was zu einem Kraterabrieb in den Kontaktbereichen aufgrund eines Temperaturanstiegs oder zu schwerwiegenden Beschädigungen aufgrund der Ablösung einer Beschichtung von der Schneidplatte führt. Diese Probleme können effektiv gelöst werden, indem die Länge zwischen der Schneidkante und dem Brechervorsprung verlängert wird, um die beim Führen des Spans einwirkende Last zu reduzieren. Wenn jedoch die Länge zwischen der Schneidkante und dem Brechervorsprung verlängert wird, kann die Spanbildung verschlechtert werden.
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Bei dem in dem japanischen Patent
JP 3 607 288 B2 beschriebenen Aufbau werden die Brechervorsprünge in der Nähe der Nasen verwendet, um die Späne während eines Schneidens mit großer Tiefe derart zu handhaben, dass eine Spänestauung verhindert wird. Wie in
12 gezeigt, wird bei gewöhnlichen Arbeiten wie etwa externen Dreh-, Plandreh- und Kopierdreharbeiten ein Span 20 entfernt, indem er in der Draufsicht zur Seite gerollt wird. Bei dem Brechervorsprung des japanischen Patents
JP 3 607 288 B2 ist deshalb die gegen den Span 20 wirkende Druckkraft in dem Abschnitt B von
12 groß, sodass der Abschnitt B schneller verschleißt als die anderen Abschnitte. Dies kann eine früh einsetzende Verschlechterung der Spanbildung zur Folge haben.
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In dem Aufbau der japanischen Patentanmeldung
JP 2002 - 210 604 A wird ein während eines Schneides mit geringer Tiefe gerollter Span durch zwei Vorsprünge (zweite Brechervorsprünge auf der linken und auf der rechten Seite), die symmetrisch in Bezug auf die Halbierungslinie jeder Nase angeordnet sind, zurückgehalten. Wie in
13 gezeigt, wird ein während eines Schneidens mit einer großen Tiefe erzeugter Span 20 gehandhabt, indem er von den zweiten Brechervorsprüngen 32 zu einem ersten Brechervorsprung 31 geführt wird. Wie bei dem in dem japanischen Patent
JP 3 607 288 B2 angegebenen Aufbau sieht jedoch auch dieser Aufbau keinen ausreichenden Schutz der Schneidplatte vor. Insbesondere wenn sich wie in
13 gezeigt der erste Brechervorsprung 31 und eine Schrägfläche 33 einer Brecherrille von einem mittleren Abschnitt einer Schräge 34 erstrecken, weist der Boden der Brecherrille einen V-förmigen Querschnitt (
13) entlang der Halbierungslinie der entsprechenden Nase auf. In diesem Fall kommt der Span 20 in einen Punktkontakt mit der Oberfläche der Schneidplatte an den Abschnitten C von
13. Deshalb werden die Bereiche der Schneidplatte, die in Kontakt mit dem Span 20 sind, intensiv abgerieben, was zu einer Absplitterung der Schneidkante und zu einer reduzierten Spanbildung führt.
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Das Dokument
DE 693 08 658 T2 betrifft einen Schneideinsatz für die spanabhebende Bearbeitung von metallischen Werkstücken, der eine obere und eine untere Fläche und dazwischen liegende Seitenwände aufweist. Ein Stegbereich erstreckt sich um den gesamten Einsatz, während eine abfallende Fläche an den inneren Rand des Steges anschließt. An jedem Eckbereich ist eine längliche Rippe vorgesehen, die in einem bestimmten Abstand von der abfallenden Fläche endet. Am vorderen Nasenabschnitt der länglichen Rippe sind zwei beabstandete Spanbrecher-Vorsprünge vorgesehen, um das Spanbrechen bei geringen Schnitttiefen und mäßigem Vorschub zu erleichtern.
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Das Dokument
JP 2002 - 126 915 A betrifft eine Wegwerfspitze. Ein Nasenabschnitt ist an einer Ecke eines Spitzenkörpers ausgebildet, und Schneidklingen, die mit einem Nasenabschnitt verbunden sind, sind an zwei Querrippenlinien ausgebildet, die aus einem Paar angrenzender Seiten des Spitzenkörpers bestehen, wobei ein Nasenabschnitt dazwischen eingeklemmt ist. Auf einer oberen Fläche ist ein kugelförmiger Punktbrecher, der ungefähr in einem kugelförmigen Oberflächenzustand bis zu einem vergleichsweise hohen Niveau vorsteht, in einer Position ausgebildet, die nach innen von dem Nasenabschnitt und der Schneidklinge getrennt ist und ungefähr auf der Halbierenden des Nasenabschnitts liegt. Auf der Oberseite ist auf der Seite der Schneidklinge des kugelförmigen Punktbrechers ein kleiner Punktbrecher ausgebildet, der sich in einer Richtung ungefähr parallel zur Winkelhalbierenden erstreckt und in einer vergleichsweise niedrigen und ungefähr säulenförmigen Umfangsfläche aus der Oberseite hervorsteht.
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Das Dokument H10 - 328 911 A betrifft einen Schneideinsatz. An einem Spitzenteil eines Nasenabschnitts mit einem Brechervorsprung, der im Mittelteil einer Brechernut ausgebildet ist, ist die Brechernut so geformt, dass sie flach und breit mit einem kleinen Spanwinkel von einer Schneidkante ist, und die Schneidkante ist auf beiden Seiten mit einem bestimmten Winkel von der Schneidkantenspitze des Nasenabschnitts abgesenkt. Das heißt, die Stufendifferenz E zwischen der Brechernut und der Schneidkantenspitze des Nasenabschnitts beträgt 0,03 bis 0,08 mm, der Abstand F von der Schneidkantenspitze zum ansteigenden Ursprung des Brechervorsprungs beträgt 0,6 bis 1,0 mm, der Spanwinkel α von der Schneidkantenspitze zur Brechernut 6 beträgt 4° bis 10°, und der nach unten gerichtete Winkel β der Schneidkante von der Schneidkantenspitze beträgt 4° bis 8°.
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Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wendeschneidplatte für das Drehen vorzusehen, die eine verlängerte Lebensdauer eines Brechervorsprungs vorsieht und gleichzeitig eine hervorragende Spanbildung aufrechterhält, um eine früh einsetzende Verschlechterung der Spanbildung zu vermeiden.
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Um die vorstehend geschilderten Probleme zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine verbesserte Spanbildung und eine Reduktion der beim Führen des Spans einwirkenden Last vor, wobei diese beiden Zielsetzungen bisher nicht miteinander in Einklang gebracht werden konnten. Dazu gibt die vorliegende Erfindung eine polygonale Wendeschneidplatte für Dreharbeiten an, die eine nasenförmige Schneidkante und eine sich daran anschließende lineare Schneidkante aufweist. Insbesondere umfasst die Schneidplatte eine Führungsfläche, einen ersten Grat, der auf der Führungsfläche ausgebildet ist, und einen zweiten Grat, der auf der Führungsfläche ausgebildet ist. Der erste Grat steht von einer Vorsprungsfläche zu einer Nase vor. Der zweite Grat schließt an den ersten Grat an und erstreckt sich zu einer Schräge, die mit einem Schneidkantensteg der linearen Schneidkante verbunden ist, wobei der zweite Grat eine geringere Höhe aufweist als der erste Grat und in der Draufsicht konvex zu einer Halbierungslinie eines Scheitelwinkels der Nase gekrümmt ist.
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Der zweite Grat umfasst vorzugsweise zwei zweite Grate, die symmetrisch in Bezug auf die Halbierungslinie des Scheitelwinkels der Nase angeordnet sind, wobei die Schneidplatte weiterhin eine flache Brecherbasis umfasst, die durch den ersten Grat, die zwei zweiten Grate und die nasenförmige Schneidkante umgeben wird. In diesem Fall kann die Länge der Brecherbasis in einer Erstreckungsrichtung der Halbierungslinie des Scheitelwinkels 30% bis 70% der Strecke zwischen einem Scheitel der Nase und einer vorstehenden Kante einer oberen Fläche des ersten Grats betragen, während die von der Schneidkante gemessene Tiefe der Brecherbasis in einem Bereich zwischen 0,03 mm und 0,15 mm liegen kann.
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Vorzugsweise weist der erste Grat weiterhin eine Schrägfläche auf, die durch eine konkav gekrümmte Schräge definiert wird.
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Bei der Schneidplatte gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Span nicht nur während eines Schneides mit geringer Tiefe, sondern auch während eines Schneidens mit großer Tiefe hauptsächlich durch den ersten Grat gebildet. Der zweite Grat unterstützt den ersten Grat während eines Schneides mit großer Tiefe, um den Schutzeffekt für den ersten Grat zu verstärken.
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Insbesondere weil der zweite Grat anschließend ausgebildet ist, wird ein während eines Schneidens mit großer Tiefe gebildeter Span entlang des zweiten Grats geführt, wodurch verhindert wird, dass der Span gegen den ersten Grat stößt. Weil die Höhe des zweiten Grats niedriger ist als die Höhe des ersten Grats, kommt ein durch den zweiten Grat geführter Span anschließend in Kontakt mit dem ersten Grat. Weil jedoch die Bewegungsenergie des Spans bereits gedämpft ist und die auf den Bereich des ersten Grats, der in Kontakt mit dem Span ist, wirkende Last im Vergleich zu einem direkten Stoßen des Spans gegen den ersten Grat vermindert ist, wird der Schutzeffekt für den ersten Grat verstärkt.
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Weil der zweite Grat konvex gekrümmt ist, ist die Richtung, in der ein Span zur Seite gerollt und entfernt wird, bei einem Schneiden mit großer Tiefe mit der Krümmungsrichtung des zweiten Grats ausgerichtet. Deshalb kann der Span mit einem geringen Widerstand entfernt werden. Weil dadurch die Last auf den zweiten Grat reduziert wird, treten selten Beschädigungen an dem zweiten Grat auf, wodurch die Lebensdauer des ersten und des zweiten Grats verlängert wird. Dementsprechend kann durch diese Grate eine zufrieden stellende Spanbildung über eine längere Lebensdauer im Vergleich zu einem Produkt aus dem Stand der Technik aufrechterhalten werden.
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Wie oben genannt, kann bei der Schneidplatte, die weiterhin die flache Brecherbasis umfasst, die durch den ersten Grat, die zwei zweiten Grade und die nasenförmige Schneidkante umgeben wird, die Länge der Brecherbasis in der Erstreckungsrichtung der Halbierungslinie des Scheitelwinkels der Nase auf 30% bis 70% der Distanz zwischen dem Scheitel der Nase und der vorstehenden Kante der oberen Fläche des ersten Grats gesetzt werden und kann die von der Schneidkante gemessene Tiefe der Brecherbasis innerhalb eines Bereichs von 0,03 und 0,15 mm gesetzt werden. In diesem Fall kommt der Span auch in Kontakt mit der Brecherbasis. Dadurch wird die Energie des Spans, wenn dieser den ersten Grat erreicht, weiter reduziert, wodurch die auf den ersten Grat wirkende Last weiter vermindert wird und wodurch Beschädigungen an dem ersten Grat minimiert werden.
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Weiterhin ist bei der Schneidplatte, bei der die Schrägfläche des ersten Grats durch eine konkav gekrümmte Schräge definiert ist, der Kontaktbereich zwischen dem ersten Grat und dem Span vergrößert, wodurch die auf den ersten Grat wirkende Last weiter vermindert wird.
- 1 ist eine Draufsicht auf eine Schneidplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines relevanten Teils der Schneidplatte.
- 3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht entlang der Linie X-X von 1.
- 4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht entlang der Linie Y-Y von 1.
- 5 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie ein Span während eines Schneidens mit großer Tiefe erzeugt wird.
- 6 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie ein Span während eines Schneidens mit kleiner Tiefe erzeugt wird.
- 7 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Kontaktzustand eines Spans entlang einer Halbierungslinie eines Scheitelwinkels einer Nase zeigt.
- 8 ist eine Draufsicht auf einen Bereich, mit dem ein Span in Kontakt kommt.
- 9 ist eine Querschnittansicht eines zweiten Grats mit einer modifizierten Seitenfläche.
- 10A ist eine Längsschnittansicht eines zweiten Grats gemäß einer Modifikation.
- 10B ist eine Längsschnittansicht eines zweiten Grats gemäß einer anderen Modifikation.
- 11 ist eine schematische Querschnittansicht, die zeigt, wie eine Schneidplatte aus dem Stand der Technik in Kontakt mit einem Span kommt.
- 12 ist eine schematische Draufsicht, die zeigt, wie die Schneidplatte des japanischen Patents JP 3 607 288 B2 in Kontakt mit einem Span kommt.
- 13 ist eine schematische Querschnittansicht, die zeigt, wie die Schneidplatte der japanischen Patentanmeldung JP 2002 - 210 604 A in Kontakt mit einem Span kommt.
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Eine Wendeschneidplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf 1 bis 10B beschrieben. 1 ist eine Draufsicht auf eine Führungsfläche einer diamantförmigen Schneidplatte gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine perspektivische Ansicht der spitzen Ecken der Schneidplatte von 1. Diese Schneidplatte umfasst eine flache Vorsprungsfläche 1 an einem mittleren Abschnitt der oberen Fläche zwei spitze Ecken und zwei stumpfe Ecken. An jeder spitzen Ecke weist die Führungsfläche einen einzelnen ersten Grat 2 und eine Vielzahl von zweiten Graten 3 auf. Entsprechend weist die Führungsfläche an jeder stumpfen Ecke einen einzelnen ersten Grad 2 und eine Vielzahl von zweiten Graten 3 auf. Diese ersten Grate 2 und zweiten Grate 3 sind kennzeichnende Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die Schneidplatte weist weiterhin dritte Grate 4 an Positionen auf, die mit einem vorbestimmten Abstand von den zweiten Graten 3 entfernt sind. Obwohl die ersten Grate 2 und die die zweiten Grate 3 in den stumpfen Ecken die gleiche Konfiguration aufweisen wie diejenigen in den spitzen Ecken, sind die Grate in den stumpfen Ecken keine wesentlichen Elemente. Deshalb beschränkt sich die vorliegende Beschreibung auf die Konfiguration der spitzen Ecken, während auf eine Beschreibung der stumpfen Ecken verzichtet wird. Außerdem wird auch auf eine Beschreibung der unteren Fläche (nicht gezeigt) der Schneidplatte verzichtet, weil die Konfiguration derselben derjenigen der oberen Fläche entspricht.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst jede spitze Ecke eine nasenförmige Schneidkante 5 mit einem vorbestimmten Krümmungsradius, lineare Schneidkanten 6, die an die nasenförmige Schneidkante 5 anschließen und als Hauptschneidkanten dienen, einen Schneidkantensteg 7, der entlang der nasenförmigen Schneidkante 5 und der linearen Schneidkanten 6 vorgesehen ist, Brecherbasen 9 und 10, die auf der Führungsfläche vorgesehen sind, eine Nasenflanke 11 und lineare Schneidkantenflanken 12.
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Wenn die Schneidplatte an einer Halterung befestigt wird, wird die nicht für das Drehen verwendete Fläche der Vorsprungsfläche 1 als Haltefläche verwendet.
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In jeder spitzen Ecke steht der erste Grat 2 von der Vorsprungsfläche 1 zu der Nase vor. Die Höhe der oberen Fläche des ersten Grats 2 ist niedriger als diejenige der Vorsprungsfläche 1, aber höher als diejenige der nasenförmigen Schneidkante 5. Wie in 3 gezeigt, weist der erste Grat 2 eine Schrägfläche 2a auf, die durch eine konkav gekrümmte Schräge gebildet wird. Durch diese Schrägfläche 2a ist der Kontaktbereich zu einem Span vergrößert, sodass der Kontaktdruck über eine größere Fläche verteilt werden kann, wodurch die auf die Kontaktfläche pro Einheitsfläche wirkende Last reduziert wird. Weil die Höhe an der oberen Fläche des ersten Grats 2 niedriger ist als diejenige der Vorsprungsfläche 1, kann verhindert werden, dass ein Span durch die Vorsprungsfläche 1 geführt wird oder an derselben haftet. Folglich kann die Schneidplatte stabil eingesetzt werden, wenn die Schneidkante an der unteren Fläche verwendet wird.
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Die zweiten Grate 3 schließen an den ersten Grat 2 an und erstrecken sich zu dem Schneidkantensteg 7, bis sie eine mit dem Schneidkantensteg 7 verbundene Schräge 8 erreichen. Die Höhe der zweiten Grate 3 ist niedriger als diejenige der oberen Fläche des ersten Grats 2 (das Bezugszeichen h in 4 gibt die von der Brecherbasis 9 gemessene Höhe der zweiten Grate 3 wieder). In der Draufsicht auf die Schneidplatte krümmen sich die zweiten Grate 3 in jeder spitzen Ecke konvex zu einer Halbierungslinie CL eines Scheitelwinkels der Nase. Wie weiter oben genannt, erstrecken sich die zweiten Grate 3 zu der Schräge 8. Dementsprechend kann verhindert werden, dass ein während eines Schneidens mit kleiner Tiefe gebildeter Span gegen die vorstehenden Enden der zweiten Grate 3 stößt, wodurch die vorstehenden Enden geschützt werden.
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In jeder spitzen Ecke der in den Zeichnungen gezeigten Schneidplatte sind die zweiten Grate 3 symmetrisch in Bezug auf die Halbierungslinie CL des Scheitelwinkels ausgebildet. Außerdem dient ein durch die zwei symmetrischen zweiten Grate 3, den ersten Grat 2 und die nasenförmige Schneidkante 5 umgebener Bereich als Brecherbasis 9. Diese Brecherbasis 9 ist eine flache Fläche. Wie in 3 gezeigt, ist die Länge der Brecherbasis 9 in der Erstreckungsrichtung der Halbierungslinie CL auf 30% bis 70% einer Distanz L zwischen dem Scheitel der Nase und einer vorstehenden Kante der oberen Fläche des ersten Grads 2 gesetzt. Wie weiterhin in 3 und 4 gezeigt, ist die von der Schneidkante gemessene Tiefe d der Brecherbasis 9 kleiner als in einem Produkt aus dem Stand der Technik. Die Breite der Brecherbasis 9 nimmt zuerst von der Spitze der Nase zu der Mitte der Schneidplatte zu und vermindert sich dann entlang der zweiten Grate 3.
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Im Folgenden werden Beispiele für die Querschnittsform der zweiten Grate 3 beschrieben. Insbesondere umfassen die Beispiele eine Kreisbogenform wie in der vertikalen Querschnittansicht von 4 gezeigt, eine wie in 9 gezeigte Form, in der eine Seitenfläche 3a jedes zweiten Grats 3 konkav gekrümmt ist, und eine konvex vorstehende Form oder eine konkav vertiefte Form wie in den Längsschnittansichten von 10A oder 10B gezeigt, die Schnittansichten entlang der Strichlinie von 2 sind. Weil die zweiten Grate 3 mit der kreisbogenförmigen Querschnittform von 4 keine Abschnitte aufweisen, an denen sich die Last konzentriert, treten selten Beschädigungen der zweiten Grate 3 aufgrund des Kontakts mit einem Span auf. Die zweiten Grate 3 mit der in 9 gezeigten Form weisen einen größeren Kontaktbereich zu einem Span auf, sodass der Kontaktdruck über eine größere Fläche verteilt werden kann. Die zweiten Grate 3 mit den in 10A und 10B gezeigten Formen können ähnliche Vorteile aufweisen.
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Bei den Formen von 10A und 10B wird die vorstehende Form der zweiten Grate 3 aufrechterhalten, um die Verformung eines Spans zu verstärken und dadurch eine vorteilhafte Spanbildung zu ermöglichen. In der Draufsicht auf die Schneidplatte sind die zweiten Grate 3 in jeder spitzen Ecke konvex zu der Halbierungslinie CL des Scheitelwinkels der Nase gekrümmt. In anderen alternativen Formen kann eine geeignete Form gewählt werden, um einen entsprechenden Kompromiss zwischen der Spanbildung und einem Schutz der Grate zu finden.
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Die dritten Grate 4 sind auf denselben linearen Schneidkanten 6 vorgesehen wie die zweiten Grate 3 und krümmen sich in derselben Richtung wie die zweiten Grate 3. Die dritten Grate 4 sind weiter von der nasenförmigen Schneidkante 5 entfernt als die zweiten Grate 3. Obwohl die dritten Grate 4 die Verarbeitungsmöglichkeiten der Schneidplatte unter verschiedenen Verarbeitungsbedingungen erweitern können, sind diese dritten Grate 4 lediglich als optionale Elemente zu betrachten.
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Die Brecherbasis 10 ist zwischen dem Schneidkantensteg 7, der sich entlang der linearen Schneidkanten 6 erstreckt, und einer Schräge 13, die sich entlang des Umfangs der Vorsprungsfläche erstreckt, vorgesehen. Die dritten Grate 4 stehen von der Brecherbasis 10 nach oben vor. Bei der in den Zeichnungen gezeigten Schneidplatte ist die Brecherbasis 10 eine flache Fläche, wobei die von der Schneidkante gemessene Tiefe um eine Tiefe d1 (siehe 4) größer als die Tiefe der Brecherbasis 9 ist. Diese Konfiguration ist aus weiter unten beschriebenen Gründen zu bevorzugen.
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5 und 6 zeigen jeweils, wie ein Span 20 durch eine der spitzen Ecken der Schneidplatte während eines Schneidens mit großer Tiefe und während eines Schneides mit geringer Tiefe entfernt wird. Wie in 6 und 7 gezeigt, bewegt sich ein während eines Schneides mit geringer Tiefe gebildeter Span entlang der Halbierungslinie des Scheitelwinkels der Ecke, während er auf der Schräge 8 und der Brecherbasis 9 gleitet, wobei er sich dann an dem ersten Grat 2 rollt. Ein während eines Schneidens mit großer Tiefe gebildeter Span 20 dagegen rollt zur Seite, indem er durch einen der zweiten Grate 3 geführt wird. Nachdem die Bewegungsenergie des Spans 20 reduziert wurde, kommt der Span 20 in Kontakt mit dem ersten Grat 2, wo der Span 20 geschnitten wird. Weil sich die zweiten Grate 3 zu der Schräge 8 erstrecken und in einer Richtung krümmen, die der Bewegungsrichtung des Spans 20 entspricht, kann der Widerstand des Spans 20 gegenüber einer Entfernung minimiert werden. Dadurch wird die Last auf die zweiten Grate 3 reduziert, um Beschädigungen an den zweiten Graten 3 zu vermeiden. Weil diese Effekte die Lebensdauer des ersten Grats 2 und der zweiten Grate 3 verlängern, kann durch diese Grate eine zufrieden stellende Spanbildung über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden als bei einem Produkt aus dem Stand der Technik.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
- 1. Die von der Schneidkante gemessene Tiefe d der Brecherbasis 9 von 3 und 4 ist in einem Bereich zwischen 0,03 mm und 0,15 mm gewählt. Bei üblichen Verarbeitungsbedingungen (d.h. bei einer Schneidetiefe von 1 bis 5 mm und einem Vorschub von 0,1 bis 0,6 mm/U) gestattet dieser Wertebereich eine größere Kontaktfläche mit dem Span, wodurch Beschädigungen an den Graten weitgehend vermieden werden.
- 2. Die Distanz L von dem Scheitel der Nase zu der Vorsprungskante der oberen Fläche des ersten Grats 2 von 3 ist in einem Bereich zwischen 1,2 mm und 2,2 mm gewählt. Dieser Bereich ist zu bevorzugen, weil damit ein Span korrekt gekrümmt werden kann, ohne eine Spänestauung zu verursachen.
- 3. Die von der Brecherbasis 9 zu der Brecherbasis 10 von 4 gemessene Tiefe d1 ist größer oder gleich 0,02 mm gewählt. Dadurch wird der Raum der Brecherrille vergrößert, in den ein während eines Schneides mit großer Tiefe gebildeter Span eindringt, wodurch das Auftreten einer Spänestauung minimiert wird.
- 4. Die von der Brecherbasis 9 zu jedem zweiten Grat 3 in 4 gemessene Höhe h ist in einem Beriech zwischen 0,03 mm und 0,15 mm gewählt. Wenn diese Höhe h kleiner als 0,03 mm ist, wird der der durch die zweiten Grate gebotene Vorteil reduziert und kann der erste Grat 2 nicht zufrieden stellend geschützt werden. Außerdem wird bei einer Höhe h von mehr als 0,15 das Risiko einer Beschädigung der zweiten Grate 3 vergrößert.
- 5. Die Distanz L1 zwischen der linearen Schneidkante 6 und dem nächsten zweiten Grad 3 von 4 ist in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 3,0 mm gewählt. Bei dieser Konfiguration kann das Risiko einer Beschädigung zufrieden stellend für die Grate in einem Schneidebereich von bis zu 5 mm minimiert werden.
- 6. Die Distanz L2 zwischen jeder linearen Schneidkante 6 und dem nächsten dritten Grat 4 von 4 ist in einem Bereich zwischen 2,0 mm und 6,0 mm gewählt. Bei dieser Konfiguration kann das Risiko einer Beschädigung der Grate auch dann minimiert werden, wenn ein Schneiden mit einer großen Tiefe von 5 mm oder mehr durchgeführt wird.
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Der Bereich D von 8 ist ein Bereich, mit dem ein Span in Kontakt gebracht wird. Dementsprechend wird in der Schneidplatte gemäß dieser Erfindung der Span 20 sowohl bei einem Schneiden mit großer Tiefe als auch bei einem Schneiden mit geringer Tiefe in Kontakt mit einem breiten Bereich gebracht. Durch diese Vergrößerung der Kontaktfläche kann die Last in dem Kontaktbereich reduziert werden, wodurch ein Abrieb und Beschädigungen an der Spanführungsfläche vermieden werden.
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Bei der Schneidplatte gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein lokaler Temperaturanstieg durch die Wirkung der zweiten Grate 3 abgeschwächt. Dies konnte durch eine computergestützte Analyse der durch die Schneidewärme erzeugten Temperaturverteilung an den Schneidkanten bestätigt werden. Bei den Schneidplatten des japanischen Patents
JP 3 607 288 B2 und der japanischen Patentanmeldung
JP 2002 - 210 604 A ist eine lokale Temperaturerhöhung zu erkennen. Es wird davon ausgegangen, dass diese lokale Temperaturerhöhung auf eine Lastkonzentration zurückzuführen ist. Weiterhin tritt bei einem konkreten Verarbeitungsvorgang unter gleich bleibenden Verarbeitungsbedingungen bei einer Schneidplatte aus dem Stand der Technik ein lokaler Abrieb aufgrund einer Lastkonzentration auf, die eine schwerwiegende Beschädigung der Schneidplatte zur Folge hat. Im Gegensatz dazu ist der Abrieb bei der Schneidplatte gemäß der vorliegenden Erfindung minimiert, sodass Beschädigungen an den Graten vorteilhaft vermieden werden.
