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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Verfahren zur Schneidkantenpräparation
sowie ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt und eine korrespondierende
Vorrichtung.
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An
einem Zerspanwerkzeug wie beispielsweise einer Wendeschneidplatte
muß eine Schneidkante eine vorgegebene Geometrie und Härte
aufweisen, um eine vorgegebene Zerspanung an einem Werkstück
auszuführen. Wendeschneidplatten sind meist quadratische
Schneidplatten, die an allen vier Seiten jeweils eine (Haupt)-schneidkante
aufweisen und an den Ecken unter Umständen Hilfsschneidkanten
aufweisen. Derartige Schneidplatten werden in entsprechende Halter
oder Fräsköpfe eingespannt bzw. angeschraubt und
derart positioniert, daß eine aus der Vielzahl (der vier)
Schneidkanten eine Bearbeitung an einem Werkstück ausführt.
Sobald diese eine Schneidkante verschlissen ist, kann die Wendeschneidplatte
um 90° gedreht werden, um eine andere Schneidkante für
die Bearbeitung zu nutzen.
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Die
Schneidkante eines derartigen Zerspanwerkzeugs wie beispielsweise
einer Wendeschneidplatte hat einen wesentlichen Einfluß auf
den Zerspanvorgang, weil fast die gesamte Prozessenergie beim Zerspanen
an der Schneidkante umgesetzt wird. Die Schneidkante unterliegt
deshalb hohen Belastungen, die beispielsweise infolge von Mikroausbrüchen
zu einer Beschädigung der Schneidkante führen
können. Somit ist die Gestaltung und Formgebung der Schneidkante
zu optimieren, um eine gute Oberflächengüte sowie
einen niedrigen Werkzeugverschleiß des Zerspanwerkzeugs
zu erzielen. Bisher wurden die Schneidkanten beispielsweise durch Bürsten,
Strahlspanen, Schleppschleifen, magnetisch-mechanische Verfahren und
optische Verfahren präpariert.
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Die
Schneidkantenbearbeitung mit dem Bürstverfahren, wie sie
beispielsweise in
Werkstatttechnik Online 2003, Heft 3,
Seite 202 bis 207 "Kantenpräparation an Hartmetall-Werkzeugen" und
der Dissertation von
D. Kötter "Herstellung
von Schneidkantenverrundungen und deren Einfluß auf das
Einsatzverhalten von Zerspanwerkzeugen", Universität Dortmund
2006 beschrieben ist, beruht dabei auf dem Aufschlagen
von Abrasivkörnern, die infolge der Bürstenrotation über
eine entsprechende kinetische Energie verfügen, um die
Schneidkante zu bearbeiten. Durch das Aufschlagen der Abrasivkörner
auf die Schneidkante werden einzelne Körner oder auch Korngruppen
von der Materialoberfläche abgetrennt, wodurch sich in
Abhängigkeit von den gewählten Prozessparametern
wie beispielsweise Bürstdauer Bürstpositionierung
usw. ein vorgegebener Schneidkantenradius einstellt.
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Beim
Strahlverfahren, das ebenfalls in den o. a. Veröffentlichungen
beschrieben ist, werden Abrasivkörner durch eine Strahldüse
mit hoher Geschwindigkeit auf die zu bearbeitende Oberfläche
geschleudert bzw. geleitet. Durch das Aufschlagen der Abrasivkörner
mit hoher Geschwindigkeit auf die zu bearbeitende Oberfläche
werden einzelne Korngruppen wiederholt deformiert und infolge der
entstehenden Druckeigenspannungen von der zu bearbeitenden Oberfläche
abgetragen. Dabei treten stochastisch verteilte Mikroausbrüche
an der Oberfläche auf und es tritt mit ansteigender Bearbeitungszeit
eine vorgegebene Schneidkantenverrundung bzw. ein Radius der Schneidkante
auf.
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Beim
Schleppschleifen, wie es beispielsweise in Hannover PZH
Produktionstechnisches Zentrum 2005 "Lasertechnik für
die Generierung und Messung der Mikrogeometrie an Zerspanwerkzeugen" und
in der Dissertation von K. Risse "Einflüsse von
Werkzeugdurchmessern und Schneidkantenverrundung beim Bohren von
Wendelbohrern in Stahl" Technische Universität
Aachen 2006 beschrieben ist, erfolgt die Bearbeitung einer
Schneidkante durch eine Relativbewegung zwischen einem Granulat
und der zu bearbeitenden Oberfläche. Dabei sind Werkzeuge
an sogenannten Satellitenträgern starr eingespannt, die durch
einen Arm der Bearbeitungsmaschine auf einer Kreisbahn durch ein
Schleifmedium hindurch bewegt werden. Dabei gleiten Granulatkörner
an der zu bearbeitenden Oberfläche entlang wodurch die
Schneidkante bearbeitet und verrundet wird.
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Beim
magnetisch-mechanischen Verfahren zur Schneidkantenpräparation,
wie es in einer Produktinformation der Fa. Magnetfinish unter ”www.Magnetfinish.com” im
Internet und in Maschine und Werkzeug 2003, Heft 12 "Mit
Magnetismus zum exakten Schliff" beschrieben ist,
wird ein Werkzeug in einem definierten Abstand zwischen zwei Magnetköpfen
positioniert und der verbleibende Spalt mit einem Bearbeitungspulver
aufgefüllt. Die Magnetköpfe sind so gestaltet,
daß sie sowohl eine lineare Bewegung zur Veränderung
ihres Abstands voneinander als auch eine Rotationsbewegung zur Oberflächenbearbeitung
durchführen können. Das Bearbeitungspulver ist
eine Mischung aus magnetischen und abrasiven Körnern. Dabei
hält der magnetische Bestandteil des Bearbeitungspulvers
das Schleifmedium während des Bearbeitungsprozesses in
dem Spalt zwischen den beiden Magnetköpfen, während
die Abrasivkörner durch eine Vielzahl von Zerspanvorgängen
Material in Form von Spänen von der zu bearbeitenden Oberfläche
abtrennen.
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Schließlich
beschreibt die
EP 1
537 930 A1 ein Zerspanwerkzeug und ein Verfahren zur Endbehandlung
des Zerspanwerkzeugs, die durch mikroformgebende Materialbearbeitung
mittels Lasertrahlung erfolgt.
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Dabei
leidet das Bürstverfahren unter dem Nachteil, daß keine
reproduzierbaren Verrundungen von kleiner als etwa 20 μm
erzeugt werden können. Darüber hinaus können
aufgrund der geringen Flexibilität in der Prozesskinematik
keine komplexen Schneidkantengeometrien erzeugt werden. Beim Strahlverfahren
muß der Verschleiß der Abrasivkörner
in Folge des Bearbeitungsprozesses genau überwacht werden,
weil beispielsweise eine Kornsplitterung zu kleineren Körnern
und somit zu einer geringeren kinetischen Energie bei der Bearbeitung
mit diesen Körnern führen würde. Dabei
können mit dem Strahlverfahren keine Radien von kleiner
als etwa 10 μm erzeugt werden. Das Schleppschleifen leidet
unter dem Nachteil, daß die Gestaltung der Schneidkante
nicht beliebig variiert werden kann. Darüber hinaus wird
auch ein Bereich benachbart der Schneidkante unerwünschterweise
bearbeitet.
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Beim
magnetisch-mechanischen Verfahren muß der Verschleiß des
Bearbeitungspulvers genau überwacht werden und darüber
hinaus kann keine definierte Veränderung der Schneidkantengestaltung durchgeführt
werden. Schließlich ist auch der Materialabtrag bei diesem
Verfahren nicht auf den Schneidkantenbereich beschränkt,
sondern es werden unerwünschterweise zu der Schneidkante
benachbarte Bereiche ebenfalls bearbeitet.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung eines neuartigen
Verfahrens zur Schneidkantenpräparation, mit dem auch sehr
kleine Radien der Schneidkante präzise und reproduzierbar in
einem wirtschaftlichen Verfahren hergestellt werden können.
Darüber hinaus soll eine korrespondierende Vorrichtung
sowie ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt für
die Steuerung des Verfahrens zur Verfügung gestellt werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt wird ein Verfahren zur Schneidkantenpräparation
an einem Zerspanwerkzeug mit den folgenden Schritten geschaffen:
Positionieren
oder Ausrichten und Fixieren des Werkstücks;
Festlegen
eines Bearbeitungsfelds an dem Werkstück und mindestens
einer Abtragsspur, die vorzugsweise innerhalb des Bearbeitungsfeldes
liegt;
Bewegen eines Laserstrahls entlang der mindestens einen
Abtragsspur durch Umlenken des Laserstrahls mittels zumindest eines
Spiegels. Vorzugsweise wird hierzu eine Vielzahl von Spiegeln verwendet.
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Indem
der Laserstrahl mittels eines oder mehrerer Spiegels innerhalb des Bearbeitungsfeldes an
dem Werkstück bewegt wird, ist eine Bewegung des Lasers
und des Werkstücks nicht erforderlich. In anderen Worten
wird das Werkstück fix eingespannt und die Laservorrichtung
steht einer fixen Position zu dem Werkstück und wird ebenfalls
nicht bewegt. Lediglich der Spiegel, mit dem der Laserstrahl umgelenkt
wird, wird verschwenkt, um den auf das Werkstück auftreffenden
Laserstrahl entlang einer Abtragsbahn zu bewegen. Da der Spiegel
mit hoher Präzision verschwenkt werden kann, kann eine
sehr präzise Bearbeitung mit dem Laser an dem Werkstück
durchgeführt werden.
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Vorzugsweise
umfaßt das Verfahren des weiteren mit den Schritt des Fokussierens
des Laserstrahls auf eine Breite von etwa 20 bis etwa 60 μm, vorzugsweise
auf eine Breite von etwa 30 bis etwa 50 μm, gemessen an
dem Bearbeitungsfeld. Durch eine derartig starke Fokussierung des
Laserstrahls kann eine hohe Energiedichte erzielt und eine präzise
und reproduzierbare Bearbeitung durchgeführt werden.
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Weiter
bevorzugt werden fünf bis zwanzig Abtragsspuren nebeneinanderliegend
festgelegt.
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Vorzugsweise überlappen
sich die Abtragsspuren gegenseitig, wobei die Überlappung
vorzugsweise etwa 10 bis etwa 90% der Breite einer Abtragsspur beträgt.
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Vorzugsweise
umfaßt das Verfahren des weiteren mit den Schritt des Festlegens
und Bearbeitens mindestens eines weiteren Bearbeitungsfeldes, das
vorzugsweise im wesentlichen unterhalb des einen Bearbeitungsfeldes
liegt. Auf diese Weise können auch komplexe dreidimensionale
Schneidkanten hergestellt werden, weil ein Abtrag in mehreren Ebenen
erfolgt.
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Vorzugsweise
wird der Laserstrahl zum Bearbeiten des Werkstücks mit
einer Geschwindigkeit von etwa 100 bis etwa 400 mm/Sek. bewegt.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt wird ein Computerprogrammprodukt mit Computer-implementierten
Anweisungen geschaffen, das nach dem Laden und Ausführen
in einem geeigneten Commputersystem die Schritte eines Verfahrens,
wie vorstehend beschrieben, ausführen kann.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt wird eine Vorrichtung zum Durchführen
eines derartigen Verfahrens zur Verfügung gestellt. Dabei
weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Spiegel zur Steuerung bzw.
Bewegung des Laserstrahls auf. Der Spiegel kann jedoch auch separat
von der Laservorrichtung vorgesehen sein.
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Weiter
bevorzugt weist die Vorrichtung des weiteren eine Einrichtung zum
Positionieren bzw. Ausrichten eines Zerspanwerkzeugs als Werkstück gegenüber
einer Lasereinrichtung auf.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels im
Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher
erläutert.
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1 zeigt
eine perspektivische Detailansicht einer Wendeschneidplatte und
eines Bearbeitungsfeldes zur Präparation der Schneidkante.
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2 zeigt
eine Seitenansicht einer Wendeschneidplatte, die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu bearbeiten ist.
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3 zeigt
die Bearbeitung der Schneidkante der Wendeschneidplatte mittels
Laser.
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Wie
in den Figuren gezeigt ist, hat eine Wendeschneidplatte 10 als
ein beispielhaftes Zerspanwerkzeug eine im wesentlichen quadratische
Gestalt mit vier Hauptschneidkanten 12 sowie vier Nebenschneidkanten 14.
Eine derartige Wendeschneidplatte 10 wird so in einen (nicht
gezeigten) Werkzeughalter eingespannt, daß eine der Hauptschneidkanten 12 und/oder
eine der Nebenschneidkanten 14 mit einem zu bearbeitenden
Werkstück in Eingriff tritt um über die Schneidkanten 12, 14 das
Werkstück zu bearbeiten. Sobald die Schneiden der Schneidkanten 12, 14 verschlissen
sind, kann die Wendeschneidplatte 10 um 90° in
dem Werkzeughalter gedreht werden, um eine andere der Hauptschneiden 12 und
Nebenschneiden 14 mit dem Werkstück in Eingriff
zu bringen.
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Dieser
Vorgang des Wendens der Wendeschneidplatte 10 kann insgesamt
viermal durchgeführt werden. Es gibt aber außer
den viereckigen oder quadratischen Wendeschneidplatten 10 auch anders
gestaltete Wendeschneidplatten, wie beispielsweise (nicht gezeigte)
dreieckige Wendeschneidplatten, die im wesentlichen zum Drehen verwendet
werden. Derartige dreieckige Wendeschneidplatten können
demgemäß dreimal um 120° gedreht werden,
wenn eine Schneidkante verschlissen ist.
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Zum
Herstellen einer derartigen Wendeschneidplatte wird die Wendeschneidplatte 10 vorgeformt
beispielsweise durch Sintern, Schmieden, Gießen oder dergleichen
und danach werden die Schneidkanten 12, 14 präpariert
um eine vorgegebene Scharfkantigkeit bzw. Verrundung aufzuweisen.
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Zur
Schneidkantenpräparation der Wendeschneidplatte 10 wird
an der Schneidkante 12 ein Bearbeitungsfeld 150 festgelegt,
innerhalb dessen die Schneidkante 12 und der angrenzende
Bereich bearbeitet werden. Hierzu wird ein Laserstrahl 120 entlang
der Schneidkante 12 in einer Richtung X entlang einer Abtragsbahn 155 bewegt.
Sobald der Laserstrahl 120 am Ende des Bearbeitungsfeldes 150 angekommen
ist, wird die nächste Bearbeitungsbahn 155, die
parallel zur ersten Bearbeitungsbahn 155 liegt (nicht in
der Figur dargestellt) bewegt. Auf eine derartige Weise wird innerhalb
des Bearbeitungsfelds 150 eine Vielzahl von Abtragsbahnen 155,
die parallel nebeneinander liegen, mit dem Laser 120 bearbeitet.
Zur Veränderung der Laserstrahlintensität kann
die Pulsfolgefrequenz verändert werden.
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Dabei
findet vorzugsweise nur in der X-Richtung ein Abtrag statt, während
in der entgegengesetzten Richtung beim Zurückfahren des
Laserstrahls 120 entgegen der Richtung X die Vorschubgeschwindigkeit
des Lasers erheblich erhöht wird, um die Nebenzeiten, d.
h. Zeiten ohne Materialbearbeitung, so gering wie möglich
zu halten. Alternativ, könnte sowohl in der X-Richtung
als auch in der entgegengesetzten Richtung beim Zurückfahren
des Laserstrahls 120 entgegen der Richtung X jeweils ein Abtrag
stattfinden.
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Für
die Bearbeitung wird die Wendeschneidplatte 10 mittels
einer Einspannvorrichtung E fest eingespannt, wie in 3 gezeigt
ist. Die Lasereinrichtung L steht dabei in einer fixen Position
gegenüber der Einspannvorrichtung E. In anderen Worten
werden während der Laserbearbeitung weder die Lasereinrichtung
L noch die Einspannvorrichtung E bewegt. Vielmehr wird lediglich
ein Spiegel S zum Umlenken des Laserstrahls so verschwenkt, dass
der Laserstrahl 120 sich entlang der Bearbeitungsbahn 155 bewegt.
Der aus der Lasereinrichtung L austretende und auf den Spiegel S
auftreffende Laserstrahl 130 wird somit an dem Spiegel
S reflektiert und als Laserstrahl 120 zu dem Werkstück
gelenkt.
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Um
eine präzise Bearbeitung der Schneidkanten 12, 14 zu
erzielen, wird der Laserstrahl 120 ferner stark fokussiert,
vorzugsweise auf einen Fokusdurchmesser von etwa 30 bis etwa 50 μm.
Der Laserstrahl 130 wird danach über den Spiegel
S abgelenkt und der Spiegel S wird so gedreht, daß der abgelenkte
Laserstrahl 120 in der Richtung X bewegt wird. Das Werkstück
ist dabei gegenüber der Lasereinrichtung L positioniert
und fest eingespannt und wird nicht bewegt. Derart kann eine hohe
Vorschubgeschwindigkeit für eine schnelle und wirtschaftliche Bearbeitung
der Wendeschneidplatte 10 vorgesehen werden. Die Vorschubgeschwindigkeit
beträgt dabei bis zu etwa 400 mm pro Sekunde, vorzugsweise
bis zu etwa 320 mm pro Sekunde. Es können Radiusveränderungen
im Bereich von etwa 2 μm bis etwa 40 μm bei einer
Abstufung von etwa 2 μm zwischen den einzelnen Radien erzeugt
werden. Eine maximale Radiusabweichung tritt im Bereich von etwa ±1,5 μm auf.
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Somit
wird ein neues Verfahren für eine berührungslose
und somit verschleißfreie Bearbeitung von Schneidkanten 12, 14 geschaffen,
das sich insbesondere durch eine hohe Bearbeitungspräzision und
gute Reproduzierbarkeit auszeichnet. Mit diesem Verfahren können
insbesondere auch komplexe Geometrien einer Schneidkante bearbeitet
und hergestellt werden und der Materialabtrag kann sehr gezielt
auf einen gewünschten Bereich der Schneidkante beschränkt
werden.
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Um
größere Radien einer Schneidkante zu erzeugen,
können mehrere Bearbeitungsfelder 150 übereinander
geschichtet werden. In anderen Worten, nach der vollständigen
Bearbeitung eines Bearbeitungsfeldes 150, kann zumindest
ein weiteres (nicht dargestelltes) Bearbeitungsfeld, das unterhalb des
fertig bearbeiteten Bearbeitungsfeldes 150 liegt, mit dem
Laser 120 bearbeitet werden. Auf diese Weise kann auch
eine Vielzahl von aufeinander geschichteten Bearbeitungsfeldern
bearbeitet werden, um auch sehr komplexe Schneidkantengeometrien zu
erzeugen.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren wird vorzugsweise für
die Schneidkantenpräparation einer Wendeschneidplatte angewandt.
Eine solche Wendeschneidplatte hat eine Polygonform, wie beispielsweise
die im wesentlichen quadratische Form der Wendeschneidplatte 10 der 1 und 2. Demgemäß können
an den vier Seiten der Wendeschneidplatte 10 insgesamt
vier Hauptschneiden 12 ausgebildet werden.
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Es
ist jedoch auch möglich, eine Wendeschneidplatte in einer
(nicht gezeigten) dreieckigen oder fünfeckigen Form etc.
auszubilden, die dann drei bzw. fünf Hauptschneiden etc.
aufweist. Darüber hinaus kann die Wendeschneidplatte als
sogenannte Negativ-Schneidplatte mit einem Keilwinkel von 90° ausgebildet
werden. In diesem Fall kann eine obere Fläche der Wendeschneidplatte
gleich einer unteren Fläche der Wendeschneidplatte ausgebildet
werden. Somit können auch an der unteren Fläche
entsprechende Hauptschneiden vorgesehen werden.
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In
anderen Worten kann eine Wendeschneidplatte der negativen Art mit
doppelt so vielen Hauptschneiden ausgebildet werden, wenn die Hauptschneiden
nicht nur an der Oberseite sondern auch an der Unterseite der Wendeschneidplatte
ausgebildet werden.
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Darüber
hinaus hat eine Negativ-Schneidplatte aufgrund des Keilwinkels von
90° einen negativen Spanwinkel und demgemäß eine
stabile Schneidkante, die selbst bei harten Werkstoffen wie Gußeisen
nicht bricht. Jedoch sind hohe Kräfte erforderlich und
die Spanabfuhr ist aufgrund des negativen Spanwinkels problematisch.
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Aufgrund
des rechteckigen Querschnitts der Negativ-Schneidplatte, d. h. einem
rechten Winkel zwischen oberer Fläche und Seitenflächen
sowie zwischen unterer Fläche und Seitenflächen
hat diese Art von Schneidplatten den Vorteil einer stabilen Auflagefläche
und vor allem der Möglichkeit, sowohl an der unteren als
auch an der oberen Fläche gleichartige Schneiden vorzusehen.
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Das
Verfahren zur Schneidkantenpräparation kann dabei auch
so gestaltet werden, dass nach dem Einspannen der Schneidplatte
der Laserstrahl 120 um die Schneidplatte herumgeführt
wird, so dass eine Vielzahl von Haupt- und oder Nebenschneiden in
einem Zug bearbeitet wird. Eine Negativ-Schneidplatte mit Schneiden
an Ober- und Unterseite kann nach dem Bearbeiten einer Seite umgeschnallt
werden, um die andere Seite zu bearbeiten.
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Die
Spanbildung und Spanabfuhr ist bei der Negativ-Schneidplatte jedoch
erheblich unterschiedlich zu jener bei Positiv-Schneidplatten und
es müssen demgemäß entsprechende Spanflächen
für die Spanabfuhr vorgesehen werden. Derartige Spanflächen
können auch mit dem Laserstrahl 120 bearbeitet
werden.
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Aufgrund
des rechtwinkligen Querschnitts mit dem Keilwinkel von 90° kann
eine Negativ-Schneidplatte darüber hinaus während
ihrer Verwendung nicht so eingebettet werden, dass der Spanwinkel
positiv ist. Im Gegenteil, um bei einem Keilwinkel von 90° den
erforderlichen Freiwinkel einzustellen, muss die Negativ-Schneidplatte
in Schnittrichtung geneigt werden. Deshalb hat eine Negativ-Schneidplatte
immer einen negativen Spanwinkel.
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Beim
Schneiden wird der größte Teil der im Prozeß zu
leistenden Verformungsarbeit in einer vorgegebenen Ebene, das heißt
der Scherebene verbraucht, die mit dem Schnittgeschwindigkeitsvektor einen
Winkel einschließt. Dieser Winkel ist empirisch in Abhängigkeit
des Spanwinkels zu ermitteln. Je nach Verformungsvermögen
des zu zerspanenden Werkstoffes ergeben sich unterschiedliche Spanarten
wie beispielsweise Fließspan, Scherspäne oder Reißspäne.
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Der
Fließspan bildet sich bei Werkstückstoffen ausreichender
Verformungseigenschaften wie beispielsweise Stahl oder Nichteisenmetalle,
wenn die Verformung beim Durchgang durch die Scherebene keine Versprödungserscheinung
hervorruft, und die Spanbildung nicht durch äußere
Schwingungen beeinflußt wird.
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Scherspäne
treten auf, wenn die Verformungsfähigkeit des Werkstücks
in der Scherebene überschritten wird, und die Spanteile
entweder getrennt über die Spanfläche ablaufen
oder unter Wirkung von Druck und Temperatur wieder zusammengeschweißt
werden.
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Reißspäne
treten insbesondere bei Werkstoffen mit ungleichmäßigem
Gefüge und/oder Gefügeeinlagerungen wie beispielsweise
Gußeisen und Gestein auf. Da diese Werkstoffe nur geringe
oder keine Verformungsfähigkeit besitzen, bilden die über die
Spanfläche ablaufenden Späne Einzelteile, die nicht
zusammenhängen. Zusätzlich ist zu bemerken, daß durch
die geringe Verformungsfähigkeit des Werkstoffs und/oder
seiner Einschlüsse wie beispielsweise Graphitlamellen bei
Gußeisen ein der Schneide voreilender Riß gebildet
kann, der zu schlechten Oberflächengüten führt.
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Der
Schneidkeil ist somit während der Zerspanung unterschiedlichen
Beanspruchungen ausgesetzt, wie beispielsweise meist dynamischen
Zerspankräften, Reibung des ablaufenden Spanes und am Werkstück,
Temperaturbeanspruchung, Preßschweißungen, chemische
Beanspruchung wie Diffusion und Oxidation etc.
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Die
Spanabfuhr und Schneidleistung müssen also beispielsweise
durch Vorsehen
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entsprechender
Spanflächen und Spanbrechern berücksichtigt werden,
so dass kein Spanstau auftritt. Derartige Spanflächen und/oder
Spanbrecher können ebenfalls mit dem Laserstrahl 120 bearbeitet und/oder
nachbearbeitet werden.
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Nachdem
durch die Laserbearbeitung eines Zerspanwerkzeugs praktisch kein
Werkzeugverschleiß bei der Schneidkantenverrundung und Schneidkantenpräparation
auftritt, ist kein Werkzeugwechsel erforderlich, wodurch Nebenzeiten
reduziert werden, um zu einer wirtschaftlichen Schneidkantenpräparation
zu kommen.
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Obwohl
die Erfindung anhand der Bearbeitung einer Wendeschneidplatte 10 beschrieben
wurde, ist diese nicht darauf beschränkt, sondern es können
auch beliebige andere Zerspanwerkzeuge mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens bearbeitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wendeschneidplatte
- 12
- Hauptschneidkante
- 14
- Nebenschneidkante
- 120
- Laserstrahl
nach dem Umlenken
- 130
- Laserstrahl
vor dem Umlenken
- 150
- Bearbeitungsfeld
- 155
- Abtragsbahn
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Werkstatttechnik
Online 2003, Heft 3, Seite 202 bis 207 ”Kantenpräparation
an Hartmetall-Werkzeugen” [0004]
- - D. Kötter ”Herstellung von Schneidkantenverrundungen
und deren Einfluß auf das Einsatzverhalten von Zerspanwerkzeugen”,
Universität Dortmund 2006 [0004]
- - Hannover PZH Produktionstechnisches Zentrum 2005 ”Lasertechnik
für die Generierung und Messung der Mikrogeometrie an Zerspanwerkzeugen” [0006]
- - K. Risse ”Einflüsse von Werkzeugdurchmessern und
Schneidkantenverrundung beim Bohren von Wendelbohrern in Stahl” Technische
Universität Aachen 2006 [0006]
- - www.Magnetfinish.com [0007]
- - Maschine und Werkzeug 2003, Heft 12 ”Mit Magnetismus
zum exakten Schliff” [0007]