DE102009040577B4 - cutting insert - Google Patents
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Abstract
Schneideinsatz zum Bohren und/oder Fräsen, wobei der Schneideinsatz umfasst eine Fläche (1004) mit einer angrenzenden Schneidkante (105) zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks und einen ersten Kühlkanal (1003) zum Leiten von Kühl- und/oder Schmiermittel, wobei der Kühlkanal (1003) innerhalb des Schneideinsatzes geradlinig verlaufend ausgebildet ist, wobei der Kühlkanal (1003) eine erste Öffnung (1006) an einer ersten Fläche (1007) mit angrenzender Schneidkante (105) des Schneideinsatzes aufweist und eine zweite Öffnung an einer zur ersten Fläche (1007) des Schneideinsatzes gegenüberliegenden Fläche (1008) aufweist, wobei die Fläche (1008) angrenzend zu einer Schneidkante (105) angeordnet ist, und einen zweiten Kühlkanal (1001) verlaufend von einer zweiten Fläche (1004) des Schneideinsatzes zu einer gegenüberliegenden Fläche (1009) des Schneideinsatzes, wobei die erste Fläche (1007) an die zweite Fläche (1004) angrenzend angeordnet ist, wobei der Schneideinsatz mindestens drei Kühlkanäle (1001, 1003, 1108) aufweist, wobei mindestens zwei Kühlkanäle (1003, 1108) parallel zueinander angeordnet sind.A cutting insert for drilling and / or milling, the cutting insert comprising a surface (1004) with an adjacent cutting edge (105) for machining a workpiece and a first cooling channel (1003) for conducting coolant and / or lubricant, wherein the cooling channel ( 1003) is rectilinear within the cutting insert, the cooling channel (1003) having a first opening (1006) on a first face (1007) with adjacent cutting edge (105) of the cutting insert and a second opening on a first face (1007). the cutting insert opposite surface (1008), wherein the surface (1008) is disposed adjacent to a cutting edge (105), and a second cooling channel (1001) extending from a second surface (1004) of the cutting insert to an opposite surface (1009) of the Cutting insert, wherein the first surface (1007) is disposed adjacent to the second surface (1004), wherein the cutting insert m at least three cooling channels (1001, 1003, 1108), wherein at least two cooling channels (1003, 1108) are arranged parallel to each other.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneideinsatz zum Bohren und/oder Fräsen, einen Werkzeughalter zur Aufnahme eines Schneideinsatzes und ein System zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks.The present invention relates to a cutting insert for drilling and / or milling, a tool holder for receiving a cutting insert and a system for machining a workpiece.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Im Stand der Technik sind Schneideinsätze bekannt, die als Wechselschneidplatten oder Wendeschneidplatten Anwendung finden. Das Dokument
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Schneideinsätze sind während der spanenden Bearbeitung eines Werkstücks hohen Belastungen ausgesetzt. Um hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten und lange Standzeiten zu ermöglichen, sollten die Schneideinsätze ausreichend gekühlt bzw. geschmiert werden. Insbesondere vorteilhaft wäre hierbei eine Minimalmengenschmierung mit einem Luft/Öl-Gemisch.Cutting inserts are subjected to high loads during the machining of a workpiece. To enable high processing speeds and long service life, the cutting inserts should be sufficiently cooled or lubricated. Particularly advantageous in this case would be a minimal quantity lubrication with an air / oil mixture.
Es kann daher als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, einen Schneideinsatz zur Verfügung zu stellen, bei dem eine ausreichende Schmierung bzw. Kühlung sichergestellt werden kann.It can therefore be considered an object of the present invention to provide a cutting insert in which sufficient lubrication or cooling can be ensured.
Diese Aufgabe wird mit einem Schneideinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved with a cutting insert with the features of
Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Schneideinsatz zum Bohren und/oder Fräsen zur Verfügung gestellt, wobei der Schneideinsatz umfasst eine Fläche mit einer angrenzenden Schneidkante zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks und einen ersten Kühlkanal zum Leiten von Kühl- und/oder Schmiermittel, wobei der Kühlkanal innerhalb des Schneideinsatzes geradlinig verlaufend ausgebildet ist, wobei der Kühlkanal eine erste Öffnung an einer ersten Fläche mit angrenzender Schneidkante des Schneideinsatzes aufweist und eine zweite Öffnung an einer zur ersten Fläche des Schneideinsatzes gegenüberliegenden Fläche aufweist, wobei die Fläche angrenzend zu einer Schneidkante angeordnet ist, und einen zweiten Kühlkanal verlaufend von einer zweiten Fläche des Schneideinsatzes zu einer gegenüberliegenden Fläche des Schneideinsatzes, wobei die erste Fläche an die zweite Fläche angrenzend angeordnet ist, wobei der Schneideinsatz mindestens drei Kühlkanäle aufweist, wobei mindestens zwei Kühlkanäle parallel zueinander angeordnet sind.As a first embodiment of the invention, a cutting insert for drilling and / or milling is provided, wherein the cutting insert comprises a surface with an adjacent cutting edge for machining a workpiece and a first cooling channel for conducting coolant and / or lubricant, wherein the cooling channel formed in a straight line within the cutting insert, wherein the cooling channel has a first opening on a first surface with adjacent cutting edge of the cutting insert and a second opening on a surface opposite to the first surface of the cutting insert surface, wherein the surface is disposed adjacent to a cutting edge, and a second cooling channel extending from a second surface of the cutting insert to an opposite surface of the cutting insert, the first surface being disposed adjacent to the second surface, the cutting insert having at least three cooling channels i at least two cooling channels are arranged parallel to each other.
Eine Innenkühlung des Schneideinsatzes ist besonders vorteilhaft, da bereits durch das Zuführen des Kühl- und/oder Schmiermittels zur Austrittsöffnung des Kühlkanals der Schneideinsatz gekühlt wird. Aufgrund der geradlinigen Ausbildung des Kühlkanals kann ferner eine Wirbelbildung des Kühl- und/oder Schmiermittelflusses vermieden werden. Das Vermeiden von Wirbeln innerhalb des Kühl- und/oder Schmiermittelflusses ist eine Voraussetzung für eine Minimalmengenschmierung, da Wirbel zur Entmischung des Luft/Öl-Gemisches führen können.An internal cooling of the cutting insert is particularly advantageous since the cutting insert is already cooled by the supply of the coolant and / or lubricant to the outlet opening of the cooling channel. Due to the rectilinear design of the cooling channel further vortex formation of the coolant and / or lubricant flow can be avoided. Avoiding vortices within the coolant and / or lubricant flow is a prerequisite for minimum quantity lubrication, as vortices can lead to segregation of the air / oil mixture.
Bei der Ausführung eines Systems mit einem dritten Kühlkanal, der einen ersten Kühlkanal und einen zweiten Kühlkanal umfasst, wobei an der Stoßstelle zwischen erstem Kühlkanal und zweiten Kühlkanal keine Stufen vorhanden sind, also erster Kühlkanal und zweiter Kühlkanal fluchtend anliegend angeordnet sind, wird Wirbelbildung an der Übergangsstelle zwischen erstem Kühlkanal und zweiten Kühlkanal vermieden, weswegen eine Minimalmengenschmierung ermöglicht wird.In the execution of a system having a third cooling channel comprising a first cooling channel and a second cooling channel, wherein at the junction between the first cooling channel and the second cooling channel, no stages are present, so the first cooling channel and the second cooling channel are arranged flush fitting, vortex formation at the Transition point between the first cooling channel and the second cooling channel avoided, which is why a minimum quantity lubrication is made possible.
Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Exemplary embodiments are described in the dependent claims.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der Kühlkanal eine erste Öffnung an einer ersten Fläche mit angrenzender Schneidkante des Schneideinsatzes aufweist und eine zweite Öffnung an einer zur ersten Fläche des Schneideinsatzes gegenüberliegenden zweiten Fläche aufweist.In accordance with an exemplary embodiment of the invention, a cutting insert is provided wherein the cooling channel has a first opening on a first face with adjacent cutting edge of the cutting insert and a second opening on a second face opposite the first face of the cutting insert.
Bei einer Ausführungsform mit einem Kühlkanal, der durch den Schneideinsatz verläuft, wird das Kühlen und/oder Schmieren einer arbeitenden Schneidkante durch das Zuführen von Kühl- und/oder Schmiermittel an der gegenüberliegenden Fläche des Schneideinsatzes über einen Werkzeughalter ermöglicht.In one embodiment having a cooling channel passing through the cutting insert, cooling and / or lubricating of a working cutting edge is accomplished by supplying coolant and / or lubricant to the opposite surface of the cutting insert via a tool holder.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei die zweite Fläche angrenzend zu einer Schneidkante angeordnet ist.In another embodiment of the invention, a cutting insert is provided, wherein the second surface is disposed adjacent to a cutting edge.
In dieser Ausführungsform ergibt sich ein Schneideinsatz als Wendeschneidplatte, wobei die Wendeschneidplatte zwei Schneidkanten mit direkter Versorgung mit Kühl- und/oder Schmiermittel aufweist und zwei weitere Kanten, die nicht als Schneidkanten genutzt werden können, bzw. nur als Schneidkanten, die nicht direkt mit einem Kühl- und/oder Schmiermittelfluss versorgt werden können.In this embodiment, a cutting insert results as an indexable insert, wherein the indexable insert two cutting edges with direct supply of coolant and / or lubricant and two further edges that can not be used as cutting edges, or only as cutting edges that can not be supplied directly with a coolant and / or lubricant flow.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der Schneideinsatz mindestens zwei Kühlkanäle aufweist, wobei die mindestens zwei Kühlkanäle parallel zueinander angeordnet sind.According to a further embodiment of the present invention, a cutting insert is provided, wherein the cutting insert has at least two cooling channels, wherein the at least two cooling channels are arranged parallel to each other.
Die parallele Anordnung von Kühlkanälen stellt sicher, dass sich die Kühlkanäle nicht schneiden, wodurch sich Kanten ergeben könnten, die zur Wirbelbildung führen könnten. Eine zueinander leicht geneigte Anordnung von zwei Kühlkanälen würde ebenfalls zu sich nicht schneidenden Kühlkanälen führen. Eine weitere Ausgestaltung eines Schneideinsatzes wäre das Anordnen von drei, vier, fünf oder beliebig vielen Kühlkanälen, die parallel oder schräg zueinander angeordnet sind, ohne sich dabei zu schneiden.The parallel arrangement of cooling channels ensures that the cooling channels do not intersect, which could result in edges that could lead to vortex formation. A mutually slightly inclined arrangement of two cooling channels would also lead to non-intersecting cooling channels. Another embodiment of a cutting insert would be the arrangement of three, four, five or any number of cooling channels, which are arranged parallel or obliquely to each other, without intersecting.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der Schneideinsatz eine Wechselschneidplatte ist.According to an exemplary embodiment of the invention, a cutting insert is provided wherein the cutting insert is an indexable insert.
Eine Wechselschneidplatte (bzw. Wechselplatte) weist z. B. nur eine Schneidkante auf und kann gegebenenfalls ausgetauscht werden.An interchangeable cutting plate (or removable disk) has z. B. only one cutting edge and can be replaced if necessary.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der Schneideinsatz eine Wendeschneidplatte ist.In a further embodiment of the invention, a cutting insert is provided, wherein the cutting insert is an indexable insert.
Eine Wendeschneidplatte (bzw. Wendeplatte) kann um das Befestigungsloch als Rotationsachse gedreht werden, wodurch mehrere Schneidkanten in Einsatz gebracht werden können.An indexable insert (or insert) can be rotated about the mounting hole as a rotation axis, whereby a plurality of cutting edges can be put into use.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der Schneideinsatz umfasst: einen ersten Kühlkanal verlaufend von einer ersten Fläche des Schneideinsatzes zu einer gegenüberliegenden Fläche des Schneideinsatzes und einen zweiten Kühlkanal verlaufend von einer zweiten Fläche des Schneideinsatzes zu einer gegenüberliegenden Fläche des Schneideinsatzes, wobei die erste Fläche an die zweite Fläche angrenzend angeordnet ist.According to another embodiment of the present invention there is provided a cutting insert, the cutting insert comprising: a first cooling channel extending from a first surface of the cutting insert to an opposite surface of the cutting insert and a second cooling channel extending from a second surface of the cutting insert to an opposing surface the cutting insert, wherein the first surface is disposed adjacent to the second surface.
In dieser Ausführungsform können angrenzende Schneidkanten direkt mit Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt, sodass z. B. bei einer Wendeschneidplatte grundsätzlich sämtliche Schneidkantendirekt über eine Innenkühlung mit Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt werden können.In this embodiment, adjacent cutting edges can be supplied directly with coolant and / or lubricant, so that z. B. in an indexable insert basically all Schneidkantendirekt can be supplied via an internal cooling with coolant and / or lubricant.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der erste Kühlkanal und der zweite Kühlkanal derart innerhalb des Schneideinsatzes angeordnet sind, dass der erste Kühlkanal den zweiten Kühlkanal nicht schneidet.According to an exemplary embodiment of the invention, a cutting insert is provided, wherein the first cooling channel and the second cooling channel are arranged within the cutting insert such that the first cooling channel does not intersect the second cooling channel.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Schneideinsatz zur Verfügung gestellt, wobei der erste Kühlkanal innerhalb des Schneideinsatzes zumindest abschnittsweise oberhalb des zweiten Kühlkanals angeordnet ist.In a further embodiment of the invention, a cutting insert is provided, wherein the first cooling channel is disposed within the cutting insert at least in sections above the second cooling channel.
Bei einer Ausführungsform eines Schneideinsatzes bei der angrenzende Schneidkanten direkt über innen liegende Kühlkanäle mit Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt werden können, ist darauf zu achten, dass diese sich nicht kreuzen, wodurch sich Ecken, Stufen und/oder Kanten ergeben würden, die eine Wirbelbildung zur Folge haben könnten. Eine Wirbelbildung würde zur Entmischung eines Luft/Öl-Gemisches führen, wodurch eine Minimalmengenschmierung nicht mehr möglich wäre.In one embodiment of a cutting insert in which adjacent cutting edges can be supplied with coolant and / or lubricant directly via internal cooling channels, it is important to ensure that they do not intersect, which would result in corners, steps and / or edges forming a Could cause vortex formation. A vortex formation would lead to the segregation of an air / oil mixture, whereby a minimum quantity lubrication would no longer be possible.
Aufgrund der fluchtenden Anordnung der Kühlkanäle entsteht ein resultierender Kühlkanal, der keine Stufen und/oder Kanten aufweist. Der resultierende Kühlkanal ist daher für eine Minimalmengenschmierung geeignet.Due to the aligned arrangement of the cooling channels results in a resulting cooling channel having no steps and / or edges. The resulting cooling channel is therefore suitable for minimum quantity lubrication.
Eine geradlinige Führung des Kühlkanals verhindert Kurven und/oder Biegungen, wodurch Wirbel in einem Kühl- und/oder Schmiermittelfluss vermieden werden können. Hierdurch ist zum einen eine höhere Flussgeschwindigkeit des Kühl- und/oder Schmiermittels möglich und daher eine bessere Versorgung der sich im Einsatz befindlichen Schneidkante mit Kühl- und/oder Schmiermittel und zum zweiten wird hierdurch erst eine Minimalmengenschmierung ermöglicht.A straight-line guide of the cooling channel prevents curves and / or bends, whereby vortices in a coolant and / or lubricant flow can be avoided. As a result, on the one hand, a higher flow speed of the coolant and / or lubricant is possible and therefore a better supply of the cutting edge in use with coolant and / or lubricant and secondly this is only a minimum quantity lubrication allows.
Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, eine Innenkühlung von Schneideinsätzen, z. B. Wendeschneidplatten oder Wechselschneidplatten, vorzunehmen, wobei die Kühlkanäle innerhalb des Schneideinsatzes geradlinig geführt werden und sich nicht schneiden. Hierdurch werden Wirbel verhindert, wodurch eine höhere Kühl- und/oder Schmiermittelflussgeschwindigkeit erzielt werden kann, was eine bessere Versorgung der arbeitenden Schneidkanten mit Kühl- und/oder Schmiermittel sicherstellt. Ferner wird hierdurch eine Minimalmengenschmierung ermöglicht.As an idea of the invention can be considered an internal cooling of cutting inserts, for. As indexable inserts or indexable inserts to make, the cooling channels are guided in a straight line within the cutting insert and do not intersect. As a result, vortices are prevented, whereby a higher cooling and / or lubricant flow rate can be achieved, which ensures a better supply of working cutting edges with coolant and / or lubricant. Furthermore, this allows a minimum quantity lubrication.
Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.Of course, the individual features can also be combined with one another, which also results in some advantageous effects that exceed the sum of the individual effects.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigenFurther details and advantages of the invention will become apparent from the embodiments illustrated in the drawings. Show it
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS
Es sei angemerkt, dass der Begriff ”umfassen” weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff ”ein” und ”eine” mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements or method steps, just as the term "a" and "an" does not exclude multiple elements and steps.
Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.The reference numerals used are for convenience of reference only and are not to be considered as limiting, the scope of the invention being indicated by the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 101101
- Befestigungslochmounting hole
- 102102
- Kühlkanalcooling channel
- 103103
- Flächearea
- 104104
- Kühlkanalcooling channel
- 105105
- Schneidkantecutting edge
- 106106
- Kanteedge
- 107107
- Schneidkantecutting edge
- 108108
- Kanteedge
- 109109
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 110110
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 111111
- Flächearea
- 201201
- Mittelliniecenter line
- 202202
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 203203
- Befestigungslochmounting hole
- 204204
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 301301
- Kühlkanalcooling channel
- 302302
- Kühlkanalcooling channel
- 303303
- Befestigungslochmounting hole
- 401401
- Kühlkanalcooling channel
- 402402
- Befestigungslochmounting hole
- 403403
- Kühlkanalcooling channel
- 501501
- Schneideinsatzcutting insert
- 502502
- Bohrerdrill
- 503503
- Schraubescrew
- 504504
- Schneideinsatzcutting insert
- 505505
- Stirnseitefront
- 601601
- ebene Flächeflat surface
- 602602
- Schaftshaft
- 603603
- Vertiefungdeepening
- 701701
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 702702
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 801801
- Kühlkanalcooling channel
- 802802
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 803803
- Kühlkanalcooling channel
- 901901
- Kühlkanalcooling channel
- 902902
- Kühlkanalcooling channel
- 10011001
- Kühlkanalcooling channel
- 10021002
- Befestigungslochmounting hole
- 10031003
- Kühlkanalcooling channel
- 10041004
- Flächearea
- 10051005
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 10061006
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 10071007
- Flächearea
- 10081008
- Flächearea
- 10091009
- Flächearea
- 11011101
- Kühlkanalcooling channel
- 11021102
- Befestigungslochmounting hole
- 11031103
- Kühlkanalcooling channel
- 11041104
- Flächearea
- 11051105
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 11061106
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 11071107
- Flächearea
- 11081108
- Kühlkanalcooling channel
- 11091109
- Kühlkanalcooling channel
- 11101110
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
- 11111111
- Öffnung KühlkanalOpening cooling channel
Claims (5)
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-
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- 2009-09-08 DE DE102009040577.1A patent/DE102009040577B4/en active Active
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20111012 |
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R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: GUEHRING KG, DE Free format text: FORMER OWNER: GUEHRING OHG, 72458 ALBSTADT, DE Effective date: 20140203 |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |