DE102010064354A1

DE102010064354A1 - Cutting tool for producing at least one recess in a surface, in particular in the surface of a brake disc

Info

Publication number: DE102010064354A1
Application number: DE201010064354
Authority: DE
Inventors: Martin Schöpf; Bernd Schäfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Buderus Guss GmbH
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-07-05
Also published as: WO2012089377A1

Abstract

Es wird ein Schneidwerkzeug zur Erzeugung mindestens einer Vertiefung in einer Oberfläche, insbesondere in der Oberfläche einer Bremsscheibe vorgeschlagen, wobei das Schneidwerkzeug mindestens eine Vertiefung in der Oberfläche dergestalt erzeugt, dass die Breite dieser Vertiefung mit zunehmender Tiefe zunimmt Hierzu weist das Schneidwerkzeug mindestens zwei Schneidkanten auf, wobei die beiden Schneidkanten in einem Neigungswinkel zur Senkrechten der Werkstückoberfläche aufweisen und beide Schneidkanten gleichzeitig in orthogonaler Richtung eine gemeinsame Ebene bilden.A cutting tool is proposed for producing at least one depression in a surface, in particular in the surface of a brake disk, the cutting tool generating at least one depression in the surface in such a way that the width of this depression increases with increasing depth. For this purpose, the cutting tool has at least two cutting edges , the two cutting edges being at an angle of inclination to the perpendicular of the workpiece surface and both cutting edges simultaneously forming a common plane in the orthogonal direction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe und ein Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche, insbesondere einer Bremsscheibe, wobei zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer Beschichtung auf der Oberfläche diese aufgerauht wird, indem in die Oberfläche mindestens eine Vertiefung eingebracht wird, deren Breite mit zunehmender Tiefe der Vertiefung zunimmt und mittels diesem Hinterschnitt eine formschlüssige Verbindung zwischen Bremsscheibe und Beschichtung erzeugt wird.The present invention relates to a brake disc and a method for treating a surface, in particular a brake disc, wherein to increase the adhesion of a coating on the surface, this is roughened by at least one recess is introduced into the surface, the width of which increases with increasing depth of the recess and by means of this undercut a positive connection between the brake disc and coating is generated.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Schneidwerkzeug zur Erzeugung mindestens einer Vertiefung in einer Oberfläche, insbesondere in der Oberfläche einer Bremsscheibe vorgeschlagen, wobei das Schneidwerkzeug mindestens eine Vertiefung in der Oberfläche dergestalt erzeugt, dass die Breite dieser Vertiefung mit zunehmender Tiefe zunimmt. Hierzu weist das Schneidwerkzeug mindestens zwei Schneidkanten auf, wobei die beiden Schneidkanten in einem Neigungswinkel zur Senkrechten der Werkstückoberfläche aufweisen und beide Schneidkanten gleichzeitig in orthogonaler Richtung eine gemeinsame Ebene bilden.Furthermore, the invention relates to a cutting tool for producing at least one recess in a surface, in particular in the surface of a brake disc proposed, wherein the cutting tool generates at least one recess in the surface in such a way that the width of this recess increases with increasing depth. For this purpose, the cutting tool has at least two cutting edges, wherein the two cutting edges have an inclination angle to the vertical of the workpiece surface and both cutting edges simultaneously form a common plane in the orthogonal direction.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, für thermische Beschichtungsprozesse wie dem Flammspritzen oder dem Plasmaspritzen die Oberflächen vor dem Beschichten einer Aktivierung zu unterziehen. Diese Aktivierung besteht im Normalfall aus einem Aufrauhen der Oberfläche, indem die Oberfläche mit druckbeaufschlagten Abrasivpartikeln, insbesondere mit scharfkantigen Partikeln wie Edelkorund bearbeitet wird. Dieser Schritt wird auch als Strahlspanprozess bezeichnet.It is known from the prior art, for thermal coating processes such as flame spraying or plasma spraying, to subject the surfaces to activation prior to coating. This activation normally consists of roughening the surface by processing the surface with pressurized abrasive particles, in particular with sharp-edged particles such as corundum. This step is also referred to as a blasting process.

Derartige Strahlspanprozesse haben den Nachteil, dass die erzeugten Oberflächenbeschaffenheiten nicht exakt reproduzierbar sind und damit verbundenen Haftfähigkeiten der Beschichtungen großen Schwankungen unterliegen können, was für Großserienfertigungen nicht geeignet ist.Such jet-chip processes have the disadvantage that the surface textures produced are not exactly reproducible and that associated adhesions of the coatings can be subject to great fluctuations, which is not suitable for large-scale production.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, eine exakt reproduzierbare Oberflächenaktivierung zu schaffen, um Oberflächenbeschichtungen mit möglichst geringen Schwankungen der Prozeßparameter auf die aktivierten Oberflächen aufzubringen.The core of the present invention is to provide an exactly reproducible surface activation in order to apply surface coatings with as little variation of the process parameters on the activated surfaces.

Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this is achieved by the features of the independent claims Advantageous developments and refinements emerge from the dependent claims.

Dabei besteht die Erfindung aus einem Werkstück, insbesondere einer Bremsscheibe, das die erfindungsgemäße Oberflächenaktivierung aufweist, weiterhin aus einem Verfahren zur Oberflächenaktivierung und aus einem Werkzeug, insbesondere einem Schneidwerkzeug zur Durchführung der Oberflächenaktivierung auf Werkstückoberflächen.The invention consists of a workpiece, in particular a brake disc having the surface activation according to the invention, further comprising a method for surface activation and a tool, in particular a cutting tool for performing the surface activation on workpiece surfaces.

Das Werkstück, insbesondere die Bremsscheibe, mit der erfindungsgemäßen Oberfläche, zeigt dabei zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer Beschichtung auf der Oberfläche eine Strukturierung auf, wobei die Strukturierung der Oberfläche mindestens eine Vertiefung aufweist, deren Breite mit zunehmender Tiefe der Vertiefung zunimmt. Hierdurch ist es möglich, eine formschlüssige Verbindung zwischen einer anschließend aufzubringenden Beschichtung und dem Werkstück zu erzeugen, wobei die formschlüssige Verbindung eine exakte Reproduzierbarkeit aufweist.The workpiece, in particular the brake disk, with the surface according to the invention, to increase the adhesion of a coating on the surface of a structuring, wherein the structuring of the surface has at least one recess whose width increases with increasing depth of the recess. This makes it possible to produce a positive connection between a subsequently applied coating and the workpiece, wherein the positive connection has an exact reproducibility.

Vorteilhafterweise weist die mindestens eine Vertiefung ein Querschnittsprofil in Schwalbenschwanzform auf, wodurch eine Formschlüssigkeit entsteht Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die mindestens eine Vertiefung in Form eines oder mehrerer konzentrischer Kreise oder in Form einer spiralförmigen Vertiefung, ähnlich der Rille einer Schallplatte aufweist. Dadurch wird es möglich, die Oberflächenaktivierung durch eine spanende Materialbearbeitung, insbesondere einen Drehprozeß, durchzuführen, wobei die Oberflächenaktivierung sehr schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann.Advantageously, the at least one recess has a cross-sectional profile in dovetail shape, whereby a positive engagement arises Furthermore, it is advantageous that the at least one recess in the form of one or more concentric circles or in the form of a spiral-shaped depression, similar to the groove of a record. This makes it possible to perform the surface activation by a machining material processing, in particular a turning process, wherein the surface activation can be carried out very quickly and inexpensively.

Vorteilhafterweise ist die Dicke der aufzutragenden Beschichtung größer als die Tiefe der mindestens einen Vertiefung, so dass nach dem Beschichtungsprozeß die Vertiefung vollständig mit Beschichtungsmaterial ausgefüllt ist und eine vollständig ebene Oberfläche entsteht.Advantageously, the thickness of the coating to be applied is greater than the depth of the at least one depression, so that after the coating process, the depression is completely filled with coating material and a completely flat surface is formed.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Beschichtung aus einem Material mit hoher Abriebfestigkeit besteht und die Oberfläche, insbesondere die Oberfläche der Bremsscheibe, sehr verschleißfest wird. Besonders vorteilhaft wird die Oberflächenaktivierung mittels mindestens einer Vertiefung, die eine formschlüssige Verbindung zwischen der Beschichtung und der Bremsscheibe erzeugt, an den Bereichen der Bremsscheibe durchgeführt, an denen die beschichtete Bremsscheibe später in Kontakt mit den Bremsbelägen kommt.Furthermore, it is advantageous that the coating consists of a material with high abrasion resistance and the surface, in particular the surface of the brake disc, is very wear-resistant. The surface activation is particularly advantageously carried out by means of at least one depression, which produces a positive connection between the coating and the brake disk, at the regions of the brake disk at which the coated brake disk later comes into contact with the brake linings.

Im Rahmen der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche, insbesondere der Oberfläche einer Bremsscheibe, vorgesehen, zur Erhöhung der Haftung einer Beschichtung auf der Oberfläche, wobei auf der Oberfläche mindestens eine Vertiefung eingebracht wird, deren Breite mit zunehmender Tiefe zunimmt. Damit wird erfindungsgemäß die Formschlüssigkeit zwischen der Werkstückoberfläche und der Beschichtung ermöglicht Vorteilhafterweise wird die mindestens eine Vertiefung mittels spanender Materialbearbeitung erzeugt, insbesondere mittels Drehen.In the context of the invention, a method is provided for treating a surface, in particular the surface of a brake disc, for increasing the adhesion of a coating on the surface, wherein on the surface at least one depression is introduced, the width of which increases with increasing depth. This is according to the invention the positive engagement between the workpiece surface and the coating is advantageously made possible, the at least one recess is produced by means of cutting material processing, in particular by means of turning.

Vorteilhafterweise wird die mindestens eine Vertiefung in mehreren Schritten erzeugt. Nach dem Einstechen des Drehwerkzeugs in die Materialoberfläche wird in einem ersteren Schritt eine erste Hinterschneidung auf der ersten Seitenflanke der Vertiefung erzeugt, indem das Drehwerkzeug in eine linke, erstere Richtung gegenüber dem Werkstück bewegt wird und damit die erste Hinterschneidung erzeugt wird. In einem zweiteren Schritt wird eine zweite Hinterscheidung auf der gegenüberliegenden Seitenflanke der Vertiefung erzeugt, indem das Schneidwerkzeug in eine rechte, zweitere Richtung bewegt wird, die der ersteren Richtung entgegengesetzt ist. Durch diesen Schritt wird eine weitere Hinterschneidung erzeugt Nachdem das Schneidwerkzeug in eine mittlere Position bewegt wurde und vom dem Werkstück entfernt wurde, verbleiben zwei Hinterschnitte, die gemeinsam eine Vertiefung erzeugen, deren Breite mit zunehmender Tiefe zunimmt und ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweist. Durch die beiden entgegengesetzt angebrachten Hinterschnitte wird eine Formschlüssigkeit mit der später aufgebrachten Beschichtung erzeugt, die die Beschichtung untrennbar mit dem Werkstück verankert.Advantageously, the at least one depression is produced in several steps. After the piercing of the turning tool into the material surface, in a first step, a first undercut is created on the first side flank of the recess by moving the turning tool in a left, former direction opposite to the workpiece, thereby producing the first undercut. In a second step, a second deposit is created on the opposite side edge of the recess by moving the cutting tool in a right, second direction opposite to the former direction. By this step, another undercut is created. After the cutting tool has been moved to a middle position and removed from the workpiece, two undercuts remain, which together create a recess whose width increases with increasing depth and has a dovetailed profile. By the two oppositely mounted undercuts a positive engagement with the later applied coating is generated, which anchors the coating inseparable from the workpiece.

Vorteilhafterweise werden mehrere Vertiefungen mit einem einzigen Werkzeug zeitgleich erzeugt, indem ein Schneidwerkzeug mit mehreren gleichartigen, nebeneinander angeordneten kammförmigen Schneidkanten verwendet wird. Hierdurch ein Mehrfachnutzen erzielt, indem in einem einzigen Arbeitsschritt eine Vielzahl benachbarter, gleichartiger Vertiefungen erzeugt wird, wodurch die Oberflächenaktivierung schneller und damit kostengünstiger durchgeführt werden kann.Advantageously, a plurality of indentations are simultaneously produced with a single tool by using a cutting tool having a plurality of similar comb-shaped cutting edges arranged next to one another. As a result, a multiple benefits achieved by a plurality of adjacent, similar wells is generated in a single step, whereby the surface activation can be performed faster and thus more cost-effective.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein Schneidwerkzeug mit sogenannten Standard-Schneidplättchen verwendet werden kann, da hierdurch eine kostengünstige Herstellung und Wartung des Werkzeugs erreicht wird und hierdurch ebenfalls eine schnelle Oberflächenaktivierung durchführen läßt. Hierzu ist ein Werkzeug mit mehreren, insbesondere zwei Schneidkanten, vorgesehen, bei dem die abgestimmten Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück auf die Rotationsgeschwindigkeit des Werkstücks so abgestimmt ist, dass mit einer ersten Schneidkante des Werkzeugs eine erste Hinterschneidung auf der ersten Seitenflanke der Vertiefung erzeugt wird und gleichzeitig mit einer zweiten Schneidkante des Werkzeugs eine zweite Hinterscheidung auf der gegenüberliegenden Seitenflanke der Vertiefung erzeugt wird. Dabei sind die beiden Hinterschneidungen aufgrund der abgestimmten Vorschubgeschwindigkeit so angeordnet, dass diese zusammen eine gemeinsame Vertiefung ausbilden, wobei das die breite des Querschnittsprofils der Vertiefung mit zunehmender Tiefe zunimmt und wiederum ein schwalbenschwanzförmiges Querschnittsprofil ausbildet. Dabei werden die erste Hinterschneidung und die zweite Hinterscheidung gleichzeitig erzeugt und durch die Vorschubgeschwindigkeit spiralförmig über die Werkstückoberfläche erzeugt, ähnlich der Tonrille einer Schallplatte.Furthermore, it is advantageous if a cutting tool with so-called standard cutting tip can be used, as this cost-effective production and maintenance of the tool is achieved and thereby also can perform a quick surface activation. For this purpose, a tool with several, in particular two cutting edges, is provided, in which the matched feed rate of the tool relative to the workpiece to the rotational speed of the workpiece is adjusted so that a first undercut on the first side edge of the recess is generated with a first cutting edge of the tool and simultaneously with a second cutting edge of the tool, creating a second deposit on the opposite side edge of the recess. In this case, the two undercuts due to the coordinated feed rate are arranged so that together form a common depression, wherein the width of the cross-sectional profile of the recess increases with increasing depth and in turn forms a dovetailed cross-sectional profile. In this case, the first undercut and the second undercut are generated simultaneously and generated by the feed rate spirally over the workpiece surface, similar to the sound groove of a record.

Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Schneidwerkzeug zur Erzeugung mindestens einer Vertiefung in einer Oberfläche, insbesondere in der Oberfläche einer Bremsscheibe, vorgesehen, wobei das Schneidwerkzeug so gestaltet ist, dass dieses mindestens eine Vertiefung in die Oberfläche einbringt, wobei die Breite der mindestens einen Vertiefung mit zunehmender Tiefe zunimmt. Dieses kann vorteilhafterweise mittels eines Schneidwerkzeugs erzeugt werden, das mindestens zwei Schneidkanten aufweist, wobei die erste Schneidkante einen Neigungswinkel zur Senkrechten der Werkstückoberfläche aufweist und einen ersten Teil der mindestens einen Vertiefung erzeugt und die zweite Schneidkante einen Neigungswinkel zur Senkrechten der Werkstückoberfläche in entgegengesetzter Richtung zum Neigungswinkel der ersten Schneidkante aufweist und einen zweiten Teil der mindestens einen Vertiefung erzeugt und dass beide Schneidkanten eine gemeinsame Ebene bilden.Furthermore, according to the invention, a cutting tool is provided for producing at least one recess in a surface, in particular in the surface of a brake disk, wherein the cutting tool is designed such that it introduces at least one recess into the surface, wherein the width of the at least one recess with increasing depth increases. This may advantageously be produced by means of a cutting tool having at least two cutting edges, the first cutting edge having an inclination angle to the perpendicular of the workpiece surface and producing a first part of the at least one recess and the second cutting edge an inclination angle to the perpendicular of the workpiece surface in the opposite direction to the inclination angle has the first cutting edge and generates a second part of the at least one recess and that both cutting edges form a common plane.

Vorteilhafterweise sind die mindestens zwei Schneidkanten des Schneidwerkzeugs in einem Winkel zur Werkzeugmittelachse geneigt, so dass diese aufeinander zulaufen. Dabei kann es aber sowohl möglich sein, dass der Schnittpunkt der beiden Verlängerungsachsen der Schneidkanten innerhalb des Werkstücks liegt oder auch auf der dem Werkstück abgewandten Seite des Werkzeugs, je nachdem welche Ausführungsform des Schneidwerkzeugs betrachtet wird, wobei beide Ausführungsformen die Erfindung bilden. Dabei ist die Werkzeugmittelachse als parallel zur Senkrechten der Werkstückoberfläche angeordnet zu verstehen.Advantageously, the at least two cutting edges of the cutting tool are inclined at an angle to the tool center axis, so that they converge towards one another. However, it may also be possible for the point of intersection of the two extension axes of the cutting edges to lie within the workpiece or else on the side of the tool facing away from the workpiece, depending on which embodiment of the cutting tool is considered, with both embodiments forming the invention. In this case, the tool center axis is to be understood as being arranged parallel to the vertical of the workpiece surface.

Vorteilhafterweise sind die wenigstens zwei Schneidkanten schwalbenschwanzförmig angeordnet, so dass der gemeinsame Schnittpunkte der beiden seitlichen Schneidkanten auf der dem Werkstück abgewandten Seite des Schneidwerkzeugs liegt Hierdurch sind die Schneidkanten auseinanderweisend angeordnet, wodurch sich ein im wesentlichen zahnförmiges Profil ergibt, das dem Profil der Vertiefung ähnelt, und im Gegensatz zu diesem lediglich schmaler ausgebildet ist.Advantageously, the at least two cutting edges are arranged dovetailed so that the common intersections of the two lateral cutting edges lie on the side of the cutting tool facing away from the workpiece. As a result, the cutting edges are arranged apart, resulting in a substantially tooth-shaped profile which is similar to the profile of the depression. and in contrast to this is only narrower.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Schneidwerkzeug eine Vielzahl gleichartiger schwalbenschwanzförmig angeordneter Schneidkanten aufweist, wodurch mehrere gleichartige Vertiefungen in einem einzigen Arbeitsgang erzeugt werden können und ein Mehrfachnutzen erzeugt wird.Furthermore, it is advantageous that the cutting tool has a plurality of similar dovetail-shaped cutting edges has, whereby a plurality of similar recesses can be produced in a single operation and a multiple benefits is generated.

Dabei sind in besonders vorteilhafter Weise die Vielzahl gleichartiger schwalbenschwanzförmig angeordneter Schneidkanten in einer Linie in gleichmäßigen Abständen angeordnet, so dass eine kammartige Werkzeugform entsteht. Dabei kann das Schneidwerkzeug einstückig ausgebildet werden.In this case, the plurality of similar dovetail-shaped cutting edges arranged in a line at regular intervals, so that a comb-like tool shape is formed in a particularly advantageous manner. In this case, the cutting tool can be integrally formed.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, dass das Werkzeug zur Erzeugung der Vertiefung derart geschieht, dass, nach dem senkrechten Einstechen des Schneidwerkzeugs in das Werkstück, eine erste Bewegung parallel zur Werkstückoberfläche durchgeführt wird, wodurch einen erster Hinterschnitt erzeugt wird, der eine erste Seitenflanke der Vertiefung ausbildet. Durch eine nachfolgende, entgegengesetzte Bewegung des Schneidwerkzeugs zum Werkstück, die ebenfalls parallel zur Werkstückoberfläche geschieht, wird zweiter Hinterschnitt erzeugt, dessen Profil spiegelverkehrt zum ersten Hinterschnitt ausgebildet is und eine zweite Seitenflanke der Vertiefung ausbildet. Durch beide spiegelverkehrt zueinander ausgebildeten Hinterschnitte, die die beiden Seitenflanken der Vertiefung bilden, wird eine Vertiefung mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt erzeugt, wodurch mittels dieses Werkzeugs eine Oberflächenaktivierung durchgeführt wird, die eine später aufzubringende Beschichtung formschlüssig und untrennbar mit der Oberfläche verbindet.Furthermore, it is according to the invention of advantage that the tool for generating the recess is such that, after the vertical piercing of the cutting tool in the workpiece, a first movement is performed parallel to the workpiece surface, whereby a first undercut is generated, the first side edge of Deepening trains. By a subsequent, opposite movement of the cutting tool to the workpiece, which also happens to be parallel to the workpiece surface, second undercut is generated whose profile is mirror-inverted to the first undercut is formed and forms a second side edge of the recess. By both mutually mirror-inverted formed undercuts, which form the two side edges of the recess, a recess with dovetail cross-section is generated, whereby a surface activation is performed by means of this tool, which connects a later applied coating form-fitting and inseparable from the surface.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Schneidwerkzeug im Werkstück mindestens eine Vertiefung in Form eines konzentrischen Kreises oder mehrerer konzentrischer Kreise erzeugt, indem eine, mehrere Vertiefung/en mit schwalbenschwanzförmigem/n Querschnitten mittels eines Drehverfahrens in die Oberfläche des Werkstücks strukturiert wird/werden.Furthermore, it is advantageous for the cutting tool to produce at least one depression in the form of a concentric circle or several concentric circles in the workpiece by structuring one or more depressions with dovetail-shaped cross sections into the surface of the workpiece by means of a turning process.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die mindestens zwei Schneidkanten in spitzem Winkel zueinander, also aufeinander zulaufend, angeordnet sind. Dies bedeutet, dass der Schnittpunkt der beiden Verlängerungsgeraden der beiden Schneidkanten vor dem Werkzeug liegt, also innerhalb des Werkstücks liegt.Furthermore, it is advantageous that the at least two cutting edges are arranged at an acute angle to one another, that is to say converging toward one another. This means that the point of intersection of the two extension lines of the two cutting edges lies in front of the tool, that is to say lies inside the workpiece.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die mindestens zwei Schneidkanten aus zwei, auf einem gemeinsamen Werkzeughalter befestigten Schneidplättchen bestehen. Dabei ist es besonders kostengünstig, wenn zwei Standard-Wendeschneidplättchen verwendet werden können, wodurch ein besonders kostengünstiges Werkzeug bereitgestellt werden kann, da keine Sonderanfertigung notwendig ist. Dies wird erreicht durch ein Werkzeug, bestehend aus einem Schneidplättchenhalter, auf dem zwei Standard-Wendeschneidplättchen befestigt werden, wobei beide Schneidplättchen mindestens einen spitzen Winkel aufweisen. Die beiden Schneidplättchen sind auf dem Schneidwerkzeug so befestigt, dass die jeweiligen Symmetrieachsen, die jeweils durch die Ecken mit dem spitzen Winkeln verlaufen, aufeinander zulaufen, so dass die beiden spiegelsymmetrischen Längsachsen sich außerhalb des Werkzeugs schneiden. Der Schnittpunkt liegt dabei im Fall des Schneidbetriebs des Werkzeugs innerhalb des Werkstücks. Durch das erste Schneidplättchen wird dabei die erste Hälfte der mindestens einen Vertiefung gedreht, wobei diese erste Hälfte vorteilhaft aus einem Hinterschnitt besteht, der sich mit zunehmender Schnitttiefe verjüngt. Das zweite Schneidplättchen schneidet vorteilhaft zeitgleich einen weiteren Hinterschnitt horizontal versetzt in das Werkstück, wobei sich das Werkzeug mit einer Vorschubgeschwindigkeit gegenüber dem rotierenden Werkstück bewegt, so dass nach einer ganzzahligen Anzahl an Werkstückumdrehungen sich die Spitze des zweiten Schneidplättchens an fast genau der Position befindet, an der vor der ganzzahligen Anzahl an Werkstückumdrehungen die Spitze des ersten Schneidplättchens die erste Hälfte der mindestens einen Vertiefung geschnitten hat. Die Spitze des zweiten Schneidplättchens schneidet dabei ebenfalls einen Hinterschnitt in das Werkstück, wobei sich dieser zweite Hinterschnitt ebenfalls mit zunehmender Schnitttiefe verjüngt, jedoch, durch die gegeneinander zulaufende Orientierung der beiden Schneidplättchenachsen, spiegelverkehrt zum ersten Hinterschnitt angeordnet ist. Da beide Hinterschnitte fast exakt aufeinander verlaufen, jedoch dennoch leicht zueinander versetzt sind, ergibt die Kombination dieser beiden Hinterschnitte eine mindestens eine Vertiefung, deren Breite sich, aufgrund der beiden sich mit zunehmender Tiefe verjüngenden Hinterschnitte, mit zunehmender Tiefe zunimmt, wodurch sich ein Querschnittsprofil der Vertiefung in Schwalbenschwanzform ergibt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die erste der mindestens zwei Schneidkanten die erste Hälfte der mindestens einen Vertiefung in der Oberfläche erzeugt und gleichzeitig die zweite der mindestens zwei Schneidkanten die zweite Hälfte der mindestens einen Vertiefung in der Oberfläche erzeugt, wobei die zweite Hälfte der mindestens einen Vertiefung die erste Hälfte der mindestens einen Vertiefung so vervollständigt, dass die mindestens eine schwalbenschwanzförmige Vertiefung entsteht Dabei ist es möglich, die gesamte Oberfläche mit einer einzigen, spiralförmigen Vertiefung flächendeckend zu versehen, die ähnlich einer Tonrille eiern Schallplatte ausgebildet ist und in einem einzigen Arbeitsgang erzeugt werden kann.It is particularly advantageous that the at least two cutting edges consist of two cutting plates mounted on a common tool holder. It is particularly cost effective if two standard indexable inserts can be used, whereby a particularly cost-effective tool can be provided because no custom-made is necessary. This is achieved by a tool consisting of a cutting tip holder, are mounted on the two standard indexable inserts, both cutting tips have at least one acute angle. The two cutting tips are mounted on the cutting tool so that the respective axes of symmetry, each passing through the corners with the acute angles converge, so that the two mirror-symmetrical longitudinal axes intersect outside the tool. The point of intersection lies in the case of the cutting operation of the tool within the workpiece. In this case, the first half of the at least one depression is rotated by the first cutting plate, wherein this first half advantageously consists of an undercut, which tapers with increasing cutting depth. The second cutting edge advantageously simultaneously cuts a further undercut horizontally offset into the workpiece, wherein the tool moves at a feed rate relative to the rotating workpiece, so that after an integer number of workpiece revolutions, the tip of the second cutting plate is almost exactly at the position at in front of the integral number of workpiece revolutions, the tip of the first cutting tip has cut the first half of the at least one depression. The tip of the second cutting plate also cuts an undercut in the workpiece, wherein this second undercut also tapers with increasing depth of cut, however, is arranged mirror-inverted to the first undercut due to the mutually tapered orientation of the two Schneidplättchenachsen. Since both undercuts almost exactly run towards each other, but still slightly offset from each other, the combination of these two undercuts results in at least one recess, the width of which increases due to the two tapering with increasing depth undercuts with increasing depth, resulting in a cross-sectional profile of Depression in dovetail shape results. It is particularly advantageous that the first of the at least two cutting edges generates the first half of the at least one depression in the surface and at the same time the second of the at least two cutting edges generates the second half of the at least one depression in the surface, wherein the second half of the at least a depression, the first half of the at least one depression so completed that the at least one dovetail-shaped depression arises It is possible to provide the entire surface with a single, spiral-shaped depression area-covering, which is similar to a sound groove egg record is formed and in a single operation can be generated.

Vorteilhafterweise erzeugt das Schneidwerkzeug im Werkstück eine oder mehrere spiralförmige Vertiefung/en, indem die Vorschubgeschwindigkeit auf die Rotationsgeschwindigkeit des Werkstücks abgestimmt ist und eine oder mehrere spiralförmige Vertiefungen in einem einzigen Arbeitsgang erzeugt werden, ähnlich der spiralförmigen Tonrille einer Schallplatte.Advantageously, the cutting tool generates in the workpiece one or more spiral depressions by adjusting the feed rate to the rotational speed of the workpiece is tuned and one or more spiral depressions are produced in a single operation, similar to the spiral groove of a record.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Schneidwerkzeug so gestaltet ist, dass die hiermit erzeugte Vertiefung eine Mikrostruktur ist, insbesondere dass die Mikrostruktur eine Tiefe im Bereich von 10 μm bis 1000 μm aufweist.Furthermore, it is advantageous that the cutting tool is designed such that the depression produced thereby is a microstructure, in particular that the microstructure has a depth in the range of 10 μm to 1000 μm.

Vorteilhafterweise führt die Mikrostruktur durch die schwalbenschwanzähnliche Geometrie mit Hinterschnittanteil zu einer verbesserten Haftung der aufzubringenden Schicht. Zur Reduzierung der Prozeßzeit ist es dabei vorteilhaft, mit einem entsprechend breiten Werkzeug sämtliche Strukturen auf einmal zu erzeugen. Dabei kann jede einzelne Struktur mit einem Einzelwerkzeug seriell eingebracht werden, insbesondere zur Schaffung von mehr Flexibilität, beispielsweise in der Ausgestaltung der Strukturabstände oder Strukturtiefen. Es ergibt sich dem Fachmann im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten, an Querschnittsprofilen Kombinationen und Zerlegung des Herstellungsprozesses in Einzelprozesse. Im Vergleich zur Oberflächenaktivierung mittels klassischem Sandstrahlen ist dieses Verfahren aufgrund seiner Prozeßfähigkeit für die Großserienfertigung geeignet. Neben den reduzierten Ausschusskosten im Vergleich zum Sandstrahlen bietet dieses Verfahren weitere Kostenvorteile, da werkzeug- und maschinenseitig keine relevanten Verschleißerscheinungen, wie beim Strahlspanen, auftreten. Beim Einsatz dieses Verfahrens für Gußteile ergibt sich ein weiterer Vorteil, da zur Beseitigung der Gußhaut bzw. zur präzisen Formgebung von Bremsscheiben in der Regel ohnehin ein Drehprozess zum Einsatz kommt, der zusätzlich diese Operation ausführen kann. Somit vereinfacht sich die gesamte Prozesskette und führt zu weiteren Kostenvorteilen. Die Applikation des Mikrostrukturdrehens für Planflächen von Bremsscheiben ist exemplarisch ausgeführt, jedoch ist prinzipiell dieses Verfahren für sämtliche Drehprozesse geeignet. Ebenso ist es möglich, anstatt eines Drehprozesses alternativ für nicht drehende Flächen vergleichbare Strukturen mittels Fräsen, Räumen, Stoßen oder Hobeln zu erzeugen.Due to the dovetail-like geometry with undercut portion, the microstructure advantageously leads to improved adhesion of the layer to be applied. To reduce the process time, it is advantageous to produce all structures at once with a correspondingly wide tool. In this case, each individual structure can be introduced serially with a single tool, in particular for creating more flexibility, for example in the design of the structure spacings or structure depths. Within the scope of the invention, the person skilled in the art will find a multitude of possible combinations, combinations of cross-sectional profiles and decomposition of the production process into individual processes. Compared to surface activation by means of classical sandblasting, this process is suitable for mass production due to its process capability. In addition to the reduced reject costs in comparison to sandblasting, this method offers further cost advantages, as there are no relevant signs of wear on the tool and machine side, such as blasting. When using this method for castings, there is a further advantage, since usually a turning process is used to eliminate the cast skin or for the precise shaping of brake discs anyway, which can also perform this operation. This simplifies the entire process chain and leads to further cost advantages. The application of microstructure rotation for flat surfaces of brake discs is exemplified, but in principle this method is suitable for all turning processes. Likewise, it is possible, instead of a turning process, alternatively to produce comparable structures for non-rotating surfaces by means of milling, broaching, pushing or planing.

Besonders vorteilhaft ist zur Erzeugung gezielter Hinterschnitte ein Werkzeug, das aus einem Halter und zwei Standard-Wendeschneidplatten mit möglichst kleinem Schneidkantenradius bestehen. Damit wird ermöglicht, schwalbenschwanzähnliche Mikrostrukturen zu erzeugen, die nicht als konzentrische Strukturen erzeugt werden, sondern einen spiralförmigen Verlauf der Mikrostrukturen aufweisen. Diese Mikrostrukturen führen durch die schwalbenschwanzähnliche Geometrie mit Hinterschnittanteil zu einer verbesserten Haftung der aufzubringenden Beschichtung, wobei sich ein großer Vorteil in den sehr geringen Werkzeugkosten ergibt, da Standard-Wendeschneidplatten eingesetzt werden können. Lediglich die Erstjustage der Mikroschneiden zueinander ist als ein erhöhter Aufwand anzusehen.To produce targeted undercuts, a tool that consists of a holder and two standard indexable inserts with the smallest possible cutting edge radius is particularly advantageous. This makes it possible to produce dovetail-like microstructures which are not produced as concentric structures but have a spiral course of the microstructures. These microstructures lead by the dovetail-like geometry with undercut portion to improved adhesion of the applied coating, with a great advantage in the very low tooling costs, since standard indexable inserts can be used. Only the Erstjustage the microcutting each other is to be regarded as an increased effort.

Alternativ zu einem schwalbenschwanzähnlichen Querschnittsprofil können auch einfache Strukturen, eingebracht werden, die zwar eine zunehmende Breite des Querschnittsprofils mit zunehmender Tiefe aufweisen, jedoch ansonsten in Details von einem exakten Schwalbenschwanzprofil abweichen können. Vorteil dieser Variante ist der vereinfachte Aufbau bzw. das fehlende Einrichten der zwei Wendeschneidplatten, jedoch ist es dabei nachteilig, dass sich eine geringere Anzahl an Hinterschnitte ergibt.As an alternative to a dovetail-like cross-sectional profile, it is also possible to introduce simple structures which, although having an increasing width of the cross-sectional profile with increasing depth, can otherwise deviate from an exact dovetail profile in details. Advantage of this variant is the simplified structure or the lack of setting up the two indexable inserts, but it is disadvantageous that results in a smaller number of undercuts.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject of the invention, regardless of their combination in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenHereinafter, embodiments of the invention will be explained with reference to drawings. Show it

1 ein beispielhaftes Werkstück, beispielsweise eine Bremsscheibe, 1 an exemplary workpiece, for example a brake disk,

2 ein Ausführungsbeispiel eines ersten, erfindungsgemäßen Werkzeugs, 2 An embodiment of a first tool according to the invention,

3 den Einsatz des ersten, erfindungsgemäßen Werkzeugs, 3 the use of the first tool according to the invention,

4 die aktivierte Oberfläche nach der erfindungsgemäßen Bearbeitung, 4 the activated surface after the processing according to the invention,

5 ein Ausführungsbeispiel eines weiteren, erfindungsgemäßen Werkzeugs und 5 an embodiment of another, inventive tool and

6 den Einsatz des weiteren, erfindungsgemäßen Werkzeugs. 6 the use of the further, inventive tool.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Werkstück 1, das beispielhaft als Bremsscheibe ausgeführt sein kann. Ein derartiges Werkstück 1 weist dabei eine Rotationsachse 2 auf, um die das Werkstück 1, im Rahmen eines Drehverfahrens rotiert Weiterhin ist eine Fläche 3 vorgesehen, die mittels des erfindungsgemäßen Werkzeugs und Verfahrens strukturiert wird und in die eine Mikrostruktur zur Erhöhung der Haftfähigkeit einer anschließend aufzubringenden Beschichtung, die beispielsweise mittels eines Flammspritzverfahrens oder eines Plasmaspritzverfahrens aufgebracht wird, eingebracht wird. 1 shows a workpiece 1 , which may be exemplified as a brake disc. Such a workpiece 1 has an axis of rotation 2 on to the the workpiece 1 , as part of a Rotary method rotates Furthermore, there is an area 3 provided, which is structured by means of the tool and method according to the invention and in which a microstructure for increasing the adhesion of a subsequently applied coating, which is applied for example by means of a flame spraying method or a plasma spraying method is introduced.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines möglichen Werkzeugs 4 zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Mikrostruktur aufgezeigt. Dabei weist das Werkzeug 4 an einer Seite mindestens zwei Schneidkanten 6, 7 auf, die gegeneinander derart zulaufen, dass die Verlängerungsachsen der beiden Schneidkanten 6, 7 sich auf de dem Werkstück 1 abgewandten Seite schneiden. Dabei ergibt sich ein Schneidkantenprofil 5, das an eine Zahnform erinnert und im Folgenden als Schneidzahn 5 bezeichnet wird. Die mindestens zwei Schneidkanten 6, 7 bilden dabei die linke bzw. rechte Seitenflanke des Schneidzahn 5, so dass sich eine Schwalbenschwanzform der im Werkstück erzeugten Mikrostruktur ergibt. Zur Steigerung der Effizienz eines derartigen Werkzeugs ist weiterhin vorgesehen, mehrere Schneidzähne 5 entlang einer Linie des Werkzeugs 4 anzuordnen, wobei die Schneidzähne vorteilhaft in regelmäßigen Zahnabständen 8 angeordnet sind.In 2 is an embodiment of a possible tool 4 for producing the microstructure according to the invention shown. This is where the tool points 4 at least two cutting edges on one side 6 . 7 on, which run against each other such that the extension axes of the two cutting edges 6 . 7 on the workpiece 1 cutting away from the opposite side. This results in a cutting edge profile 5 which is reminiscent of a tooth shape and in the following as a cutting tooth 5 referred to as. The at least two cutting edges 6 . 7 form the left or right side edge of the cutting tooth 5 so as to give a dovetail shape of the microstructure produced in the workpiece. To increase the efficiency of such a tool is further provided, several cutting teeth 5 along a line of the tool 4 to arrange, the cutting teeth advantageously at regular tooth intervals 8th are arranged.

In 3 ist beispielhaft der Einsatz des in 2 gezeigten Werkzeugs 4 zur Bearbeitung des in 1 gezeigten Werkstücks 1 aufgezeigt. Es ist hierbei das Werkstück 1, beispielhaft eine Bremsscheibe, als Aufschnitt dargestellt, dessen zu bearbeitende Oberfläche 3 in 3 aufrecht zur Blickrichtung positioniert ist. Weiterhin ist das Werkzeug 4 ebenfalls als Aufschnitt dargestellt, wobei die im Zahnabstand 8 angeordneten Schneidzähne 5 zum Werkstück 1 positioniert sind und in die zu strukturierende Oberfläche 3 einschneiden. Dabei ist zu erkennen, dass jeder Schneidzahn 5 eine linke und ein rechte Seitenkante aufweist, die als mindestens zwei Schneidkanten 6,7 aus 2 bekannt sind. Bei der Mikrostrukturierung der Oberfläche 3 des Werkstücks 1 mittels eines Drehverfahrens rotiert das Werkstück 1 gegenüber dem Werkzeug 4 derart, dass sich dar in 3 gezeigt Ausschnitt des Werkstücks 1 nach unten bewegt und das Werkstück 1 insgesamt eine Rotation um eine horizontale Rotationsachse 2, wie in 1 dargestellt, ausführt. Dabei schneiden die Schneidzähne 5 in die Oberfläche 3 ein und erzeugen in der Oberfläche 3 regelmäßige Vertiefungen 9 in Abständen 8, wenn das Werkzeug 4 in die Einstichrichtung 20 zum Werkstück 1 hin bewegt wird. Wurde das Werkzeug 4 so weit in Richtung zum Werkstück 1 hin zugestellt, dass die Schneidkanten 6,7 Vertiefungen mit einer gewünschten Tiefe 10 erzeugen, so wird das Werkzeug 4 in einer ersteren Bewegungsrichtung 21 parallel zur Oberfläche 3 bewegt. Während dieser ersteren Bewegung 21 verbreitert die erste Schneidkante 6 die Vertiefung 9 derart, dass ein erster Hinterschnitt 9a an den linksseitigen Rändern der Vertiefungen 9 entstehen. Anschließend wird in einer zweiteren Bewegungsrichtung 22, bei der das Werkzeug 4 ebenfalls parallel zur Oberfläche 3, aber nun in entgegengesetzter Richtung zum Werkstück 1 bewegt wird, bewegt. Dabei schneidet nun die zweite Seitenflanke 7 der Schneidzähne 5 einen zweiten Hinterschnitt 9b in die rechtsseitigen Ränder der Vertiefungen 9, so dass die Vertiefungen 9 auf beiden Seiten 9a und 9b jeweils spiegelverkehrte Hinterschnitte aufweisen. Anschließend wird das Werkzeug 4 wieder etwas in Richtung 21 bewegt, so dass die Schneidzähne 5 eine Mittelposition in den Vertiefungen 9 einnehmen und entgegengesetzt zur Einstechrichtung 20 ohne Werkstückberührung aus den Vertiefungen 9 herausgefahren werden können. Die sich bei diesem Vorgehen ergebenden Mikrostrukturen 9 sind dabei nochmals vergrößert in 4 dargestellt.In 3 is an example of the use of in 2 shown tool 4 for editing the in 1 shown workpiece 1 demonstrated. It is the workpiece 1 , For example, a brake disc, shown as a cold cut, the surface to be machined 3 in 3 is positioned upright to the viewing direction. Furthermore, the tool 4 also shown as a cold cuts, with the tooth spacing 8th arranged cutting teeth 5 to the workpiece 1 are positioned and in the surface to be structured 3 incise. It can be seen that every cutting tooth 5 a left and a right side edge having as at least two cutting edges 6 . 7 out 2 are known. In the microstructuring of the surface 3 of the workpiece 1 By means of a turning process, the workpiece rotates 1 opposite the tool 4 such that is in in 3 shown section of the workpiece 1 moved down and the workpiece 1 a total of one rotation about a horizontal axis of rotation 2 , as in 1 shown, executes. The cutting teeth cut 5 in the surface 3 and generate in the surface 3 regular pits 9 at intervals 8th when the tool 4 in the puncture direction 20 to the workpiece 1 is moved. Became the tool 4 so far towards the workpiece 1 delivered that the cutting edges 6 . 7 Depressions with a desired depth 10 generate, so will the tool 4 in a former direction of movement 21 parallel to the surface 3 emotional. During this first movement 21 widens the first cutting edge 6 the depression 9 such that a first undercut 9a at the left-hand edges of the recesses 9 arise. Subsequently, in a second direction of movement 22 in which the tool 4 also parallel to the surface 3 but now in the opposite direction to the workpiece 1 is moved, moved. Here now cuts the second side edge 7 the cutting teeth 5 a second undercut 9b in the right side edges of the wells 9 so the wells 9 on both sides 9a and 9b each have mirrored undercuts. Then the tool becomes 4 again something in the direction 21 moves, leaving the cutting teeth 5 a middle position in the depressions 9 take and opposite to the piercing direction 20 without workpiece contact from the recesses 9 can be moved out. The microstructures resulting from this procedure 9 are enlarged again in 4 shown.

In 4 ist wiederum das Werkstück 1, beispielsweise eine Bremsscheibe dargestellt, im Aufschnitt gezeigt, die eine mittels eines Drehverfahrens zu strukturierende Oberfläche 3 aufweist und in 4 ebenfalls wie in 3, nach vorne weist. In diese Oberfläche 3 wurden Vertiefungen 9 eingebracht, die mit einem Zahnabstand 8 voneinander entfernt sind. Die Tiefe der 10 der Vertiefungen beträgt dabei die Tiefe des Werkzeugeinstichs, der im Bereich von 10 μm bis 1000 μm liegen kann. Weiterhin bestehen die Vertiefungen 9 jeweils aus zwei Hinterschnitten 9a, 9b, wobei der jeweils erste Hinterschnitt 9a am linken Rand der Vertiefung 9 und der zweite Hinterschnitt 9b am jeweils rechten Rand der Vertiefung 9 aufgezeigt ist. Durch diese beiden Hinterschnitte 9a, 9b ergeben sich Querschnittsprofile in schwalbenschwanzähnlicher Form, die eine formschlüssige Verbindung mit einer später aufzubringenden Beschichtung erlaubt.In 4 is again the workpiece 1 , For example, a brake disc shown, shown in the cut, the one to be structured by means of a turning process surface 3 and in 4 also like in 3 , points to the front. Into this surface 3 were depressions 9 introduced, with a tooth spacing 8th away from each other. The depth of the 10 the recesses is the depth of the tool puncture, which may be in the range of 10 .mu.m to 1000 .mu.m. Furthermore, there are the depressions 9 each with two undercuts 9a . 9b , wherein the respective first undercut 9a on the left edge of the recess 9 and the second undercut 9b at the right edge of the depression 9 is shown. Through these two undercuts 9a . 9b arise cross-sectional profiles in dovetail-like shape, which allows a positive connection with a later applied coating.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 30 gezeigt, bei dem ein Schnittplättchenhalter 30 zwei Standard-Wendeschneidplättchen 31, 32 aufnimmt Beide Schneidplättchen 31, 32 sind mittels Befestigungschrauben 35 auf dem Schneidwerkzeug 30 befestigt. Dabei sind die beiden Schneidplättchen 31, 32 so nebeneinander angeordnet, dass jeweils eine Ecke und mindestens eine Schneidkante oben über die Schneidwerkzeugkante hinausragt Die Schneidplättchen 31, 32 sind dabei so gewählt, dass die oben über die Werkzeugkante hinausragende Spitze einen möglichst spitzen Winkel mit einem möglichst kleinen Radius aufweist um eine möglichst kleine Mikrostruktur in Form der Vertiefungen 9, 42, 43 mit einer möglichst geringen Tiefe 10 erzeugen zu können. Beide, vorteilhafterweise rautenförmigen Schneidplättchen 31, 32 sind auf dem Schneidplättchenhalter 30 so befestigt, dass die Symmetrieachsen 33, 34 der Plättchen 31, 32 in Längsrichtung nicht parallel sondern zueinander zulaufen und sich außerhalb des Schneidplättchenhalters 30 schneiden. Vorteilhafterweise ist der Schneidplättchenhalter ebenfalls symmetrisch gefertigt, so dass der Schnittpunkt der beiden Schnittplättchenlängsachsen 33, 34 auf der Schneidplättchenhaltermittelachse 36 liegt. Die Neigung der beiden Schneidplättchenmittelachsen 33, 34 zueinander muß dabei so stark gewählt werden, dass die beiden inneren Schneidkanten 37b und 38b der beiden Schneidplättchen 31 und 32 ebenfalls aufeinander zulaufen und deren gedachte Verlängerungslinien sich oberhalb des Werkzeugs schneiden. Verlaufen diese beiden inneren Schneidkanten 37b und 38b parallel zueinander oder sogar nach oben hin auseinander, so dass sich die Verlängerungslinien innerhalb des Schneidplättchenhalters 30 oder unterhalb dessen schneiden, so ist es nicht möglich, auf die in 6 gezeigt Art und Weise Hinterschnitte 9a, 9b 42, 43 in der Oberfläche 3 des Werkstücks 1 zu erzeugen. Die äußeren Kanten 37a und 38a des Schneidwerkzeugs weisen dabei vorteilhaft ebenfalls Schneidkanten auf, da die vorteilhaft beschriebenen Standard-Wende-Schneidplättchen üblicherweise auf beiden Seiten rundherum umlaufende Schneidkanten 37a, 37b, 38a, 38b aufweisen, die auch ein einfaches Einstechen des Werkzeugs 30 in die Oberfläche 3 des Werkstücks 1 erlauben.In 5 is another embodiment of a tool according to the invention 30 shown in which a cutting plate holder 30 two standard indexable inserts 31 . 32 picks up both cutting tips 31 . 32 are by means of fastening screws 35 on the cutting tool 30 attached. Here are the two cutting tips 31 . 32 arranged side by side so that in each case a corner and at least one cutting edge protrudes above the cutting edge of the cutting tool Die Schneidplättchen 31 . 32 are chosen so that the tip projecting above the edge of the tool has the sharpest possible angle with the smallest possible radius around the smallest possible microstructure in the form of the recesses 9 . 42 . 43 with the smallest possible depth 10 to be able to produce. Both, advantageously diamond-shaped cutting tips 31 . 32 are on the cutting tip holder 30 so fastened that the symmetry axes 33 . 34 the slide 31 . 32 not parallel in the longitudinal direction but towards each other and outside of the cutting tip holder 30 to cut. Advantageously, the cutting tip holder is also made symmetrical, so that the intersection of the two cutting platelet longitudinal axes 33 . 34 on the cutting tip holder center axis 36 lies. The inclination of the two cutting tip center axes 33 . 34 to each other must be chosen so strong that the two inner cutting edges 37b and 38b the two cutting plates 31 and 32 also converge and their imaginary extension lines intersect above the tool. Bleed these two inner cutting edges 37b and 38b parallel to each other or even upwards apart so that the extension lines within the cutting tip holder 30 or below which cut, so it is not possible on the in 6 shown way undercuts 9a . 9b 42 . 43 in the surface 3 of the workpiece 1 to create. The outer edges 37a and 38a The cutting tool advantageously also has cutting edges, since the standard reversible cutting tips, which are advantageously described, usually have cutting edges running all around them on both sides 37a . 37b . 38a . 38b which also includes a simple grooving of the tool 30 in the surface 3 of the workpiece 1 allow.

In 6 ist der Einsatz des in 5 beschriebenen Werkzeugs 30 zur Erzeugung schwalbenschwanzähnlicher Vertiefungen 42, 43 in einer Oberfläche 3 eines Werkstücks 1 gezeigt. Hierbei ist das der Schneidplättchenhalter 30 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, jedoch sind die oberhalb dessen hinausragenden Schneidplättchen 31 und 32 teilweise gezeigt. Da sich die Schneidplättchen 31, 32 gegenüber dem Werkstück 1 mit einer Vorschubbewegung 41 bewegen, die in 6 als nach rechts weisender Pfeil angedeutet ist, ergibt sich aus dieser Orientierung eine vorlaufende Schneide 32 sowie eine nachlaufenden Schneide 31. Die vorlaufende Schneide 32 ist dabei mit ihrer Mittelachse 34 so positioniert, dass diese entgegen der Vorschubrichtung weist und die innere, vorlaufende Schneide 38b ebenfalls so weit geneigt ist, dass diese entgegen der Vorschubrichtung 42 geneigt ist. Befindet sich diese vorlaufende Schneide 32 im Kontakt mit dem Werkstück 1, so erzeugt diese eine Vertiefung 42, die den ersten Teil der späteren Mikrostruktur 9 präsentiert Aufgrund der beschriebenen Neigung der inneren Schneidekante 38b ergibt sich ein erster Hinterschnitt 42, der linksseitig (also entgegen der Vorschubrichtung) in der Vertiefung hinterschneidet, sich jedoch mit zunehmender Tiefe 10 der Vertiefung verjüngt. Durch die Vorschubgeschwindigkeit 42, die auf die Rotationsgeschwindigkeit des Werkstücks 1 abgestimmt ist, ergibt sich eine spiralförmig umlaufende Teilvertiefung 42. Durch die exakte Abstimmung der Vorschubgeschwindigkeit 41, der Rotationsgeschwindigkeit und der Abstands der beiden Schneidkantenspitzen ist es möglich, dass die nachlaufende Schneide 31 fast genau in der Vertiefung der vorlaufenden Schneide 32b einschneidet, jedoch leicht in Vorschubrichtung verschoben ist, so dass die durch die vorlaufende Schneide 32 erzeugte erste Hälfte 42 der Mikrostruktur 9 durch die nun folgende zweite Hälfte 43 vervollständigt wird. Dabei ist das nachlaufende Schneidplättchen 31 so in entgegengesetzter Richtung zum vorlaufenden Schneidplättchen 32b geneigt, dass die Mittelachse 33 in Längsrichtung des Schneidplättchen 31 in Richtung Vorschubrichtung geneigt ist. Auch hierbei ist es notwendig, dass die Neigung so stark ausgeprägt ist, dass die innere, nachlaufende Schneidkante 37b ebenfalls in Richtung der vorlaufenden Schneide 32b (also in Vorschubrichtung 41) hin geneigt ist. Diese zweite, nachlaufende Schneide 37b erzeugt einen Einschnitt 43, der aufgrund der beschriebenen Neigung des nachlaufenden Schneidplättchen 31 ebenfalls einen Hinterschnitt 43 erzeugt, der zur ersten Vertiefung 42 spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Da beide Vertiefungen 42 und 43 fast aufeinander im Werkstück 1 erzeugt werden und nur leicht horizontal gegeneinander verschoben sind, ergänzen sich beide Hinterschnitte 42 und 43 zu einer schwalbenschwanzähnlichen Mikrostruktur 9, deren Breite mit zunehmender Tiefe 10 zunimmt. Dabei wird die zweite Hälfte 43 der Mikrostruktur 9 zeitgleich mit der ersten Hälfte 42 der Mikrostruktur 42 erzeugt, jedoch aufgrund des Abstands der beiden Schneidkanten, der Rotationsgeschwindigkeit und der ebenfalls hierauf abgestimmten Vorschubgeschwindigkeit wird die zweite Hälfte 43 der Mikrostruktur 9 erst nach einer ganzzahligen Anzahl an Umdrehung des Werkstücks 1 an der gleichen Stelle vervollständigt, an der die vorlaufenden Schneide 32 die erste Hälfte 42 der Mikrostruktur 9 generiert hat. Hieraus ergibt sich eine auf der Oberfläche 3 verlaufende Mikrostruktur 9, die ähnlich einer Tonrille einer Schallplatte spiralförmig verläuft und sich in einem regelmäßigen Abstand 39 aufgrund der Spiralförmigkeit wiederholt. Beide Hinterschnitte 42 und 43 werden damit zeitgleich, aber an unterschiedlichen Positionen erzeugt, so dass die bedien Hinterschnitte 42 und 43 an einer einzigen Position nacheinander erzeugt werden, jedoch aufgrund der spiralförmig umlaufenden Struktur dennoch zeitgleich und parallel in einem einzigen Arbeitsgang erzeugt werden. Die beiden inneren Schneidkanten 37b und 38b erzeugen damit die beiden seitlichen Flanken der Mikrostruktur 9, so dass der Aufweitungswinkel 40 der Mikrostruktur der gleiche Winkel ist, wie der Neigungswinkel der beiden inneren Schneidkanten 37b und 38b zueinander. Die bedien äußeren Schneidkanten 37a und 38a schneiden in der Werkstückoberfläche Flächen aus, die ineinander übergehen und die beiden Hälften 42 und 43 der Mikrostruktur 9 verbinden, wobei der Winkel der beiden äußeren Schneidkanten 37a und 38a zueinander von untergeordneter Bedeutung ist.In 6 is the use of in 5 described tool 30 for producing dovetail-like depressions 42 . 43 in a surface 3 a workpiece 1 shown. This is the cutting tip holder 30 not shown for reasons of clarity, however, are beyond its protruding cutting tip 31 and 32 partially shown. Because the cutting tips 31 . 32 opposite the workpiece 1 with a feed motion 41 move in 6 is indicated as pointing to the right arrow, resulting from this orientation, a leading edge 32 and a trailing edge 31 , The leading edge 32 is there with its central axis 34 positioned so that it faces counter to the feed direction and the inner, leading edge 38b is also so far inclined that this contrary to the feed direction 42 is inclined. Is this leading edge 32 in contact with the workpiece 1 , so this creates a depression 42 that is the first part of the later microstructure 9 presented Due to the described inclination of the inner cutting edge 38b This results in a first undercut 42 , which undercuts the left side (ie opposite to the feed direction) in the depression, but with increasing depth 10 the recess tapers. By the feed speed 42 that depends on the rotational speed of the workpiece 1 is tuned, results in a spirally encircling part recess 42 , Due to the exact adjustment of the feed speed 41 , the rotational speed and the distance of the two cutting edge tips, it is possible that the trailing edge 31 almost exactly in the recess of the leading edge 32b but cuts slightly in the feed direction, so that by the leading edge 32 generated first half 42 the microstructure 9 through the following second half 43 is completed. Here is the trailing cutting plate 31 so in the opposite direction to the leading cutting tip 32b inclined to the central axis 33 in the longitudinal direction of the cutting tip 31 is inclined in the direction of feed. Again, it is necessary that the inclination is so pronounced that the inner, trailing cutting edge 37b also in the direction of the leading edge 32b (ie in the feed direction 41 ) is inclined. This second, trailing edge 37b creates an incision 43 , due to the described inclination of the trailing cutting tip 31 also an undercut 43 generated, the first depression 42 is formed mirror-symmetrically. As both wells 42 and 43 almost on each other in the workpiece 1 are produced and only slightly horizontally shifted against each other, complement both undercuts 42 and 43 to a dovetail-like microstructure 9 whose width increases with depth 10 increases. This will be the second half 43 the microstructure 9 coinciding with the first half 42 the microstructure 42 but due to the distance of the two cutting edges, the rotational speed and the likewise adjusted feed rate, the second half is produced 43 the microstructure 9 only after an integer number of revolutions of the workpiece 1 completed in the same place, at the leading edge 32 the first half 42 the microstructure 9 has generated. This results in a surface 3 running microstructure 9 , which runs like a sound groove of a record spiral and at a regular distance 39 repeated due to the spiraling. Both undercuts 42 and 43 are created at the same time, but at different positions, so that the operations undercuts 42 and 43 be generated at a single position in succession, but still be generated simultaneously and in parallel in a single operation due to the spirally revolving structure. The two inner cutting edges 37b and 38b thus generate the two lateral flanks of the microstructure 9 so that the widening angle 40 the microstructure is the same angle as the angle of inclination of the two inner cutting edges 37b and 38b to each other. The controls outer cutting edges 37a and 38a cut surfaces in the workpiece surface that merge into each other and the two halves 42 and 43 the microstructure 9 connect, with the angle of the two outer cutting edges 37a and 38a is of minor importance to each other.

Claims

Cutting tool ( 4 . 30 ) for producing at least one depression in a surface ( 3 ), especially in the surface ( 3 ) a brake disc ( 1 ), characterized in that the cutting tool ( 4 . 30 ) at least one depression ( 9 ) into the surface ( 3 ), wherein the width of the at least one depression ( 5 . 9 ) with increasing depth ( 10 ) increases that the cutting tool ( 4 . 30 ) at least two cutting edges ( 6 . 7 . 37b . 38b ), wherein the first cutting edge ( 6 . 38b ) an inclination angle to the vertical ( 36 ) of the workpiece surface ( 3 ) and a first part ( 9a . 42 ) generates the at least one recess and the second cutting edge ( 7 . 37b ) an inclination angle to the vertical ( 36 ) of the workpiece surface ( 3 ) in the opposite direction to the angle of inclination of the first cutting edge ( 6 . 38b ) and a second part ( 9b . 43 ) generates the at least one recess and that both cutting edges ( 6 . 7 . 37b . 38b ) form a common plane.

Cutting tool according to claim 1, characterized in that the at least two cutting edges ( 6 . 7 . 37b . 38b ) at an angle ( 40 ) to the tool center axis ( 36 ) are inclined, said tool center axis ( 36 ) parallel to the vertical of the workpiece surface ( 3 ) is arranged.

Cutting tool according to claim 1 or 2, characterized in that the at least two cutting edges ( 6 . 7 . 37b . 38b ) are dovetailed by dividing ( 33 . 34 . 40 ) are arranged.

Cutting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting tool ( 4 ) a multitude ( 5 ) similar dovetailed cutting edges ( 6 . 7 ) having.

Cutting tool according to claim 4, characterized in that the plurality ( 5 ) similar dovetailed cutting edges in a line at regular intervals ( 8th ) are arranged.

Cutting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool ( 4 ) is integrally formed.

Cutting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool ( 4 . 30 ) for generating the recess ( 9 ) in the workpiece ( 1 ) whose width increases with increasing depth ( 10 ), so happens that the cutting tool ( 4 . 30 ) punctures vertically into the workpiece ( 20 ) and a depression created by a first movement ( 21 ) parallel to the workpiece surface ( 3 ) in the first depression flank ( 9a ) a first undercut ( 9a ), by an opposite movement ( 22 ) parallel to the workpiece surface ( 3 ) in the second depression flank ( 9b ) a second undercut ( 9b ) generated.

Cutting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting tool ( 4 . 30 ) in the workpiece ( 1 ) at least one depression ( 9 ) in the form of a concentric circle or a plurality of concentric circles.

Cutting tool according to claim 1 or 2, characterized in that the at least two cutting edges ( 6 . 7 . 37b . 38b ) at an acute angle ( 40 ) to each other, ie converging, are arranged.

Cutting tool according to claim 9, characterized in that the at least two cutting edges ( 6 . 7 . 37b . 38b ) of two, on a common tool holder ( 30 ) attached, cutting discs ( 31 . 32 ) consist.

Cutting tool according to claim 9 or 10, characterized in that the first ( 6 . 38b ) of the at least two cutting edges the first half ( 42 ) of the at least one depression ( 9 ) in the surface ( 3 ) and at the same time the second ( 7 . 37b ) of the at least two cutting edges the second half ( 43 ) of the at least one depression ( 9 ) in the surface ( 3 ), the second half ( 43 ) of the at least one depression ( 9 ) the first half ( 42 ) of the at least one depression ( 9 ) so that the at least one dovetail-shaped recess ( 9 . 40 ) arises.

Cutting tool according to one of claims 9 to 11, characterized in that the cutting tool ( 30 . 31 . 32 ) in the workpiece ( 1 ) one or more spiral depressions ( 9 ) generated.

Cutting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess ( 9 ) is a microstructure that has a depth ( 10 ) in the range of 10 microns to 1000 microns.