DE102012002395A1

DE102012002395A1 - Schneidanordnung

Info

Publication number: DE102012002395A1
Application number: DE102012002395A
Authority: DE
Inventors: Nicholas J. Henry; Charles L. Conway
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2012-09-13
Also published as: US20120230780A1; KR20120102007A; BR102012003352A2; CN102672213A; US8388268B2; JP2012183634A

Abstract

Ein Werkzeughalter hat einen Kopfbereich, der einen Schlitz enthält, der den Kopfbereich in einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt trennt, mit einem unteren Sitz und einem oberen Sitz, um einen Schneideinsatz zu halten. Der Kopfbereich enthält einen Kühlmitteleingangskanal, der Kühlmittel von einer Kühlmittelquelle empfängt, und einen Kühlmittelzufuhrkanal, der Kühlmittel an einen Schneideinsatz austreten lässt. Der Kopfbereich enthält weiter eine Befestigungsbohrung, die ein Befestigungselement aufnimmt. Das Befestigungselement hat eine axiale Befestigungsbohrung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Kühlmitteleingangskanal und einem Kühlmittelbehälter zwischen dem Befestigungselement und der Befestigungsbohrung liefert. Der Kühlmittelzufuhrkanal steht mit dem Kühlmittelbehälter in Verbindung, um Kühlmittel zu empfangen, das vom Kühlmitteleingangskanal und durch die axiale Befestigungsbohrung in den Kühlmittelbehälter geht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Schneidanordnung zum Entfernen von Material von einem Werkstück. Spezifischer betrifft die Erfindung eine Schneidanordnung, die einen Werkzeughalter enthält, der einen Schneideinsatz trägt, wobei der Werkzeughalter die Fähigkeit bietet, Kühlmittel an den Schneideinsatz zu liefern.
Bei einem Schneidvorgang, wie zum Beispiel einem Einstechvorgang, greift ein Einstech- oder Schneideinsatz in ein Werkstück ein, um Material vom Werkstück zu entfernen. Bei manchen Schneidanordnungen halten ein oberer Sitz und ein unterer Sitz den Schneideinsatz. Beispielhafte Schneidanordnungen, bei denen ein oberer Sitz und ein unterer Sitz einen Schneideinsatz halten, werden in dem US-Patent Nr. 6,261,032 an Duwe et al. und in der PCT Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 2009/141815 A1 an Iscar, Ltd gezeigt.
Materialentfernungsvorgänge können an der Berührungsfläche zwischen dem Schneideinsatz und dem Werkstück Wärme erzeugen. Es ist typischerweise vorteilhaft, Kühlmittel in die Nähe der Berührungsfläche zwischen dem Schneideinsatz und dem Werkstück zu liefern. Die folgenden Patentschriften sind beispielhaft für Einrichtungen, die Kühlmittel in die Nähe eines Schneideinsatzes zuführen: Das US-Patent No. 5,439,327 an Wertheim; das US-Patent Nr. 5,775,854 an Wertheim; das US-Patent Nr. 6,705,805 an Lagerberg und das US-Patent Nr. 7,641,422 an Berminge et al.
Obwohl die in manchen der obigen Patentschriften offenbarten Einrichtungen Kühlmittel zuführen, bleibt es wünschenswert, eine Schneidanordnung bereitzustellen, die auf wirksame Weise Kühlmittel an die Berührungsfläche zwischen dem Schneideinsatz und dem Werkstück zuführt. Dies gilt insbesondere für einen Schneidvorgang, bei dem der Schneideinsatz in die Werkstückfläche am Außendurchmesser (d. h. äußere Werkstückfläche) zum Zweck des Stechens einer Nut eingreift. Während des Schneidvorgangs erhöht sich mit der Vergrößerung der Tiefe der Nut die mit der Zufuhr von Kühlmittel an die Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche verbundene Schwierigkeit. Es versteht sich, dass es sehr vorteilhaft wäre, eine Schneidanordnung (und speziell einen Werkzeughalter) bereitzustellen, die Kühlmittel an die Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche zuführt, selbst wenn die Tiefe der Nut sich während des Schneidvorgangs vergrößert.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer ihrer Formen ist die Erfindung ein Werkzeughalter, der einen Schneideinsatz hält. Der Werkzeughalter weist einen Werkzeughalterkörper auf, der ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende sowie einen Kopfbereich an dem axial vorderen Ende und einen Schaftbereich am axial hinteren Ende hat. Der Kopfbereich enthält einen Schlitz, der den Kopfbereich in einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt trennt, wobei der obere Abschnitt bezüglich des unteren Abschnitts beweglich ist. Der untere Abschnitt definiert einen unteren Sitz, und der obere Abschnitt definiert einen oberen Sitz, wobei der untere Sitz und der obere Sitz geeignet sind, um einen Schneideinsatz dazwischen zu halten. Der Kopfbereich enthält eine Befestigungsbohrung. Der Kopfbereich enthält einen Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung. Der Kopfbereich enthält einen Kühlmittelzufuhrkanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung, wobei der Kühlmittelzufuhrkanal einen Ausgang hat, der geeignet ist, um Kühlmittel an den Schneideinsatz zu leiten. Ein Befestigungselement wird in mindestens einem Teil der Befestigungsbohrung aufgenommen. Das Befestigungselement hat eine axiale Befestigungsbohrung mit einem Einlass und einem Auslass. Der axiale Befestigungsbohrungseinlass steht mit dem Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung, und der axiale Befestigungsbohrungsauslass steht mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung.
In noch einer anderen ihrer Formen ist die Erfindung eine Schneidanordnung, die einen Werkzeughalter und einen Schneideinsatz aufweist. Der Werkzeughalter hat ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende, sowie einen Kopfbereich am axial vorderen Ende und einen Schaftbereich am axial hinteren Ende. Der Kopfbereich enthält einen Schlitz, der den Kopfbereich in einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt trennt, wobei der obere Abschnitt bezüglich des unteren Abschnitts beweglich ist. Der untere Abschnitt definiert einen unteren Sitz, und der obere Abschnitt definiert einen oberen Sitz, wobei der untere Sitz und der obere Sitz geeignet sind, um dazwischen einen Schneideinsatz zu halten. Der Kopfbereich enthält eine Befestigungsbohrung. Der Kopfbereich enthält einen Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung. Der Kopfbereich enthält einen Kühlmittelzufuhrkanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung, wobei der Kühlmittelzufuhrkanal einen Ausgang hat, der geeignet ist, um Kühlmittel zum Schneideinsatz zu leiten. Ein Befestigungselement wird innerhalb mindestens eines Teils der Befestigungsbohrung aufgenommen. Das Befestigungselement hat eine axiale Befestigungsbohrung mit einem Einlass und einem Auslass. Der axiale Befestigungsbohrungseinlass steht mit dem Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung, und der axiale Befestigungsbohrungsauslass steht mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung.
In noch einer anderen ihrer Formen ist die Erfindung eine Schneidanordnung zum Entfernen von Material von einem Werkstück, das eine Werkstückfläche hat, nachdem die Schneidanordnung auf dem Werkstück an einer Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche in Eingriff gebracht wurde. Die Schneidanordnung weist einen Werkzeughalter und einen länglichen Schneideinsatz auf. Der längliche Schneideinsatz hat eine zentrale Schneideinsatzlängsachse, wobei die zentrale Schneideinsatzlängsachse allgemein lotrecht zur Werkstückfläche ist. Der Werkzeughalter hat ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende. Der Werkzeughalter hat einen Kopfbereich am axial vorderen Ende und einen Schaftbereich am axial hinteren Ende. Der Kopfbereich hat eine schmale axiale Verlängerung nach vorne, die eine zentrale Verlängerungslängsachse hat. Der Kopfbereich enthält einen Schlitz, der die schmale axiale Verlängerung nach vorne in einen unteren axialen Verlängerungsabschnitt nach vorne und einen oberen axialen Verlängerungsabschnitt nach vorne trennt, wobei der obere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne bezüglich des unteren axialen Verlängerungsabschnitts nach vorne beweglich ist. Der untere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne definiert einen unteren Sitz, und der obere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne definiert einen oberen Sitz, wobei der untere Sitz und der obere Sitz geeignet sind, um den länglichen Schneideinsatz dazwischen zu halten, so dass die zentrale Schneideinsatzlängsachse allgemein parallel zur zentralen Verlängerungslängsachse ist. Der Kopfbereich enthält eine Befestigungsbohrung. Der Kopfbereich enthält einen Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung. Der obere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne enthält mindestens einen Teil eines Kühlmittelzufuhrkanals, der eine zentrale Kühlmittelzufuhrkanallängsachse hat. Ein Befestigungselement wird in der Befestigungsbohrung aufgenommen. Das Befestigungselement hat eine axiale Befestigungsbohrung mit einem Einlass und einem Auslass. Der axiale Befestigungsbohrungseinlass steht mit dem Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung, und der axiale Befestigungsbohrungsauslass steht mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung. Der Kühlmittelzufuhrkanal steht mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung, und der Kühlmittelzufuhrkanal hat einen Ausgang im oberen axialen Verlängerungsabschnitt nach vorne, wobei der Ausgang sich zur Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche öffnet, um Kühlmittel zum Schneideinsatz in einer Richtung allgemein parallel zur zentralen Schneideinsatzlängsachse austreten zu lassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, die Teil dieser Patentanmeldung sind:
1 ist eine isometrische Ansicht der Schneidanordnung, die den Werkzeughalter und einen vom Werkzeughalter gehaltenen Schneideinsatz aufweist;
2 ist eine Draufsicht auf den Kopfteil des Werkzeughalters der 1;
3 ist eine Querschnittsansicht des Kopfteils des Werkzeughalters der 1 entlang der Schnittlinie 3-3 der 2;
4 ist eine Querschnittsansicht des Kopfteils des Werkzeughalters der 1 entlang der Schnittlinie 4-4 der 2;
5 ist eine Querschnittsansicht des Kopfteils des Werkzeughalters der 1 entlang der Schnittlinie 5-5 der 2;
6 ist eine schematische Ansicht, die die Kühlmittelströmung durch den Werkzeughalter und auf den Schneideinsatz zeigt;
7 ist eine schematische Ansicht der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche, wenn der Schneideinsatz zuerst mit dem Werkstück in Berührung kommt; und
7A ist eine schematische Ansicht der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche, nachdem eine Nut mit einer Tiefe in das Werkstück geschnitten wurde.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezug auf die Zeichnungen, und insbesondere auf 1, ist eine Schneidanordnung mit dem allgemeinen Bezugszeichen 20 veranschaulicht. Die spezifische Art der veranschaulichten Schneidanordnung 20 ist eine Einstechanordnung. Die Veranschaulichung einer Einstechanordnung soll den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. Weiter soll die Erwähnung der Schneidanordnung und des Schneideinsatzes als einer Einstechanordnung und eines Einstecheinsatzes den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. Die Arten von Schneidanordnungen, auf die die Erfindung sich bezieht, umfassen ohne Einschränkung eine Drehstechanordnung, eine Absteckwerkzeuganordnung und eine Axialstechanordnung. Der wahre Schutzumfang der Erfindung wird durch die beiliegenden Patentansprüche angegeben.
Die Schneid-(oder Einstech)anordnung 20 weist einen Werkzeughalter 22 und einen Schneideinsatz (oder Einstecheinsatz) 24 auf. Wie in 6 gezeigt, hat der Schneideinsatz 24 eine zentrale Schneideinsatzlängsachse A-A. Wie nachfolgend erörtert, ist der Schneideinsatz so im Werkzeughalter 22 fixiert, dass die zentrale Schneideinsatzlängsachse A-A allgemein lotrecht zur Werkstückfläche 162 ist. Der Werkzeughalter 22 hat ein axial vorderes Ende 28 und ein axial hinteres Ende 30. Der Werkzeughalter 22 hat einen Schaftteil 32 am axial hinteren Ende 30 und einen Kopfteil 34 am axial vorderen Ende 28.
Der Kopfteil 34 enthält einen Schlitz 36. Der Schlitz 36 teilt den Kopfteil 34 in einen oberen Abschnitt (siehe Klammer 40) und einen unteren Abschnitt (siehe Klammer 42). Der Kopfteil 34 hat eine schmale (oder dünne) axiale Verlängerung nach vorne 44, die eine zentrale Verlängerungslängsachse B-B (siehe 1) hat. Die schmale axiale Verlängerung nach vorne 44 bildet eine untere axiale Verlängerung nach vorne 44A und eine obere axiale Verlängerung nach vorne 44B. Der Schlitz 36 trennt die untere axiale Verlängerung nach vorne 44A und die obere axiale Verlängerung nach vorne 44B, so dass sie zueinander beweglich sind. Der obere Abschnitt 40 (in Form der oberen axialen Verlängerung nach vorne 44B) hat einen oberen Sitz 46 in der Nähe der axialen Verlängerung nach vorne 44. Der untere Abschnitt 42 (in Form der unteren axialen Verlängerung nach vorne 44A) hat einen unteren Sitz 48 in der Nähe der axialen Verlängerung nach vorne 44. Der obere Sitz 46 und der untere Sitz 48 weisen einen Auflagebereich mit dem allgemeinen Bezugszeichen 50 auf.
Der Kopfteil 34 hat eine maximale Querabmessung ”G”, wie in 2 gezeigt. Die schmale axiale Verlängerung nach vorne 44 hat eine Querabmessung ”F”, wie in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, beträgt das Verhältnis (F/G) der Querabmessung der schmalen axialen Verlängerung nach vorne zur maximalen Querabmessung des Kopfteils etwa 0,16. Das Verhältnis (F/G) der Querabmessung der schmalen axialen Verlängerung nach vorne zur maximalen Querabmessung des Kopfteils liegt zwischen etwa 0,15 und etwa 0,50. In einem alternativen Bereich liegt der Bereich von F/G zwischen etwa 0,25 und etwa 0,40.
Der Kopfteil 34 hat eine Oberfläche 52 und eine ausgewählte Seitenfläche 54, die in einer Zeichnung wie 1 zu sehen ist.
Wie nachfolgend beschrieben, wird das Kühlmittel in die Nähe der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche durch Ausfluss von Kühlmittel von einer Öffnung in der schmalen axialen Verlängerung nach vorne 44 des Kopfteils 34 zugeführt. Vorteile entstehen aus dem Ausfluss von Kühlmittel direkt an der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche während des ganzen Schneidvorgangs.
Unter Bezug auf die 1 und 3 enthält der Kopfteil 34 einen Kühlmitteleingangskanal 60, der eine Eingangsöffnung 62 in der einen Seitenfläche 54 hat. Wie in 3 gezeigt, erstreckt sich der Kühlmitteleingangskanal 60 von der Eingangsöffnung 62 ins Innere des Kopfteils 34. Insbesondere erstreckt sich der Kühlmitteleingangskanal 60 in den unteren Abschnitt 42 des Kopfteils 34, und er endet im Inneren des unteren Abschnitts 42. Die Eingangsöffnung 62 steht mit einer Kühlmittelquelle 64 in Fluidverbindung, die schematisch gezeigt ist, wobei die Kühlmittelquelle typischerweise unter Druck steht.
Der Kopfteil 34 enthält auch eine Befestigungsbohrung 70, die ein offenes Ende 72 an der Oberfläche 52 hat und sich ins Innere des Kopfteils 34 erstreckt. Die Befestigungsbohrung 70 schneidet den Kühlmitteleingangskanal 60, wobei der Schnittflächenbereich das Bezugszeichen 56 trägt. Die Befestigungsbohrung 70 endet im Schnittflächenbereich 56.
Bezüglich der Geometrie der Befestigungsbohrung 70, und insbesondere bei Betrachtung der 3, hat die Befestigungsbohrung 70 einen Gegenbohrungsabschnitt 74 angrenzend an das offene Ende 72. Die Befestigungsbohrung 70 hat weiter einen Kühlmittelbehälterabschnitt 76, wobei eine Ringschulter 78 den Gegenbohrungsabschnitt 74 vom Kühlmittelbehälterabschnitt 76 trennt. Die Befestigungsbohrung 70 hat weiter einen oberen Endbohrungsabschnitt 80, der sich vom Kühlmittelbehälterabschnitt 76 zum Schlitz 36 erstreckt. Die Befestigungsbohrung 70 hat weiter einen unteren Bohrungsabschnitt 82, der sich vom Schlitz 36 erstreckt und im unteren Abschnitt 42 des Kopfteils 34 des Einstechwerkzeughalters 22 endet. Der untere Bohrungsabschnitt 82 endet so, dass er den Kühlmitteleingangskanal 60 im Schnittflächenbereich 56 schneidet. Diese Schnittfläche bringt den unteren Bohrungsabschnitt 82 mit dem Kühlmitteleingangskanal 60 in Fluidverbindung.
Der obere Abschnitt 40 des Kopfteils 34 enthält einen Kühlmittelzufuhrkanal 90, der einen Aufnahmeabschnitt 92 hat. Der Aufnahmeabschnitt 92 hat eine allgemeine Querausrichtung und hat eine Öffnung 94 an der einen Fläche 54 des Kopfteils 34. Ein Stopfen 100 (oder Ähnliches) verschließt den Aufnahmeabschnitt 92 an der Öffnung 94. Der Aufnahmeabschnitt 92 des Kühlmittelzufuhrkanals 90 geht von der Öffnung 94 über die Befestigungsbohrung 70 hinaus mit einer solchen Ausrichtung, dass er den Kühlmittelbehälterabschnitt 76 schneidet. Der Aufnahmeabschnitt 92 des Kühlmittelzufuhrkanals 90 steht mit dem Kühlmittelbehälterabschnitt 76 der Befestigungsbohrung 70 in Fluidverbindung.
Der Kühlmittelzufuhrkanal 90 hat einen Ausflussabschnitt 96, der an einer Ausflussöffnung (oder -ausgang) 98 endet. Der Ausflussabschnitt 96 hat eine Kühlmittelausflusslängsachse E-E (siehe 6). Der Aufnahmeabschnitt 92 steht mit dem Ausflussabschnitt 96 in Fluidverbindung. Das Kühlmittel fließt von der Ausflussöffnung 98 zur Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche von einer Stellung (oder Stelle) aus, die sich über der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche befindet.
Es versteht sich, dass das Kühlmittel von der Ausflussöffnung 98 in einer Richtung direkt zur Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche ausfließt. Wenn man berücksichtigt, dass der Schneideinsatz 24 länglich mit einer zentralen Längsachse ist, fließt das Kühlmittel während des ganzen Schneidvorgangs aus der Ausflussöffnung 98 in einer Richtung allgemein parallel zur zentralen Längsachse des länglichen Schneideinsatzes 24 aus. Wie nachfolgend erörtert, ergeben sich bestimmte Vorteile aus dem Ausfluss des Kühlmittels direkt in die Nähe der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche während des ganzen Schneidvorgangs.
Die Befestigungsbohrung 70 nimmt ein längliches Befestigungselement 110 auf. Das Befestigungselement 110 hat ein oberes (ein) axiales Ende 112 und ein entgegengesetztes unteres (anderes) axiales Ende 114. Das Befestigungselement 110 hat einen Kopfabschnitt 118 angrenzend an das obere axiale Ende 112. Das Befestigungselement 110 hat weiter einen mit Gewinde versehenen Schaftabschnitt 122, sowie einen Mittelabschnitt 120 zwischen dem Kopfabschnitt 118 und dem Schaftabschnitt 122. Das Befestigungselement 110 hat eine Dichtnut 124 im Mittelabschnitt 120, und die Dichtnut 124 trägt eine elastische Dichtung 126. Die Dichtung 126 erzeugt eine fluiddichte Abdichtung mit dem oberen Endbohrungsabschnitt 80. Das Befestigungselement 110 enthält eine axiale Befestigungsbohrung 130, die ein offenes Ende 132 angrenzend an das untere Ende 114 des Befestigungselements 110 hat. Das Befestigungselement 110 enthält weiter eine Befestigungsquerbohrung 136, die die axiale Befestigungsbohrung 130 schneidet und Öffnungen 138 hat.
Unter Bezug auf 6, die eine schematische Ansicht ist, die die Strömung von Kühlmittel durch den Werkzeughalter und auf den Schneideinsatz zeigt, tritt im Betrieb unter Druck stehendes Kühlmittel von der Kühlmittelquelle 64 in den Kühlmitteleingangskanal 60 über die Eingangsöffnung 62 ein. Das Kühlmittel bewegt sich durch den Kühlmitteleingangskanal 60 und in das Volumen des unteren Bohrungsabschnitts 82. Das Kühlmittel bewegt sich dann in die axiale Befestigungsbohrung 130 über deren offenes Ende 132. Das Kühlmittel bewegt sich dann durch die axiale Befestigungsbohrung 130 nach oben und in die Befestigungsquerbohrung 136. Das Kühlmittel tritt aus der Befestigungsquerbohrung 136 an den Öffnungen 138 und in den Kühlmittelbehälterabschnitt 76 aus. Das Kühlmittel tritt dann in den Aufnahmeabschnitt 92 des Kühlmittelzufuhrkanals 90 und dann in den Ausflussabschnitt 96 des Kühlmittelzufuhrkanals 90 ein. Unter Druck stehendes Kühlmittel (siehe Pfeile ”C” in 5 und 6) tritt dann aus der Ausflussöffnung 98 in einer Richtung zum Schneideinsatz 24 aus.
Unter Bezug auf die 7 und 7A sind schematische Ansichten veranschaulicht, die die Beziehung zwischen dem Schneideinsatz 24 und dem Werkstück 160 (einschließlich der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche) zu zwei Zeitpunkten im Schneidvorgang zeigen. 7 zeigt die Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche, wenn der Schneideinsatz 24 anfangs die Außendurchmesserfläche 162 des Werkstücks 160 berührt oder in sie eingreift. Das Werkstück 160 ist als ein zylindrisches Element gezeigt. Wie ein Fachmann versteht, dreht sich das Werkstück 160 während des Schneidvorgangs, und der Schneideinsatz 24 wird radial nach innen zum Werkstück 160 gepresst. Das Ergebnis ist die Bildung (oder das Schneiden) einer Nut 164 im Werkstück 160. 7A veranschaulicht eine Nut 162, die auf eine Tiefe ”D” eingeschnitten wurde.
Während des ganzen Schneidvorgangs ist es wichtig, der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche Kühlmittel zuzuführen. Durch die Art des eine Nut formenden Schneidvorgangs bewegt sich der Schneideinsatz, der eine längliche Geometrie mit einer zentralen Längsachse lotrecht zur Fläche des Werkstücks hat, im Laufe des Schneidvorgangs tiefer in das Werkstück. Außerdem bewegt sich im Laufe des Schneidvorgangs die Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche tiefer in die Masse des Werkstücks. Als Ergebnis wird es schwieriger, der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche Kühlmittel von einer externen Seitendüse zuzuführen, da das Werkstück selbst das Kühlmittel daran hindert, die Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche zu erreichen. Mit der vorliegenden Erfindung fließt aber Kühlmittel in einer Richtung allgemein parallel zur zentralen Längsachse des Schneideinsatzes aus. Dies ermöglicht es, dass das Kühlmittel direkt der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche zugeführt wird, und daher hat die Zufuhr von Kühlmittel einen höheren Wirkungsgrad. Es trifft mehr Kühlmittel auf die Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche, wodurch für ein wirksameres Kühlen der Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche gesorgt wird.
Insgesamt geht aus der obigen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor, dass die Einstechanordnung eine Einstechanordnung liefert, die Kühlmittel auf wirksame Weise in die Nähe der Berührungsfläche zwischen dem Schneideinsatz und dem Werkstück zuführt. Die Zufuhr von Kühlmittel verwendet ein Befestigungselement, das dem Kühlmittel eine Möglichkeit verschafft, den Schlitz im Werkzeughalter zu durchqueren.
Die hier identifizierten Patente und anderen Druckschriften sind hier durch Verweis einbezogen. Andere Ausführungsformen der Erfindung gehen für den Fachmann aus einer Betrachtung der Beschreibung oder einer Ausübung der hier offenbarten Erfindung hervor. Die Beschreibung und die Beispiele sind nur veranschaulichend zu verstehen und sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. Der wahre Schutzumfang der Erfindung wird durch die folgenden Patentansprüche angegeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6261032 [0002]
WO 2009/141815 A1 [0002]
US 5439327 [0003]
US 5775854 [0003]
US 6705805 [0003]
US 7641422 [0003]

Claims

Werkzeughalter zum Halten eines Schneideinsatzes, wobei der Werkzeughalter Folgendes aufweist: einen Werkzeughalterkörper mit einem axial vorderen Ende und einem axial hinteren Ende, wobei der Werkzeughalterkörper einen Kopfbereich am axial vorderen Ende und einen Schaftbereich am axial hinteren Ende hat; wobei der Kopfbereich einen Schlitz enthält, der den Kopfbereich in einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt trennt, wobei der obere Abschnitt bezüglich des unteren Abschnitts beweglich ist, und der untere Abschnitt einen unteren Sitz und der obere Abschnitt einen oberen Sitz definiert, wobei der untere Sitz und der obere Sitz geeignet sind, um einen Schneideinsatz dazwischen zu halten; wobei der Kopfbereich eine Befestigungsbohrung enthält; wobei der Kopfbereich einen Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung enthält, und der Kopfbereich einen Kühlmittelzufuhrkanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung enthält, und der Kühlmittelzufuhrkanal einen Ausgang hat, der geeignet ist, um Kühlmittel zum Schneideinsatz zu leiten; und ein Befestigungselement, das in der Befestigungsbohrung aufgenommen wird, und das Befestigungselement eine axiale Befestigungsbohrung mit einem Einlass und einem Auslass hat, wobei der axiale Befestigungsbohrungseinlass mit dem Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung steht und der axiale Befestigungsbohrungsauslass mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung steht.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement weiter eine Befestigungsquerbohrung enthält, die die axiale Befestigungsbohrung schneidet.
Werkzeughalter nach Anspruch 2, wobei die Befestigungsbohrung einen Kühlmittelbehälterabschnitt definiert und die Befestigungsquerbohrung sich in den Kühlmittelbehälterabschnitt öffnet.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement eine Dichtnut hat, und eine Dichtung in der Dichtnut getragen wird, und die Dichtung eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Befestigungselement und der Befestigungsbohrung bildet.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei der Kühlmittelzufuhrkanal einen Aufnahmeabschnitt in Fluidverbindung mit der axialen Befestigungsbohrung aufweist, und der Kühlmittelzufuhrkanal einen Ausflussabschnitt in Fluidverbindung mit dem Aufnahmeabschnitt aufweist, und der Ausflussabschnitt im Ausgang endet.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement durch den Schlitz und zwischen dem unteren Abschnitt und dem oberen Abschnitt durchgeht, und das Befestigungselement zwischen einem angezogenen Zustand, in dem der untere Abschnitt und der obere Abschnitt zueinander gezogen werden, um den Schneideinsatz zwischen dem unteren Sitz und dem oberen Sitz zu halten, und einem gelösten Zustand beweglich ist, in dem der untere Abschnitt und der obere Abschnitt voneinander getrennt sind, um den Schneideinsatz nicht zwischen dem unteren Sitz und dem oberen Sitz zu halten.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei der Kopfbereich eine schmale axiale Verlängerung nach vorne hat, wobei mindestens ein Teil des Kühlmittelzufuhrkanals sich in der schmalen axialen Verlängerung nach vorne befindet, und der Ausgang sich in der schmalen axialen Verlängerung nach vorne befindet.
Werkzeughalter nach Anspruch 7, wobei der Kopfbereich eine maximale Querabmessung hat, die schmale axiale Verlängerung nach vorne eine Verlängerungsquerabmessung hat, und das Verhältnis der Verlängerungsquerabmessung zur maximalen Querabmessung zwischen etwa 0,15 und etwa 0,50 liegt.
Schneidanordnung, die Folgendes aufweist: einen Werkzeughalter und einen Schneideinsatz; wobei der Werkzeughalter ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende hat, der Werkzeughalter einen Kopfbereich am axial vorderen Ende und einen Schaftbereich am axial hinteren Ende hat; wobei der Kopfbereich einen Schlitz enthält, der den Kopfbereich in einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt trennt, wobei der obere Abschnitt bezüglich des unteren Abschnitts beweglich ist, und der untere Abschnitt einen unteren Sitz und der obere Abschnitt einen oberen Sitz definiert, wobei der untere Sitz und der obere Sitz geeignet sind, einen Schneideinsatz dazwischen zu halten; wobei der Kopfbereich eine Befestigungsbohrung enthält; wobei der Kopfbereich einen Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung enthält, und der Kopfbereich einen Kühlmittelzufuhrkanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung enthält, und der Kühlmittelzufuhrkanal einen Ausgang hat, der geeignet ist, um das Kühlmittel zum Schneideinsatz zu leiten; und ein Befestigungselement innerhalb mindestens eines Teils der Befestigungsbohrung aufgenommen wird, und das Befestigungselement eine axiale Befestigungsbohrung mit einem Einlass und einem Auslass hat, wobei der axiale Befestigungsbohrungseinlass mit dem Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung und der axiale Befestigungsbohrungsauslass mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung steht.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement weiter eine Befestigungsquerbohrung enthält, die die axiale Befestigungsbohrung schneidet.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 10, wobei die Befestigungsbohrung einen Kühlmittelbehälterabschnitt definiert, und die Befestigungsquerbohrung sich in den Kühlmittelbehälterabschnitt öffnet.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement eine Dichtnut hat, und eine Dichtung in der Dichtnut getragen wird, und die Dichtung eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Befestigungselement und der Befestigungsbohrung bildet.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 9, wobei der Kühlmittelzufuhrkanal einen Aufnahmeabschnitt in Fluidverbindung mit der axialen Befestigungsbohrung aufweist, und der Kühlmittelzufuhrkanal einen Ausflussabschnitt in Fluidverbindung mit dem Aufnahmeabschnitt aufweist, und der Ausflussabschnitt im Ausgang endet.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement durch den Schlitz und zwischen dem unteren Abschnitt und dem oberen Abschnitt durchgeht, und das Befestigungselement zwischen einer angezogenen Stellung, in der der untere Abschnitt und der obere Abschnitt zueinander gezogen sind, um den Schneideinsatz zwischen dem unteren Sitz und dem oberen Sitz zu halten, und einer gelösten Stellung beweglich ist, in der der untere Abschnitt und der obere Abschnitt voneinander getrennt sind, um den Schneideinsatz nicht zwischen dem unteren Sitz und dem oberen Sitz zu halten.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 9, wobei der Kopfbereich eine schmale axiale Verlängerung nach vorne hat, wobei mindestens ein Teil des Kühlmittelzufuhrkanals sich in der schmalen axialen Verlängerung nach vorne befindet und der Ausgang sich in der schmalen axialen Verlängerung nach vorne befindet.
Schneidanordnung zum Entfernen von Material von einem Werkstück, das eine Werkstückfläche hat, nachdem die Schneidanordnung in das Werkstück an einer Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche in Eingriff gebracht wurde, wobei die Anordnung Folgendes aufweist: einen Werkzeughalter und einen länglichen Schneideinsatz, wobei der längliche Schneideinsatz eine zentrale Schneideinsatzlängsachse hat, wobei die zentrale Schneideinsatzlängsachse allgemein lotrecht zur Werkstückfläche ist; wobei der Werkzeughalter ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende hat, wobei der Werkzeughalter einen Kopfbereich am axial vorderen Ende und einen Schaftbereich am axial hinteren Ende hat; wobei der Kopfbereich eine schmale axiale Verlängerung nach vorne hat, die eine zentrale Verlängerungslängsachse hat, wobei der Kopfbereich einen Schlitz enthält, der die schmale axiale Verlängerung nach vorne in einen unteren axialen Verlängerungsabschnitt nach vorne und einen oberen axialen Verlängerungsabschnitt nach vorne trennt, wobei der obere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne bezüglich des unteren axialen Verlängerungsabschnitts nach vorne beweglich ist, und der untere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne einen unteren Sitz und der obere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne einen oberen Sitz definiert, wobei der untere Sitz und der obere Sitz geeignet sind, um den länglichen Schneideinsatz dazwischen zu halten, so dass die zentrale Schneideinsatzlängsachse allgemein parallel zur zentralen Verlängerungslängsachse ist; wobei der Kopfbereich eine Befestigungsbohrung enthält; wobei der Kopfbereich einen Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung mit der Befestigungsbohrung enthält, und der obere axiale Verlängerungsabschnitt nach vorne mindestens einen Teil eines Kühlmittelausflussabschnitts enthält, der eine Kühlmittausflusslängsachse hat; wobei ein Befestigungselement innerhalb der Befestigungsbohrung aufgenommen wird, und das Befestigungselement eine axiale Befestigungsbohrung mit einem Einlass und einem Auslass hat, wobei der axiale Befestigungsbohrungseinlass mit dem Kühlmitteleingangskanal in Fluidverbindung steht und der axiale Befestigungsbohrungsauslass mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung steht; und der Kühlmittelausflussabschnitt mit der Befestigungsbohrung in Fluidverbindung steht, und der Kühlmittelausflussabschnitt einen Ausgang in dem oberen axialen Verlängerungsabschnitt nach vorne hat, wobei der Ausgang sich zur Schneideinsatz-Werkstück-Berührungsfläche öffnet, um Kühlmittel zum Schneideinsatz in einer Richtung allgemein parallel zur zentralen Schneideinsatzlängsachse auszulassen.
Werkzeughalteranardnung nach Anspruch 16, wobei das Befestigungselement weiter eine Befestigungsquerbohrung enthält, die die axiale Befestigungsbohrung schneidet.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 17, wobei die Befestigungsbohrung einen Kühlmittelbehälterabschnitt definiert, und die Befestigungsquerbohrung sich in den Kühlmittelbehälterabschnitt öffnet.
Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 16, wobei das Befestigungselement eine Dichtnut hat, und eine Dichtung in der Dichtnut getragen wird, und die Dichtung eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Befestigungselement und der Befestigungsbohrung bildet.