DE102012012980A1

DE102012012980A1 - Wendeplattenbohreinsatz

Info

Publication number: DE102012012980A1
Application number: DE102012012980A
Authority: DE
Inventors: Ramesh Karthic
Original assignee: Kennametal India Ltd
Current assignee: Kennametal India Ltd
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2032-06-30
Also published as: BR102012017542A2; FR2978073A1; CN102886551A; DE102012012980B4; JP2013022729A; US20130022423A1; US9168589B2; KR20130011958A; CN110026589A

Abstract

Die Offenbarung bezieht sich auf einen viereckigen Wendeplattenbohreinsatz mit einer im Wesentlichen flachen oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche und einer Seitenoberfläche, die an die obere und die untere Oberfläche angrenzt. Vier Schneidkanten sind an der Schnittlinie der Seiten- und der oberen Oberfläche konfiguriert. Jede Schneidkante umfasst eine erste Teilkante, eine zweite Teilkante, die sich von der ersten Teilkante erstreckt, und eine dritte Teilkante, die sich von der Einsatzachse weg erstreckt. Die zweite und die dritte Teilkante sind durch eine Übergangsteilkante miteinander verbunden. Die Übergangsteilkante bildet einen Winkel im Bereich von 10° bis 90° in Bezug auf die horizontale Referenzebene. Die Übergangsteilkante bildet auch eine konvexe Krümmung mit der zweiten Teilkante und eine konkave Krümmung mit der dritten Teilkante. Ein Nasenabschnitt ist an vier Ecken des Bohreinsatzes vorgesehen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der Offenbarung beziehen sich auf das Gebiet von Schneidwerkzeugen und beziehen sich insbesondere auf ein Bohrwerkzeug. Das Bohrwerkzeug umfasst einen Bohrerkörper und ein Paar von Wendeplattenbohreinsätzen, die in seinen zentralen und peripheren Aussparungen angebracht sind.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG UND STAND DER TECHNIK
Bohrwerkzeuge werden verwendet, um zylindrische Löcher in metallische Werkstücke zu bohren. Die Schneid- oder Bohrwirkung der Bohrwerkzeuge kann durch ein längliches, im Wesentlichen zylindrisches Bohrwerkzeug wie z. B. eine Kombination eines Werkzeughalters und eines Bohreinsatzes, der selektiv daran befestigt wird, ausgeführt werden. Eine solche Anordnung kann dann in einer Anwendung verwendet werden, in der ein Ende des Werkzeughalters sicher in einer Antriebsvorrichtung angebracht wird, die den Halter um seine Längsachse dreht. Am entgegengesetzten Ende des länglichen Werkzeughalters gelangt der Schneideinsatz mit dem zu schneidenden Material in Eingriff. Alternativ kann veranlasst werden, dass sich das Werkstück relativ zum Halter und zum Schneideinsatz dreht, wie z. B. beim Positionieren des Halters im Reitstock einer Drehmaschine oder dergleichen. Ferner kann veranlasst werden, dass sich das Werkzeug und das Werkstück relativ zueinander drehen. Die Verwendung von Schneideinsätzen ermöglicht einen schnellen Wechsel des Einsatzes bei Verschleiß der Schneidoberflächen anstelle des ganzen Werkzeugs und ermöglicht, dass ein Werkzeug für eine Vielfalt von verschiedenen Bohranwendungen verwendet wird, indem einfach der Einsatz und nicht die ganze Bohranordnung gewechselt wird.
Die Wendeplattenbohreinsätze spielen eine sehr wichtige Rolle beim Bohren, da alle Seiten des Einsatzes zum Schneiden nacheinander verwendet werden können. Ferner verringert die Verwendung von Einsätzen die Fertigungsvorbereitungszeit und Montagezeit.
Die Verwendung von viereckigen Wendeplattenbohreinsätzen ist auf dem Fachgebiet bekannt. Die Einsätze auf dem Fachgebiet umfassen jedoch vier rechtwinklige Schneidkanten zum Schneiden des Werkstücks. Die Verwendung von rechtwinkligen Schneidkanten verursacht aufgrund der Kräfte, die über den ganzen Bohrerkörper und nicht exakt im Zentrum wirken, dass der Bohrer von seinem Zentrum weg driftet. Die Bohrerdrift erzeugt ferner eine schmale Wand, die in praktischen Anwendungen nicht brauchbar ist. Die herkömmlichen Wendeplattenbohreinsätze reiben die Oberfläche des gebohrten Lochs, wenn der Durchmesser des Bohrlochs geringer ist als der vorher gewünschte Wert.
Angesichts der vorstehend genannten Nachteile ist es erforderlich, einen Bohreinsatz mit vier identischen Schneidkanten zu entwickeln.
ZUSAMMENFASSUNG
Durch die Bereitstellung eines Bohreinsatzes, wie in der vorliegenden Offenbarung beansprucht, werden die Mängel des Standes der Technik beseitigt und zusätzliche Vorteile werden geschaffen. Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Offenbarung verwirklicht. Andere Ausführungsformen und Aspekte der Offenbarung werden hier im Einzelnen beschrieben und werden als Teil der beanspruchten Offenbarung betrachtet.
Die Offenbarung schafft einen viereckigen Wendeplattenbohreinsatz (1) mit einer im Wesentlichen flachen oberen Oberfläche (2), einer unteren Oberfläche (3) und einer Seitenoberfläche (4), die an die obere Oberfläche (2) und die untere Oberfläche (3) von vier Seiten des Bohreinsatzes (1) angrenzt, wobei die untere Oberfläche (3) kleiner ist als die obere Oberfläche (2), um eine positive Schneidgeometrie zu schaffen; vier Schneidkanten (5), die an der Schnittlinie der Seitenoberfläche (4) und der oberen Oberfläche (2) konfiguriert sind, wobei jede Schneidkante (5) eine erste Teilkante (5a), die in Richtung der Achse des Bohrerkörpers (6) orientiert ist; eine zweite Teilkante (5b), die sich von der ersten Teilkante (5a) erstreckt; eine dritte Teilkante (5c), die sich von der Einsatzachse weg erstreckt, wobei die zweite und die dritte Teilkante (5b und 5c) durch eine Übergangsteilkante (7) miteinander verbunden sind, wobei die Übergangsteilkante (7) einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 90° in Bezug auf die horizontale Referenzachse bildet und eine konvexe Krümmung (7b) mit der zweiten Teilkante (5b) und eine konkave Krümmung (7a) mit der dritten Teilkante (7) bildet; einen Nasenabschnitt (8) mit vorbestimmtem Radius an vier Ecken des Bohreinsatzes (1), der die erste Teilkante (5a) einer Schneidkante (5) mit der dritten Teilkante (5c) einer nachfolgenden Schneidkante (5) verbindet, umfasst; und ein Einsatzschraubenloch (9) in der Mitte des Bohreinsatzes (1) zum Anbringen am Bohrerkörper (6).
In einer Ausführungsform sind die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b) und die dritte Teilkante (5c) linear.
In einer Ausführungsform bildet die erste Teilkante (5a) eine negative Steigung in Bezug auf die horizontale Referenzebene (18) und ist in einem Winkel im Bereich von etwa 0° bis etwa 25° geneigt.
In einer Ausführungsform ist die zweite Teilkante (5b) in Bezug auf die horizontale Referenzebene (18) des Bohreinsatzes (1) parallel.
In einer Ausführungsform bildet die dritte Teilkante (5c) eine positive Steigung in Bezug auf die horizontale Referenzebene (18) und ist in einem Winkel im Bereich von etwa 0° bis etwa 20° geneigt.
In einer Ausführungsform weist der Nasenabschnitt (8) einen Radius im Bereich von etwa 0,4 mm bis etwa 1 mm auf.
In einer Ausführungsform ist die Seitenoberfläche (4) in eine erste Abstandsfläche (4a), die sich von der oberen Oberfläche (2) erstreckt, und eine zweite Abstandsfläche (4b), die sich von der ersten Abstandsfläche (4a) zur unteren Oberfläche (3) erstreckt, konfiguriert.
In einer Ausführungsform bildet die erste Abstandsfläche (4a) einen Winkel im Bereich von etwa 1° bis etwa 9° in Bezug auf die Einsatzachse (19).
In einer Ausführungsform bildet die zweite Abstandsfläche (4b) einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 30° in Bezug auf die Einsatzachse (19).
In einer Ausführungsform ist der Bohreinsatz (1) ein zentraler Einsatz und ist in einer zentralen Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6) angebracht.
In einer Ausführungsform bilden die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b) und die Übergangsteilkante (7) zusammen eine Länge im Bereich von etwa 10% bis etwa 55% der Gesamtlänge der Schneidkante (5).
In einer Ausführungsform umfasst ein Bohrer (10) einen viereckigen Wendeplattenbohreinsatz (1), der in einer zentralen Aussparung (6a) angebracht ist, und einen peripheren Einsatz (11), der in einer peripheren Aussparung (6b) angebracht ist.
Die vorangehende Zusammenfassung ist nur erläuternd und soll keineswegs begrenzend sein. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen erläuternden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende ausführliche Beschreibung ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER BEGLEITENDEN ZEICHNUNGEN
Die neuen Merkmale und die neue Eigenschaft der Offenbarung sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Offenbarung selbst sowie eine bevorzugte Verwendungsart, weitere Ziele und Vorteile davon werden jedoch am besten durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung einer erläuternden Ausführungsform verstanden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Figuren gelesen wird. Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente darstellen und worin:
1 eine perspektivische Draufsicht des Bohreinsatzes gemäß der Offenbarung zeigt;
2 eine untere Perspektive des Bohreinsatzes gemäß der Offenbarung zeigt;
3a und 3b eine Draufsicht des Bohreinsatzes gemäß der Offenbarung zeigen;
4a eine Seitenansicht des Bohreinsatzes gemäß der Offenbarung zeigt;
4b eine perspektivische Draufsicht des Bohreinsatzes von unten zeigt, die eine Seitenteilkantenoberfläche des Einsatzes gemäß der Offenbarung darstellt;
5 und 6 eine perspektivische Ansicht eines Bohrerkörpers, der aus einem Bohreinsatz in einer zentralen Aussparung des Bohrerkörpers und einem peripheren Einsatz in einer peripheren Aussparung des Bohrerkörpers besteht, gemäß der Offenbarung zeigen;
7 und 8 eine Seitenansicht eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohreinsatz in der zentralen Aussparung des Bohrerkörpers und einem peripheren Einsatz in der peripheren Aussparung des Bohrerkörpers gemäß der Offenbarung zeigen; und
9 eine Ansicht eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohreinsatz in der zentralen Aussparung des Bohrerkörpers gemäß der Offenbarung in auseinandergezogener Anordnung zeigt.
Die Figuren stellen Ausführungsformen der Offenbarung nur für Erläuterungszwecke dar. Ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt aus der folgenden Beschreibung leicht, dass alternative Ausführungsformen der hier dargestellten Strukturen und Verfahren verwendet werden können, ohne von den Prinzipien der hier beschriebenen Offenbarung abzuweichen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Das Vorangehende hat breit die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Offenbarung umrissen, damit die ausführliche Beschreibung der Offenbarung, die folgt, besser verstanden werden kann. Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden nachstehend beschrieben, die den Gegenstand der Ansprüche der Offenbarung bilden. Vom Fachmann auf dem Gebiet sollte erkannt werden, dass die offenbarte Idee und spezifische Ausführungsform leicht als Basis zum Modifizieren oder Konstruieren von anderen Strukturen zur Ausführung derselben Zwecke der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können. Vom Fachmann auf dem Gebiet sollte auch erkannt werden, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht vom Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt, abweichen. Die neuen Merkmale, die sowohl hinsichtlich ihrer Gliederung als auch ihres Betriebsverfahrens als für die Offenbarung charakteristisch angenommen werden, werden zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Figuren betrachtet wird. Es soll jedoch insbesondere verständlich sein, dass jede der Figuren nur für den Zweck der Darstellung und Beschreibung vorgesehen ist und nicht als Definition der Grenzen der Offenbarung bestimmt ist.

An diesem Punkt ist zu beachten, dass alle Komponenten, ob allein oder in irgendeiner Kombination, als für die Erfindung wesentlich beansprucht werden, insbesondere sind die in den Zeichnungen dargestellten Details und die Bezugszeichen in den Zeichnungen wie nachstehend angegeben. Bezugszeichen:

Bezugszeichen	Beschreibung
1	Bohreinsatz
2	Obere Oberfläche des Bohreinsatzes
3	Untere Oberfläche des Bohreinsatzes
4	Seitenoberflächen des Bohreinsatzes
4a	Erste Abstandsfläche des Bohreinsatzes
4b	Zweite Abstandsfläche des Bohreinsatzes
4c, 4d, 4e und 7c	Seitenteiloberflächen des Bohreinsatzes
5	Schneidkanten
5a	Erste Teilkanten
5b	Zweite Teilkanten
5c	Dritte Teilkanten
6	Bohrerkörper
6a	Innenliegende/zentrale Aussparung
6b	Außenliegende/periphere Aussparung
7	Übergangskanten
7a	Konkave Krümmung der Übergangskante
7b	Konvexe Krümmung der Übergangskante
8	Nasenabschnitt
9	Einsatzschraubenloch
10	Bohrer/Bohrwerkzeug
11	Peripherer Einsatz
12	Imaginärer einbeschriebener Kreis
13	Schaftabschnitt des Bohrwerkzeugs
14	Schraubenförmige Nut im Bohrerkörper
15	Einsatzschraube
15a	Einsatzschraubenkopf
16	Mündungsabschnitt des Bohreinsatzes (1)
16a	Absatz im Mündungsabschnitt des Bohreinsatzes
17	Bohrer-/Bohrwerkzeugachse
18	Horizontale Bezugsebene
19	Einsatzachse
20	Vorstehender Abschnitt um die Mündungsoberfläche des Einsatzes
21	Innenseitenwände der innenliegenden/zentralen Aussparung
22	Innenseitenwände der außenliegenden/peripheren Aussparung
23	Gewindeloch in der Bohreraussparung (6a)
α	Winkel der ersten Teilkante
§	Winkel der dritten Teilkante
β	Winkel der Übergangsteilkante
Δ₁	Erster Freiwinkel
Δ₂	Zweiter Freiwinkel
L	Länge einer Schneidkante
L₁	Länge der ersten Teilkante
L₂	Länge der zweiten Teilkante
L₃	Länge der dritten Teilkante
L₄	Länge der Übergangsteilkante
L₅	Länge des vorstehenden Abschnitts des Nasenabschnitts
T	Dicke des Bohreinsatzes (1)
T₁	Dicke der ersten Abstandsfläche (4a)
T₂	Dicke der zweiten Abstandsfläche (4b)
D	Durchmesser des imaginären einbeschriebenen Kreises
R	Nasenradius

Um die im Hintergrund erwähnten Nachteile zu beseitigen, wird ein viereckiger Wendeplattenbohreinsatz entwickelt. Der Bohreinsatz der Offenbarung besteht aus vier identischen Schneidkanten mit mehreren Teilkanten, die die Kräfte zum Zentrum und in Richtung des Hinterendes des Bohrerkörpers richten, und hilft, während eines Bohrvorgangs ein Driften des Bohrerkörpers von seinem Zentrum zu verhindern.
1 und 2 sind beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung und stellen perspektivische Draufsichten des Wendeplattenbohreinsatzes (1) von oben und unten dar. Die Ausführungsform des Bohreinsatzes (1) wird in der inneren/zentralen Aussparung des Bohrers/Bohrwerkzeugs (10) verwendet. Daher wird er innenliegender oder Inneneinsatz genannt. Der Bohreinsatz (1) umfasst eine obere Oberfläche (2) und eine untere Oberfläche (3) und eine Seitenoberfläche (4), die an die obere bzw. die untere Oberfläche (2 und 3) angrenzt. Die obere Oberfläche (2) des Bohreinsatzes (1) ist größer gemacht als die untere Oberfläche (3), um eine positive Schneidgeometrie zwischen dem Bohreinsatz (1) und einer Aussparung (6a) in einem Bohrerkörper (6) zu schaffen. Die obere Oberfläche (2) wird von der Seitenoberfläche (4) unter Bildung einer Schneidkante auf einer Seite geschnitten. Jede Schneidkante (5) ist in mehrere Teilkanten (5a, 5b und 5c) unterteilt. Die Teilkanten richten die aufgebrachte Kraft auf den Bohrerkörper durch die Bohrerachse (17) und verhindern ein Driften des Bohrerkörpers (6) von seinem Zentrum. Die erste Teilkante (5a) bildet eine negative Steigung, d. h. die erste Teilkante (5a) ist in Richtung der Bohrerachse (17) nach außen orientiert und bildet einen Winkel ”α” im Bereich von etwa 0° bis etwa 25°, vorzugsweise von 20° in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18) des Bohreinsatzes (1). Die zweite Teilkante (5b) erstreckt sich vom anderen Ende der ersten Teilkante (5a) und ist zur horizontalen Bezugsebene (18) des Bohreinsatzes (1) parallel. Die dritte Teilkante (5c) ist mit der zweiten Teilkante (5b) über eine Übergangsteilkante (7) verbunden. Die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b) und die dritte Teilkante (5c) sind im Charakter linear. Die dritte Teilkante (5c) ist vom Zentrum des Einsatzes (1) weg orientiert. Die Übergangsteilkante (7) ist ein Keil, der eine konvexe Krümmung (7b) mit der zweiten Teilkante (5b) und eine konvexe Krümmung (7a) mit der angrenzenden dritten Teilkante (5c) bildet. Ecken von jeder Schneidkante (5) sind als Nasenabschnitt (8) mit einem Ecken/Nasen-Radius ”R” im Bereich von etwa 0,4 mm bis etwa 1 mm, vorzugsweise von 0,5 mm konfiguriert. Der Nasenabschnitt (8) ist mit der dritten Teilkante (5c) einer Schneidkante (5) und mit einer ersten Teilkante (5a) einer nachfolgenden Schneidkante (5) verbunden. Der Eckenradius (R) hängt von der Dicke (T) des Einsatzes (1) und vom Durchmesser (D) des imaginären einbeschriebenen Kreises (12) ab.
Der Bohreinsatz (1) besteht ferner aus einem Einsatzschraubenloch (9) in der Mitte, das sich von der oberen Oberfläche (2) zur unteren Oberfläche (3) des Bohreinsatzes (1) erstreckt, zum Anbringen des Einsatzes (1) am Bohrerkörper (6). Ein Mündungsabschnitt (16) ist auch am Einsatzschraubenloch (9) an der oberen Oberfläche (2) für die Verbindungsfähigkeit zwischen dem Bohreinsatz (1) und dem Bohrerkörper (6) durch eine Einsatzschraube (15) vorgesehen. Der Mündungsabschnitt (16) besteht ferner aus einer Absatzoberfläche (16a) zum Abstützen des Schraubenkopfs (15a) der Schraube (15) während des Klemmens an den Bohrerkörper (6). Der Mündungsabschnitt (16) ist ferner mit einem vorstehenden Abschnitt (20) um das Einsatzschraubenloch (9) an der oberen Oberfläche (2) versehen. Der vorstehende Abschnitt (20) erleichtert das Schneiden der Späne (nicht dargestellt), die während des Bohrvorgangs erscheinen, und das Lenken der geschnittenen Späne zum schraubenförmigen Nutabschnitt (14) des Bohrerkörpers (6) und räumt folglich die Späne aus dem Bohrer (10).
Mit Bezug auf 3a und 3b stellen die Figuren eine Draufsicht des Bohreinsatzes (1) gemäß der Offenbarung dar. Die Charakterisierung der Schneidkante (5) in drei Teilkanten (5a, 5b und 5c) zusammen mit einer Übergangskante (7) ist deutlich in der Draufsicht des Bohreinsatzes (1) dargestellt. Die Teilkanten (5a, 5b und 5c) mit einer Übergangskante (7) des innenliegenden Einsatzes (1) zusammen mit einem außenliegenden Einsatz (11) richten die Kräfte zum Zentrum des Bohrerkörpers (6) oder zur Bohrerachse (17). Folglich wird eine Drift des Bohrers (10) von der Bohrerachse (17) verhindert. Die erste Teilkante (5a) ist in einem Winkel ”α” von etwa 20 Grad vorgesehen und die gebildete Steigung ist negativ in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18). Die zweite Teilkante (5b) bildet null Grad in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18). Die dritte Teilkante (5c) bildet einen Winkel ”§” von 20 Grad in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18). Die Übergangsteilkante (7) bildet einen Winkel ”β” im Bereich von etwa 10 Grad bis etwa 90 Grad in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18). Der Übergangskantenteil (7) ist ein kleiner Abschnitt der Schneidkante mit einem steilen Anstieg in einem Winkel ”β” von 45 Grad in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18), wobei seine Steigung positiv ist. Dies schafft einen Höhepunkt zwischen der ersten Teilkante (5a) und der Übergangsteilkante (7) und folglich stellt die Übergangsteilkante (7) zuerst einen Kontakt mit dem Werkstück her, wenn dem Einsatz ein Steigungswinkel zwischen 1 Grad und 10 Grad und eine Drehung in der Richtung im Uhrzeigersinn verliehen wird.
Wie in 3b gezeigt, könnten beispielsweise die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b) und die dritte Teilkante (5c) Längen L₁, L₂ bzw. L₃ aufweisen. Die Übergangsteilkante (7) könnte eine Länge L₄ aufweisen. Der Nasenabschnitt (8) trägt auch zur Schneidlänge (L) der Schneidkante (5) bei und ist mit L₅ bezeichnet. Daher ist die Gesamtlänge der Schneidkante (5), die mit ”L” bezeichnet ist, die Gesamtsumme von L₁, L₂, L₃, L₄ und L₅. Die Teilkanten (5a, 5b und 5c) und die Übergangskante (7) sind so bestimmt, dass sie aufgrund von verschiedenen Größen der Einsätze in ihren Größen oder Längen variieren, wenn der Durchmesser (D) des imaginären einbeschriebenen Kreises (12) variiert, und daher variieren die Variation der Längen der Teilkanten (5a, 5b, 5c) und die Länge der Übergangskante (7) proportional zu den Bohreinsatzgrößen und Bohrerdurchmessergrößen.
Mit Bezug auf 4a ist die Seitenoberfläche (4) zu einer ersten Abstandsfläche (4a) und einer zweiten Abstandsfläche (4b) konfiguriert. Die erste Abstandsfläche (4a) bildet einen Winkel ”Δ₁” im Bereich von etwa 1 Grad bis etwa 9 Grad, vorzugsweise von 9 Grad, in Bezug auf die Bohreinsatzachse (19). Dieser Abstand hilft, den Einsatz (1) aus der Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6) bequem zu entfernen. Die zweite Abstandsfläche (4b) bildet einen Winkel ”Δ₂” im Bereich von etwa 10 Grad bis etwa 30 Grad in Bezug auf die Bohreinsatzachse (19). Der Winkel der zweiten Abstandsfläche (4b) variiert in Abhängigkeit von der Dicke (T₁) der ersten Abstandsfläche (4a). Die zweite Abstandsfläche (4b) mit der Dicke (T₂) ist an der Seitenoberfläche (4) vorgesehen und liegt in Richtung der unteren Oberfläche (3). Die zweite Abstandsfläche (4b) verhindert ein Schürfen der Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6), was wiederum den Verschleiß der Aussparung (6a) während des Bohrvorgangs beseitigt. Die zweite Abstandsfläche (4b) beseitigt auch das Reiben der gebohrten Lochoberfläche (nicht dargestellt) des Werkstücks durch den Bohreinsatz (1), wenn der Durchmesser des gebohrten Lochs geringer ist als der vorbestimmte Wert.
Mit Bezug auf 4b besteht der Bohreinsatz (1) mit der Seitenoberfläche (4) aus mehreren Seitenteiloberflächen (4c, 4d, 4e und 7c), die die obere Oberfläche (2) unter Bildung jeweils der Teilkanten (5a, 5b, 5c und 7) schneiden. Die Seitenteiloberflächen (4d und 4e) befestigen den Bohreinsatz (1) innerhalb der Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6). Die Seitenteiloberflächen (4c und 7c) stellen keinen Kontakt mit den Innenseitenwänden (21) der inneren/zentralen Aussparung (6a) her und verhindern folglich einen Verschleiß der Teilkante (5b) und der Übergangsteilkante (7). Die Seitenteilkanten (4d und 4e) stellen jedoch einen Kontakt mit den Innenseitenwänden (21) der inneren/zentralen Aussparung (6a) her, um die Drehbewegung des Bohreinsatzes (1) innerhalb der inneren/zentralen Aussparung (6a) während eines Bohrvorgangs zu hemmen.
5 bis 8 stellen beispielhafte Ausführungsformen des Bohrerkörpers (6) mit einem peripheren Einsatz (11) in der peripheren Aussparung (6b) (nicht dargestellt) des Bohrerkörpers (6) und dem inneren/innenliegenden Einsatz (1) in der innenliegenden/zentralen Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6) dar. Der Bohrer/das Bohrwerkzeug (10) umfasst einen Schaftabschnitt (13) mit vorbestimmter Länge und einen Bohrerkörper (6) mit grundlegend zylindrischer Form. Der Bohrerkörper (6) umfasst ein Paar von Einsatzaussparungen, eine in seiner Mitte und die andere an seinem Umfang, zum Aufnehmen der Bohreinsätze. Der Bohrerkörper (6) umfasst auch eine schraubenförmige Nut (14) entlang seiner Länge, die sich vom Vorderende des Bohrerkörpers (6) erstreckt, zum Räumen der Späne (nicht dargestellt), die während des Bohrvorgangs erzeugt werden. Die während des Bohrvorgangs erzeugten Späne werden durch den vorstehenden Abschnitt (20) (in 4a gezeigt) des Bohreinsatzes (1) geschnitten und werden zum Beseitigen derselben über die schraubenförmige Nut (14) des Bohrerkörpers (6) geführt.
In einer Ausführungsform ist ein innenliegender/innerer Einsatz (1) zusammen mit irgendeinem außenliegenden/peripheren Einsatz im Bohrerkörper (6) derart angeordnet, dass die während des Bohrvorgangs erzeugten Kräfte zur Bohrerachse (17) gerichtet werden, was verhindert, dass der Bohrerkörper (6) von seinem Zentrum/seiner Bohrerachse (17) weg driftet.
In einer Ausführungsform der Offenbarung bringt der innenliegende/innere Einsatz während eines Bohrvorgangs anfänglich mäßige Schneidkräfte auf und dann beginnt der außenliegende/periphere Einsatz, das Werkstück zu schneiden.
9 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die eine Ansicht eines Bohrers/Bohrwerkzeugs (10) mit einem Bohreinsatz (1) der Offenbarung in der innenliegenden/zentralen Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6) in auseinandergezogener Anordnung darstellt. Der Bohreinsatz (1) ist zum Anbringen am Bohrerkörper (6) in der zentralen Aussparung (6a) positioniert und an deren Form angepasst. Ferner umfasst die zentrale Aussparung (6a) ein Gewindeloch (23) zum Befestigen/Klemmen des Bohreinsatzes (1) am Bohrerkörper (6) unter Verwendung einer Einsatzschraube (15). Die Einsatzschraube (15) umfasst einen Schraubenkopf (15a), der dem Profil des Absatzes (16a) (in 3a gezeigt) der Mündungsoberfläche (16) entspricht und an der zentralen Aussparung (6a) befestigt.
Die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b), die dritte Teilkante (5c) und die Übergangsteilkante (7) richten die Schneidkräfte zum Zentrum des Bohrerhinterendes. Diese Teile (5a, 5b, 5c und 7) und die Schneidteilkanten des peripheren Einsatzes (11) gleichen zusammen die Schneidkräfte aus, die der Bohrer während des Bohrprozesses antrifft. Der periphere Einsatz (11) kontaktiert Innenseitenwände (22) (nicht dargestellt) der peripheren Aussparung (6b) während des Klemmens an den Bohrerkörper (6). Dies hält den Bohrer vom Wegdriften vom Zentrum ab. Das Bohrerdriften würde kein gerades Loch erzeugen und kann zu einem ovalen Loch führen. Folglich müssen die Kräfte ausgeglichen werden, um die Vibration des Bohrers zu verringern; wenn nicht, wird die Oberflächenqualität des Lochs verringert. Die dritte Teilkante (5c) und der Nasenabschnitt (8) dienen zusammen einer weiteren Funktion zum Schützen des Nasenabschnitts des außenliegenden/peripheren Einsatzes (11). Dies wird durch Positionieren des Nasenabschnitts (8) des innenliegenden Einsatzes (1) geringfügig vor dem Nasenabschnitt des außenliegenden/peripheren Einsatzes in der Anordnung beider Einsätze im Bohrerkörper (6) erreicht. Dies wird ausgeführt, um sicherzustellen, dass alle vier echten Schneidkanten für beide Einsätze für den Bohrzweck zur Verfügung stehen.
Vorteile
Die Offenbarung schafft einen rechteckigen Wendeplattenbohreinsatz für eine zentrale/innenliegende Aussparung, bei dem alle vier Schneidkanten zum Bohren verwendet werden, d. h. wenn eine Kante verschleißt, kann die nachfolgende Kante zum Schneiden verwendet werden.
Die Offenbarung schafft einen viereckigen Wendeplattenbohreinsatz, der vier identische Schneidkanten aufweist, die in mehrere Teilkanten unterteilt sind, um die Kräfte zur Bohrerachse zu richten, und folglich das Driften des Bohrers von seinem Zentrum minimiert.
Die Offenbarung schafft einen rechteckigen Wendeplattenbohreinsatz, der eine zweite Abstandsfläche/Fase an seiner unteren Oberfläche aufweist, um Reiben des gebohrten Lochs durch den Einsatz zu verhindern.
Äquivalente
In Bezug auf die Verwendung im Wesentlichen beliebiger Plural- und/oder Singularbegriffe hier kann der Fachmann auf dem Gebiet vom Plural in den Singular und/oder vom Singular in den Plural umsetzen, wenn es für den Zusammenhang und/oder die Anwendung geeignet ist. Die verschiedenen Singular/Plural-Permutationen können der Deutlichkeit halber hier ausdrücklich dargelegt sein.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist verständlich, dass im Allgemeinen die hier und insbesondere in den beigefügten Ansprüchen (z. B. Körper der beigefügten Ansprüche) verwendeten Begriffe im Allgemeinen als ”offene” Begriffe gemeint sind (z. B. sollte der Begriff ”umfassend” als ”umfassend, aber nicht begrenzt auf” interpretiert werden, der Begriff ”aufweisend”, sollte als ”mindestens aufweisend” interpretiert werden, der Begriff ”umfasst” sollte als ”umfasst, ist jedoch nicht begrenzt auf” interpretiert werden, usw.). Ferner ist für den Fachmann auf dem Gebiet verständlich, dass, wenn eine spezifische Anzahl einer eingeleiteten Anspruchsrezitation beabsichtigt ist, eine solche Absicht explizit im Anspruch wiedergegeben ist, und bei Abwesenheit einer solchen Rezitation keine solche Absicht vorliegt. Als Hilfe zum Verständnis können die folgenden beigefügten Ansprüche beispielsweise die Verwendung der einleitenden Ausdrücke ”mindestens ein” und ”ein oder mehrere” enthalten, um Anspruchsrezitationen einzuleiten. Die Verwendung solcher Ausdrücke sollte jedoch nicht so aufgefasst werden, dass sie ”impliziert, dass die Einleitung einer Anspruchsrezitation durch die unbestimmten Artikel ”ein” oder ”eine” irgendeinen speziellen Anspruch, der eine solche eingeleitete Anspruchsrezitation enthält, auf Erfindungen begrenzt, die nur eine solche Reiztation enthalten, selbst wenn derselbe Anspruch die einleitenden Ausdrücke ”ein oder mehrere” oder ”mindestens ein” und unbestimmte Artikel wie z. B. ”ein” oder ”eine” enthält (z. B. sollte ”ein” und/oder ”eine” typischerweise so interpretiert werden, dass es ”mindestens ein” oder ”ein oder mehrere” bedeutet); dasselbe gilt für die Verwendung von bestimmten Artikeln, die zum Einleiten von Anspruchsrezitationen verwendet werden. Selbst wenn eine spezifische Anzahl einer eingeleiteten Anspruchsrezitation explizit wiedergegeben ist, erkennt außerdem der Fachmann auf dem Gebiet, dass eine solche Rezitation typischerweise so interpretiert werden sollte, dass sie mindestens die wiedergegebene Anzahl bedeutet (z. B. bedeutet die bloße Rezitation von ”zwei Rezitationen” ohne weitere Modifikatoren typischerweise mindestens zwei Rezitationen oder zwei oder mehr Rezitationen). In jenen Fällen, in denen eine Konvention analog zu ”A, B und/oder C usw.” verwendet wird, ist ferner im Allgemeinen eine solche Konstruktion in der Hinsicht gemeint, in der ein Fachmann auf dem Gebiet die Konvention verstehen würde (z. B. würde ”ein System mit A, B und/oder C” Systeme umfassen, die A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw. aufweisen, jedoch nicht darauf begrenzt sind). In jenen Fällen, in denen eine Konvention analog zu ”A, B und/oder C usw.” verwendet wird, ist eine solche Konstruktion im Allgemeinen in der Hinsicht gemeint, in der ein Fachmann auf dem Gebiet die Konvention verstehen würde (z. B. würde ”ein System mit A, B und/oder C” Systeme umfassen, die A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw. aufweisen, jedoch nicht darauf begrenzt sind). Ferner ist für den Fachmann auf dem Gebiet verständlich, dass theoretisch jegliches Trennungswort und/oder jeglicher Trennungsausdruck, der zwei oder mehr alternative Begriffe darstellt, ob in der Beschreibung, in den Ansprüchen oder in den Zeichnungen, so verstanden werden sollte, dass er die Möglichkeiten des Einschlusses von einem einzigen der Begriffe, einem von beiden Begriffen oder beider Begriffe in Betracht zieht. Der Ausdruck ”A oder B” wird beispielsweise so verstanden, dass er die Möglichkeiten von ”A” oder ”B” oder ”A und B” umfasst.
Obwohl verschiedene Aspekte und Ausführungsformen hier offenbart wurden, sind andere Aspekte und Ausführungsformen für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich. Die hier offenbarten verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen dienen für Erläuterungszwecke und sollen nicht begrenzend sein, wobei der wahre Gedanke und Schutzbereich durch die folgenden Ansprüche angegeben ist.

Claims

Viereckiger Wendeplattenbohreinsatz (1), der Folgendes umfasst: eine im Wesentlichen flache obere Oberfläche (2), eine untere Oberfläche (3) und eine Seitenoberfläche (4), die an die obere Oberfläche (2) und die untere Oberfläche (3) von vier Seiten des Bohreinsatzes (1) angrenzt, wobei die untere Oberfläche (3) kleiner ist als die obere Oberfläche (2), um eine positive Schneidgeometrie zu schaffen; vier Schneidkanten (5), die an der Schnittlinie der Seitenoberfläche (4) und der oberen Oberfläche (2) konfiguriert sind, wobei jede Schneidkante (5) Folgendes umfasst eine erste Teilkante (5a), die in Richtung der Achse des Bohrerkörpers (6) orientiert ist; eine zweite Teilkante (5b), die sich von der ersten Teilkante (5a) erstreckt; eine dritte Teilkante (5c), die sich von der Einsatzachse weg erstreckt, wobei die zweite und die dritte Teilkante (5b und 5c) durch eine Übergangsteilkante (7) miteinander verbunden sind, wobei die Übergangsteilkante (7) einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 90° in Bezug auf die horizontale Referenzachse bildet und eine konvexe Krümmung (7b) mit der zweiten Teilkante (5b) und eine konkave Krümmung (7a) mit der dritten Teilkante (7) bildet; einen Nasenabschnitt (8) mit einem vorbestimmten Radius an vier Ecken des Bohreinsatzes (1), der die erste Teilkante (5a) einer Schneidkante (5) mit der dritten Teilkante (5c) einer nachfolgenden Schneidkante (5) verbindet; und ein Einsatzschraubenloch (9) in der Mitte des Bohreinsatzes (1) zum Anbringen am Bohrerkörper (6).
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b) und die dritte Teilkante (5c) linear sind.
Bohreinsatz (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Teilkante (5a) eine negative Steigung in Bezug auf die horizontale Bezugsebene (18) bildet und in einem Winkel im Bereich von etwa 0° bis etwa 25° geneigt ist.
Bohreinsatz (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Teilkante (5b) in Bezug auf die horizontale Referenzebene (18) des Bohreinsatzes (1) parallel ist.
Bohreinsatz (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die dritte Teilkante (5c) eine positive Steigung in Bezug auf die horizontale Referenzebne (18) bildet und in einem Winkel im Bereich von etwa 0° bis etwa 20° geneigt ist.
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 1, wobei der Nasenabschnitt (8) einen Radius im Bereich von etwa 0,4 mm bis etwa 1 mm aufweist.
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 1, wobei die Seitenoberfläche (4) in eine erste Abstandsfläche (4a), die sich von der oberen Oberfläche (2) erstreckt, und eine zweite Abstandsfläche (4b), die sich von der ersten Abstandsfläche (4a) zur unteren Oberfläche (3) erstreckt, konfiguriert ist.
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 7, wobei die erste Abstandsfläche (4a) einen Winkel im Bereich von etwa 1° bis etwa 9° in Bezug auf die Einsatzachse (19) bildet.
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 7, wobei die zweite Abstandsfläche (4b) einen Winkel im Bereich von etwa 10° bis etwa 30° in Bezug auf die Einsatzachse (19) bildet.
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 1, wobei der Bohreinsatz (1) ein zentraler Einsatz ist und in einer zentralen Aussparung (6a) des Bohrerkörpers (6) angebracht ist.
Bohreinsatz (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Teilkante (5a), die zweite Teilkante (5b) und die Übergangsteilkante (7) zusammen eine Länge im Bereich von etwa 10% bis etwa 55% der Gesamtlänge der Schneidkante (5) bilden.
Bohrer (10) mit einem viereckigen Wendeplattenbohreinsatz (1) nach Anspruch 1, der in einer zentralen Aussparung (6a) angebracht ist, und einem peripheren Einsatz (11), der in einer peripheren Aussparung (6b) angebracht ist.