DE102013103637B4 - Weiterschaltbarer kreisförmiger Schneideinsatz - Google Patents

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Abstract

Weiterschaltbarer Schneideinsatz (30), der einen allgemein zylinderförmigen Körper (35) mit einer zentralen Längsachse (L), die durch ihn verläuft, aufweist, wobei der Körper (35) Folgendes aufweist:a) eine Vorderseite (40), eine gegenüberliegende Rückseite (50) und eine Seitenwand (60) dazwischen;b) eine vordere Schneide (42) bei der Schnittkante der Seitenwand (60) und der Vorderseite (40);c) eine hintere Schneide (52) bei der Schnittkante der Seitenwand (60) und der Rückseite (50),d) mehrere vordere Positioniersegmente (44A-D) auf der Vorderseite (40), wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) Mittellinien (45A-D) aufweisen und wobei die Mittellinien (45A-D) angrenzender Positioniersegmente (44A-D) äquidistante radiale Winkel (RA) um die zentrale Längsachse (L) definieren, um den Schneideinsatz (30) innerhalb eines Werkzeughalters (20) weiterzuschalten;e) mehrere hintere Positioniersegmente (54A-D) auf der Rückseite (50), wobei die hinteren Positioniersegmente Mittellinien (55A-D) aufweisen und wobei die Mittellinien (55A-D) angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel (RB) um die zentrale Längsachse (L) definieren, um den Schneideinsatz (30) innerhalb eines Werkzeughalters (20) weiterzuschalten;f) wobei die Mittellinien (55A-D) der hinteren Positioniersegmente (54A-D), wenn sie entlang der zentralen Längsachse (L) durch den Körper (35) auf die Vorderseite (40) projiziert werden, die radialen Winkel (RA), die die vorderen Positioniersegmente (44A-D) definieren, halbieren;g) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) Vorsprünge sind, die von den jeweiligen Flächen (47, 57) ausgehen, oder wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) Vertiefungen sind, die in die jeweiligen Flächen (47, 57) verlaufen;h) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) jeweils Schneidabschnitte definieren, und wobei die Schneidabschnitte auf der Vorderseite (40) des Schneideinsatzes (30) gegenüber den Schneidabschnitten auf der Rückseite (50) des Schneideinsatzes (30) um die zentrale Längsachse (L) verschoben sind;i) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) Markierungen zum eindeutigen Identifizieren jedes Schneidabschnitts mit dem Zweck aufweisen, den Schneideinsatz (30) im Werkzeughalter (20) zu indexieren, um eine Wiederverwendung eines zuvor benutzten Schneidabschnitts zu vermeiden;j) wobei die Vorderseite (40) einen Boden (47) hat, der von der vorderen Schneide (42) radial nach innen beabstandet ist und der ein niedrigeres Niveau als die vordere Schneide (42) aufweist;k) wobei die Rückseite (50) einen Boden (57) hat, der von der hinteren Schneide (52) radial nach innen beabstandet ist und der ein niedrigeres Niveau als die hintere Schneide (52) aufweist;I) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) von dem oder in den Boden (47) der Vorderseite (40) verlaufen, sodass sich die vorderen Positioniersegmente (44A-D) in Längsrichtung (L) nicht über die vordere Schneide (42) hinaus erstrecken; undm) wobei die hinteren Positioniersegmente (54A-D) von dem oder in den Boden (57) der Rückseite (50) verlaufen, sodass sich die hinteren Positioniersegmente (54A-D) in Längsrichtung (L) nicht über die hintere Schneide (52) hinaus erstrecken.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf Schneideinsätze und ist insbesondere auf einen weiterschaltbaren kreisförmigen Wendeschneideinsatz gerichtet, der so ausgelegt ist, dass er, wenn er gewendet wird, mit einem Schneidgebiet in Eingriff gelangt, das gegenüber einem Schneidgebiet, das auf der gegenüberliegenden Seite des Einsatzes genutzt werden kann, in Längsrichtung verschoben ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Werkzeughaltersystem, das den vorliegenden Schneideinsatz, der in einen Werkzeughalter wie etwa in einen Fräser eingebaut ist, nutzt.
  • Beschreibung des verwandten Gebiets
  • Fräser zum Schneiden und Formen von Metallwerkstücken sind seit vielen Jahren bekannt. Solche Fräser umfassen allgemein einen zylindrischen Schneidkörper mit mehreren Einsatzsitzen, die um den Umfang des Körpers beabstandet sind. In die Einsatzsitze sind Schneideinsätze eingebaut und die Einsatzsitze sind so orientiert, dass die darin eingebauten Einsätze ein Werkstück wirksam schneiden, wenn ein Fräserkörper entlang einer Längsachse gedreht wird. In einer Ausführungsform werden innerhalb der Taschen kreisförmige Schneideinsätze verwendet und zu einer Zeit, zu der ein Abschnitt der Schneide abgenutzt ist, weitergeschaltet. Häufig sind solche kreisförmigen Einsätze nicht nur weiterschaltbar, sondern auch wendefähig. Im Ergebnis kann der Einsatz gewendet werden, um mit einer Schneide an der gegenüberliegenden Seite des Einsatzes in Eingriff zu gelangen, wenn eine bestimmte Kante abgenutzt ist. Allerdings lag der Abschnitt der Schneide, der mit dem Werkstück auf einer Seite des Schneideinsatzes in Eingriff war, in früheren Entwürfen dem Abschnitt der Schneide auf der gegenüberliegenden Seite, die mit dem Werkstück in Eingriff war, in Längsrichtung gegenüber. Im Ergebnis waren die Schneide und das an die Schneide angrenzende Gebiet hohen Temperaturen und extremen Bedingungen ausgesetzt, wenn die Schneide auf der ersten Seite genutzt wurde, wodurch die Neigung bestand, dass sich nicht nur die Schneide, sondern auch das Material in dem Gebiet der Schneide verschlechtert. Wenn der Einsatz gewendet wurde und die Schneide, die dem verbrauchten Gebiet in Längsrichtung gegenüberlag, genutzt wurde, war die Lebensdauer dieser Schneide verringert, da sich das Material in dem Gebiet in der Nähe dieser Schneide durch die Verwendung der Schneide auf der gegenüberliegenden Seite zuvor verschlechtert hatte.
  • Weiterschaltbare Schneideinsätze sowie Fräser mit solchen Schneideinsätzen sind in der DE 10 2012 004 180 A1 und der WO 2011 056 840 A2 gezeigt.
  • Ferner sind weitere Schneideinsätze aus der DE 11 2008 003 301 T5 , der DE 297 21 160 U1 , der DE 602 11 187 T2 , der DE 696 22 376 T2 , der US 7 578 639 B2 , der DE 10 2010 063 849 A1 , der DE 10 2008 037 915 B3 sowie der DE 100 85 433 T1 bekannt.
  • Es besteht ein Bedarf daran, die Schneiden an einem kreisförmigen, weiterschaltbaren Schneideinsatz, der wendefähig ist, besser zu nutzen, um die Verschlechterung des Gebiets in der Nähe einer Schneide, wenn der Schneideinsatz gewendet wird, zu minimieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf einen weiterschaltbaren Schneideinsatz, der einen allgemein zylinderförmigen Körper mit einer zentralen Längsachse, die durch ihn verläuft, aufweist, gerichtet. Der Körper weist eine Vorderseite, eine gegenüberliegende Rückseite und eine Seitenwand dazwischen auf. Außerdem weist der Körper eine vordere Schneide an der Schnittlinie der Seitenwand und der Vorderseite und eine hintere Schneide an der Schnittlinie der Seitenwand und der Rückseite auf. Auf der Vorderseite befinden sich mehrere vordere Positioniersegmente, wobei die vorderen Positioniersegmente Mittellinien aufweisen und wobei die Mittellinien angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel RA um die zentrale Längsachse definieren, um den Schneideinsatz innerhalb eines Werkzeughalters weiterzuschalten. Auf der Rückseite befinden sich mehrere hintere Positioniersegmente, wobei die hinteren Positioniersegmente Mittellinien aufweisen und wobei die Mittellinien angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel RB um die zentrale Längsachse definieren, um den Schneideinsatz innerhalb des Werkzeughalters weiterzuschalten. Wenn die Mittellinien der hinteren Positioniersegmente entlang der zentralen Längsachse durch den Körper auf die Vorderseite projiziert werden, halbieren sie die radialen Winkel RA, die die vorderen Positioniersegmente definieren. Die vorderen Positioniersegmente und die hinteren Positioniersegmente sind hierbei Vorsprünge, die von den jeweiligen Flächen ausgehen, oder Vertiefungen, die in die jeweiligen Flächen verlaufen. Die vorderen Positioniersegmente und die hinteren Positioniersegmente definieren jeweils Schneidabschnitte, wobei die Schneidabschnitte auf der Vorderseite des Schneideinsatzes gegenüber den Schneidabschnitten auf der Rückseite des Schneideinsatzes um die zentrale Längsachse verschoben sind. Die vorderen Positioniersegmente und die hinteren Positioniersegmente weisen ferner Markierungen zum eindeutigen Identifizieren jedes Schneidabschnitts mit dem Zweck auf, den Schneideinsatz im Werkzeughalter zu indexieren, um eine Wiederverwendung eines zuvor benutzten Schneidabschnitts zu vermeiden. Die Vorderseite hat einen Boden, der von der vorderen Schneide radial nach innen beabstandet ist und der ein niedrigeres Niveau als die vordere Schneide aufweist. Des Weiteren hat die Rückseite einen Boden, der von der hinteren Schneide radial nach innen beabstandet ist und der ein niedrigeres Niveau als die hintere Schneide aufweist. Die vorderen Positioniersegmente verlaufen von dem oder in den Boden der Vorderseite, sodass sich die vorderen Positioniersegmente in Längsrichtung nicht über die vordere Schneide hinaus erstrecken. Ferner verlaufen die hinteren Positioniersegmente von dem oder in den Boden der Rückseite, sodass sich die hinteren Positioniersegmente in Längsrichtung nicht über die hintere Schneide hinaus erstrecken.
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Werkzeughaltersystem zum Schneiden eines Werkstücks gerichtet, wobei es eine Relativdrehung zwischen dem Werkzeughalter und dem Werkstück gibt. Das Werkzeughaltersystem umfasst wenigstens einen kreisförmigen Schneideinsatz mit einer Vorderseite, einer gegenüberliegenden Rückseite und einer Seitenwand dazwischen sowie einer zentralen Längsachse. Der Schneideinsatz weist außerdem eine vordere Schneide an der Schnittlinie der Seitenwand und der Vorderseite und eine hintere Schneide an der Schnittlinie der Seitenwand und der Rückseite auf. Auf der Vorderseite befinden sich mehrere vordere Positioniersegmente, wobei die vorderen Positioniersegmente radiale Mittellinien aufweisen und wobei die Mittellinien angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel RA um die zentrale Längsachse definieren, um den Schneideinsatz innerhalb eines Werkzeughalters weiterzuschalten, wobei die vorderen Positioniersegmente ein vorderes Muster definieren. Auf der Rückseite befinden sich mehrere hintere Positioniersegmente, wobei die hinteren Positioniersegmente Mittellinien aufweisen und wobei die Mittellinien angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel RB um die zentrale Längsachse definieren, um den Schneideinsatz innerhalb eines Werkzeughalters weiterzuschalten, wobei die hinteren Positioniersegmente ein hinteres Muster definieren, das gleich dem vorderen Muster ist. Wenn die Mittellinien der hinteren Positioniersegmente entlang der zentralen Längsachse durch den Körper auf die Vorderseite projiziert werden, halbieren sie die radialen Winkel RA, die die vorderen Positioniersegmente definieren. Ein Werkzeughalter weist wenigstens einen Sitz zum drehfesten Festhalten eines der wenigsten einen kreisförmigen Schneideinsätze um die zentrale Längsachse auf, wobei jeder der wenigstens einen Sitze eine untere Wand für den Eingriff der Vorderseite oder der Rückseite eines Schneideinsatzes enthält, wobei die untere Wand ferner mehrere Aufnahmesegmente enthält, die auf der unteren Wand in demselben Muster wie das vordere Muster und das hintere Muster positioniert sind. Ferner ist der wenigstens eine kreisförmige Schneideinsatz derart am Werkzeughalter indexierbar befestigt, dass während eines Schneidverfahrens, wenn der kreisförmige Schneideinsatz mit freiliegender vorderer Schneide montiert ist, ein Abschnitt der vorderen Schneide zum Schneiden des Werkstücks bereitsteht, und wenn derselbe kreisförmige Schneideinsatz gewendet mit freiliegender hinterer Schneide montiert ist, ein Abschnitt der hinteren Schneide zum Schneiden des Werkstücks bereitsteht. Hierbei sind die Abschnitte der vorderen Schneide und die Abschnitte der hinteren Schneide, die zum Schneiden des Werkstücks bereitstehen, zueinander um die zentrale Längsachse verschoben.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, der in einen Fräser eingebaut ist;
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Schneideinsatzes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
    • 3 ist eine perspektivische Vorderansicht des in 2 dargestellten Schneideinsatzes;
    • 4 ist eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Schneideinsatzes;
    • 5 ist eine Rückansicht des in 2 dargestellten Schneideinsatzes;
    • 6 ist eine perspektivische Rückansicht des 2 dargestellten Schneideinsatzes;
    • 7 ist eine Vorderansicht des Schneideinsatzes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die schematisch die Positioniersegmente zeigt;
    • 8 ist eine Rückansicht des in 7 dargestellten Schneideinsatzes;
    • 9 ist eine Vorderansicht eines Schneideinsatzes des Standes der Technik;
    • 10 ist eine Seitenansicht des in 9 dargestellten Schneideinsatzes;
    • 11 ist gleich 7 und wird zum Vergleich mit 12 verwendet; und
    • 12 ist eine Rückansicht des in 11 dargestellten Schneideinsatzes, die mit 11 übereinander dargestellt ist, um die Unterschiede hervorzuheben.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 veranschaulicht ein Werkzeughaltersystem 10 zum Schneiden eines Werkstücks 15, wobei es eine Relativdrehung zwischen einem Werkzeughalter 20 und dem Werkstück 15 gibt. Das Werkzeughaltersystem 10 umfasst wenigstens einen Schneideinsatz 30 und den Werkzeughalter 20. Der in 1 dargestellte Werkzeughalter 20 ist ein Fräser, der sich um die Achse M dreht.
  • Anhand von 2-6 weist der Schneideinsatz 30 einen Körper 35 mit einer Vorderseite 40, mit einer gegenüberliegenden Rückseite 50 und mit einer Seitenwand 60 dazwischen auf. An der Schnittlinie der Seitenwand 60 und der Vorderseite 40 befindet sich eine vordere Schneide 42. An der Schnittlinie der Seitenwand 60 und der Rückseite 50 befindet sich eine hintere Schneide 52. Mehrere Positioniersegmente 44A-D auf der Vorderseite 40 weisen radiale Mittellinien 45A-D auf, die von der Längsachse L ausgehen, wobei die Mittellinien 45A-D angrenzender Segmente 44A-D äquidistante Winkel RA um die zentrale Längsachse L definieren, um den Schneideinsatz 30 innerhalb des Werkzeughalters 20 weiterzuschalten. Die vorderen Positioniersegmente 44A-D definieren ein vorderes Muster.
  • Zusätzlich weisen mehrere hintere Positioniersegmente 54A-D auf der Rückseite 50 radiale Mittellinien 55A-D auf, die von der Längsachse L ausgehen, wobei die Mittellinien 55A-D angrenzender Segmente 54A-D äquidistante radiale Winkel RB um die zentrale Längsachse L definieren, um den Schneideinsatz 30 innerhalb des Werkzeughalters 20 weiterzuschalten. Die hinteren Positioniersegmente 54A-D definieren ein hinteres Muster, das gleich dem vorderen Muster ist.
  • 7 und 8 veranschaulichen den Schneideinsatz 30 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wobei die Positioniersegmente 44A-D und 54A-D schematisch dargestellt sind und auf der Vorderseite 40 mit den Ziffern 1-4 bzw. auf der Rückseite 50 mit den Ziffern 5-8 identifiziert sind. Wie in 7 in Bezug auf die Mittellinie 55A des hinteren Segments dargestellt ist und wie repräsentativ für die anderen Positioniersegmente der Rückseite ist, teilen die Mittellinien 55A-D der hinteren Positioniersegmente 54A-D, wenn sie entlang der zentralen Längsachse L durch den Körper 35 auf die Vorderseite 40 projiziert werden, die als Strichlinien dargestellt sind, die radialen Winkel RA, die die vorderen Positioniersegmente 54A-D definieren, wie durch den Winkel RA/2 zwischen den Linien 55A und 45D dargestellt ist.
  • 9 und 10 veranschaulichen eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines Einsatzes des Standes der Technik, wobei die Vorteile der vorliegenden Erfindung in Bezug auf diesen Einsatz des Standes der Technik beschrieben werden.
  • Der Schneideinsatz 130 weist wieder eine Vorderseite 140 und eine Rückseite 150 mit einer vorderen Schneide 142 und mit einer hinteren Schneide 152, die durch die Schnittkante der Seitenwand 160 mit der Vorderseite 140 bzw. mit der Rückseite 150 definiert sind, auf. Allerdings gelangt die Schneide 142 der Vorderseite 140 mit dem Werkstück z. B. zwischen den Punkten A und B an der Schneide 142 in Eingriff, wenn der Schneideinsatz 130 dem Werkstück 115 dargeboten wird. Im Ergebnis liegt die Hauptabnutzung für den Schneideinsatz 130 an der Schneide 142 zwischen den Punkten A und B. Insbesondere tritt die stärkste Abnutzung in dem Gebiet des Punkts A auf, da dieses nicht nur das Gebiet ist, das dem Werkstück zuerst begegnet, sondern der Punkt A darüber hinaus diesem Werkstück immer ausgesetzt ist, wenn der Schneideinsatz für mehrere maschinelle Bearbeitungsoperationen in verschiedenen Schnitttiefen verwendet wird, während ihm der Punkt B je nach Schnitttiefe ausgesetzt oder nicht ausgesetzt sein kann. Somit wird das Gebiet in der Nähe des Punkts A wiederholt erwärmt und wiederholt extremen Bedingungen ausgesetzt. Dieses Gebiet der thermischen Verschlechterung ist in 10 durch FR dargestellt. Wie in 9 zu sehen ist, ist der Schneideinsatz 130 weiterschaltbar und kann er im Ergebnis in sechs verschiedene Stellungen gedreht werden, um das Werkstück 115 einer frischen Schneide auszusetzen, wenn der Einsatz 130 weitergeschaltet wird.
  • Allerdings ist der Schneideinsatz ebenfalls wendefähig, wobei die Positioniersegmente 144A-F in diesem Entwurf des Standes der Technik an gleichen radialen Orten um die Längsachse L wie die Positioniersegmente (nicht gezeigt) auf der Rückseite 150 positioniert sind. Wenn der Einsatz 130 weitergeschaltet wird, um mit einer Schneide 152 in der Nähe eines vorderen Gebiets FR in Eingriff zu gelangen, das sich bereits thermisch verschlechtert hat, erstreckt sich diese thermische Verschlechterung wahrscheinlich in das hintere Gebiet BR, das der Schneide 152 der Rückseite 150 zugeordnet ist. Im Ergebnis hat das hintere Gebiet bereits einen Grad der thermischen Verschlechterung erfahren, so dass sich die diesem hinteren Gebiet zugeordnete Schneide vorzeitig abnutzen kann.
  • Die Erfinder haben festgestellt, dass es angesichts der thermischen Verschlechterung, die dem vorderen Gebiet FR und dem hinteren Gebiet BR zugeordnet ist, und der Verschlechterung einer später verwendeten Schneide möglich ist, den Schneideinsatz so zu entwerfen, dass die verwendbare Schneide radial verschoben ist. Bei der verschobenen Schneide kann die thermische Verschlechterung auf der gegenüberliegenden Seite des Schneideinsatzes radial verschoben sein, obwohl es eine thermische Verschlechterung auf einer Seite des Schneideinsatzes gibt, so dass sie die Integrität einer Schneide auf der gegenüberliegenden Seite des Einsatzes nicht beeinflusst.
  • Nun anhand von 11 und 12 und weiter anhand der mit 7 und 8 gegebenen Beschreibung erzeugt die dem Positioniersegment 44A zugeordnete Schneide 42 ein Gebiet FR der Verschlechterung. Allerdings wird die Schneide, die dem vorderen Gebiet FR direkt gegenüberliegt, nicht genutzt, wenn der Einsatz gewendet wird, da die Positioniersegmente 54A-D auf der Rückseite 50 relativ zu den Positioniersegmenten 44A-D auf der Vorderseite 40 verschoben sind. Somit wird das hintere Gebiet BR, wo die thermische Verschlechterung auftritt, ebenfalls verschoben, so dass diese Gebiete, obwohl sie weiter existieren, radial gegenüber dem vorderen Gebiet FR verschoben sind. Somit hat die thermische Verschlechterung einen minimalen Einfluss auf die Integrität der Schneide, die auf der gegenüberliegenden Fläche des Einsatzes genutzt wird.
  • Kurz zurückkehrend zu 1 weist der Werkzeughalter 20 wenigstens einen Sitz 70 zum Festhalten des Schneideinsatzes 30 auf. Der Sitz 70 enthält eine untere Wand 72 für den Eingriff der Vorderseite 40 oder der Rückseite 50 des Einsatzes 30, wobei die untere Wand 72 ferner mehrere auf der unteren Wand 72 positionierte Aufnahmesegmente 75 in demselben Muster wie das vordere Muster die Vorderseite 40 und das hintere Muster der Rückseite 50 enthält. Im Ergebnis kann gewürdigt werden, dass der Schneideinsatz 30 nicht nur um seine Längsachse L weiterschaltbar ist, sondern darüber hinaus wendefähig ist, so dass es wenigstens in Bezug auf den in 1 dargestellten Schneideinsatz 30 acht nutzbare Schneiden gibt, die durch diesen weiterschaltbaren Wendeschneideinsatz 30 bereitgestellt werden.
  • Übergehend zu 1 und 2-6 sind die vorderen Positioniersegmente 44A-D und die hinteren Positioniersegmente 54A-D Vorsprünge, die von der Vorderseite 40 bzw. von der Rückseite 50 ausgehen. Alternativ wird der Fachmann auf dem Gebiet aber leicht erwarten und feststellen, dass die vorderen Positioniersegmente 44A-D und die hinteren Positioniersegmente 54A-D Vertiefungen in den jeweiligen Flächen 40, 50 sein können.
  • Wie in 2 und 3 zu sehen ist, weist die Vorderseite 40 einen von der Schneide 42 beabstandeten Boden 47 mit einer geneigten Wand 48 dazwischen auf, wobei die Positioniersegmente 44A-D je nachdem, ob sie Vorsprünge oder Vertiefungen sind, von dem oder in den Boden 47 verlaufen. Darüber hinaus weist die Rückseite 50 einen von der Schneide 52 beabstandeten Boden 57 mit einer geneigten Wand 58 dazwischen auf, wobei die Positioniersegmente 54A-D je nachdem, ob sie Vorsprünge oder Vertiefungen sind, von dem oder in den Boden 57 verlaufen.
  • Wie in 2 und 5 allgemein dargestellt ist, sind die Positioniersegmente 44A-D und 54A-D allgemein U-förmig. Außerdem sind die Positioniersegmente dafür bestimmt, die Schneideinsätze innerhalb der Tasche des Werkzeughalters drehend anzuordnen und zu befestigen, wobei sie eine Anzahl verschiedener Formen aufweisen können, um dieses Ziel zu erreichen. Die auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragene Patentanmeldungsveröffentlichung der Vereinigten Staaten Nr. 2011/0103905 veranschaulicht u.a. einen runden Schneideinsatz mit Drehungshemm-Merkmalen und ist hiermit durch Literaturhinweis eingefügt. Wie in 2 und 5 dargestellt ist, enthalten die Segmente 44A-D darüber hinaus Markierungen, um jedes Segment 44A-D auf der Vorderseite 40 und jedes Segment 54A-D auf der Rückseite 50 eindeutig zu kennzeichnen. Wie in 2 und 5 dargestellt ist, können die Markierungen Zahlen sein.
  • Wie in 7 gezeigt ist, sind die auf der Vorderseite 40 gebildeten radialen Winkel RA gleich den auf der Rückseite 50 gebildeten radialen Winkeln RB.
  • Anhand von 1 weist der Körper 35 entlang der zentralen Längsachse L eine durch ihn verlaufende Mittelbohrung 37 auf, um einen Klemmbolzen 22 zum Befestigen des Körpers 35 an dem Werkzeughalter 20 aufzunehmen.
  • Wie in 2 und 5 dargestellt ist, gibt es vier Positioniersegmente 44A-D auf der Vorderseite 40 und vier Positioniersegmente 54A-D auf der Rückseite 50 des Körpers 35. Jedes Segment bildet mit einem angrenzenden Segment auf der jeweiligen Seite einen Winkel RA, RB von 90°.
  • Das in 9 dargestellte Beispiel des Standes der Technik veranschaulicht sechs Positioniersegmente auf der Vorderseite 140 und sechs Positioniersegmente (nicht gezeigt) auf der Rückseite 150. Auf der Grundlage der vorstehenden Diskussion und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird gewürdigt werden, dass die Positioniersegmente auf der Vorderseite 140 in Bezug auf die Positioniersegmente auf der Rückseite 150 leicht verschoben sein können, damit das vordere Gebiet FR relativ zu dem hinteren Gebiet BR verschoben ist, um den Einfluss der thermischen Verschlechterung von einer Seite des Einsatzes auf die andere Seite des Einsatzes zu minimieren. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann von Fachmann auf dem Gebiet wieder leicht erwartet werden und ist für ihn leicht einzusehen, dass die Anzahl der Positioniersegmente auf jeder Seite auf acht erhöht werden kann, wobei jedes Segment mit einem angrenzenden Segment auf der jeweiligen Fläche einen Winkel von 45° bilden würde und wobei Segmente auf gegenüberliegenden Seiten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung versetzt wären.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf einen Fräser diskutiert worden ist, wird ferner gewürdigt werden, dass die vorliegende Erfindung auf irgendeine Anzahl von Werkzeughaltern, die weiterschaltbare, kreisförmige Wendeschneideinsätze nutzen, angewendet werden kann. Zum Beispiel kann ein Werkzeughalter mit quadratischem Schaft verwendet werden.
  • Obwohl spezifische Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, wird vom Fachmann auf dem Gebiet gewürdigt werden, dass im Licht der Gesamtlehren der Offenbarung verschiedene Änderungen und Alternativen zu diesen Einzelheiten entwickelt werden könnten. Dementsprechend sollen die besonderen offenbarten Anordnungen nur veranschaulichend und nicht einschränkend hinsichtlich des Umfangs der Erfindung sein, der in vollem Umfang durch die angefügten Ansprüche und alle Äquivalente zu ihnen gegeben ist.

Claims (10)

  1. Weiterschaltbarer Schneideinsatz (30), der einen allgemein zylinderförmigen Körper (35) mit einer zentralen Längsachse (L), die durch ihn verläuft, aufweist, wobei der Körper (35) Folgendes aufweist: a) eine Vorderseite (40), eine gegenüberliegende Rückseite (50) und eine Seitenwand (60) dazwischen; b) eine vordere Schneide (42) bei der Schnittkante der Seitenwand (60) und der Vorderseite (40); c) eine hintere Schneide (52) bei der Schnittkante der Seitenwand (60) und der Rückseite (50), d) mehrere vordere Positioniersegmente (44A-D) auf der Vorderseite (40), wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) Mittellinien (45A-D) aufweisen und wobei die Mittellinien (45A-D) angrenzender Positioniersegmente (44A-D) äquidistante radiale Winkel (RA) um die zentrale Längsachse (L) definieren, um den Schneideinsatz (30) innerhalb eines Werkzeughalters (20) weiterzuschalten; e) mehrere hintere Positioniersegmente (54A-D) auf der Rückseite (50), wobei die hinteren Positioniersegmente Mittellinien (55A-D) aufweisen und wobei die Mittellinien (55A-D) angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel (RB) um die zentrale Längsachse (L) definieren, um den Schneideinsatz (30) innerhalb eines Werkzeughalters (20) weiterzuschalten; f) wobei die Mittellinien (55A-D) der hinteren Positioniersegmente (54A-D), wenn sie entlang der zentralen Längsachse (L) durch den Körper (35) auf die Vorderseite (40) projiziert werden, die radialen Winkel (RA), die die vorderen Positioniersegmente (44A-D) definieren, halbieren; g) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) Vorsprünge sind, die von den jeweiligen Flächen (47, 57) ausgehen, oder wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) Vertiefungen sind, die in die jeweiligen Flächen (47, 57) verlaufen; h) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) jeweils Schneidabschnitte definieren, und wobei die Schneidabschnitte auf der Vorderseite (40) des Schneideinsatzes (30) gegenüber den Schneidabschnitten auf der Rückseite (50) des Schneideinsatzes (30) um die zentrale Längsachse (L) verschoben sind; i) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) und die hinteren Positioniersegmente (54A-D) Markierungen zum eindeutigen Identifizieren jedes Schneidabschnitts mit dem Zweck aufweisen, den Schneideinsatz (30) im Werkzeughalter (20) zu indexieren, um eine Wiederverwendung eines zuvor benutzten Schneidabschnitts zu vermeiden; j) wobei die Vorderseite (40) einen Boden (47) hat, der von der vorderen Schneide (42) radial nach innen beabstandet ist und der ein niedrigeres Niveau als die vordere Schneide (42) aufweist; k) wobei die Rückseite (50) einen Boden (57) hat, der von der hinteren Schneide (52) radial nach innen beabstandet ist und der ein niedrigeres Niveau als die hintere Schneide (52) aufweist; I) wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) von dem oder in den Boden (47) der Vorderseite (40) verlaufen, sodass sich die vorderen Positioniersegmente (44A-D) in Längsrichtung (L) nicht über die vordere Schneide (42) hinaus erstrecken; und m) wobei die hinteren Positioniersegmente (54A-D) von dem oder in den Boden (57) der Rückseite (50) verlaufen, sodass sich die hinteren Positioniersegmente (54A-D) in Längsrichtung (L) nicht über die hintere Schneide (52) hinaus erstrecken.
  2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, wobei der Körper (35) eine geneigte Wand (48, 58) zwischen der vorderen Schneide (42) oder der hinteren Schneide (52) und dem entsprechenden Boden (47, 57) aufweist und wobei die entsprechenden Positioniersegmente (44A-D, 54A-D) von dem Boden (47, 57) ausgehen oder in ihn verlaufen.
  3. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positioniersegmente (44A-D, 54A-D) allgemein U-förmig sind.
  4. Schneideinsatz nach Anspruch 1, wobei die Markierungen Zahlen sind.
  5. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die auf der Vorderseite (40) gebildeten radialen Winkel (RA) gleiche Inkremente wie die auf der Rückseite (50) gebildeten radialen Winkel (RB) aufweisen.
  6. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper (35) eine Mittelbohrung (37) aufweist, die entlang der Längsachse (L) durch ihn verläuft, um einen Klemmbolzen (22) zum Befestigen des Körpers (35) an einem Werkzeughalter (20) aufzunehmen.
  7. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es vier Positioniersegmente (44A-D) auf der Vorderseite (40) und vier Positioniersegmente (54A-D) auf der Rückseite (50) des Körpers (35) gibt, wobei jedes Segment (44A-D, 54A-D) mit einem angrenzenden Segment (44A-D, 54A-D) auf der jeweiligen Fläche einen Winkel von 90 Grad bildet.
  8. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sechs Positioniersegmente (44A-D) auf der Vorderseite (40) und sechs Positioniersegmente (54A-D) auf der Rückseite (50) des Körpers (35) gibt, wobei jedes Segment (44A-D, 54A-D) mit einem angrenzenden Segment (44A-D, 54A-D) auf der jeweiligen Fläche einen Winkel von 60 Grad bildet.
  9. Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es acht Positioniersegmente (44A-D) auf der Vorderseite (40) und acht Positioniersegmente (54A-D) auf der Rückseite (50) des Körpers (35) gibt, wobei jedes Segment (44A-D, 54A-D) mit einem angrenzenden Segment (44A-D, 54A-D) auf der jeweiligen Fläche einen Winkel von 45 Grad bildet.
  10. Werkzeughaltersystem (10) zum Schneiden eines Werkstücks (15), wobei es eine Relativdrehung zwischen dem Werkzeughalter (20) und dem Werkstück (15) gibt, wobei das Werkzeughaltersystem (10) Folgendes umfasst: a) wenigstens einen kreisförmigen Schneideinsatz (30), der Folgendes aufweist: 1) eine Vorderseite (40), eine gegenüberliegende Rückseite (50) und eine Seitenwand (60) dazwischen sowie eine zentrale Längsachse (L); 2) eine vordere Schneide (42) an der Schnittlinie der Seitenwand (60) und der Vorderseite (40); 3) eine hintere Schneide (52) an der Schnittlinie der Seitenwand (60) und der Rückseite (50); 4) mehrere vordere Positioniersegmente (44A-D) auf der Vorderseite (40), wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) radiale Mittellinien (45A-D) aufweisen und wobei die Mittellinien (45A-D) angrenzender Positioniersegmente (44A-D) äquidistante Winkel (RA) um die zentrale Längsachse (L) definieren, um den Schneideinsatz (30) innerhalb eines Werkzeughalters (20) weiterzuschalten, wobei die vorderen Positioniersegmente (44A-D) ein vorderes Muster definieren; 5) mehrere hintere Positioniersegmente (54A-D) auf der Rückseite (50), wobei die hinteren Positioniersegmente Mittellinien (55A-D) aufweisen und wobei die Mittellinien (55A-D) angrenzender Positioniersegmente äquidistante radiale Winkel (RB) um die zentrale Längsachse (L) definieren, um den Schneideinsatz (30) innerhalb eines Werkzeughalters (20) weiterzuschalten, wobei die hinteren Positioniersegmente (54A-D) ein hinteres Muster definieren, das gleich dem vorderen Muster ist; und 6) wobei die Mittellinien (55A-D) der hinteren Positioniersegmente (54A-D), wenn sie entlang der zentralen Längsachse (L) durch den Körper (35) auf die Vorderseite (40) projiziert werden, die radialen Winkel (RA), die die vorderen Positioniersegmente (44A-D) definieren, halbieren; und b) einen Werkzeughalter (20) mit wenigstens einem Sitz (70) zum drehfesten Festhalten eines der wenigstens einen kreisförmigen Schneideinsätze (30) um die zentrale Längsachse (L), wobei jeder der wenigstens einen Sitze (70) eine untere Wand (72) für den Eingriff der Vorderseite (40) oder der Rückseite (50) eines Schneideinsatzes (30) enthält, wobei die untere Wand (72) ferner mehrere Aufnahmesegmente (75) enthält, die auf der unteren Wand (72) in demselben Muster wie das vordere Muster und das hintere Muster positioniert sind, und wobei der wenigstens eine kreisförmige Schneideinsatz (30) derart am Werkzeughalter (20) indexierbar befestigt ist, dass während eines Schneidverfahrens, wenn der kreisförmige Schneideinsatz (30) mit freiliegender vorderer Schneide (42) montiert ist, ein Abschnitt der vorderen Schneide (42) zum Schneiden des Werkstücks (15) bereitsteht, und wenn derselbe kreisförmige Schneideinsatz (30) gewendet mit freiliegender hinterer Schneide (52) montiert ist, ein Abschnitt der hinteren Schneide (52) zum Schneiden des Werkstücks (15) bereitsteht, wobei die Abschnitte der vorderen Schneide (42) und die Abschnitte der hinteren Schneide (52), die zum Schneiden des Werkstücks (15) bereitstehen, zueinander um die zentrale Längsachse (L) verschoben sind.
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