DE102015219246A1 - Cutting insert with a linear and a concave cutting edge section - Google Patents
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Abstract
Ein Schneideinsatz umfasst eine Oberseite, eine Unterseite und mehrere Seitenwände, die zwischen der Ober- und der Unterseite verlaufen. Eine Mittelachse des Schneideinsatzes verläuft durch die Oberseite und die Unterseite. Eine periphere Schneidkante ist jeweils an der Verbindungsstelle zwischen Seitenwand und Oberseite definiert. Jede Schneidkante umfasst einen linearen Schneidkantenabschnitt mit einem Endabschnitt, der mit einem konkaven Schneidkantenabschnitt verbunden ist, der nach innen gekrümmt ist in einer Ebene, die senkrecht zu einer ersten Ebene verläuft, die die Mittelachse umfasst, wobei zumindest ein linearer Schneidkantenabschnitt und sein entsprechender Endabschnitt parallel zur ersten Ebene verlaufen, die die Mittelachse umfasst.A cutting insert includes a top, a bottom, and a plurality of sidewalls extending between the top and bottom. A central axis of the cutting insert passes through the top and bottom. A peripheral cutting edge is defined at the junction between the sidewall and the top. Each cutting edge includes a linear cutting edge portion having an end portion connected to a concave cutting edge portion that is inwardly curved in a plane perpendicular to a first plane that includes the center axis, wherein at least one linear cutting edge portion and its corresponding end portion are parallel to the first plane, which includes the central axis.
Description
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der US-Patentanmeldung Nr. 14/190.454, eingereicht am 26. Februar 2014, die hiermit durch Bezugnahme in diesem Schriftstück in vollem Umfang eingeschlossen ist, das den Nutzen der
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Schneideinsatz, der bei Bearbeitungsverfahren in Schneidwerkzeugen zur Anwendung kommt. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen Schneideinsatz mit einem linearen und einem konkaven Schneidkantenabschnitt. The invention generally relates to a cutting insert used in machining processes in cutting tools. More particularly, the invention relates to a cutting insert having a linear and a concave cutting edge portion.
Schneideinsätze verschiedener Geometrien zur Verwendung mit zahlreichen Schneidwerkzeugtypen in einem Bearbeitungsverfahren sind allgemein bekannt. Ein Beispiel sind verschiedene Arten von Bohrwerkzeugen, die dazu verwendet werden, zylindrische Löcher in Metallwerkstücke zu bohren. Der Schneid- oder Bohrvorgang der Bohrwerkzeuge kann durch ein längliches, im Wesentlichen zylindrisches Bohrwerkzeug ausgeführt werden, das typischerweise mit einem Ende an einem Werkzeughalter/einer Antriebsvorrichtung angebaut ist und am entgegengesetzten Ende eine oder mehrere Schneideinsätze zum Erfassen des Werkstücks umfasst. Die Verwendung von austauschbaren Schneideinsätzen ist allgemein bekannt und ermöglicht schnelles Wechseln des Einsatzes nach Verschleiß der Schneidoberflächen des Schneideinsatzes sowie durch einfaches Wechseln des Einsatzes anstelle der gesamten Bohrvorrichtung, so dass ein einziges Bohrwerkzeug für eine Vielzahl von unterschiedlichen Bohranwendungen zum Einsatz kommen kann. Darüber hinaus werden gewöhnlich Wendeschneideinsätze verwendet, so dass mehrere Seiten des Schneideinsatzes zum Schneiden verwendet werden können, um die Nutzungsdauer des Schneideinsatzes zu verlängern. Cutting inserts of various geometries for use with numerous types of cutting tools in a machining process are well known. One example is various types of drilling tools that are used to drill cylindrical holes in metal workpieces. The cutting or drilling operation of the drilling tools may be carried out by an elongate, substantially cylindrical drilling tool, which is typically mounted with one end to a tool holder / drive device and at the opposite end comprises one or more cutting inserts for gripping the workpiece. The use of replaceable cutting inserts is well known and allows quick change of insert after wear on the cutting surfaces of the cutting insert, as well as simply changing the insert instead of the entire drilling apparatus, so that a single drilling tool can be used for a variety of different drilling applications. In addition, indexable inserts are commonly used so that multiple sides of the cutting insert can be used for cutting to extend the useful life of the cutting insert.
Sobald ein Schneideinsatz ein Werkstück erfasst, wirken erhebliche Kräfte auf den Schneideinsatz oder werden an diese angelegt. Diese Kräfte üben wiederum direkten Einfluss auf Art und Qualität des Schneidvorgangs auf, d. h. auf Art und Qualität des Schneid- oder Bohrvorgangs am Werkstück. As soon as a cutting insert detects a workpiece, considerable forces act on or are applied to the cutting insert. These forces in turn have a direct influence on the type and quality of the cutting process, d. H. on the type and quality of the cutting or drilling process on the workpiece.
Herstellung und Einbau/Wechsel von Schneideinsätze können kostspielig und zeitaufwändig sein. Es ist deshalb wichtig, dass Schneideinsätze haltbar und verschleißfest sind, dabei aber in der Lage sind, den gewünschten Schneidvorgang wirksam auszuführen. Manufacturing and installation / replacement of cutting inserts can be costly and time consuming. It is therefore important that cutting inserts are durable and wear-resistant while being able to effectively perform the desired cutting operation.
Folglich besteht ein fortwährender Bedarf an verbesserten Schneideinsätzen, durch die Nachteile, Einschränkungen und Unzulänglichkeiten von bekannten Schneideinsätzen behoben werden. Zum Beispiel besteht ein fortwährender Bedarf an verbesserten Schneideinsätzen, die wirksam die Schneidkräfte absorbieren und die Menge der Kraft, die während des Schneidvorgangs auf den Schneideinsatz wirkt, reduzieren bzw. minimieren können. In einem anderen Beispiel besteht ein fortwährender Bedarf an verbesserten Schneideinsätzen, die eine verbesserte Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen. Consequently, there is a continuing need for improved cutting inserts that overcome the disadvantages, limitations, and shortcomings of known cutting inserts. For example, there is a continuing need for improved cutting inserts that can effectively absorb the cutting forces and reduce or minimize the amount of force that acts on the cutting insert during the cutting operation. In another example, there is a continuing need for improved cutting inserts that have improved durability and wear resistance.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Schneideinsatz eine Oberseite, eine Unterseite und mehrere Seitenwände, die zwischen der Ober- und der Unterseite verlaufen. Eine Mittelachse des Schneideinsatzes verläuft durch die Oberseite und die Unterseite. Eine periphere Schneidkante ist jeweils an der Verbindungsstelle zwischen Seitenwand und Oberseite definiert. Jede Schneidkante umfasst einen linearen Schneidkantenabschnitt und einen konkaven Schneidkantenabschnitt, der nach innen gekrümmt ist in einer Ebene, die senkrecht zur Ebene verläuft, die die Mittelachse umfasst. Ein gerundeter Eckabschnitt verbindet zwei aneinander angrenzende Schneidkanten. Jeder lineare Schneidkantenabschnitt verläuft von einem gerundeten Eckabschnitt zum konkaven Schneidkantenabschnitt, und jeder konkave Schneidkantenabschnitt verläuft vom linearen Schneidkantenabschnitt zu einem anderen gerundeten Eckabschnitt. In one aspect of the invention, a cutting insert includes a top, a bottom, and a plurality of sidewalls extending between the top and bottom. A central axis of the cutting insert passes through the top and bottom. A peripheral cutting edge is defined at the junction between the sidewall and the top. Each cutting edge includes a linear cutting edge portion and a concave cutting edge portion that curves inwardly in a plane that is perpendicular to the plane that includes the central axis. A rounded corner section connects two adjacent cutting edges. Each linear cutting edge portion extends from a rounded corner portion to the concave cutting edge portion, and each concave cutting edge portion extends from the linear cutting edge portion to another rounded corner portion.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst einen Schneideinsatz einen vieleckigen Wendeschneideinsatzkörper mit einer Oberseite, einer gegenüberliegenden unteren Auflagefläche und mehreren Seitenwänden, die sich zwischen der Oberseite und der unteren Auflagefläche erstrecken. Der Schneideinsatz umfasst auch eine periphere Schneidkante, die jeweils an der Schnittstelle zwischen Seitenwand und Oberseite definiert ist, wobei jede Schneidkante einen linearen Schneidkantenabschnitt und einen konkaven Schneidkantenabschnitt aufweist, der länger ist als der lineare Schneidkantenabschnitt. Der konkave Schneidkantenabschnitt ist nach innen gekrümmt in einer Ebene, die senkrecht zu einer Ebene verläuft, die eine Mittelachse des Schneideinsatzes umfasst, die durch die Oberseite und die untere Auflagefläche hindurch verläuft. Der Plattenkörper umfasst weiterhin einen gerundeten Eckabschnitt, der zwei aneinander angrenzende Schneidkanten verbindet. In another aspect of the invention, a cutting insert includes a polygonal indexable insert body having an upper surface, an opposing lower support surface and a plurality of sidewalls extending between the upper surface and the lower support surface. The cutting insert also includes a peripheral cutting edge defined respectively at the sidewall-top interface, each cutting edge having a linear cutting edge portion and a concave cutting edge portion that is longer than the linear cutting edge portion. The concave cutting edge portion is inwardly curved in a plane that is perpendicular to a plane that includes a central axis of the cutting insert that passes through the top and bottom support surfaces. The plate body further comprises a rounded corner portion connecting two adjacent cutting edges.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Bohrwerkzeug einen Werkzeugkörper mit einem axialen hinteren Ende, das einen Schaftabschnitt aufweist, und einem axialen vorderen Ende, das einen Plattensitz definiert. Das Bohrwerkzeug umfasst auch einen Schneideinsatz, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie herausnehmbar im Plattensitz des Werkzeugkörpers aufgenommen wird. Der Schneideinsatz umfasst eine Oberseite, eine untere Auflagefläche und mehrere Seitenwände, die zwischen der Ober- und der unteren Auflagefläche verlaufen. Eine periphere Schneidkante ist jeweils an der Verbindungsstelle zwischen Seitenwand und Oberseite definiert. Jede Schneidkante umfasst einen linearen Schneidkantenabschnitt und einen konkaven Schneidkantenabschnitt, der in einer Ebene, die senkrecht zu einer die Mittelachse umfassenden Ebene verläuft, nach innen gekrümmt ist. Ein gerundeter Eckabschnitt verbindet zwei aneinander angrenzende Schneidkanten. Jeder lineare Schneidkantenabschnitt verläuft von einem gerundeten Eckabschnitt zum konkaven Schneidkantenabschnitt, und jeder konkave Schneidkantenabschnitt verläuft vom linearen Schneidkantenabschnitt zu einem anderen gerundeten Eckabschnitt. According to another aspect of the invention, a drilling tool comprises a tool body having an axial rear end having a shank portion and an axial forward end defining a shim seat. The drilling tool also includes a cutting insert that is constructed and arranged to be removably received in the insert seat of the tool body. The cutting insert includes an upper surface, a lower support surface, and a plurality of sidewalls extending between the upper and lower support surfaces. A peripheral cutting edge is defined at the junction between the sidewall and the top. Each cutting edge includes a linear cutting edge portion and a concave cutting edge portion that is inwardly curved in a plane perpendicular to a plane including the central axis. A rounded corner section connects two adjacent cutting edges. Each linear cutting edge portion extends from a rounded corner portion to the concave cutting edge portion, and each concave cutting edge portion extends from the linear cutting edge portion to another rounded corner portion.
Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst einen Schneideinsatz eine Oberseite, eine Unterseite und mehrere Seitenwände, die zwischen der Ober- und der Unterseite verlaufen. Eine Mittelachse des Schneideinsatzes verläuft durch die Oberseite und die Unterseite. Eine periphere Schneidkante ist jeweils an der Verbindungsstelle zwischen Seitenwand und Oberseite definiert. Jede Schneidkante umfasst einen linearen Schneidkantenabschnitt mit einem Endabschnitt, der mit einem konkaven Schneidkantenabschnitt verbunden ist, der in einer Ebene, die senkrecht zu einer ersten Ebene verläuft, die die Mittelachse umfasst, nach innen gekrümmt ist, wobei mindestens ein linearer Schneidkantenabschnitt und sein entsprechender Endabschnitt parallel zur ersten Ebene, die die Mittelachse umfasst, verläuft. Ein gerundeter Eckabschnitt verbindet zwei aneinander angrenzende Schneidkanten. Jeder lineare Schneidkantenabschnitt verläuft von einem gerundeten Eckabschnitt zum konkaven Schneidkantenabschnitt und jeder konkave Schneidkantenabschnitt verläuft vom linearen Schneidkantenabschnitt zu einem anderen gerundeten Eckabschnitt. In one aspect of the invention, a cutting insert includes an upper surface, a lower surface, and a plurality of sidewalls extending between the upper and lower surfaces. A central axis of the cutting insert passes through the top and bottom. A peripheral cutting edge is defined at the junction between the sidewall and the top. Each cutting edge includes a linear cutting edge portion having an end portion connected to a concave cutting edge portion that is inwardly curved in a plane perpendicular to a first plane that includes the central axis, wherein at least one linear cutting edge portion and its corresponding end portion parallel to the first plane, which comprises the central axis runs. A rounded corner section connects two adjacent cutting edges. Each linear cutting edge portion extends from a rounded corner portion to the concave cutting edge portion and each concave cutting edge portion extends from the linear cutting edge portion to another rounded corner portion.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst einen Schneideinsatz einen vieleckigen Wendeschneideinsatzkörper mit einer Oberseite, einer gegenüberliegenden unteren Auflagefläche und mehreren Seitenwänden, die sich zwischen der Oberseite und der unteren Auflagefläche erstrecken. Der Schneideinsatz umfasst auch eine periphere Schneidkante, die jeweils an der Schnittstelle zwischen den einzelnen Seitenwänden und der Oberseite definiert ist, wobei jede Schneidkante einen linearen Schneidkantenabschnitt umfasst, der einen Endabschnitt aufweist, der mit einem konkaven Schneidkantenabschnitt verbunden ist, der länger ist als der lineare Schneidkantenabschnitt. Der konkave Schneidkantenabschnitt ist nach innen gekrümmt in einer Ebene, die senkrecht zu einer ersten Ebene verläuft, die eine Mittelachse des Schneideinsatzes umfasst, die durch die Oberseite und die untere Auflagefläche hindurch verläuft, wobei mindestens ein linearer Schneidkantenabschnitt und sein entsprechender Endabschnitt parallel zur ersten Ebene, die die Mittelachse umfasst, verläuft. Der Plattenkörper umfasst weiterhin einen gerundeten Eckabschnitt, der zwei aneinander angrenzende Schneidkanten verbindet. In another aspect of the invention, a cutting insert includes a polygonal indexable insert body having an upper surface, an opposing lower support surface and a plurality of sidewalls extending between the upper surface and the lower support surface. The cutting insert also includes a peripheral cutting edge defined respectively at the interface between the individual sidewalls and the top surface, each cutting edge comprising a linear cutting edge portion having an end portion connected to a concave cutting edge portion which is longer than the linear one cutting edge section. The concave cutting edge portion is inwardly curved in a plane perpendicular to a first plane that includes a central axis of the cutting insert passing through the top and bottom support surfaces, at least one linear cutting edge portion and its corresponding end portion parallel to the first plane , which includes the central axis, runs. The plate body further comprises a rounded corner portion connecting two adjacent cutting edges.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst einen Schneideinsatz einen vieleckigen Wendeschneideinsatzkörper mit einer Oberseite, einer gegenüberliegenden unteren Auflagefläche und mehreren Seitenwänden, die sich zwischen der Oberseite und der unteren Auflagefläche erstrecken. Der Schneideinsatz umfasst auch eine periphere Schneidkante, die jeweils an der Schnittstelle zwischen den einzelnen Seitenwänden und der Oberseite definiert ist, wobei jede Schneidkante einen linearen Schneidkantenabschnitt umfasst, der einen Endabschnitt aufweist, der mit einem konkaven Schneidkantenabschnitt verbunden ist, der länger ist als der lineare Schneidkantenabschnitt. Der konkave Schneidkantenabschnitt ist nach innen gekrümmt in einer Ebene, die sich senkrecht zu einer ersten Ebene erstreckt, die eine Mittelachse des Schneideinsatzes umfasst, die durch die Oberseite und die untere Auflagefläche verläuft, wobei mindestens ein linearer Schneidkantenabschnitt und mindestens ein Teil seines entsprechenden Endabschnitts parallel zur ersten Ebene, die die Mittelachse umfasst, verlaufen. Der Plattenkörper umfasst weiterhin einen gerundeten Eckabschnitt, der zwei aneinander angrenzende Schneidkanten verbindet. In accordance with another aspect of the invention, a cutting insert includes a polygonal indexable insert body having a top, an opposing bottom support surface and a plurality of sidewalls extending between the top and bottom support surfaces. The cutting insert also includes a peripheral cutting edge defined respectively at the interface between the individual sidewalls and the top surface, each cutting edge comprising a linear cutting edge portion having an end portion connected to a concave cutting edge portion which is longer than the linear one cutting edge section. The concave cutting edge portion is curved inwardly in a plane extending perpendicular to a first plane that includes a central axis of the cutting insert passing through the top and bottom support surfaces, at least one linear cutting edge portion and at least a portion of its corresponding end portion parallel to the first level, which includes the central axis run. The plate body further comprises a rounded corner portion connecting two adjacent cutting edges.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nach einem Überblick über diese Beschreibung und die Zeichnungen umfassender verstanden werden. These and other aspects of the present invention will become more fully understood after a review of this specification and drawings.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILBESCHREIBUNG LONG DESCRIPTION
Die folgende Beschreibung dient lediglich der Darstellung verschiedener Aspekte der Erfindung und soll den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken. The following description is merely illustrative of various aspects of the invention and is not intended to limit the scope of the invention.
Unter Bezugnahme auf die
In einem Aspekt ist der Körper des Schneideinsatzes
Weiterhin unter Bezugnahme auf die
In einem weiteren Aspekt können ein oder mehrere Schneidkantenabschnitte
Der lineare Schneidkantenabschnitt
In einem Aspekt weist der lineare Schneidkantenabschnitt
Der konkave Schneidkantenabschnitt
In einem Aspekt variiert die Länge L1 der linearen Schneidkante
In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst jede Seitenwand
In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst jede Seitenwand
Darüber hinaus ist eine gerundete Eckseitenwand
Der konkave Schneidkantenabschnitt
Die Schneidkante
Die Oberseite
Die hintere Wand
Unter Bezugnahme auf die
Es versteht sich daher, dass die Verwendung einer Kombination aus einer linearen Schneidkante
Unter Bezugnahme auf
In einem anderen Aspekt verläuft mindestens ein linearer Schneidkantenabschnitt
In einem anderen Aspekt stellt der mindestens eine lineare Schneidkantenabschnitt
In einem anderen Aspekt verläuft mindestens ein anderer linearer Schneidkantenabschnitt
In einem anderen Aspekt stellt der mindestens eine andere lineare Schneidkantenabschnitt
In einem anderen Aspekt der Erfindung verlaufen der mindestens eine Schneidkantenabschnitt
In einem Aspekt stellt der Endabschnitt
In einem anderen Aspekt könnte der Endabschnitt
Vorteilhafterweise ermöglicht die Kombination der linearen Schneidkante
Während vorstehend bestimmte Aspekte der Erfindung zum Zwecke der Erläuterung beschrieben wurden, wird es für den Fachmann klar sein, dass zahlreiche Varianten der Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, ohne von der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. While certain aspects of the invention have been described above for purposes of illustration, it will be apparent to those skilled in the art that numerous variations of the details of the present invention may be made without departing from the invention as defined in the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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