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Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere Rotationswerkzeug, mit einer Schneide, an die sich eine Spanfläche und eine Freifläche anschließen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Schneidwerkzeugs.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Schneidwerkzeug dient allgemein der spanenden Bearbeitung eines Werkstücks, von welchem Material spanweise abgehoben wird. Dazu bilden die Freifläche und die Spanfläche einen Keil, an dessen Spitze die Schneide liegt, welche an dem Material angreift. Auf der Seite der Spanfläche wird ein Span erzeugt und über die Spanfläche abtransportiert. Die Freifläche weist dagegen zum Werkstück hin und schließt mit diesem einen Winkel ein, den sogenannten Freiwinkel.
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Beim Bearbeiten eines Werkstücks verschleißt die Schneide und das Schneidwerkzeug wird im Bereich der Schneide abgenutzt, und zwar insbesondere auf der Freifläche, welche dem Werkstück zugewandt ist. Typischerweise wird die Freifläche dabei nahe der Schneide abgeflacht, mit der Folge einer verstärkten Reibung zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück. Je stärker die Abnutzung, desto höher die Reibung und desto größer die mechanische Belastung des Werkzeugs.
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Aufgabe der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Schneidwerkzeug, insbesondere ein Rotationswerkzeug wie beispielsweise einen Bohrer mit verbesserter Standzeit anzugeben, bei welchem insbesondere die Reibung reduziert ist, welche sich als Folge einer Abnutzung im Bereich der Schneide ergibt. Weiterhin soll ein Herstellungsverfahren für ein solches Schneidwerkzeug angegeben werden und ein Schneidelement für ein insbesondere modulares Schneidwerkzeug.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schneidwerkzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch ein Schneidelement mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Schneidwerkzeug sinngemäß auch für das Schneidelement sowie für das Verfahren und umgekehrt.
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Das Schneidwerkzeug ist insbesondere als Rotationswerkzeug ausgebildet, d.h. insbesondere als Bohrer, Fräser, Reibahle oder dergleichen. Allgemein weist ein Rotationswerkzeug eine Rotationsachse auf, um welche das Rotationswerkzeug im Betrieb rotiert. Das Schneidwerkzeug weist zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks eine Schneide auf. Von der Schneide aus erstrecken sich eine Spanfläche und eine Freifläche, welche einen Schneidwinkel einschließen. Im Betrieb dient die Spanfläche zum Abtransport eines erzeugten Spans und die Freifläche ist dem Werkstück zugewandt und schließt mit diesem einen Freiwinkel ein. In einem Bereich entlang der Schneide ist in die Freifläche eine Nut eingebracht, sodass ein der Schneide zugewandter Teil der Freifläche als eine Verschleißfläche ausgebildet ist, welche sich zwischen der Nut und der Schneide erstreckt und welche durch die Nut und die Schneide berandet ist.
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Bei der spanenden Bearbeitung wird das Schneidwerkzeug im Bereich der Schneide regelmäßig abgenutzt und die Freifläche entsprechend verformt. Dadurch wird die Freifläche im Bereich der Schneide typischerweise abgeflacht, d.h. eine abgenutzte Fläche oder Abnutzungsfläche als Teil der Freifläche ausgebildet. Dadurch erhöht sich die Kontaktfläche zwischen dem Schneidwerkzeug und dem Werkstück, so dass sich die Reibung am Werkstück im Bereich der Schneide erhöht. Dieser Effekt wird mit fortschreitender Abnutzung üblicherweise stärker, da durch eine fortschreitende Abflachung eine entsprechend größere abgenutzte Fläche entsteht.
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Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, die fortschreitende Vergrößerung der abgenutzten Fläche dadurch zu begrenzen, dass in Schneidrichtung hinter der Schneide eine Nut in die Freifläche eingearbeitet ist. Diese Nut erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Schneide und stellt eine Vertiefung in der Freifläche dar, sodass bei einer Abnutzung der Freifläche zwischen Nut und Schneide die abgenutzte Fläche ab einem bestimmten Abnutzungsgrad die Nut erreicht und dann zunächst nicht weiter anwachsen, d.h. breiter werden kann. Dadurch ist die Erhöhung der Reibung durch fortschreitende Abnutzung effektiv begrenzt und die Standzeit des Schneidwerkzeugs deutlich verbessert. Dabei ist die Abnutzung zunächst auf die Verschleißfläche begrenzt, welche sich ausgehend von der Schneide und insbesondere hinter dieser bis hin zur Nut erstreckt. Insgesamt ist somit die Abnutzung des Schneidwerkzeugs und die typischerweise damit einhergehende Abflachung der Freifläche auf die Verschleißfläche begrenzt, die übrige Freifläche auf der anderen Seite der Nut bleibt zunächst unversehrt. Ein Anwachsen der tatsächlich abgenutzten Fläche über die Verschleißfläche und die Nut hinaus wird vorteilhaft vermieden.
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Das oben beschriebene Konzept der Abnutzungsbegrenzung eignet sich grundsätzlich für jegliche Schneidwerkzeuge, d.h. sowohl Rotationswerkzeuge als auch für sonstige Schneidwerkzeuge, die im Betrieb nicht um eine eigene Rotationsachse rotieren. Zudem eignet sich dieses Konzept sowohl für einstückige Schneidwerkzeuge, wie z.B. einfache Bohrer, Fräser oder Reibahlen, als auch für modulare Schneidwerkzeuge, d.h. Werkzeuge mit einem Träger und einem austauschbaren Schneidelement oder Schneideinsatz, welches bzw. welcher über eine geeignete Kupplung am Träger angebracht wird. Solch ein modulares Schneidwerkzeug ist insbesondere ein Bohrer mit einem austauschbaren Bohrerkopf wie in der eingangs zitierten
DE 10 2013 205 889 B3 beschrieben, wobei der Träger dann eine Anzahl von insbesondere gewendelten Spannuten aufweist, welche im Bohrerkopf fortgesetzt sind und dort jeweils eine Spanfläche ausbilden. Ein solcher austauschbarer Bohrerkopf, allgemein Schneidkopf, bildet daher ein Schneidelement im Sinne der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise weist dieser Schneidkopf dabei einen Kupplungszapfen auf, mit dem er insbesondere klemmend in einer Zapfenaufnahme eines Trägers einsetzbar ist. Vorzugsweise erfolgt die klemmende Befestigung durch ein Verdrehen des Schneidkopfes gegenüber dem Träger z.B.um etwa 90°, um eine vorzugsweise klemmende Verbindung insbesondere ohne weitere Befestigungsmittel wie z.B. Schrauben auszubilden.
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Weiterhin ist auch eine Anwendung auf modulare Werkzeuge mit sogenannten Schneidplatten als Schneidelement denkbar. Auch hier weist ein jeweiliges Schneidelement eine Schneide auf, von welcher ausgehend sich jeweils eine Spanfläche und eine dem Werkstück üblicherweise zuwandte Freifläche erstrecken. Zudem ist auch eine Anwendung auf Schneidwerkzeuge denkbar, welche keine Rotationswerkzeuge sind, d.h. beispielsweise Schneidplatten und Meißel für Drehbänke oder Ähnliches. Insbesondere ist allgemein lediglich das Vorhandensein einer Schneide am Schneidwerkzeug wesentlich für die vorteilhafte Anwendung des vorgestellten Konzepts.
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Die Erfindung lässt sich daher sinngemäß und mit den entsprechenden Vorteilen auf ein Schneidelement für ein Schneidwerkzeug übertragen, wobei dann das Schneidelement eine Schneide aufweist, von welcher aus sich eine Spanfläche und eine Freifläche erstrecken, und wobei in einem Bereich entlang der Schneide in die Freifläche eine Nut eingebracht ist, sodass ein Teil der Freifläche als eine Verschleißfläche ausgebildet ist, welche sich zwischen der Nut und der Schneide erstreckt und welche durch die Nut und die Schneide berandet ist. Das Schneidelement ist dann beispielsweise ein Bohrerkopf oder eine Schneidplatte.
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Unter Schneide wird ganz allgemein eine üblicherweise scharfe, insbesondere durch Schleifen ausgebildete Kante verstanden, welche im Betrieb am Werkstück zwecks Spanabhebung angreift. Ein Bohrer weist stirnseitig üblicherweise mehrere Schneiden auf, welche jeweils als Hauptschneide bezeichnet werden und insbesondere über eine beispielsweise S-förmige Querschneide miteinander verbunden sind und auf diese Weise insbesondere eine Gesamtschneide bilden. Die Stirn mit den Hauptschneiden bildet ein vorderes Ende eines Schneidteils, welches mit Spannuten versehen ist, die üblicherweise gewendelt sind. Entlang der Spannuten verlaufen üblicherweise Nebenschneiden, die an einem Schneideck auf die Hauptschneiden treffen. Zwischen zwei Spannuten erstreckt sich umfangsseitig ein Rücken, insbesondere ein Bohrerrücken des Schneidteils. Vorzugsweise werden vorliegend unter Schneiden Hauptschneiden des Schneidwerkzeugs verstanden.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Schneidwerkzeug um einen Bohrer, bei dem in die stirnseitigen, den Hauptschneiden zugeordnete Freiflächen die Nuten eingebracht sind.
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Um einerseits die durch die Nut erzielten Vorteile zu nutzen und andererseits die Stabilität des Schneidwerkzeugs nicht nachteilig zu beeinflussen, sind die Nut und die Verschleißfläche zweckmäßigerweise geeignet dimensioniert, d.h. weisen geeignete Abmessungen auf.
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So weist die Verschleißfläche von der Nut zur Schneide gemessen eine Breite auf, welche bevorzugterweise zwischen 0,1 und 0,3 mm beträgt. Auf diese Weise ist insbesondere eine hinreichende Standzeit bis zum Wechsel des Schneidwerkzeugs oder zur Nachschärfung der Schneide realisiert und zugleich die Reibung im Betrieb auf ein hinreichendes Maß beschränkt.
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Weiter weist die Nut eine Nuttiefe auf, welche in einer bevorzugten Ausgestaltung zwischen 0,05 und 0,1 mm beträgt. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass einerseits eine gewisse Nuttiefe ausgebildet sein muss, um über einen längeren Zeitraum eine Begrenzung der Abnutzung zu verwirklichen und eine geeignete Standzeitverlängerung zu erzielen. Andererseits sollte die Nut aber auch nicht derart tief sein, dass die Stabilität des Schneidwerkzeugs im Bereich der Schneide signifikant beeinträchtigt ist und die Schneide nicht abbricht. Die beim Schneiden auftretenden Kräfte werden aufgrund der bevorzugten flachen Ausgestaltung der Nut effizient auf das gesamte Schneidwerkzeug übertragen. Die Nuttiefe ist vorzugsweise entlang der gesamten Nut konstant, grundsätzlich denkbar ist allerdings auch eine variierende Nuttiefe.
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Die Nut weist zudem eine Nutbreite auf, welche insbesondere in Richtung der Breite der Verschleißfläche gemessen ist. Die Nutbreite beträgt bevorzugterweise zwischen 0,05 und 0,1 mm, d.h. die Nut ist insbesondere schmaler als die Verschleißfläche. Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, dass das Schneidwerkzeug im Bereich der Schneide im Betrieb noch hinreichend stabil ist und die beim Schneiden auftretenden Kräfte werden weiterhin effizient auf das gesamte Schneidwerkzeug übertragen. Insbesondere ist die Nut in etwa so tief wie breit.
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Die Nut verläuft allgemein in einer Nutrichtung und weist im Querschnitt quer zur Nutrichtung bevorzugterweise eine bogenförmige Kontur auf. Dadurch ist insbesondere eine hinreichende Stabilität des Schneidwerkzeugs gewährleistet, da durch die allgemein abgerundete Kontur eine Bildung von Verspannungsmaxima verhindert wird. Vielmehr werden jegliche Kräfte durch die spezielle Ausgestaltung der Kontur besonders gleichmäßig verteilt. Die Nut bildet somit insbesondere eine Mulde in der Freifläche und ist geeigneterweise möglichst kantenfrei ausgebildet, zumindest abgesehen von den Übergängen von der Nut zur Freifläche. Die Kontur der Nut ist demnach beispielsweise kreisabschnittförmig ausgebildet.
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Die Nut verläuft grundsätzlich ausgehend von einem Startpunkt und bis zu einem Endpunkt im Wesentlichen entlang der Schneide. Zudem verläuft die Nut vorzugsweise unterbrechungsfrei, d.h. durchgängig oder kontinuierlich, sodass die Abnutzungsbegrenzung auf dem gesamten Verlauf der Nut zwischen Start- und Endpunkt realisiert ist.
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In einer ersten geeigneten Variante verläuft die Nut parallel und mit einem konstanten Abstand zur Schneide. Dadurch ist die Verschleißfläche entlang der Schneide mit einer konstanten Breite ausgebildet, d.h. mit im Bereich der Schneide gleichmäßiger Abnutzungsbegrenzung.
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In einer zweiten geeigneten Variante verläuft die Nut dagegen von einem inneren Startpunkt ausgehend zu einem äußeren Endpunkt hin und bezüglich der Schneide in einem Abstand, welcher zum Endpunkt hin vergrößert ist. Mit anderen Worten: die Verschleißfläche ist entlang der Schneide aufgeweitet oder auch verbreitert. Dies wird beispielsweise bei einer gekrümmten Schneide dadurch erzielt, dass die Nut gerade ausgeführt ist. Die zum Endpunkt hin verbreiterte Verschleißfläche führt vor allem zu einer deutlich erhöhten Stabilität am breiteren Ende, speziell am oder in der Nähe eines Schneidecks. Dadurch hat das Schneidwerkzeug auch im hochbelasteten Bereich der Schneidecke eine ausreichende Stabilität. In diesem Sinne liegt demnach bei einem Rotationswerkzeug der innere Startpunkt näher an der Rotationsachse als der Endpunkt, sodass sich die Nut vom Startpunkt ausgehend in etwa radial nach außen erstreckt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Schneidwerkzeug einen Grundkörper auf, mit einer Anzahl an Spannuten, welche in den Grundkörper eingebracht sind, und mit einem Kern, welcher zwischen den Spannuten ausgebildet ist und einen Kerndurchmesser aufweist, wobei die Nut lediglich außerhalb des Kerndurchmessers verläuft, insbesondere am Kerndurchmesser beginnt. Die Nut ist also nicht im Kernbereich ausgebildet. Bei einem Rotationswerkzeug ist dann der Startpunkt der Nut wenigstens um den halben Kerndurchmesser von der Rotationsachse beabstandet und erstreckt sich von hier aus nach außen. Dabei ist der Kern im Wesentlichen durch die Spannuten definiert, welche als Ausnehmungen in einem Grundkörper bis zum Kern vordringen.
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Insbesondere in der bevorzugten Ausgestaltung als Rotationswerkzeug weist das Schneidwerkzeug einen Nennradius auf und die Nut eine Nutlänge, welche in einer bevorzugten Variante wenigstens 30% des Nennradius beträgt. Mit anderen Worten: die Schneide weist eine Schneidenlänge auf und die Nut ist lediglich über einen begrenzten Abschnitt entlang der Schneide ausgebildet, wobei die Nut eine Nutlänge aufweist, welche bevorzugt zumindest etwa 30% der Schneidenlänge beträgt. Damit ist insbesondere gewährleistet, dass die Nut sich über einen signifikanten Bereich erstreckt und dadurch zu einer ausreichenden Begrenzung der Abnutzung führt. Der Nennradius des Schneidwerkzeugs wird insbesondere vom Zentrum desselben aus bis zu einem äußeren Umfangsrand, insbesondere einem Schneideck gemessen.
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Das Schneidwerkzeug weist insbesondere einen umfangsseitigen Außenrand auf, d.h. eine äußere Umrandung, welche insbesondere die Freifläche begrenzt. In einer ersten geeigneten Weiterbildung ist nun die Nut durchgängig bis zum Außenrand ausgebildet. Die Nut läuft daher am Außenrand frei und ohne eine Begrenzung aus. Somit ist dann die Verschleißfläche auch im äußersten Bereich der Schneide noch ausgebildet und verhindert gerade dort eine zu starke Abnutzung, wo im Betrieb besonders starke Kräfte wirken. Der Außenrand ist insbesondere eine Kante, welche durch die Freifläche und eine auf diese stoßende Außenwand gebildet ist, im Falle eines Bohrers ist dies der sogenannte Bohrerrücken.
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In einer zweiten geeigneten Weiterbildung erstreckt sich die Nut dagegen lediglich bis zu einem Endpunkt, welcher innerhalb der Freifläche liegt und vom Außenrand beabstandet ist, d.h. die Nut ist gerade nicht durchgängig bis zum Außenrand ausgeführt, sondern es verbleibt ein ungenuteter Bereich der Freifläche. Bei einem Bohrer liegt dieser ungenutete Bereich dann in der Nähe des üblicherweise stark belasteten Schneidecks. Die nicht durchgängige Ausbildung der Nut gewährleistet somit allgemein eine verbesserte Stabilität im typischerweise besonders stark beanspruchten und außenliegenden Bereich der Schneide. Insbesondere ist der Endpunkt vom Außenrand um höchstens 10% des Nennradius des Schneidwerkezugs beabstandet, bevorzugt um höchstens 5%. Allgemein ist der Endpunkt vom Außenrand insbesondere um einen Abstand beabstandet, welcher deutlich geringer ist, als die Schneidenlänge und beispielsweise höchstens etwa 10% der Schneidenlänge entspricht.
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Zweckmäßigerweise ist zumindest die Freifläche mit einer Beschichtung versehen, um das Schneidwerkzeug insbesondere verschleißfester zu gestalten. Beispielsweise ist die Beschichtung aus einem besonders harten Werkstoff gefertigt, um generell die Standzeit des Schneidwerkzeugs zu verbessern. Die Beschichtung ist dabei entweder vor oder nach dem Ausbilden der Nut aufgebracht, sodass dann entsprechend die Beschichtung entweder durch die Nut unterbrochen ist oder auch in der Nut ausgebildet ist. Bevorzugt ist nicht ausschließlich die Freifläche mit der Beschichtung versehen, sondern z.B. das gesamte Schneidwerkzeug oder im Falle eines modularen Werkzeugs der gesamte Bohrerkopf oder die gesamte Schneidplatte.
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Zur Herstellung des Schneidwerkzeugs wird in eine Freifläche desselben und entlang sowie beabstandet zu einer Schneide des Schneidwerkzeugs eine Nut eingebracht. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Nut mittels eines Lasers ausgebildet, welcher insbesondere die Herstellung einer Nut mit den oben erwähnten Abmessungen auf einfache Weise ermöglicht. Durch Bearbeitung mit einem Laser wird zudem im Gegensatz zu einer mechanischen Bearbeitung, z.B. mittels einer Schleifscheibe oder einer Fräse, keine Kraft auf das Schneidwerkzeug ausgeübt, sodass ein versehentliches Abbrechen der Schneide bei der Herstellung vermieden wird. Zudem lassen sich die feinen Strukturen der Nut nur schwer mit einer Schleifscheibe einbringen. Allgemein eignet sich daher jegliches berührungslose Schneid- oder Ablationsverfahren, beispielsweise auch ein Plasmastrahlschneiden oder ein Elektronenstrahlschneiden. Zudem lassen sich mit einem Laser und allgemein mit einem berührungslosen Schneid- oder Ablationsverfahren auch Schneidwerkzeuge aus einem besonders harten, gehärteten oder beschichteten Material, z.B. aus Hartmetall, auf einfache Weise bearbeiten.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Schneidwerkzeug oder zumindest das Schneidelement aus Hartmetall gefertigt. Besonders vorteilhaft können zudem jegliche bisherige Schneidwerkzeuge besonders einfach nachgerüstet werden, indem in diese nachträglich eine entsprechende Nut eingebracht wird.
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Beschreibung der Figuren
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
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1 eine Schneide eines herkömmlichen Schneidwerkzeugs in einer Seitenansicht, zur Verdeutlichung der Abnutzung im Betrieb,
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2 eine Schneide eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs in einer Seitenansicht, zur Verdeutlichung der Abnutzung im Betrieb,
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3 einen Bohrer in einer Frontansicht sowie
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4 den Bohrer aus 3 in einer seitlichen Ansicht.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Zur Verdeutlichung der Abnutzung eines Schneidwerkzeugs 2 im Betrieb ist in den 1 und 2 ausschnittsweise eine Schneide 4 des Schneidwerkzeugs 2 in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. In 1 ist eine herkömmliche Schneide 4 gezeigt, in 2 eine erfindungsgemäße Schneide 4. Ausgehend von der Schneide 4 erstrecken sich eine Spanfläche 6 und eine Freifläche 8. Über die Spanfläche 6 werden Späne abtransportiert, welche im Betrieb mittels der Schneide 4 abgehoben werden. Die Freifläche 8 ist im Betrieb üblicherweise einem Werkstück zugewandt, welches hier nicht näher dargestellt ist.
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Grundsätzlich wird die Schneide 4 im Betrieb in eine Schnittrichtung S bewegt, greift dabei das Werkstück an und nutzt sich im Betrieb entsprechend ab. Die Abnutzung ist in den 1 und 2 durch gestrichene Linien im Bereich der Schneide 4 angedeutet. Dabei wird deutlich, dass durch die Abnutzung ein Teil der Freifläche 8 eine abgenutzte Fläche 10 bildet, welche mit fortschreitender Abnutzung immer breiter wird. Im Betrieb wirken nun Reibkräfte im Bereich der Schneide 4, welch mit fortschreitender Abnutzung aufgrund der weiter vergrößerten abgenutzten Fläche 10 ebenfalls größer werden. Diese Verbreiterung wird bei dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug gemäß 2 durch eine Nut 12 vermieden, aufgrund welcher ab einer bestimmten Abnutzung die abgenutzte Fläche 10 nicht weiter anwächst, sondern im Wesentlichen gleich breit bleibt, sodass auch die Reibkräfte im Betrieb nicht weiter zunehmen. Dadurch ist die Standzeit des Schneidwerkzeugs 2 wesentlich verlängert.
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Die Nut 12 ist dazu in die Freifläche 8 eingebracht und verläuft in einer Nutrichtung N und im Wesentlichen entlang der Schneide 4. Im Querschnitt quer zur Nutrichtung N, wie in 2 gezeigt, weist die Nut 12 eine Kontur K auf, die hier bogenförmig und insbesondere kreisabschnittförmig ausgebildet ist, d.h. die Kontur K ist kantenfrei. Dadurch werden Spannungsspitzen im Betrieb vermieden und die wirkenden Kräfte werden insgesamt besonders homogen verteilt.
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Um weiterhin eine gute Stabilität des Schneidwerkzeugs 2 im Bereich der Schneide 4 sicherzustellen und ein ungewolltes Abbrechen der Schneide 4 zu vermeiden, ist die Nut 12 vergleichsweise flach ausgebildet und weist eine Nuttiefe NT auf, welche hier zwischen 0,05 und 0,1 mm beträgt. Desweiteren weist die Nut 12 eine Nutbreite NB auf, welche insbesondere in etwa der Nuttiefe NT entspricht und hier demnach im Bereich von 0,05 bis 0,1 mm liegt. Desweiteren ist die Nut 12 von der Schneide 4 in einem Abstand A beabstandet, welcher hier etwa 0,1 bis 0,3 mm beträgt. Der Abstand A entspricht dabei zugleich einer Breite B einer Verschleißfläche 14, welche durch die Nut 12 zwischen dieser und der Schneide 4 ausgebildet ist. Die Verschleißfläche 14 ist ein Teil der Freifläche 8 und wird dann im Betrieb abgenutzt, wohingegen der übrige Teil der Freifläche 8, welcher bezüglich der Schneide 4 hinter der Nut 12 liegt, zunächst unversehrt bleibt.
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In den 3 und 4 ist in diversen Ansichten ein Schneidwerkzeug 2 gezeigt, welches als Bohrer ausgebildet ist, d.h. als Rotationswerkzeug, welches im Betrieb um eine Rotationsachse R rotiert. Das Schneidwerkzeug 2 weist frontseitig, d.h. stirnseitig zwei Schneiden 4 auf, welche hier Hauptschneiden des Schneidwerkzeugs 2 sind, die im Zentrum Z über eine S-förmige Querschneide 16 verbunden sind. Vom Zentrum Z bis zum Außenrand AR gemessen weist das Schneidwerkzeug einen Nennradius R1 auf. Von einer jeweiligen der Schneiden 4 erstrecken sich eine Freifläche 8 und eine Spanfläche 6. Das hier gezeigte Schneidwerkzeug 2 weist zudem eine Anzahl von Kühlmittelauslässen 18 auf, welche stirnseitig in den Freiflächen 8 angeordnet sind. Die Spanflächen 6 sind jeweils Teil einer Spannut 20, welche hier gewendelt ausgeführt ist. Umfangsseitig ist zwischen zwei Spannuten 20 jeweils ein Bohrerrücken 22 ausgebildet. Die Spannuten 20 definieren weiterhin einen Kern 24 des Schneidwerkzeugs 2, in welchen die Spannuten 20 nicht hineinragen, welcher also insbesondere massiv ausgeführt ist und welcher einen Kerndurchmesser KD aufweist.
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Das in den 3 bis 4 gezeigte Schneidwerkzeug 2 weist stirnseitig zwei Nuten 12 auf, welche sich jeweils im Wesentlichen parallel zu einer der Schneiden 4 erstrecken und bezüglich der Schnittrichtung S hinter einer jeweiligen der Schneiden 4 angeordnet sind, nämlich in einer jeweiligen der Freiflächen 8. Eine jeweilige Nut 12 beginnt an einem inneren Startpunkt P1 und erstreckt sich bis zu einem äußeren Endpunkt P2. Der Startpunkt P1 ist wenigstens um den halben Kerndurchmesser KD von der Rotationsachse R beabstandet. Bei dem hier gezeigten Schneidwerkzeug 2 liegt der Starpunkt P1 auf dem Kerndurchmesser KD, in einer nicht gezeigten Variante jedoch weiter außen, d.h. weiter von der Rotationsachse R entfernt. Der Endpunkt P2 liegt bei dem gezeigten Schneidwerkzeug 2 im Bereich einer Fase 26 und allgemein auf einem Außenrand AR, welcher durch die Freifläche 8 und den Bohrerrücken 22 gebildet ist. Mit anderen Worten: die Nut 12 ist durchgängig bis zum Außenrand AR ausgebildet. In einer nicht gezeigten Variante ist die Nut 12 dagegen nicht bis zum Außenrand AR ausgebildet, sondern der Endpunkt P2 liegt innerhalb der Freifläche 8 und ist dann zum Außenrand AR beabstandet, und zwar um höchstens etwa 10% des Nennradius R1 des Schneidwerkzeugs 2. Allgemein weist die Nut 12 zudem eine Nutlänge NL auf, welche wenigstens 30% des Nennradius R1 beträgt.
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In den 3 bis 4 ist eine jeweilige Nut 12 gerade und parallel zu einer jeweiligen der Schneiden 4 ausgebildet. In einer nicht gezeigten Variante verläuft die Nut 12 dagegen z.B. gebogen, und folgt dabei z.B. parallel einer generell gebogenen Schneide 4. Alternativ verläuft die Nut 12 gerade nicht parallel zur Schneide 4, sondern derart, dass der Abstand A zur Schneide 4 zum Endpunkt P2 hin vergrößert ist, d.h. dass die Verschleißfläche 14 nach außen, also zum Außenrand AR hin, eine vergrößerte Breite B aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013205889 B3 [0002, 0010]
- DE 102014207501 A1 [0002]
- DE 102015210817 [0002]
