DE102016103818A1

DE102016103818A1 - Schneidelement mit kühlmittelzufuhr

Info

Publication number: DE102016103818A1
Application number: DE102016103818.0A
Authority: DE
Inventors: Neal S. Myers; Pankaj Mehrotra
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US20160263666A1

Abstract

Ein Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr, das einen Schneidelementkörper mit einem axial vorderen Ende und einem axial hinteren Ende hat. Der Schneidelementkörper hat einen Schaftabschnitt neben dessen axial hinteren Ende und einen Schneidabschnitt neben dem axial vorderen Ende. Der Schneidelementkörper enthält einen Kühlmittelzufuhr-Durchgang, wobei der Kühlmittelzufuhr-Durchgang einen primären Hohlraum im Schaftabschnitt und einen zentralen Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt umfasst, sowie eine Vielzahl von seitlichen Kühlmitteldurchgängen im Schneidabschnitt. Die seitlichen Kühlmitteldurchgänge stehen durch den zentralen Kühlmitteldurchgang in Verbindung mit dem primären Hohlraum. Jeder der seitlichen Kühlmitteldurchgänge hat ein offenes Ende, durch das Kühlmittel aus dem Schneidelement austritt. Der Schneidabschnitt besteht aus Hartmaterial einer ersten Klasse, und der Schaftabschnitt besteht aus Hartmaterial einer zweiten Klasse, wobei sich das Hartmetall der ersten Klasse vom Hartmetall der zweiten Klasse unterscheidet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr sowie einen Stangenrohling aus Verbundwerkstoff der zu einem Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr verarbeitet werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Schneidelement, wie z. B. einen Bohrer oder Schaftfräser, mit Kühlmittelzufuhr sowie einen Stangenrohling aus Verbundwerkstoff, der zu einem Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr verarbeitet werden kann, wobei das Kühlmittel aus dem Schneidelement in der Nähe von dessen axial vorderen Ende austritt. Der Stangenrohling aus Verbundwerkstoff kann in Abhängigkeit vom betreffenden Artikel durch Spritzguss oder kaltisostatisches Pressen hergestellt werden.
Schaftfräser sind Drehwerkzeuge, die zur maschinellen Bearbeitung vieler Materialtypen von Metallen bis Kunststoffen verwendet werden. Ein Schaftfräser hat üblicherweise eine längliche Form mit einem axial vorderen Ende und einem axial hinteren Ende. Ein Schaftfräser hat einen Schaftabschnitt, der im Allgemeinen zylindrisch ist, in der Nähe des axial hinteren Endes angeordnet ist und zum Halten des Schaftfräsers fungiert, wobei der Schaftabschnitt dazu ausgebildet ist, entfernbar durch ein motorgetriebenes Spannfutter oder eine funktionell ähnliche Einrichtung ergriffen zu werden. Der Schaftfräser hat weiter einen Schneidabschnitt, der axial vor dem Schaftabschnitt angeordnet ist und der neben dem axial vorderen Ende des Schaftfräsers liegt. Der Schneidabschnitt enthält Schneiden, die durch Nuten getrennt sind, die dazu dienen Späne aus der nahen Umgebung zu entfernen, in der die Schneiden das Werkstück kontaktieren. Weiter werden auch alle Nuten oder ein Teil der Nuten als Schneiden in Schaftfräsern verwendet.
Einige Schaftfräser verwenden Kühlmittel, um den Vorgang der Materialentfernung zu erleichtern. Es ist vorteilhaft, das Kühlmittel beispielsweise mittels Spray an der Schnittfläche zwischen dem Schaftfräser und dem Werkstück aufzutragen. Es wäre daher sehr wünschenswert, ein Schneidelement bereitzustellen, wie z. B. einen Schaftfräser (sowie einen Stangenrohling aus Verbundwerkstoff, der zu einem Schaftfräser verarbeitet werden kann), wobei ein Kühlmittelspray auf die Schnittfläche zwischen Schneidelement und Werkstück gelangt. Die Verwendung von Spritzgussverfahren oder kaltisostatischen Pressverfahren zum Erzeugen eines Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, der zum Schneidelement verarbeitet werden kann, ermöglicht die Bildung einer Vielzahl von seitlichen Kühlmitteldurchgängen, die sich vom zentralen Kühlmitteldurchgang in der Nähe des axial vorderen Endes des Körpers des spritzgegossenen (oder kaltisostatisch gepressten) Schaftfräsers oder Bohrers (d. h. des Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr verteilen. Dieses Merkmal verstärkt die Fähigkeit des spritzgegossenen (oder kaltisostatisch gepressten) Schaftfräsers oder Bohrers mit Kühlmittelzufuhr, Kühlmittel an die Schnittfläche zwischen dem Schneidelement und dem Werkstück abzugeben.
Ein Schneidelement wie ein Schaftfräser oder Bohrer beinhaltet einen Schneidabschnitt, der üblicherweise Schneiden hat, die durch Nuten getrennt sind, oder eine komplexe Geometrie zur Ausführung der Schnittfunktion aufweist. Das Schneidelement hat auch einen Schaftabschnitt, der entfernbar von einem Antriebselement ergriffen wird, wie z. B. von einem motorgetriebenen Spannfutter oder einer funktionell ähnlichen Einrichtung. Der Schaftabschnitt erfordert keine komplexe Geometrie wie die eher komplexe Geometrie für den Schneidabschnitt. Es versteht sich auch, dass die Verwendung des Spritzgussverfahrens oder kaltisostatischen Verfahrens die Ausbildung von Nuten oder Schneiden am axial vorderen Ende des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff vorsieht, der zum spritzgegossenen Schaftfräser (oder Schneidelement) mit Kühlmittelzufuhr verarbeitet werden kann, während der Abschnitt neben dem axial hinteren Ende generell glatt bleibt. Die Verwendung eines Spritzgussverfahrens oder eines kaltisostatischen Verfahrens zum Erzeugen des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, der zum Schneidelement verarbeitet werden kann, bietet einen Vorteil, indem er nur das Feinschleifen der äußeren Geometrie erfordert, ohne ein signifikantes Schleifen von Teilen des Schaftabschnitts zu benötigen. Im Interesse eines präzisen Haltens, muss der Schaftabschnitt zumindest bis zu einem gewissen Ausmaß feingeschliffen werden. Insgesamt ergibt sich eine Reduktion des Aufwands an Arbeit und Materialien beim Erzeugen des Schneidelements.
Durch den Einsatz eines Spritzgussverfahrens zum Erzeugen des spritzgegossenen Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, der zu einem Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr verarbeitet werden kann (z. B. zu einem Schaftfräser), kann der im Schaftabschnitt angeordnete Kühlmittelzufuhr-Durchgang wahlfrei ein größeres Volumen haben als der im Schneidabschnitt angeordnete Kühlmittelzufuhr-Durchgang. Dies führt zu einer Verringerung der Materialmenge, die zur Herstellung des Schneidelements mit Kühlmittelzufuhr erforderlich ist, sodass die Materialkosten reduziert werden. Das Vorliegen des im Schaftabschnitt angeordneten Kühlmittelzufuhr-Durchgangs mit einem größeren Volumen führt auch zu schnellerer Bindemittel-Entfernung während der Bearbeitung nach dem Spritzguss und reduziert dadurch die Herstellungskosten des Schneidelements. Ähnliche Vorteile hinsichtlich des Materialeinsatzes und der Bindemittel-Entfernung bestehen für ein Schneidelement (z. B. einen Bohrer), in dem der Kühlmittelzufuhr-Durchgang ein größeres Volumen hat. Weiter bestehen ähnliche Vorteile bei Verwendung eines kaltisostatischen Pressverfahrens zum Erzeugen des kaltisostatisch gepressten Schneidelements mit Kühlmittelzufuhr.
Der Schneidabschnitt des Schneidelements mit Kühlmittelzufuhr führt eine andere Funktion als der Schaftabschnitt aus. Dies bedeutet, dass sich die Materialanforderungen für den Schneidabschnitt von denen für den Schaftabschnitt unterscheiden. Die Verwendung eines Spritzgussverfahrens oder eines kaltisostatischen Pressverfahrens ermöglicht den Einsatz unterschiedlicher Klassen von Hartmaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) für den Schneidabschnitt und den Schaftabschnitt. Durch die Verwendung unterschiedlicher Klassen von Hartmaterial kann der Schneidabschnitt aus einem kostspieligeren hochwertigen (Kobalt)-Wolframcarbid hergestellt werden, der für den Schnitt besser geeignet ist; und der Schaftabschnitt kann aus einer weniger kostspieligen Klasse von (Kobalt)-Wolframcarbid hergestellt werden. Die weniger kostspielige Klasse von (Kobalt)-Wolframcarbid ist für die Funktion als Schaftabschnitt ausreichend angemessen. Das Ergebnis ist, dass das kostspieligere Material zum Erzeugen des Abschnitts (d. h. des Schneidabschnitts) eingesetzt wird, der die Eigenschaften des kostspieligeren Materials benötigt, und dass das weniger kostspielige Material verwendet wird, um den Abschnitt (d. h. den Schaftabschnitt) herzustellen, der die Eigenschaften des kostspieligeren Materials nicht benötigt. Durch die Verwendung eines Spritzgussverfahrens oder eines kaltisostatischen Pressverfahrens kann der Materialeinsatz besser an die spezifische Funktion des spezifischen Abschnitts des Schneidelements angepasst werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer ihrer Formen ist die Erfindung ein Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr. Das Schneidelement umfasst einen Schneidelementkörper, der ein axial vorderes Ende und ein axiales hinteres Ende sowie eine zentrale Längsachse hat. Der Schneidelementkörper hat einen Schaftabschnitt neben dessen axial hinteren Ende und eine Schaftaußenfläche. Der Schneidelementkörper hat einen Schneidabschnitt neben dessen axial vorderen Ende und eine Schneidaußenfläche, die eine oder mehrere Schneiden enthält. Der Schneidelementkörper enthält einen Kühlmittelzufuhr-Durchgang, wobei der Kühlmittelzufuhr-Durchgang einen primären Hohlraum im Schaftabschnitt und einen zentralen Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt umfasst sowie eine Vielzahl von seitlichen Kühlmitteldurchgängen im Schneidabschnitt. Die seitlichen Kühlmitteldurchgänge stehen durch den zentralen Kühlmitteldurchgang mit dem primären Hohlraum in Verbindung. Jeder der seitlichen Kühlmitteldurchgänge hat ein offenes Ende, durch das Kühlmittel aus dem Schneidelement austritt. Der Schneidabschnitt besteht aus Hartmaterial einer ersten Klasse, und der Schaftabschnitt besteht aus Hartmaterial einer zweiten Klasse, wobei sich das Hartmetall der ersten Klasse vom Hartmetall der zweiten Klasse unterscheidet.
Bei noch einer weiteren ihrer Formen ist die Erfindung ein Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr, wobei das Schneidelement zum Entfernen von Material von einem Werkstück nützlich ist. Das Schneidelement umfasst einen Schneidelementkörper, der ein axial vorderes Ende und ein axiales hinteres Ende sowie eine Mittenlängsachse hat. Der Schneidelementkörper hat einen Schaftabschnitt neben dessen axial hinteren Ende, und der Schaftabschnitt hat eine generell glatte Schaftaußenfläche. Der Schneidelementkörper hat einen Schneidabschnitt neben dessen axial vorderen Ende, und der Schneidabschnitt hat eine Schneidaußenfläche, die eine oder mehrere Nuten enthält. Der Schneidelementkörper enthält einen Kühlmittelzufuhr-Durchgang, wobei der Kühlmittelzufuhr-Durchgang einen primären Hohlraum im Schaftabschnitt und einen zentralen Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt umfasst sowie eine Vielzahl von seitlichen Kühlmitteldurchgängen im Schneidabschnitt. Die seitlichen Kühlmitteldurchgänge stehen durch den zentralen Kühlmitteldurchgang mit der primären Aushöhlung in Verbindung, und jeder der seitlichen Kühlmitteldurchgänge hat ein offenes Ende, durch das Kühlmittel in der Nähe der Schnittfläche zwischen dem Schneidelement und dem Werkstück aus dem Schneidelement austritt. Der Schneidabschnitt besteht aus Hartmaterial einer ersten Klasse, und der Schaftabschnitt besteht aus Hartmaterial einer zweiten Klasse, wobei sich das Hartmetall der ersten Klasse vom Hartmetall der zweiten Klasse unterscheidet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden ist eine kurze Beschreibung der Zeichnungen wiedergegeben, die einen Bestandteil dieser Patentanmeldung bilden:
1 ist eine Seitenansicht einer ersten spezifischen Ausführungsform eines Schaftfräsers;
2 ist eine Querschnittansicht einer zweiten spezifischen Ausführungsform eines Schaftfräsers entlang der Schnittlinie 2-2 aus 1;
3 ist eine Querschnittsansicht einer vierten spezifischen Ausführungsform eines Schaftfräsers;
4 ist eine Seitenansicht einer spezifischen Ausführungsform eines Bohrers; und
5 ist eine Querschnittsansicht des Bohrers aus 4 entlang der Schnittlinie 5-5 aus 4.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein spritzgegossenes (oder kaltisostatisch gepresstes) Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr sowie einen Stangenrohling aus Verbundwerkstoff, der zu einem Schneidelement verarbeitet werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein spritzgegossenes (oder kaltisostatisch gepresstes) Schneidelement, wie z. B. einen Bohrer oder Schaftfräser, mit Kühlmittelzufuhr sowie einen Stangenrohling aus Verbundwerkstoff, der zu einem Schneidelement verarbeitet werden kann, wobei das Kühlmittel in der Nähe vom axial vorderen Ende aus dem Schneidelement austritt.
Wie ersichtlich werden wird, hat der Stangenrohling aus Verbundwerkstoff einen Hohlschaft, interne Kühlmitteldurchgänge und endkonturnahe externe Nuten. Der Stangenrohling aus Verbundwerkstoff verwendet ein kostengünstiges Pulvermaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) für den Schaftabschnitt und ein hochwertiges, kostspieligeres Pulvermaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) für den Schneidabschnitt. Diese Merkmale stellen Vorteile in Verbindung mit der Verwendung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff bereit, um ein Schneidelement wie z. B. einen Schaftfräser oder einen Bohrer herzustellen.
Einer der Vorteile in Verbindung mit der Verwendung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff ist der Einsatz von weniger Material, um den Stangenrohling aus Verbundwerkstoff herzustellen, und somit geringere Kosten auf Grund der Einsparungen bei den Materialkosten. Die Merkmale des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, die zum Einsatz von weniger Material führen, sind die Verwendung eines Hohlschafts, interne Kühlmitteldurchgänge und endkonturnahe externe Nuten. Jedes dieser Merkmale erfordert den Einsatz von weniger Material. Desweiteren reduziert die Verwendung eines kostengünstigen Pulvermaterials für den Schaftabschnitt und eines hochwertigen kostspieligeren Pulvermaterials für den Schneidabschnitt die Kosten des Pulvermaterials, ohne Abstriche an der Leistung des Schneidelements vornehmen zu müssen. Eine weitere Senkung der Gesamtkosten der Herstellung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff ist auf die Verringerung des Umfangs der erforderlichen Grünbearbeitung zurückzuführen. Die Verringerung des Umfangs der Grünbearbeitung ist auf die Verwendung eines Hohlschafts und interner Kühlmitteldurchgänge und bis zu einem gewissen Ausmaß auf die Ausbildung von endkonturnahen externen Nuten zurückzuführen. Wegen der Ausbildung der endkonturnahen externen Nuten ist weniger Endbearbeitung ist erforderlich.
1 zeigt eine erste spezifische Ausführungsform eines Schneidelements in der Form eines Schaftfräsers, der allgemein als 20 angegeben ist. Der Schaftfräser 20 hat einen Schaftfräserkörper 22 mit einem axial vorderen Ende 24 und einem axial hinteren Ende 26. Der Schaftfräserkörper 22 hat eine Mittenlängsachse A-A. Der Schaftfräserkörper 22 hat einen Schaftabschnitt 28 neben dem axial hinteren Ende 26 und einen Schneidabschnitt 30, der eine Schneide 31 und Nuten 32 neben dem axial vorderen Ende 24 hat. Der Schaftfräser 20 ist das Ergebnis der Bearbeitung eines spritzgegossenen oder kaltisostatisch gepressten Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff.
Der Schaftabschnitt 28 hat eine generell glatte Oberfläche 33, sodass nach dem Sinterprozess nur minimales oder gar kein Feinschleifen erforderlich ist. Der Schneidabschnitt 30 hat wegen der Schneiden 31 und der Nuten 32 eine komplexere externe Geometrie. Da ein Spritzgussverfahren (oder ein kaltisostatisches Pressverfahren) verwendet wird, um den Stangenrohling aus Verbundwerkstoff herzustellen, ist nur ein minimaler Umfang von Feinschleifen des gesinterten Teils (Stangenrohling aus Verbundwerkstoff) erforderlich, um den Schneidabschnitt 30 fertigzustellen. Eine Verringerung des Ausmaßes des Feinschleifens des gesinterten Teils reduziert die gesamten Herstellungskosten des Schneidelements. Die vorstehenden Kommentare zum Schaftabschnitt 28 und dem Schneidabschnitt 30 des Schaftfräsers 20 gelten für den Schaftabschnitt und Schneidabschnitt der anderen hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen von Schneidelementen (z. B. Schaftfräser oder Bohrer).
Mit Bezug auf 2 ist eine zweite spezifische Ausführungsform des generell als 36 angegebenen spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr dargestellt. Der Schaftfräserkörper 38 hat eine Mittenlängsachse B-B. Es versteht sich, dass der Schaftfräser mittels eines kaltisostatischen Pressverfahrens hergestellt werden kann. Der Schaftfräser 36 hat einen Schaftfräserkörper 38 mit einem axial vorderen Ende 40 und einem axial hinteren Ende 42. Der Schaftfräserkörper 38 hat einen Schaftabschnitt 44 neben dem axial hinteren Ende 42 und einen Schneidabschnitt 46 neben dem axial vorderen Ende 40. Der Schaftabschnitt 44 hat eine generell glatte Außenoberfläche 47. Der Schneidabschnitt 46 hat Schneiden und Nuten. Minimales Feinschleifen ist erforderlich, um den Schneidabschnitt fertigzustellen. Es versteht sich auch, dass die Verwendung des Spritzgussverfahrens die Ausbildung von Nuten oder Schneiden am axial vorderen Ende 40 des Körpers 38 des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr bereitstellt, während der Abschnitt neben dem axial rückwärtigen Ende generell glatt bleibt. Ein gewisses Feinschleifen des Schaftabschnitts neben dem axial hinteren Ende kann erforderlich sein, um Präzision für das durch Klemmen gehaltene oder umfasste Schneidelement bereitzustellen. Der gleiche Vorteil liegt bei einem kaltisostatischen Pressverfahren vor. Die Verwendung eines dieser Verfahren bietet einen Vorteil durch das Erfordernis von weniger Feinschleifen als bei bisherigen Artikeln, wodurch sich Einsparungen bei Arbeits- und Materialkosten ergeben.
Der Schaftfräserkörper 38 enthält einen allgemein als 49 angegebenen Kühlmittelzufuhr-Durchgang. Der Kühlmittelzufuhr-Durchgang 49 hat einen primären Hohlraum 50, die sich an dessen axial hinteren Ende 42 öffnet, wobei der primäre Hohlraum 50 ein axial vorderes Hohlraumende 52 und ein axial hinteres Hohlraumende 54 hat. Der Kühlmittelzufuhr-Durchgang 49 beinhaltet ferner einen konvergierenden Abschnitt 56 und einen zentralen Kühlmitteldurchgang 62, der ein axial vorderes Ende 64 des zentralen Kühlmitteldurchgangs sowie ein axial hinteres Ende des zentralen Kühlmitteldurchgangs hat, das neben dem konvergierenden Abschnitt 56 liegt. Der konvergierende Abschnitt 56 ist mit dem primären Hohlraum 50 und dem zentralen Kühlmitteldurchgang 62 verbunden, sodass dazwischen eine Fluidverbindung besteht. Eine Vielzahl von axial beabstandeten, abgewinkelten seitlichen Kühlmitteldurchgängen (70, 72, 74, 76, 78, 80) steht in Verbindung mit dem zentralen Kühlmitteldurchgang 62, um Kühlmittel vom zentralen Kühlmitteldurchgang 62 zu empfangen. Jeder der axial beabstandeten, abgewinkelten seitlichen Kühlmitteldurchgänge (70, 72, 74, 76, 78, 80) endet in einem offenen Ende, durch welches Kühlmittel aus dem Schaftfräser 36 austritt. Beispielsweise endet der seitliche Kühlmitteldurchgang 80 im offenen Ende 82.
Das Volumen des primären Hohlraums 50 ist größer als das Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs 62 und der abgewinkelten seitlichen Kühlmitteldurchgänge (70, 72, 74, 76, 78, 80). Es versteht sich, dass der im Schaftabschnitt angeordnete Abschnitt des Kühlmittelzufuhr-Durchgangs 49 ein größeres Volumen hat als der im Schneidabschnitt angeordnete Abschnitt des Kühlmittelzufuhr-Durchgangs 49, wobei dies zu einer Reduktion der Materialmenge führt, die zur Herstellung des spritzgegossenen (oder kaltisostatisch gepressten) Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr erforderlich ist, sowie zu schnellerer Bindemittel-Entfernung von dem Stangenrohling aus Verbundwerkstoff während der Bearbeitung nach dem Spritzguss.
Mit Bezug auf die Ausrichtung des abgewinkelten seitlichen Durchgangs 78, der eine Mittenlängsachse C-C hat, ist dieser in einem Winkel D bezüglich der Mittenlängsachse B-B des Schaftfräserkörpers 38 angeordnet. Der Winkel D ist etwa gleich 45° und somit kleiner als 90°. Bei dieser spezifischen Ausführungsform sind die restlichen abgewinkelten seitlichen Durchgänge (70, 72, 74, 76, 80) im gleichen Winkel D bezüglich der Mittenlängsachse B-B des Schaftfräserkörpers 38 angeordnet. Es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Ausrichtung der abgewinkelten seitlichen Durchgänge in Abhängigkeit von der spezifischen Anwendung und den Anforderungen an die Kühlmittelzufuhr für die spezifische Anwendung unterschiedlich sein kann. Bei der Betrachtung der Ausrichtung der abgewinkelten seitlichen Durchgänge versteht es sich, dass die Verwendung des Spritzgussverfahrens die Bildung einer Vielzahl seitlicher Kühlmitteldurchgänge bewirkt, die sich vom zentralen Kühlmitteldurchgang in der Nähe des axial vorderen Endes des Körpers des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr abspalten. Dieses Merkmal sorgt für eine verbesserte Fähigkeit des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr, Kühlmittel an die Schnittfläche mit dem geschnittenen Material abzugeben.
Der Schaftabschnitt 44 des Schaftfräserkörpers 38 ist aus Hartmetall in Schaftqualität 84 hergestellt. Der Schneidabschnitt 46 des Schaftfräserkörpers 38 ist aus Hartmetall in Schneidenqualität 86 hergestellt. Es gibt eine Randlinie 88 an der Verbindungsstelle zwischen dem Hartmetall in Schaftqualität 84 und dem Hartmetall in Schnittqualität 86. Das Hartmetall in Schaftqualität 84 kommt aus einer weniger kostspieligen Hartmetallklasse als das Hartmetall in Schnittqualität 86, das aus eine kostspieligeren hochwertigen Hartmetallklasse kommt. Die Randlinie 88 ist daher die Grenze zwischen der weniger kostspieligen Hartmetallklasse und der kostspieligeren Hartmetallklasse. Diese Randlinie 88 fällt mit der Trennung des Schneidelementkörpers 38 in den Schaftabschnitt 44 und den Schneidabschnitt 46 zusammen.
Wie vorstehend erwähnt, unterscheidet sich das Hartmetall in Schneidenqualität von dem Hartmetall in Schaftqualität, wobei das Hartmetall in Scheidenqualität eher eine hochwertigere/bessere Hartmetallklasse ist, während das Hartmetall in Schaftqualität eher eine niedrigere/weniger kostspielige Hartmetallklasse ist. Als eine Alternative umfasst (Kobalt)-Wolframcarbid in Schaftqualität zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% Kobalt, kubischen Carbiden (z. B. Titancarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Vanadiumcarbid, Chromcarbid) in einer Menge von mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 15 Gew.-%, und Wolframcarbid in einer Menge zwischen etwa 70 Gew.-% und etwa 95 Gew.-%. Das Wolframcarbid hat eine Korngröße zwischen etwa 1 µ und etwa 10 µ. Diese Klasse von Wolframcarbid eignet sich für den Schaftabschnitt 44 des Schaftfräserkörpers 38.
Eine Alternative für (Kobalt)-Wolframcarbid in Schneidenqualität hat eine Zusammensetzung umfassend zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% Kobalt, zwischen mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 1 Gew.-% kubische Carbide (z. B. Titancarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Vanadiumcarbid, Chromcarbid) und Wolframcarbid ist in einer Menge zwischen etwa 84 Gew.-% und etwa 95 Gew.-% vorhanden. Das Wolframcarbid hat eine Korngröße von weniger als etwa 2 µ. Als weitere Alternative hat das Hartmetall in Schneidenqualität 86 eine Zusammensetzung von zwischen etwa 88 Gew.-% und etwa 92 Gew.-% Wolframcarbid mit einer Korngröße von zwischen etwa 0,8 µ und etwa 3 µ, und zwischen etwa 8 Gew.-% und etwa 12 Gew.-% Kobalt, und sie kann weiter zwischen etwa 0,2 Gew.-% und etwa 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen umfassen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend im Wesentlichen aus Chrom und Vanadium. Das (Kobalt)-Wolframcarbid in Schneidenqualität weist Eigenschaften auf, die für Schneidabschnitt 46 des Schaftfräserkörpers 38. Das (Kobalt)-Wolframcarbid in Schneidenqualität ist kostspieliger als das (Kobalt)-Wolframcarbid in Schaftqualität. Es versteht sich, dass die Verwendung unterschiedlicher Klassen von Hartmaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) zur Beibehaltung der Leistungsmerkmale führt und dennoch Kosteneinsparungen ergibt, da ein kostspieligeres hochwertiges (Kobalt)-Wolframcarbid, das zum Schneiden besser geeignet ist, den Schneidabschnitt neben dem axial vorderen Ende bilden kann, und eine weniger kostspielige Klasse von (Kobalt)-Wolframcarbid den Schaftabschnitt neben dem axial hinteren Ende des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr bilden kann.
Mit Bezug auf 3 ist eine dritte spezifische Ausführungsform des generell als 90 angegebenen spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr dargestellt. Der Schaftfräser 90 hat einen Schaftfräserkörper 92 mit einem axial vorderen Ende 94 und einem axial hinteren Ende 96. Der Schaftfräserkörper 92 hat eine Mittenlängsachse E-E. Der Schaftfräserkörper 92 hat einen Schaftabschnitt 98 neben dem axial hinteren Ende 96 und einen Schneidabschnitt 100 neben dem axial vorderen Ende 94. Der Schaft 98 hat eine generell glatte Außenoberfläche 99.
Der Schaftfräserkörper 92 enthält einen allgemein als 101 angegebenen Kühlmittelzufuhr-Durchgang. Der Kühlmittelzufuhr-Durchgang 101 beinhaltet einen primären Hohlraum 102, der sich an dessen axial hinterem Ende 96 öffnet. Der Kühlmittelzufuhr-Durchgang 101 beinhaltet ferner einen konvergierenden Abschnitt 104 und einen zentralen Kühlmitteldurchgang 106, der ein axial vorderes Ende 107 des zentralen Kühlmitteldurchgangs hat. Der konvergierende Abschnitt 104 ist mit dem primären Hohlraum 102 und dem zentralen Kühlmitteldurchgang 106 verbunden, sodass zwischen der primären Hohlraum 102 und dem zentralen Kühlmitteldurchgang 106 eine Fluidverbindung besteht. Der Schaftfräserkörper 92 enthält eine Vielzahl von axial beabstandeten, quer verlaufenden seitlichen Kühlmitteldurchgängen (108, 110, 112, 114), die in Fluidverbindung mit dem zentralen Kühlmitteldurchgang 106 stehen, um Kühlmittel vom zentralen Kühlmitteldurchgang 106 zu empfangen. Jeder der axial beabstandeten, quer verlaufenden seitlichen Kühlmitteldurchgänge (108, 110, 112, 114) endet in einem offenen Ende, durch das Kühlmittel aus dem Schaftfräser 90 austritt. Der quer verlaufende seitliche Kühlmitteldurchgang 114 endet in einem offenen Ende 115. Der Schaftfräserkörper 92 enthält ferner eine Vielzahl von abgewinkelten seitlichen Kühlmitteldurchgängen (116, 118) neben dem axial vorderen Ende 94. Jeder der abgewinkelten seitlichen Kühlmitteldurchgänge (116, 118) steht in Fluidverbindung mit dem zentralen Kühlmitteldurchgang 106, um Kühlmittel vom zentralen Kühlmitteldurchgang 106 zu empfangen. Jeder der abgewinkelten seitlichen Kühlmitteldurchgänge (116, 118) endet in einem offenen Ende, durch das Kühlmittel aus dem Schaftfräser 90 austritt. Der abgewinkelte seitliche Kühlmitteldurchgang 116 endet in einem offenen Ende 117.
Mit Bezug auf die Ausrichtung des abgewinkelten seitlichen Durchgangs 116, der eine Mittenlängsachse F-F hat, ist dieser in einem Winkel G bezüglich der Mittenlängsachse E-E des Schaftfräserkörpers 92 angeordnet. Der Winkel G ist etwa gleich 45° und somit kleiner als 90°. Bei dieser spezifischen Ausführungsform ist der verbleibende abgewinkelte seitliche Durchgang 118 im gleichen Winkel G bezüglich der Mittenlängsachse E-E des Schaftfräserkörpers 92 angeordnet. Es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Ausrichtung der abgewinkelten seitlichen Durchgänge in Abhängigkeit von der spezifischen Anwendung und den Anforderungen an die Kühlmittelzufuhr für die spezifische Anwendung unterschiedlich sein kann.
Der Schaftabschnitt 98 des Schaftfräserkörpers 92 ist aus Hartmetall in Schaftqualität 120 hergestellt. Der Schneidabschnitt 100 des Schaftfräserkörpers 92 ist aus Hartmetall in Schneidenqualität 122 hergestellt. Es gibt eine Randlinie 124 an der Verbindungsstelle zwischen dem Hartmetall in Schaftqualität 120 und dem Hartmetall in Schneidenqualität 122. Diese Randlinie 124 fällt mit der Trennung des Schneidelementkörpers 92 in den Schaftabschnitt 98 und den Schneidabschnitt 100 zusammen.
Das Hartmetall in Schneidenqualität unterscheidet sich von dem Hartmetall in Schaftqualität, wobei das Hartmetall in Schneidenqualität aus einer eher hochwertigen/besseren Hartmetallklasse kommt, während das Hartmetall in Schaftqualität aus einer niedrigeren/weniger kostspieligen Hartmetallklasse kommt. Als eine Alternative umfasst (Kobalt)-Wolframcarbid in Schaftqualität zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% Kobalt, kubischen Carbiden (z. B. Titancarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Vanadiumcarbid, Chromcarbid) in einer Menge von mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 15 Gew.-%, und Wolframcarbid in einer Menge zwischen etwa 70 Gew.-% und etwa 95 Gew.-%. Das Wolframcarbid hat eine Korngröße zwischen etwa 1 µ und etwa 10 µ. Diese Klasse von Wolframcarbid eignet sich für den Schaftabschnitt 98 des Schaftfräserkörpers 92.
Eine Alternative für (Kobalt)-Wolframcarbid in Schneidenqualität hat eine Zusammensetzung umfassend zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% Kobalt, zwischen mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 1 Gew.-% kubische Carbide (z. B. Titancarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Vanadiumcarbid, Chromcarbid) und Wolframcarbid ist in einer Menge zwischen etwa 84 Gew.-% und etwa 95 Gew.-% vorhanden. Das Wolframcarbid hat eine Korngröße von weniger als etwa 2 µ. Als weitere Alternative hat das Hartmetall in Schneidenqualität 122 eine Zusammensetzung von zwischen etwa 88 Gew.-% und etwa 92 Gew.-% Wolframcarbid mit einer Korngröße von zwischen etwa 0,8 µ und etwa 3 µ, und zwischen etwa 8 Gew.-% und etwa 12 Gew.-% Kobalt, und sie kann weiter zwischen etwa 0,2 Gew.-% und etwa 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen umfassen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend im Wesentlichen aus Chrom und Vanadium. Das (Kobalt)-Wolframcarbid in Schneidenqualität weist Eigenschaften auf, die sie geeignet machen für den Schneidabschnitt 100 des Schaftfräserkörpers 92.
Mit Bezug auf 4 und 5 ist eine spezifische Ausführungsform eines generell als 180 angegebenen Bohrers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr dargestellt. Der Bohrer 180 hat einen Bohrerkörper 182 mit einem axial vorderen Ende 184 und einem axial hinteren Ende 186. Der Bohrerkörper 182 hat eine Mittenlängsachse K-K. Der Bohrerkörper 182 hat einen Schaftabschnitt 192 neben dessen axial hinterem Ende 186 und einen Schneidabschnitt 194 neben dessen axial vorderen Ende 184. Der Schaftabschnitt 192 hat eine glatte Außenoberfläche 193.
Der Bohrerkörper 182 enthält einen Kühlmitteldurchgang 196, der einen primären Hohlraum 198 beinhaltet, der ein axial hinteres Hohlraumende 200 hat. Der primäre Hohlraum 198 hat eine zylindrische Geometrie mit einem Durchmesser „N“. Der Kühlmittelzufuhr-Durchgang 196 beinhaltet ferner einen zentralen Kühlmitteldurchgang 204 ein, der ein axial vorderes Ende 206 des zentralen Kühlmitteldurchgangs hat. Der Bohrerkörper 182 enthält angewinkelten seitliche Kühlmitteldurchgänge (208, 210) neben dem axial vorderen Ende 206 des zentralen Kühlmitteldurchgangs. Der angewinkelten seitliche Kühlmitteldurchgang 208 hat eine Mittenlängsachse L-L. Der angewinkelten seitliche Kühlmitteldurchgang 208 ist in einem Winkel „M“ relativ zu einer auf die Mittenlängsachse K-K des Bohrerkörpers 182 senkrechten Linie ausgerichtet. Es wird jedoch in Erwägung gezogen, dass die Ausrichtung der abgewinkelten seitlichen Durchgänge in Abhängigkeit von der spezifischen Anwendung und den Anforderungen an die Kühlmittelzufuhr für die spezifische Anwendung unterschiedlich sein kann.
Der zentrale Kühlmitteldurchgang 204 hat einen Durchmesser „P“. Der Durchmesser „P“ des zentralen Kühlmitteldurchgangs 204 ist größer als der Durchmesser „N“ des primären Hohlraums 198. Der zentrale Kühlmitteldurchgang 196 hat ein Volumen, das größer ist als das Volumen des primären Hohlraums 198.
Der Schaftabschnitt 192 des Bohrerkörpers 182 ist aus Hartmetall in Schaftqualität 222 hergestellt. Der Schneidabschnitt 194 des Bohrerkörpers 182 ist aus Hartmetall in Schneidenqualität 224 hergestellt. Es gibt eine Randlinie 226 an der Verbindungsstelle zwischen dem Hartmetall in Schaftqualität 222 und dem Hartmetall in Schnittqualität 224. Diese Randlinie 226 fällt mit der Trennung des Bohrerkörpers 182 in den Schaftabschnitt 192 und den Schneidabschnitt 194 zusammen.
Das Hartmetall in Schneidenqualität unterscheidet sich von dem Hartmetall in Schaftqualität, wobei das Hartmetall in Schneidenqualität aus einer eher hochwertigen/besseren Hartmetallklasse kommt, während das Hartmetall in Schaftqualität aus einer niedrigeren/weniger kostspieligen Hartmetallklasse kommt. Als eine Alternative umfasst (Kobalt)-Wolframcarbid in Schaftqualität zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% Kobalt, kubischen Carbiden (z. B. Titancarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Vanadiumcarbid, Chromcarbid) in einer Menge von mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 15 Gew.-%, und Wolframcarbid in einer Menge zwischen etwa 70 Gew.-% und etwa 95 Gew.-%. Das Wolframcarbid hat eine Korngröße zwischen etwa 1 µ und etwa 10 µ. Die Klasse von Wolframcarbid eignet sich für den Schaftabschnitt 192 des Bohrerkörpers 182.
Eine Alternative für (Kobalt)-Wolframcarbid in Schneidenqualität hat eine Zusammensetzung umfassend zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% Kobalt, zwischen mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 1 Gew.-% kubische Carbide (z. B. Titancarbid, Tantalcarbid, Niobcarbid, Vanadiumcarbid, Chromcarbid) und Wolframcarbid ist in einer Menge zwischen etwa 84 Gew.-% und etwa 95 Gew.-% vorhanden. Das Wolframcarbid hat eine Korngröße von weniger als etwa 2 µ. Als weitere Alternative hat das Hartmetall in Schneidenqualität eine Zusammensetzung von zwischen etwa 88 Gew.-% und etwa 92 Gew.-% Wolframcarbid mit einer Korngröße von zwischen etwa 0,8 µ und etwa 3 µ, und zwischen etwa 8 Gew.-% und etwa 12 Gew.-% Kobalt, und sie kann ferner zwischen etwa 0,2 Gew.-% und etwa 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen, die aus der im Wesentlichen aus Chrom und Vanadium bestehenden Gruppe ausgewählt sind, und Eigenschaften, die es für den Schneidenabschnitt 194 des Bohrerkörpers 182 geeignet machen, umfassen.
Mit Bezug auf das Verfahren zur Herstellung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, der zum Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr gemacht wird (z. B. zum Schaftfräser oder Bohrer), ist das Verfahren ein Ko-Spritzgussverfahren, wobei ein Hartmaterial-Pulver (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) mit Wachsen, Polymeren und Tensiden gemischt wird, um ein thermoplastisches Ausgangsmaterial für den Spritzguss zu erzeugen. Das Ausgangsmaterial wird in einer Spritzgussmaschine in einem Temperaturbereich zwischen etwa 130°C und etwa 165°C und Druck zwischen etwa 60 MPa und etwa 100 MPa (etwa 600 bar bzw. etwa 1000 bar) geformt. Die Spritzgussausrüstung beinhaltet bewegliche Komponenten, die das Anlegen interner Kanäle und die Ausbildung externer Nuten ermöglichen. Es versteht sich, dass hydraulische und/oder mechanische Vorgänge im Spritzgussverfahren zum Entfernen der Einsätze angewendet werden können. Es ist ersichtlich, dass die internen Kühlmittelbohrungen durch einen Einsatz angebracht werden können, der im Anschluss an den Spritzguss oder das kaltisostatische Pressen entfernt oder verdampft werden kann.
Die spritzgegossenen Teile werden zunächst einem Lösungsmittel-Entbinderungsprozess unterzogen, um die Wachse zu entfernen, wobei dies eine Immersion in Heptane bei einer Temperatur umfasst, die höher ist als der Schmelzpunkt des Wachses im Bindersystem, um das Auflösen des Wachses aus dem spritzgegossenen Pressling über einen Zeitraum von etwa 5 Stunden bis etwa 20 Stunden in Abhängigkeit vom Querschnitt des Presslings zu ermöglichen. Das Teil wird anschließend einem thermischen Entbinderungsprozess unter Wasserstoff unterzogen, um die Polymere im Bindersystem zu pyrolysieren. Die Teile werden anschließend in einem Sinter-HIP-Verfahren bei einer Temperatur zwischen etwa 1400°C und etwa 1470°C und einem Druck zwischen etwa 1,2 MPa und etwa 7 MPa (etwa 12 bar bzw. etwa 70 bar) gesintert. Der Stangenrohling aus Verbundwerkstoff wird feingeschliffen, um die Schlichtungstoleranzen für ein Schneidelement (z. B. einen Schaftfräser oder einen Bohrer) einzuhalten. Es versteht sich, dass die Verwendung des Spritzgussverfahrens die Bildung einer Vielzahl seitlicher Kühlmitteldurchgänge bewirkt, die sich vom zentralen Kühlmitteldurchgang in der Nähe des axial vorderen Endes des Körpers des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr abtrennen. Dieses Merkmal sorgt für eine verbesserte Fähigkeit des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr, Kühlmittel an die Schnittfläche mit dem geschnittenen Material abzugeben.
Es versteht sich auch, dass die Verwendung des Spritzgussverfahrens für die Ausbildung von Nuten oder Schneiden am axial vorderen Ende des Körpers des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr sorgt, während der Abschnitt neben dem axial rückwärtigen Ende generell glatt bleibt, um für das Halten oder Einspannen mittels Klemmen geeignet zu sein. Dies stellt einen Vorteil bereit, indem nur ein Feinschleifen der äußeren Geometrie erforderlich ist und kein wesentliches Schleifen des Abschnitts neben dem axial hinteren Ende, wodurch sich eine Einsparung von Arbeit und Material ergibt.
Weiter versteht es sich, dass der im Schaftabschnitt angeordnete Kühlmittelzufuhr-Durchgang ein größeres Volumen hat als der im Schneidabschnitt angeordnete Kühlmittelzufuhr-Durchgang, wobei dies zu einer Reduktion der Materialmenge führt, die zur Herstellung des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr erforderlich ist, sowie zu schnellerer Bindemittel-Entfernung während der Bearbeitung nach dem Spritzguss.
Es versteht sich ebenfalls, dass die Verwendung unterschiedlicher Klassen von Hartmaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) zur Beibehaltung der Leistungsmerkmale führt und dennoch Kosteneinsparungen ergibt, da ein kostspieligeres hochwertiges (Kobalt)-Wolframcarbid, das für die Schneide besser geeignet ist, den Schneidabschnitt neben dem axial vorderen Ende bilden kann, und eine weniger kostspielige Klasse von (Kobalt)-Wolframcarbid den Schaftabschnitt neben dem axial hinteren Ende des spritzgegossenen Schaftfräsers (oder Schneidelements) mit Kühlmittelzufuhr bilden kann.
Es ist daher ersichtlich, dass das Schneidelement aus einem Stangenrohling aus Verbundwerkstoff hergestellt wird, die einen Hohlschaft, interne Kühlmitteldurchgänge und externe endkonturnahe Nuten hat. Für den Stangenrohling aus Verbundwerkstoff wird ein kostengünstiges Pulvermaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) für den Schaftabschnitt und ein hochwertiges, kostspieligeres Pulvermaterial (z. B. (Kobalt)-Wolframcarbid) für den Schneidabschnitt verwendet. Diese Merkmale stellen Vorteile in Verbindung mit der Verwendung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff bereit, um ein Schneidelement wie z. B. einen Schaftfräser oder einen Bohrer herzustellen.
Einer der Vorteile in Verbindung mit der Verwendung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff ist der Einsatz von weniger Material, für die Herstellung des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, und somit geringere Kosten auf Grund der Einsparungen bei den Materialkosten. Die Merkmale des Stangenrohlings aus Verbundwerkstoff, die zum Einsatz von weniger Material führen, sind die Verwendung eines Hohlschafts, interne Kühlmitteldurchgänge und externe endkonturnahe Nuten. Jedes dieser Merkmale erfordert den Einsatz von weniger Material. Desweiteren reduziert die Verwendung eines kostengünstigen Pulvermaterials für den Schaftabschnitt und eines hochwertigen kostspieligeren Pulvermaterials für den Schneidabschnitt die Kosten des Pulvermaterials, ohne Abstriche an der Leistung des Schneidelements vornehmen zu müssen. Eine weitere Reduzierung der Gesamtkosten der Herstellung ist auf die Verringerung des Umfangs der erforderlichen Grünbearbeitung zurückzuführen. Die Verringerung des Umfangs der Grünbearbeitung ist auf die Verwendung eines Hohlschafts und interner Kühlmitteldurchgänge und bis zu einem gewissen Ausmaß auf die Ausbildung externer endkonturnahen Nuten zurückzuführen. Wegen der Ausbildung der externen endkonturnahen Nuten ist weniger Endbearbeitung ist erforderlich.
Die hierin bezeichneten Patente und andere Dokumente sind durch Bezugnahme hierin eingeschlossen. Unter Berücksichtigung der Beschreibung oder einer hierin offenbarten praktischen Umsetzung der Erfindung sind für den Fachmann andere Ausführungsformen der Erfindung offensichtlich. Die Beschreibung und die Beispiele sind lediglich zur Veranschaulichung und nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der Erfindung gedacht. Der eigentliche Schutzbereich und Grundgedanke der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen angegeben.

Claims

Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr, umfassend: ein Schneidelementkörper, der ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende hat, wobei der Schneidelementkörper eine Mittenlängsachse hat; wobei das Schneidelement einen Schaftabschnitt neben dessen axial hinterem Ende hat und der Schaftabschnitt eine Schaftaußenfläche hat; und wobei der Körper des Schneidelements einen Schneidabschnitt neben dessen axial vorderen Ende hat und der Schneidabschnitt eine Schneidaußenfläche hat, die eine oder mehrere Schneiden enthält; wobei der Körper des Schneidelements einen Kühlmittelzufuhr-Durchgang enthält, wobei der Kühlmittelzufuhr-Durchgang einen primäre Hohlraum im Schaftabschnitt und einen zentralen Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt und eine Vielzahl von seitlichen Kühlmitteldurchgängen im Schneidabschnitt enthält, und wobei die seitlichen Kühlmitteldurchgänge durch den zentralen Kühlmitteldurchgang mit dem primären Hohlraum in Verbindung stehen; und wobei jeder der seitlichen Kühlmitteldurchgänge ein offenes Ende hat, durch das Kühlmittel aus dem Schneidelement austritt; und wobei der Schneidabschnitt aus einem Hartmaterial in Schneidenqualität besteht und der Schaftabschnitt aus einem Hartmaterial in Schaftqualität besteht und wobei sich das Hartmaterial in Schneidenqualität von dem Hartmaterial in Schaftqualität unterscheidet.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 1, wobei die seitlichen Kühlmitteldurchgänge eine Vielzahl von angewinkelten Kühlmitteldurchgängen beinhalten, die in einem Winkel von weniger als 90 Grad bezüglich der Mittenlängsachse des Schneidelementkörpers angeordnet sind.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 1 wobei die seitlichen Kühlmitteldurchgänge eine Vielzahl von generell quer verlaufenden Kühlmitteldurchgängen beinhalten, die in einem Winkel von etwa 90 Grad bezüglich der Mittenlängsachse des Schneidelementkörpers angeordnet sind.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 1, wobei die seitlichen Kühlmitteldurchgänge eine Vielzahl von angewinkelten Kühlmitteldurchgängen beinhalten, die in einem Winkel von weniger als 90 Grad bezüglich der Mittenlängsachse des Schneidelementkörpers angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von generell quer verlaufenden Kühlmitteldurchgängen, die in einem Winkel von etwa 90 Grad bezüglich der Mittenlängsachse des Schneidelementkörpers angeordnet sind.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 1, wobei der Kühlmitteldurchgang ferner einen konvergierenden Abschnitt beinhaltet, der den primären Hohlraum und den zentralen Kühlmitteldurchgang verbindet.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 1, wobei das Hartmaterial in Schneidenqualität ein Hartmetall in Schneidenqualität ist und das Hartmaterial in Schaftqualität ein Hartmetall in Schaftqualität ist, und wobei sich das Hartmetall in Schneidenqualität von dem Hartmetall in Schaftqualität unterscheidet.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 6, wobei das Hartmetall in Schneidenqualität Wolframcarbid in einer Menge zwischen etwa 84 Gew.-% und etwa 95 Gew.-% umfasst sowie Kobalt in einer Menge zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-%, und zwischen mehr als null Gew.-% und weniger als etwa 1 Gew.-% kubische Carbide, und wobei das Wolframcarbid eine durchschnittliche Korngröße von weniger als 2 µ hat; und wobei das Hartmetall in Schaftqualität Wolframcarbid in einer Menge zwischen etwa 70 Gew.-% und etwa 95 Gew.-% umfasst sowie Kobalt in einer Menge zwischen etwa 5 Gew.-% und etwa 15 Gew.-%, und wobei kubische Carbide in einer Menge zwischen mehr als null Gew.-% und etwa 15 Gew.-% vorliegen, und wobei das Wolframcarbid eine durchschnittliche Korngröße von 1–10 µ hat.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 7, wobei das Hartmetall in Schneidenqualität zwischen etwa 88 Gew.-% und etwa 92 Gew.-% Wolframcarbid mit einer Korngröße zwischen etwa 0,8 µ und etwa 3 µ, und zwischen etwa 8 Gew.-% und etwa 12 Gew.-% Kobalt umfasst.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 8, wobei das Hartmetall in Schneidenqualität ferner zwischen etwa 0,2 Gew.-% und etwa 1 Gew.-% von einem oder mehreren Elementen enthält, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend im Wesentlichen aus Chrom und Vanadium.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 1, wobei der primäre Hohlraum im Schaftabschnitt des Schneidelementkörpers enthalten ist und der zentrale Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt des Schneidelementkörpers enthalten ist, wobei der primäre Hohlraum ein Volumen des primären Hohlraums hat und der zentrale Kühlmitteldurchgang ein Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs hat.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 10, wobei das Volumen des primären Hohlraums ein größeres Volumen ist als das Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 10, wobei das Volumen des primären Hohlraums geringer ist als das Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr, wobei das Schneidelement zum Entfernen von Material von einem Werkstück nützlich ist, wobei das Schneidelement umfasst: einen Schneidelementkörper, der ein axial vorderes Ende und ein axial hinteres Ende hat, wobei der Schneidelementkörper eine zentrale Längsachse hat, wobei das Schneidelement einen Schaftabschnitt neben dessen axial hinterem Ende hat und der Schaftabschnitt eine generell glatte Schaftaußenfläche hat; und wobei der Körper des Schneidelements einen Schneidabschnitt neben dessen axial vorderen Ende hat und der Schneidabschnitt eine Schneidaußenfläche hat, die eine oder mehrere Nuten enthält; wobei der Körper des Schneidelements einen Kühlmittelzufuhr-Durchgang enthält, wobei der Kühlmittelzufuhr-Durchgang einen primären Hohlraum im Schaftabschnitt und einen zentralen Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt und eine Vielzahl von seitlichen Kühlmitteldurchgängen im Schneidabschnitt umfasst, und wobei die seitlichen Kühlmitteldurchgänge durch den zentralen Kühlmitteldurchgang mit dem primären Hohlraum in Verbindung stehen; und wobei jeder der seitlichen Kühlmitteldurchgänge ein offenes Ende hat, durch das Kühlmittel in der Nähe der Schnittfläche zwischen dem Schneidelement und dem Werkstück aus dem Schneidelement austritt; und wobei der Schneidabschnitt aus einem Hartmaterial in Schneidenqualität besteht und der Schaftabschnitt aus einem Hartmaterial in Schaftqualität besteht und wobei sich das Hartmaterial in Schneidenqualität von dem Hartmaterial in Schaftqualität unterscheidet.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 13, wobei die seitlichen Kühlmitteldurchgänge eine Vielzahl von angewinkelten Kühlmitteldurchgängen beinhalten, die in einem Winkel von weniger als 90 Grad bezüglich der Mittenlängsachse des Schneidelementkörpers angeordnet sind, und wobei die angewinkelten Kühlmitteldurchgänge neben dem axial vorderen Ende des Schneidelementkörpers austreten.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 13, wobei der primäre Hohlraum im Schaftabschnitt des Schneidelementkörpers enthalten ist und der zentrale Kühlmitteldurchgang im Schneidabschnitt des Schneidelementkörpers enthalten ist, wobei der primäre Hohlraum ein Volumen des primären Hohlraums hat und der zentrale Kühlmitteldurchgang ein Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs hat.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 15, wobei das Volumen des primären Hohlraums ein größeres Volumen ist als das Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs.
Schneidelement mit Kühlmittelzufuhr nach Anspruch 15, wobei das Volumen des primären Hohlraums ein geringeres Volumen ist als das Volumen des zentralen Kühlmitteldurchgangs.