DE102016123546A1

DE102016123546A1 - Keramikwendeschneidplatte und verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE102016123546A1
Application number: DE102016123546.6A
Authority: DE
Inventors: Jason Won Goldsmith; Kent Peter Mizgalski; Brad Daniel Hoffer; Lance David Brunetto
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-07
Also published as: DE102016123546B4; US10195673B2; CN107030303B; US20170165757A1; CN107030303A

Abstract

Eine Wendeschneidplatte schließt einen Körper aus einem Keramikmaterial ein. Der Körper weist eine erste Fläche, eine zweite Fläche und mindestens eine sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckende Flankenoberfläche auf. Die erste Fläche schließt ein Spanformerelement ein, das sich radial nach außen gerichtet zu einer Schneide erstreckt und sich radial nach innen gerichtet zu einer Innenkante erstreckt. Das Spanformerelement schließt eine vordere Wand ein, die nach unten von der Schneide radial nach innen auf eine gewölbte, untere Fläche hin abfällt und eine hintere Wand, die nach oben von der gewölbten, unteren Fläche radial nach innen zu einer Innenkante hin ansteigt. Das Spanformerelement kann einen optionalen Schneidkantenrücken zwischen der Schneidkante und der vorderen Wand einschalten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Keramikschneidwerkzeuge, die eine integrierte Spankontrollfläche darauf aufweisen, und betrifft insbesondere solche Keramikschneidwerkzeuge der indexierbaren Art, welche beim Hochgeschwindigkeitsbearbeiten von metallischen Materialien nützlich sind.
Obwohl Keramikschneidwerkzeuge im Vergleich zu Hartmetall-, beschichteten Hartmetall- und Cermet-Schneidwerkzeugen bei einer Vielzahl von Anwendungen wesentliche Vorteile beim Bearbeiten von Eisen- und Nichteisenmetallen demonstriert haben, bleibt ihre Verwendungsfähigkeit dadurch eingeschränkt, dass Wendeplatten mit gegossenem Spankontroll-Design mit positivem Spanwinkel kommerziell nicht zur Verfügung stehen. Ungeachtet der Bezugnahmen auf diese Designs in der Literatur, herrscht beim Fachmann die Meinung, dass solche gegossenen Spankontroll-Designs bei Keramikwendeplatten während des Schneidvorgangs zu frühzeitigem Versagen der Schneide führen. Diese Meinung beruht auf der niedrigeren Biegebruchfestigkeit und Bruchzähigkeit von Keramikschneidwerkzeugmaterialien im Vergleich zu Hartmetall- und Cermet-Schneidwerkzeugen.
Den Keramiken wurden Verbindungen zugesetzt, um deren Bruchzähigkeit und Biegebruchfestigkeit zu erhöhen. Solche Verbindungen, wie beispielsweise Siliciumcarbid-Whisker, und Titancarbide, Yb₂O₃, La₂O₃, und andere Seltenerdoxide verursachen allgemein, dass der resultierende Verbundwerkstoff insofern schwieriger herzustellen ist, als dass zum Erzielen der vollen Dichte, die zum Erreichen der maximalen Bruchzähigkeit und Biegebruchfestigkeit benötigt wird, eine höhere Sintertemperatur oder Heißpressen erforderlich ist. Es ist erwähnenswert, dass auch bei voller Dichte die Bruchzähigkeit und die Biegebruchfestigkeit dieser Keramikverbundwerkstoffe weiterhin weit unter denen von Cermets und Hartmetallen liegen.
Diese hohen Herstellungstemperaturen führen auch zu einer erhöhten Bildung eine Reaktionsschicht an der Oberfläche des Keramikverbundwerkstoffs. Diese Reaktionsschichten weisen eine Festigkeit und eine Biegebruchfestigkeit auf, die geringer ist als die des Grundmaterials. Folglich wurden diese Reaktionsschichten in Bereichen abgeschliffen, in denen es für die Schneidleistung wichtig ist, dass diese Oberflächen optimale Festigkeit und Bruchzähigkeit aufweisen. Diese Notwendigkeit des Schleifens machen die Herstellung von Keramikwendeschneidplatten mit Spankontroll-Strukturen teuer und, wenn aufwändige Spankontroll-Strukturen erforderlich sind, wirtschaftlich unzweckmäßig.
In den meisten Fällen wird jedoch, um die gewünschte Art von Spänen bereitzustellen, eine beliebige Form der Spankontrolle benötigt, um auf wirtschaftliche und praktische Weise Keramikwendeschneidplatten beim automatischen (d. h. unbemannten) Hochgeschwindigkeitsbearbeiten von duktilen Materialien, wie beispielsweise ungehärteten Kohlenstoffstählen, Stahllegierungen und Edelstahl und duktilem Gusseisen oder Temperguss, anzuwenden, die die Tendenz aufweisen, während der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, unerwünscht lange Späne zu bilden.
In der Vergangenheit wurde ein getrennter, nicht integrierter Spanbrecher auf die Spanfläche mit der flachen Oberfläche von Keramikwendeschneidplatten geklemmt, um ein Maß an Spankontrolle bereitzustellen, wenn erforderlich. Ein weiterer Lösungsversuch im Stand der Technik war es, in der oberen Spanfläche der Keramikwendeschneidplatte eine integrierte, sich erhebende Spanbrecher-Struktur bereitzustellen (d. h. einen „shelf-type“ Spanbrecher).
Bei einer Keramikwendeschneidplatte des Standes der Technik wird auf der an die Schneide angrenzenden Spanfläche eine Fase (T-Schneidkantenrücken oder K-Schneidkantenrücken) bereitgestellt. Auf der Spanfläche ist eine Insel mit einer sich von der Fase und über diese hinaus erhebenden, gegossenen, konkaven Wand vorgesehen. Sowohl die Fase als auch die Flankenoberfläche befinden sich in einem geschliffenen Zustand. Der Vorteil dieses Designs besteht darin, dass es die starke Schneide (d. h. der durch die Fase und die Flankenoberfläche an der Schneide bereitgestellte Flankenwinkel ist größer als 90 Grad) der Keramikwendeplatten mit einer flachen Spanfläche beibehält, während unter eingeschränkten Voraussetzungen Spankontrolle bereitgestellt wird. Leider tendiert dieses Design und die separate Klemmung von oben dazu, den Span bei der Bildung zu bedrängen oder den Spanfluss zu behindern, wodurch angenommen wird, dass es den zum Schneiden erforderlichen Strom erhöht und gleichzeitig auch die durch den Span an oder nahe der Schneide angelegten Belastungen erhöht, was zu einer verkürzten Lebensdauer der Schneide führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es bestand seit langem im Stand der Technik ein Bedarf an einer Keramikwendeschneidplatte mit einer Spankontroll-Struktur, vorzugsweise mit einem Design mit einem positiven Spanwinkel, das kostengünstig und problemlos hergestellt werden kann, wobei Spankontrolle und akzeptable Lebensdauern bei der Metallbearbeitung bei hohen Metallschneidgeschwindigkeiten über eine Reihe von Vorschüben und Schnitttiefen bereitgestellt werden. Daher wurde die vorliegende Erfindung in Anbetracht des Obengenannten entwickelt.
Unter einem Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Wendeschneidplatte einen Körper aus einem Keramikmaterial. Der Körper weist eine erste Fläche, eine zweite Fläche und mindestens eine sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckende Flankenoberfläche auf. Die erste Fläche schließt ein Spanformerelement ein, das sich radial nach außen gerichtet zu einer Schneide erstreckt und sich radial nach innen gerichtet zu einer Innenkante erstreckt. Das Spanformerelement schließt eine vordere Wand ein, die nach unten von der Schneide radial nach innen auf eine gewölbte, untere Fläche hin abfällt und eine hintere Wand, die nach oben von der gewölbten, unteren Fläche radial nach innen zu der Innenkante hin ansteigt.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Wendeschneidplatte einen aus einem Keramikmaterial hergestellten Körper. Der Körper weist eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche und mindestens eine sich zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckende Flankenoberfläche auf. Die erste Oberfläche schließt ein Spanformerelement ein, das sich radial nach außen gerichtet zu einer Schneide erstreckt und sich radial nach innen gerichtet zu einer Innenkante erstreckt. Das Spanformerelement schließt einen Schneidkantenrücken ein, der sich zwischen der Schneide und einer vorderen Wand erstreckt, die nach unten von einem Schneidkantenrücken radial nach innen zu einer gewölbten, unteren Oberfläche hin abfällt, und eine hintere Wand, die nach oben von der gewölbten, unteren Oberfläche radial nach innen zu der Innenkante hin ansteigt.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Keramikwendeschneidplatte:
Pressen eines Rohlings aus Keramikmaterial in eine gewünschte Form, wobei der Rohling ein Spanformerelement auf einer von einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche einschließt;
Sintern des Rohlings, um einen Körper einer Wendeschneidplatte herzustellen;
Schleifen der Wendeschneidplatte bis auf eine Maßtoleranz von ungefähr 0,127 mm (0,005 Zoll); und
Durchführen eines Nachbehandlungsvorgangs an der Wendeschneidplatte.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht sind, sollten die spezifischen, gezeigten Ausführungsformen nicht als die Patentansprüche begrenzend ausgelegt werden. Es wird erwartet, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen erfolgen können, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer runden Keramikwendeschneidplatte mit einem Spanformerelement gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung;
2 ist eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte Keramikwendeschneidplatte;
3 ist eine Querschnittsansicht der runden Keramikwendeschneidplatte, vorgenommen entlang Linie 3-3 von 2;
4 ist eine vergrößerte Ansicht des Spanformerelements der Wendeschneidplatte mit einem in einem Nullwinkel in Bezug auf eine Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte ausgebildeten, optionalen Schneidkantenrücken;
5 ist eine vergrößerte Ansicht des Spanformerelements mit einem in einem negativen Winkel in Bezug auf eine Ebene, die senkrecht zur Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte verläuft, ausgebildeten, optionalen Schneidkantenrücken;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer quadratischen oder polygonalen Keramikwendeschneidplatte mit einem Spanformerelement gemäß der Erfindung;
7 ist eine Draufsicht auf die in 6 dargestellte, quadratische Keramikwendeschneidplatte;
8 ist ein Diagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Keramikwendeschneidplatten mit dem Spanformerelement.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 bis 5 stellen eine indexierbare Keramikwendeschneidplatte 10 gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung dar. Die Wendeschneidplatte 10 schließt einen Körper 11 aus Keramikmaterial ein, die eine erste oder obere Fläche 12, eine zweite oder untere Fläche 14 und eine im Allgemeinen kreisförmige Flankenoberfläche 16, die sich zwischen der ersten oder oberen Fläche 12 und der zweiten oder unteren Fläche 14 erstreckt. Daher versteht sich, dass die Wendeschneidplatte 10 eine im Allgemeinen runde Wendeschneidplatte zum Positionieren in einem Werkzeugkörper zum Ausführen eines Schneidvorgangs an einem Werkstück (nicht dargestellt) ist, die hierin noch näher beschrieben werden wird. Es versteht sich ebenfalls, dass die erste oder obere Fläche 12 und die zweite oder untere Fläche 14 identisch sind. Daher wird der Kürze halber nachstehend nur die erste oder obere Fläche 12 beschrieben werden.
Vorzugsweise wird die Keramikwendeschneidplatte 10 aus der Gruppe von auf Aluminiumoxid basierenden Keramiken, auf Siliciumnitrid basierenden Keramiken und auf SiALON basierenden Keramiken ausgewählt. Vorzugsweise ist in der Keramikzusammensetzung ein Verstärkungsmittel ausgewählt aus der Gruppe von Keramik-Whiskern (z. B. Titancarbid und/oder Siliciumcarbid), Keramikpartikeln (z. B. Zirconium, Hafnium, Siliciumcarbid und/oder Titancarbid) und deren Mischungen dispergiert. Des Weiteren weist die Keramikzusammensetzung ebenfalls vorzugsweise einen darin dispergierten Rückstand eines Sinterhilfsmittels auf. Das Sinterhilfsmitttel ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Zirconium, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Yttriumoxid, Ytterbium, Lanthan, Magnesia und deren Mischungen miteinander oder mit anderen Elementen. Eine bevorzugte Keramikzusammensetzung umfasst ungefähr 90–100 % Siliciumnitrid oder SiALON-Phasen, Seltenerdoxidezusatz in einer Menge von null bis 15 Gew.-%, die alle in einer Siliciumnitrid- oder SiALON-Matrix verteilt sind. Mehr bevorzugt weist diese Zusammensetzung 4 bis 12 Gew.-% von Aluminiumnitrid und 5–12 % Ytterbium auf. Die Keramikmaterialien, die für die Erfindung nützlich sind, weisen eine Biegebruchfestigkeit von mindestens 1216 kPa (80 ksi) und eine Bruchzähigkeit von mindestens 5 MPam_1/4 auf. Vorzugsweise liegt die Biegebruchfestigkeit bei mindestens 1520 kPa, mehr bevorzugt bei mindestens 1976 kPa, und am meisten bevorzugt bei 2128 kPa (100 ksi, mehr bevorzugt mindestens 130 ksi, und am meisten bevorzugt mindestens 140 ksi). Weitere Informationen können Sie, falls benötigt, aus K-01688 oder US 6693054,2004 von Yeckley entnehmen. Dies ist nur ein Beispiel für SiALON, es ist jedoch für die Erfindung sehr relevant.
Wie in 1 bis 4 dargestellt, schließt die erste oder obere Fläche 12 der Wendeschneidplatte 10 ein Spanformerelement 18 ein, das sich im Allgemeinen radial nach außen gerichtet zu einer Schneidkante 20 erstreckt und im Allgemeinen radial nach innen gerichtet zu einer Innenkante 22 erstreckt.
Nun bezugnehmend auf 3 und 4 ist ein Gesichtspunkt der Erfindung, dass das Spanformerelement 18 angrenzend an die Schneidkante 20 einen optionalen Schneidkantenrücken 24 mit einer Breite 26 von zwischen ungefähr 0,0 bis ungefähr 0,508 mm (0,02 Zoll) einschließt. Bezugnehmend auf 4 und 5 kann der Schneidkantenrücken 24 in einem Winkel 38 von zwischen ungefähr 0,0 Grad bis ungefähr –25,0 Grad in Bezug auf eine Ebene 30 ausgebildet sein, was im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse 32 der Wendeschneidplatte 10 ist.
Nun bezugnehmend auf 4, schließt das Spanformerelement 18 ferner eine vordere Wand 34 ein, die nach unten von dem optionalen Schneidkantenrücken 24 (oder von der Schneidkante 20, wenn der Schneidkantenrücken 24 weggelassen wurde) radial nach innen zu einer gewölbten, unteren Fläche 36 hin abfällt. Die vordere Wand 34 fällt nach unten in einem Spanwinkel 38 von zwischen ungefähr zehn (10) Grad und ungefähr fünfundzwanzig (25) Grad in Bezug auf die Ebene 30 ab, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse 32 der Wendeschneidplatte 10 verläuft. Die gewölbte, untere Fläche 36 ist mit einem Radius R von zwischen ungefähr 0,508 mm (0,02 Zoll) bis ungefähr 2,032 mm (0,08 Zoll) ausgebildet. Die gewölbte, untere Fläche 36 weist eine Tiefe 40 von zwischen ungefähr 0,1524 mm (0,006 Zoll) bis ungefähr 0,635 mm (0,025 Zoll) in Bezug auf die Schneidkante 20 der Wendeschneidplatte 10 auf.
Das Spanformerelement 18 schließt auch eine hintere Wand 42 ein, die nach oben von der gewölbten, unteren Fläche 36 radial nach innen zu der Innenkante 22 hin ansteigt. Es sei erwähnt, dass sich die Innenkante 22 am Schnittpunkt mit der hinteren Wand 42 und einem mittigen, im Wesentlichen ebenen Plateau 44 befindet. Die hintere Wand 42 steigt nach oben in einem Spanwinkel 46 von zwischen, ungefähr dreißig (30) Grad und ungefähr fünfzig (50) Grad in Bezug auf die Ebene 30 an, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse 32 der Wendeschneidplatte 10 verläuft. Das mittige Plateau 44 fungiert als Aufnahmefläche für die Wendeschneidplatte 10, wenn die Wendeschneidplatte 10 in einem Schneidwerkzeug (nicht dargestellt) angebracht wird.
Eine runde, das Spanformerelement 18 aufweisende Keramikwendeschneidplatte 10 wird in 1 bis 5 dargestellt und beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die Form der Wendeschneidplatte 10 beschränkt ist, und dass die Prinzipien des Spanformerelements 18 der Erfindung auf Wendeschneidplatten in jeder gewünschten Form angewendet werden können. Zum Beispiel können die Prinzipien des erfindungsgemäßen Spanformerelements 18 auf eine quadratisch geformte Wendeschneidplatte 10 mit oberen und unteren Flächen 12, 14 und einer Vielzahl von Flankenoberflächen 16 angewendet werden, wie in 6 und 7 dargestellt. Andere Formen, wie beispielsweise dreieckig, trigonal, rechteckig, und jede beliebige polygonal geformte Wendeschneidplatte werden erwogen und im Umfang der Erfindung enthalten.
Nun bezugnehmend auf 8 wird nun ein Verfahren zur Herstellung der in 1 bis 7 dargestellten Wendeschneidplatte 10 beschrieben. Es sei erwähnt, dass die runde Wendeschneidplatte 10 in 8 dargestellt ist, es versteht sich jedoch, dass das erfindungsgemäße Verfahren auf die in 6 und 7 dargestellte, quadratische Wendeschneidplatte 10 und jede beliebige polygonal geformte Wendeschneidplatte angewendet werden kann. In Schritt S8.1 wird ein Rohling 48 aus Keramikmaterial in eine gewünschte Form (d. h. rund, quadratisch, polygonal und dergleichen) gepresst, wobei das Spanformerelement 18 auf der oberen Fläche 12, der unteren Fläche 14 oder auf beiden angeordnet ist. Der Rohling 48 wird typischerweise bei einem Druck von zwischen ungefähr 30 kPa und ungefähr 304 kPa (ungefähr 2 ksi und ungefähr 20 ksi) gepresst.
Anschließend wird der Rohling 48 in Schritt S8.2 bei einer Temperatur von zwischen ungefähr 1500 °C und ungefähr 2000 °C gesintert, um den Körper 11 der Wendeschneidplatte 10 herzustellen. Dann wird die Wendeschneidplatte 10 in Schritt S8.3 bis auf eine Maßtoleranz von ungefähr 0,127 mm (0,005 Zoll) geschliffen.
Dann kann die Wendeschneidplatte 10 verschiedenen, optionalen Nachbehandlungsschritten unterzogen werden. Zum Beispiel kann der Schneidkantenrücken 24 zwischen dem Spanformerelement 18 und der Schneidkante 20 in Schritt S8.4 ausgebildet werden. Der Schneidkantenrücken 24 kann beispielsweise mit Hilfe eines CNC-Prozesses einer im Stand der Technik bekannten Art ausgebildet werden. In einem weiteren Nachbehandlungsschritt kann die Wendeschneidplatte 10 in Schritt S8.5 gebürstet und geschliffen werden. In noch einem weiteren Nachbehandlungsschritt kann die Wendeschneidplatte 10 in Schritt S8.5 beschichtet werden. Typischerweise kann die Wendeschneidplatte 10 mit einem verschleißfesten Material, wie beispielsweise Siliciumnitrid auf SiAlON, beschichtet werden. In noch einem weiteren Schritt kann die Wendeschneidplatte 10 in Schritt S8.7 in einem Nassstrahlverfahren auf die gewünschte Oberflächengüte geschliffen werden.
Es wurde ein Test durchgeführt, indem die runde Keramikwendeschneidplatte 10 in eine Stirnfräse mit einem Schneiddurchmesser von 50,8 mm eingesetzt wurde. Das Werkstück war IN718 mit einer Länge von 25 Zentimetern (10 Zoll). Die Schneidparameter waren: Schnittgeschwindigkeit von 747 m/min, eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,051 mm/Zahn, Schnitttiefe von 1,5 mm und eine radialen Schnitttiefe von 30 mm. Die Testergebnisse zeigten an, dass die hier beschriebene Keramikwendeschneidplatte 10 mit dem Spanformerelement 18 eine hervorragende Leistung mit sehr guter Spanabfuhr bietet. Die Spindelbelastung war im Vergleich zwischen einer standardmäßigen Keramikwendeschneidplatte mit flacher Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen Spanelement herabgesetzt.
In Anbetracht des Vorstehenden hat sich jetzt herausgestellt, dass sowohl einseitige als auch doppelseitige Keramikwendeschneidplatten mit dem erfindungsgemäßen Spanformerelement beim Hochgeschwindigkeitsbearbeiten von ungehärteten Stählen, duktilen Gusseisen und Hochtemperatur-Legierungen nützlich sind. Des Weiteren haben die Anmelder überraschenderweise auch herausgefunden, dass während diese Konfigurationen in einem geschliffenen Zustand hergestellt und verwendet werden können, diese vorzugsweise auch als gegossene Flankenoberflächen und als gegossene Spanformerelemente (z. B. Schneidkantenrücken und/oder Rillen) erfolgreich hergestellt und verwendet werden können, wodurch die Herstellungskosten solcher Designs erheblich reduziert werden. Überdies haben die Anmelder überraschenderweise herausgefunden, dass die erfindungsgemäße Wendeschneidplatte den Werkzeugdruck herabsetzt, Schneidkräfte und Spindelbelastung an der Maschine reduziert, die Anforderungen an die Maschine reduziert, und für einen ruhigeren Betrieb sorgt, während die Wendeschneidplatte höhere Spanvolumen und tiefere Schnitttiefen auf sich nehmen kann.
Die hierin bezeichneten Patente und anderen Dokumente sind hiermit 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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 66930542004 [0022]

Claims

Wendeschneidplatte, umfassend einen Körper aus einem Keramikmaterial, wobei der Körper eine erste Fläche, eine zweite Fläche und mindestens eine sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckende Flankenoberfläche aufweist, wobei die erste Fläche ein Spanformerelement einschließt, das sich radial nach außen gerichtet zu einer Schneide erstreckt und sich radial nach innen gerichtet zu einer Innenkante erstreckt, wobei das Spanformerelement eine vordere Wand, die nach unten von der Schneide radial nach innen auf eine gewölbte, untere Fläche hin abfällt, und eine hintere Wand, die nach oben von der gewölbten, unteren Fläche radial nach innen auf die Innenkante hin ansteigt, einschließt.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, wobei die vordere Wand in einem Spanwinkel von zwischen ungefähr zehn Grad und ungefähr fünfundzwanzig Grad in Bezug auf eine Ebene nach unten abfällt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte verläuft.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, wobei die gewölbte, untere Fläche mit einem Radius, R, von zwischen ungefähr 0,508 mm (0,02 Zoll) bis ungefähr 2,032 mm (0,08 Zoll) und einer Tiefe von zwischen ungefähr 0,1524 mm (0,006 Zoll) bis ungefähr 0,635 mm (0,025 Zoll) in Bezug auf die Schneide der Wendeschneidplatte ausgebildet ist.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, wobei die hintere Wand in einem Winkel von zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr fünfzig Grad in Bezug auf eine Ebene nach oben ansteigt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte verläuft.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, wobei die Innenkante an einem Schnittpunkt zwischen der hinteren Wand und einem mittigen Plateau, welches als Aufnahmefläche fungiert, ausgebildet ist.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, wobei der Körper eine runde Form aufweist.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, wobei der Körper eine polygonale Form aufweist.
Wendeschneidplatte, umfassend einen Körper aus einem Keramikmaterial, wobei der Körper eine erste Fläche, eine zweite Fläche und mindestens eine sich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche erstreckende Flankenoberfläche aufweist, wobei die erste Fläche ein Spanformerelement, das sich radial nach außen gerichtet zu einer Schneidkante erstreckt und sich radial nach innen gerichtet zu einer Innenkante erstreckt, wobei das Spanformerelement einen Schneidkantenrücken ausbildet, der sich zwischen der Schneidkante und einer vorderen Wand, die nach unten von einem Schneidkantenrücken radial nach innen auf eine gewölbte untere Fläche hin abfällt, und einer hinteren Wand, die nach oben von der gewölbten unteren Fläche radial nach innen zu der Innenkante hin ansteigt, erstreckt.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei der Schneidkantenrücken eine Breite von zwischen ungefähr 0,0 bis ungefähr 0,508 mm (0,02 Zoll) aufweist und in einem Winkel von zwischen 0,0 Grad bis –25,0 Grad in Bezug auf eine Ebene ausgebildet sein, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte verläuft.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei die vordere Wand in einem Spanwinkel von zwischen ungefähr zehn Grad und ungefähr fünfundzwanzig Grad in Bezug auf eine Ebene nach unten abfällt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte verläuft.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei die gewölbte, untere Fläche mit einem Radius, R, von zwischen ungefähr 0,508 mm (0,02 Zoll) bis ungefähr 2,032 mm (0,08 Zoll) und einer Tiefe von zwischen ungefähr 0,1524 mm (0,006 Zoll) bis ungefähr 0,635 mm (0,025 Zoll) in Bezug auf die Schneide der Wendeschneidplatte ausgebildet ist.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei die hintere Wand in einem Winkel von zwischen ungefähr dreißig Grad und ungefähr fünfzig Grad in Bezug auf eine Ebene nach oben ansteigt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Mittenlängsachse der Wendeschneidplatte verläuft.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei die Innenkante an einem Schnittpunkt zwischen der hinteren Wand und einem mittigen Plateau, welches als Aufnahmefläche für die Wendeschneidplatte fungiert, ausgebildet ist.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei der Körper eine runde Form aufweist.
Wendeschneidplatte nach Anspruch 8, wobei der Körper eine polygonale Form aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Keramikwendeschneidplatte, umfassend: Pressen eines Rohlings aus Keramikmaterial in eine gewünschte Form, wobei der Rohling ein Spanformerelement auf einer von einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche einschließt; Sintern des Rohlings, um einen Körper einer Wendeschneidplatte herzustellen; Schleifen der Wendeschneidplatte bis auf eine Maßtoleranz von ungefähr 0,127 mm (0,005 Zoll); und Durchführen eines Nachbehandlungsvorgangs an der Wendeschneidplatte.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Durchführens eines Nachbehandlungsvorgangs an der Wendeschneidplatte eines von Ausbilden eines Schneidkantenrückens zwischen dem Spanformerelement und einer Schneide, Bürsten und Schleifen der Wendeschneidplatte, Beschichten der Wendeschneidplatte mit einem verschleißfesten Material und Schleifen in einem Nassstrahlverfahren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Rohling typischerweise bei einem Druck von zwischen ungefähr 30 kPa und ungefähr 304 kPa (ungefähr 2 ksi und ungefähr 20 ksi) gepresst wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Rohling bei einer Temperatur von ungefähr 1500 °C und ungefähr 2000 °C gesintert wird.