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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Rotationswerkzeug, welches einen Träger und einen Schneideinsatz aufweist, sowie einen entsprechenden Träger und einen entsprechenden Schneideinsatz. Der Träger weist einen Sitz auf, welcher mehrere Seitenflächen aufweist, zwischen welchen der Schneideinsatz einsetzbar ist. Der Schneideinsatz weist für jede der Seitenflächen eine Anlagefläche auf, welche in einem eingesetztem Zustand an der jeweiligen Seitenfläche anliegt. Es ist zumindest ein Kühlmittelkanal ausgebildet, welcher einen ersten Teilkanal aufweist und einen zweiten Teilkanal, welcher sich an den ersten Teilkanal anschließt, wobei der erste Teilkanal innerhalb des Trägers verläuft und sich bis zu einer Auslassöffnung erstreckt, wobei der zweite Teilkanal innerhalb des Schneideinsatzes verläuft und sich von einer Einlassöffnung bis zu einem Kühlmittelauslass erstreckt und wobei die Auslassöffnung und die Einlassöffnung eine Schnittstelle bilden, zur Übergabe von Kühlmittel vom Träger zum Schneideinsatz.
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Ein Rotationswerkzeug, kurz Werkzeug, dient der Bearbeitung eines Werkstücks. Bei bestimmten Werkstoffen oder Bearbeitungsmethoden ist eine zusätzliche Zufuhr von Kühl- oder Schmiermittel notwendig oder zumindest vorteilhaft. Da die thermische Belastung typischerweise am Ort der Bearbeitung, das heißt am Angriffspunkt des Werkzeugs an dem Werkstück am größten ist, ist es zudem sinnvoll, das Kühlmittel an diesen Ort zu fördern. Dazu weist das Werkzeug häufig zumindest einen Kühlmittelkanal auf, mittels welchem allgemein auch ein Schmiermittel förderbar ist. Dabei erstreckt sich der Kühlmittelkanal derart entlang des Werkzeuges, dass sich an einer geeigneten Stelle eine Austrittsöffnung ergibt. Zum Beispiel kann im Falle eines Rotationswerkzeuges die Austrittsöffnung des Kühlmittelkanals stirnendseitig oder in Spannuten des Rotationswerkzeugs angeordnet sein.
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Zudem sind besonders stark beanspruchte Rotationswerkzeuge häufig modular aufgebaut. Solch ein modulares Rotationswerkzeug umfasst üblicherweise einen Träger, an dem ein Schneideinsatz befestigt ist, der im Betrieb am Werkstück angreift. Hierbei weist der Träger einen Sitz auf, in welchen der Schneideinsatz eingesetzt ist. Das Kühlmittel wird meist über einen in den Träger eingebrachten Kühlmittelkanal in Richtung des Schneideinsatzes gefördert, da dieser üblicherweise stärker als der Träger beansprucht ist und eine entsprechende Kühlung benötigt. Grundsätzlich ist es möglich, die Kühlmittelkanäle ausschließlich durch den Träger zur Frontseite des Werkzeugs zu führen. Das Kühlmittel kann hierbei jedoch nicht beliebig nah an den Angriffspunkt herangeführt werden. In der eingangs erwähnten
DE 10 2014 108 220 A1 erfolgt daher zunächst eine Übergabe des Kühlmittels vom Träger an den Schneideinsatz, um schließlich das Kühlmittel über stirnseitige Kühlmittelauslässe des Schneideinsatzes auszutragen. Hierzu erstrecken sich die Kühlmittelkanäle zunächst entlang des Trägers und gehen dann in den Schneideinsatz über. Die Übergabe erfolgt hierbei in axialer Richtung und an Schnittstellen der Kühlmittelkanäle, welche im Sitzgrund des Sitzes angeordnet sind.
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Aufgabe der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein modulares Rotationswerkzeug mit einer verbesserte Kühlmittelzufuhr anzugeben. Weiterhin sollen ein entsprechender Träger sowie ein entsprechender Schneideinsatz angegeben werden.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Rotationswerkzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch einen Träger mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 sowie durch einen Schneideinsatz mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen in Bezug auf das Rotationswerkzeug entsprechend auch für den Träger und den Schneideinsatz sowie umgekehrt.
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Das Rotationswerkzeug dient der insbesondere spanenden Bearbeitung eines Werkstücks und rotiert hierzu im Betrieb um eine Rotationsachse, welche in einer Längsrichtung verläuft. Das Rotationswerkzeug ist insbesondere ein Bohrer. Das Rotationswerkzeug erstreckt sich in Längsrichtung und weist einen Träger auf sowie einen Schneideinsatz, d.h. das Rotationswerkzeug ist modular ausgebildet. Der Träger weist rückseitig einen Schaft auf, mittels welchem der Träger in eine Werkzeugmaschine einsetzbar, insbesondere einspannbar ist. Der Schneideinsatz dient der Bearbeitung des Werkstücks und greift im Betrieb an diesem an. Der Schneideinsatz ist beispielsweise eine Schneidplatte oder ein Schneidkopf. Der Schneideinsatz weist vorzugsweise eine Anzahl von Schneiden auf, besonders bevorzugt zwei Schneiden. Der Träger und der Schneideinsatz sind insbesondere mittels einer Kupplung verbindbar. Der Träger und der Schneideinsatz sind in Längsrichtung hintereinander angeordnet.
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Der Träger weist einen Sitz auf, welcher mehrere Seitenflächen aufweist, zwischen welchen der Schneideinsatz einsetzbar ist. Weiterhin weist der Träger insbesondere einen Sitzgrund auf, welcher von den Seitenflächen berandet und begrenzt ist. Der Sitzgrund verläuft insbesondere horizontal, d.h. senkrecht zur Längsrichtung. Die Seitenflächen verlaufen jeweils vertikal, d.h. parallel zur Längsrichtung. Der Sitz ist als Vertiefung im Träger ausgebildet und generell in etwa U-förmig. Der Träger weist insbesondere eine Anzahl an Seitenarmen auf, welche den Schneideinsatz in eingesetztem Zustand umgreifen und an welchen innenseitig jeweils eine der Seitenflächen angeordnet ist. Für jede der Seitenflächen weist der Schneideinsatz eine Anlagefläche auf, welche in einem eingesetzten Zustand an der jeweiligen Seitenfläche anliegt. Dabei müssen die Anlagefläche und die Seitenfläche nicht zwingend zur Deckung kommen.
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In dem Rotationswerkzeug ist zumindest ein Kühlmittelkanal ausgebildet, welcher der Zufuhr eines Kühlmittels von einer Rückseite des Rotationswerkzeugs zu einer Frontseite dienen. Unter dem Begriff „Kühlmittel“ werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch Schmiermittel oder Kühl- und Schmiermittel verstanden. Der Kühlmittelkanal weist einen ersten Teilkanal auf und einen zweiten Teilkanal, welcher sich an den ersten Teilkanal anschließt. Insbesondere besteht der Kühlmittelkanal lediglich aus je einem ersten und einem zweiten Teilkanal. Der erste Teilkanal verläuft innerhalb des Trägers und erstreckt sich bis zu einer Auslassöffnung. Die Auslassöffnung ist am Träger ausgebildet. Der zweite Teilkanal verläuft innerhalb des Schneideinsatzes und erstreckt sich von einer Einlassöffnung bis zu einem vorzugsweise frontseitigen Kühlmittelauslass. Über den Kühlmittelauslass wird das Kühlmittel aus dem Rotationswerkzeug in Richtung des Werkstücks ausgegeben. Die Auslassöffnung im Träger und die Einlassöffnung im Schneideinsatz bilden eine Schnittstelle, zur Übergabe von Kühlmittel vom Träger zum Schneideinsatz. Dazu überdecken sich die Auslassöffnung und die Einlassöffnung in zusammengesetztem Zustand. Die Auslassöffnung ist vorliegend in einer der Seitenflächen angeordnet und die Einlassöffnung ist in einer der Anlageflächen angeordnet, sodass die Schnittstelle seitlich gebildet ist und nicht axial. Unter „seitlich“ wird allgemein insbesondere „quer zur Längsrichtung“ verstanden oder allgemeiner „in einer Richtung, welche nicht der Längsrichtung entspricht“, d.h. allgemein geneigt bezüglich der Längsrichtung, d.h. senkrecht oder alternativ schräg zur Längsrichtung.
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Die Anzahl der Seitenarme, Seitenflächen, Anlageflächen und Kühlmittelkanäle entspricht jeweils vorzugsweise der Anzahl an Schneiden des Schneideinsatzes. Bei mehreren Kühlmittelkanälen sind diese vorzugsweise gleichartig ausgebildet.
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Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht insbesondere darin, dass die Kühlmittelzufuhr vom Träger zum Schneidkopf nunmehr seitlich, d.h. insbesondere senkrecht zur Längsrichtung erfolgt. Dies steht insbesondere im Gegensatz zur Methode der eingangs erwähnten
DE 10 2014 108 220 A1 , bei welcher die Kühlmittelzufuhr axial, d.h. in Längsrichtung und durch den Sitzgrund hindurch erfolgt. Bei einer solchen axialen Kühlmittelübergabe ergibt sich eine entsprechende Leckage. Bei der erfindungsgemäßen seitlichen, d.h. insbesondere radialen Kühlmittelübergabe wird der Sitzgrund jedoch entsprechend entlastet und auch eine Leckage von Kühlmittel vorteilhaft vermieden oder zumindest deutlich verringert. Zugleich ist durch die Übergabe des Kühlmittels an den Schneideinsatz und die Positionierung der Kühlmittelauslässe am Schneideinsatz gewährleistet, dass das Kühlmittel möglichst nahe an jener Stelle ausgetragen wird, an welcher eine Kühlung besonders erforderlich ist. Dies steht im Gegensatz zu solchen Ausgestaltungen, bei welchen die Kühlmittelauslässe im Träger angeordnet sind und der Schneideinsatz selbst keine Kühlmittelkanäle aufweist. In diesen Ausgestaltungen ist eine Kühlung nur eingeschränkt möglich. Dagegen ist vorliegend aufgrund der Anordnung der Kühlmittelauslässe im Schneideinsatz eine besonders optimale Kühlung gewährleistet.
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In einer geeigneten Ausgestaltung verläuft der erste Teilkanal zunächst in Längsrichtung durch den Träger zur Frontseite und ist anschließend frontseitig abgeknickt und verläuft dort quer zur Längsrichtung, d.h. wie oben beschrieben geneigt zur Längsrichtung und insbesondere in oder entgegen einer Drehrichtung des Rotationswerkzeugs oder in radialer Richtung. Mit anderen Worten: der erste Teilkanal weist einen abknickenden Verlauf auf und verläuft dabei von einer Rückseite des Trägers in Längsrichtung, d.h. axial bis zu einer Frontseite des Trägers, insbesondere bis in einen der Seitenarme des Trägers hinein, und biegt dann dort seitlich ab, insbesondere in einem Winkel von 90°, sodass sich eine seitliche Auslassöffnung ergibt. Insgesamt folgt der erste Teilkanal somit einem L-förmigen Verlauf. Vorzugsweise verläuft der erste Teilkanal von der Rückseite aus helixförmig und folgt dabei insbesondere einer Anzahl an Spannuten, welche in den Träger eingebracht sind.
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Zweckmäßigerweise folgt der zweite Teilkanal einem gebogenen oder geneigten Verlauf insbesondere bezüglich der Längsrichtung und erstreckt sich zunächst ausgehend von der Einlassöffnung in radialer Richtung und biegt dann in Längsrichtung und zur Frontseite hin ab. Mit anderen Worten: der zweite Teilkanal verläuft geneigt oder gebogen, z.B. L-förmig. Durch den gebogenen Verlauf ist es möglich, den zweiten Teilkanal an einer beliebigen Stelle des Schneidkopfes enden zu lassen und somit den Kühlmittelauslass beliebig und dadurch optimal zu positionieren.
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Geeignet ist jedoch auch ein gerader Verlauf zwischen der Einlassöffnung und dem Kühlmittelauslass. In einer geeigneten Ausgestaltung folgt der zweite Teilkanal dann einem geraden Verlauf. Ein solcher gerade Verlauf ist besonders einfach zu fertigen, besonders vor dem Hintergrund, dass zur Herstellung des Schneideinsatzes zweckmäßigerweise ein besonders hartes Material verwendet wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Seitenflächen und die Anlageflächen als Drehmomentmitnahmeflächen ausgebildet, welche im Betrieb des Rotationswerkzeugs aufeinandergepresst werden. Eine Kühlmittelübergabe in den Drehmomentmitnahmeflächen ist besonders vorteilhaft, da diese im Betrieb prinzipbedingt gegeneinandergepresst werden und dadurch eine Leckage von Kühlmittel besonders effektiv unterbunden wird. Eine Drehmomentmitnahmefläche ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer anderen Drehmomentmitnahmefläche zusammenwirkt und dadurch eine Drehmomentübertragung vom Träger auf den Schneideinsatz und umgekehrt erfolgt.
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Der Träger und der Schneideinsatz weisen jeweils insbesondere eine Anzahl von Klemmflächen auf, welche in zusammengesetztem Zustand aneinandergedrückt sind, um den Schneideinsatz im Träger festzuklemmen. Die Klemmflächen sind somit insbesondere ein Teil der Kupplung. Die oben erwähnten Drehmomentmitnahmeflächen sind jedoch insbesondere keine Klemmflächen. Grundsätzlich ist auch eine Ausgestaltung geeignet, bei welcher die Seitenflächen als Klemmflächen ausgebildet sind, sodass die Kühlmittelübergabe durch die Klemmflächen erfolgt.
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Vorzugsweise sind jedoch die Klemmflächen frei von Auslass- und Einlassöffnungen. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass die Klemmflächen durch Reibung eine Klemmwirkung erzielen, welche den Schneideinsatz im Träger festhält, und dass diese Reibung durch zusätzliche Auslass- oder Einlassöffnungen geschwächt würde. Durch eine Anordnung der Schnittstelle außerhalb der Klemmflächen, d.h. eine Kühlmittelübergabe außerhalb der Klemmflächen, ist somit eine besonders robuste Verbindung zwischen Schneideinsatz und Träger sichergestellt.
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Der Schneideinsatz weist frontseitig eine Anzahl an Stirnflächen auf. Eine jeweilige Stirnfläche ist insbesondere eine Freifläche, welche sich in einer Drehrichtung an eine Schneide des Schneideinsatzes anschließt. Für jede Schneide ist demnach eine Stirnfläche ausgebildet. Dabei ist die Drehrichtung diejenige Richtung, in welcher das Rotationswerkzeug bei der Materialbearbeitung rotiert. Um eine optimale Kühlmittelzufuhr zum Werkstück zu gewährleisten, ist der Kühlmittelauslass innerhalb der Stirnfläche ausgebildet. Insbesondere ist somit der Kühlmittelauslass zwangsläufig in Drehrichtung hinter der Schneide angeordnet. Insbesondere ist in jeder Stirnfläche jeweils ein Kühlmittelauslass ausgebildet.
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Die Stirnfläche ist insbesondere durch eine Schneide begrenzt sowie durch eine rückseitige Kante, welche der Schneide in Drehrichtung nachläuft. Weiterhin ist die Stirnfläche in radialer Richtung nach außen hin durch eine Umfangskante begrenzt und in radialer Richtung nach innen hin insbesondere durch eine Querschneide oder Werkzeugspitze. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kühlmittelauslass dann auf der rückseitigen Kante angeordnet. Mit anderen Worten: der Kühlmittelauslass liegt teilweise innerhalb der Stirnfläche und teilweise in einer weiteren Freifläche oder teilweise in einer Spannut, welche sich an die Stirnfläche anschließt. Ein Kühlmittelauslass erfolgt somit sowohl in axialer Richtung aus der Stirnfläche hinaus als auch in seitlicher Richtung hierzu und entgegen der Drehrichtung.
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Alternativ zu den oben genannten Positionen des Kühlmittelauslasses sind auch andere Positionen geeignet. In einer vorteilhaften Variante weist der Schneideinsatz eine Spannut auf und der Kühlmittelkanal mündet in die Spannut. Mit anderen Worten: der Kühlmittelauslass ist in einer Spannut des Schneideinsatzes angeordnet.
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In einer geeigneten Weiterbildung tritt der Kühlmittelkanal in einer Freifläche der Spannut oder in einer Ausspitzung der Spannut oder in beide aus. Die Spannut weist demnach eine Freifläche auf oder eine Ausspitzung, welche frontseitig angeordnet ist, oder sowohl eine Freifläche als auch eine Ausspitzung. Der Kühlmittelkanal tritt mündet dann in der Spannut, indem der Kühlmittelkanal entweder in der Freifläche austritt oder aus der Ausspitzung austritt oder aus beiden. In letzterem Fall grenzen die Freifläche und die Ausspitzung insbesondere an einer Grenzlinie aneinander an und der Kühlmittelkanal tritt an der Grenzlinie aus. In einer geeigneten Ausgestaltung entspricht die Grenzlinie insbesondere der oben bereits beschriebenen rückseitigen Kante.
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Die beschriebenen Ausgestaltungen mit verschiedenen Positionen des Kühlmittelauslasses sind auch vorteilhaft miteinander kombinierbar. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der zweite Teilkanal verzweigt ausgebildet, d.h. mit mehreren Armen, und weist mehrere Kühlmittelauslässe auf, jedoch weiterhin insbesondere lediglich eine Einlassöffnung. Die verschiedenen Kühlmittelauslässe des einzelnen zweiten Teilkanals sind dann vorteilhaft an unterschiedlichen Stellen angeordnet, um eine besonders bedarfsgerechte und effektive Kühlmittelzufuhr zu gewährleisten. Dabei müssen die Kühlmittelauslässe nicht zwangsweise identische Querschnitte aufweisen, vielmehr ist der Querschnitt eines jeweiligen Kühlmittelauslasses und insbesondere auch des zugehörigen Armes zweckmäßigerweise abhängig von der an der jeweiligen Stelle benötigten Kühlleistung ausgewählt.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei welcher der Träger eine Anzahl von Spannuten aufweist sowie einen Kern, welcher durch die Spannuten begrenzt ist, und wobei die ersten Teilkanäle insbesondere vollständig außerhalb des Kerns verlaufen. Durch diese außenseitige Anordnung der ersten Teilkanäle ist die Robustheit des Trägers und somit des gesamten Rotationswerkzeugs deutlich verbessert. Bei einer Kühlmittelübergabe im Sitzgrund müssen die ersten Teilkanäle zwangsläufig etwa mittig im Träger, d.h. im Kern verlaufen, wodurch der Kern entsprechend geschwächt wird. Durch die vorliegend durchgeführte seitliche Kühlmittelübergabe ist es jedoch vorteilhaft möglich, die ersten Teilkanäle vollständig außerhalb des Kerns zu führen und diesen von Kühlmittelkanälen freizuhalten. Der Kern ist insbesondere definiert als derjenige Bereich des Trägers, bis zu welchem sich die Spannuten erstrecken. Der Kern weist dann einen Radius auf, welcher sich als Differenz zwischen einem Gesamtradius des Trägers und einer Tiefe der Spannuten ergibt.
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Vorzugsweise sind der Träger oder der Schneideinsatz oder beide mittels eines 3d-Druckverfahrens hergestellt. Ein 3D-Druckverfahren weist eine besonders hohe Gestaltungsfreiheit bezüglich des Designs der damit hergestellten Bauteile auf, sodass verschiedenste Geometrien realisierbar sind. Vorliegend ist dies besonders bezüglich der Ausgestaltung der Kühlmittelkanäle vorteilhaft. Die speziellen oben beschriebenen Verläufe der Kühlmittelkanäle insgesamt und der Teilkanäle im Einzelnen lassen sich besonders einfach im Rahmen eines 3d-Druckverfahrens realisieren.
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Der Träger oder der Schneideinsatz oder beide sind vorzugsweise jeweils einstückig gefertigt, d.h. aus lediglich einem Werkstoff hergestellt. Gegebenenfalls ist jedoch eine zusätzliche Beschichtung aufgebracht. Der Träger ist vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Der Schneideinsatz ist vorzugsweise aus Hartmetall gefertigt.
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Die Aufgabe wird wie bereits erwähnt auch jeweils gelöst durch einen Träger oder einen Schaft wie vorstehend beschrieben. Vorteile und Weiterbildungen des Trägers und des Schneideinsatzes als jeweils einzelnes Teil ergeben sich entsprechend aus dem oben Gesagten.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
- 1 einen Träger für ein Rotationswerkzeug,
- 2 einen Ausschnitt des Trägers in einer Seitansicht,
- 3 einen Schneideinsatz für ein Rotationswerkzeug,
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In den 1 und 2 ist ein Träger 2 für ein Rotationswerkzeug 4 gezeigt. 1 ist eine perspektivische Ansicht und 2 eine Seitansicht. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Schneideinsatz 6, welcher in den Träger 2 der 1 und 2 einsetzbar ist. Der Träger 2 und der Schneideinsatz 6 bilden zusammen das Rotationswerkzeug 4, d.h. das Rotationswerkzeug 4 ist modular ausgebildet.
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Das Rotationswerkzeug 4 dient der spanenden Bearbeitung eines nicht dargestellten Werkstücks und rotiert hierzu im Betrieb um eine Rotationsachse A, welche in einer Längsrichtung L verläuft. Das Rotationswerkzeug 4 ist hier ein Bohrer. Der Träger 2 und der Schneideinsatz 6 erstrecken sich jeweils in Längsrichtung L. Der Träger 2 weist rückseitig einen Schaft 8 auf, mittels welchem der Träger 2 in eine nicht gezeigte Werkzeugmaschine einspannbar ist. Der Schneideinsatz 6 dient der Bearbeitung des Werkstücks und greift im Betrieb an diesem an. Der Schneideinsatz 6 ist hier als ein Schneidkopf ausgebildet und weist eine Anzahl von hier zwei Schneiden 10 auf.
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Der Träger 2 und der Schneideinsatz 6 sind insbesondere mittels einer Kupplung verbindbar. In montiertem Zustand sind der Träger 2 und der Schneideinsatz 6 dann in Längsrichtung L hintereinander angeordnet. Die Kupplung weist vorliegend einen Zapfen 12 auf, welcher am Schneideinsatz 6 ausgebildet ist, und ein Sackloch 14 im Träger 2, zur Aufnahme des Zapfens 12. Weiterhin weist der Träger 2 mehrere hier zwei Seitenarme 16 auf, zur Halterung des Schneideinsatzes 6. In zusammengesetztem Zustand liegen die Seitenarme 16 auf Vorsprüngen 18 am Schneideinsatz 6 auf, sodass dieser sozusagen umgriffen wird. Zusätzlich sind sowohl am Träger 2 als auch am Schneideinsatz 6 mehrere Klemmflächen 20 ausgebildet, mittels welchen der Schneideinsatz 6 im Träger 2 festgeklemmt wird.
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Der Träger 2 weist weiterhin als Teil der Kupplung einen Sitz 22 auf, welcher mehrere, hier zwei Seitenflächen 24 aufweist, zwischen welchen der Schneideinsatz 6 einsetzbar ist. Weiterhin weist der Träger 2, genauer gesagt der Sitz 22 einen Sitzgrund 23 auf, welche von den Seitenflächen 24 berandet und begrenzt ist. Der Sitzgrund 23 verläuft hier horizontal, d.h. senkrecht zur Längsrichtung L, und die Seitenflächen 24 verlaufen jeweils vertikal, d.h. parallel zur Längsrichtung L. Der Sitz 22 ist insgesamt als Vertiefung im Träger 2 ausgebildet und aufgrund der Seitenarme 16 in etwa U-förmig. Für jede der Seitenflächen 24 weist der Schneideinsatz 6 eine Anlagefläche 26 auf, welche in einem eingesetztem Zustand an der jeweiligen Seitenfläche 24 anliegt.
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Das Rotationswerkzeug 4 weist zumindest einen Kühlmittelkanal 28 auf, vorliegend sogar zwei gleichartig ausgebildete Kühlmittelkanäle 28, welche der Zufuhr eines Kühlmittels von der Rückseite RS des Rotationswerkzeugs 4 zur Frontseite FS dienen. Jeder Kühlmittelkanal 28 weist einen ersten Teilkanal 30 auf und einen zweiten Teilkanal 32, welcher sich an den ersten Teilkanal 30 anschließt. Der erste Teilkanal 30 verläuft jeweils vollständig innerhalb des Trägers 2 und erstreckt sich bis zu einer Auslassöffnung 34. Der zweite Teilkanal 32 verläuft dagegen vollständig innerhalb des Schneideinsatzes 6 und erstreckt sich von einer Einlassöffnung 36 bis zu einem frontseitigen Kühlmittelauslass 38, über welchen im Betrieb das Kühlmittel aus dem Rotationswerkzeug 4 in Richtung des Werkstücks ausgegeben wird. Die Auslassöffnung 34 im Träger 2 und die Einlassöffnung 36 im Schneideinsatz 6 bilden eine Schnittstelle 40, zur Übergabe von Kühlmittel vom Träger 2 zum Schneideinsatz 6. Diese Schnittstelle 40 ist als seitliche oder radiale Schnittstelle 40 ausgebildet, indem die Auslassöffnung 34 in einer der Seitenflächen 24 angeordnet ist und die Einlassöffnung 36 ist in einer der Anlageflächen 26.
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Der erste Teilkanal 30 verläuft zunächst in Längsrichtung L durch den Träger 2 bis in einen der Seitenarme 16 und ist dann frontseitig abgeknickt und verläuft senkrecht zur Längsrichtung L. Dies ist besonders in der 1 und 2 erkennbar, in welchen der abgeknickte Verlauf des ersten Teilkanals 30 durch eine Linie illustriert ist. Die Auslassöffnung 34 ist dann seitliche am Seitenarm 16 ausgebildet. Insgesamt folgt der erste Teilkanal 30 somit einem L-förmigen Verlauf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft der erste Teilkanal 30 zudem von der Rückseite RS aus helixförmig und folgt dabei einer Anzahl an Spannuten 42, welche in den Träger 2 eingebracht sind.
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Der Verlauf des zweiten Teilkanals 32 ist in 3 durch eine Linie angedeutet. Hier ist der Verlauf gerade, d.h. lediglich geneigt, in einer nicht gezeigten Alternative folgt der zweite Teilkanal 32 dagegen einem gebogenen Verlauf. In jedem Fall erstreckt sich der zweite Teilkanal 32 jedoch zunächst ausgehend von der Einlassöffnung 36 in radialer Richtung R und biegt dann in Längsrichtung L und zur Frontseite FS hin ab.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 sind die Seitenflächen 16 und die Anlageflächen 16 jeweils als Drehmomentmitnahmeflächen ausgebildet, welche im Betrieb des Rotationswerkzeugs 4 aufeinandergepresst werden. Diese Drehmomentflächen sind verschieden von den Klemmflächen 20. In einer nicht gezeigten Alternative entsprechen jedoch die Klemmflächen 20 den Seitenflächen 16, sodass die Kühlmittelübergabe dann durch die Klemmflächen 20 erfolgt. Vorzugsweise sind jedoch die Klemmflächen 20 wie in den Figuren gezeigt frei von Auslass- und Einlassöffnungen 34, 36. Die Schnittstelle 40 ist somit außerhalb der Klemmflächen 20 angeordnet.
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Der Schneideinsatz 6 weist frontseitig eine Anzahl von hier zwei Stirnflächen 44 auf, welche sich jeweils in einer Drehrichtung D an eine der Schneiden 10 anschließen. Eine jeweilige Stirnfläche 44 ist durch eine Schneide 10 begrenzt sowie durch eine rückseitige Kante 46, welche der Schneide 10 in Drehrichtung D nachläuft. Weiterhin ist jede Stirnfläche 44 in radialer Richtung R nach außen hin durch eine Umfangskante 48 begrenzt und in radialer Richtung R nach innen hin durch eine Querschneide 50. Für jede Schneide 10 eine Stirnfläche 44 ausgebildet. Die Drehrichtung D ist diejenige Richtung, in welcher das Rotationswerkzeug 4 bei der Materialbearbeitung um die Rotationsachse A rotiert. Die Kühlmittelauslässe 38 sind vorliegend innerhalb der Stirnflächen 44 ausgebildet, nämlich ein Kühlmittelauslass 38 pro Stirnfläche 44. Zudem sind die Kühlmittelauslässe 38 in Drehrichtung D hinter den Schneiden 10 angeordnet. Aus 3 ist zudem deutlich erkennbar, dass der Kühlmittelauslass 38 auf der rückseitigen Kante 46 angeordnet ist und damit sowohl in der Stirnfläche 44 als auch einer der Spannuten 42, welche sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel an die Stirnfläche 44 anschließt. In einer nicht gezeigten Alternative sind die Kühlmittelauslässe 38 an anderer Stelle am Schneideinsatz positioniert. Hierbei ergeben sich nahezu beliebige Gestaltungsmöglichkeiten. In einer nicht gezeigten Variante ist der zweite Teilkanal 32 verzweigt ausgebildet, mit mehreren Armen, und weist mehrere Kühlmittelauslässe 38 auf.
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Wie bereits erwähnt weist der Träger 2 vorliegend eine Anzahl von Spannuten 42 aufweist. Deren Verlauf definiert einen innenliegenden Kern 52, welcher durch die Spannuten 42 begrenzt ist. Wie aus den 1 und 2 erkennbar ist, verlaufen die ersten Teilkanäle 30 vollständig außerhalb des Kerns 52, sind also außenseitig angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014108220 A1 [0002, 0004, 0011]
