DE102018100783A1

DE102018100783A1 - Drehwerkzeughalter sowie Drehwerkzeug

Info

Publication number: DE102018100783A1
Application number: DE102018100783.3A
Authority: DE
Inventors: Igor Kaufmann; Sathish Kumar Nagarajan; Manoj Krishnamoorthy; Anwar Sadat Mohideen Abdul
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US20190217397A1; CN110039073A; US10875099B2

Abstract

Es wird ein Drehwerkzeughalter (12) mit einem Drehwerkzeughalterschaft (12a) und einem Drehwerkzeughalterkopf (12b) beschrieben. In einer Einbaulage des Drehwerkzeughalters (12) ist eine Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12a) eine geradeaus, über einen Winkel oder über einen Radius fortgesetzte Längserstreckungsrichtung (18) des Drehwerkzeughalterschafts (12a). Dabei weist der Drehwerkzeughalterkopf (12b) in seiner Längserstreckungsrichtung (16) betrachtet zwei Seitenflächen (24a, 24b) auf, wobei auf einer der Seitenflächen (24a, 24b) ein seitlicher Kühlmittelauslass (26a, 26b) vorgesehen ist, dessen seitliche Kühlmittelauslassmittelachse (28a, 28b) in einer Draufsicht überwiegend entlang der Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) orientiert ist. Zusätzlich wird ein Drehwerkzeug (10) mit einem solchen Drehwerkzeughalter (12) vorgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehwerkzeughalter mit einem Drehwerkzeughalterschaft und einem Drehwerkzeughalterkopf, wobei in einer Einbaulage des Drehwerkzeughalters eine Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes eine geradeaus, über einen Winkel oder über einen Radius fortgesetzte Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterschafts ist und der Drehwerkzeughalterkopf in seiner Längserstreckungsrichtung betrachtet eine Oberseite, eine dieser entgegengesetzte Unterseite sowie zwei einander entgegengesetzte, jeweils die Oberseite und die Unterseite verbindende Seitenflächen aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Drehwerkzeug mit einem solchen Drehwerkzeughalter.
Dabei ist unter einem Drehwerkzeughalter insbesondere ein Werkzeughalter zu verstehen, der zusammen mit einem Schneideinsatz, z. B. mit einer Wendeschneidplatte, ein Drehwerkzeug bildet.
Die Erfindung ist dabei uneingeschränkt auf alle Arten von Drehwerkzeughaltern anwendbar.
Eine Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes, die eine geradeaus fortgesetzte Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterschafts ist, ist beispielsweise bei neutralen Drehmeißeln gegeben, die für eine Außenbearbeitung, eine Innenbearbeitung, zum Einstechen, zum Abstechen und/oder zum Gewindedrehen vorgesehen sind.
Auch ist bei linksschneidenden und rechtsschneidenden Drehmeißeln, die ohne Kröpfung oder Ähnliches ausgeführt sind, die Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes eine geradeaus fortgesetzte Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterschafts. Die linksschneidenden und rechtsschneidenden Drehmeißel können ebenfalls für eine Außenbearbeitung, eine Innenbearbeitung, zum Einstechen, zum Abstechen und/oder zum Gewindedrehen verwendet werden.
Die Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes ist hingegen eine über einen Winkel oder über einen Radius fortgesetzte Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterschafts, wenn der Drehwerkzeughalterkopf gegenüber dem Drehwerkzeughalterschaft abgesetzt, abgebogen oder abgewinkelt ist. Dies ist insbesondere bei linksschneidenden und rechtsschneidenden Drehmeißeln der Fall. Auch mit diesen kann eine Außenbearbeitung, eine Innenbearbeitung, ein Einstechvorgang, ein Abstechvorgang und/oder ein Gewindedrehvorgang durchgeführt werden.
Derartige Drehwerkzeuge und Drehwerkzeughalter sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Um eine hohe Zerspanungsleistung und/oder eine große Standzeit von Drehwerkzeugen zu gewährleisten, ist es zudem bekannt, in die Zerspanungszone Kühl- oder Kühlschmiermittel einzubringen. Dies kann über den Drehwerkzeughalter erfolgen, der dann mit entsprechenden Kühlmittel- oder Kühlschmiermittelkanälen ausgestattet ist.
In diesem Zusammenhang zeigt beispielsweise die US 2015/0328688 A1 einen Drehwerkzeughalter, bei dem Kühl- oder Kühlschmiermittel von oben in eine Zerspanungszone eingebracht werden kann. Zudem kann Kühl- oder Kühlschmiermittel durch einen Schneideinsatz hindurch in die Zerspanungszone gefördert werden.
Aus der EP 2 946 857 A1 ist zudem ein Drehwerkzeughalter bekannt, bei dem Kühl- oder Kühlschmiermittel von oben und durch ein auf dem Drehwerkzeughalter angeordnetes Auflagestück hindurch in eine Zerspanungszone eingebracht werden kann.
Im Folgenden wird zur besseren Lesbarkeit nur noch der Begriff Kühlmittel verwendet, wobei damit selbstverständlich auch Kühlschmiermittel gemeint ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehwerkzeughalter zu schaffen, mit dem die Zerspanungsleistung und/oder die Werkzeugstandzeit beim Drehen weiter erhöht werden kann.
Die Aufgabe wird durch einen Drehwerkzeughalter gelöst, bei dem auf einer der Seitenflächen ein seitlicher Kühlmittelauslass vorgesehen ist, dessen seitliche Kühlmittelauslassmittelachse in einer Draufsicht überwiegend entlang der Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes orientiert ist. Dabei ist mit einer Draufsicht eine im Wesentlichen senkrechte Ansicht auf die Oberseite gemeint. Unter überwiegend entlang der Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes orientierten Kühlmittelauslassmittelachsen sind Kühlmittelauslassmittelachsen zu verstehen, die in einem Bereich von +/- 45 Grad um die Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes liegen. In der Draufsicht ist deren Erstreckungsanteil entlang der Längserstreckungsrichtung also gleich groß oder größer als ein Erstreckungsanteil quer zur Längserstreckungsrichtung. Insbesondere liegen die Kühlmittelauslassmittelachsen in einem Bereich von +/-30 Grad, weiter insbesondere in einem Bereich von +/-20 Grad um die Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes. Nachdem Kühlmittel nur noch im Wesentlichen geradlinig versprüht oder abgestrahlt werden kann, wenn es über einen Kühlmittelauslass ein Kühlmittelversorgungssystem verlassen hat, bieten derart orientierte Kühlmittelauslassmittelachsen den Vorteil, geometrisch einen besonders großen Anteil der Zerspanungszone und/oder einen besonders großen Anteil eines Schneideinsatzes mit Kühlmittel versorgen zu können. Dadurch wird eine zuverlässige und wirkungsvolle Kühlung des Schneideinsatzes und/oder der Zerspanungszone erreicht.
Der Drehwerkzeughalter kann ein Außendrehwerkzeughalter sein. Es ist somit ein Drehwerkzeughalter gegeben, bei dem zusätzlich zu bekannten Kühlmittelauslässen auch auf der Seitenfläche Kühlmittelauslässe vorgesehen sind. Somit kann die Zerspanungszone mit einem besonders großen Volumenstrom an Kühlmittel versorgt werden, wodurch eine hohe Zerspanungsleistung sowie eine hohe Standzeit des zugehörigen Drehwerkzeugs sichergestellt sind. Darüber hinaus wird so Kühlmittel von einer Seite in die Zerspanungszone eingebracht, von der aus bisher kein Kühlmittel zugeführt wurde. Es ergibt sich damit eine besonders gleichförmige Kühlung, die sich ebenfalls positiv auf die Zerspanungsleistung und die Werkzeugstandzeit auswirkt.
Insbesondere sind die Seitenflächen zwei entgegengesetzte, ebene, parallele Seitenflächen, die die Breite des Drehwerkzeughalterkopfes definieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist der seitliche Kühlmittelauslass mit einem Kühlmitteleinlass kühlmittelleitend verbunden, wobei der Kühlmitteleinlass am Werkzeughalterschaft, insbesondere an dessen dem Drehwerkzeughalterkopf abgewandter Rückseite angeordnet ist. Der Kühlmitteleinlass ist somit gut zugänglich und einfach mit einem Kühlmittelversorgungssystem der Werkzeugmaschine verbindbar, auf der der Drehwerkzeughalter verwendet wird. Alternativ kann der Drehwerkzeughalter auch auf einfache Weise an ein von der Werkzeugmaschine separates, externes Kühlmittelversorgungssystem angeschlossen werden.
Vorzugsweise ist der Drehwerkzeughalter einstückig, d. h. der Drehwerkzeughalterkopf und der Drehwerkzeughalterschaft sind einstückig hergestellt. Damit ist der Drehwerkzeughalter mechanisch besonders stabil. Montageschritte bei der Herstellung des Drehwerkzeughalters entfallen komplett, sodass dessen Herstellung vergleichsweise aufwandsarm ist. Insbesondere weist der Drehwerkzeughalter keine als separate Bauteile ausgeführten Klemmen zur Befestigung eines Schneideinsatzes auf.
Vorteilhafterweise sind auf einer der Seitenflächen mehrere seitliche Kühlmittelauslässe vorgesehen und deren seitliche Kühlmittelauslassmittelachsen in einer Draufsicht überwiegend entlang der Erstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes orientiert. Bevorzugt sind zwei oder drei Kühlmittelauslässe vorgesehen. Es kann so die Zerspanungszone mit einem besonders großen Volumenstrom an Kühlmittel versorgt werden, wodurch eine besonders gute Kühlleistung erreicht wird. Auch kann über die mehreren Kühlmittelauslässe eine gute, d.h. gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels in der Zerspanungszone erreicht werden. Beides trägt einer hohen Werkzeugstandzeit und einer hohen Zerspanungsleistung bei.
Bevorzugt ist der seitliche Kühlmittelauslass oder sind die seitlichen Kühlmittelauslässe auf einem seitlich abstehenden Fortsatz einer der Seitenflächen vorgesehen. Der seitlich abstehende Fortsatz kann auch als seitliche Insel bezeichnet werden. Über den seitlich abstehenden Fortsatz oder die seitliche Insel ist es möglich, einen präzise ausgerichteten Kühlmittelstrahl zu formen, der ohne oder mit nur wenigen Streuverlusten in die zu kühlende Zone eingebracht wird. Die Kühlung ist somit zielgerichtet und effizient. Bevorzugt trifft dabei ein Kühlmittelstrahl unter einem vergleichsweise flachen Winkel auf eine zu kühlende Fläche oder eine zu kühlende Kante auf. Unter der Annahme eines kreisförmigen Querschnitts des Kühlmittelstrahls ergibt sich dann eine im Wesentlichen elliptische Fläche, auf die der Kühlmittelstrahl auftrifft. Auch bei anderen Querschnittsformen des Kühlmittelstrahls weist die Auftrefffläche eine langgestreckte Geometrie auf. Vorteilhafterweise ist diese langgestreckte Geometrie entlang einer zu kühlenden Kante orientiert. Somit ergibt eine besonders gute Abdeckung einer zu kühlenden Kante mit Kühlmittel und damit eine besonders wirkungsvolle Kühlung. Es kann auch auf einer dem Drehwerkzeughalterschaft entgegengesetzten Seite des Drehwerkzeughalterkopfes eine Stirnseite vorgesehen sein, wobei auf der Stirnseite ein stirnseitiger Kühlmittelauslass vorgesehen ist, dessen stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse in einer Draufsicht überwiegend quer zur Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes orientiert ist, insbesondere wobei der stirnseitige Kühlmittelauslass auf einem stirnseitig abstehenden Fortsatz der Stirnseite vorgesehen ist. Es wird also aus einer zusätzlichen Richtung Kühlmittel in die Zerspanungszone eingebracht. Dadurch ergibt sich insbesondere zusammen mit den vorgenannten Kühlmittelauslässen eine besonders wirkungsvolle Kühlung der Zerspanungszone. Dadurch, dass das Kühlmittel von unterschiedlichen Seiten in die Zerspanungszone eingebracht wird, kann ein besonders homogener Kühleffekt erreicht werden.
Der stirnseitig abstehende Fortsatz kann auch als stirnseitige Insel bezeichnet werden. Auch hier kann über den stirnseitig abstehenden Fortsatz oder die stirnseitige Insel ein präzise ausgerichteter Kühlmittelstrahl geformt werden, der ohne oder mit nur wenigen Streuverlusten in die zu kühlende Zone eingebracht wird. Die Kühlung ist somit in dieser Hinsicht zielgerichtet und effizient.
Die stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse kann in einer Stirnansicht um 0 Grad bis 80 Grad, insbesondere um 15 Grad bis 60 Grad, weiter insbesondere um 35 Grad bis 50 Grad, nach oben geneigt sein. Das Kühlmittel wird somit von schräg unten oder im Wesentlichen waagerecht in die Zerspanungszone eingebracht. Vorteilhafterweise ist so eine sogenannte Freiflächenkühlung gewährleistet.
In einer Variante ist der stirnseitig abstehende Fortsatz plattenförmig gestaltet, verläuft dessen Dicke in der Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes und besitzt der Fortsatz eine zu einer Befestigungstasche für einen Schneideinsatz weisende Stirnfläche, an der der stirnseitige Kühlmittelauslass endet. Die Dicke des plattenförmigen Fortsatzes ist also insbesondere senkrecht auf der Stirnfläche zu messen. Es lässt sich somit einfach und direkt Kühlmittel in Richtung der Befestigungstasche fördern.
Die Stirnfläche ist bevorzugt schräg aufwärts zur Oberseite und zu einer der Seitenflächen des Drehwerkzeughalterkopfes gerichtet. Damit wird der zumindest eine, auf der Stirnfläche angeordnete Kühlmittelauslass in gleicher Weise orientiert. Er ist somit im Wesentlichen auf die Zerspanungszone gerichtet, sodass diese wirkungsvoll gekühlt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist zumindest eine der Kühlmittelauslassmittelachsen im Wesentlichen auf eine Befestigungstasche für einen Schneideinsatz gerichtet. Die Kühlmittelauslassmittelachse ist somit gleichzeitig dafür eingerichtet, einen Schneideinsatz zu kühlen, sofern dieser in der Befestigungstasche montiert ist. Eine leistungsfähige Kühlung bewirkt dabei eine große Standzeit sowie eine hohe Zerspanungsleistung des Schneideinsatzes. Dies ist folglich sichergestellt.
Dabei kann die zumindest eine der seitlichen Kühlmittelauslassmittelachsen in einer Seitenansicht gegenüber der Erstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes um 0 Grad bis 80 Grad, insbesondere um 15 Grad bis 60 Grad, weiter insbesondere um 35 Grad bis 50 Grad, nach oben geneigt sein. Unter einer Seitenansicht ist dabei eine Ansicht auf die Seitenfläche zu verstehen, auf der der Kühlmittelauslass angeordnet ist. Die Ansicht ist dabei global gesehen senkrecht auf die Seitenfläche gerichtet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel im Wesentlichen 45 Grad. Damit lässt sich die Kühlmittelauslassmittelachse präzise auf eine Zerspanungszone oder einen Schneideinsatz ausrichten, sodass eine wirkungsvolle Kühlung gegeben ist. Dadurch werden hohe Werkzeugstandzeiten und hohe Zerspanungsleistungen erreicht.
Insbesondere ist der zumindest eine seitliche Kühlmittelauslass auf einer Fläche des seitlich abstehenden Fortsatzes angeordnet, deren Flächennormale in einer Draufsicht überwiegend entlang der Erstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes orientiert ist. Somit lässt sich besonders einfach und effizient Kühlmittel in die Zerspanungszone einbringen und/oder auf den Schneideinsatz aufbringen.
Vorzugsweise ist der seitlich abstehende Fortsatz plattenförmig gestaltet und verläuft dessen Dicke in der Längserstreckungsrichtung des Drehwerkzeughalterkopfes betrachtet seitlich. Zusätzlich besitzt er vorzugsweise eine zu einer Befestigungstasche für einen Schneideinsatz weisende Stirnfläche, an der der zumindest eine seitliche Kühlmittelauslass endet. Die Dicke des plattenförmigen Fortsatzes ist also insbesondere senkrecht auf der Seitenfläche zu messen. Es lässt sich somit einfach und direkt Kühlmittel in Richtung der Befestigungstasche fördern. Ein dort montierter Schneideinsatz kann also besonders wirkungsvoll gekühlt werden.
Die Stirnfläche kann schräg aufwärts zur Oberseite und zum schneideinsatzseitigen Ende des Drehwerkzeughalterkopfes gerichtet sein. Damit wird der zumindest eine, auf der Stirnfläche angeordnete seitliche Kühlmittelauslass in gleicher Weise orientiert. Er ist somit im Wesentlichen auf die Zerspanungszone gerichtet, sodass diese wirkungsvoll gekühlt werden kann.
Ferner kann bzw. können auf der Oberseite ein zusätzlicher Kühlmittelauslass oder mehrere zusätzliche Kühlmittelauslässe vorgesehen sein, insbesondere wobei eine Kühlmittelauslassmittelachse des zusätzlichen Kühlmittelauslasses bzw. Kühlmittelauslassmittelachsen der zusätzlichen Kühlmittelauslässe im Wesentlichen auf eine Befestigungstasche für einen Schneideinsatz gerichtet ist bzw. sind. Zusammen mit den erfindungsgemäßen, seitlichen Kühlmittelauslässen ergibt sich eine besonders wirkungsvolle und gleichmäßige Kühlung der Zerspanungszone sowie eines in der Befestigungstasche montierten Schneideinsatzes.
Vorzugsweise ist der Kühlmittelauslass bzw. sind die Kühlmittelauslässe auf der Oberseite mit einem Kühlmitteleinlass kühlmittelleitend verbunden, wobei der Kühlmitteleinlass am Werkzeughalterschaft, insbesondere in Einbaulage betrachtet an dessen Unterseite angeordnet ist. Der Kühlmitteleinlass ist somit gut zugänglich und einfach mit einem Kühlmittelversorgungssystem der Werkzeugmaschine verbindbar, auf der der Drehwerkzeughalter verwendet wird. Alternativ kann der Drehwerkzeughalter auch auf einfache Weise an ein von der Werkzeugmaschine separates, externes Kühlmittelversorgungssystem angeschlossen werden. Darüber hinaus werden so der zumindest eine von der Seitenfläche ausgehende seitliche Kühlmittelauslass und der zumindest eine von der Oberseite ausgehende Kühlmittelauslass über voneinander separate Kühlmitteleinlässe versorgt, die an unterschiedlichen Seiten des Drehwerkzeughalterschafts vorgesehen sind. Es lassen sich somit beide Kühlmittelauslässe unabhängig voneinander mit Kühlmittel versorgen. Dadurch können insgesamt besonders große Volumenströme zur Kühlung einer Zerspanungszone und/oder eines Schneideinsatzes verwendet werden.
Wenn zumindest ein seitlicher Kühlmittelauslass, zumindest ein stirnseitiger Kühlmittelauslass und zumindest ein zusätzlicher Kühlmittelauslass verwendet werden, kann eine Zerspanungszone ausgehend von drei Seiten gekühlt werden. Es kann daher auch von einer dreidimensionalen Kühlung oder 3D-Kühlung gesprochen werden.
Dabei kann der zusätzliche Kühlmittelauslass eine Spanfläche, der stirnseitige Kühlmittelauslass eine erste Freifläche und der seitliche Kühlmittelauslass eine zweite Freifläche kühlen. Die erste Freifläche kann einer Nebenschneide zugeordnet sein und die zweite Freifläche einer Hauptschneide oder umgekehrt. Somit werden bzw. wird auch eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide zuverlässig gekühlt.
Eine solche 3D-Kühlung ist insbesondere im Bereich der Schwerzerspanung, also bei der Zerspanung von schwer zerspanbaren Materialien, und im Bereich der Schruppbearbeitung von Vorteil.
Bei der Schwerzerspanung entsteht in der Zerspanungszone vergleichsweise viel Prozesswärme, die zuverlässig abgeführt werden muss.
Gleiches gilt für die Schruppbearbeitung, bei der es insbesondere auf ein hohes Zeitspanvolumen ankommt. Zudem werden bei der Schruppbearbeitung bevorzugt vergleichsweise lange Hauptschneiden verwendet, die auf diese Weise zuverlässig gekühlt werden können.
Bevorzugt ist der Drehwerkzeughalterschaft als Klemmschaft ausgebildet und/oder weist im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf. Insbesondere ist der Querschnitt quadratisch. Solche Drehwerkzeughalterschäfte sind aus dem Stand der Technik bekannt und haben sich bewährt. Ein derart gestalteter Drehwerkzeughalter kann universell in verschiedenen Drehmaschinen verwendet werden. Ferner wird die Aufgabe durch ein Drehwerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Drehwerkzeughalter gelöst, insbesondere wobei am Drehwerkzeughalter ein Schneideinsatz montiert ist. Der Schneideinsatz ist bevorzugt in der Befestigungstasche angeordnet und kann eine Wendeschneidplatte sein. Dabei kann der Schneideinsatz mit allen gängigen Methoden am Drehwerkzeughalter befestigt sein, insbesondere verschraubt oder verspannt sein. Bevorzugt ist zudem die (Haupt-) Spanfläche des Schneideinsatzes in die gleiche Richtung wie die Oberseite des Drehwerkzeughalters orientiert.
Alternativ kann der Drehwerkzeughalterschaft auch einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen oder proprietär geformt sein. Dabei ist unter einem proprietär geformten Drehwerkzeughalterschaft ein Schaft zu verstehen, der aufgrund seiner Geometrie nur mit bestimmten Werkzeugmaschinen kombiniert werden kann. Beispielsweise kann ein solcher proprietär geformter Drehwerkzeughalterschaft nur auf Maschinen eines bestimmten Herstellers oder eines bestimmten Typs verwendet werden.
Bevorzugt sind dabei alle seitlichen Kühlmittelauslassmittelachsen im Wesentlichen auf eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide des Schneideinsatzes gerichtet. Es ergibt sich so eine besonders wirkungsvolle und homogene Kühlung des Schneideinsatzes.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird mittels der seitlichen Kühlmittelauslässe eine Freiflächenkühlung einer Hauptschneide des Schneideinsatzes vorgenommen.
Zusätzlich oder alternativ können alle stirnseitigen Kühlmittelauslassmittelachsen im Wesentlichen auf eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide des Schneideinsatzes gerichtet sein. Auch dies führt zu einer wirkungsvollen Kühlung des Schneideinsatzes.
In einer vorteilhaften Variante wird mittels des stirnseitigen Kühlmittelauslasses eine Freiflächenkühlung einer Nebenschneide des Schneideinsatzes durchgeführt.
Auch können alle Kühlmittelauslassmittelachsen der zusätzlichen Kühlmittelauslässe im Wesentlichen auf eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide des Schneideinsatzes gerichtet sein.
Bevorzugt wird dabei mittels der zusätzlichen Kühlmittelauslässe eine Spanflächenkühlung vorgenommen.
In einer Kombination der vorgenannten Beispiele werden also sowohl eine einer Hauptschneide zugeordnete Freifläche als auch eine einer Nebenschneide zugeordnete Freifläche als auch eine Spanfläche gekühlt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:

- 1 ein erfindungsgemäßes Drehwerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Drehwerkzeughalter gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 ein Detail II des Drehwerkzeugs aus 1,
- 3 eine Seitenansicht III des Drehwerkzeugs gemäß 1,
- 4 eine Draufsicht IV des Drehwerkzeugs aus 1,
- 5 eine Vorderansicht V des Drehwerkzeugs aus 1,
- 6 ein erfindungsgemäßes Drehwerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Drehwerkzeughalter gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 7 ein Detail VII des Drehwerkzeugs aus 6,
- 8 eine Draufsicht VIII des Drehwerkzeugs gemäß 6,
- 9 eine Seitenansicht IX des Drehwerkzeugs gemäß 6 und
- 10 eine Vorderansicht X des Drehwerkzeugs aus 6.

1 zeigt ein in Einbaulage dargestelltes Drehwerkzeug 10 mit einem Drehwerkzeughalter 12, an dem ein als Wendeschneidplatte ausgeführter Schneideinsatz 14 montiert ist.
Der Drehwerkzeughalter 12 umfasst einen Drehwerkzeughalterschaft 12a und einen Drehwerkzeughalterkopf 12b.
Der Drehwerkzeughalterschaft 12a ist dabei als Klemmschaft mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgeführt.
Beim dargestellten Drehwerkzeughalter 12 handelt es sich um einen neutral ausgeführten Halter. Eine Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b und eine Längserstreckungsrichtung 18 des Drehwerkzeughalterschafts 12a schließen dabei einen Winkel α von 180° ein. Die Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b ist also eine geradeaus fortgesetzte Längserstreckungsrichtung 18 des Drehwerkzeughalterschafts 12a.
Vorliegend ist der Schneideinsatz mit einem Einstellwinkel von ca. 93° montiert.
Der im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Drehwerkzeughalterkopf 12b umfasst in seiner Längserstreckungsrichtung 16 und in seiner Einbaulage betrachtet eine Oberseite 20.
Dieser entgegengesetzt ist eine Unterseite 22.
Ferner umfasst der Drehwerkzeughalterkopf 12b zwei einander entgegengesetzte, jeweils die Oberseite 20 und die Unterseite 22 verbindende Seitenflächen 24a, 24b.
In der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform sind auf der Seitenfläche 24a zwei Kühlmittelauslässe 26a, 26b vorgesehen.
In einer Ansicht auf die Oberseite 20, erstrecken sich die jeweils zugeordneten Kühlmittelauslassmittelachsen 28a, 28b der Kühlmittelauslässe 26a, 26b überwiegend entlang der Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b (siehe 4).
Die Kühlmittelauslassmittelachsen 28a, 28b sind also im Wesentlichen parallel zur Längserstreckungsrichtung 16 orientiert.
Gleichzeitig sind die Kühlmittelauslassmittelachsen 28a, 28b im Wesentlichen auf eine Befestigungstasche 29 gerichtet, in der in der dargestellten Ausführungsform der Schneideinsatz 14 montiert ist.
In einer Seitenansicht, also insbesondere in einer im Wesentlichen senkrechten Ansicht auf die Seitenfläche 24a, sind die Kühlmittelauslassmittelachsen 28a, 28b gegenüber der Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b um einen Winkel φ_a bzw. φ_b von ungefähr 45° nach oben geneigt (siehe 3), und zwar seitlich auf die Schneidkante des Schneideinsatzes 14.
An derjenigen Stelle, an der die Kühlmittelauslässe 26a, 26b von der Seitenfläche 24a ausgehen, ist ein seitlich abstehender Fortsatz 32 gebildet, der plattenförmig ist.
Die Dicke des plattenförmigen Fortsatzes 32 ist dabei in der Längserstreckungsrichtung 16 betrachtet seitlich zu messen.
Die Kühlmittelauslässe 26a, 26b sind genauer gesagt auf einer Stirnfläche 34 des Fortsatzes 32 angeordnet, die in Richtung der Befestigungstasche 29 weist, in der der Schneideinsatz 14 montiert ist.
Die Stirnfläche 34 weist also in Einbaulage des Drehwerkzeugs 10 schräg aufwärts zur Oberseite 20 und zum schneideinsatzseitigen Ende des Drehwerkzeughalterkopfes 12b.
Die Anordnung der Kühlmittelauslässe 26a, 26b auf dem Fortsatz 32 stellt dabei eine bevorzugte Ausführungsform dar. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform können die Kühlmittelauslässe 26a, 26b auch direkt von einer der Seitenflächen 24a, 24b ausgehen, ohne dass ein Fortsatz 32 vorgesehen ist.
Zusätzlich umfasst der Drehwerkzeughalter 12 eine Stirnseite 30, die auf einer dem Drehwerkzeughalterschaft 12a entgegengesetzten Seite des Drehwerkzeughalterkopfes 12b vorgesehen ist.
Auch an der Stirnseite 30 ist ein Kühlmittelauslass, genauer gesagt ein stirnseitiger Kühlmittelauslass 26c mit einer stirnseitigen Kühlmittelauslassmittelachse 28c vorgesehen.
Dieser ist in der dargestellten Ausführungsform analog zum seitlich abstehenden Fortsatz 32 an einem stirnseitig abstehenden Fortsatz 35 vorgesehen.
In diesem Zusammenhang ist es alternativ möglich, dass der stirnseitige Kühlmittelauslass 26c direkt von der Stirnseite 30 ausgeht, also kein Fortsatz 35 vorgesehen ist (nicht dargestellt).
Dabei endet der Kühlmittelauslass 26c an einer zur Befestigungs¬tasche 29 weisenden Stirnfläche 37.
Die stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse 28c ist dabei in einer Draufsicht über¬wiegend quer zur Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b orientiert (siehe 4).
In einer Stirnansicht oder Vorderansicht ist die stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse 28c um einen Winkel φ_c von 0 Grad bis 80 Grad, insbesondere von 15 Grad bis 60 Grad, weiter insbesondere von 35 Grad bis 50 Grad, nach oben geneigt (siehe 5).
Auch der stirnseitig abstehende Fortsatz 35 ist plattenförmig gestaltet.
Im Gegensatz zum seitlich abstehenden Fortsatz 32 erstreckt sich seine Dicke jedoch in der Längs¬er¬streckungs¬richtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12a.
Auf der Oberseite 20 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel drei zusätzliche Kühlmittelauslässe 26d, 26e und 26f angeordnet.
Die zugehörigen Kühlmittelauslassmittelachsen 28d, 28e und 28f sind im Wesentlichen auf die Befestigungstasche 29 gerichtet, in der der Schneideinsatz 14 montiert ist.
In der gezeigten Ausführungsform sind also alle seitlichen Kühlmittelauslassmittelachsen 28a, 28b im Wesentlichen auf eine Hauptschneide 38 des Schneideinsatzes 14 gerichtet.
Die stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse 28c ist im Wesentlichen auf eine Nebenschneide 40 des Schneideinsatzes 14 gerichtet.
Zusätzlich sind alle Kühlmittelauslassmittelachsen 28d, 28e, 28f der zusätzlichen Kühlmittelauslässe 26d, 26e, 26f im Wesentlichen auf eine zwischen der Hauptschneide 38 und der Nebenschneide 40 liegende Spanfläche gerichtet.
Der Schneideinsatz 14, genauer gesagt dessen Schneide, wird also ausgehend von drei Richtungen gekühlt, weshalb auch von einer 3D-Kühlung gesprochen werden kann.
Die 6 bis 10 zeigen eine Variante des Drehwerkzeugs 10, bei der der Drehwerkzeughalterkopf 12b gegenüber dem Drehwerkzeughalterschaft 12a rechtwinklig abgeknickt odergekröpft ist. Es ist also in dieser Ausführungsform die Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b eine über einen Winkel α fortgesetzte Längserserstreckungsrichtung 18 des Drehwerkzeughalterschafts 12a, wobei der Winkel α 90° beträgt.
Die Variante gemäß 2 ist ebenfalls in Einbaulage dargestellt.
Nachdem das Drehwerkzeug gemäß der zweiten Ausführungsform ansonsten entsprechend der ersten Ausführungsform (siehe 1 bis 5) aufgebaut ist, wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
In einer weiteren, nicht dargestellten Variante könnte anstelle des Winkels α auch ein Radius vorgesehen sein, sodass dann die Längserstreckungsrichtung 16 des Drehwerkzeughalterkopfes 12b die über einen Radius fortgesetzte Längserstreckungsrichtung 18 des Drehwerkzeughalterschafts 12a ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2015/0328688 A1 [0010]
EP 2946857 A1 [0011]

Claims

Drehwerkzeughalter (12) mit einem Drehwerkzeughalterschaft (12a) und einem Drehwerkzeughalterkopf (12b), wobei in einer Einbaulage des Drehwerkzeughalters (12) eine Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) eine geradeaus, über einen Winkel oder über einen Radius fortgesetzte Längserstreckungsrichtung (18) des Drehwerkzeughalterschafts (12a) ist und der Drehwerkzeughalterkopf (12b) in seiner Längserstreckungsrichtung (16) betrachtet eine Oberseite (20), eine dieser entgegengesetzte Unterseite (22) sowie zwei einander entgegengesetzte, jeweils die Oberseite (20) und die Unterseite (22) verbindende Seitenflächen (24a, 24b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der Seitenflächen (24a, 24b) zumindest ein seitlicher Kühlmittelauslass (26a, 26b) vorgesehen ist, dessen seitliche Kühlmittelauslassmittelachse (28a, 28b) in einer Draufsicht überwiegend entlang der Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) orientiert ist.
Drehwerkzeughalter (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der Seitenflächen (24a, 24b) mehrere seitliche Kühlmittelauslässe (26a, 26b) vorgesehen sind und deren seitliche Kühlmittelauslassmittelachsen (28a, 28b) in einer Draufsicht überwiegend entlang der Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) orientiert sind.
Drehwerkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Kühlmittelauslass (26a, 26b) oder die seitlichen Kühlmittelauslässe (26a, 26b) auf einem seitlich abstehenden Fortsatz (32) einer der Seitenflächen (24a, 24b) vorgesehen ist bzw. sind.
Drehwerkzeughalter (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Drehwerkzeughalterschaft (12a) entgegengesetzten Seite des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) eine Stirnseite (30) vorgesehen ist, wobei auf der Stirnseite (30) ein stirnseitiger Kühlmittelauslass (26c) vorgesehen ist, dessen stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse (28c) in einer Draufsicht überwiegend quer zur Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) orientiert ist, insbesondere wobei der stirnseitige Kühlmittelauslass (26c) auf einem stirnseitig abstehenden Fortsatz (35) der Stirnseite (30) vorgesehen ist.
Drehwerkzeughalter (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Kühlmittelauslassmittelachse (28c) in einer Stirnansicht um 0 Grad bis 80 Grad, insbesondere um 15 Grad bis 60 Grad, weiter insbesondere um 35 Grad bis 50 Grad, nach oben geneigt ist.
Drehwerkzeughalter (12) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitig abstehende Fortsatz (35) plattenförmig gestaltet ist, dessen Dicke in der Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12a) verläuft und der Fortsatz (35) eine zu einer Befestigungstasche (29) für einen Schneideinsatz (14) weisende Stirnfläche (37) besitzt, an der der stirnseitige Kühlmittelauslass (26c) endet.
Drehwerkzeughalter (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Kühlmittelauslassmittelachsen (28a, 28b, 28c) im Wesentlichen auf eine Befestigungstasche (29) für einen Schneideinsatz (14) gerichtet ist.
Drehwerkzeughalter (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der seitlichen Kühlmittelauslassmittelachsen (28a, 28b) in einer Seitenansicht gegenüber der Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) um 0 Grad bis 80 Grad, insbesondere um 15 Grad bis 60 Grad, weiter insbesondere um 35 Grad bis 50 Grad, nach oben geneigt ist.
Drehwerkzeughalter (12) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der seitlich abstehende Fortsatz (32) plattenförmig gestaltet ist, dessen Dicke in der Längserstreckungsrichtung (16) des Drehwerkzeughalterkopfes (12a) betrachtet seitlich verläuft und der Fortsatz (32) eine zu einer Befestigungstasche (29) für einen Schneideinsatz (14) weisende Stirnfläche (34) besitzt, an der der zumindest eine Kühlmittelauslass (26a, 26b) endet.
Drehwerkzeughalter (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (34) schräg aufwärts zur Oberseite (20) und zum schneideinsatzseitigen Ende des Drehwerkzeughalterkopfes (12b) gerichtet ist.
Drehwerkzeughalter (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (20) ein zusätzlicher Kühlmittelauslass (26d, 26e, 26f) oder mehrere zusätzliche Kühlmittelauslässe (26d, 26e, 26f) vorgesehen sind, insbesondere wobei eine Kühlmittelauslassmittelachse (28d, 28e, 28f) des zusätzlichen Kühlmittelauslasses (26d, 26e, 26f) bzw. Kühlmittelauslassmittelachsen (28d, 28e, 28f) der zusätzlichen Kühlmittelauslässe (26d, 26e, 26f) im Wesentlichen auf eine Befestigungstasche (29) für einen Schneideinsatz (14) gerichtet sind.
Drehwerkzeug (10) mit einem Drehwerkzeughalter (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere wobei am Drehwerkzeughalter (12) ein Schneideinsatz (14) montiert ist.
Drehwerkzeug (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle seitlichen Kühlmittelauslassmittelachsen (28a, 28b) im Wesentlichen auf eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide des Schneideinsatzes (14) gerichtet sind.
Drehwerkzeug (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass alle stirnseitigen Kühlmittelauslassmittelachsen (28c) im Wesentlichen auf eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide des Schneideinsatzes (14) gerichtet sind.
Drehwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kühlmittelauslassmittelachsen (28d, 28e, 28f) der zusätzlichen Kühlmittelauslässe (26d, 26e, 26f) im Wesentlichen auf eine Hauptschneide und/oder eine Nebenschneide des Schneideinsatzes (14) gerichtet sind.