DE10336616B4 - Interchangeable cutting insert and rotary cutting tool equipped with the cutting insert - Google Patents
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Abstract
Schneideeinsatz (14A, 14B; 14L, 14U) zum Gebrauch in einem Drehschneidewerkzeug (10; 50; 60), um eine Randschneidekante (28; 30; 28, 30) des Drehschneidewerkzeugs zu schaffen, wobei der Schneideeinsatz ein Paar Schneidekanten (28, 30) hat, die mit Bezug auf eine Mittellinie (S) des Schneideeinsatzes symmetrisch zueinander sind; jede des Paars Schneidekanten so gekrümmt ist, dass jede des Paars Schneidekanten in einer Richtung von der anderen des Paars Schneidekanten weg konvex ist; und die Randschneidekante durch eine des Paars Schneidekanten geschaffen wird, wenn der Schneideeinsatz an einem zylindrischen Werkzeugkörper (12; 52; 62) des Drehschneidewerkzeugs montiert ist, wobei der Schneideeinsatz (14A, 14B; 14L, 14U) eine ebene Fläche (26) aufweist, die entgegengesetzte Enden hat, die jeweils das Paar Schneidekanten (28, 30) schaffen, und die eine Spanfläche (26) schafft, wenn der Schneideeinsatz an dem Drehschneidewerkzeug (10; 50; 60) montiert ist, wobei die ebene Fläche (26) zusätzlich zu den entgegengesetzten Enden ein...A cutting insert (14A, 14B; 14L, 14U) for use in a rotary cutting tool (10; 50; 60) to provide a marginal cutting edge (28; 30; 28,30) of the rotary cutting tool, the cutting insert having a pair of cutting edges (28,30) ) which are symmetrical with respect to a center line (S) of the cutting insert; each of the pair of cutting edges is curved such that each of the pair of cutting edges is convex in a direction away from the other of the pair of cutting edges; and the marginal cutting edge is provided by one of the pair of cutting edges when the cutting insert is mounted to a cylindrical tool body (12; 52; 62) of the rotary cutting tool, the cutting insert (14A, 14B; 14L, 14U) having a flat surface (26), which has opposite ends respectively providing the pair of cutting edges (28, 30) and which provides a rake surface (26) when the cutting insert is mounted on the rotary cutting tool (10; 50; 60), the planar surface (26) being additional to the opposite ends a ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Schneideinsatz mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie Drehschneidewerkzeuge mit einem derartigen Schneideinsatz.The invention relates to a cutting insert with the features according to the preamble of claim 1 and rotary cutting tools with such a cutting insert.
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Wegwerf- oder auswechselbaren Schneideeinsatz zum Gebrauch in einem Drehschneidewerkzeug. Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen solchen Wegwerf- oder auswechselbaren Schneideeinsatz, der in dem Drehschneidewerkzeug verwendbar ist, ungeachtet dessen, ob das Schneidewerkzeug dazu gestaltet ist, für seinen Schneidevorgang in der Uhrzeigersinn oder in der Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht werden, und welches in der Lage ist, einen hohen Genauigkeitsgrad einer spanabhebenden Bearbeitung selbst dann zu schaffen, wenn der Schneideeinsatz an einem zylindrischen Werkzeugkörper des Drehschneidewerkzeug mit einem positiven oder negativen axialen Spanwinkel montiert ist (d. h., einem axialen Spanwinkel, der sich von 0° unterscheidet).This invention relates generally to a disposable or removable cutting insert for use in a rotary cutting tool. More particularly, the invention relates to such a disposable or replaceable cutting insert usable in the rotary cutting tool, regardless of whether the cutting tool is designed to be rotated clockwise or counterclockwise for its cutting operation, and which is capable of to provide a high degree of accuracy of machining even when the cutting insert is mounted on a cylindrical tool body of the rotary cutting tool with a positive or negative axial rake angle (ie, an axial rake angle different from 0 °).
Ein Drehschneidewerkzeug mit einem zylindrischen Werkzeugkörper und auswechselbaren Schneideeinsätzen, von denen jede eine Schneidekante hat und an dem zylindrischen Werkzeugkörper auswechselbar montiert ist, ist wohlbekannt. Bei einem Schneidevorgang wird das Drehschneidewerkzeug um seine Achse gedreht, so dass die Schneidekante jedes Schneideeinsatzes als eine Rand- oder Endschneidekante des Schneidewerkzeugs dient. Als ein Beispiel eines solchen Drehschneidewerkzeugs, offenbart die
Wenn bei dem in der
Im Interesse, einen solchen Abmessungsfehler zu minimieren, wurde ein austauschbarer Schneideeinsatz vorgeschlagen, der dreidimensionale Schneidekanten hat, wie dies in der
Die vorstehend beschriebenen und in der
Ferner ist aus der
Die Erfindung wurde in Hinsicht auf den vorstehend erläuterten Stand der Technik getätigt. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen kostengünstigen Schneideeinsatz zu schaffen, der ungeachtet dessen, ob der Schneidewerkzeugkörper dazu gestaltet ist, für seine Schneidetätigkeit in Uhrzeigersinnrichtung oder in Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht werden, an einem Drehschneidewerkzeugkörper montierbar ist, und der in der Lage ist, einen hohen Genauigkeitsgrad einer spanabhebenden Bearbeitung selbst dann zu schaffen, wenn der Schneideeinsatz an dem Schneidewerkzeugkörper mit einem axialen Spanwinkel montiert ist, der sich von 0° unterscheidet.The invention has been made with reference to the prior art explained above. It is therefore an object of the present invention to provide a low-cost cutting insert which, irrespective of whether the cutting tool body is designed to be rotated clockwise or counterclockwise for its cutting operation, is mountable on a rotary cutting tool body and which is capable of high To provide a degree of accuracy of a machining even when the cutting insert is mounted on the cutting tool body with an axial rake angle that differs from 0 °.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Schneideinsatz mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie mit einem Drehschneidewerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 5 oder 9 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.According to the invention this object is achieved with a cutting insert with the features of claim 1 and with a rotary cutting tool with the features of claim 5 or 9. Further embodiments are defined in the dependent claims.
Der gemäß Ansprüchen 1 bis 4 definierte Schneideeinsatz ist an einem zylindrischen Werkzeugkörper des Drehschneidewerkzeugs ungeachtet dessen montierbar, ob das Schneidewerkzeug dazu gestaltet ist, für seine Schneidetätigkeit in Uhrzeigersinnrichtung oder in Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht zu werden, und zwar auf Grund seiner Anordnung, bei der das Paar Schneidekanten mit Bezug auf die Mittellinie des Schneideeinsatz zueinander symmetrisch ist. Daher ist es möglich, die Anzahl von Schneideeinsätzen, die in einem Lager vorgehalten werden müssen, merklich zu reduzieren, wodurch die Verwaltung der Schneideeinsätze bei verringerten Kosten vereinfacht wird. Ferner kann die Krümmung jeder des Paars Schneidekanten in Hinsicht auf einen Schneidedurchmesser D des Drehschneidewerkzeugs und ebenso in Hinsicht auf einen axialen Spanwinkel γ, der durch den Schneideeinsatz definiert ist, wenn dieser an dem Werkzeugkörper montiert ist, so gestaltet werden, dass ein radialer Abstand zwischen der Achse und der Randschneidekante (die durch die eine des Paars Schneidekanten bereitgestellt wird), gesehen in der Axialrichtung, im Wesentlichen konstant ist.The cutting insert as defined in claims 1 to 4 is mountable on a cylindrical tool body of the rotary cutting tool regardless of whether the cutting tool is designed to be rotated clockwise or counterclockwise for its cutting action, due to its arrangement in which the pair of cutting edges with respect to the center line of the cutting insert is symmetrical to each other. Therefore, it is possible to remarkably reduce the number of cutting inserts to be stocked in one warehouse, thereby simplifying the management of the cutting inserts at a reduced cost. Further, the curvature of each of the pair of cutting edges with respect to a cutting diameter D of the rotary cutting tool and also with respect to an axial rake angle γ defined by the cutting insert when mounted on the tool body can be made to have a radial distance between the axis and the edge cutting edge (which is provided by the one of the pair of cutting edges), as seen in the axial direction, is substantially constant.
Bei dem gemaß dem Anspruch 1 definierten Schneideeinsatz, bei dem das Paar gekrümmter Schneidekanten durch die entgegengesetzten Enden der ebenen Fläche vorgesehen sind, hat jede der gekrümmten Schneidekanten eher eine zweidimensionale Form als eine dreidimensionale Form, so dass sie auf einer einzelnen Ebene liegen. Daher kann die symmetrische Bildung der Schneidekanten einfacher bei geringeren Kosten getätigt werden, als wenn jede der Schneidekanten eine dreidimensionale Form hatte.In the cutting insert defined in claim 1, wherein the pair of curved cutting edges are provided by the opposite ends of the flat surface, each of the curved cutting edges has a two-dimensional shape rather than a three-dimensional shape so as to lie on a single plane. Therefore, the symmetrical formation of the cutting edges can be made easier at a lower cost than if each of the cutting edges had a three-dimensional shape.
Der gemaß Anspruch 1 definierte Schneideeinsatz hat zusatzlich zu dem Paar Schneidekanten (den ersten und zweiten Schneidekanten) die dritte Schneidekante, die das Paar Schneidekanten verbindet. Ferner andert sich der Abstand zwischen dem Paar Schneidekanten, gesehen in der Richtung parallel zu der Mittellinie, allmählich. Daher ist es moglich, den Schneideeinsatz an dem zylindrischen Werkzeugkorper des Drehschneidewerkzeugs so zu montieren, dass die dritte Schneidekante die Endschneidekante des Drehschneidewerkzeugs bereitstellt, die mit Bezug auf eine zu der Achse senkrechten Ebene geneigt ist. Da der Endschneidekante somit ein gewisser Grad eines Konkavitatswinkels gegeben ist, bietet die Endschneidekante eine ausgezeichnete Schneideleistung.The defined according to claim 1 cutting insert has in addition to the pair of cutting edges (the first and second cutting edges), the third cutting edge, which connects the pair of cutting edges. Further, the distance between the pair of cutting edges, as viewed in the direction parallel to the center line, gradually changes. Therefore, it is possible to mount the cutting insert on the cylindrical tool body of the rotary cutting tool so that the third cutting edge provides the end cutting edge of the rotary cutting tool which is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis. Since the end cutting edge is thus given a certain degree of concavity angle, the end cutting edge provides excellent cutting performance.
Bei dem gemäß Anspruch 2 definierten Schneideeinsatz ist die dritte Schneidekante wie das Paar Schneidekanten konvex nach außen und bei dem selben Krümmungsradius wie das Paar Schneidekanten gekrummt. Daher muss die Randschneidekante des Schneidewerkzeugs nicht notwendigerweise durch eine des Paars Schneidekanten des Schneideeinsatzes bereitgestellt sein, sondern kann durch die dritte Schneidekante des Schneideeinsatzes bereitgestellt sein. Das heißt, auch wenn der Schneideeinsatz auf dem Korper des Schneidewerkzeugs so montiert ist, dass die Randschneidekante durch die dritte Schneidekante bereitgestellt ist, kann das Schneidewerkzeug einen hohen Genauigkeitsgrad einer spanabhebenden Bearbeitung vorsehen. Das technische Merkmal gemaß dem funften Gesichtspunkt der Erfindung ist nämlich darin wirkungsvoll, den Anordnungsfreiheitsgrad des Schneideeinsatzes in dem Schneidewerkzeugkorper zu erhöhen.In the cutting insert defined in claim 2, like the pair of cutting edges, the third cutting edge is convex outwardly convex and curved at the same radius of curvature as the pair of cutting edges. Therefore, the edge cutting edge of the cutting tool need not necessarily be provided by one of the pair of cutting edges of the cutting insert, but may be provided by the third cutting edge of the cutting insert. That is, even though the cutting insert is mounted on the body of the cutting tool so that the peripheral cutting edge is provided by the third cutting edge, the cutting tool can provide a high degree of accuracy of machining. Namely, the technical feature according to the fifth aspect of the invention is effective in increasing the arrangement degree of freedom of the cutting insert in the cutting tool body.
In dem gemaß Anspruch 3 definierten Schneideeinsatz ist jede Ecke des Schneideeinsatzes (an der die dritte Schneidekante das Paar Schneidekanten schneidet) abgerundet, so dass sie einen vorbestimmten Nasenradius hat, wodurch der Schneideeinsatz weniger dazu neigt, an seinen Ecken abzusplittern, wodurch es möglich wird, einen intermittierenden Schneidevorgang auszuführen, wobei ein Risiko, dass das Schneidewerkzeug absplittert oder bricht, verringert ist.In the cutting insert defined in claim 3, each corner of the cutting insert (where the third cutting edge intersects the pair of cutting edges) is rounded so that it has a predetermined nose radius, whereby the cutting insert is less prone to shatter at its corners, thereby making it possible to perform an intermittent cutting operation, whereby a risk that the cutting tool shatters or breaks, is reduced.
Bei dem gemäß Anspruch 7 definierten Schneideeinsatz ist der Krummungsradius jeder des Paars Schneidekanten, gemessen an der ebenen Fläche des Schneideeinsatzes, konstant. Der konstante Wert des Krümmungsradius jeder Schneidekante vereinfacht die Bildung der Schneidekante. Dieses Merkmal gemaß dem siebten Gesichtspunkt der Erfindung kann auf den Schneideeinsatz gemäß dem vorstehend beschriebenen fünften Gesichtspunkt der Erfindung angewendet werden, so dass die dritte Schneidekante zudem mit dem konstanten Krummungsradius von 1000–3000 mm, gemessen an der ebenen Fläche, gekrümmt ist. In the cutting insert defined according to claim 7, the radius of curvature of each of the pair of cutting edges measured on the flat surface of the cutting insert is constant. The constant value of the radius of curvature of each cutting edge simplifies the formation of the cutting edge. This feature according to the seventh aspect of the invention can be applied to the cutting insert according to the fifth aspect of the invention described above, so that the third cutting edge is also curved with the constant radius of curvature of 1000-3000 mm as measured on the flat surface.
Wenn der Krummungsradius jeder Schneidekante so angepasst ist, dass er über deren gesamte Länge konstant ist, wie dies gemäß dem siebten Gesichtspunkt der Erfindung der Fall ist, ändert sich der radiale Abstand zwischen der Achse und der Randschneidekante (mit dem konstanten Krümmungsradius) eher geringfügig, als dass er vollstandig konstant ist. Es ist jedoch sicher, dass die Randschneidekante mit einem konstanten Krümmungsradius einen hoheren Genauigkeitsgrad der spanabhebenden Bearbeitung schafft, als wenn die Randschneidekante durch eine sich gerade erstreckende Kante bereitgestellt ist. Ein idealer Wert des Krümmungsradius der Randschneidekante, der den vorstehend beschriebenen Abmessungsfehler minimiert, andert sich in Abhangigkeit des Schneidedurchmessers D und des durch den Schneideeinsatz definierten axialen Spanwinkel, wenn dieser an dem Werkzeugkörper montiert ist. Der bevorzugte Wert des Krümmungsradius, d. h. 1000–3000 mm, schafft einen merklichen technischen Vorteil, insbesondere wenn der Schneidedurchmesser D zwischen 16 und 40 mm liegt, während der axiale Spanwinkel γ ungefähr 5° beträgt. Dieser bevorzugte Wert ist jedoch, selbst dann zur Verbesserung der Genauigkeit der spanabhebenden Bearbeitung wirkungsvoll, wenn der Schneidedurchmesser D nicht 16–40 mm beträgt, während der axiale Spanwinkel γ nicht ungefähr 5° ist.If the curvature radius of each cutting edge is adjusted to be constant over its entire length, as is the case according to the seventh aspect of the invention, the radial distance between the axis and the edge cutting edge (with the constant radius of curvature) changes rather slightly, as that he is completely constant. However, it is certain that the edge cutting edge with a constant radius of curvature provides a higher degree of accuracy of machining than when the edge cutting edge is provided by a straight extending edge. An ideal value of the radius of curvature of the edge cutting edge, which minimizes the dimensional error described above, varies depending on the cutting diameter D and the axial rake angle defined by the cutting insert when mounted on the tool body. The preferred value of the radius of curvature, i. H. 1000-3000 mm, provides a significant technical advantage, in particular when the cutting diameter D is between 16 and 40 mm, while the axial rake angle γ is approximately 5 °. However, this preferable value is effective for improving the accuracy of machining even if the cutting diameter D is not 16-40 mm, while the axial rake angle γ is not about 5 °.
Das gemäß Anspruch 5 bis 11 definierte Drehschneidewerkzeug bietet im Wesentlichen die gleichen technischen Vorteile wie sie gemäß Ansprüchen 1 bis 4 vorstehend beschrieben sind. Bei dem Drehschneidewerkzeug gemäß Anspruch 9, welches in der Lage ist, einen in einer zu der Achse des Werkzeugkorpers senkrechten Richtung vertieften Schlitz zu schneiden, sind die distalendseitigen und proximalendseitigen Schneideeinsätze an dem großdurchmessrigen Abschnitt des zylindrischen Werkzeugkörpers montiert, so dass die dritte Schneidekante jedes distalendseitigen Schneideeinsatzes an einer der axial entgegengesetzten Seiten des großdurchmessrigen Abschnitts positioniert ist, wahrend die dritte Schneidekante jedes proximalendseitigen Schneideeinsatzes an der anderen der axial entgegengesetzten Seiten des großdurchmessrigen Durchmessers positioniert ist, und so dass die Spanfläche jedes distalendseitigen Schneideeinsatzes mit Bezug auf die zu der Achse parallelen Linie in der vorbestimmten Richtung geneigt ist, während die Spanflache jedes proximalendseitigen Schneideeinsatzes mit Bezug auf die zu der Achse parallelen Linie in der Richtung geneigt ist, die entgegengesetzt zu der vorbestimmten Richtung ist. Da der distalendseitige Schneideeinsatz und der proximalendseitige Schneideeinsatz durch die zueinander gleichen Schneideeinsatze bereitgestellt sind, kann das Drehschneidewerkzeug als Ganzes bei verringerten Kosten hergestellt werden. Ferner kann die Anzahl von Schneideeinsätzen, welche in einem Lager vorgehalten werden müssen, kleiner gehalten werden, als in dem Fall, in dem die distalendseitigen und proximalendseitigen Schneideeinsätze durch jeweils voneinander unterschiedliche Schneideeinsätze bereitgestellt werden.The rotary cutting tool defined according to claim 5 to 11 offers substantially the same technical advantages as described above according to claims 1 to 4. In the rotary cutting tool according to claim 9, which is capable of cutting a slot recessed in a direction perpendicular to the axis of the tool body, the distal end and proximal end cutting inserts are mounted on the large diameter portion of the cylindrical tool body so that the third cutting edge of each distal end side Cutting insert is positioned on one of the axially opposite sides of the large diameter portion, while the third cutting edge of each proximalendseitigen cutting insert is positioned on the other of the axially opposite sides of the large diameter diameter, and so that the rake face of each distal end cutting insert with respect to the line parallel to the axis is inclined in the predetermined direction, while the chip surface of each proximal end side cutting insert is inclined with respect to the axis parallel to the axis in the direction opposite it is to the predetermined direction. Since the distal end cutting insert and the proximal end cutting insert are provided by the mutually equal cutting inserts, the rotary cutting tool as a whole can be manufactured at a reduced cost. Further, the number of cutting inserts to be stocked may be kept smaller than in the case where the distal end and proximal end cutting inserts are provided by mutually different cutting inserts.
Der zylindrische Werkzeugkorper des Drehschneidewerkzeugs ist bevorzugterweise aus einem Werkzeugstahlmaterial, wie zum Beispiel Werkzeugschnellstahl und Werkzeugstahllegierung, gefertigt, während der Schneideeinsatz bevorzugterweise aus einem harten Werkzeugmaterial, wie zum Beispiel Sinterhartmetall gefertigt ist. Der Schneideeinsatz ist abnehmbar oder durch einen Klemmmechanismus, der beispielsweise aus einer Sperrschraube oder einem Keilelement besteht, an dem zylindrischen Werkzeugkorper auswechselbar angebracht.The cylindrical tool body of the rotary cutting tool is preferably made of a tool steel material, such as tool quick steel and tool steel alloy, while the cutting insert is preferably made of a hard tool material, such as cemented carbide. The cutting insert is removable or by a clamping mechanism, which consists for example of a locking screw or a wedge member mounted replaceably on the cylindrical Werkzeugkorper.
Der zylindrische Werkzeugkörper des Drehschneidewerkzeug ist so konfiguriert, dass der Schneideeinsatz an dem zylindrischen Werkzeugkörper bei einem axialen Spanwinkel angebracht ist (d. h. einem Winkel zwischen der Spanfläche des Schneideeinsatzes und einer zu der Rotationsachse parallelen Linie), der bevorzugterweise zwischen 3 und 10° liegt und noch bevorzugterweise circa 5° beträgt. Der Krümmungsradius jeder Schneidekante des Schneideeinsatzes nimmt bevorzugterweise mit einem Anstieg des axialen Spanwinkels ab. Wenn der Krümmungsradius jeder Schneidekante über deren gesamte Lange konstant ist, ist der axiale Spanwinkel bevorzugterweise nicht größer als 5°.The cylindrical tool body of the rotary cutting tool is configured so that the cutting insert is attached to the cylindrical tool body at an axial rake angle (ie, an angle between the rake face of the cutting insert and a line parallel to the rotation axis), which is preferably between 3 and 10 degrees is preferably about 5 °. The radius of curvature of each cutting edge of the cutting insert preferably decreases with an increase in the axial rake angle. If the radius of curvature of each cutting edge is constant over its entire length, the axial rake angle is preferably not greater than 5 °.
Bei dem gemäß dem gemaß Anspruch 1 definierten Schneideeinsatz ist das Paar Schneidekanten durch die entgegengesetzten Enden der ebenen Flache des Schneideeinsatzes bereitgestellt, so dass jede der Schneidekanten eher eine zweidimensionale Gestalt als eine dreidimensionale Gestalt hat. Allerdings kann bei dem gemäß Anspruch 1 definierten Schneideeinsatz jede Schneidekante eine dreidimensionale Gestalt haben.In the cutting insert defined in claim 1, the pair of cutting edges are provided by the opposite ends of the flat surface of the cutting insert so that each of the cutting edges has a two-dimensional shape rather than a three-dimensional shape. However, in the cutting insert defined in claim 1, each cutting edge may have a three-dimensional shape.
Die Dicke des Schneideeinsatzes kann mit Ausnahme seines Randes, an dem jede Seitenflache geneigt ist, um einen vorbestimmten Anstellwinkel zu definieren, wenn der Schneideeinsatz an dem Werkzeugkörper montiert ist, konstant sein. Alternativ kann sich die Dicke des Schneideeinsatzes in der zu der Mittellinie parallelen Richtung gesehen ändern, so dass die Spanflache des Schneideeinsatzes einen positiven oder negativen axialen Spanwinkel definiert, wenn der Einsatz an dem Werkzeugkorper montiert ist, ohne das dabei eine Einsatzhalterungsflache des Werkzeugkorpers (an der sich der Einsatz befindet) mit Bezug auf die zu der Rotationsachse parallelen Linie geneigt ist. Ein durch jede zu dem Paar Schneidekanten benachbarte Seitenflächen definierter Anstellwinkel beträgt bevorzugterweise 5–20°. Ein durch die zu der dritten Schneidekante benachbarte Seitenfläche definierter Anstellwinkel beträgt ebenso bevorzugterweise 5–20°.The thickness of the cutting insert, with the exception of its edge on which each side surface is inclined, to define a predetermined angle of attack when the cutting insert on the Tool body is mounted, be constant. Alternatively, the thickness of the cutting insert may change in the direction parallel to the center line, such that the chip surface of the cutting insert defines a positive or negative axial rake angle when the insert is mounted on the tool body without leaving an insert support surface of the tool body (on the tool body) the insert is located) with respect to the line parallel to the axis of rotation is inclined. An angle of attack defined by each side surface adjacent to the pair of cutting edges is preferably 5-20 °. An angle of attack defined by the side surface adjacent to the third cutting edge is also preferably 5-20 °.
Da das Paar Schneidekanten eher geringfügig gekrümmt ist, als dass es sich gerade erstreckt, kann die ebene Flache des Schneideeinsatzes keine Gestalt haben, die unter einem mathematischen Gesichtspunkt eine exakte trapezoide Form hat. Der Ausdruck „trapezoide Gestalt”, der gemäß dem vierten Gesichtspunkt der Erfindung verwendet wird, sollte so ausgelegt werden, dass er eine im Wesentlichen trapezoide Gestalt bedeutet, bei der zwei nicht parallele Seiten mit einem relativ großen Krümmungsradius geringfügig gekrummt sind, so dass jede nicht parallele Seite so interpretiert werden kann, dass sie sich im Wesentlichen gerade erstreckt. Es ist anzumerken, dass die kürzere der beiden parallelen Seiten (das ist die der längeren der parallelen Seiten gegenüberliegende Seite, welche die dritte Schnittkante bereitstellt) nicht im Wesentlichen gerade oder geringfügig gekrümmt sein muss, sondern betrachtlich gekrummt sein kann.Since the pair of cutting edges is slightly curved rather than extending straight, the flat surface of the cutting insert can not have a shape which, from a mathematical point of view, has an exact trapezoidal shape. The term "trapezoidal shape" used in the fourth aspect of the invention should be construed to mean a substantially trapezoidal shape in which two non-parallel sides having a relatively large radius of curvature are slightly curved so that each one does not parallel side can be interpreted as extending substantially straight. It should be noted that the shorter of the two parallel sides (that is, the longer side opposite the parallel sides providing the third cutting edge) need not be substantially straight or slightly curved, but may be considerably curved.
Wenn der gemäß Anspruch 2 definierte Schneideeinsatz auf dem zylindrischen Werkzeugkorper montiert ist, wird der Endschneidekante (die durch die dritte Schneidekante vorgesehen ist) der Konkavitatswinkel gegeben, der einem Neigungswinkel ϕ jeder nicht parallelen Seite mit Bezug auf eine zu der Mittellinie des Schneideeinsatzes parallelen Linie entspricht. Ein Schneidewiderstand, der wahrend einem Schneidevorgang des Schneidewerkzeugs auf dem Schneideeinsatz wirkt, kann mit einem Anstieg des Neigungswinkels ϕ verringert werden. Jedoch führt ein betrachtlicher Anstieg des Neigungswinkels ϕ einfach zu einem Abplatzen oder Brechen des Schneideeinsatzes. In Hinsicht darauf ist der Neigungswinkel ϕ bevorzugterweise größer als 0° und nicht größer als 15° (0° < ϕ ≤ 15°) und ist noch bevorzugterweise nicht kleiner als 2° und nicht großer als 10° (2° ≤ ϕ ≤ 10°).When the cutting insert defined in claim 2 is mounted on the cylindrical tool body, the end cutting edge (provided by the third cutting edge) is given the concavity angle corresponding to an inclination angle φ of each non-parallel side with respect to a line parallel to the centerline of the cutting insert , A cutting resistance which acts on the cutting insert during a cutting operation of the cutting tool can be reduced with an increase in the inclination angle φ. However, a considerable increase in the inclination angle φ simply results in chipping or breaking of the cutting insert. In view of this, the inclination angle φ is preferably larger than 0 ° and not larger than 15 ° (0 ° <φ ≤ 15 °), and more preferably not smaller than 2 ° and not larger than 10 ° (2 ° ≤ φ ≤ 10 ° ).
Bei dem gemäß Anspruch 2 definierten Schneideeinsatz ist die dritte Schneidekante bei dem gleichen Krümmungsradius wie das Paar Schneidekanten gekrümmt. Dort wo die dritte Schneidekante jedoch nicht als die Randschneidekante des Schneidewerkzeugs verwendet wird, kann die dritte Schneidekante bei einem Krummungsradius gekrummt sein, der sich von dem des Paars Schneidekanten unterscheidet oder kann sich gerade erstrecken.In the cutting insert defined according to claim 2, the third cutting edge is curved at the same radius of curvature as the pair of cutting edges. However, where the third cutting edge is not used as the marginal cutting edge of the cutting tool, the third cutting edge may be curved at a radius of curvature that is different or may just extend from that of the pair of cutting edges.
Bei dem gemaß Anspruch 3 definierten Schneideeinsatz ist der Krümmungsradius jeder Ecke (bei der die dritte Schneidekante mit dem Paar Schneidekanten schneidet) bevorzugterweise nicht kleiner als 0,4 mm, und noch bevorzugterweise nicht kleiner als 0,8 mm.In the cutting insert defined in claim 3, the radius of curvature of each corner (where the third cutting edge intersects with the pair of cutting edges) is preferably not less than 0.4 mm, and more preferably not less than 0.8 mm.
Bei dem gemäß Anspruch 4 definierten Schneideeinsatz ist jede des Paars Schneidekanten bei dem konstanten Krummungsradius von 1000 bis 3000 mm gekrummt. Jedoch muss der konstante Krümmungsradius nicht notwendigerweise 1000 bis 3000 mm betragen, sondern kann in Abhängigkeit von dem Schneidedurchmesser D des Schneidewerkzeugs und dem axialen Spanwinkel γ, der durch den Schneideeinsatz definiert ist auch kleiner als 1000 mm oder großer als 3000 mm sein. Ferner muss der Radius jeder des Paars Schneidekanten nicht notwendigerweise konstant sein, sondern kann sich kontinuierlich ändern. Die Länge jeder des Paars Schneidekanten ist bevorzugterweise nicht größer als 20 mm, da die vorstehend beschriebenen Abmessungsfehler dazu neigen, mit einem Anstieg der Länge der Schneidekanten anzusteigen, obwohl der Betrag des Abmessungsfehlers auch in Abhängigkeit von dem Schneidedurchmesser D und dem axialen Spanwinkel γ variiert.In the cutting insert defined according to claim 4, each of the pair of cutting edges is curved at the constant radius of curvature of 1000 to 3000 mm. However, the constant radius of curvature need not necessarily be 1000 to 3000 mm, but may be smaller than 1000 mm or larger than 3000 mm depending on the cutting diameter D of the cutting tool and the axial rake angle γ defined by the cutting insert. Further, the radius of each of the pair of cutting edges does not necessarily have to be constant, but may change continuously. The length of each of the pair of cutting edges is preferably not larger than 20 mm because the dimensional errors described above tend to increase with an increase in the length of the cutting edges, although the magnitude of the dimensional error also varies depending on the cutting diameter D and the axial rake angle γ.
Das Drehschneidewerkzeug kann eine Keilnutfräse sein, die zum Frasen einer halbzylindrischen Keilnut oder eines Schlitzes verwendet wird, der in einer zu der Drehachse senkrechten Richtung vertieft ist, oder kann alternativ eine zum Ausbilden eines T-Schlitzes, welcher insgesamt die Form eines umgekehrten T hat, verwendete T-Schlitzfrase sein. Beim Ausbilden des T-Schlitzes, wird zunachst ein Schlitz (mit einer großeren Breite als ein Durchmesser des Schaftabschnitts der T-Schlitzfraser) durch ein anderes Schneidewerkzeug ausgebildet und dann werden ein Paar sich horizontal erstreckender Schlitze gleichzeitig an jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen in einem unteren Abschnitt des Schlitzes durch die T-Schlitzfräse ausgebildet.The rotary cutting tool may be a keyway mill used for milling a semi-cylindrical keyway or a slot recessed in a direction perpendicular to the rotation axis, or alternatively, one for forming a T-slot having an inverted T overall shape, its used to be T-slot. In forming the T-slot, first, a slot (having a width larger than a diameter of the shaft portion of the T-slot cutter) is formed by another cutting tool, and then a pair of horizontally extending slots are simultaneously formed on respective opposite side surfaces in a lower portion of the T-slot Slot formed by the T-slot cutter.
Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technischen und industriellen Bedeutungen dieser Erfindung werden durch Studium der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Betrachtung der beiliegenden Zeichnungen besser verstanden, in denen:The foregoing and other objects, features, advantages, and technical and industrial meanings of this invention will become better understood from a study of the following detailed description of the presently preferred embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
Die auswechselbaren Schneideeinsätze
Die mit den beiden Schneideeinsätzen
Jeder Schneideeinsatz
Nimmt man nun wieder auf
Bei der wie vorstehend beschrieben konstruierten Schaftfräse
Jeder Schneideeinsatz
Ferner besteht jeder Schneideeinsatz
Ferner ist bei jedem Schneideeinsatz
Ferner hat jeder Schneideeinsatz
Ferner ist in jedem Schneideeinsatz
Ferner ist bei jedem Schneideeinsatz
Unter Verwendung der mit den Schneideeinsätzen
[Schneidebedingungen][Cutting conditions]
- Werkstück: S50CWorkpiece: S50C
- Schneidegeschwindigkeit: V (Randgeschwindigkeit) = 120 m/min N (Drehzahl) = 1194 min–1 Cutting speed: V (peripheral speed) = 120 m / min N (rotational speed) = 1194 min -1
- Zuführrate: 119 mm/min (0,1 mm/Zahn)feed: 119 mm / min (0.1 mm / tooth)
- Schnitttiefe: AT (axiale Tiefe) = 32 mm RT (radiale Tiefe) = 10 mmCutting depth: AT (axial depth) = 32 mm RT (radial depth) = 10 mm
- Verwendete Fräsmaschine: Horizontales SpanbearbeitungszentrumUsed milling machine: Horizontal machining center
- Schneidflüssigkeit: Trockenschneiden bei BelüftungCutting fluid: Dry cutting with ventilation
Zunächst wird unter Bezugnahme auf
Die sechs Schneideeinsätze
Die wie vorstehend beschrieben konstruierten Schneideeinsätze
Wie auch die vorstehend beschriebenen Schaftfräsen
Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vorstehend veranschaulicht wurden, ist es so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt ist, sondern mit vielfachen anderen Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen versehen werden kann, die durch den Fachmann getätigt werden können, ohne dabei von dem Umfang der in den nachstehenden Ansprüchen definierten Erfindung abzuweisen.While the presently preferred embodiments of the present invention have been illustrated above, it is to be understood that the invention is not limited to the details of the illustrated embodiments, but may be provided with numerous other changes, modifications, and improvements made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention defined in the following claims.
Ein auswechselbarer Schneideeinsatz (
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