DE10342060B4

DE10342060B4 - Einwegspitze

Info

Publication number: DE10342060B4
Application number: DE2003142060
Authority: DE
Inventors: Takuya Yohkaichi Ishida
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: US7234901B2; US7494302B2; US20070201960A1; US20040045426A1; DE10342060A1

Abstract

Einwegspitze (1) im wesentlichen in Form einer ebenen Platte, die zwei Hauptoberflächen (2) aufweist, welche Freiflächen und Sitzoberflächen zur Verfügung stellen, und Seitenoberflächen, die Freiwinkelflächen (3) zur Verfügung stellen, wobei Schneidkanten (4) auf den Schnittlinien der Hauptoberflächen (2) und der Freiwinkelflächen (3) vorgesehen sind, so dass die Einwegspitze (1) an beiden Seiten verwendet werden kann,
wobei jede der Hauptoberflächen (2) eine Schneidlippenfasenoberfläche (5) aufweist, die entlang ihrem Umfang vorgesehen ist, eine zentrale Oberfläche (7), die an der Innenseite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) vorgesehen ist, eine Ausnehmung zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche (5) und der zentralen Oberfläche (7) angeordnet ist, und zumindest einen Vorsprung (8), der sich von der zentralen Oberfläche (7) zu der Schneidlippenfasenoberfläche (5) erstreckt; und zumindest die obere Oberfläche des Vorsprungs (8) und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) als die Berührungsoberfläche dienen, wenn die Einwegspitze (1) an einem Werkzeughalter (20) angebracht ist, und
wobei die Ausnehmung aus drei gekrümmten Oberflächen besteht:...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einweg-Schneidspitze, die zur spanabhebenden Bearbeitung von Gußeisen und Stahl verwendet wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Einweg-Schneidspitzen werden zur spanabhebenden Bearbeitung von Gußeisen und Stahl verwendet. Es sind Einwegspitzen bekannt, die modifizierte Freiflächenkonfigurationen aufweisen, beispielsweise derartige, bei denen ein Spänezerkleinerer in der Freifläche vorgesehen ist, um so die Freifläche gegen Beschädigungen durch abgetrennte Metallspäne zu schützen, und derartige, bei denen eine Schneidlippenfase in der Nähe eines Schneidrandes entlang dem Umfang der Freifläche vorgesehen ist, um eine Beschädigung infolge eines Schneidwiderstands und dergleichen zu verhindern.
Einwegspitzen, die Spänezerkleinerer und Schneidlippenfasen aufweisen, die auf beiden Seiten vorgesehen sind, weisen den Vorteil auf, dass beide Seiten bei Schneidvorgängen eingesetzt werden können. Ist bei einer derartigen Einwegspitze die Schneidkante auf einer Seite verschlissen, wird die Einwegspitze umgedreht, um einen Schneidvorgang unter Verwendung der Schneidkante an der entgegengesetzten Seite durchzuführen. Eine Einwegspitze, welche durch Umdrehen die Kanten auf beiden Seiten verwendet, ist üblicherweise so ausgelegt, dass die Höhe der Schneidlippenfase 25 geringer ist als jene einer Sitzoberfläche 27 (Mitte der Freifläche) (h > 0), wie in 13 gezeigt, um zu verhindern, dass die Schneidkante in Berührung mit einem Werkzeughalter gelangt und beschädigt wird (siehe beispielsweise die japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. 8-39306 A .
Bei der voranstehend geschilderten Einwegspitze nimmt jedoch die Höhe einer Ecke 33 der Spitze, welche den stärksten Effekt auf das Anbringen (den Sitz) der Einwegspitze 21 hat, ab. Wenn daher die Einwegspitze bei einem Schneidvorgang unter Bedingungen mit starker Stoßbeanspruchung eingesetzt wird, wird eine Schneidkante 24, die an der Bodenoberfläche (Sitzoberfläche) der Einwegspitze 21 angeordnet ist, angehoben. Daher wird der Sitz der Einwegspitze 21 unsicher, was zu Schwingungen der Ecke 33 während Schneidvorgängen führt. Dies ruft die Möglichkeit hervor, dass die Schneidkante 24, die an der Bodenoberfläche der Einwegspitze 21 angeordnet ist, auf die Sitzoberfläche des Werkzeughalters intermittierend auftrifft, was zu Bruch führt (Bruch an der Rückseite), und/oder zu Ratterschwingungen der Einwegspitze, die zu einem Abplatzen der Schneidkante 24, die am Schneidvorgang beteiligt ist, beim Schneiden führen kann.
Zur Vermeidung derartiger Probleme beschreibt die japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. 11-277307 A eine Einwegspitze, die einen so genannten Spänezerkleinerer über den vollen Umfang aufweist, der die Freifläche 25 umfasst, sowie eine zentrale Oberfläche 27, die ähnlich ausgebildet wie die Freifläche 25, wobei die Freifläche 25 und die zentrale Oberfläche 27 dieselbe Höhe aufweisen, um den Sitz der Einwegspitze 21 sicherzustellen, einen Bruch auf der Rückseite zu verhindern, und den Schneidwiderstand zu verringern.
Die Einwegspitze 21 mit einem Spänezerkleinerer über den vollständigen Umfang weist jedoch das Problem auf, dass dann, wenn die Schneidlippenfase 25 der Freifläche infolge eines Abplatzens der Kante 24 oder eines Kraterverschleißes beim Schneidvorgang mit einer Seite der Einwegspitze beschädigt wird, die beschädigte Schneidlippenfase 25 in einem Eckabschnitt 33, welche die größte Auswirkung auf den Sitz der Einwegspitze 21 hat, keine ausreichende Sitzoberfläche zur Verfügung stellen kann, wenn die Einwegspitze 21 umgedreht wird. Dies führt dazu, dass die Stabilität des Sitzes verringert wird, während unerwünschte Bewegungen der Einwegspitze 21 wie beispielsweise ein Anheben und Ratterschwingungen nicht unterdrückt werden können, und derartige Probleme hervorrufen, wie eine Werkzeugbeschädigung und/oder eine rauhe, bearbeitete Oberfläche.
Weiterhin ist das Problem vorhanden, dass die Steifigkeit abnimmt und eine stärkere Neigung zur Auslenkung besteht, je länger die Schneidlippenfasenoberfläche auf einer Seite der Hauptoberfläche ist. Insbesondere beim Einsatz bei einem Schneidvorgang unter Bedingungen, bei denen starke Stoßbeanspruchungen auftreten, führt die Auslenkung der Schneidlippenfasenoberfläche zu Ratterschwingungen, die zu einer Beschädigung der Schneidkante führen können. Dieses Problem wird besonders deutlich bei einer Einwegspitze, welche diamantförmig ausgebildet ist, also länger an einer Seitenlinie der Hauptoberfläche.
Die voranstehend erwähnte japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. 11-277307 A beschreibt, dass der Schneidwiderstand durch Ausbildung des Spänezerkleinerers verringert wird. Da der Spänezerkleinerer üblicherweise sich über einen größeren Bereich verwindet, neigen Späne dazu, sich zu verheddern, wenn ein Material geschnitten wird, dessen Späne schwer zu brechen sind, beispielsweise Stahl, was zu einem derartigen Problem führt, dass Späne zwischen der Schneidwerkzeugkante und dem Werkstück eingefangen werden, und so einen stabilen Schneidvorgang verhindern. Auch im Falle der voranstehend erwähnten Veröffentlichung besteht, da die Nut des Spänezerkleinerers breiter ist, und daher das Verhältnis der Berührungsoberfläche zur gesamten Sitzoberfläche nicht ausreichend ist, eine Schwäche in Bezug auf die sichere Befestigung der Einwegspitze.
Darüber hinaus verringert eine einfache Verkleinerung der Breite der Nut des Spänezerkleinerers den Effekt der Verformung der Späne und deren Zerkleinerung. Wird der Spänezerkleinerer schmäler und tiefer ausgebildet, so tritt die Möglichkeit auf, dass der Spanabfluss zum Ausstoßen der Späne aus der Schneidzone beeinträchtigt wird, was zu dem Problem führt, dass Späne um die Schneidwerkzeugkante oder die Nut des Spänezerkleinerers herum eingefangen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die voranstehend geschilderten Probleme zu lösen, legt die Anmelderin die Erfindung in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 13 fest. Nähere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. Die vorliegende Erfindung stellt eine Schneidlippenfase entlang dem Umfang der Hauptoberfläche der Einwegspitze herum zur Verfügung, und zumindest einen Vorsprung, der sich von der ebenen, zentralen Oberfläche zu der Schneidlippenfase hin erstreckt. Die Schneidlippenfase und der Vorsprung sind mit derselben Höhe ausgebildet. Diese Konfiguration ermöglicht es, einen Bereich um die Ecke herum, der die größte Auswirkung auf dem Sitz der Einwegspitze hat, als die Berührungsoberfläche einzusetzen, die in Berührung mit dem Werkzeughalter gelangt, wodurch der Sitz der Einwegspitze stabilisiert wird. Dies führt dazu, dass selbst dann, wenn die Schneidkante an einer Seite während eines Schneidvorgangs bricht, bei der Fläche um die gebrochene Schneidkante verhindert wird, dass sie aus dem Werkzeughalter angehoben wird, so dass ein Bruch an der Rückseite, hervorgerufen durch die Schwingungen während des Schneidvorgangs, verhindert werden kann. Weiterhin kann das Auftreten von Ratterschwingungen der Einwegspitze verhindert werden, wodurch verhindert wird, dass die am Schneidvorgang beteiligte Schneidkante bricht, und ermöglicht wird, eine glatte Endbearbeitung der bearbeiteten Oberfläche zu erzielen.
Die Einwegspitze gemäß der vorliegenden Erfindung weist im wesentlichen die Konfiguration einer ebenen Platte auf, wobei zwei Hauptoberflächen Freiflächen und Sitzoberflächen zur Verfügung stellen, Seitenoberflächen Freiwinkelflächen zur Verfügung stellen, und die Schnittlinien der Hauptoberflächen und der Freiwinkelflächen Schneidkanten bilden. Eine Schneidlippenfasenoberfläche ist entlang dem Umfang jeder der beiden Hauptoberflächen vorgesehen, und eine zentrale Oberfläche ist auf der Innenseite der Schneidlippenfasenoberfläche vorgesehen, wobei eine Ausnehmung (nämlich eine Spänezerkleinerernut oder dergleichen) dazwischen vorgesehen ist. Zumindest ein Vorsprung ist so vorgesehen, dass er sich von der zentralen Oberfläche zu der Schneidlippenfasenoberfläche erstreckt. Da die Schneidlippenfase und der Vorsprung dieselbe Höhe aufweisen, dienen zumindest die obere Oberfläche des Vorsprungs (nämlich das ebene Teil am distalen Ende des Vorsprungs) der zentralen Oberfläche sowie die Schneidlippenfasenoberfläche beide als die Berührungsoberflächen. Der Vorsprung ist vorzugsweise an seinem distalen Ende mit einem Spitzen Winkel versehen.
Weiterhin ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, einen Verbindungsabschnitt vorzusehen, der den Vorsprung und die Schneidlippenfasenoberfläche verbindet. Der Verbindungsabschnitt verbessert die Sitzstabilität während eines Schneidvorgangs, und verstärkt auch die Schneidlippenfasenoberfläche. Dies führt dazu, dass das Auftreten von Ratterschwingungen der Schneidlippenfasenoberfläche bei einem Schneidvorgang verhindert werden kann, wodurch verhindert wird, dass die bei dem Schneidvorgang beteiligte Schneidkante bricht, und ermöglicht wird, eine glatte, endbearbeitete Oberfläche zur Verfügung zu stellen. Der Verbindungsabschnitt ist besonders bevorzugt in solchen Fällen, bei welchen die Hauptoberfläche mehreckig ist, beispielsweise in Form eines Diamanten.
Bei der vorliegenden Erfindung weist die Ausnehmung (die Nut des Spänezerkleinerers) Abmessungen im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm Tiefe (h₁) auf, zwischen 0,7 mm und 2 mm Breite (w), zwischen 0,3 mm und 1,5 mm Breite (w₁) von der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche zum Boden der Ausnehmung, und zwischen etwa 0,5 mm und 1,7 mm Breite (w₂) von dem Boden der Ausnehmung zur zentralen Oberfläche.
Die Ausnehmung (Nut des Spänezerkleinerers) ist im wesentlichen V-förmig, so dass der Boden eine starke Steigung auf der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche und eine geringe Steigung auf der Seite der zentralen Oberfläche aufweist. Die Ausnehmung ist weiterhin so ausgebildet, dass ihre Breite so gering wie möglich ist. Dies ermöglicht es, ordnungsgemäß Späne zu verformen und zu zerkleinern, und die Späne glatt aus der Schneidzone abzuführen, während die Stabilität des Sitzes auf der Sitzoberfläche beibehalten bleibt. Da die Spanabfuhrleistung hervorragend ist, kann ein stabiler Schneidvorgang selbst dann erzielt werden, wenn zähe Materialien wie beispielsweise Stahl geschnitten werden, wobei eine starke Stoßbeanspruchung hervorgerufen wird, oder ein Verbundwerkstoffmaterial geschnitten wird, beispielsweise Stahl und Gußeisen zusammen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) ist eine Aufsicht, die schematisch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und
1(b) ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie C-C in dieser Figur.
2 ist eine vergrößerte Teilaufsicht von 1(a).
3 ist eine schematische, vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts A in 1(b).
4 ist eine schematische, vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie B-B in 1(a).
5 ist eine Aufsicht, die schematisch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6(a) ist eine schematische, vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie X-X in 5, und 6(b) ist eine schematische, vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie Y-Y in 5.
7(a) ist eine schematische Aufsicht auf eine Einwegspitze ohne Spänezerkleinerer, 7(b) ist eine schematische Aufsicht auf eine Einwegspitze, die einen üblichen Spänezerkleinerer über den vollen Umfang aufweist, und 7(c) ist eine schematische Aufsicht auf eine Einwegspitze, die einen Vorsprung ohne einen Verbindungsabschnitt aufweist.
8 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie Z-Z in 8.
10 ist eine Aufsicht auf die in 8 gezeigte Einwegspitze.
11 ist eine schematische Ansicht in Explosionsdarstellung, bei welcher die in den 8 bis 10 gezeigte Einwegspitze angebracht an einem Werkzeughalter dargestellt ist.
12 ist eine Aufsicht, welche die Form der Hauptoberfläche der Einwegspitze des Beispiels III-2 zeigt.
13(a) ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Einwegspitze nach dem Stand der Technik, und 13(b) ist eine entsprechende Aufsicht.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform einer Einwegspitze gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1(a) und 1(b) beschrieben. Wie aus 1 hervorgeht, ist die Einwegspitze 1 eine im wesentlichen ebene Platte mit mehreckiger Form, die eine Hauptoberfläche 2 aufweist, welche eine Freifläche und eine Sitzoberfläche zur Verfügung stellt, sowie Freiwinkelflächen 3 auf den Seitenoberflächen. Schnittlinien der Hauptoberflächen 2 und der Freiwinkelflächen 3 bilden Schneidkanten 4 (Schneidkante 4a, die am Schneidvorgang beteiligt ist, und Schneidkante 4b, die auf der Sitzoberfläche angeordnet ist). Eine ebene Schneidlippenfasenoberfläche 5 ist parallel zur Sitzoberfläche entlang dem Umfang der Hauptoberfläche 2 vorgesehen. Der zentrale Abschnitt der Hauptoberfläche 2 der Einwegspitze 1 weist eine zentrale Oberfläche 7 auf, die parallel zur Sitzoberfläche verläuft, und eben ist. Zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und der zentralen Oberfläche 7 ist eine Spänezerkleinerernut 6 vorgesehen, die als Spänezerkleinerer dient.
Zumindest ein Vorsprung 8 ist vorgesehen, der sich von der Oberfläche 7 zur Schneidlippenfasenoberfläche 5 erstreckt. Der Vorsprung 8 ist zumindest an seiner oberen Oberfläche in derselben Höhe angeordnet wie die Schneidlippenfasenoberfläche 5. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Schneidlippenfasenoberfläche 5 dazu zu veranlassen, als die Berührungsoberfläche (Sitzoberfläche) zu dienen, um den Sitz der Einwegspitze 1 zu stabilisieren, insbesondere als die Berührungsoberfläche, die in Berührung mit dem Werkzeughalter gelangt, und zu verhindern, dass die Schneidkante 4b Ratterschwingungen ausführt, oder an der Rückseite bricht, infolge eines Anhebens der Schneidkante 4b während eines Schneidvorgangs. Falls die Einwegspitze 1 nur auf der Schneidlippenfasenoberfläche 5 gehaltert wird, wird der Sitz der Einwegspitze 1 instabil, wenn eine Schneidbelastung auf die Schneidlippenfasenoberfläche 5 einwirkt. Wenn die Einwegspitze 1 auf zumindest der oberen Oberfläche des Vorsprungs 8 in der zentralen Oberfläche 7 sowie auf der Schneidlippenfasenoberfläche 5 aufsitzt, kann im Gegensatz hierzu die Schneidbelastung verringert werden, die auf die Schneidlippenfasenoberfläche 5 einwirkt, und kann die Einwegspitze 1 auch auf der Außenseite der Einwegspitze 1 aufsitzen. Diese Konfiguration stabilisiert die Einwegspitze 1, und schränkt ein Anheben des Abschnitts der Schneidkante 4b ein.
Falls die Schneidlippenfasenoberfläche 5 niedriger angeordnet ist als die obere Oberfläche des Vorsprungs 8, wird der Abschnitt der Schneidkante 4b beim Schneidvorgang angehoben, was zu einem intermittierenden Aufprallen auf die Schneidkante führt, und die zentrale Oberfläche an der montierten Seite der Einwegspitze 1, was zu einem Bruch an der Rückseite oder zum Abplatzen führt. Falls die Schneidlippenfasenoberfläche 5 höher liegt als die obere Oberfläche des Vorsprungs 8, wird andererseits der Sitz stabilisiert, und kann ein Anheben unterdrückt werden, jedoch konzentriert sich gleichzeitig die Schneidbelastung auf die Schneidlippenfasenoberfläche 5, was zu einem Bruch an der Rückseite oder zum Abplatzen führt.
Auch deswegen, weil die Schneidlippenfasenoberfläche durch Verschleiß beschädigt werden kann, durch Abplatzen oder dergleichen beim Schneidvorgang, dient die Schneidlippenfasenoberfläche 5 der Spitze 4 nicht als die Berührungsoberfläche, wenn die Einwegspitze 1 umgedreht und eingesetzt wird. Dies führt dazu, dass dann, wenn eine Schneidbelastung auf die Spitze 4 einwirkt, der Sitz nicht stabil ist, und ein Anheben und/oder Ratterschwingungen auftreten, da die Spitze 4 keine Berührungsoberfläche unter sich hat. Wenn der Vorsprung 8 vorgesehen ist, kann deswegen, da die Sitzoberfläche näher an der Schneidlippenfasenoberfläche 5 liegt, die Stabilität des Sitzes selbst dann aufrecht erhalten werden, wenn die Schneidlippenfasenoberfläche 5 beschädigt wird.
Damit die Schneidlippenfasenoberfläche 5 und die obere Oberfläche des Vorsprungs 8 die gleiche Höhe aufweisen, kann der Sinterkörper, bei dem die gesinterte Oberfläche nicht geschliffen ist, und die Schneidlippenfasenoberfläche 5 und die obere Oberfläche des Vorsprungs 8 eine bestimmte Höhe aufweisen, als Einwegspitze eingesetzt werden. Allerdings ist es vorzuziehen, die Einwegspitze zu sintern, wobei die Schneidlippenfasenoberfläche 5 und die obere Oberfläche des Vorsprungs 8 so ausgebildet werden, dass sie höher sind als die gewünschte Höhe, und dann gleichzeitig die Schneidlippenfasenoberfläche 5 und die obere Oberfläche des Vorsprungs 8 geschliffen werden. Die Auswirkungen der vorliegenden Erfindung gehen nicht verloren, selbst wenn ein Höhenunterschied von bis zu 0,05 mm zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und der oberen Oberfläche des Vorsprungs 8 infolge von Variationen beim Herstellungsprozess auftritt.
Der Sitz der Einwegspitze 1 kann dadurch weiter verbessert werden, dass mehrere Vorsprünge 8 außerhalb der zentralen Oberfläche 7 in derartigem Ausmaß vorgesehen werden, dass der Schneidvorgang nicht beeinträchtigt wird. Der Winkel α des Vorsprungs 8 an seinem distalen Ende ist vorzugsweise ein spitzer Winkel, und liegt insbesondere innerhalb von 60 Grad wie in 2 gezeigt, da hierdurch ermöglicht wird, mehr Vorsprünge 8 in der Nähe der Schneidlippenfasenoberfläche 5 der Einwegspitze 1 anzuordnen. Diese Vorsprünge 8 können als ein Spänezerkleinerer dienen.
Es ist weiterhin wünschenswert, dass sich einer der Vorsprünge 8 der Einwegspitze 1 zu der Ecke 13 der Einwegspitze 1 hin erstreckt, und ein Vorsprung 8 oder mehrere Vorsprünge vorgesehen sind, die sich zwischen zwei Ecken 13 erstrecken. Da die Vorsprünge 8, die sich zu den Ecken 13 erstrecken, sowohl eine Sitzoberfläche zur Verfügung stellen als auch die Auswirkungen einer Spänezerkleinerung, kann die Richtung der Spanentfernung konstant ausgebildet werden, und kann der Schneidwiderstand verringert werden. Darüber hinaus wird die Stabilität des Sitzes dadurch weiter verbessert, dass ein oder mehrere Vorsprünge 8 zwischen zwei Ecken 13 vorgesehen werden.
Ein Verhältnis (L₂/L₁) der Entfernung L₂ vom Zentrum der Einwegspitze 1 zum distalen Ende des Vorsprungs 8 zur Entfernung L₁ vom Zentrum der Einwegspitze 1 zum Umfang der Einwegspitze liegt vorzugsweise im Bereich von 0,7 bis 0,95. Ein derartiger Wert ermöglicht es, die Stabilität des Sitzes der Einwegspitze 1 aufrecht zu erhalten, insbesondere der Sitzoberfläche, selbst wenn ein Bruch in der Schneidlippenfasenoberfläche oder ein Höhenunterschied zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und der zentralen Oberfläche 7 infolge von Variationen beim Herstellungsprozess auftritt. Falls das Verhältnis kleiner ist als 0,7, wird der Sitz instabil, wenn die Schneidlippenfasenoberfläche 5 bricht. Ist das Verhältnis größer als 0,95, werden die Spanabfuhreigenschaften beeinträchtigt, und wird der Schneidwiderstand groß, wodurch eine Neigung dazu auftritt, Ratterschwingungen und ein Abplatzen hervorzurufen.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Klemmloch 17 im Zentrum der Einwegspitze 1 vorgesehen. Ein Hebel, eine Schraube oder dergleichen (nicht gezeigt) wird in das Klemmloch 17 eingeführt, und die Einwegspitze wird dadurch befestigt, dass die Innenwand des Klemmloches 17 zu einer Haltereinschränkungsoberflächenseite hin gedrückt wird. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Klemmbefestigungssystem der Einwegspitze beschränkt, oder das Hebelverriegelungsbefestigungssystem, das wie voranstehend geschildert den Hebel verwendet, so dass auch das Schraubenklemmbefestigungssystem unter Verwendung der Schraube eingesetzt werden kann. Weiterhin kann auch ein Befestigungssystem mit oberer Klemmung eingesetzt werden, welches eine Einwegspitze verwendet, die nicht das Klemmloch 17 aufweist.
Falls die Breite der Schneidlippenfasenoberfläche 5 im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm liegt, wird ermöglicht, die Festigkeit der Schneidkante zu verbessern, die Stabilität des Sitzes der Einwegspitze 1 auf der Sitzoberfläche (Berührungsoberfläche) zu verbessern, die Festigkeit in Bezug auf einen Bruch an der Rückseite zu erhöhen, und das Auftreten eines Bruchs und eines Abplatzens zu verhindern, durch Verbesserung der Spanabfuhrleistung und Unterdrückung einer Erhöhung des Schneidwiderstands.
Wie in 3 gezeigt, weist die Spänezerkleinerernut 6, die zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und der zentralen Oberfläche 7 vorgesehen ist, drei gekrümmte Oberflächen (R) auf; eine gekrümmte Oberfläche (R₁) 10, die an der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche 5 angeordnet ist, eine gekrümmte Oberfläche (R₂) 11, die sich zur gekrümmten Oberfläche R₁ 10 fortsetzt, und am Boden der Spänezerkleinerernut 6 angeordnet ist, sowie eine gekrümmte Oberfläche (R₃) 12, die sich zur gekrümmten Oberfläche R2 11 fortsetzt, und auf der Seite der zentralen Oberfläche angeordnet ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, zusätzlich zur Auswirkung des Spänezerkleinerers, den Schneidwiderstand zu verringern, die Abplatzfestigkeit zu erhöhen, die Spanabfuhr glatter auszubilden, um einen Bruch infolge eines Spanstaus zu verhindern, und die Bereiche der zentralen Oberfläche 7 beizubehalten, welche den Sitz und den Vorsprung 8 zur Verfügung stellen.
Falls der Hauptzweck darin besteht, den Schneidwiderstand zu verringern, um Gußeisen zu bearbeiten, wird die Spänezerkleinerernut 6 vorzugsweise so ausgebildet, dass die gekrümmte Oberfläche R₁ 10 einen Krümmungsradius im Bereich von 15 bis 17 mm aufweist. Für den Zweck, die Länge der Spänezerkleinerernut 6 zu verringern, und den Sitz zu stabilisieren, während der Spanabfluss beibehalten wird, liegt der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche R₂ 11 im Bereich von 1 bis 2 mm, vorzugsweise von 1 bis 1,5 mm. Zu dem Zweck, die Spanabfuhr glatter auszubilden, und einen Bruch des Werkzeugs infolge eines Spanstaus zu verhindern, liegt der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche R₃ 12 im Bereich von 22 bis 24 mm.
Während die Schneidkante 4 eine scharfe Schneidkante sein kann, wird vorgezogen, eine Bearbeitung der C-Oberfläche (abgeschrägte Honoberfläche oder verjüngte Oberfläche) oder der R-Oberfläche (Runde, gehonte Oberfläche oder gekrümmte Oberfläche) bei der Schneidkante 4 durchzuführen. Eine derartige Konfiguration erhöht die Festigkeit der Schneidkante 4, und verringert den Schneidwiderstand, wodurch ermöglicht wird, ein Abplatzen oder ein Bruch bei der Schneidkante 4 zu verhindern.
Wie ebenfalls in 1 gezeigt ist, beträgt das Verhältnis der Fläche der zentralen Oberfläche 7 und der Schneidlippenfasenoberfläche 5 (nämlich der Berührungsoberfläche) in der Hauptoberfläche 2 vorzugsweise 50 bis 90 Prozent. Dies ermöglicht es, den Sitz zu stabilisieren. Weiterhin werden die Spanabfuhreigenschaften verbessert, und wird der Schneidwiderstand verringert. Dies führt dazu, dass ein Anheben und Ratterschwingungen unterdrückt werden, wodurch das Auftreten eines Bruchs an der Rückseite und von Abplatzen verhindert wird.
Es ist ebenfalls vorzuziehen, dass die Entfernung (w) zwischen dem distalen Ende 8a des Vorsprungs 8, die auf derselben Höhe liegt wie die zentrale Oberfläche 7 und die Schneidlippenfasenoberfläche 5, innerhalb von 0,5 mm liegt, und dass, wie in 4 gezeigt, die Höhe des distalen Endes 8a des Vorsprungs in einem Winkel im Bereich von 10 bis 60 Grad zur Schneidlippenfasenoberfläche 5 abnimmt. Diese Konfiguration ermöglicht es der Bedienungsperson, visuell den Spalt zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und dem distalen Ende des Vorsprungs 8 zu überprüfen, wenn er kleiner wird, wenn die Hauptoberfläche geschliffen wird, so dass die Überwachung des Schleifvorgangs einfacher wird, so dass eine Variation der Ebenheit der Hauptoberfläche 2 beim Bearbeiten verhindert werden kann.
Als nächstes wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben. Wie in 5 gezeigt, ist die Hauptoberfläche einer Einwegspitze 1' im wesentlichen in Form einer mehreckigen, ebenen Platte ausgebildet, beispielsweise diamantförmig. Eine mehreckige Hauptoberfläche 2', welche die Freifläche bildet, und die Sitzoberfläche, besteht aus einer Ecke 14 (die Ecke 14, die in das Werkstück schneidet, wird als die Spitze bezeichnet), und einer Seite 15. Seitenoberflächen dienen als Freiwinkeloberflächen 3' (siehe 6). Die Schnittlinie der Hauptoberfläche 2' und der Freifläche 3' bildet die Schneidkante 4'. Eine Schneidlippenfasenoberfläche 5', die eben ist und parallel zur Sitzoberfläche verläuft, ist entlang dem Umfang der Hauptoberfläche 2' vorgesehen. Eine zentrale Oberfläche 7', die eben ist, und parallel zur Sitzoberfläche verläuft, ist im Zentrum der Hauptoberfläche 2' der Einwegspitze 1' vorgesehen. Eine Spänezerkleinerernut 6' (Ausnehmung) ist zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5' und der zentralen Oberfläche 7' vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Vorsprung 8' so vorgesehen, dass er sich über die zentrale Oberfläche 7' zur Schneidlippenfasenoberfläche 5' erstreckt, während ein Verbindungsabschnitt 9 zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5' und dem Vorsprung 8' vorgesehen ist, wie in 5 und in 6 gezeigt. Der Verbindungsabschnitt 9 verstärkt die Schneidlippenfasenoberfläche 5, und erhöht die Steifigkeit der Einwegspitze. Da der Vorsprung 8, der vom Zentrum der Freifläche weiter über dieselbe Oberfläche verläuft, die Stabilität des Sitzes der Einwegspitze verbessert, kann bei der Schneidlippenfasenoberfläche verhindert werden, dass sie Ratterschwingungen infolge einer Schlagbeanspruchung beim Schneiden hervorruft, und kann verhindert werden, dass die Schneidkante 4 der Schneidlippenfasenoberfläche 5 abplatzt oder bricht.
Der Verbindungsabschnitt 9 ist eine ebene Oberfläche, wie in 6(b) gezeigt, und weist dieselbe Höhe auf wie zumindest der Vorsprung 8'. Weiterhin ist ein Abschnitt, an dem die Schneidlippenfasenoberfläche 5' und der Vorsprung 8' nicht verbunden sind, vorgesehen, durch Verbinden des Vorsprungs 8', der ein Teil der zentralen Oberfläche 7' darstellt, und der Schneidlippenfasenoberfläche 5', anstatt die Schneidlippenfasenoberfläche 5' und die zentrale Oberfläche 7' über den gesamten Bereich zu verbinden, um hierdurch die Schneidlippenfasenoberfläche 5' zu verstärken. Diese Konfiguration hat die Auswirkungen, eine Beeinträchtigung der Schneidleistung der Seitenkante 15 der Hauptoberfläche 2' durch den Verbindungsabschnitt 9' zu unterdrücken, und die Schneidleistung der Seitenkante 15 an der Schneidkante beizubehalten. Weiterhin können mehrere Verbindungsabschnitte 9 so vorgesehen sein, dass sie die Steifigkeit der Schneidlippenfasenoberfläche 5' noch weiter erhöhen, und die Stabilität des Sitzes der Einwegspitze 1' noch weiter verbessern. Wenn die Einwegspitze 1' montiert wird, dienen zumindest der Vorsprung 8' und der Verbindungsabschnitt 9 der Hauptoberfläche 2 als die Berührungsoberfläche. Dies stabilisiert den Sitz der Einwegspitze 1', unterdrückt ein Anheben der Schneidkante 4' sowie Ratterschwingungen, und verhindert eine Beschädigung der Einwegspitze 1'. Um den Sitz der Einwegspitze 1' noch weiter zu stabilisieren, ist es vorzuziehen, dass die zentrale Oberfläche 7', die Schneidlippenfasenoberfläche 5', der Vorsprung 8' und der Verbindungsabschnitt 9 sämtlich als Bodenoberflächen dienen.
Quadratische Einwegspitzen, die als S-Typ bezeichnet werden, und dreieckige Einwegspitzen, die als T-Typ bezeichnet werden, erfahren geringere Verformung beim Sintern, und weisen daher eine bessere Sitzstabilität auf, da jede Ecke dieselbe Entfernung gegenüber dem Zentrum der Einwegspitze aufweist. Bei einer diamantförmigen Einwegspitze, bei welcher der Winkel der Spitze 16 gleich 80 Grad oder kleiner ist, ist im Gegensatz hierzu ein Entfernungsunterschied von dem Zentrum der Einwegspitze zu jeder Ecke vorhanden. Dies führt dazu, dass die diamantförmige Einwegspitze zur Verformung neigt, die beim Sintern auftritt, und daher zu einem instabilen Sitz, und bei ihr die Wahrscheinlichkeit größer ist, dass Fehler auftreten, beispielsweise eine beschädigte Schneidkante. Im Falle der Einwegspitze des D-Typs, die einen Spänezerkleinerer um den gesamten Umfang herum aufweist, wobei der Winkel der Spitze 16 gleich 55 Grad ist, führt insbesondere, zusätzlich zu einem instabilen Sitz, die größere Seitenlänge (a) der Hauptoberfläche 2' zu einer unzureichenden Steifigkeit der Schneidlippenfasenoberfläche 5', was dazu führt, dass es wahrscheinlicher wird, dass bei der Schneidlippenfasenoberfläche 5' Ratterschwingungen auftreten. Die Auswirkungen der vorliegenden Erfindung zeigen sich daher deutlicher in jenem Fall, in welchem die Hauptoberfläche 2' diamantförmig ist, und insbesondere der Winkel an der Spitze gleich 55 Grad oder kleiner ist.
Die Breite (b) der Schneidlippenfasenoberfläche 5' liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 mm ≤ b ≤ 0,5 mm, um die Festigkeit der Schneidkante zu erhöhen, die Stabilität der Schneidlippenfasenoberfläche 5' zu verbessern, und hierdurch den Widerstand gegen einen Bruch auf der Rückseite zu erhöhen. Hierdurch wird ebenfalls ermöglicht, einen stärkeren Bruch oder ein stärkeres Abplatzen durch Verbesserung der Spanabfuhrleistung und Unterdrücken des Schneidwiderstands zu verhindern.
Die Länge (a) einer Seitenkante der Einwegspitze 1' und die Entfernung (c) zwischen der Spitze 16 und dem Verbindungsabschnitt 9 erfüllen vorzugsweise eine Beziehung: 0,25a ≤ c ≤ 0,75a, um eine Beeinträchtigung der Schneidleistung der Einwegspitze 1' zu verhindern, und eine Erhöhung des Schneidwiderstands.
Die Länge (a) einer Seitenkante der Einwegspitze 1' und die Breite (d) des Verbindungsabschnitts 9 erfüllen vorzugsweise eine Beziehung: 0,5 mm ≤ d ≤ (a/3), bevorzugter 0,5 mm ≤ d ≤ (a/5), um die Festigkeit des Verbindungsabschnitts 9 zu erhöhen, und die Schneidleistung der Schneidkante zu verbessern.
Nunmehr wird nachstehend eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 bis 11 beschrieben. Wie in 8 gezeigt, ist die Einwegspitze 1" eine im wesentlichen ebene Platte mit mehreckiger Form, welche Hauptoberflächen 2a, 2b aufweist, die Freiflächen und Sitzoberflächen bilden, sowie Seitenoberflächen, welche Freiwinkelflächen 3'' bilden. Die Einwegspitze weist eine Schneidkante 4'' auf (eine Schneidkante 4a, die beim Schneidvorgang im Eingriff steht, und eine Schneidkante 4b, die wie in 1(b) gezeigt auf der Sitzoberfläche angeordnet ist), in den Schnittlinien der Hauptoberflächen 2a, 2b und der Freiwinkelflächen 3. Eine Schneidlippenfasenoberfläche 5'' ist zumindest entlang dem Umfang der Hauptoberflächen 2a, 2b vorgesehen, welche die Schneidkante 4'' bilden, und eine zentrale Oberfläche 7'' ist an der Innenseite der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' so vorgesehen, dass eine Spänezerkleinerernut 6'' zwischen ihr und der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' angeordnet ist. Jede der Hauptoberflächen 2a, 2b kann als die Freifläche und die Sitzoberfläche eingesetzt werden, durch Umdrehen der Einwegspitze.
Bei beiden Hauptoberflächen 2a, 2b sind die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' und die zentrale Oberfläche 7'' mit derselben Höhe ausgebildet, so dass die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' und die zentrale Oberfläche 7'' beide als die Berührungsoberflächen dienen. Bei dieser Konfiguration dient die Schneidlippenfasenoberfläche 5, die sich entlang dem Umfang erstreckt, an welchem die Rückhaltekraft am geringsten ist, und am wahrscheinlichsten Schwingungen auftreten, infolge der Aufprallbelastung während des Schneidvorgangs, und ein Bruch wahrscheinlich entlang allen Abschnitten der Sitzoberfläche 2b auftritt, als die Berührungsoberfläche zusammen mit der zentralen Oberfläche 7. Dies führt dazu, dass die Sitzstabilität der Einwegspitze 1'' auf der Sitzoberfläche 21 des Werkzeughalter 20 wesentlich verbessert wird, wie in 11 gezeigt. Daher wird die Schneidkante 4b, die sich auf der Sitzoberfläche 2b befindet, während eines Schneidvorgangs nicht angehoben, und können ein Bruch an der Rückseite und Ratterschwingungen unterdrückt werden.
Damit die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' und die zentrale Oberfläche 7'' die gleiche Höhe aufweisen, wird die Einwegspitze so gesintert, dass die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' und die zentrale Oberfläche 7'' höher als die gewünschte Höhe sind, und wird auf der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und der zentralen Oberfläche 7'' gleichzeitig durch einen ebenen Schleifvorgang bearbeitet. Die Auswirkungen der vorliegenden Erfindung gehen selbst dann nicht verloren, wenn eine Höhendifferenz von bis zu 0,05 mm (ΔH ≤ 0,05 mm) zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und dem Vorsprung 8 infolge von Variationen beim Bearbeitungsvorgang vorhanden ist.
Die Spänezerkleinerernut 6'', die sich zur Schneidkante 4'' und zur Schneidlippenfasenoberfläche 5'' fortsetzt, wie in 9 gezeigt, weist Abmessungen im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, insbesondere von 0,15 mm bis 0,3 mm in Bezug auf die Nuttiefe h₁ auf, von 0,7 bis 2 mm, insbesondere von 1 mm bis 1,8 mm in Bezug auf die Nutbreite w, von 0,3 mm bis 1,5 mm, insbesondere von 0,3 mm bis 0,7 mm in Bezug auf die Breite w₁ von der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche zum Boden des Spänezerkleinerers auf, und von 0,5 mm bis 1,7 mm, insbesondere von 0,75 mm bis 1,5 mm in Bezug auf die Breite w₂ vom Boden des Spänezerkleinerers zur zentralen Oberfläche. Diese Dimensionierung ermöglicht es, wirksam die Spanabfuhrleistung mit einer sehr geringen Spänezerkleinererbreite w zu verbessern, einen Anstieg des Schneidwiderstands zu unterdrücken, und die Sitzstabilität beizubehalten.
Falls h₁ kleiner ist als 0,1 mm, geht der Effekt der Verformung der Späne verloren, und erstrecken sich die Späne zur zentralen Oberfläche hin. Ist h₁ größer als 0,6 mm, tritt eine Neigung zum Spanstau auf, und wird das Auftreten von Ratterschwingungen wahrscheinlich, und neigt die Schneidkante dazu, signifikante Stöße aufzunehmen, und zu brechen.
Ist der Wert von w kleiner als 0,7 mm, so ist es für die Nut schwierig, die Aufgabe des Spänezerkleinerers zu erfüllen; wobei Späne über die Spänezerkleinerernut hinübergelangen, so dass sie sich zur zentralen Oberfläche hin erstrecken, und zwischen der Schneidkante und dem Werkstück eingefangen werden. Wenn andererseits der Wert von w größer ist als 2 mm, wird die Spanzerkleinerung unzureichend, und können, insbesondere beim Schneiden eines zähen Materials wie beispielsweise Stahl, die Späne nicht verlässlich zerkleinert werden. Weiterhin nimmt die Stabilität des Sitzes auf der Sitzoberfläche 2b ab, und nimmt die Fläche der zentralen Oberfläche ab, die als die Berührungsoberfläche dient, wodurch der Sitz instabil wird.
Ist der Wert von w₁ kleiner als 0,2 mm, nimmt die Schneidkante starke Stöße auf, und neigt zum Bruch. Wenn der Wert von w₁ größer ist als 0,7 mm, geht die Auswirkung der Verformung der Späne verloren. Ist der Wert von w₂ kleiner als 0,7 mm, wird der Schneidwiderstand übermäßig hoch, was zu derartigen Problemen führt, dass die Schneidkante 2a zum Bruch neigt, oder bei ihr Ratterschwingungen auftreten, die einen Bruch an der Rückseite der Schneidkante 4b verursachen.
Wie voranstehend erwähnt, weist die Spänezerkleinerernut 6 eine Form auf, die insbesondere zur Bearbeitung von Stahl geeignet ist, und weist hervorragende Spanabfuhreigenschaften bei einem Schneidvorgang des Werkstücks auf, bei welchem Späne dazu neigen, verlängert und zusammengedreht zu werden.
Die Spänezerkleinerernut 6 besteht aus drei Kurven; einer ersten Kurve 10'' mit einem Krümmungsradius r₁ im Bereich von 12 mm bis 18 mm, insbesondere von 15 mm bis 17 mm, einer zweiten Kurve 11'' mit einem Krümmungsradius 5₂ im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,3 mm, und einer dritten Kurve 12'' mit einem Krümmungsradius r₃, der nicht kleiner ist als 50 mm, wobei diese Kurven glatt in dieser Reihenfolge von der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche 5 aus verbunden sind. Die erste Kurve 10'' mit dem Krümmungsradius r₁ hat die Auswirkung, den Schneidwiderstand zu verringern. Die zweite Kurve 11'' mit dem Krümmungsradius r₂ hat die Auswirkung, wirksam die Späne zu verformen, ohne den Spanfluss zu beeinträchtigen, während die Länge der Spänezerkleinerernut 6 verringert wird, um so den Sitz sicher zu stellen. Die dritte Kurve 12'' mit dem Krümmungsradius 5₃ hat die Auswirkung, glatt die Späne abzuführen, und eine Beschädigung des Werkzeugs durch gestaute Späne zu verhindern. Dies führt dazu, dass die das Verhältnis der Fläche der zentralen Oberfläche 7 erhöht, die für den Sitz sorgt, zusätzlich zu den Auswirkungen des Spänezerkleinerers, den Schneidwiderstand zu verringern, um so die Möglichkeit eines Abplatzens zu unterdrücken, und ein glattes Abführen von Spänen zu ermöglichen, um so eine Beschädigung infolge gestauter Späne zu verhindern.
Es ist vorzuziehen, dass ein Winkel α₁ zwischen der Spänezerkleinerernut 6'' und der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' im Bereich von 7 Grad bis 25 Grad liegt, insbesondere von 9 Grad bis 15 Grad, und ein Winkel α₂ zwischen der zentralen Oberfläche und der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' im Bereich von 4 Grad bis 30 Grad liegt, insbesondere von 4 Grad bis 8 Grad, um ein glattes Abführen von Spänen sicher zu stellen.
Wenn die zentrale Oberfläche 7'' und die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' an einer Position 23 verbunden sind, die nicht als die Schneidkante 4'' dient, am Umfang der Hauptoberflächen 2a, 2b, und der Verbindungsabschnitt 9'' vorgesehen ist, der als die Berührungsoberfläche dient, kann bei der Einwegspitze 1 ein Auslenken bei einem Schneidvorgang unterdrückt werden, so dass ein verstärkter Effekt zur Verfügung gestellt wird, um ein derartiges Problem zu unterdrücken, das die Schneidkante 4b rattert oder von der Sitzoberfläche 2b abgehoben wird, und auf die Berührungsoberfläche 21 des Halters 21 aufschlägt.
Wie in 8 und in 10 gezeigt, ist die zentrale Oberfläche 7'' in mehrere Blöcke durch Trennnuten 18 unterteilt. Diese Konfiguration führt dazu, dass Abschnitte, die in der Nähe der Ecke 13'' der zentralen Oberfläche 7'' liegen, sowie Abschnitte, die entfernt von der Ecke 13'' angeordnet sind, mit unterschiedlichen Verhältnissen während eines Sintervorgangs schrumpfen, wodurch ermöglicht wird, eine Voreinstellung für die Verformung während des Sintervorgangs durchzuführen.
Zumindest ein Vorsprung 8'' ist so vorgesehen, dass er sich über die zentrale Oberfläche 7'' zu der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' hin erstreckt. Selbst wenn die Einwegspitze 1'' an einem Halter 20 angebracht wird, der eine Berührungsoberfläche 21 aufweist, die verschlissen ist, so dass eine Ausnehmung 22 ausgebildet wird, infolge der Verwendung einer herkömmlichen Einwegspitze, die nur über die zentrale Oberfläche über einen langen Zeitraum in Berührung steht, dient der Vorsprung 8'', der in der Nähe der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' angeordnet ist, als die Berührungsoberfläche, so dass keine übermäßige Belastung auf die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' einwirkt, welche die Schneidkante 4a enthält. Auch in jenem Fall, in welchem die Einwegspitze 1'', bei welcher die Schneidkante 4a verschlissen oder abgeplatzt ist, und die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' beschädigt ist, nachdem eine Hauptoberfläche 2a als Freifläche eingesetzt wurde, umgedreht und montiert wird, jedoch die beschädigte Schneidlippenfasenoberfläche 5'' nicht als die Berührungsoberfläche funktioniert, dient der Vorsprung 8'', der in der Nähe der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' angeordnet ist, als die Berührungsoberfläche anstelle der Schneidlippenfasenoberfläche 5'', so dass ein stabiler Sitz aufrechterhalten werden kann.
Im Falle einer derartigen Konfiguration, bei welcher die zentrale Oberfläche 7'', der Vorsprung 8'' und die Schneidlippenfasenoberfläche 5'' als die Berührungsoberflächen wie bei dieser Ausführungsform dienen, wird infolge der Tatsache, dass die Last über die gesamte Berührungsoberfläche Tatsache, dass die Last über die gesamte Berührungsoberfläche 21 des Werkzeughalters 20 verteilt wird, keine Ausnehmung 22 auf der Berührungsoberfläche 21 des Werkzeughalters 20 nach einem längeren Gebrauchszeitraum ausgebildet.
Die Form des distalen Endabschnitts des Vorsprungs 8A, der von der zentralen Oberfläche 7'' zu jeder Ecke 13'' verläuft, kann einen scharfen Punkt mit sich verringernder Breite aufweisen, gebildet durch konkave Kurven auf beiden Seiten, einen scharfen Punkt mit sich verringernder Breite, der durch gerade Linien auf beiden Seiten gebildet wird, einen scharfen Punkt mit sich verringernder Breite, der durch konvexe Kurven auf beiden Seiten gebildet wird, oder einen Runden Vorsprung. Hierbei ist der scharfe Punkt mit sich verringernder Breite, der durch konkave Kurven auf beiden Seiten gebildet wird, am stärksten zu bevorzugen, zu dem Zweck, sowohl die Stabilität des Sitzes als auch die Spanabfuhrleistung zu erzielen, durch Einstellung der richtigen Flächen der Spänezerkleinerernut 6 und der zentralen Oberfläche 7.
Da sich einer der Vorsprünge 8'' der Einwegspitze 1'' zur Ecke 13'' hin erstreckt, ist der Sitz stabiler. Wenn die Spänezerkleinerernut 6 auf der verlängerten Linie der Vorsprünge 8 vorgesehen ist, die sich zur Ecke 13'' hin erstrecken, kann die Richtung der Spanabfuhr konstant ausgebildet werden, um einen höheren Effekt der Spänezerkleinererfunktion zu erzielen, wobei der Schneidwiderstand noch weiter verringert ist. Weiterhin ist es vorzuziehen, zumindest einen Vorsprung 8'' zur Verfügung zu stellen, der sich zur Seitenkante mit Ausnahme der Ecke 13'' erstreckt, um die Stabilität des Sitzes weiter zu verbessern. Weiterhin kann, da eine Spänezerkleinerernut 6a ebenfalls entlang der Seitenkante in der Nähe der Ecke 13'' ausgebildet wird, die zwischen den Vorsprüngen 8B, 8B liegt, darüber hinaus die Seitenkante in der Nähe der Ecke 13 auch als die Schneidkante eingesetzt werden, mit niedrigem Schneidwiderstand und guter Spanabfuhrleistung.
Das Verhältnis (L₂/L₁) der Entfernung L₂ vom Zentrum der Hauptoberfläche 2'' zum distalen Ende des Vorsprungs 8'' zu der Entfernung L₁ von dem Zentrum der Hauptoberfläche 2'' zum Umfang der Hauptoberfläche 2'' ist vorzugsweise nicht kleiner als 0,7, und liegt bevorzugter im Bereich von 0,8 bis 0,95, um die Sitzstabilität beizubehalten, sowie die Spanabfuhrleistung, und den Schneidwiderstand zu verringern.
Das Verhältnis der Gesamtfläche der zentralen Oberfläche 7 und der Schneidlippenfasenoberfläche 5 in der Hauptoberfläche 2'', nämlich das Verhältnis der Berührungsoberfläche, beträgt vorzugsweise zwischen 50 und 90 Prozent, bevorzugter zwischen 80 und 90 Prozent, um den Sitz zu stabilisieren, die Spanabfuhrleistung zu verbessern, und den Schneidwiderstand zu verringern.
Es ist ebenfalls vorzuziehen, die Breite der Schneidlippenfasenoberfläche 5 an der Schneidkante 4'' auf den Bereich von 0,2 bis 0,5 mm einzustellen, um die Festigkeit der Schneidkante zu erhöhen, die Stabilität des Sitzes der Einwegspitze 1 an der Sitzoberfläche (Berührungsoberfläche) zu verbessern, und den Widerstand gegen einen Bruch auf der Rückseite zu erhöhen, sowie zu dem Zweck, einen Bruch und ein Abplatzen durch Erhöhung der Spanabfuhrleistung zu verhindern, und einen Anstieg des Schneidwiderstands zu verhindern.
Die Schneidkante 4'' kann eine scharfe Kante sein, jedoch ist es vorzuziehen, eine C-Oberfläche (abgeschrägte, gehonte Oberfläche) oder eine R-Oberfläche (runde, gehonte Grund, die Festigkeit der Schneidkante zu erhöhen, und das Auftreten eines Abplatzens oder eines Bruchs an der Schneidkante 4'' zu verhindern.
Auch in 8 sind Vorsprünge 8B, die in der Nähe der Schneidlippenfasenoberfläche 5'' in einer Entfernung von 0,5 mm oder weniger angeordnet sind, an symmetrischen Positionen um die mehreren Ecken 13'', 13'' vorgesehen, wobei die Höhe des distalen Endes des Vorsprungs 8B allmählich mit einem Winkel im Bereich von 10 bis Grad zur Schneidlippenfasenoberfläche 5 abnimmt. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Bedienungsperson visuell den Spalt zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche 5 und dem distalen Ende des Vorsprungs 8 in Bezug auf seine Verkleinerung überprüfen kann, wenn die Hauptoberfläche geschliffen wird, wodurch der Schleifvorgang einfacher durchgeführt werden kann, so dass eine Variation der Ebenheit in der Hauptoberfläche 2 verhindert werden kann.
Wie in 10 gezeigt, weisen die beiden Seiten 19 und 19 des Vorsprungs 8'' eine derartige Konfiguration auf, dass sie sich nach unten neigen, und dann zu der Schneidlippenfasenoberfläche 5 ansteigen. Dies ermöglicht es, eine stabile und hohe Spanverarbeitungsleistung sicher zu stellen, selbst wenn die Spanausstoßrichtung entsprechend den Schneidbedingungen geändert werden kann. Selbst wenn als Schneidkante das benachbarte Teil verwendet wird, das etwas von der Ecke 13'' getrennt ist, wird es ermöglicht, Ratterschwingungen durch eine gute Spanverarbeitungsleistung und einen niedrigen Schneidwiderstand zu unterdrücken, an beiden Seiten des Vorsprungs.
Die folgende Beispiele erläutern die Art und Weise, auf welche die vorliegende Erfindung umgesetzt werden kann.
Die folgende Beispiele erläutern die Art und Weise, auf welche die vorliegende Erfindung umgesetzt werden kann. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die Beispiele zum Zwecke der Erläuterung dienen, und die Erfindung nicht so angesehen werden soll, dass sie auf irgendeines der speziellen Materialien oder Bedingungen beschränkt ist, die hier angegeben werden.
Beispiel I
Eine Pulvermischung, die durch Hinzufügung von 11 Gewichtsprozent Co zu einem WC-Pulver hergestellt wurde, wurde gepresst, um Grünkörper der Typen und Spezifikationen auszubilden, die in Tabelle I angegeben sind, und zwei Spitzen auf jeder Seite aufweisen, vier Spitzen insgesamt. Nach dem Sintern im Vakuum wurden die Proben I-1 bis 6 auf der zentralen Oberfläche und auf der Schneidlippenfasenoberfläche jeder Hauptoberfläche geschliffen, um die Höhe der zentralen Oberfläche und die Höhe der Schneidlippenfasenoberfläche aneinander anzugleichen. Bei den Proben I-1 bis 6 und 8 bis 11 wurden zentrale Oberflächen so ausgebildet, dass sie in symmetrischen Konfigurationen an entgegengesetzten Ecken vorspringen, während eine Steigung von 45 Grad an dem distalen Ende ausgebildet wurde, und der Spalt (b) zwischen dem distalen Ende des Vorsprungs der zentralen Oberfläche und der Schneidlippenfasenoberfläche auf 0,2 mm eingestellt wurde, so dass eine Variation der Parallelität während des Schleifvorgangs visuell überwacht werden konnte.
Die Probe Nr. I-7 wurde mit herkömmlicher Form ohne Spänezerkleinerer hergestellt, die Proben mit den Nr. I-8, 9 wurden mit herkömmlicher Form hergestellt, bei welcher die Schneidlippenfasenoberfläche niedriger liegt als der Schneidlippenfasenoberfläche höher ist als der Vorsprung, und die Probe Nr. I-12 wurde mit herkömmlicher Form hergestellt, bei welcher die Schneidlippenfasenoberfläche dieselbe Höhe aufweist wie die zentrale Oberfläche, und die zentrale Oberfläche keinen Vorsprung aufweist.
Alle Proben wurden am Umfang der Schneidlippenfasenoberfläche so bearbeitet, dass eine gehonte Kante zur Verfügung gestellt wurde, und wurden mit einem harten Film aus TiCN-Al₂O₃-TiN aufeinanderfolgend durch ein CVD-Verfahren beschichtet, wodurch die Einwegspitzen Nr. I-1 bis 11 hergestellt wurden.
Wenn die wie voranstehend geschildert hergestellten Einwegspitzen auf eine ebene Platte aufgesetzt wurden, wurde der Maximalwert des Spaltes (h) zwischen dem Umfang der Schneidlippenfasenoberfläche und der ebenen Platte gemessen, sowie die Position des distalen Endes des Vorsprungs der zentralen Oberfläche (Mittelwert von L₂/L₁). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Schneidversuche wurden unter den nachstehend angegebenen Bedingungen durchgeführt, unter Verwendung der Einwegspitzen, während das Anheben beim Schneidvorgang und die Schneidzeit vor dem Bruch der Einwegspitze gemessen wurden, und die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks begutachtet wurde. Für jede Probe wurde der Schneidversuch mit den Spitzen 4a₁ , 4a₂ von 1(b) durchgeführt, und dann, mit umgedrehter Einwegspitze, mit den Spitzen 4b₁ , 4b₂ . Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
<Schneidbedingungen>

Schneidgeschwindigkeit: 250 m/min
Vorschub: 4 mm
Vorschubrate: 0,35 mm/Umdrehung
Werkstück: FC250 mit vier Nuten Trockenes Schneiden

Tabelle 1

Proben Nr.	Modell	h (mm)	R₁ (mm)	R₂ (mm)	R₃ (mm)	L₂/L₁	Flächenverhältnis⁽¹⁾ (%)	Breite (b) der Schneidlippenfase (mm)
I-1	CNMG 120408	0	16	1,2	22,9	0,9	85	0,3
I-2	CNMG 120408	0	16	1,2	23,1	0,7	70	0,2
I-3	CNMG 120408	0	16	1,2	23	0,5	58	0,5
I-4	CNMG 120408	0,002	15	1,8	22,3	0,8	78	0,3
I-5	CNMG 120408	–0.004	15,4	1,1	22,1	0,5	52	0,5
I-6	CNMG 120408	0,008	16,8	1,6	23,5	0,6	57	0,3
*I-7	CNMG 120408	-	-	-	-	-	100	-
*I-8	CNMG 120408	–0,2	23	-	-	0,95	94	0,2
*I-9	CNMG 120408	–0,2	10	-	18	0,4	42	0,6
*I-10	CNMG 120408	0,15	18	3	25	0,4	38	0,7
*I-11	CNMG 120408	0,1	11	1	17	0,35	31	0,1
*I-12	CNMG 120408	0	12	1	19	-	40	0,2

Mit * markierte Proben-Nummern sind nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst. Berechnet als [(zentrale Oberfläche + Oberfläche der Schneidlippenfase)/Hauptfläche] × 100 (1)

Aus Tabelle 2 sieht man, dass die Proben I-1 bis 6, bei denen die Schneidlippenfasenoberfläche und zumindest der Vorsprung der zentralen Oberfläche auf derselben Höhe lagen (h ≤ 0,05 mm) eine Anhebung von nicht mehr als 10 μm am Umfang der Einwegspitze auf allen Schneidkanten 4a₁ , 4a₂ , 4b₁ , und 4b₂ zeigen, eine lange Schneidzeit von 300 Sekunden oder mehr, kein Bruch an der Rückseite an Abschnitten mit Ausnahme der Schneidkanten, kein Abplatzen der Schneidkante, die zur Bearbeitung eingesetzt wird, und eine hervorragende Bruchfestigkeit. Die Begutachtung der bearbeiteten Oberfläche zeigte eine gleichmäßig glatte Oberfläche.
Im Falle der Probe Nr. I-7 ohne Spänezerkleinerer wies das bearbeitete Werkstück eine rauhe Oberfläche auf.
Die Proben Nr. I-8, 9, bei denen die Schneidlippenfasenoberfläche niedriger liegt als der Vorsprung, zeigten ein Anheben von 50 μm oder mehr, und einen Bruch an der Rückseite, wobei die Schneidkante zu einem frühen Zeitpunkt abplatzte, so dass eine geringe Bruchfestigkeit vorhanden war. Eine glatte bearbeitete Oberfläche konnte infolge von Ratterschwingungen nicht erhalten werden.
Die Proben Nr. I-10, 11, bei denen die Schneidlippenfasenoberfläche höher liegt als der Vorsprung, zeigten ein Anheben, wenn auch in kleinem Ausmaß, und bei ihnen trat ein Bruch der Schneidlippenfasenoberfläche an der Rückseite auf. Dies führte dazu, dass Ratterschwingungen auftraten, wobei die Schneidkante zu einem frühen Zeitpunkt abplatzte, und das bearbeitete Werkstück eine nicht zufriedenstellende Oberfläche aufwies.
Die Probe Nr. I-12, bei welcher die Schneidlippenfasenoberfläche dieselbe Höhe aufwies wie die zentrale Oberfläche, ohne dass irgendein Vorsprung auf der zentralen Oberfläche vorgesehen war, zeigte kein Anheben während des Schneidversuchs unter Verwendung der Schneidkanten 4a₁ , 4a₂ , wobei die Schneidzeit solange wie etwa 300 Sekunden war. Bei dem Schneidversuch unter Verwendung der Schneidkanten 4b₁ , 4b₂ , der nach dem Schneidversuch mit den Schneidkanten 4a₁ , 4a₂ durchgeführt wurde, waren jedoch die Schneidlippenfasen der Schneidkanten 4a₁ , 4a₂ bei dem vorherigen Schneidversuch beschädigt wurden, und dienten nicht als Berührungsoberfläche, was zu einem Anheben und einer Schneidzeit führte, die kürzer war als jene mit den Schneidkanten 4a₁ , 4a₂ , wobei eine relativ rauhe, bearbeitete Oberfläche erzeugt wurde.
Beispiel II
Eine Pulvermischung, die durch Hinzufügung von 11 Gewichtsprozent Co zu WC-Pulver hergestellt wurde, wurde zur Ausbildung von Grünkörpern gepresst, mit denen ein Sintern mit den Formen und Abmessungen durchgeführt wurde, die in den 5, 7 und Tabelle 3 angegeben sind. Nach dem Sintern im Vakuum wurden die Proben II-1 bis 4 auf der zentralen Oberfläche und auf der Schneidlippenfasenoberfläche jeder Hauptoberfläche geschliffen, um die Höhe der zentralen Oberfläche und die Höhe der Schneidlippenfasenoberfläche anzugleichen. Die Proben II-1 bis 8 wurden diamantförmig ausgebildet, mit einem spitzen Winkel θ von 55 Grad, wobei ein Verbindungsabschnitt vorgesehen war (5). Die Probe Nr. II-5 wurde mit herkömmlicher Form ausgebildet, ohne Spänezerkleinerer, wie in 7(a) gezeigt, die Probe Nr. II-6 wurde mit solcher Form hergestellt, dass sie einen Spänezerkleinerer über den vollen Umfang aufwies, während die Schneidlippenfasenoberfläche dieselbe Höhe hatte wie die zentrale Oberfläche, ohne einen Vorsprung, wie in 7(b) gezeigt, und die Proben Nr. II-7, 8 wurden in einer Form ohne Verbindungsabschnitt hergestellt, wie in 7(c) gezeigt.
Alle Proben wurden am Umfang der Schneidlippenfasenoberfläche so bearbeitet, dass eine gehonte Kante entstand, und wurden mit harten Filmen aus TiCN-Al₂O₃-TiN aufeinanderfolgend durch ein CVD-Verfahren beschichtet, wodurch die Einwegspitzen Nr. II-1 bis 8 hergestellt wurden.
Mit den wie voranstehend geschildert hergestellten Einwegspitzen wurden Schneidversuche unter den nachstehend angegebenen Bedingungen durchgeführt, während die Schneidzeit vor dem Bruch der Einwegspitze gemessen wurde, und die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks begutachtet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
<Schneidbedingungen>

Die Proben II-1' bis 7' wurden ähnlich hergestellt wie die Proben Nr. II-1 bis 6 von Tabelle 3, mit Ausnahme der Tatsache, dass der Typ der Einwegspitze auf C geändert wurde, und mit ihnen wurden ähnliche Schneidversuche wie voranstehend geschildert durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Aus Tabelle 3 und Tabelle 4 sieht man, dass die Proben II-1 bis 4 und die Proben II-1' bis 4', bei denen die Breite d des Verbindungsabschnitts auf den Bereich von 0,5 mm bis a/3 eingestellt war, die Breite b der Schneidlippenfasenoberfläche auf den Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm eingestellt war, während die Schneidlippenfasenoberfläche und der Vorsprung dieselbe Höhe aufwiesen, eine lange Schneidzeit von 300 Sekunden oder mehr zeigten, keinen Bruch an der Rückseite, kein Abplatzen der Schneidkante, und eine hervorragende Bruchfestigkeit. Die Begutachtung des bearbeiteten Werkstücks zeigte eine gleichmäßig glatte Oberfläche.
Bei den Versuchen unter Verwendung der Proben mit den Nummern II-5, 5', die keinen Spänezerkleinerer aufwiesen, zeigte das bearbeitete Werkstück eine rauhe Oberfläche infolge von Ratterschwingungen. Es trat auch ein Bruch an der Rückseite in der Berührungsoberfläche der Einwegspitzen auf.
Bei den Proben mit den Nummer II-6 bis 8, 6' und 7' trat ein Abplatzen an der Schneidkante zu einem frühen Zustand auf, und ergab sich eine rauhe, bearbeitete Oberfläche infolge von Abplatzung und von Ratterschwingungen. Die Proben mit den Nummern II-6, 6', 8 und 7' zeigten ebenfalls das Auftreten eines Bruchs an der Rückseite in der Berührungsoberfläche der Einwegspitzen.
Beispiel III
(Beispiel III-1)
Eine Pulvermischung, die durch Hinzufügung von 11 Gewichtsprozent Co zu WC-Pulver hergestellt wurde, wurde zur Ausbildung von Grünkörpern mit den in Tabelle 5 angegebenen Arten und Abmessungen gepresst, die ein derartiges Muster aufwiesen, wie dies in 8 gezeigt ist. Nach dem Sintern im Vakuum wurden die zentrale Oberfläche und die Schneidlippenfasenoberfläche geschliffen (Doppelkopfschleifen), auf jeder Hauptoberfläche, um die Höhe so wie in Tabelle 1 angegeben auszubilden (Proben mit den Nummern III-1 bis 10).
Beim Schleifen der Einwegspitzen wurden die Vorsprünge 8A, die sich in den Ecken 13'' befinden, in einer Entfernung (b) von 0,2 mm von dem Vorsprung 8A zur Schneidlippenfasenoberfläche mit solcher Form ausgebildet, dass eine nach unten gerichtete Neigung von 45 Grad von dem Vorsprung 8A zur Schneidlippenfasenoberfläche vorhanden war, während der Spalt (b) zwischen dem distalen Ende des Vorsprungs und der Schneidlippenfasenoberfläche visuell überwacht wurde, wenn die Oberfläche geschliffen wurde, wodurch ermöglicht wurde, einfach eine Bearbeitung mit hoher Genauigkeit zu erzielen. Die Proben wurden am Umfang der Schneidlippenfasenoberfläche zur Bereitstellung einer gehonten Kante unter Verwendung einer Bürste bearbeitet, und wurden mit harten Filmen aus TiCN mit einer Dicke von 2 μm, Al₂O₃ mit einer Dicke von 2 μm, und TiN mit einer Dicke von 2 μm aufeinanderfolgend durch ein CVD-Verfahren beschichtet, wobei ein Teil des harten Films an der Schneidkante leicht mit einem Abziehstein poliert wurde, wodurch die Einwegspitzen fertiggestellt waren.
(Beispiel III-2)
Die Einwegspitze mit der in Tabelle 5 dargestellten Konfiguration (Probe Nr. III-11) wurde ähnlich wie beim Beispiel III-1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache, dass das Muster der Hauptoberfläche mit einem Spänezerkleinerer über den vollen Umfang gemäß 12 bei der Einwegspitze der ersten Ausführungsform vorgesehen wurde.
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde die Einwegspitze mit der in Tabelle 5 angegebenen Konfiguration (Probe III-12) ähnlich wie bei dem Beispiel hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache, dass die Hauptoberfläche in einer einzigen Ebene lag, und dass kein Spänezerkleinerer auf der Einwegspitze des Beispiels vorhanden war.
Nachdem die wie voranstehend geschildert hergestellten Einwegspitzen auf eine ebene Platte aufgelegt wurden, wurde der Maximalwert des Spaltes ΔH (mm) zwischen dem Umfang der Schneidlippenfasenoberfläche und der ebenen Platte gemessen, wurde der Mittelwert der Entfernung zwischen dem distalen Ende des Vorsprungs und der Schneidlippenfasenoberfläche (L₂/L₁) unter Verwendung eines Mikroskops bestimmt, und wurde die Form der Spänezerkleinerernut gemessen, mit dem in Tabelle 5 angegebenen Ergebnis.
Es wurden Schneidversuche unter den nachstehend angegebenen Bedingungen mit den voranstehend geschilderten Einwegspitzen durchgeführt, während das Anheben beim Schneidvorgang und die Schneidzeit vor dem Bruch der Einwegspitzen gemessen wurden, und die Anzahl an Brüchen auf der Rückseite beobachtet wurde, der Zustand der abgenommenen Späne, und die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks. Für jede Probe wurde der Schneidversuch mit den drei Schneidkanten 4a auf der Hauptoberfläche 2b durchgeführt, die in 8 gezeigt ist, und mit der umgedrehten Einwegspitze mit den drei Schneidkanten 4b auf der entgegengesetzten Oberfläche. Die Ergebnisse wurden gemittelt und sind in Tabelle 6 angegeben. Die Spanabfuhrleistung wurde dadurch bewertet, dass der Vorschub und die Vorschubrate innerhalb der nachstehend angegebenen Bereiche geändert wurden, während die Spanabfuhrleistung über die gesamten Bereiche beobachtet wurde.
<Schneidbedingungen>

Schneidgeschwindigkeit: 150 m/min
Vorschub: 0,7 bis 3 mm
Vorschubrate: 0,2 bis 0,5 mm/Umdrehung
Werkstück: SCM435 Nass Schneiden

Tabelle 6

Proben Nr.	Anzahl an Brüchen an Rückseite	Spanabfuhrleistung	Schneidzeit (sec)	Anhebung (μm)	Bearbeitete Oberfläche
III-1	0	0	360	3	Gut
III-2	0	©	340	5	Gut
III-3	0	0	340	8	Gut
III-4	0	Δ	340	2	Gut
*III-5	15	Δ	150	65	Rauh
*III-6	3	X	240	7	Rauh
*III-7	0	X	210	2	Gut
*III-8	1	X	200	6	Rauh
*III-9	0	X	250	2	Gut
*III-10	0	X	250	3	Gut
III-11	3	Δ	440	8	Gut
*III-12	0	X	290	3	Rauh

Mit * markierte Proben-Nummern sind nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst.
Aus Tabelle 6 wird deutlich, dass die Proben III-1 bis 4 und 11, bei denen die Schneidlippenfasenoberfläche und zumindest der Vorsprung der zentralen Oberfläche in derselben Höhe ausgebildet waren (h ≤ 0,05 mm), mit einem Spänezerkleinerer der vorbestimmten Konfiguration, ein Anheben von nicht mehr als 10 μm am Umfang der Einwegspitze zeigten, beim Schneiden mit irgendeiner der Schneidkanten, sowie lange Schneidzeiten von 300 Sekunden oder mehr. Die Proben III-1 bis 4 und 11 zeigten drei Brüche oder weniger an der Rückseite in Abschnitten mit Ausnahme der Schneidkanten, kein Abplatzen der Schneidkante, die zur Bearbeitung eingesetzt wurde, und eine gute Schneidleistung in Bezug sowohl auf die Glätte der bearbeiteten Oberfläche als auch die Spanabfuhrleistung. Die Proben III-1 bis 4, bei denen der Vorsprung in der zentralen Oberfläche vorgesehen ist, wie in 8 gezeigt, zeigten insbesondere überhaupt keinen Bruch an der Rückseite, keine derartigen Störungen wie einen instabilen Sitz beim Umdrehen der Einwegspitze, und eine stabile Schneidleistung.
Die Probe III-5, bei welcher die Schneidlippenfasenoberfläche niedriger war als der Vorsprung, zeigte im Gegensatz hierzu ein Anheben von 50 μm oder mehr, was zu einer großen Anzahl an Brüchen an der Rückseite führt. Bei ihr trat auch ein Abplatzen der Schneidkante zu einem frühen Zeitpunkt auf, so dass die Bruchfestigkeit schlecht war. Darüber hinaus konnte infolge von Ratterschwingungen keine glatte, bearbeitete Oberfläche erhalten werden.
Bei der Probe III-12, bei der eine Spänezerkleinerernut nicht vorgesehen war, führte zusätzlich zu einer schlechten Spanabfuhrleistung infolge der Abwesenheit der Spänezerkleinerernut ein hoher Schneidwiderstand einen schlechten Schneidvorgang herbei, was zu einer rauhen, bearbeiteten Oberfläche führte.
Die Proben III-6 bis 10, bei denen Spänezerkleinerernuten mit einer anderen als der vorbestimmten Form vorhanden waren, zeigten, obwohl das Anheben gering war, eine schlechte Spanabfuhrleistung, die übermäßig lange Späne hervorrief, einen Stau von Spänen und/oder das Einfangen der Späne zwischen der Einwegspitze und dem Werkstück, was eine Unterbrechung des Schneidvorgangs erzwang. Daher brachen die Schneidkanten während des Schneidens, und zeigte das Werkstück eine schlechte bearbeitete Oberfläche.
Bei den voranstehend beschriebenen Beispielen wurden Einwegspitzen des Typs T verwendet. Mittlerweile wurden Proben des Typs C (CNMG 120408) und des Typs D (DNMG 150408) mit den Abmessungen der Probe III-1 hergestellt, und wurden mit ihnen ähnliche Schneidversuche und Beobachtungen durchgeführt. Diese Proben zeigten eine gute Spanabfuhrleistung, kein Anheben, keinen Bruch auf der Rückseite, eine gute bearbeitete Oberfläche, und lange Schneidzeiten von 400 Sekunden bzw. 300 Sekunden.

Claims

Einwegspitze (1) im wesentlichen in Form einer ebenen Platte, die zwei Hauptoberflächen (2) aufweist, welche Freiflächen und Sitzoberflächen zur Verfügung stellen, und Seitenoberflächen, die Freiwinkelflächen (3) zur Verfügung stellen, wobei Schneidkanten (4) auf den Schnittlinien der Hauptoberflächen (2) und der Freiwinkelflächen (3) vorgesehen sind, so dass die Einwegspitze (1) an beiden Seiten verwendet werden kann, wobei jede der Hauptoberflächen (2) eine Schneidlippenfasenoberfläche (5) aufweist, die entlang ihrem Umfang vorgesehen ist, eine zentrale Oberfläche (7), die an der Innenseite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) vorgesehen ist, eine Ausnehmung zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche (5) und der zentralen Oberfläche (7) angeordnet ist, und zumindest einen Vorsprung (8), der sich von der zentralen Oberfläche (7) zu der Schneidlippenfasenoberfläche (5) erstreckt; und zumindest die obere Oberfläche des Vorsprungs (8) und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) als die Berührungsoberfläche dienen, wenn die Einwegspitze (1) an einem Werkzeughalter (20) angebracht ist, und wobei die Ausnehmung aus drei gekrümmten Oberflächen besteht: einer gekrümmten Oberfläche (10''), die an der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) angeordnet ist, einer gekrümmten Oberfläche (11''), die sich zu der gekrümmten Oberfläche (10'') hin fortsetzt, und einer gekrümmten Oberfläche (12''), die sich zu der gekrümmten Oberfläche (11'') fortsetzt, und auf der Seite der zentralen Oberfläche (7) angeordnet ist.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher die obere Oberfläche des Vorsprungs (8) und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) dieselbe Höhe aufweisen.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher die obere Oberfläche des Vorsprungs (8) spitzwinkelig an dessen distalem Ende ist.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher sich einer der Vorsprünge (8') zu einer Ecke (13) der Einwegspitze hin erstreckt, und ein oder mehrere andere Vorsprünge (8'') sich in die Mitte zwischen zwei Ecken (13) erstrecken.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher das Verhältnis (L₂/L₁) der Entfernung L₂ von dem Zentrum der Einwegspitze (1) zu dem distalen Ende des Vorsprungs (8) zur Entfernung L₁ von dem Zentrum der Einwegspitze (1) zum Umfang der Einwegspitze (1) im Bereich von 0,7 bis 0,95 liegt.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher die Breite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm liegt.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher das Verhältnis von Flächen der zentralen Oberfläche (7) und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) in der Hauptoberfläche (2) im Bereich von 50 bis 90 Prozent liegt.
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher die Entfernung zwischen dem distalen Ende des Vorsprungs (8), das auf derselben Höhe liegt wie die zentrale Oberfläche (7), und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) 0,5 mm oder weniger beträgt, und die Höhe des distalen Endes des Vorsprungs (8) in einem Winkel im Bereich von 10 bis 60 Grad zu der Schneidlippenfasenoberfläche (5) hin abnimmt.
Einwegspitze nach Anspruch 1, die einen Verbindungsabschnitt (9) aufweist, der zumindest einen der Vorsprünge (8) und die Seitenkante der Schneidlippenfasenoberfläche (5) verbindet.
Einwegspitze nach Anspruch 9, bei welcher eine Länge a einer Seitenkante der Hauptoberfläche (2) und eine Entfernung c zwischen einer Ecke (13), die einen Winkel von 90 Grad oder weniger aufweist, und dem Verbindungsabschnitt (9) folgende Beziehung erfüllen: 0,25a ≤ c ≤ 0,75a.
Einwegspitze nach Anspruch 9, bei welcher die Hauptoberfläche (2) die Form eines Diamanten hat.
Einwegspitze nach Anspruch 9, bei welcher eine Länge a einer Seitenkante der Hauptoberfläche (2) und eine Breite d des Verbindungsabschnitts (9) folgende Beziehung erfüllen: 0,5 mm ≤ d ≤ (a/3).
Einwegspitze im wesentlichen in Form einer ebenen Platte, die zwei Hauptoberflächen (2) aufweist, welche Freiflächen und Sitzoberflächen zur Verfügung stellen, und Seitenoberflächen, die Freiwinkelflächen (3) zur Verfügung stellen, wobei Schneidkanten (4) auf den Schnittlinien der Hauptoberflächen (2) und der Freiwinkelflächen (3) vorgesehen sind, so dass die Einwegspitze (1) an beiden Seiten verwendet werden kann, wobei jede der Hauptoberflächen (2) eine Schneidlippenfasenoberfläche (5) aufweist, die entlang ihrem Umfang vorgesehen ist und die Schneidkante (4) bildet, eine zentrale Oberfläche (7), die an der Innenseite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) vorgesehen ist, eine Ausnehmung zwischen der Schneidlippenfasenoberfläche (5) und der zentralen Oberfläche (7) angeordnet ist, und zumindest einen Vorsprung (8), der sich von der zentralen Oberfläche (7) zu der Schneidlippenfasenoberfläche (5) erstreckt; wobei sich einer der Vorsprünge (8') zu einer Ecke (13) der Einwegspitze (1) hin erstreckt, und ein oder mehrere andere Vorsprünge (8'') sich in die Mitte zwischen zwei Ecken (13) erstrecken, und wobei der Abstand zwischen dem distalen Ende, das sich auf der gleichen Höhe befindet, wie die zentrale Oberfläche (7), des einen Vorsprungs (8'), der sich zu einer Ecke (13) erstreckt, und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) geringer ist als der Abstand zwischen dem distalen Ende eines anderen Vorsprungs, das auf der gleichen Höhe angeordnet ist, wie die zentrale Oberfläche (7), und der Schneidlippenfasenoberfläche (5).
Einwegspitze nach Anspruch 13, wobei die Ausnehmung, die von der Schneidlippenfasenoberfläche (5) in dem Eckabschnitt ausgeht, Abmessungen im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm in Bezug auf die Ausnehmungstiefe (h₁) aufweist, von 0,7 mm bis 2 mm in Bezug auf die Ausnehmungsbreite (w), von 0,3 mm bis 1,5 mm in Bezug auf die Breite (w₁) von der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) zum Boden der Ausnehmung, und von 0,5 mm bis 1,7 mm in Bezug auf die Breite (w₂) von dem Boden der Ausnehmung zu der zentralen Oberfläche (7).
Einwegspitze nach Anspruch 1, bei welcher die Ausnehmung, die von der Schneidlippenfasenoberfläche (5) in dem Eckabschnitt ausgeht, drei Kurven umfasst; eine erste Kurve (10''), die einen Krümmungsradius im Bereich von 12 mm bis 18 mm aufweist, eine zweite Kurve (11''), die einen Krümmungsradius im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm aufweist, und eine dritte Kurve (12''), die einen Krümmungsradius von nicht kleiner als 50 mm aufweist, und die glatt miteinander in dieser Reihenfolge von der Seite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) aus verbunden sind.
Einwegspitze nach Anspruch 14, bei welcher ein Verbindungsabschnitt (9) vorgesehen ist, der die Schneidlippenfasenoberfläche (5) und die zentrale Oberfläche (7) an einer Position des Umfangs der Hauptoberfläche (2) verbindet, die nicht als eine Schneidkante (4) verwendet wird, wodurch eine Berührungsoberfläche zur Verfügung gestellt wird.
Einwegspitze nach Anspruch 13, bei welcher der Vorsprung (8) so ausgebildet ist, dass er einen scharfen Punkt aufweist.
Einwegspitze nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welcher beide Seiten des Vorsprungs (8) eine solche Konfiguration aufweisen, dass sie sich nach unten neigen, und dann zu der Schneidlippenfasenoberfläche (5) hin ansteigen.
Einwegspitze nach Anspruch 14, bei welcher ein Verhältnis (L₂/L₁) der Entfernung L₂ vom Zentrum der Einwegspitze (1) zum distalen Ende des Vorsprungs (8) zu der Entfernung L₁ vom Zentrum der Einwegspitze (1) zum Umfang der Einwegspitze im Bereich von 0,7 bis 0,95 liegt.
Einwegspitze nach Anspruch 14, bei welcher ein Verhältnis von Flächen der zentralen Oberfläche (7) und der Schneidlippenfasenoberfläche (5) in der Hauptoberfläche (2) im Bereich von 50 bis 90 Prozent liegt.
Einwegspitze nach Anspruch 14, bei welcher eine Breite der Schneidlippenfasenoberfläche (5) im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm liegt.