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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fräswerkzeuge
und mehr im einzelnen auf ein Fräswerkzeug,
welches mit einem Schneideinsatz versehen ist, der eine kubische
oder rechteckige parallelepipedische Form aufweist und an einander gegenüberliegenden
Enden davon mit ersten und zweiten Schneidenbereichen versehen ist,
und mit einem Schneidwerkzeugkörper,
der mit einer Anzahl von Einsatzaufnahmen versehen ist, in denen
der Schneideinsatz aufgenommen ist und an denen er in einer von
zwei Richtungen befestigt ist, so daß der Schneideinsatz an der
zugehörigen
Einsatzaufnahme in beiden Richtungen befestigt werden kann, wobei
auf diese Weise alle Eckschneiden oder Hauptschneiden, die auf den
ersten und zweiten Schneidenbereichen des Schneideinsatzes vorgesehen sind,
zum Bearbeiten von Werkstücken
verwendet werden können,
wodurch die Lebensdauer des Schneideinsatzes verlängert wird.
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Technischer
Hintergrund
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Im
allgemeinen werden Schneidwerkzeuge dazu verwendet, um verschiedene
Arten von Werkstücken
maschinell oder spanabhebend zu bearbeiten. Ein solches Schneidwerkzeug
ist an einer Werkzeugmaschine angebracht und führt einen Schneidvorgang aus,
um einem Werkstück
eine gewünschte Form
zu geben.
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Typischerweise
weist ein Schneidwerkzeug einen Schneideinsatz auf, der mit einer
Schneide versehen ist, die im wesentlichen einen Schneidvorgang ausführt, und
einen Schneidwerkzeugkörper,
der den Schneideinsatz trägt.
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Es
gibt zwei Vorgehensweisen, um ein metallisches Werkstück unter
Verwendung eines Schneidwerkzeugs schneidend zu bearbeiten. Bei
einer ersten Vorgehensweise führt
ein feststehendes Schneidwerkzeug einen Schneidvorgang an einem Werkstück aus,
welches sich dreht. In einer zweiten Vorgehensweise führt ein
Werkzeug, welches mit einer Schneide versehen ist und sich dreht,
einen Schneidvorgang an einem feststehenden Werkstück aus.
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Ein
Fräsvorgang
entspricht der zweiten der beiden vorstehend genannten Schneidverfahren.
Planfräsen,
Seitenfräsen,
Nutfräsen,
Lochfräsen
usw. können
mit Hilfe eines Fräswerkzeugs
ausgeführt werden.
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Es
sind zahlreiche Anstrengungen unternommen worden, um den Widerstand
während
des Vorgangs der maschinellen Bearbeitung eines Fräswerkzeugs
zu reduzieren, um die Lebensdauer eines Werkzeugs zu vergrößern und
um die Qualität
der maschinellen Bearbeitung zu verbessern.
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Bei
herkömmlichen
Schneideinsätzen
wird allerdings, auch wenn ein Schneidenbereich auf jedem von einander
gegenüberliegenden
Enden eines Schneideinsatzes vorgesehen ist, weil der Schneideinsatz
auf einem Schneidwerkzeugkörper
in nur einer Richtung angebracht ist, lediglich ein Teil der Eckschneiden
oder Hauptschneiden der Schneidenbereiche zum Schneiden von Werkstücken genutzt.
Daher ergibt sich ein Problem dahingehend, daß die Lebensdauer des Schneideinsatzes
reduziert wird.
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Offenbarung
der Erfindung
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Demgemäß ist die
vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung
der vorstehend ausgeführten Probleme,
die im Stand der Technik auftreten, gemacht worden, und eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fräswerkzeug zu schaffen, das
mit einem Schneideinsatz versehen ist, der eine kubische oder rechteckige
parallelepipedische Form aufweist und an einander gegenüberliegenden Enden
davon mit ersten und zweiten Schneidenbereichen versehen ist, und
mit einem Schneidkörper, der
mit einer Anzahl von Einsatzaufnahmen versehen ist, in denen der
Schneideinsatz aufgenommen ist und an denen er in einer von zwei
Richtungen befestigt ist, so daß der
Schneideinsatz an der zugehörigen
Einsatzaufnahme in beiden Richtungen befestigt werden kann, wobei
auf diese Weise alle Eckschneiden oder Hauptschneiden, die auf den
ersten und zweiten Schneidenbereichen des Schneideinsatzes vorgesehen
sind, zum Bearbeiten von Werkstücken
verwendet werden können,
wodurch die Lebensdauer des Schneideinsatzes verlängert wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, in der ein
Schneidwerkzeugkörper
und ein Schneideinsatz eines Fräswerkzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt sind;
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der eine vergrößerte Darstellung des Schneideinsatzes
nach 1 dargestellt ist; und
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der die Kopplung der Schneideinsätze nach 2 mit
dem Schneidwerkzeugkörper
des Fräswerkzeugs dargestellt
ist.
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Beste Ausführungsform
zum Ausführen
der vorliegenden Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Fräswerkzeug bereit, welches aufweist:
einen Fräswerkzeugkörper, der
mit einer Anzahl von Einsatzaufnahmen versehen ist; und einen Schneideinsatz,
der eine sechsflächige
Form aufweist, und der in jede der Einsatzaufnahmen in einer von
zwei Richtungen eingesetzt und an dieser befestigt ist.
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Weiterhin
weist der Schneideinsatz auf: eine durchgehende Öffnung, die in dem Schneideinsatz ausgehend
von einer oberen Oberfläche
bis zu einer unteren Oberfläche
des Schneideinsatzes ausgebildet ist; und erste und zweite Schneidenbereiche,
die die gleiche Form aufweisen und auf ersten und zweiten Enden
des Schneideinsatzes angeordnet sind.
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Weiterhin
sind die Einsatzaufnahmen in radialer Richtung gesehen innerhalb
entlang einer über den
Umfang verlaufenden äußeren Oberfläche des Schneidwerkzeugkörpers ausgebildet
und weisen einen gegenseitigen Abstand voneinander mit regelmäßigen Intervallen
auf, und jede der Einsatzaufnahmen weist erste und zweite Verriegelungsöffnungen auf,
die jeweils auf ersten und zweiten inneren Oberflächen der
Einsatzaufnahme ausgebildet sind, so daß der Schneideinsatz an der
Einsatzaufnahme mittels einer Verriegelungsschraube befestigt ist,
die in der ersten oder zweiten Verriegelungsöffnung der Einsatzaufnahme
festgezogen wird, nach ihrem Durchgang durch die durchgehende Öffnung des Schneideinsatzes.
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Jeder
Schneideinsatz weist eine kubische oder rechteckige parallelepipedische
Form auf.
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Als
solches weist das Fräswerkzeug
nach der vorliegenden Erfindung einen Schneideinsatz auf, der eine
kubische oder rechteckige parallelepipedische Form aufweist und
mit ersten oder zweiten Schneidenbereichen auf einander gegenüberliegenden
Enden davon versehen ist, und einen Schneidwerkzeugkörper, der
mit einer Anzahl von Einsatzaufnahmen versehen ist, in denen der
Schneideinsatz aufgenommen ist und an denen er in einer von zwei
Richtungen befestigt ist. Daher kann der Schneideinsatz an der zugehörigen Einsatzaufnahme
in beiden Richtungen befestigt werden, so daß auf diese Weise alle Eckschneiden
oder Hauptschneiden, die auf den ersten und zweiten Schneidenbereichen
des Schneideinsatzes vorgesehen sind, für eine maschinelle Bearbeitung
eines Werkstücks
genutzt werden. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des Schneideinsatzes
verlängert.
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Nachfolgend
wird ein Fräswerkzeug
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, in der ein Schneidwerkzeugkörper und
ein Schneideinsatz eines Fräswerkzeugs dargestellt
ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung. 2 zeigt eine perspektivische
Ansicht, in der eine vergrößerte Darstellung
des Schneideinsatzes nach 1 gezeigt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 weist
das Fräswerkzeug 100 nach
der vorliegenden Erfindung einen Schneidwerkzeugkörper 110 auf,
sowie eine Anzahl von Schneideinsätzen 120, die abwechselnd
an dem Schneidwerkzeugkörper 110 in zwei
Richtungen befestigt sind. Mit anderen Worten ist jeder Schneideinsatz 120 an
dem Schneidwerkzeugkörper 110 in
einer von zwei Richtungen befestigt.
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Als
erstes wird der Schneidwerkzeugkörper an
einer nicht dargestellten Hauptspindel einer typischen Werkzeugmaschine
angebracht. Eine Vielzahl von Einsatzaufnahmen 112 ist
in radialer Richtung innerhalb entlang der über den Umfang verlaufenden äußeren Oberfläche des
Schneidwerkzeugkörpers 110 ausgebildet,
wobei sie in regelmäßigen Intervallen
mit einem gegenseitigen Abstand voneinander angeordnet sind. Jede
Einsatzaufnahme 112 ist mit ersten und zweiten Verriegelungsöffnungen 116a und 116b versehen,
die auf ersten und zweiten inneren Oberflächen 114a und 114b der
Einsatzaufnahme 112 ausgebildet sind. Jeder Schneideinsatz 120 ist
mittels einer Verriegelungsschraube 118, die in der ersten
oder zweiten Verriegelungsöffnung 116a oder 116b der
Einsatzaufnahme 112 festgezogen wird, nach ihrem Durchgang
durch den Schneideinsatz 120, in verläßlicher Weise befestigt.
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Jeder
Schneideinsatz 120 weist eine kubische oder rechteckige
parallelepipedische Form auf. Eine durchgehende Öffnung 126 ist in
dem Schneideinsatz 120 ausgehend von einer oberen Oberfläche 122 bis
zu einer unteren Oberfläche 124 des
Schneideinsatzes 120 ausgebildet. Der Schneideinsatz 120 ist
mit ersten und zweiten Schneidenbereichen 128a und 128b versehen,
die die gleiche Form aufweisen und auf einem ersten bzw. zweiten
Ende des Schneideinsatzes 120 vorgesehen sind. Die Verriegelungsschraube 118 geht durch
die durchgehende Öffnung 126 eines
jeden Schneideinsatzes 120 hindurch. In bevorzugter Weise
weisen die Breite (x), die Höhe
(z) und die Länge (y)
eines jeden Schneideinsatzes 120 ein Verhältnis von
1:1:0,8 bis 1:1:1,2 auf. Wenn die relative Länge (y) des Schneideinsatzes 120 weniger
als 0,8 beträgt,
kann die durchgehende Öffnung 126 in
dem Schneideinsatz 120 nicht ausgebildet werden. Außerdem ist
dann, auch wenn die durchgehende Öffnung 126 in dem
Schneideinsatz 120 ausgebildet wird, der Schneideinsatz 120 zu
schwach. Wenn das Verhältnis
der Länge
(y) des Schneideinsatzes 120 größer als 0,8 ist, steigen die
Rohmaterialkosten, und eine kleinere Anzahl von Schneideinsätzen 120 muß an dem
Schneidwerkzeugkörper 110 befestigt
werden, so daß auf
diese Weise der Schneidwirkungsgrad verstärkt wird.
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Jeder
Schneideinsatz 120 ist mit einer abgerundeten Eckschneide 130 versehen,
die an jeder Ecke der ersten und zweiten Schneidenteile 128a und 128b vorgesehen
sind. Eine Hauptschneide 132 ist zwischen benachbarten
Eckschneiden 130 vorgesehen, um die Eckschneiden 130 miteinander
zu verbinden. In diesem Falle ist dann, wenn ein Werkstück durch
das Schneidwerkzeug bearbeitet wird, eine Hauptschneide 132 als
erste in Kontakt mit dem Werkstück
und bearbeitet das Werkstück
maschinell bzw. spanabhebend. Jede Hauptschneide 132 weist eine
sanft gebogene Kontur auf. Dies bedeutet, daß die Hauptschneiden 131 ausgehend
von den äußeren Kanten
von einander gegenüberliegenden
Enden des Schneideinsatzes 120 in Richtung auf zentrale Bereiche
der oberen Oberfläche 122,
der unteren Oberfläche 124,
einer ersten seitlichen Oberfläche 124 und
einer zweiten seitlichen Oberfläche 136 des Schneideinsatzes 120 gebogen
sind. Jede Hauptschneide 132 ist mit einer ebenen Schneidenoberfläche 138 und
mit einer geneigten Schneidenoberfläche 140 versehen,
die der Reihe nach auf der Hauptschneide 132 in Richtung
auf einen zentralen Abschnitt sowohl der ersten als auch der zweiten Schneidenbereiche 128a und 128b vorgesehen
sind. In bevorzugter Weise sind Identifikationsmarkierungen 123,
die aus aufeinander folgenden Zahlen bestehen, auf den ersten und
zweiten Schneidenbereichen 128a und 128b an Positionen
benachbart zu den Eckschneiden 130 ausgebildet, d. h. auf
den einander gegenüberliegenden
Enden des Schneideinsatzes 120, durch Eingravieren oder
Einschlagen, so daß zwischen
den Eckschneiden 130 unterschieden werden kann. Identifikationsmarkierungen 123,
die aus Zahlen "1" bis "4" bestehen, sind auf dem ersten Schneidenbereich 128a an
Positionen vorgesehen, die den Eckschneiden 130 des ersten
Schneidenbereichs 128a entsprechen. In ähnlicher Weise sind Identifikationsmarkierungen 123,
die aus den Zahlen "5" bis "8" bestehen, auf dem zweiten Schneidenbereich 128b an
Positionen vorgesehen, die den Eckschneiden 130 des ersten
Schneidenbereichs 128b entsprechen.
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Die
Kopplung der Schneideinsätze 120 mit dem
Werkzeugkörper 110 des
Schneidwerkzeugs, das die vorstehend erläuterte Struktur aufweist, wird nachfolgend
kurz beschrieben.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der die Kopplung der Schneideinsätze nach 2 mit
dem Schneidwerkzeugkörper
des Fräswerkzeugs dargestellt
ist.
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Zunächst sei
auf 3 Bezug genommen, wobei zur Kopplung der Schneideinsätze 120 mit dem
Schneidwerkzeugkörper 110 ein
Schneideinsatz 120 in eine Einsatzaufnahme 112 des
Schneidwerkzeugkörpers 110 auf
eine solche Weise eingesetzt wird, daß eine obere Oberflä che 122 oder
eine untere Oberfläche 124 des
Schneideinsatzes 120 in Richtung auf eine zweite Verriegelungsöffnung 116b des Schneideinsatzes 112 gerichtet
ist. Mit anderen Worten steht die zweite innere Oberfläche 114b des Schneideinsatzes 112 in
Kontakt mit der oberen Oberfläche 122 oder
der unteren Oberfläche 124 des Schneideinsatzes 120.
Dann steht die zweite Verriegelungsöffnung 116b der Einsatzaufnahme 112 präzise mit
der durchgehenden Öffnung 126 des Schneideinsatzes 120 in
Verbindung. In diesem Zustand wird eine Verriegelungsschraube 118 in
der zweiten Verriegelungsöffnung 116a fest
angezogen, nach ihrem Durchgang durch die untere Oberfläche 124 des
Schneideinsatzes 120.
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Wenn
dies erfolgt ist, nachdem ein Schneideinsatz 120 an bzw.
in einer Einsatzaufnahme 112 befestigt worden ist, wird
ein weiterer Schneideinsatz 120 in eine benachbarte Einsatzaufnahme 112 eingesetzt,
so daß eine
obere Oberfläche 122 oder
eine untere Oberfläche 124 des Schneideinsatzes 120 in
Richtung auf eine erste Verriegelungsöffnung 116a der Einsatzaufnahme 112 gerichtet
ist. Dann steht die erste Verriegelungsöffnung 116a der Einsatzaufnahme 112 präzise mit
der durchgehenden Öffnung 126 des
Schneideinsatzes 120 in Verbindung. In diesem Zustand wird
eine weitere Verriegelungsschraube 118 in der ersten Verriegelungsöffnung 116a festgezogen,
nach ihrem Durchgang durch die untere Oberfläche 124 des Schneideinsatzes 120.
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Auf
die vorstehend beschriebene Weise werden weitere Schneideinsätze 120 der
Reihe nach in die verbleibenden Einsatzaufnahmen 112 eingesetzt und
darin befestigt. Dann ist der Schneideinsatz 120, der in
irgendeiner Einsatzaufnahme 112 aufgenommen ist, unter
einem Winkel von 90° in
bezug auf die anderen Schneideinsätze 120 angeordnet,
die in benachbarten Einsatzaufnahmen 112 aufgenommen sind.
Wenn ein Benutzer den Winkel ändert,
unter dem jeder Schneideinsatz 120 in den Einsatzaufnahmen 112 aufgenommen
ist, können
aus diesem Grunde sämtliche
Eckschneiden 130 und Hauptschneiden 132 des ersten
Schneidenbereichs 128a von jedem einzelnen Schneideinsatz 120 zum
Zwecke der maschinellen Bearbeitung eines Werkstücks genutzt werden. Wenn sämtliche
Eckschneiden 130 und Hauptschneiden 132 des ersten
Schneidenbereiches 128a zu stumpf geworden sind, um sie
noch weiter zu nutzen, dreht der Benutzer den Schneideinsatz 120 auf
eine solche Weise, daß die
zweiten Schneidenbereiche 128b der Schneideinsätze 120 in die
Richtung weisen, um ein Werkstück
maschinell zu bearbeiten, und befestigt den Schneideinsatz 120 an
der zugehörigen
Einsatzaufnahme 112 auf die gleiche Weise, wie sie vorstehend
beschrieben worden ist.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, stellt die vorliegende Erfindung
ein Fräswerkzeug 100 bereit,
das einen Schneideinsatz 120 aufweist, welcher eine kubische
oder rechteckige parallelepipedische Form aufweist und mit einem
ersten und einem zweiten Schneidenbereich 128a und 128b versehen
ist, die auf einem ersten und einem zweiten Ende des Schneideinsatzes
ausgebildet sind. Der Schneideinsatz 120 wird in einen
Schneidwerkzeugkörper 110 in
einer von zwei Richtungen eingesetzt, so daß entweder eine obere Oberfläche 122 oder eine
untere Oberfläche 124 des
Schneideinsatzes, durch die eine durchgehende Öffnung 126 hindurchläuft, in
Kontakt mit dem Schneidwerkzeugkörper 110 steht.
Auf diese Weise können
sämtliche
Eckschneiden 130 und Hauptschneiden 132 sowohl
von den ersten als auch von dem zweiten Schneidenbereich 128a und 128b zum
Zwecke einer maschinellen Bearbeitung eines Werkstücks genutzt
werden. Auf diese Weise verlängert
die vorliegende Erfindung die Lebensdauer des Schneideinsatzes 120 und
erfüllt die
Bedürfnisse
der Benutzer.
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Weiterhin
sind erste und zweite Verriegelungsöffnungen 116a und 116b auf
ersten und zweiten inneren Oberflächen 114a und 114b des
Schneidwerkzeugkörpers 110 ausgebildet.
Demgemäß können die
Schneideinsätze 120,
die an dem Schneidwerkzeugkörper 110 befestigt
sind, abwechselnd unter einem Winkel von 90° angeordnet sein. Auf diese Weise
verlängert
die vorliegende Erfindung die Lebensdauer der Schneideinsätze 120.
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Zusätzlich ist
eine Identifikationsmarkierung 121 an einer Position in
der Nähe
einer jeden Eckschneide 130 auf dem Schneideinsatz 120 ausgebildet.
Dies ermöglicht
es einem Benutzer zu unterscheiden, ob jede Eckschneide 130 oder
jede Hauptschneide 132 bereits benutzt worden ist oder
nicht.
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Obwohl
die bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zum Zwecke der Erläuterung beschrieben worden
ist, ist es für
einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet der Technik klar, daß unterschiedliche
Modifikationen, Hinzufügungen
und Ersetzungen möglich
sind, ohne den Bereich und Inhalt der Erfindung zu verlassen, wie
er in den beigefügten
Ansprüchen
festgelegt ist.
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Zusammenfassung (1)
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Der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung
eines Fräswerkzeugs,
das einen Schneideinsatz (120) aufweist, der eine sechsflächige Form
besitzt und mit ersten und zweiten Schneidenbereichen auf einander
gegenüberliegenden
Enden davon versehen ist, wobei ein Schneidwerkzeugkörper (110)
mit einer Anzahl von Einsatzaufnahmen (112) versehen ist,
in denen der Schneideinsatz (120) eingesetzt und an denen
er in einer von zwei Richtungen befestigt ist. Der Schneideinsatz
(120) ist an der zugehörigen
Einsatzaufnahme (112) in einer ausgewählten Richtung befestigt, so
daß auf
diese Weise sämtliche
Eckschneiden oder Hauptschneiden, die auf den ersten und zweiten
Schneidenbereichen des Schneideinsatzes angeordnet sind, zur maschinellen
Bearbeitung von Werkstücken
genutzt werden können.
Dadurch verlängert
die vorliegende Erfindung die Lebensdauer des Schneideinsatzes (120).