DE112010005139T5

DE112010005139T5 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE112010005139T5
Application number: DE112010005139T
Authority: DE
Inventors: Chang Hee Choi; Hong Sik Park
Original assignee: Taegutec Ltd
Current assignee: Taegutec Ltd
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2012-10-25
Also published as: KR101075292B1; US20130058729A1; US8992135B2; JP5576499B2; KR20110083342A; WO2011087180A1; JP2013514197A

Abstract

Das Schneidwerkzeug der Erfindung weist einen Schneideinsatz und einen Werkzeughalter auf. Der Werkzeughalter weist auf: eine Auflage zum Abstützen einer Unterseite des Schneideinsatzes; einen Klemmarm zum Drücken auf eine Oberseite des Schneideinsatzes; einen Einsatzaufnahmeraum, der zwischen der Unterseite des Klemmarms und der Auflage gebildet ist; und eine Stützfläche, die ein Ende des Einsatzaufnahmeraums bildet und ein Ende des Schneideinsatzes abstützt. Der Schneideinsatz weist auf: einen ersten Druckbereich auf dem vorderen Abschnitt der Oberseite, der in senkrechter Aufwärtsrichtung orientiert ist; und einen zweiten Druckbereich auf dem hinteren Abschnitt der Oberseite, der in einem Winkel in Vorwärtsrichtung orientiert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein Schneid- bzw. Spanwerkzeuge und insbesondere ein Schneid- bzw. Spanwerkzeug, das einen Schneideinsatz sicherer anordnen kann.
Hintergrund der Technik
Allgemein ist eine Drehmaschine so konfiguriert, dass ein Schneideinsatz mit einem rotierenden Werkstück in Kontakt kommt und das Werkstück während eines Vorschubs entlang einer Drehachse schneidet. In einem solchen Fall ist eine sichere Fixierung des Schneideinsatzes am Meißel- bzw. Werkzeughalter ein wichtiger Faktor zum Erreichen einer gewünschten Schneidleistung.
Beim Schneideinsatz 10 des Stands der Technik hatte die Oberseite eine längliche konkave Form in Links- und Rechtsrichtung, wie in 1 gezeigt. Der Klemmarm des Werkzeughalters drückt den konkaven Abschnitt auf der Oberseite des Schneideinsatzes 10 in Abwärtsrichtung, um den Schneideinsatz sicher zu befestigen. In einem solchen Fall spannt aber nur die Reibungskraft zwischen dem Klemmarm und der Oberseite des Schneideinsatzes den Schneideinsatz in waagerechter Richtung ein. Daher kann der Schneideinsatz 10 aus dem Werkzeughalter gezogen werden.
Um ein solches Problem zu lösen, wurde eine abgewinkelte Oberfläche 22 auf der Oberseite des Schneideinsatzes 20 im Stand der Technik gebildet, wie in 2 und 3 gezeigt, während der Klemmarm 30 des Werkzeughalters einen Ansatz bzw. eine Nase 32 zur Paarung mit der abgewinkelten Oberfläche 22 bildete. Drückt somit der Klemmarm 30 auf den Schneideinsatz 20, kann die Druckkraft in der abgewinkelten Richtung zum Werkzeughalter gerichtet sein, was den Schneideinsatz 20 daran hindert, aus dem Werkzeughalter 30, 40 gezogen zu werden. Da aber in einem solchen Fall die Kontaktfläche zwischen dem Klemmarm 30 und der abgewinkelten Oberfläche 22 extrem verschmälert wird, kann die Klemmkraft zum Fixieren des Schneideinsatzes 20 unzureichend sein.
Um dieses Problem zu lösen, nutzte der Stand der Technik einen Aufbau, bei dem der Schneideinsatz gleichzeitig in senkrechter Abwärtsrichtung und in abgewinkelter Richtung gedrückt werden kann, wie es in der US-A-6176649 offenbart ist (siehe 4). Gemäß dem in 4 gezeigten Aufbau muss aber der vordere Abschnitt des Klemmarms eine Nase haben, um auf den vorderen Abschnitt des Schneideinsatzes in der abgewinkelten Richtung zu drücken. Der Klemmarm ist ausfallanfällig, da die Klemmkraft auf die Nase des vorderen Abschnitts konzentriert ist. Außerdem ist die Klemmkraft schwach.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Die Erfindung zielt auf die Lösung des o. g. Problems des Stands der Technik ab und stellt einen Schneideinsatz bereit, der den Schneideinsatz sicherer fixieren kann, während die Festigkeit des Klemmarms gewahrt bleibt.
Technische Lösung
Das Schneidwerkzeug der vorliegenden Erfindung weist einen Schneideinsatz und einen Werkzeughalter auf. Der Werkzeughalter weist auf: eine Auflage zum Abstützen einer Unterseite des Schneideinsatzes; einen Klemmarm zum Drücken auf eine Oberseite des Schneideinsatzes; einen Einsatzaufnahmeraum, der zwischen der Unterseite des Klemmarms und der Auflage gebildet ist; und eine Stützfläche, die ein Ende des Einsatzaufnahmeraums bildet und ein Ende des Schneideinsatzes abstützt. Der Schneideinsatz weist auf: einen ersten Druckbereich auf dem vorderen Abschnitt der Oberseite, der in senkrechter Aufwärtsrichtung orientiert ist; und einen zweiten Druckbereich auf dem hinteren Abschnitt der Oberseite, der in einem Winkel in Vorwärtsrichtung orientiert ist. Der vordere Abschnitt des Klemmarms paart sich mit dem ersten Druckbereich, während der hintere Abschnitt des Klemmarms einen Vorsprung auf der Unterseite aufweist, der zur Paarung mit dem zweiten Druckbereich ausgebildet ist. Der vordere Abschnitt des Klemmarms drückt den ersten Druckbereich in senkrechter Abwärtsrichtung, während der Vorsprung des Klemmarms den zweiten Druckbereich in der abgewinkelten Richtung zum Werkzeughalter drückt.
Vorteilhafte Wirkungen
Erfindungsgemäß dient der Vorsprung auf dem hinteren Abschnitt des Klemmarms dazu, auf den Schneideinsatz in einem Winkel zu drücken, um den Schneideinsatz daran zu hindern, aus dem Werkzeughalter gezogen zu werden. Daher braucht der vordere Abschnitt des Klemmarms keinen Nasenabschnitt zu haben. Folglich kann der Schneideinsatz im Werkzeughalter fester fixiert sein, während die Festigkeit des Klemmarms gewahrt bleibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Schneideinsatz des Stands der Technik, auf den nur in senkrechter Abwärtsrichtung gedrückt wird.
2 zeigt eine Perspektivansicht des bekannten Schneidwerkzeugs, wobei auf den Schneideinsatz nur in abgewinkelter Richtung gedrückt wird, während 3 den im Schneidwerkzeug verwendeten Schneideinsatz zeigt.
4 zeigt eine Perspektivansicht des bekannten Schneidwerkzeugs, wobei auf den Schneideinsatz in abgewinkelter Richtung am vorderen Abschnitt und in Abwärtsrichtung am hinteren vorderen Abschnitt gedrückt wird.
5 zeigt eine Seitenansicht des Schneidwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt den Schneideinsatz, der im Schneidwerkzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
7 zeigt den Werkzeughalter des Schneidwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Beste Form zur Durchführung der Erfindung
Nachstehend wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsformen erläutert.
5 ist eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs. 6 ist ein Schneideinsatz 100, der mit dem Schneidwerkzeug verwendet wird. 7 ist ein Werkzeughalter des Schneidwerkzeugs. Gemäß 5 weist das Schneidwerkzeug der Erfindung den Schneideinsatz 100 und den Werkzeughalter zum Befestigen des Schneideinsatzes 100 auf.
Gemäß 7 weist der Werkzeughalter auf: eine Auflage 200 zum Abstützen der Unterseite des Schneideinsatzes 100; einen Klemmarm 300 zum Drücken auf die Oberseite des Schneideinsatzes 100; einen Einsatzaufnahmeraum 400, der zwischen dem Klemmarm 300 und der Auflage 200 gebildet ist; und eine Stützfläche 500, die ein hinteres Ende des Einsatzaufnahmeraums 400 bildet und ein Ende des Schneideinsatzes 100 abstützt.
Der Schneideinsatz 100 weist auf: einen ersten Druckbereich 110 auf dem vorderen Abschnitt der Oberseite, der in senkrechter Aufwärtsrichtung orientiert ist; und einen zweiten Druckbereich 120 auf dem hinteren Abschnitt der Oberseite, der in einem Winkel in Vorwärtsrichtung orientiert ist. Ferner paart sich der vordere Abschnitt des Klemmarms 300 mit dem ersten Druckbereich 110, während der hintere Abschnitt des Klemmarms einen Vorsprung 320 auf der Unterseite aufweist, der so ausgebildet ist, dass er mit dem zweiten Druckbereich 120 gepaart ist.
Beim Fixieren des Schneideinsatzes 100 im Werkzeughalter wird der Schneideinsatz 100 in den Einsatzaufnahmeraum 400 eingesetzt, bis ein Ende des Schneideinsatzes an die Stützfläche 500 des Werkzeughalters anstößt. Danach drückt beim Festziehen der Fixierschraube 600 des Werkzeughalters der Klemmarm 300 auf die Oberseite des Schneideinsatzes 100. In einem solchen Fall drückt der vordere Abschnitt des Klemmarms 300 auf den ersten Druckbereich 110 des Schneideinsatzes 100, der in senkrechter Aufwärtsrichtung orientiert ist, während der Vorsprung 320 des Klemmarms 300 auf den zweiten Druckbereich 120 des Schneideinsatzes 100 in der abgewinkelten Richtung zum Werkzeughalter drückt. Dadurch ist der Schneideinsatz 100 sowohl durch die waagerechte Komponente der durch den Vorsprung 320 des Klemmarms 300 ausgeübten Druckkraft als auch durch die Gegenkraft von der Stützfläche 500 des Werkzeughalters in waagerechter Richtung fixiert. Zudem ist der Schneideinsatz durch die senkrechte Komponente der durch den Vorsprung 320 des Klemmarms 300 ausgeübten Druckkraft, die durch den vorderen Abschnitt des Klemmarms 300 ausgeübte Abwärtsdruckkraft und die Gegenkraft von der Auflage 200 des Werkzeughalters in senkrechter Richtung fixiert.
Der Vorsprung 320, der auf der Unterseite des hinteren Abschnitts des Klemmarms 300 gebildet ist, dient dazu, den Schneideinsatz 100 am Herausziehen aus dem Werkzeughalter zu hindern, indem er auf den Schneideinsatz 100 in der abgewinkelten Richtung zum Werkzeughalter drückt. Dadurch braucht der vordere Abschnitt des Klemmarms 300 keinen solchen Aufbau wie eine Nase zu haben. Somit kann der Schneideinsatz 100 fester fixiert sein, während die Festigkeit des Klemmarms 300 gewahrt bleiben kann.
Gemäß 6 ist der Vorsprung 320 vorzugsweise in einer entlang der Längsrichtung konvexen Form auf der Unterseite des Klemmarms 300 ausgebildet. Dies hindert den Vorsprung 320 daran, durch starke Beanspruchung zu brechen, die sich am Vorsprung 320 des Klemmarms 300 verstärkt, wenn der Schneideinsatz 100 am Werkzeughalter fixiert wird.
Außerdem sind gemäß 6 der erste Druckbereich 110 und der zweite Druckbereich 120 des Schneideinsatzes 100 vorzugsweise so ausgebildet, dass sie über die Breite des Schneideinsatzes 100 konkav sind, während der vordere Abschnitt des Klemmarms 300 und der Vorsprung vorzugsweise so ausgebildet sind, dass sie sich mit dem konkav ausgebildeten ersten Druckbereich 110 bzw. zweiten Druckbereich 120 paaren. Damit wird der Schneideinsatz 100 daran gehindert, in Z-Richtung (siehe 5) aus dem Werkzeughalter gezogen zu werden.
Ferner ist gemäß 6 der Schneideinsatz 100 vorzugsweise ein zweiseitiger Einsatz, bei dem der erste Druckbereich 110 und der zweite Druckbereich 120 auf der Oberseite im vorderen Abschnitt bzw. hinteren Abschnitt der Oberseite des Schneideinsatzes 100 symmetrisch ausgebildet sind. Folglich kann der Schneideinsatz 100 auf die gleiche Weise am Werkzeughalter fixiert werden, auch nachdem eine Schneidkante des Schneideinsatzes 100 verschlissen ist und die andere Schneidkante verwendet wird.
Form für die Erfindung
Wenngleich die Erfindung nun anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wird, sind solche Ausführungsformen der Erfindung nur beispielhaft. Dem Fachmann sollte klar sein, dass auch verschiedene Abwandlungen an den Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise zeigt 5 eine Ausführungsform, in der der Schneideinsatz 100 durch Festziehen der Fixierschraube 600 des Werkzeughalters fixiert wird. Gleichwohl kann eine weitere Ausführungsform berücksichtigt werden, in der der Schneideinsatz lediglich durch die elastische Verformung des Klemmarms 300 selbst fixiert wird, ohne die Fixierschraube 600 zu verwenden. Zudem zeigt 5, dass der Vorsprung 320 des Klemmarms 300 entlang der Längsrichtung des Klemmarms 300 konvex vorsteht. Allerdings kann erwogen sein, verschiedene andere Formen als die konvexe Form zu gebrauchen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Erfindungsgemäß dient der Vorsprung auf dem hinteren Abschnitt des Klemmarms dazu, auf den Schneideinsatz in einem Winkel zu drücken, um den Schneideinsatz am herausziehen aus dem Werkzeughalter zu hindern. Damit braucht der vordere Abschnitt des Klemmarms keinen Nasenabschnitt zu haben. Folglich kann der Schneideinsatz im Werkzeughalter fester fixiert sein, während die Festigkeit des Klemmarms gewahrt bleibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6176649 A [0005]

Claims

Schneidwerkzeug, das aufweist: einen Schneideinsatz mit einem ersten Druckbereich auf einem vorderen Abschnitt einer Oberseite, der in senkrechter Aufwärtsrichtung orientiert ist, und einen zweiten Druckbereich auf einem hinteren Abschnitt der Oberseite, der in einem Winkel in Vorwärtsrichtung orientiert ist; und einen Werkzeughalter mit einer Auflage zum Abstützen einer Unterseite des Schneideinsatzes, einem Klemmarm zum Drücken auf die Oberseite des Schneideinsatzes, einem Einsatzaufnahmeraum, der zwischen der Unterseite des Klemmarms und der Auflage gebildet ist, und einer Stützfläche, die ein Ende des Einsatzaufnahmeraums bildet und ein Ende des Schneideinsatzes abstützt; wobei sich der vordere Abschnitt des Klemmarms mit dem ersten Druckbereich paart, während der hintere Abschnitt des Klemmarms einen Vorsprung auf der Unterseite aufweist, der zur Paarung mit dem zweiten Druckbereich ausgebildet ist, und wobei der vordere Abschnitt des Klemmarms auf den ersten Druckbereich in senkrechter Abwärtsrichtung drückt und der Vorsprung des Klemmarms auf den zweiten Druckbereich in der abgewinkelten Richtung zum Werkzeughalter drückt.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung entlang der Längsrichtung in konvexer Form an der Unterseite des Klemmarms vorsteht.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der erste Druckbereich und der zweite Druckbereich in Breitenrichtung des Schneideinsatzes konkav ausgebildet sind und wobei sich der vordere Abschnitt und der in der Unterseite des Klemmarms gebildete Vorsprung mit dem ersten Druckbereich und dem zweiten Druckbereich, die konkav ausgebildet sind, paaren.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Schneideinsatz ein zweiseitiger Einsatz ist und wobei der erste Druckbereich und der zweite Druckbereich im vorderen Abschnitt und hinteren Abschnitt der Oberseite des Schneideinsatzes symmetrisch ausgebildet sind.