DE112011103571T5

DE112011103571T5 - Schneideinsatz mit abgewinkelter Schneidkante, Schneidwerkzeug und Verfahren

Info

Publication number: DE112011103571T5
Application number: DE112011103571T
Authority: DE
Inventors: Per Alm
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-10-17
Also published as: WO2012055960A1; EP2446989A1; EP2446989B1

Abstract

Ein Schneideinsatz für einen axialen Eintauchvorgang weist eine Oberseite, eine Mehrzahl von Seitenflächen (25), eine Abschrägung (27) zwischen der Oberseite (23) und zumindest einer der Seitenflächen (25) und eine Schneidkante (29) zwischen der Abschrägung (27) und der zumindest einen Seitenfläche (25) auf. Die Schneidkante (29) definiert einen Schnitt zwischen der Seitenfläche (25) und der Abschrägung (27). Die Abschrägung (27) schneidet sich mit der Oberseite (23) entlang einer Linie an einer Kante der Abschrägung (27). Die Abschrägung (27) ist im Wesentlichen eben und nimmt in ihrem Maß von einem ersten Ende (29') der Schneidkante (29) zu einem zweiten Ende (29'') der Schneidkante (29) zu, sodass die Schneidkante einen von 0 verschiedenen Winkel (A2) mit einer Ebene der Oberseite (23) bildet, gesehen parallel zu einer Ebene (P23) der Oberseite (23). Zwei nicht parallele Seitenflächen erstrecken sich von der zumindest einen Seitenfläche aus.

Description

HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß einem Aspekt auf einen Schneideinsatz, der eine abgeschrägte Ecke bzw. Kante hat, so dass die Schneidkante des Einsatzes relativ zu einer Ebene der Oberfläche des Einsatzes abgewinkelt ist.
Die JP 63-136807 U offenbart einen rhombischen Schneideinsatz mit einer Seitenfläche und einer oberen Fläche sowie einer flachen Abschrägung, welche die Seitenfläche und die obere Fläche schneidet.
Die 1A–1C, 2A–2C, und 3A–3C zeigen verschiedene Phasen bei einem axialen Eintauch- bzw. Vorschubvorgang, der an einem sich drehenden Werkzeug 1 ausgeführt wird, in welchem sich ein rechteckiges Fenster 2 befindet, wobei zwei Seiten 3, 4 des Rechtecks im Wesentlichen entlang radialer Linien R ausgerichtet sind, die sich von der Rotationsachse X des Werkstückes aus erstrecken. Typischerweise wird während solcher Bearbeitungsvorgänge ein Schneideinsatz 5, welcher Teil eines Schneidwerkzeuges mit einem Werkzeughalter bildet, der den Einsatz hält, relativ zu dem Werkstück derart gehalten, dass eine Schneidkante 6 des Einsatzes sich entlang einer radialen Linie R erstreckt, welche von der Rotationsachse X des Werkstückes ausgeht. Auf die Schneidkante 6 folgt oft eine Abschrägung bzw. Fase 7 mit einem Winkel von 0°, das heißt mit einem im Wesentlichen konstanten Maß entlang der Länge der Schneidkante. Der Winkel E ist der Winkel der Abschrägung bzw. Fase 7 relativ zu einer Senkrechten auf das Werkstück 1 und ist eine Funktion des Winkels, unter welchem der Einsatz 5 relativ zu dem Werkstück gehalten wird. Der Winkel CA ist der Freiwinkel, welcher die Seite des Einsatzes 5 unterhalb der Schneidkante 6 mit dem Werkstück 1 bildet bzw. einschließt. Wie man in den 4A–4B erkennt, ist der Einsatz, da während der Bearbeitung beträchtliche Kräfte erzeugt werden, oftmals ein Einsatz mit einer negativen Einsatzgeometrie und wird unter einem negativen axialen Winkel relativ zu der Rotationsachse X des Werkstückes 1 gehalten.
Die 1A–1C und 2A–2C zeigen den Einsatz 5, während das Fenster 2 in dem Werkstück 1 sich der Schneidkante 6 des Einsatzes nähert. Wie man in 1A sieht, werden während jedes Schneidvorganges axiale Kräfte FA, tangentiale Kräfte FT und radiale Kräfte FR auf den Einsatz ausgeübt. In den 3A–3C fällt die Seite 3 des rechtwinkligen Fensters 2 im Wesentlichen genau mit der Schneidkante zusammen. An diesem Punkt, insbesondere zu sehen anhand der gestrichelten Linien in der Kurve von 5B, treten beträchtlich kleinere Spitzen in der tangentialen Kraft FT auf, wenn die Schneidkante, nachdem sie über ein Fenster hinweggelaufen ist, mit dem Werkstück in Kontakt kommt und dementsprechend niedrigere Spitzen in den axialen Kräften FA, wie in 5A dargestellt. Darüber hinaus hat die Neigung der Linien FT und FA, da die abgewinkelte Schneidkante den Kontakt mit dem Werkstück über eine längere Zeitdauer verliert als die nicht abgewinkelte Schneidkante, wenn sie in das Fenster eintritt, und den Kontakt für eine längere Zeitdauer wieder aufnimmt, wenn sie aus dem Fenster austritt, für den abgewinkelten Einsatz tendenziell geringer als die Neigung der Linien für den nicht abgewinkelten Schneideinsatz. Da es weniger abrupte Änderungen in der Kraft gibt, hat man eine Tendenz zu weniger Geräuschen und Vibrationen. Theoretisch gibt es keine radiale Kraft FR, wenn die Schneidkante mit der ersten Seite 3 des Fensters 2 ausgerichtet wird. In der Praxis sind jedoch Spitzen in der radialen Kraft beobachtet worden. Wie man anhand der gestrichelten Linie in 5C erkennt, wird die Amplitude dieser Spitzen tendenziell kleiner als die Amplitude der tangentialen und axialen Kräfte. Wenn sich das Werkstück 1 weiterhin relativ zu dem Einsatz 5 dreht, fällt auch die zweite Seite 4 des rechtwinkligen Fensters 2 im Wesentlichen genau mit der Schneidkante zusammen, was zu einem beträchtlichen Anstieg der tangentialen, axialen und radialen Kräfte führt, und zwar im Wesentlichen oberhalb des Niveaus dieser Kräfte, welche dem Eintritt der Schneidkante in dieses Fenster unmittelbar vorangehen, was sich üblicherweise durch ein hörbares metallisches Schlaggeräusch manifestiert. Die großen Kräfte, die an diesem Punkt auftreten, bergen das Risiko einer Beschädigung des Werkstückes und haben die Tendenz, die Lebensdauer des Einsatzes zu verkürzen.
Die Erfinder haben gemäß einem Aspekt der Erfindung erkannt, dass durch Ausrichten der Schneidkante 6 des Einsatzes 5 unter einem Winkel zu einer radialen Linie R, die sich von der Rotationsachse X des Werkstückes 1 erstreckt, wie man in den 6A und 6B sieht, die Schneidkante nicht parallel zu den Seiten 3 und 4 des rechtwinkligen Fensters 2 verläuft und allmählich in das Fenster ein und aus diesem austritt. Konsequenterweise stellt man, wie man an den geraden Linien in den 5A und 5C erkennt, eine beträchtliche Absenkung der tangentialen, axialen und radialen Kräfte FT, FA und FR auf den Einsatz 5 fest, wenn die Schneidkante 6 an der ersten Seite 3 des Fensters 2 vorbeitritt, gefolgt von einem Wiederauftreten der tangentialen, axialen und radialen Kräfte auf dem gleichen Niveau wie zuvor, als die Schneidkante in das Fenster eintrat, wenn die Schneidkante die zweite Seite 4 des Fensters passierte. Ohne dass eine Beschränkung auf diese Theorie vorgenommen werden soll, ist der Anstieg bzw. die Steigung beim Abfall und Anstieg der tangentialen und axialen Kräfte auf den Schneideinsatz tendenziell weniger steil als die Neigung bzw. der Anstieg beim Abfallen und Abstieg der tangentialen und axialen Kräfte auf den Einsatz, welcher nicht abgewinkelt ist. Es wird angenommen, dass als Folge der Ausführung eines axialen Eintauchvorganges in dieser Weise der Vorgang tendenziell ruhiger abläuft als beim Durchführen eines axialen Eintauchvorganges in der Art und Weise, wie es in den 1A–3C dargestellt ist. Die in den 5A–5C grafisch dargestellten Daten gelten für einen Einsatz, der unter einem 10°-Winkel zu der radialen Linie R orientiert ist. Die Erfinder haben festgestellt, dass während eines kontinuierlichen Schneidvorganges (das heißt kein Fenster) tendenziell größere radiale Kräfte FR auf den Einsatz wirken, wenn er unter einen Winkel zu der radialen Linie R ausgerichtet ist. Auch wenn keine Beschränkung auf diese Theorie vorgenommen werden soll, ist dies wahrscheinlich deshalb der Fall, zumindest für ein Werkstück 1, welches schmaler ist als die Schneidkante 6, weil ein größerer Längenabschnitt der Schneidkante während des Schneidvorganges mit dem Werkstück in Kontakt steht und ein größerer Abschnitt der Schneidkante sich in einer Richtung senkrecht zu der radialen Linie R erstreckt, so dass tendenziell zusätzliche radial gerichtete Kräfte auf den Einsatz wirken. Axiale und tangentiale Kräfte des Einsatzes, die während eines kontinuierlichen Schneidvorganges unter einem Winkel zu der radialen Linie R ausgerichtet sind, haben die Tendenz, während eines kontinuierlichen Schneidvorganges ähnlich zu sein, wobei die tangentialen Kräfte die Tendenz haben etwas geringer zu sein, wahrscheinlich als eine Funktion der zunehmenden radialen Kräfte FR.
Die Erfinder haben außerdem erkannt, dass die oben beschriebenen Phänomene für einen Einsatz, der so ausgerichtet ist, dass seine Schneidkante einen Winkel mit einer radialen Linie bildet, die sich von einer Rotationsachse des Werkstückes aus erstreckt, wobei das Werkstück ein Fenster mit Seiten hat, die sich entlang radialer Linien erstrecken, auch dann gelten bzw. auftreten, wenn die Seiten des Fensters nicht entlang der radialen Linie ausgerichtet sind, solange nur die Schneidkante des Einsatzes derart ausgerichtet ist, dass sie einen ausreichenden Winkel mit den Seiten des Fensters bildet, so dass beim Kontakt des Einsatzes mit einer Seite des Fensters keine große Kraft erzeugt wird, nachdem er über das Fenster hinweggelaufen ist.
Es ist wünschenswert, die durch das Abwinkeln der Schneidkante relativ zu den Seiten des Fensters möglichen Vorteile unter Verwendung von Ausrüstung zu erhalten, die dafür ausgelegt ist, konventionelle Einsätze in einer konventionellen Weise zu halten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Schneideinsatz für einen axialen Eintauchvorgang eine Oberseite, eine Seitenfläche, eine Abschrägung bzw. Fase zwischen der Oberseite und der Seitenfläche und eine Schneidkante zwischen der Abschrägung bzw. Fase und der Seitenfläche auf, wobei das Maß der Abschrägung von einem ersten Ende der Schneidkante zu einem zweiten Ende der Schneidkanten zunimmt, so dass die Schneidkante in einer senkrechten Draufsicht auf die Ebene der Oberseite einen von Null verschiedenen Winkel mit einer Ebene der Oberseite bildet. Die Schneidkante weist einen Arbeitsabschnitt und zwei nicht arbeitende Abschnitte auf, wobei die beiden nicht arbeitenden Abschnitte auf gegenüberliegenden Seiten des Arbeitsabschnittes angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Schneidwerkzeug für einen axialen Eintauchvorgang einen Schneideinsatz auf, wie oben beschrieben, sowie einen Werkzeughalter, der dafür ausgelegt ist, den Schneideinsatz zu halten und den Scheidensatz in einer Richtung der Rotationsachse eines Werkstückes zu bewegen, wobei der Werkzeughalter den Schneideinsatz relativ zu der Rotationsachse derart hält, dass die Schneidkante einen Winkel mit einer radialen Linie bildet, die sich von der Drehachse aus erstreckt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines axialen Eintauchvorganges an einem sich drehenden Werkstück, wobei das Werkstück ein Fenster aufweist und das Fenster einen im Wesentlichen geraden Kantenabschnitt hat, der sich im Wesentlichen entlang einer radialen Linie erstreckt, die von einer Rotationsachse des Werkstückes ausgeht, wobei das Verfahren das Drehen des Werkstückes um die Rotationsachse und das Halten eines Schneideinsatzes aufweist, der eine Schneidkante unter einem Winkel zu der radialen Linie hat, die sich von der Rotationsachse aus erstreckt, so dass, wenn zumindest entweder Schneideinsatz oder das Werkstück relativ zu dem jeweils anderen entlang der Rotationsachse bewegt werden, die Schneidkante einen Winkel mit der im Wesentlichen geraden Kante des Fensters bildet bzw. einschließt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind gut zu verstehen durch Lesen der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszahlen gleiche bzw. ähnliche Elemente bezeichnen und in denen:
1A, 2A und 3A perspektivische Ansichten sind,
1B, 2B und 3B Ansichten von oben sind,
1C, 2C und 3C Querschnittsansichten eines Abschnittes eines Werkstückes in verschiedenen Bearbeitungsstufen sind, an welchem ein axialer Eintauchvorgang nach dem Stand der Technik ausgeführt wird,
4A und 4B Draufsichten bzw. seitliche Querschnittsansichten eines Abschnittes eines Werkstückes sind, an welchem ein Eintauchvorgang nach dem Stand der Technik ausgeführt wird,
5A–5C Kurven sind, die axiale Schneidkräfte, tangentiale Schneidkräfte bzw. radiale Schneidkräfte während eines axialen Eintauchvorganges an einem Werkstück mit einem Fenster zeigen,
6A–6B Draufsichten bzw. seitliche Schnittansichten eines Abschnittes eines Werkstückes sind, an welchem ein axialer Eintauchvorgang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird,
7A–7D eine Draufsicht bzw. Seitenansicht, seitliche Schnittansicht und teilweise seitliche Schnittansicht eines Schneideinsatzes gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind,
8 eine seitliche, teilweise Schnittansicht eines Abschnittes eines Schneidwerkzeuges gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist,
9A, 10A und 11A perspektivische Ansichten,
9B, 10B und 11B Draufsichten und
9C, 10C und 11C Querschnittsansichten eines Abschnittes eines Werkstückes in verschiedenen Stufen der Bearbeitung sind, in welchem ein axialer Eintauchvorgang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und
12 eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist.
GENAUE BESCHREIBUNG
Ein Schneideinsatz 21 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in den 7A–7D dargestellt. Der Schneideinsatz ist besonders gut geeignet für jegliche Anwendung, die das maschinelle Bearbeiten eines Werkstückes beinhalten, an welchem es einen relativ abrupten Übergangsbereich gibt, wie zum Beispiel ein „Fenster”, das hier allgemein als ein Loch in der zu bearbeitenden Oberfläche definiert ist. Der Schneideinsatz 21 weist eine Oberseite 23, eine Seitenfläche 25, eine Abschrägung 27 zwischen der Oberseite und der Seitenfläche und eine Schneidkante 29 zwischen der Abschrägung und der Seitenfläche auf. Die Abschrägung 27 nimmt normalerweise in ihrem Maß von einem ersten Ende 29' der Schneidkante 29 zu einem zweiten Ende 29'' der Schneidkante zu. Wie man in den 9A–9C sieht, weist die Schneidkante 29 einen Arbeitsabschnitt 29a und zwei nicht arbeitende Abschnitte 29b und 29c auf, wobei die beiden nicht arbeitenden Abschnitte auf entgegengesetzten Seiten des Arbeitsabschnittes angeordnet sind. Der Arbeitsabschnitt 29a ist derjenige Abschnitt der Schneidkante 29, der während der normalen Bearbeitung mit dem Werkstück in Kontakt tritt, während die nicht arbeitenden Abschnitte 29b und 29c nicht in Kontakt (mit dem Werkstück) stehen. Üblicherweise wird die Größe des Einsatzes 21 als Funktion der Größe des Werkstückes ausgewählt, an welchem ein axialer Eintauch- bzw. Vorschubvorgang ausgeführt werden soll und der Arbeitsabschnitt 29a erstreckt sich nicht bis zum Rand des Einsatzes und der Einsatz erstreckt sich über die Ränder bzw. Kanten des Werkstückes hinaus. Wie man in 7A sieht, bildet, gesehen senkrecht zu der Ebene P23 der Oberseite 23, die Linie L, welche sich von dem hinteren Ende 27r der Abschrägung 27 an einem ersten Ende 27' der Abschrägung 27 zu der Rückseite der Abschrägung an dem zweiten Ende 27'' der Abschrägung erstreckt, mit der Schneidkante 29 einen Winkel A1, der größer als 0 und kleiner als 30° ist und noch bevorzugter größer als 0° und kleiner als 20° ist und noch weiter bevorzugt größer als 0° und nicht mehr als etwa 7,5° beträgt. Wie man in 7B erkennt, gesehen parallel zu der Ebene P23 der Oberseite 23, bildet die Linie L an dem hinteren Ende 27r der Abschrägung 27 mit der Schneidkante 29, welche sich von dem ersten Ende 27' der Abschrägung zu dem zweiten Ende 27'' der Abschrägung erstreckt, einen Winkel A2, der größer als 0° und kleiner als 30° ist, und genauer gesagt größer als 0° und weniger als 15° und noch bevorzugter mehr als 0° und nicht mehr als 10° beträgt. Gute Ergebnisse sind erzielt worden mit Einsätzen, bei welchen der Winkel A2 etwa 2° beträgt. Soweit die Oberseite 23 flach und eben ist, liegt die Linie L in oder parallel zu der Oberseite und die Schneidkante 29 bildet den von Null verschiedenen Winkel A2 mit der Ebene P23 der Oberseite, gesehen parallel zu der Ebene der Oberseite.
Bei Einsätzen, die in Eintauchvorgängen verwendet werden, sind die ersten und zweiten Enden 29' und 29'' der Schneidkante 29 üblicherweise in der Nähe der Ecken des Einsatzes angeordnet. Bei solchen Anwendungen kann der Einsatz 21 im Wesentlichen dreieckig sein und drei Seitenflächen 25a, 25b, 25c haben. Der Einsatz kann jedoch in der Draufsicht von oben Seiten haben, die sich unter Winkeln zueinander erstrecken, die senkrecht oder nahezu senkrecht zu der Schneidkante verlaufen. Üblicherweise ist ein Einsatz, der in einem Eintauchvorgang verwendet wird, hinter der Schneidkante zumindest geringfügig schmaler. Der Einsatz 21 kann eine oder eine Mehrzahl von Schneidkanten aufweisen, beispielsweise Schneidkanten, der Anzahl der Seitenflächen entspricht sowie eine Mehrzahl von Abschrägungen, die der Mehrzahl von Schneidkanten entspricht. Der Einsatz 21', der in 12 dargestellt ist, ist doppelseitig und dreieckig und hat insgesamt sechs Schneidkanten.
Wie man in den 7B–7D erkennt, kann der Schneideinsatz 21 zumindest einen Abschnitt aufweisen, der die Schneidkante 29 umfasst und der aus kubischem Bornitrit (CBN) oder polykristallinem Diamant hergestellt ist. Der gesamte Einsatz 21 oder nur eine obere Schicht 31, wie in 1 dargestellt, kann aus CBN oder polykristallinem Diamant hergestellt sein. Wenn der Einsatz ein doppelseitiger Einsatz 21' ist, wie man in 12 sieht, so kann die Schicht 31 an der Oberseite 23 und eine Schicht 33 an der Unterseite 35 (die anschließend gewendet werden kann, so dass sie eine Oberseite wird) aus CBN oder polykristallinem Diamant hergestellt sein. Abschnitte des Einsatzes 21, die nicht aus CBN oder polykristallinem Diamant hergestellt sind, können aus einem anderen geeigneten Material hergestellt sein, wie zum Beispiel aus Sintercarbid. Wenn der Einsatz 21' ein doppelseitiger Einsatz ist, so dass die Unterseite 35 Schneidkanten hat, ist die Unterseite üblicherweise identisch mit der Oberseite 23, so dass der Einsatz für dieselbe Art von Schneidvorgang verwendet werden kann, unabhängig davon, welche Seite des Einsatzes verwendet wird, oder sie ist ein Spiegelbildet (der Oberseite 23), was beispielsweise die Verwendung einer Seite des Einsatzes an Werkstücken ermöglicht, die sich im Uhrzeigersinn drehen, und die Verwendung der anderen Seite des Einsatzes an Werkstücken, die sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehen.
Wie man beispielsweise in 7A erkennt, kann die Abschrägung 27 die Oberseite 23 an einer hinteren Kante 27r der Abschrägung schneiden und die Seitenfläche 25 an einer Vorderkante 27f der Abschrägung schneiden. Der Schnitt der vorderen Kante 27f der Abschrägung 27 mit der Seitenfläche 25 bildet üblicherweise die Schneidkante 29.
Üblicherweise ist zumindest ein Abschnitt 37 der Seitenfläche neben der Schneidkante 29 im Wesentlichen flach bzw. eben. Die Seitenfläche 25 und die Oberseite 23 sind üblicherweise im Wesentlichen eben. Während die Seitenfläche 25 und die Oberseite 23 senkrecht zueinander verlaufen können, bilden die Ebene P23 der Oberseite und die Ebene P25 der Seitenfläche üblicherweise einen nicht senkrechten (von 90° verschiedenen) Winkel. Wie man in 7C erkennt, bilden in einer ebene P23 parallel zu der Oberseite 23 gesehen, die Seitenfläche 25 und eine Linie, die senkrecht zu der Ebene der Oberseite verläuft, üblicherweise einen Winkel von mehr als 0° und weniger als 15° und bevorzugter größer als 0° und weniger als 10° und noch weiter bevorzugt größer als 0° und nicht mehr als 7°. Üblicherweise ist die Abschrägung im Wesentlichen flach bzw. eben und bildet einen spitzen Winkel D mit einer Ebene der Oberseite 23 und einen stumpfen Winkel C mit der Ebene P25 der Seitenfläche 25. Parallel zu der Ebene P23 der Oberseite 23 gesehen, bilden die Abschrägung 27 und die Ebene der Oberseite üblicherweise einen Winkel D, der größer als 0° und weniger als 30° ist und bevorzugter größer als 0° und weniger als 20° und noch bevorzugter mehr als 0° und nicht weniger als etwa 15° beträgt.
8 zeigt ein Schneidwerkzeug 37 zum Ausführen eines axialen Eintauchvorganges an einem Werkstück 121. Der Werkzeughalter 37 hält den Schneideinsatz 21 relativ zum dem Werkstück 221 mit einer arbeitenden Schneidkante 29, die dem Werkstück zugewandt ist. Wie man in den 9A–9C, 10A–10C und 11A–11C sieht, wird das Werkstück 121 relativ zu dem Einsatz 21, welcher durch das Schneidwerkzeug (nicht dargestellt) gehalten wird, um seine Längsachse X gedreht. Der Werkzeughalter bewegt den Schneideinsatz 21 in einer Richtung der Rotationsachse X des Werkstückes (oder hält den Schneideinsatz, während das Werkstück entlang der Rotationsachse bewegt wird). Der Werkzeughalter hält den Schneideinsatz 21 relativ zu der Rotationsachse X, so dass die Schneidkante einen Winkel, wie zum Beispiel einen negativen Winkel N, mit der radialen Linie R bildet, die sich von der Rotationsachse aus erstreckt. Wie man in 8 sieht, hält der Werkzeughalter 37 üblicherweise auch den Schneideinsatz 21, so dass die Seitenfläche 25 des Einsatzes unter der Schneidkante 29 einen gewünschten, von Null verschiedenen Freiwinkel CA bildet. Der Werkzeughalter kann den Einsatz 21 derart halten, dass die Ebene P23 der Oberseite 23 die radiale Linie R des Werkstückes im Wesentlichen schneidet und, da die Schneidkante 29, gesehen senkrecht auf die Ebene der Oberseite, einen von Null verschiedenen Winkel A2 mit der Ebene P23 der Oberseite bildet, bildet die Schneidkante dennoch einen negativen Winkel N mit der radialen Linie. Der Einsatz 21 mit der abgewinkelten Schneidkante 29 kann an einer Ausrüstung verwendet werden, die dafür ausgelegt ist, konventionelle Einsätze ohne abgewinkelte Schneidkanten zu erhalten und die abgewinkelte Schneidkante kann verhindern, dass eine Kante oder Seite eines Fensters in einem Werkstück den Kontakt in einem Moment vollständig verliert oder herstellt. Es versteht sich, dass ein konventioneller Einsatz wie zum Beispiel der Einsatz 5 in einem Werkzeughalter, der dafür ausgelegt ist, den Einsatz unter einem Winkel bezüglich der Ränder bzw. Kanten des Fensters in dem Werkstück zu halten, so gehalten werden kann, dass Vorteile ähnlich derjenigen erhalten werden, die man durch den Einsatz 21 mit der abgewinkelten Schneidkante 29 erhält.
Ein Verfahren zum Durchführen eines axialen Eintauch- bzw. Vorschub- oder Zuführvorganges an einem sich drehenden Werkstück 121, wobei das Werkstück ein Fenster 123 aufweist und das Fenster einen im Wesentlichen gradlinigen Randabschnitt 125 hat, welcher sich im Wesentlichen entlang einer radialen Linie R erstreckt, die von einer Rotationsachse X des Werkstückes ausgeht, weist das Drehen des Werkstückes um die Rotationsachse auf. Ein Schneideinsatz 21, der eine Schneidkante 29 hat, wird unter einem Winkel, üblicherweise einem negativen Winkel, bezüglich der radialen Linie R gehalten, die sich von der Rotationsachse X erstreckt, so dass dann, wenn zumindest entweder der Schneideinsatz oder das Werkstück relativ zu dem jeweils anderen entlang der Rotationsachse X bewegt werden, die Schneidkante einen Winkel mit dem im Wesentlichen geraden Randabschnitt 125 des Fensters 123 bildet.
In der vorliegenden Anmeldung ist die Verwendung von Begriffen wie zum Beispiel „einschließlich” nicht einschränkend zu verstehen und soll dieselbe Bedeutung haben wir Begriffe wie zum Beispiel „aufweisend” und nicht das Vorhandensein anderer Strukturen, Materialien oder Vorgängen ausschließen. In ähnlicher Weise soll auch die Verwendung von Begriffen wie zum Beispiel „kann” oder „darf” nicht einschränkend verstanden werden und wiedergeben, dass Strukturen, Materialien oder Vorgänge nicht notwendig sind, wobei die Nichtverwendung derartiger Begriffe nicht bedeuten soll, dass die Struktur, das Material oder Vorgänge essentiell sind. Soweit Strukturen, Materialen oder Vorgänge vorliegend als essentiell angesehen werden, werden sie ausdrücklich als solche gekennzeichnet.
Während die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist, versteht es sich, dass Variationen und Veränderungen daran vorgenommen werden können, ohne von der in den Ansprüchen dargelegten Erfindung abzuweichen.
Die Offenbarungen in der EP-Patentanmeldung Nr. 10189467.3 , deren Priorität die vorliegende Anmeldung in Anspruch nimmt, werden hier durch die Bezugnahme übernommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 63-136807 U [0002]
EP 10189467 [0033]

Claims

Schneideinsatz (21, 21') für einen axialen Eintauchvorgang, welcher aufweist: eine Oberseite (23), eine Mehrzahl von Seitenflächen (25), eine Abschrägung (27) zwischen der oberen Fläche (23) und zumindest einer der Seitenflächen (25), und eine Schneidkante (29) zwischen der Abschrägung (27) und der zumindest einen Seitenfläche (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (29) einen Schnitt zwischen der Seitenfläche (25) und der Abschrägung (27) definiert, dass die Abschrägung (27) sich mit der Oberseite (23) entlang einer Linie an einer Kante der Abschrägung (27) schneidet, die Abschrägung (27) im Wesentlichen flach bzw. eben ist und in ihrem Maß von einem ersten Ende (29') der Schneidkante (29) zu einem zweiten Ende (29'') der Schneidkante (29) hin zunimmt, sodass die Schneidkante (29), gesehen parallel zu einer Ebene (P23) der Oberseite (23), einen von Null verschiedenen Winkel (A2) mit einer Ebene der Oberseite (23) bildet, und wobei sich zwei nicht parallele Seitenflächen von der zumindest einen Seitenfläche aus erstrecken.
Schneideinsatz (21, 21') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abschnitt des Einsatzes (21, 21'), welcher die Schneidkante (29) aufweist, aus CBN oder aus polykristallinem Diamant hergestellt ist.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abschnitt der Seitenfläche (25) neben der Schneidkante (29) im Wesentlichen flach bzw. eben ist.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (21, 21') dreieckig ist und dass drei Seitenflächen (25) vorhanden sind.
Schneideinsatz (21') nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (21') eine Mehrzahl von Schneidkanten (29) und eine Mehrzahl von Abschrägungen (27) hat, welche der Mehrzahl von Schneidkanten (29) entsprechen.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung (27) einen spitzen Winkel (D) mit einer Ebene der Oberseite (23) sowie einen stumpfen Winkel (C) mit der Ebene (P25) der Seitenfläche bildet.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (29) sich entlang der gesamten Länge der Seitenfläche (25) erstreckt.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Draufsicht senkrecht auf eine Ebene (P23) der Oberseite (23) eine Linie, welche sich von einem ersten Ende (27') der Abschrägung (27) zu einem zweiten Ende (27'') der Abschrägung (27) erstreckt, einen Winkel (A1) von mehr als 0° und weniger als 30° mit der Schneidkante (29) bildet und genauer gesagt einen Winkel von mehr als 0° und weniger als 20° und noch bevorzugter von mehr als 0° und nicht mehr als etwa 7,5°.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ansicht parallel zu einer Ebene (P23) der Oberseite (23) die Abschrägung (27) und die Ebene (P23) der Oberseite (23) einen Winkel (D) von mehr als 0° und weniger als 30°, vorzugsweise von mehr als 0° und weniger als 20° und noch bevorzugter von mehr als 0° und nicht mehr als etwa 15° bilden.
Schneideinsatz (21, 21') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (A2) der Schneidkante (29) mit der Ebene (P23) der Oberseite (23) größer als 0° und weniger als 30° und bevorzugter mehr als 0° und weniger als 15° und noch bevorzugter mehr als 0° und nicht mehr als 10° beträgt.
Schneideinsatz (21') nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welcher aufweist: eine Unterseite (35), eine untere Abschrägung (27) zwischen der Unterseite (35) und der Seitenfläche (25), und eine untere Schneidkante (29) zwischen der unteren Abschrägung (27) und der Seitenfläche (25), dadurch gekennzeichnet, dass die untere Abschrägung (27) in ihrem Maß von einem ersten Ende (29') der unteren Schneidkante (29) zu einem zweiten Ende (29'') der unteren Schneidkante (29) zunimmt.
Schneideinsatz (21, 21') nach Anspruch 11, wobei die untere Seite, die untere Abschrägung (27), und die untere Schneidkante (29) identisch mit der Oberseite (23), der Abschrägung (27) und der Schneidkante (29) sind.
Schneidwerkzeug für einen axialen Eintauch- bzw. Vorschubvorgang, welches aufweist: einen Schneideinsatz (21, 21') nach Anspruch 1, und einen Werkzeughalter (37), der so ausgelegt ist, dass er den Schneideinsatz (21, 21') hält.
Verfahren zum Durchführen eines axialen Eintauch- bzw. Vorschubvorganges an einem sich drehenden Werkstück (121), wobei das Werkstück (121) ein Fenster (123) aufweist, und wobei das Fenster (123) einen im Wesentlichen geradlinigen Kanten- bzw. Randabschnitt (125) hat, der sich im Wesentlichen entlang einer radialen Linie (R) erstreckt, die von einer Rotationsachse (X) des Werkstückes (121) ausgeht, und welches aufweist: Drehen des Werkstückes (121) um die Rotationsachse (X), und Halten eines Schneideinsatzes (21, 21'), der eine Schneidkante (29) hat, die einen von Null verschiedenen Winkel mit der radialen Linie (R) bildet, welche sich von der Rotationsachse (X) des Werkstückes (121) erstreckt, sodass dann, wenn das Werkstück (121) gedreht wird und die im Wesentlichen gerade Kante bzw. der gerade Rand (125) des Fensters (124) mit der Schneidkante (29) in Eingriff tritt, die Schneidkante (29) einen von Null verschiedenen Winkel mit der im Wesentlichen geraden Kante bzw. dem Rand des Fensters (123) bildet.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (21, 21') eine Abschrägung (27) zwischen der Oberseite (23) und der Seitenfläche (25) bildet und die Schneidkante (29) zwischen der Abschrägung (27) und der Seitenfläche (25) angeordnet ist, wobei die Abschrägung (27) in ihrem Maß von einem ersten Ende (29') der Schneidkante (29) zu einem zweiten Ende (29'') der Schneidkante (29) zunimmt, sodass die Schneidkante (29) einen von Null verschiedenen Winkel mit einer Ebene der Oberseite (23) bildet, wenn er senkrecht auf die Ebene der Oberseite (23) betrachtet wird.