DE112013002545T5

DE112013002545T5 - Schneideinsatz und Werkzeug zur Zerspannung

Info

Publication number: DE112013002545T5
Application number: DE112013002545.0T
Authority: DE
Inventors: Sergey Chistyakov
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2015-02-19
Also published as: US20130309027A1; WO2013171733A3; WO2013171733A2

Abstract

Eine Schneidwerkzeuganordnung weist einen Schneideinsatz und ein Werkzeug zum Halten des Schneideinsatzes auf. Der Schneideinsatz weist einen Einsatzmontageabschnitt und mindestens einen davon vorstehenden Schneidabschnitt auf. Der Schneideinsatz ist so gestaltet, dass der mindestens eine Schneidabschnitt von dem Werkzeug nach außen vorstehen kann, wenn er daran montiert ist, während sich der Rest des Schneideinsatzes innerhalb einer Begrenzung des Werkzeugs in dessen Endansicht befindet.

Description

Gebiet der Erfindung
Gegenstand der Anmeldung ist ein Schneideinsatz, der zur Bearbeitung/Zerspanung von Werkstücken, insbesondere von metallischen Werkstücken, konfiguriert ist, und ein Werkzeug dafür und insbesondere ein Schneideinsatz und ein Werkzeug mit einem Aufbau für ungehinderte Spanabfuhr von einem Werkstück.
Hintergrund der Erfindung
Zerspanungsbearbeitung von metallischen Werkstücken erfolgt häufig mit Schneideinsätzen, die an einem Werkzeug lösbar befestigt sind.
Eine wichtige Überlegung beim Aufbau solcher Schneideinsätze und Werkzeuge bei der Zerspanungsbearbeitung geht dahin, die Abfuhr der Späne, die von einem Werkstück abgetragen worden sind, zu erleichtern. Es versteht sich, dass die Spanabfuhr bei Innenbearbeitungsvorgängen, wie etwa Bohren und Innengewindeschneiden, noch komplizierter wird, da ein oftmals erhebliches Volumen eines Innenraumes des zu bearbeitenden Werkstücks vom Schneideinsatz und vom Werkzeug eingenommen wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen und verbesserten Schneideinsatz und/oder ein Werkzeug dafür bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gegenstand der Anmeldung sind Schneidanordnungen mit Schneideinsätzen und Werkzeugen, die vorteilhafte Montageabschnitte und/oder Schneidabschnitte haben können. Ein solcher Aufbau kann zwar für jede Anzahl von Bearbeitungsanwendungen von Vorteil sein, aber es versteht sich, dass bei Innenschneidvorgängen, insbesondere bei solchen, die in räumlich eingeengten Bereichen durchgeführt werden, spezifische Vorteile möglich sein können.
Gemäß einem ersten Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Schneideinsatz bereitgestellt, der einen massiven Einsatzmontageabschnitt oder eine Einsatzmontagenabe aufweist. Der massive Einsatzmontageabschnitt kann eine Einsatzverankerungseinrichtung mit benachbarten ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen aufweisen, die sich quer zueinander und zu einer Einsatzbasisfläche der Einsatzverankerungseinrichtung erstrecken.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Schneideinsatz mit einem Einsatzmontageabschnitt und einem vom Einsatzmontageabschnitt vorstehenden Schneidabschnitt bereitgestellt; wobei der Schneidabschnitt eine Schneidkante aufweist, die sich zwischen einer Spanfläche und mindestens einer Freifläche erstreckt; wobei der Einsatzmontageabschnitt massiv ist und eine Einsatzverankerungseinrichtung aufweist; wobei die Einsatzverankerungseinrichtung eine Einsatzbasisfläche und erste und zweite Einsatzverankerungsflächen aufweist, die zueinander benachbart sind und sich quer zueinander und zur Einsatzbasisfläche erstrecken.
Für die Zwecke der Beschreibung und der Ansprüche gilt:

– Ein Montageabschnitt eines Schneideinsatzes ist ein Abschnitt von diesem, der eine Anlagefläche aufweist, die zum Anliegen an einem Werkzeug (d. h. an Verankerungsflächen und Basisflächen) vorgesehen oder konfiguriert sind.
– Von einem Schneidabschnitt heißt es, dass er von einem Einsatzbasiskörper oder Montageabschnitt ”vorsteht”, wenn er eine Umfangsbegrenzung hat, die von einer Anlagefläche getrennt ist. Beispielsweise würde eine Ecke eines normalen rechteckig geformten Einsatzes nicht als vorstehend von seinem Montageabschnitt gelten, wenn der Schneideinsatz eine Basisfläche aufweist, die sich im Wesentlichen unterhalb der Ecke erstreckt und die dazu bestimmt ist, damit an einem Werkzeug montiert zu werden. Ein Schneidabschnitt gemäß einem der Aspekte der Anmeldung kann als ”Schneidfinger” definiert sein.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Schneideinsatz mit einem Einsatzmontageabschnitt oder einer Einsatzmontagenabe und mehreren Schneidabschnitten bereitgestellt, die von dem Einsatzmontageabschnitt vorstehen und die miteinander nichtparallel sein können, und/oder die Schneidabschnitte können formgerecht angepasst und/oder konturiert sein. Ein solcher Aufbau kann möglicherweise die Größe mindestens einer Abmessung des Schneideinsatzes verringern.
Beispielsweise wird gemäß noch einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung ein Schneideinsatz mit mehreren nichtparallelen Schneidabschnitten bereitgestellt, die jeweils von einem Einsatzmontageabschnitt vorstehen; wobei jeder Schneidabschnitt eine Schneidkante aufweist, die sich zwischen einer Spanfläche und mindestens einer Freifläche erstreckt; wobei die mindestens eine Freifläche so formgerecht angepasst und/oder konturiert ist, dass mit Ausnahme eines der Schneidabschnitte der Rest des Schneideinsatzes so gestaltet ist, dass er innerhalb einer Umfangsbegrenzung einer regelmäßigen Volumenform verbleibt.
Für die Zwecke der Beschreibung und der Ansprüche gilt: Eine regelmäßige Volumenform ist als jegliche dreidimensionale Form definiert, bei der ein Querschnitt davon, der senkrecht zu einer Hauptachse der Form (zum Beispiel eine Längsachse im Falle einer langgestreckten Volumenform, wie etwa ein Zylinder) genommen wurde, durch eine regelmäßige Form begrenzt ist, wie etwa Kreis, Ellipse, Quadrat, Rechteck usw.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Schneideinsatz mit einem Einsatzebene bereitgestellt, die parallel zu einem größten gedachten Kreis ist, der den Schneideinsatz umschreibt, wobei der Schneideinsatz einen Einsatzmontageabschnitt und mehrere nichtparallele Schneidabschnitte aufweist, von denen jeder vom Einsatzmontageabschnitt vorsteht und eine Schneidkante aufweist, die sich zwischen einer Spanfläche und mindestens einer Freifläche erstreckt; wobei jede Spanfläche schräg zur Einsatzebene ist.
Für die Zwecke der Beschreibung und der Ansprüche bedeutet der Ausdruck ”schräg” nichtparallel und nichtsenkrecht.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Wendeschneideinsatz bereitgestellt, der aufweist: einen Einsatzmontageabschnitt, der eine Einsatzbasisebene definiert und eine Einsatzmittelachse senkrecht zur Einsatzebene hat; und mehrere Schneidabschnitte, die vom Einsatzmontageabschnitt bei Betrachtung entlang der Einsatzmittelachse in einer im Allgemeinen radialen Richtung nach außen vorstehen, wobei jeder Schneidabschnitt eine Schneidkante aufweist, die an einer Schnittlinie einer Spanfläche und einer Freifläche ausgebildet ist; wobei jede Schneidkante und/oder jede Spanfläche schräg zur Einsatzbasisebene ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Werkzeug bereitgestellt, das aufweist: eine Spanneinrichtung, eine Werkzeugverankerungseinrichtung und eine Einsatztasche mit einem Halsabschnitt, der sich zwischen der Spanneinrichtung und der Werkzeugverankerungseinrichtung befindet, und ersten und zweiten Taschenabschnitten, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Halsabschnitts befinden und sich von diesem ausdehnen.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird ein Werkzeug bereitgestellt, das aufweist: eine Spanneinrichtung, eine Werkzeugverankerungseinrichtung, die sich in der Mitte des Werkzeugs befindet, und eine Einsatztasche, die sich mindestens teilweise zwischen der Spanneinrichtung und der Werkzeugverankerungseinrichtung befindet; wobei die Werkzeugverankerungseinrichtung eine Werkzeugbasisfläche und erste und zweite Einsatzverankerungsflächen aufweist, die sich quer zueinander und zur Werkzeugbasisfläche erstrecken, und wobei die Werkzeugbasisfläche sich schräg zu einer ersten Werkzeugebene, die sich längs durch das Werkzeug erstreckt, und zu einer zweiten Werkzeugebene senkrecht zur ersten Werkzeugfläche erstreckt.
Für die Zwecke der Beschreibung und der Ansprüche gilt für ein Element, das sich im „Zentrum” oder „zentral” eines anderen Elements befindet, dass es nicht entlang der Umfangsbegrenzung eines solchen Elements liegt. Allerdings bedeutet der Begriff ”Mitte” eine genaue Position, die mit einem Mittelpunkt eines Elements zusammenfällt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird eine Werkzeuganordnung bereitgestellt, die einen Einsatz und ein Werkzeug gemäß einem der vorhergehenden Aspekte kombiniert aufweist.
Gemäß einem Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird eine Werkzeuganordnung bereitgestellt, die aufweist: einen Schneideinsatz mit einem Einsatzmontageabschnitt und mehreren Schneidabschnitten, die vom Einsatzmontageabschnitt vorstehen, und ein Werkzeug, das dafür konfiguriert ist, den Schneideinsatz zu halten; wobei das Werkzeug eine Spanneinrichtung und eine Einsatztasche aufweist, die an mindestens einem zentralen Abschnitt des Werkzeugs ausgebildet ist; und wobei in einer Endansicht der Werkzeuganordnung, wenn der Schneideinsatz in der Einsatztasche montiert ist, genau einer der mehreren Schneidabschnitte des Schneideinsatzes der einzige Teil des Schneideinsatzes ist, der von einer Umfangsbegrenzung des Werkzeugs vorsteht.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt des Gegenstands der Anmeldung wird eine Werkzeuganordnung bereitgestellt, die aufweist: einen Schneideinsatz und ein Werkzeug, das dafür konfiguriert ist, den Schneideinsatz zu halten; wobei ein gedachter Kreis, der eine größte Abmessung des Schneideinsatzes umschreibt, einen Einsatzdurchmesser hat, der größer ist als eine Werkzeugabmessung entlang eines Querschnitts des Werkzeugs, der senkrecht zu einer Endansicht des Werkzeuges ist; und wobei der Schneideinsatz in der Einsatztasche so montiert ist, dass in einer Endansicht der Werkzeuganordnung ein einzelner Schneidabschnitt des Schneideinsatzes der einzige Teil des Schneideinsatzes ist, der vom Werkzeug vorsteht.
Es versteht sich, dass der Gegenstand der Anmeldung ein Schneideinsatz und ein Werkzeug ist, die jeweils mehrere Aspekte haben, die getrennt erfinderisch sind, aber irgendeiner bzw. jeder der Aspekte könnte auch Teil eines einzelnen Schneideinsatzes oder Werkzeugs sein, wie nachstehend ausgeführt.
Mögliche Vorteile einiger Merkmale des Gegenstands der Anmeldung können Folgendes einschließen:

– einen massiven Montageabschnitt, d. h. frei von Hohlräumen, wie etwa einer Bohrung oder Öffnung (die dafür konfiguriert sein könnte, eine Spanneinrichtung aufzunehmen), der möglicherweise eine kompakte Form aufweist.
– quer liegende Verankerungsflächen, die auch als keilförmig beschrieben werden könnten und die möglicherweise eine stabile Befestigung eines Schneideinsatzes an einem Werkzeug erlauben. Genauer gesagt kann eine solche Einrichtung eine einfache Montage und Demontage eines Schneideinsatzes an einem Werkzeug ermöglichen (indem sie eine Verschiebung und geführte Bewegung entlang der Einsatzverankerungsflächen so lange zulässt, bis die Einsatzbasisfläche, die quer zu den Verankerungsflächen ist, weitere Bewegung verhindert). Zusätzlich kann eine solche Einrichtung eine zweckmäßige Einschränkung der Bewegung, insbesondere der Drehbewegung des Schneideinsatzes in einer betriebsfähigen montierten Position ermöglichen.
– Die Schneidabschnitte können entsprechend ausgerichtet und/oder geformt sein, um die Gesamtabmessung(en) des Schneideinsatzes zu reduzieren.

Es versteht sich auch, dass das oben Gesagte eine Zusammenfassung ist und dass jeder der oben genannten Aspekte ferner jedes beliebige der nachstehend beschriebenen Merkmale aufweisen kann. Zum Beispiel können die folgenden Merkmale auf jeden der obigen Aspekte zutreffen:

A. Ein Schneideinsatz kann ein Wendeschneideinsatz sein. Der Schneideinsatz kann um eine Einsatzmittelachse weitergeschaltet werden.
B. Der Schneideinsatz kann rotationssymmetrisch um die Einsatzmittelachse sein.
C. Eine Einsatzverankerungseinrichtung kann ferner eine obere Fläche aufweisen, die sich gegenüber einer Einsatzbasisfläche befindet.
D. Eine Einsatzbasisfläche kann eben sein. Eine erste Einsatzverankerungsfläche und/oder eine zweite Einsatzverankerungsfläche können eben sein.
E. Eine erste Einsatzverankerungsfläche und eine zweite Einsatzverankerungsfläche können einen Außenwinkel zwischen 40° und 140° oder vorzugsweise zwischen 60° und 120° bilden. In einigen Ausführungsformen kann es für die ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen besonders vorteilhaft sein, wenn sie sich in einem rechten Winkel zueinander erstrecken.
F. Eine Richtung nach unten kann beispielsweise von einer oberen Einsatzfläche in Richtung einer Einsatzbasisfläche definiert sein. Eine Richtung nach innen kann beispielsweise als eine Richtung zu einer Einsatzmittelachse, die sich durch einen Mittelpunkt eines Schneideinsatzes erstreckt, definiert sein. Genauer gesagt kann eine Einsatzmittelachse sich durch eine obere Einsatzfläche und eine Einsatzbasisfläche und durch einen Mittelpunkt eines Schneideinsatzes erstrecken. Eine Richtung nach außen kann zum Beispiel als eine Richtung, die nicht auf die Einsatzmittelachse gerichtet ist, definiert sein.
G. Eine erste Einsatzverankerungsfläche kann sich in einer Richtung nach unten oder nach unten und nach innen erstrecken. Eine erste Einsatzverankerungsfläche kann senkrecht zu einer Einsatzbasisfläche sein.
H. Eine zweite Einsatzverankerungsfläche kann sich in einer Richtung nach unten und nach außen erstrecken.
I. Ein Schneideinsatz kann einen Einsatzvorspannabschnitt aufweisen. Ein Einsatzvorspannabschnitt kann von einer Einsatzverankerungseinrichtung beabstandet sein. Ein Einsatzvorspannabschnitt kann sich von einer oberen Einsatzfläche nach unten und nach außen erstrecken. Ein Einsatzvorspannabschnitt kann konkav geformt sein.
J. Ein Schneideinsatz kann eine zweite oder zusätzliche Einsatzverankerungseinrichtung aufweisen. In einem solchen Fall kann sich ein Einsatzvorspannabschnitt zwischen einer oberen Einsatzfläche und einer ersten Einsatzverankerungsfläche der zusätzlichen Einsatzverankerungseinrichtung erstrecken. Ein Schneideinsatz kann mehrere Einsatzverankerungseinrichtungen aufweisen. Ein Schneideinsatz kann genau drei Einsatzverankerungseinrichtungen aufweisen.
K. Eine Schneidkante kann nichtparallel und/oder nichtsenkrecht zu einer Einsatzbasisfläche sein.
L. Ein Einsatzmontageabschnitt kann rotationssymmetrisch um eine Einsatzmittelachse sein.
M. Eine Volumenumfangsbegrenzung kann gekrümmt sein. Eine Volumenumfangsbegrenzung kann einen elliptischen oder kreisförmigen Querschnitt haben.
N. Mindestens ein Schneidabschnitt oder jeder Schneidabschnitt kann zumindest zwei unterschiedlich angeordnete und/oder gestaltete formgerecht angepasste und/oder konturierte Freiflächen haben. In einem solchen Fall kann eine formgerecht angepasste und/oder konturierte Freifläche eines Schneidabschnitts dafür konfiguriert sein, eine andere formgerecht angepasste und/oder konturierte Freifläche eines anderen Schneidabschnitts so zu ergänzen, dass sie mit einer Volumenumfangsbegrenzung verbleiben.
O. Mindestens ein Schneidabschnitt oder jeder Schneidabschnitt kann asymmetrisch sein. Zur Verdeutlichung umfasst eine solche Asymmetrie Ansichten aus jeder Perspektive.
P. Jede der mindestens einen Freifläche kann konvergieren, um eine Stufe und/oder einen Kamm zu bilden. Die Stufe kann sich gegenüber einer zugeordneten Spanfläche befinden.
Q. Mindestens ein oder jeder Schneidabschnitt weist gegenüberliegende und nichtsymmetrische erste und zweite seitliche Freiflächen auf.
R. Eine erste seitliche Freifläche kann koplanar mit einem Einsatzbasisfläche eines Schneideinsatzes sein.
S. Eine zweite seitliche Freifläche kann eine erste Teilfreifläche, die sich in einem ersten Winkel von der Spanfläche erstreckt, und eine zweite Teilfreifläche aufweisen, die sich in einer Ausrichtung mehr nach innen als die erste Teilfreifläche erstreckt.
T. Mindestens ein oder jeder Schneidabschnitt kann eine formgerecht angepasste und/oder konturierte Eckenfreifläche aufweisen, die sich an einer Schnittlinie eine Endfreifläche und einer zweiten seitlichen Freifläche befindet.
U. Ein Montageabschnitt kann mehrere Schneidabschnitte aufweisen, die sich jeweils von mehreren voneinander beabstandeten seitlichen Vorsprüngen des Montageabschnitts erstrecken, und ein umschriebener Kreis, der äußerste Punkte der Schneidabschnitte berührt, kann einen Radius haben, der kleiner ist als eine Länge eines längsten Schneidabschnitts der Schneidabschnitte, d. h. gemessen von einem Mittelpunkt des Montageabschnitts bis zu einem äußersten Punkt des längsten Schneidabschnitts. Es versteht sich, dass die Bezeichnung ”längster Schneidabschnitt” in einem Fall, wo mehrere längsten Schneidabschnitte vorhanden sind oder sie alle die gleiche Länge haben, auch mehr als einen Schneidabschnitt bezeichnen kann.
V. Mindestens ein oder jeder Schneidabschnitt kann langgestreckt sein.
W. Ein Montageabschnitt kann mehrere Einsatzmontagevorsprünge aufweisen. Jeder von einem zugeordneten Montagevorsprung vorstehende Schneidabschnitt kann eine Krümmung mit ihm bilden.
X. Mindestens ein oder jeder Schneidabschnitt kann vom Einsatzmontageabschnitt in einer Richtung im Allgemeinen radial nach außen vorstehen.
Y. Mindestens ein oder jeder Schneidabschnitt kann verdreht oder gekrümmt sein.
Z. Mindestens ein oder jeder Schneidabschnitt kann formgerecht angepasste und/oder konturierte Freiflächen aufweisen.

AA. Mindestens eine oder jede Spanfläche kann schräg zu einer Einsatzbasisebene sein. Mindestens eine oder jede Spanfläche kann in einem gemeinsamen Winkel zu einer Einsatzbasisebene schräg sein.
BB. Die Spanflächen können alle nichtparallel oder nichtplanar zueinander sein.
CC. In einer Drauf- und/oder einer Seitenansicht einer Spanfläche eines Schneidabschnitts kann der Schneideinsatz entlang Ebenen, die parallel und senkrecht zur betrachteten Spanfläche sind, nichtplanar sein. Genauer gesagt kann der Schneideinsatz gekrümmt sein.
DD. Mindestens eine oder jede Schneidkante kann schräg zu einer Einsatzbasisfläche oder Basisebene sein. Mindestens eine oder jede Schneidkantenfläche kann in einem gemeinsamen Winkel zur Einsatzbasisebene schräg sein.
EE. Die Schneidkanten verschiedener Schneidabschnitte können alle nichtparallel oder nichtplanar zueinander sein (d. h. nicht auf der gleichen Ebene liegen). Somit können die Schneidkanten relativ zu jeder anderen Schneidkante (eines anderen Schneidabschnitts) schräg sein.
FF. Jedes der obigen Merkmale, die der Schneidkante zugeschrieben sind, könnte sich aber auch auf eine oder mehrere ihrer Teilkanten beziehen, z. B. nur auf eine vordere Schneidkante oder nur auf eine vordere Schneidkante und eine der beiden Seitenkanten usw. Beispielsweise können die vorderen Kanten zu jeder anderen vorderen Kante schräg sein.
GG. Wenn in einem kartesischen Koordinatensystem ein erster der Schneidabschnitte parallel mit und in einer positiven Richtung entlang einer z-Achse vorsteht: – kann ein zweiter Schneidabschnitt in der negativen Richtung der x-Achse vorstehen und – ein dritter Schneidabschnitt in der positiven Richtung der x-Achse vorstehen.
HH. Wenn in einem kartesischen Koordinatensystem einer der Schneidabschnitte parallel mit und in einer positiven Richtung entlang einer z-Achse vorsteht: – kann ein anderer Schneidabschnitt in der negativen Richtung jeder der x-, y- und z-Achsen vorstehen; und/oder – ein weiterer Schneidabschnitt kann in der positiven Richtung der x- und y-Achsen und in der negativen Richtung der z-Achse vorstehen.
II. Wenn x- und y-Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems entlang einer Spanfläche eines der Schneidabschnitte definiert werden können, können die anderen Schneidabschnitte sich in jeder der x-, y- und z-Richtungen einer kartesischen Ebene erstrecken.
JJ. Wenn in einem kartesischen Koordinatensystem ein erster der Schneidabschnitte parallel mit und in einer positiven Richtung entlang einer z-Achse vorsteht: – erstreckt sich einer der anderen Schneidabschnitte zumindest in einer positiven Richtung einer Achse, die nicht die z-Achse ist und ein anderer der anderen Schneidabschnitte erstreckt sich zumindest in einer negativen Richtung der gleichen Achse.
KK. Jede der im Zusammenhang mit einem kartesischen Koordinatensystem beschriebenen Einrichtungen kann erfüllt sein, wenn der Schneidabschnitt, der sich in einer positiven Richtung entlang der z-Achse erstreckt, sich nur in dieser Richtung und nicht entlang irgendeiner anderen Achse erstreckt.
LL. Jede der im Zusammenhang mit einem kartesischen Koordinatensystem beschriebenen Anordnungen kann erfüllt sein, wenn der Schneidabschnitt, der sich in einer positiven Richtung entlang der z-Achse erstreckt, sich nur in dieser Richtung erstreckt und jeder andere Schneidabschnitt sich nicht entlang der negativen Richtung der z-Achse erstreckt. Genauer gesagt erstreckt sich jeder andere Schneidabschnitt in der gleichen Ansicht nicht entlang der negativen Richtung der z-Achse. Noch genauer, jeder andere Schneidabschnitt erstreckt sich nicht nur entlang der negativen Richtung der z-Achse.
MM. Jede der in Verbindung mit einem kartesischen Koordinatensystem beschriebenen Einrichtungen kann in einer Draufsicht oder Endansicht oder Seitenansicht der Spanfläche oder irgendeiner Kombination dieser Ansichten erfüllt sein. Zum Beispiel kann jede der oben genannten Einrichtungen in einer Draufsicht oder Endansicht oder Seitenansicht der Spanfläche eines der Schneidabschnitte wahr sein.
NN. Eine Werkzeugverankerungseinrichtung kann eine Werkzeugbasisfläche und erste und zweite Einsatzverankerungsflächen aufweisen, die sich quer zueinander und zur Werkzeugbasisfläche erstrecken.
OO. Eine erste Werkzeugeinsatzverankerungsfläche kann eine erste Kante aufweisen, die sie mit einer zweiten Werkzeugverankerungsfläche gemeinsam hat, und die ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen zusammen können eine keilförmige Ecke bilden.
PP. Eine Werkzeugverankerungseinrichtung kann sich axial entlang des Werkzeugs vom Werkzeug weiter nach außen erstrecken als eine Spanneinrichtung und ist dadurch dafür konfiguriert, einen Schneideinsatz von den ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen zu einer Werkzeugbasisfläche zu führen.
QQ. Eine Einsatztasche kann erste und zweite Taschenabschnitte aufweisen, die sich in unterschiedlichen axialen Richtungen entlang der Längsachse des Werkzeuges erstrecken.
RR. Ein Werkzeug kann einen Werkzeugschutzabschnitt aufweisen, der sich tangential entlang einer Umfangsbegrenzung des Werkzeugs erstreckt und eine Begrenzung eines der Taschenabschnitte bildet.
SS. Eine Werkzeugbasisfläche kann sich schräg zu einer ersten Werkzeugebene, die sich längs durch das Werkzeug erstreckt, und einer zweiten Werkzeugebene, die senkrecht zur ersten Werkzeugebene ist, erstrecken.
TT. Ein Werkzeug kann sich von einem Schaftende nach vorn zu einem Kopfende erstrecken und eine Werkzeugbasisfläche kann in einer Richtung nach vorn und nach außen schräg sein.
UU. Eine Spanneinrichtung kann dafür konfiguriert sein, eine Kraft in Richtung einer Werkzeugverankerungseinrichtung und/oder Werkzeugbasisfläche auszuüben.
VV. Die ersten und zweiten Taschenabschnitte können sich auf gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs befinden.
WW. Wobei sich die Einsatztasche sich durch eine Mitte des Werkzeugs erstreckt. In einigen Ausführungsformen kann sich die Einsatztasche durch einen zentralen Punkt des Werkzeugs erstrecken, und eine Werkzeuglängsachse, die sich durch die Mitte des Werkzeugs erstreckt, kann die Einsatztasche schneiden.
XX. Die oben genannten Positionen der Einsatztasche können auf eine Endansicht des Werkzeuges bezogen sein.
YY. Ein gedachter Kreis, der eine größte Abmessung des Schneideinsatzes umschreibt, kann einen Durchmesser haben, der größer ist als eine Abmessung entlang eines Querschnitts des Werkzeugs in seiner Endansicht. Eine Einsatzbasisebene kann parallel zu einem größten gedachten Kreis sein, der den Schneideinsatz umschreibt.
ZZ. Der Schneideinsatz kann nur an der Werkzeugbasisfläche und an ersten und zweiten Verankerungsflächen anliegen.
AAA. Ein aktiver Schneidabschnitt (d. h. der Schneidabschnitt, der vom Werkzeug vorsteht, wenn er dort montiert ist) kann vom Werkzeug axial vorstehen. Ein solcher Aufbau kann dazu beitragen, dass eine ungehinderte axial gerichtete Bewegung der Werkzeuganordnung möglich ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis des Gegenstands der Anmeldung und um zu zeigen, wie diese in der Praxis ausgeführt werden kann, wird nunmehr auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Folgendes zeigen:
1A ist eine erste perspektivische Rückansicht einer Werkzeuganordnung;
1B ist eine perspektivische Vorderansicht der Werkzeuganordnung in 1A;
1C ist eine zweite perspektivische Rückansicht der Werkzeuganordnung in 1A und 1B, betrachtet von einer anderen Seite als die in 1A gezeigte Ansicht;
1D ist eine Seitenansicht der Werkzeuganordnung in 1A bis 1C;
1E ist eine Seitenansicht der Werkzeuganordnung in 1D, um 90° gedreht;
1F ist eine Seitenansicht der Werkzeuganordnung in 1D, um 180° gedreht;
1G ist eine Seitenansicht der Werkzeuganordnung in 1D, um 270° gedreht;
1H ist eine Rückansicht der Werkzeuganordnung in 1A bis 1G;
1I ist eine Vorderansicht der Werkzeuganordnung in 1A bis 1H und einem Werkstück;
2A ist eine Draufsicht einer oberen Fläche eines Schneideinsatzes der Werkzeuganordnung in 1A bis 1H, die außerdem eine Ansicht ist, die senkrecht zu einer Einsatzebene ist, entlang der eine maximale Abmessung des Schneideinsatzes gemessen werden kann;
2B ist eine Seitenansicht des Schneideinsatzes in 2A, die außerdem eine Ansicht ist, die parallel zur Einsatzebene ist;
2C ist eine Draufsicht einer Spanfläche des Schneideinsatzes in 2A und 2B;
2D ist eine Seitenansicht der Spanfläche in 2C, d. h. um 90° gegenüber 2C um die z-Achse gedreht;
2E ist eine Unteransicht des Schneideinsatzes in 2C, d. h. um 180° gegenüber 2C um die z-Achse gedreht;
2F ist eine Endansicht der Spanfläche in 2C, d. h. um 90° gegenüber 2D um die y-Achse gedreht;
3A ist eine perspektivische Vorderansicht eines Werkzeugs der Werkzeuganordnung in 1A bis 1I;
3B ist eine Seitenansicht des Werkzeugs in 3A;
3C ist eine Seitenansicht des Werkzeugs in 3B, um 90° gedreht;
3D ist eine Seitenansicht des Werkzeugs in 3B, um 180° gedreht;
3E ist eine Vorderansicht des Werkzeuges in 3A bis 3D;
4A ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Werkzeuganordnung und eines Werkstücks;
4B ist eine schematische Seitenansicht der Werkzeuganordnung und des Werkstücks in 4A;
5A ist eine perspektivische Rückansicht einer Werkzeuganordnung;
5B ist eine perspektivische Vorderansicht der Werkzeuganordnung in 5A;
5C ist eine Vorderansicht der Werkzeuganordnung in 5A und 5B;
5D ist eine Seitenansicht der Werkzeuganordnung in 5A bis 5C;
6A ist eine Seitenansicht eines Werkzeugs der Werkzeuganordnung in 5A bis 5D;
6B ist eine perspektivische Seitenansicht des Werkzeugs in 6A;
7A ist eine perspektivische Seitenansicht eines Schneideinsatzes der Werkzeuganordnung in 5A bis 5D;
7B ist eine Seitenansicht des Schneideinsatzes in 7A; und
7C ist eine Vorderansicht des Schneideinsatzes in 7A und 7B.
Ausführliche Beschreibung
In 1A bis 1I ist eine Werkzeuganordnung 10 mit einem Werkzeug 12 und einen am Werkzeug 12 befestigten Schneideinsatz 14 gezeigt.
Eine allgemeine Erläuterung bezüglich des Betriebs der Werkzeuganordnung 10 wird mit Bezug auf 1I verständlich. Um es genau zu sagen, Konstruktionsmerkmale der Werkzeuganordnung 10 ermöglichen es, dass der Schneideinsatz 14 am Werkzeug 12 so montiert wird, dass nur ein einzelner Schneidabschnitt 16A des Werkzeugs 12 von einer Umfangsbegrenzung 17 des Werkzeugs 12 mit einem Abstand D_L nach außen vorsteht.
Ein möglicher Vorteil ist, dass die Werkzeuganordnung 10 in eine relativ kleine Bohrung 18 eines Werkstücks 20 eingeführt werden kann und dennoch eine relativ lange Schnitttiefe CD haben kann und sogar ein erhebliches Spanabfuhrvolumen 22 der Bohrung 18 frei lassen kann, um Späne (nicht dargestellt) von dort herauszulassen. Eine solche Konfiguration kann für nichtrotierende Werkzeuge des gezeigten Typs besonders vorteilhaft sein, könnte aber möglicherweise auch für rotierende Werkzeuge verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 2A bis 2F werden spezifische beispielhafte Merkmale des Schneideinsatzes 14 beschrieben.
Der Schneideinsatz 14 kann üblicherweise aus extrem hartem und verschleißfestem Material hergestellt sein, wie etwa Sinterhartmetall, entweder durch Formpressen und anschließendes Sintern von Carbidpulvern in einem Bindemittel oder durch Pulverspritzgussverfahren. Das letztere Verfahren kann bei einigen Ausführungsformen, die für räumlich eingeengte Innenschneidvorgänge konfiguriert sind, Vorzüge haben.
Der Schneideinsatz 14 weist einen Einsatzmontageabschnitt 24 auf und kann zum Beispiel drei Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C aufweisen, die in diesem nicht einschränkenden Beispiel von Montagevorsprüngen 25A, 25B, 25C (2A) des Montageabschnitts 24 vorstehen. Wie in der Draufsicht der oberen Fläche des Schneideinsatzes (2A) zu sehen ist, können die Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C gekrümmt sein, wenn sie vom Einsatzmontageabschnitt 24 in einer Richtung im Allgemeinen radial nach außen relativ zu einer Einsatzmittelachse A_I vorstehen.
Der Montageabschnitt 24 kann massiv sein, d. h. frei von einem Loch oder einer Öffnung. Der Montageabschnitt 24 weist alle Flächen auf, die für die Befestigung des Schneideinsatzes 14 am Werkzeug 12 konfiguriert sind. Anders ausgedrückt kann der Montageabschnitt 24 eine oder mehrere Einsatzverankerungseinrichtungen 26A, 26B, 26C aufweisen.
Jede Verankerungseinrichtung kann identisch sein, und beispielsweise kann eine erste Einsatzverankerungseinrichtung 26A eine Einsatzbasisfläche 28 (2E), erste und zweite Einsatzverankerungsflächen 30A, 32A, einen Einsatzvorspannabschnitt 34A und eine obere Einsatzfläche 36 (2D) aufweisen.
Die Einsatzbasisfläche und die oberen Flächen 28, 36 können einander gegenüberliegen und können von jeder der Einsatzverankerungseinrichtungen 26A, 26B, 26C mitbenutzt werden.
Die Einsatzbasisfläche 28 kann eben sein und entlang einer Einsatzbasisebene P_B liegen (2B). Es versteht sich, dass eine ebene Basisfläche 28 in einigen Ausführungsformen für die Montage und/oder der Herstellung eines Schneideinsatzes 14 nützlich sein kann.
Der Schneideinsatz 14 kann einen zentralen Punkt C_P haben, durch den die Einsatzmittelachse A_I verläuft. Die Einsatzmittelachse A_I kann sich in einer Richtung senkrecht zur Einsatzbasisfläche 28 erstrecken und kann auch senkrecht zur Einsatzbasisebene P_B sein. In Ausführungsformen, wo die obere Fläche 36 eben ist, kann sich die Einsatzmittelachse A_I in einer Richtung senkrecht dazu erstrecken.
Der Schneideinsatz 14 kann um die Einsatzmittelachse A_I weitergeschaltet werden. Der Schneideinsatz 14 kann rotationssymmetrisch um die Einsatzmittelachse A_I sein. Insbesondere kann der Schneideinsatz 14 gemäß der folgenden Bedingung rotationssymmetrisch sein: 360°/(Anzahl der Schneidabschnitte).
Eine Richtung nach oben D_U (2B) kann als parallel zur Einsatzmittelachse A_I und sich von der Einsatzbasisfläche 28 in Richtung der oberen Einsatzfläche 36 erstreckend definiert sein (dargestellt durch den mit D_U bezeichneten Pfeil). Eine Richtung nach unten D_D kann entgegengesetzt zur Richtung nach oben D_U sein.
In 2E kann eine Richtung nach innen D_I als Richtung zur Einsatzmittelachse A_I definiert sein, und eine Richtung nach außen D_O kann in einer Richtung weg von dort definiert sein.
Die erste Einsatzverankerungsfläche 30A kann sich in einer Richtung nach unten D_D und zumindest teilweise in einer Richtung nach innen D_I erstrecken. Anders ausgedrückt kann die erste Einsatzverankerungsfläche 30A in einer Richtung nach unten und nach innen schräg sein. Die nach innen schräge Komponente der ersten Einsatzverankerungsfläche 30A kann sehr klein sein, so dass die erste Einsatzverankerungsfläche 30A sogar senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Einsatzbasisfläche 28 sein kann.
Die zweite Einsatzverankerungsfläche 32A kann sich in einer Richtung nach unten D_D und in einer Richtung nach außen D_O erstrecken.
Die ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen 30A, 32A können benachbart sein und sich quer zueinander erstrecken und können sich quer zur Einsatzbasisfläche 28 erstrecken. Die ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen 30A, 32A können eben sein. Ein Einsatzverankerungsflächenwinkel α, der ein Außenwinkel ist, der zwischen den ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen 30A, 32A gebildet wird, kann zwischen 40° und 140° oder vorzugsweise zwischen 60° und 120° liegen. In diesem nicht einschränkenden Beispiel können sich die Einsatzverankerungsflächen in einem rechten Winkel zueinander erstrecken.
Der Einsatzvorspannabschnitt 34A kann von den ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen 30A, 32A beabstandet sein oder sich auf einer gegenüberliegenden Seite des Montageabschnitts 24 befinden. Der Einsatzvorspannabschnitt 34A kann sich von der oberen Einsatzfläche 36 in einer Richtung nach unten nach und nach außen D_D, D_O erstrecken. Der Einsatzvorspannabschnitt 34A kann konkav geformt sein.
Jede der Einsatzverankerungseinrichtungen 26A, 26B, 26C kann einen ähnlichen oder identischen Aufbau haben wie der, der oben in Verbindung mit der ersten Einsatzverankerungseinrichtung 26A beschrieben ist. Zum Beispiel sind in 2A u. s. w. die drei Vorspannabschnitte 34A, 34B, 34C bezeichnet.
In 2A stehen die Montagevorsprünge 25A, 25B, 25C in ersten Richtungen nach außen D_O1 vor. Die Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C stehen in zweiten Richtungen D_O2 von den Montagevorsprüngen 25A, 25B, 25C auch nach außen vor, die einen stumpfen Winkel β zu den ersten Richtungen nach außen D_O1 bilden. Durch die Richtungsänderung erhält jeder zugeordnete Montagevorsprung und Schneidabschnitt (z. B. 25A und 16A) eine gekrümmte Form.
Es versteht sich, dass, wenn die Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C sich in der gleichen Richtung wie die Montagevorsprünge 25A, 25B, 25C erstrecken würden, der den Einsatz umschreibende Kreis C_I, der sich parallel zu der Einsatzbasisebene P_B erstrecken kann und äußerste Punkte des Schneideinsatzes 14 berühren kann, einen größeren Radius R_CI hätte.
Anders ausgedrückt ist der Radius R_CI kleiner als eine Größe der Länge L_I, gemessen entlang der gestrichelten Linie L_D (2A), die sich vom zentralen Punkt C_P zu einem äußersten Punkt 27 des längsten Schneidabschnitts erstreckt.
Die Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C können für gewünschte Anwendungen langgestreckt sein, beispielsweise wenn eine große Schnitttiefe erforderlich ist.
Da in 2C bis 2F die Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C identisch sind, wird nur der erste Schneidabschnitt 16A ausführlich beschrieben.
Der erste Schneidabschnitt 16A weist eine Schneidkante 38 auf, die sich zwischen einer Spanfläche 40 (über die Späne, die nicht gezeigt sind, fließen) und mindestens einer Freifläche 42 erstreckt. Genauer gesagt kann nur mit Bezug auf 2C die Schneidkante 38 eine vordere Kante 38A und sich von dort erstreckende erste und zweite Seitenkanten 38b, 38c aufweisen. Die Spanfläche kann die Fläche sein, die durch die Schneidkanten 38 begrenzt ist, zumindest auf zwei oder mehr Seiten (hier drei Seiten, nämlich eine vordere Kante 38A und Seitenkanten 38B, 38C). Jeder Spanfläche 40 kann mit einer Spankontrolleinrichtung ausgebildet sein. Eine Spankontrolleinrichtung ist eine Einrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen Span (nicht gezeigt) eines Werkstücks zu formen und/oder zu lenken und/oder zu brechen.
Die vordere Kante 38A kann sich senkrecht zu einem zugeordneten Schneidabschnitt erstrecken (in diesem Beispiel, kann sie sich senkrecht zum ersten Schneidabschnitt 16A erstrecken, d. h. sie kann sich parallel zur x-Achse in 2C erstrecken). Die vordere Kante 38A kann gerade sein. Die vordere Kante 38A kann koplanar mit der Spanfläche 40 sein.
Eine oder beide Seitenkanten 38B, 38C können:

– sich parallel zu einem zugeordneten Schneidabschnitt erstrecken (in diesem Beispiel können sie sich parallel zu dem ersten Schneidabschnitt 16A erstrecken, d. h. sie können sich parallel zur z-Achse in 2C erstrecken); und/oder
– gerade sein; und/oder
– koplanar mit einer zugeordneten Spanfläche sein.

Wie am besten in 2B gezeigt, ist die Spanfläche 40 nichtparallel und/oder nichtsenkrecht zu einer Einsatzbasisfläche 28. Genauer gesagt wird die Spanfläche 40 um zwei Achsen relativ zur Einsatzbasisfläche 28 gedreht oder geneigt, wie nachstehend erläutert. Jede der Spanflächen 40 kann schräg oder nichtparallel zu den anderen Spanflächen sein. Ebenso kann jede Schneidkante 38 schräg zur Einsatzbasisfläche 28 sein. Zusätzlich kann jede Schneidkante 38 geneigt oder nichtparallel zu den anderen Schneidkanten 38 sein.
Die zumindest eine Freifläche 42 kann formgerecht angepasste Flächen aufweisen, um den Schneideinsatz 14 so zu konfigurieren, dass er innerhalb der Werkzeugumfangsbegrenzung 17 verbleibt, wie in 1I gezeigt. Genauer gesagt kann mit Bezug auf 2B und 2E die mindestens eine Freifläche 42 aufweisen: eine erste seitliche Freifläche 42A, die mit einer Einsatzbasisfläche 28 koplanar sein kann, eine zweite seitliche Freifläche 42B, die sich von der Spanfläche 40 erstreckt, eine Eckenfreifläche 42C, die sich an einer Schnittlinie einer Endfreifläche 42D und der zweiten seitlichen Freifläche 42C befindet, und eine dritte seitliche Freifläche 42E, die sich von der Spanfläche 40 erstreckt.
Mit Bezug auf 2A kann die zweite seitliche Freifläche 42B eine erste Teilfreifläche 42B1, die sich in einem ersten Winkel von der Spanfläche 40 erstreckt, und eine zweite Teilfreifläche 42B2 aufweisen, die sich in einer Ausrichtung mehr nach innen als die erste Teilfreifläche 42B1 erstreckt.
Jede der Freiflächen kann konvergieren, um eine Stufe und/oder einen Kamm 44 (2F) gegenüber einer zugeordneten Spanfläche 40 zu bilden.
Wie am besten in 1I gezeigt, sind die Freiflächen, in dieser Ansicht die zweite seitliche Freifläche 42B und die Eckenfreifläche 42C, so formgerecht angepasst oder gestaltet worden, dass sie der Umfangsbegrenzung 17 des Werkzeugs entsprechen. Anders ausgedrückt können die Freiflächen so konfiguriert sein, dass sie in einem Volumen enthalten sind, das in diesem Beispiel langgestreckt ist und einen ovalen oder elliptischen Querschnitt in seiner Endansicht oder in seinem Querschnitt hat.
Wie beispielsweise in 1A dargestellt, können die Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C dafür konfiguriert sein, das Volumen eines Werkzeugs, an dem sie montiert sind, zu vervollständigen. In jedem Fall können der Schneideinsatz 14 und/oder dessen Schneidabschnitte 16A, 16B, 16C so konfiguriert sein, dass sie nicht von einem Werkzeugquerschnitt vorstehen, was den Zugang der Werkzeuganordnung 10 zu bestimmten eingeengten Räumen verhindern könnte.
Es versteht sich, dass neben der Tatsache, dass der Schneideinsatz 14 mit einer gebogenen Form versehen ist (am besten in 2F gezeigt) und dass nichtparallele Schneidabschnitte 16 vorgesehen sind und die Schneidabschnitte 16 von einer Vorsprungsrichtung der Montagevorsprünge 25 abgewinkelt und/oder gebogen sind, die Montageausrichtung des Schneideinsatzes 14 den Schneideinsatz 16 in einer Endansicht (zumindest bei der veranschaulichten Schneidanwendung) auch noch kompakter machen kann.
Mit Bezug auf 2C bis 2F wird ein kartesisches Koordinatensystem verwendet, um den dreidimensionalen Aufbau des Schneideinsatzes 14 zu erklären.
Unter Bezugnahme auf den ersten Schneidabschnitt 16A beachte man, dass das erste Schneidabschnitt 16A sich parallel mit und in einer positiven Richtung entlang einer z-Achse erstreckt.
In einem solchen Fall kann der zweite Schneidabschnitt 16B in der negativen Richtung jeder der x-, y- und z-Achsen vorstehen.
Der dritte Schneidabschnitt 16C kann in der positiven Richtung der x- und y-Achsen und in der negativen Richtung der z-Achse vorstehen.
Demzufolge versteht es sich, dass eine Verlängerung der Schneidabschnitte die radiale Abmessung D_R (2C) nicht um den gleichen Betrag erhöht. Demzufolge kann der Schneideinsatz 14 mit einer größeren Schnitttiefe als ein vergleichbarer Einsatz mit dem gleich großen Umschreibungskreis konfiguriert sein.
Es versteht sich auch, dass, um die in 2F gezeigte Position der Spanfläche 40 (d. h. wenn die Spanfläche 40 einer nach oben gerichteten oder positiven y-Achsenrichtung zugewandt ist) von einer in 2A gezeigten Ausrichtung der größten Abmessung zu erreichen, der Schneideinsatz 14 unter Verwendung des ersten Schneidabschnitts 16A als Bezug zunächst um die z-Achse gedreht werden kann, um dessen erste Querabmessung D_T1 auf eine zweite Querabmessung D_T2, die einen kleineren Betrag entlang der x-Achse hat, zu reduzieren.
Der Schneideinsatz 14 kann auch um die x-Achse gedreht werden, um seine dritte Querabmessung D_T3, gemessen senkrecht zur ersten Querabmessung D_T1, auf eine vierte Querabmessung D_T4, die einen kleineren Betrag entlang der z-Achse hat, zu reduzieren.
Man beachte auch, dass in jeder der Ansichten der Spanfläche 40, nämlich in der Draufsicht in 2C, der Seitenansicht in 2D und der Endansicht in 2F:

– die Mittelachse A_I des Schneideinsatzes 14 weder senkrecht zur Ebene der Seite ist (im Unterschied zu 2A), noch in der Ebene der Seite liegt (im Unterschied zur 2B);
– der Schneideinsatz 14 nicht als planar in dem Sinne gilt, dass er sich nicht entlang einer geraden Linie in den zweidimensionalen Figuren erstreckt (beispielsweise ist in 2F unter Verwendung einer gedachten Linie I_L als Referenz, die entlang der Mitte der Schneidabschnitte 16A und 16C gezogen ist, gezeigt, dass der Schneidabschnitt 16B sich in einer Richtung DA erstreckt, die nichtparallel mit der gedachten Linie I_L ist); und
– die zweiten und dritten Schneidabschnitte 16B und 16C sich in positiven und negativen Richtungen einer anderen Achse als der z-Achse erstrecken, entlang der sich der erste Schneidabschnitt 16A erstreckt.

Mit Bezug auf 1G und 1H weist das Werkzeug 12 auf: einen zentralen Punkt C_T, eine Werkzeuglängsachse A_T, die sich durch den zentralen Punkt C_T erstreckt, eine erste Werkzeugebene P_T1, die das Werkzeug 12 halbiert und mit der Werkzeugachse A_T zusammenfällt, und eine zweite Werkzeugfläche P_T2, die sich senkrecht zur ersten Werkzeugebene P_TI erstreckt.
Genauer gesagt kann das Werkzeug 12 einen Schaft 46 und einen Kopf 48 aufweisen, der sich in axialer Richtung vor dem Schaft 46 befindet.
Es versteht sich, dass die zweite Werkzeugebene P_T2 sich durch den Werkzeugkopf 48 erstrecken kann und dass jede Abmessung des Werkzeugs 12, gemessen entlang der zweiten Werkzeugebene P_T2, bis zu mindestens einer Abmessung des Schneideinsatzes 14, gemessen entlang der Einsatzbasisebene P_B, kleiner sein kann.
Pfeile, die eine axiale Richtung nach hinten D_TR und eine axiale Richtung nach vorn D_TF anzeigen, die beide parallel mit der Werkzeuglängsachse AT sind, sind in 1G gezeigt.
Der Kopf 48 kann mit einer Spanabfuhraussparung 50 ausgebildet sein.
Mit Bezug auf 1I und 3E kann der Kopf 48 eine Spanneinrichtung 52, eine Werkzeugverankerungseinrichtung 54 und eine Einsatztasche 56 aufweisen.
Die Spanneinrichtung 52 kann zum Beispiel eine Schraube 58 und ein Schraubgewindeloch 60 zur Aufnahme der Schraube 58 aufweisen.
Die Schraube 58 kann einen Kopfabschnitt 62 und einen Gewindeschaftabschnitt (nicht gezeigt) aufweisen, der für eine Verbindung mit dem Schraubgewindeloch 60 konfiguriert ist.
Die Spanneinrichtung 52 kann dafür konfiguriert sein, eine Kraft auf die Werkzeugverankerungseinrichtung 54 und/oder deren Werkzeugbasisfläche 64 auszuüben.
Die Werkzeugverankerungseinrichtung 54 kann alle Werkzeugflächen aufweisen, die für die Montage des Schneideinsatzes 14 am Werkzeug 12 konfiguriert sind.
Genauer gesagt kann die Werkzeugverankerungseinrichtung 54 die Werkzeugbasisfläche 64 (2E), erste und zweite Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 und einen Werkzeugvorspannabschnitt 70 (3E) aufweisen.
Lage und/oder Ausrichtungen der Werkzeugbasisfläche 64 und der ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 können dafür konfiguriert sein, den Flächen der Einsatzverankerungseinrichtung 26 jeweils angepasst zu entsprechen.
Irgendeine oder alle Flächen der Werkzeugverankerungseinrichtung 54 können sich im Zentrum des Werkzeuges 12 befinden, wie in 3E gezeigt. Anders ausgedrückt kann die Werkzeugverankerungseinrichtung 54 sich in einer anderen Position als entlang einer Umfangsbegrenzung des Werkzeugs 12 befinden.
Die Werkzeugbasisfläche 64 kann eben sein und kann entlang einer Werkzeugbasisebene P_T (3D) liegen.
Die Werkzeugbasisfläche 64 kann sich schräg zur ersten Werkzeugebene P_T1 und zur zweiten Werkzeugebene P_T2 erstrecken. Als solche Schräge kann eine Richtung nach vorn und nach außen (D_TF, D_TO; wobei eine Werkzeugrichtung nach außen als eine Richtung weg von der Werkzeuglängsachse A_T definiert ist und eine Werkzeugrichtung nach innen D_T1 als gegen die Werkzeugrichtung nach außen D_TO definiert ist) gelten, dargestellt durch den Pfeil 72 in 3D.
Die erste Werkzeugverankerungsfläche 66 kann sich in einer Werkzeugrichtung nach vorn D_TP und zumindest teilweise in einer Werkzeugrichtung nach außen D_TO erstrecken. Anders ausgedrückt kann die erste Werkzeugverankerungsfläche 66 in einer Richtung nach vorn und nach außen schräg sein.
Die zweite Werkzeugverankerungsfläche 68 kann sich in einer Werkzeugrichtung nach vorn D_TF und in einer Werkzeugrichtung nach innen D_T1 erstrecken.
Die ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 können zueinander benachbart sein und sich quer zueinander erstrecken und können sich quer zur Werkzeugbasisfläche 64 erstrecken.
Die ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 können eine erste Verankerungsflächenkante 74 (3A) gemeinsam haben. Die erste Werkzeugverankerungsfläche 66 und die Werkzeugbasisfläche 64 können eine zweite Verankerungsflächenkante 76 (3C) gemeinsam haben.
Die ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 können eben sein. Ein Werkzeugverankerungsflächenwinkel α' (3E), der ein Innenwinkel ist, der zwischen den ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 ausgebildet ist, kann zwischen 40° und 140° oder vorzugsweise zwischen 60° und 120° betragen. In diesem nicht einschränkenden Beispiel können sich die Werkzeugverankerungsflächen in einem rechten Winkel zueinander erstrecken.
Mit Bezug auf 3A kann der Werkzeugvorspannabschnitt 70 von den ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 beabstandet sein. Anders gesagt kann der Werkzeugvorspannabschnitt 70 sich an einer Seite der Einsatztasche 56, oder genauer gesagt ihres Halsabschnitts 78 befinden, die den ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 gegenüberliegt. Der Einsatzvorspannabschnitt 34a kann konkav geformt sein.
Die Einsatztasche 56 kann den Halsabschnitt 78 und erste und zweite Taschenabschnitte 80A, 80B aufweisen, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Halsabschnitts 78 befinden und sich von dort ausdehnen können.
Die ersten und zweiten Taschenabschnitte 80A, 80B können ausgerichtet sein und/oder sich in Richtungen erstrecken und/oder ähnliche Abmessungen haben (z. B. langgestreckt, gekrümmt), um den oben im Zusammenhang mit den Einsatzschneidabschnitten beschriebenen Ausrichtungen/Richtungen/Formen jeweils angepasst zu entsprechen.
Außerdem kann die Einsatztasche 56 Werkzeugschutzabschnitte 82, 84 (1I und 3C) aufweisen, die sich tangential entlang einer Umfangsbegrenzung des Werkzeugs erstrecken und eine Begrenzung eines jeweiligen der Taschenabschnitte 80A, 80B bilden.
Im Betrieb kann der Schneideinsatz 14 am Werkzeug 12 montiert werden, indem die Verankerungsflächen 30A, 32A, 66, 68 in Kontakt gebracht werden und der Schneideinsatz 14 dort entlang geschoben wird, bis die Einsatzbasisfläche 28 die Werkzeugbasisfläche 64 berührt. Die Schraube 58 kann dann gedreht werden, um ihren Kopfabschnitt 62 am Werkzeugvorspannabschnitt 70 anliegen zu lassen, was die Verankerungsflächen 30A, 32A, 66, 68 und die Basisflächen 28, 64 aneinander befestigen kann.
Um den Schneideinsatz 14 vom Werkzeug 12 zu entfernen, muss die Schraube 58 vorteilhafterweise nicht vollständig vom Werkzeug 12 entfernt werden, sondern kann vom Werkzeug geringfügig so weit zurückgedreht werden, dass der Schneideinsatz 14 gleitend entfernt werden kann.
Zahlreiche Vorteile können möglicherweise aus einer solchen Spanneinrichtung gezogen werden, zum Beispiel:

– die Wiederholbarkeit der Positionierung (beispielsweise dadurch, dass die Spanneinrichtung 52 den Schneideinsatz 14 direkt in die Keileinrichtung drückt, die durch die Verankerungsflächen 30A, 32A, 66, 68 gebildet werden; oder beispielsweise dadurch, dass keine Bohrung im Schneideinsatz vorhanden ist, die die Bewegung einer Schraube 58 darin ermöglicht; anders ausgedrückt kann der Schneideinsatz 14 zwischen den keilförmigen Werkzeugverankerungsflächen 66, 68 und der Schraube 58 eingeklemmt werden, die ihrerseits fest gegen den konkaven Werkzeugvorspannabschnitt 70 eingeklemmt wird, noch anders ausgedrückt wird der Schneideinsatz 14 zwischen integralem Material des Werkzeugkopfes 48 auf seinen beiden Seiten gehalten);
– die Wiederholbarkeit der Positionierung (beispielsweise wirken die während eines Schneidvorgangs auf den Schneideinsatz 14 ausgeübten Kräfte nicht in einer Richtung, in der die Schraube entfernt wird, was die Belastung, Beschädigung und Bewegung der Schraube verringert);
– stabiles Einpannen (beispielsweise dadurch bewirkt, dass die Keileinrichtung so geneigt wird, dass die Spanneinrichtung 52 den Schneideinsatz 14 in das Werkzeug 12 hineindrückt, wobei folglich der Schneideinsatz 14 am Werkzeug 12 nicht nur mit einer Schraube 58 gehalten wird, sondern in erster Linie durch einstückig ausgebildete Abschnitte des Werkzeugs 52);
– stabiles Einpannen (beispielsweise dadurch bewirkt, dass die Keileinrichtung so geneigt ist, dass, wenn Schnittkräfte auf den Schneidabschnitt 16A in einer Richtung senkrecht zur Spanfläche 40 ausgeübt werden, die Neigung oder Schräge der ersten Werkzeugverankerungsfläche 66 und/oder der Werkzeugbasisfläche 64 den Schneideinsatz 14 auch in das Werkzeug 12 hineindrücken kann); anders ausgedrückt, während eines Schneidvorgangs können die auf den Schneideinsatz 14 wirkenden Kräfte die Montagefestigkeit erhöhen;
– Spanabfuhr (beispielsweise durch nichtaktive Schneidabschnitte 16B, 16C, die innerhalb der Umfangsbegrenzung des Werkzeugs 12 liegen, so dass Raum für Späne gegeben ist, die dort vorbei abzuführen sind);
– Instandhaltung der nichtaktiven Schneidabschnitte (da beispielsweise die nichtaktiven Schneidabschnitte 16B, 16C sich innerhalb der Umfangsbegrenzung des Werkzeugs 12 befinden können und auch durch die Werkzeugschutzabschnitte 82, 84 vor Spänen geschützt werden können, sind sie in einem gewissen Grad vor Spänen geschützt; ein solcher Schutz kann auch ermöglichen, dass ein Schneideinsatz bis zu seiner theoretischen maximalen Schnitttiefe verwendet wird);
– ungehinderte axiale Bewegung (da beispielsweise der Schneideinsatz 14 dafür konfiguriert ist, um einen axialen Abstand Δx, 1D, über das Werkzeug 12 hinaus vorzustehen, kann das Werkzeug so betrieben werden, dass es ein Objekt in der axialen Richtung nach vorn D_TF nicht berührt);
– erhöhte Schnitttiefe (beispielsweise wird durch das Verlängern der Schneidabschnitte der Schneideinsatz 14 zumindest in einer Endansicht beispielsweise seiner Spanfläche 40 nicht in einem gleichen Verhältnis vergrößert); und
– unabhängig betriebsfähige Schneidabschnitte (da beispielsweise jeder Schneidabschnitt von einer Nabe oder einem Montageabschnitt mit Vorsprüngen vorsteht und möglicherweise unterstützt wird durch die Verlängerung der Schneidabschnitte, ist festgestellt worden, dass, selbst wenn ein gegebener Schneidabschnitt während eines anderen Schneidvorgangs vom Einsatz getrennt wird, der Rest des Schneideinsatzes 14 intakt bleiben kann und die restlichen Schneidabschnitte verwendbar bleiben).

Mit Bezug auf die 4A und 4B ist eine weitere Werkzeuganordnung 110 dargestellt, mit Elementen, die den oben im Zusammenhang mit der Werkzeuganordnung 10 erwähnten Elementen ähnlich sind, die Bezugszeichen aber um 100 versetzt sind.
Die Werkzeuganordnung 110 veranschaulicht, dass der zuvor beschriebene Schneideinsatz 14 in einem anderen Werkzeug 112 montiert und dazu verwendet werden kann, ein Werkstück 120 in einer axialen Richtung statt einer radialen Richtung spanend zu bearbeiten.
Die Spanneinrichtung 152, die Werkzeugverankerungseinrichtung (nicht gezeigt) und die Einsatztasche 156 sind identisch mit den oben beschriebenen, wobei nur der Abschnitt des Kopfes, der diese aufweist, sozusagen relativ zum Werkzeugschaft gedreht ist.
Eine weitere lediglich optionale Änderung, ist die Hinzufügung einer langgestreckten zusätzlichen Spanabfuhraussparung 151, die sich von der Spanabfuhraussparung des Kopfes 150 erstreckt.
Mit Bezug auf 5 bis 7 versteht es sich, dass die obigen vorteilhaften Montagemerkmale auch für einen Schneideinsatz 214 mit nur einem einzelnen Schneidabschnitt 216 und einer einzelnen Spanfläche 240 potentiell nützlich sein können. Die Werkzeuganordnung 210 ist dargestellt, mit Elementen, die den oben in Verbindung mit der Werkzeuganordnung 10 erwähnten ähnlich sind, wobei aber die Bezugszeichen um 200 versetzt sind.
Obwohl das Werkzeug 212 im Wesentlichen gleich dem Werkzeug 12 ist, versteht es sich, dass die Einsatztasche 156 frei von Merkmalen sein kann, die zusätzlichen Schneidabschnitten zugeordnet sind (z. B. zumindest langgestreckte Umfangsabschnitte der ersten und zweiten Taschenabschnitte 80A, 80B und Werkzeugschutzabschnitte 82, 84).
Die Unterschiede in Bezug auf den Schneideinsatz 214 können sein, dass er gerade und frei von formgerecht angepassten Flächen sein kann. Dennoch kann er einen Verlängerungsabschnitt 215 (5C) aufweisen, der eine der Verankerungsflächen aufweist, um die Keilkonstruktion zu vervollständigen.
Demzufolge versteht es sich, dass es sich bei dem Gegenstand der Anmeldung um Schneideinsätze mit einem oder mehreren Schneidabschnitten handeln kann und dass der/die Schneidabschnitt(e) entsprechend ausgerichtet sein kann/können, um je nach Anwendung in einer gewünschten Richtung zu schneiden.
Die obige Beschreibung enthält Ausführungsbeispiele und schließt nichtveranschaulichte Ausführungsbeispiele und Details aus dem beanspruchten Schutzbereich nicht aus.

Claims

Schneideinsatz mit einer Einsatzebene, die parallel zu einem größten gedachten Kreis ist, der den Schneideinsatz umschreibt, wobei der Schneideinsatz aufweist: einen Einsatzmontageabschnitt und mehrere nichtparallele Schneidabschnitte, von denen jeder vom Einsatzmontageabschnitt vorsteht und eine Schneidkante aufweist, die sich zwischen einer Spanfläche und mindestens einer Freifläche erstreckt; wobei jede Spanfläche schräg zur Einsatzebene ist.
Schneideinsatz nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder der Schneidabschnitte langgestreckt ist.
Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einsatzmontageabschnitt mehrere Einsatzmontagevorsprünge aufweist, wobei jeder Schneidabschnitt von einem zugeordneten Montagevorsprung vorsteht und mit ihm eine Krümmung bildet.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Draufsicht und/oder einer Endansicht einer Spanfläche des Schneidabschnitts der Schneideinsatz entlang Ebenen nichtplanar ist, die parallel und senkrecht zur betrachteten Spanfläche sind.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn in einem kartesischen Koordinatensystem ein erster der Schneidabschnitte parallel mit und in einer positiven Richtung entlang einer z-Achse vorsteht, einer der anderen Schneidabschnitte sich zumindest in einer positiven Richtung einer Achse erstreckt, die nicht die z-Achse ist, und ein anderer der anderen Schneidabschnitte sich zumindest in einer negativen Richtung der gleichen Achse erstreckt.
Schneideinsatz nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei einer der beiden Schneidabschnitte, der nicht der erste Schneidabschnitt ist, in der negativen Richtung jeder der x-, y- und z-Achsen vorsteht und/oder ein anderer der beiden Schneidabschnitte, der nicht der erste Schneidabschnitt ist, in der positiven Richtung der x- und y-Achsen und der negativen Richtung der z-Achse vorsteht.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Freifläche so formgerecht angepasst ist, dass mit Ausnahme eines der Schneidabschnitte der Rest des Schneideinsatzes so gestaltet ist, dass er innerhalb einer vorzugsweise gekrümmten Volumenumfangsbegrenzung einer regelmäßigen Volumenform verbleibt.
Schneideinsatz nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder Schneidabschnitt mindestens zwei unterschiedlich angeordnete und/oder gestaltete formgerecht angepasste Freiflächen hat und wobei eine formgerecht angepasste Freifläche eines Schneidabschnitts dafür konfiguriert ist, eine andere formgerecht angepasste Freifläche eines anderen Schneidabschnitts so zu ergänzen, dass sie in der Volumenumfangsbegrenzung verbleiben.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der mindestens einen Freifläche konvergiert, um einen Kamm zu bilden.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatzmontageabschnitt massiv ist.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatzmontagesabschnitt eine Einsatzverankerungseinrichtung aufweist; wobei die Einsatzverankerungseinrichtung aufweist: eine Einsatzbasisfläche und erste und zweite Einsatzverankerungsflächen, die zueinander benachbart sind und sich quer zueinander und zur Einsatzbasisfläche erstrecken.
Schneideinsatz nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen einen Außenwinkel zwischen 40° bis 140° und vorzugsweise zwischen 60° und 120° bilden.
Schneideinsatz nach Anspruch 11 oder 12, ferner mit einem konkav geformten Einsatzvorspannabschnitt, der von der Einsatzverankerungseinrichtung beabstandet ist.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schneideinsatz einen konkav geformten Einsatzvorspannabschnitt aufweist.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einer oder jeder der Schneidabschnitte vom Einsatzmontageabschnitt in einer im Allgemeinen radialen Richtung nach außen vorsteht.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine oder jede Spanfläche schräg zu einer Einsatzbasisebene ist.
Schneideinsatz nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Spanflächen alle nichtparallel zueinander sind.
Schneideinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schneideinsatz wendbar und/oder um eine Einsatzmittelachse rotationssymmetrisch ist.
Werkzeug mit: einer Spanneinrichtung, einer Werkzeugverankerungseinrichtung und einer Einsatztasche mit einem Halsabschnitt, der sich zwischen der Spanneinrichtung und der Werkzeugverankerungseinrichtung befindet, und ersten und zweiten Taschenabschnitten, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Halsabschnitts befinden und sich von dort ausdehnen.
Werkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Werkzeugverankerungseinrichtung eine Werkzeugbasisfläche und erste und zweite Werkzeugverankerungsflächen aufweist, die sich quer zueinander und zur Werkzeugbasisfläche erstrecken.
Werkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Werkzeugeinsatzverankerungsfläche eine erste mit der zweiten Werkzeugverankerungsfläche gemeinsame Kante aufweist und die ersten und zweiten Werkzeugverankerungsflächen gemeinsam eine keilförmige Ecke bilden.
Werkzeug nach Anspruch 20 oder 21, wobei das Werkzeug sich von einem Schaftende zu einem Kopfende nach vorn erstreckt und eine Werkzeugbasisfläche in einer Richtung nach vorn und nach außen schräg ist oder sich schräg zu einer ersten Werkzeugebene, die sich in Längsrichtung durch das Werkzeug erstreckt, und einer zweiten Werkzeugebene, die senkrecht zur ersten Werkzeugebene ist, erstreckt.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei die Spanneinrichtung dafür konfiguriert ist, eine Kraft in Richtung einer Werkzeugverankerungseinrichtung und/oder der Werkzeugbasisfläche der Werkzeugverankerungseinrichtung auszuüben.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei die Werkzeugverankerungseinrichtung sich axial entlang des Werkzeugs weiter nach außen vom Werkzeug als die Spanneinrichtung erstreckt und dadurch dafür konfiguriert wird, einen Schneideinsatz von den ersten und zweiten Einsatzverankerungsflächen zur Werkzeugbasisfläche zu führen.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die ersten und zweiten Taschenabschnitte sich auf gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs befinden.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei die ersten und zweiten Taschenabschnitte sich in verschiedenen axialen Richtungen entlang einer Längsachse des Werkzeugs erstrecken.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei die Einsatztasche sich durch eine Mitte des Werkzeugs erstreckt.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei das Werkzeug einen Werkzeugschutzabschnitt aufweist, der sich tangential entlang einer Umfangsbegrenzung des Werkzeugs erstreckt und eine Begrenzung eines der Taschenabschnitte bildet.
Werkzeuganordnung mit einem Schneideinsatz, der einen Einsatzmontageabschnitt und mehrere Schneidabschnitte aufweist, die vom Einsatzmontageabschnitt vorstehen, und einem Werkzeug, das dafür konfiguriert ist, den Schneideinsatz zu halten; wobei das Werkzeug aufweist: eine Spanneinrichtung und eine Einsatztasche, die zumindest an einem zentralen Abschnitt des Werkzeugs ausgebildet ist; und wobei in einer Endansicht der Werkzeuganordnung, wenn der Schneideinsatz in der Einsatztasche montiert ist, genau einer der mehreren Schneidabschnitte des Schneideinsatzes der einzige Teil des Schneideinsatzes ist, der von einer Umfangsbegrenzung des Werkzeuges vorsteht.
Werkzeuganordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein gedachter Kreis, der eine größte Abmessung des Schneideinsatzes umschreibt, einen Einsatzdurchmesser hat, der größer ist als eine Abmessung, gemessen entlang eines Querschnitts des Werkzeugs in dessen Endansicht.
Werkzeuganordnung nach Anspruch 29 oder 30, wobei eine Einsatzbasisebene parallel zu einem größten gedachten Kreis ist, der den Schneideinsatz umschreibt.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei der Schneideinsatz nur an der Werkzeugbasisfläche und an ersten und zweiten Verankerungsflächen anliegt.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei der Schneideinsatz Merkmale nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Bezug auf den Schneideinsatz aufweist.
Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei der Werkzeugeinsatz Merkmale nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Bezug auf das Werkzeug aufweist.