DE112014006017B4

DE112014006017B4 - Schneideinsatz und Schneidwerkzeuganordnung, die denselben aufweist

Info

Publication number: DE112014006017B4
Application number: DE112014006017.8T
Authority: DE
Inventors: Min Hyuk Son; Seung Ho Cho
Original assignee: Taegutec Ltd
Current assignee: Taegutec Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: KR20150076918A; JP6457524B2; JP2017500213A; WO2015099369A1; KR102099857B1; DE112014006017T5; US10016814B2; US20180133806A1

Abstract

Schneideinsatz (100; 200; 250), der aufweist:
eine erste obere Fläche (110) und eine erste untere Fläche (130), die parallel zueinander angeordnet sind;
eine zweite obere Fläche (120) und eine zweite untere Fläche (140), die parallel zueinander und jeweils senkrecht zur ersten oberen Fläche (110) und zur ersten unteren Fläche (130) angeordnet sind;
eine erste Seitenfläche (150), die an einem Ende der ersten oberen Fläche (110), der ersten unteren Fläche (130), der zweiten oberen Fläche (120) und der zweiten unteren Fläche (140) angeordnet ist;
eine zweite Seitenfläche (160), die am anderen Ende der ersten oberen Fläche (110), der ersten unteren Fläche (130), der zweiten oberen Fläche (120) und der zweiten unteren Fläche (140) angeordnet ist;
einen ersten Schneidabschnitt (111), der eine erste Hauptschneidkante (114) aufweist, die an einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche (110) und der ersten Seitenfläche (150) ausgebildet ist;
einen zweiten Schneidabschnitt (121), der eine zweite Hauptschneidkante (124) aufweist,
die an einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche (120) und der zweiten Seitenfläche (160) ausgebildet ist;
eine erste Befestigungsnut (113; 213; 253), die sich auf der ersten oberen Fläche (110) vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts (111) entgegengesetzt zum zweiten Schneidabschnitt (121) längs einer Längsrichtung der ersten oberen Fläche (110) erstreckt; und
eine zweite Befestigungsnut (123; 223; 263), die sich auf der zweiten oberen Fläche (120) von einem Ende des zweiten Schneidabschnitts (121) entgegengesetzt zum ersten Schneidabschnitt (111) längs einer Längsrichtung der zweiten oberen Fläche (120) erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneideinsatz und eine Schneidwerkzeuganordnung, die denselben aufweist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Schneideinsatz, der für ein tiefes Nutenschneiden (z.B. Nuten) verwendet wird und leicht montiert und demontiert werden kann, und eine Schneidwerkzeuganordnung, die einen solchen Schneideinsatz aufweist.
Technischer Hintergrund
Schneideinsätze zum Nutenschneiden sind auf dem mechanischen Gebiet wohlbekannt. WO 2011/159119 A2 offenbart einen Schneideinsatz mit einem Körperabschnitt, einem ersten Schneidabschnitt und einem zweiten Schneidabschnitt, wobei die Schneidabschnitte an den Enden des Körperabschnitts ausgebildet sind. Der Schneideinsatz weist eine Aussparung an der Schnittkante einer ersten unteren Klemmfläche und einer zweiten unteren Klemmfläche auf, um den Schneideinsatz in einem Werkzeughalter in einer genauen seitlichen Position zu montieren. DE 10 2013 105 295 A1 offenbart einen Nutenfräser mit einem Fräserkörper, der einen Anschlagschlitz, einen oberen Nockenschlitz und einen unteren Schlitz aufweist. Mehrere Fächer, die dazu ausgelegt sind, einen Schneideinsatz aufzunehmen, sind um einen Umfang des Körpers ausgebildet. Ein freitragendes Klemmelement umfasst eine untere Oberfläche mit einem Paar von Klemmoberflächen, die mit einem Paar von abgewinkelten Klemmoberflächen an einer oberen Oberfläche des Schneideinsatzes während des Betriebs in Eingriff stehen. Die 1 und 2 zeigen ein Beispiel eines Schneideinsatzes, der zum Nutenschneiden verwendet wird. Bezugnehmend auf die 1 und 2, weist ein Schneideinsatz 5 einen ersten Schneidabschnitt 6, einen zweiten Schneidabschnitt 7 und einen Montageabschnitt 8 auf. Der erste Schneidabschnitt 6 und der zweite Schneidabschnitt 7 sind auf einer oberen Fläche des Schneideinsatzes 5 an jeweiligen longitudinalen Enden des Schneideinsatzes 5 angeordnet. Der erste und zweite Schneidabschnitt 6 und 7 sind um eine Mittellinie C zueinander spiegelsymmetrisch. Folglich ist eine Breite Wa eines Endes des ersten Schneidabschnitts 6 gleich einer Breite Wb eines Endes des zweiten Schneidabschnitts 7. Der Montageabschnitt 8 ist höher als der erste und zweite Schneidabschnitt 6 und 7, um zu verhindern, dass der erste Schneidabschnitt 6 und der zweite Schneidabschnitt 7 einen Werkzeughalter berühren, wenn der Schneideinsatz 5 am Werkzeughalter montiert wird. Das heißt eine Höhe Hb des Montageabschnitts 8 ist größer als die Höhe Ha des ersten und zweiten Schneidabschnitts 6 und 7. Der Montageabschnitt 8 weist eine Befestigungsnut 9 auf, die in eine Längsrichtung des Montageabschnitts 8 ausgebildet ist. Die Befestigungsnut 9 tritt mit einem Befestigungsvorsprung des Werkzeughalters in Eingriff.
3 zeigt ein anderes Beispiel eines Schneideinsatzes, der zum Nutenschneiden verwendet wird. 4 zeigt, dass der in 3 gezeigte Schneideinsatz an einem Werkzeughalter montiert ist. Bezugnehmend auf 3, weist der Schneideinsatz 1 einen Körper 10, der mittig angeordnet ist, und einen ersten und zweiten Schneidabschnitt 20 und 30 auf, die jeweils an longitudinalen Enden des Körpers 10 angeordnet sind und eine im Wesentlichen identische
Form aufweisen. Der erste Schneidabschnitt 20 und der zweite Schneidabschnitt 30 sind in unterschiedlichen Flächen des Schneideinsatzes 1 angeordnet. Der Körper 10 weist eine erste obere Befestigungsfläche 11, eine zweite obere Befestigungsfläche 12 benachbart zur ersten oberen Befestigungsfläche 11, eine erste untere Befestigungsfläche 13 entgegengesetzt zur ersten oberen Befestigungsfläche 11, und eine zweite untere Befestigungsfläche 14 entgegengesetzt zur zweiten oberen Befestigungsfläche 12 auf. Die erste und zweite obere Befestigungsfläche 11 und 12 weisen Aufnahmenuten 15 bzw. 16 auf. Die Aufnahmenut 15 ist an der ersten oberen Befestigungsfläche 11 in eine Breitenrichtung der ersten oberen Befestigungsfläche 11 ausgebildet, und die Aufnahmenut 16 ist an der zweiten oberen Befestigungsfläche 12 in eine Breitenrichtung der zweiten oberen Befestigungsfläche 12 ausgebildet. Bezugnehmend auf 4, wird der Schneideinsatz 1 an einem Werkzeughalter 40 in einer Einsatzeinsetzrichtung montiert, die in 4 gezeigt wird (d.h. von einer Seitenfläche des Werkzeughalters 40). Eine obere Haltefläche des Werkzeughalters 40 tritt mit der Aufnahmenut 15 des Schneideinsatzes 1 in Eingriff, und ein an einer unteren Haltefläche des Werkzeughalters 40 ausgebildeter Anschlag tritt mit einer Aussparung in Eingriff, die an der ersten unteren Befestigungsfläche 13 des Schneideinsatzes 1 ausgebildet ist. Beim Schneiden eines Werkstücks wird eine Kraft, die auf den Schneideinsatz 1 in die Längsrichtungen L1 und L2 ausgeübt wird, durch den Eingriff zwischen der Aufnahmenut 15 und der oberen Haltefläche des Werkzeughalters 40 aufgenommen, während eine Kraft, die auf den Schneideinsatz 1 in die Breitenrichtung W1 ausgeübt wird, durch den Eingriff zwischen der Aussparung der ersten unteren Befestigungsfläche 13 und dem Anschlag des Werkzeughalters 40 aufgenommen wird.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Im Schneideinsatz 5, der in den 1 und 2 gezeigt wird, ist die Breite Wa des ersten Schneidabschnitts 6 gleich der Breite Wb des zweiten Schneidabschnitts 7.Wenn der erste Schneidabschnitt 6 folglich das Werkstück tiefer als die Gesamtlänge L des Schneideinsatzes 5 schneidet, dann kann der zweite Schneidabschnitt 7 die Oberfläche des Werkstücks beschädigen, das durch den ersten Schneidabschnitt 6 geschnitten wird. Um eine solche Beschädigung zu vermeiden, kann die Tiefe des Schnitts des Werkstücks nur erheblich eingeschränkt sein.
Der in den 3 und 4 gezeigte Schneideinsatz 1 darf am Werkzeughalter 40 nur in die Einsatzeinsetzrichtung montiert werden, die in 4 gezeigt wird (d.h. nur in die Breitenrichtung W1). Wenn folglich das Werkstück geschnitten wird, wird die Kraft auf den Schneideinsatz 1, die in die Breitenrichtung W2 ausgeübt wird, nicht wirksam aufgenommen. Infolgedessen kann der Schneideinsatz 1 während des Schneidvorgangs am Werkstück vom Werkzeughalter 40 getrennt werden.
Um die obenerwähnten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Schneideinsatz, der verhindert, dass der zweite Schneidabschnitt die geschnittene Oberfläche eines Werkstücks beschädigt, wenn der erste Schneidabschnitt das Werkstück schneidet, sowie eine Schneidwerkzeuganordnung bereit, die einen solchen Schneideinsatz aufweist.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung einen Schneideinsatz, der die Kraft aufnehmen kann, die in eine Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung des Schneideinsatzes wird, wenn er am Werkzeughalter montiert ist, sowie eine Schneidwerkzeuganordnung bereit.
Lösung des Problems
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch einen Schneideinsatz nach Patentanspruch 1. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiter gelöst durch eine Schneidwerkzeuganordnung nach Patentanspruch 11. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Schneideinsatz bereit. Ein Schneideinsatz gemäß einer Ausführungsform weist auf: eine erste obere Fläche und eine erste untere Fläche, die parallel zueinander sind; eine zweite obere Fläche und eine zweite untere Fläche, die parallel zueinander und jeweils senkrecht zur ersten oberen Fläche und zur ersten unteren Fläche sind; eine erste Seitenfläche, die an einem Ende der ersten oberen Fläche, der ersten unteren Fläche, der zweiten oberen Fläche und der zweiten unteren Fläche angeordnet ist; eine zweite Seitenfläche, die am anderen Ende der ersten oberen Fläche, der ersten unteren Fläche, der zweiten oberen Fläche und der zweiten unteren Fläche angeordnet ist; einen ersten Schneidabschnitt, der eine erste Hauptschneidkante aufweist, die an einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche und der ersten Seitenfläche ausgebildet ist; einen zweiten Schneidabschnitt, der eine zweite Hauptschneidkante aufweist, die an einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche und der zweiten Seitenfläche ausgebildet ist; eine erste Befestigungsnut, die sich auf der ersten oberen Fläche vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts entgegengesetzt zum zweiten Schneidabschnitt längs einer Längsrichtung der ersten oberen Fläche erstreckt; und eine zweite Befestigungsnut, die sich auf der zweiten oberen Fläche von einem Ende des zweiten Schneidabschnitts entgegengesetzt zum ersten Schneidabschnitt längs einer Längsrichtung der zweiten oberen Fläche erstreckt.
In einer Ausführungsform erstreckt sich die erste Befestigungsnut vom anderen Ende des ersten oberen Schneidabschnitts gekrümmt zu einer Ecke zwischen der zweiten unteren Fläche und der zweiten Seitenfläche. Die zweite Befestigungsnut erstreckt sich von dem einen Ende des zweiten Schneidabschnitts gekrümmt zu einer Ecke zwischen der ersten unteren Fläche und der ersten Seitenfläche.
In einer Ausführungsform erstreckt sich die erste Befestigungsnut vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts linear zu einer Ecke zwischen der zweiten unteren Fläche und der zweiten Seitenfläche unter einem schrägen Winkel α1 bezüglich der zweiten unteren Fläche. Die zweite Befestigungsnut erstreckt sich von dem einen Ende des zweiten Schneidabschnitts linear zu einer Ecke zwischen der ersten unteren Fläche und der ersten Seitenfläche unter einem schrägen Winkel α2 bezüglich der unteren Fläche.
In einer Ausführungsform erstreckt sich die erste Befestigungsnut vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts gekrümmt zur zweiten unteren Fläche. Die zweite Befestigungsnut erstreckt sich von dem einen Ende des zweiten Schneidabschnitts gekrümmt zur ersten unteren Fläche.
In einer Ausführungsform weist der Schneideinsatz ferner auf: eine dritte Befestigungsnut, die sich auf der ersten unteren Fläche von dem einen Ende der ersten unteren Fläche längs einer Längsrichtung der ersten unteren Fläche erstreckt; und eine vierte Befestigungsnut, die sich auf der zweiten unteren Fläche vom anderen Ende der zweiten unteren Fläche längs einer Längsrichtung der zweiten unteren Fläche erstreckt.
In einer Ausführungsform weist die erste Befestigungsnut eine Querschnittform auf, die eine Krümmung aufweist. Die erste Befestigungsnut weist auf: ein Paar erster gekrümmter Flächen, die einen Krümmungsradius aufweisen; und eine zweite gekrümmte Fläche, die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen angeordnet ist und die einen Krümmungsradius aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Fläche ist.
In einer Ausführungsform weist die zweite Befestigungsnut eine Querschnittform auf, die eine Krümmung aufweist. Die zweite Befestigungsnut weist auf: ein Paar erster gekrümmter Flächen, die einen Krümmungsradius aufweisen; und eine zweite gekrümmte Fläche, die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen angeordnet ist und die einen Krümmungsradius aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Fläche ist.
In einer Ausführungsform weist der erste Schneidabschnitt ferner erste Nebenschneidkanten auf, die sich von jeweiligen Enden der ersten Hauptschneidkante längs einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche und der zweiten oberen Fläche und einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche und der zweiten unteren Fläche erstrecken. Die erste Nebenschneidkante bildet einen spitzen Winkel bezüglich der ersten Hauptschneidkante.
In einer Ausführungsform weist der zweite Schneidabschnitt ferner zweite Nebenschneidkanten auf, die sich von jeweiligen Enden der zweiten Hauptschneidkante längs einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche und der ersten oberen Fläche und einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche und der ersten unteren Fläche erstrecken. Die zweite Nebenschneidkante bildet einen spitzen Winkel bezüglich der zweiten Hauptschneidkante.
In einer Ausführungsform ist eine Breite des Schneideinsatzes an der ersten Hauptschneidkante ist größer als eine Breite des Schneideinsatzes an der ersten oberen Fläche, wo der erste Schneidabschnitt nicht angeordnet ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Schneidwerkzeuganordnung bereit. Eine Schneidwerkzeuganordnung gemäß einer Ausführungsform weist den Schneideinsatz gemäß einer Ausführungsform und einen Werkzeughalter auf, der konfiguriert ist, den Schneideinsatz festzuklemmen. Der Werkzeughalter weist auf: eine obere Klemme, die die erste obere Fläche des Schneideinsatzes nach unten presst und einen ersten Befestigungsvorsprung aufweist, der mit der ersten Befestigungsnut in Eingriff tritt; eine untere Klemme, die die erste untere Fläche des Schneideinsatzes unterstützt; und eine Einsatztasche, die den Schneideinsatz zwischen der oberen Klemme und der unteren Klemme aufnimmt.
In einer Ausführungsform steht der erste Befestigungsvorsprung aus einer unteren Fläche der oberen Klemme nach unten vor und erstreckt sich längs einer Längsrichtung der unteren Fläche der oberen Klemme.
In einer Ausführungsform weist der Schneideinsatz ferner eine dritte Befestigungsnut auf, die sich von dem einen Ende der ersten unteren Fläche längs einer Längsrichtung der ersten unteren Fläche erstreckt. Die untere Klemme weist einen zweiten Befestigungsvorsprung auf, der mit der dritten Befestigungsnut des Schneideinsatzes in Eingriff tritt.
In einer Ausführungsform steht der zweite Befestigungsvorsprung aus einer oberen Fläche der unteren Klemme nach oben vor und erstreckt sich längs einer Längsrichtung der oberen Fläche der unteren Klemme.
In einer Ausführungsform weist die Schneidwerkzeuganordnung ferner eine Madenschraube auf, die senkrecht zu einer oberen Fläche der oberen Klemme angeordnet ist. Die Madenschraube presst die obere Klemme nach unten.
In einer Ausführungsform ist die Schneidwerkzeuganordnung ein Schlitzfräser. Der Schlitzfräser weist einen Fräserkörper auf, der eine Vielzahl von Werkzeughaltern aufweist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Der erste Schneidabschnitt ist auf der linken Seite der ersten oberen Fläche angeordnet, und der zweite Schneidabschnitt ist auf der rechten Seite der zweiten oberen Fläche senkrecht zur ersten oberen Fläche angeordnet. Dabei ist die Breite am linken Ende der ersten oberen Fläche ist größer als die Breite des rechten Endes der ersten oberen Fläche. Folglich wird die Oberfläche des Werkstücks, das durch den ersten Schneidabschnitt geschnitten wird, nicht durch den zweiten Schneidabschnitt beschädigt. Ferner ist die erste Befestigungsnut auf der ersten oberen Fläche längs der Längsrichtung des Schneideinsatzes durchgehend über die Gesamtlänge mit Ausnahme des ersten Schneidabschnitts ausgebildet. Folglich kann der Schneideinsatz leicht am Werkzeughalter montiert und von ihm demontiert werden. Die ersten bis vierten Befestigungsnuten des Schneideinsatzes und der erste und zweite Befestigungsvorsprung des Werkzeughalters sind bezüglich benachbarter Flächen gekrümmt oder geneigt. Folglich kann die Kraft, die auf den Schneideinsatz in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Schneideinsatzes ausgeübt wird, während des Schneidvorgangs am Werkstück effektiv aufgenommen werden. Ferner kann verhindert werden, dass der Schneideinsatz während des Schneidvorgangs am Werkstück vom Werkzeughalter getrennt wird.
Figurenliste

1 ist eine Vorderansicht eines Schneideinsatzes des Stands der Technik.
2 ist eine Draufsicht des in 1 gezeigten Schneideinsatzes.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Schneideinsatzes des Stands der Technik.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, dass der in 3 gezeigte Schneideinsatz an einem Werkzeughalter montiert ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes gemäß einer ersten Ausführungsform.
6 ist eine Draufsicht des in 5 gezeigten Schneideinsatzes.
7 ist eine Vorderansicht des in 5 gezeigten Schneideinsatzes.
8 ist eine Untersicht des in 5 gezeigten Schneideinsatzes.
9 ist eine Rückansicht des in 5 gezeigten Schneideinsatzes.
10 ist eine linke Seitenansicht des in 5 gezeigten Schneideinsatzes.
11 ist eine rechte Seitenansicht des in 5 gezeigten Schneideinsatzes.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes gemäß einer zweiten Ausführungsform.
13 ist eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes gemäß einer dritten Ausführungsform.
14 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidwerkzeuganordnung gemäß einer ersten Ausführungsform.
15 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt A zeigt, der in 14 gezeigt wird.
16 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Abschnitt A zeigt, der in 14 gezeigt wird.
17 ist eine Schnittansicht, die längs der Linie 17-17 aufgenommen ist, die in 16 gezeigt wird.
18 ist eine Schnittansicht, die längs der Linie 18-18 aufgenommen ist, die in 16 gezeigt wird.
19 ist eine perspektivische Teilansicht einer Schneidwerkzeuganordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
20 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidwerkzeuganordnung gemäß einer dritten Ausführungsform.
21 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidwerkzeuganordnung gemäß einer vierten Ausfhrüngsform.

Erscheinungsform für die Erfindung
Es werden Beschreibungen hinsichtlich Ausführungsformen eines Schneideinsatzes und einer Schneidwerkzeuganordnung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen. Gleiche oder entsprechende Elemente oder Komponenten werden in den beigefügten Zeichnungen durch dieselbe Bezugsziffer bezeichnet. In der folgenden Beschreibung wird eine Erläuterung oder Beschreibung von gleichen oder entsprechenden Elementen oder Komponenten in Bezug auf eine erste Ausführungsform vorgenommen und wird dann in Bezug auf Ausführungsformen weggelassen, die anschließend an die erste Ausführungsform beschrieben werden sollen.
Die beigefügten Zeichnungen zeigen ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem (X-Achse, Y-Achse und Z-Achse). Nachstehend beziehen sich eine positive X-Achsenrichtung, eine positive Y-Achsenrichtung und eine positive Z-Achsenrichtung auf die eine Richtung nach rechts, eine Richtung nach hinten bzw. eine Richtung nach oben. Ferner beziehen sich eine negative X-Achsenrichtung, eine negative Y-Achsenrichtung und eine negative Z-Achsenrichtung auf eine Richtung nach links, eine Richtung nach vom bzw. eine Richtung nach unten.
Ein Schneideinsatz 100 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 11 beschrieben. Bezugnehmend auf die 5 bis 9 weist der Schneideinsatz 100 eine Form eines annähernd rechteckigen Parallelepipeds auf, das sich in die positive X-Achsenrichtung erstreckt. Der Schneideinsatz 100 weist eine erste obere Fläche 110, eine zweite obere Fläche 120, eine erste untere Fläche 130, eine zweite untere Fläche 140, eine erste Seitenfläche 150 und eine zweite Seitenfläche 160 auf. In dieser Ausführungsform ist die erste obere Fläche 110 nach oben angeordnet, während die erste untere Fläche 130 nach unten angeordnet ist. Die erste obere Fläche 110 und die erste untere Fläche 130 sind zueinander parallel und sind im Schneideinsatz 100 zueinander entgegengesetzt angeordnet. Die zweite obere Fläche 120 ist nach vom angeordnet, während die zweite untere Fläche 140 nach hinten angeordnet ist. Die zweite obere Fläche 120 und die zweite untere Fläche 140 sind senkrecht zur ersten oberen Fläche 110 und zur ersten unteren Fläche 130. Die zweite obere Fläche 120 und die zweite untere Fläche 140 sind zueinander parallel und sind im Schneideinsatz 100 zueinander entgegengesetzt angeordnet. Die erste Seitenfläche 150 ist am linken Ende des Schneideinsatzes 100 angeordnet und die zweite Seitenfläche 160 ist am rechten Ende des Schneideinsatzes 100 angeordnet. Ferner bezieht sich ein Ende des Schneideinsatzes 100 auf das linke Ende, während sich das andere Ende des Schneideinsatzes 100 auf das rechte Ende bezieht. In einer Ausführungsform kann die zweite obere Fläche 120 nach hinten angeordnet sein, während die zweite untere Fläche 140 nach vom angeordnet sein kann.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, weist die erste obere Fläche 110 einen ersten Schneidabschnitt 111, eine erste Befestigungsfläche 112 und eine erste Befestigungsnut 113 auf. Der erste Schneidabschnitt 111 ist auf der linken Seite der ersten oberen Fläche 110 angeordnet und weist eine erste Hauptschneidkante 114 und ein Paar erster Nebenschneidkanten 115 auf. Die erste Hauptschneidkante 114 ist am linken Ende der ersten oberen Fläche 110 ausgebildet. Das Paar der ersten Nebenschneidkanten 115 erstreckt sich jeweils vom vorderen bzw. hinteren Ende der ersten Hauptschneidkante 114 nach rechts. Im ersten Schneidabschnitt 111 ist die erste Hauptschneidkante 114 an der Kante zwischen der ersten oberen Fläche 110 und der ersten Seitenfläche 150 ausgebildet, und die erste Nebenschneidkanten 115 sind an der Kante zwischen der ersten oberen Fläche 110 und der zweiten oberen Fläche 120 bzw. der Kante zwischen der ersten oberen Fläche 110 und der zweiten unteren Fläche 140 ausgebildet.
Wie in 6 gezeigt, bilden die ersten Nebenschneidkanten 115 einen spitzen Winkel bezüglich die erste Hauptschneidkante 114, wenn der Schneideinsatz 100 von oben betrachtet wird. Folglich nimmt die Breite zwischen dem Paar der ersten Nebenschneidkanten 115 allmählich zur rechten Seite ab. Dies verhindert, dass die Oberfläche eines Werkstücks, das durch die erste Hauptschneidkante 114 sowie die linken Enden der ersten Nebenschneidkanten 115 geschnitten wird, durch den Rest der ersten Nebenschneidkanten 115 beschädigt wird. Folglich ist der Schneideinsatz 100 gemäß der ersten Ausführungsform imstande, das Werkstück tief zu schneiden.
Die erste Befestigungsfläche 112 weist eine ebene Oberfläche auf. Wenn der Schneideinsatz 100 von oben betrachtet wird, ist die Breite WI1 zwischen der zweiten oberen Fläche 120 und der zweiten unteren Fläche 140 an der ersten Befestigungsfläche 112 konstant. Ferner ist die Breite WI1 schmaler als die schmalste Breite des Schneideinsatzes 100 an den ersten Nebenschneidkanten 115 (die Breite des Schneideinsatzes 100 an der ersten Schneidabschnitt 111). Ferner ist die Breite des Schneideinsatzes 100 an der ersten Hauptschneidkante 114 größer als die Breite WI1 des Schneideinsatzes 100 an der ersten oberen Fläche 110, wo der erste Schneidabschnitt 111 nicht angeordnet ist. Folglich kann verhindert werden, dass die Oberfläche des Werkstücks, das durch die erste Hauptschneidkante 114 und die linken Enden der ersten Nebenschneidkanten 115 geschnitten wird, durch die zweite obere Fläche 120 und die zweite untere Fläche 140 beschädigt wird. Folglich ist der Schneideinsatz 100 gemäß der ersten Ausführungsform imstande, das Werkstück tief zu schneiden.
Die erste Befestigungsnut 113 erstreckt sich auf der ersten oberen Fläche 110 vom rechten Ende des ersten Schneidabschnitts 111 entgegengesetzt zum zweiten Schneidabschnitt 121 längs der Längsrichtung der ersten oberen Fläche 110 (zur zweiten unteren Fläche 140). Das linke Ende der ersten Befestigungsnut 113 grenzt an das rechte Ende des ersten Schneidabschnitts 111. Die erste Befestigungsnut 113 erstreckt sich vom rechten Ende des ersten Schneidabschnitts 111 gekrümmt zu der Ecke, wo sich die zweite untere Fläche 140 und die zweite Seitenfläche 160 treffen. Das rechte Ende der ersten Befestigungsnut 113 ist an der Ecke angeordnet, wo sich die zweite untere Fläche 140 und die zweite Seitenfläche 160 treffen. Die erste Befestigungsnut 113 ist mit einem vorgegebenen Krümmungsradius R1 gekrümmt. Um die Überschneidung mit dem zweiten Schneidabschnitt 121 zu vermeiden, der auf der rechten Seite der zweiten oberen Fläche 120 angeordnet ist, ist die Mitte des Krümmungsradius R1 vorzugsweise nach hinten angeordnet. Ferner weist die erste Befestigungsnut 113 eine Querschnittform auf, die eine nach unten gerichtete Krümmung aufweist. Wenn der Schneideinsatz 100 von der Seite betrachtet wird, weist die die erste Befestigungsnut 113 ein Paar erster gekrümmter Flächen 116, die einen verhältnismäßig größeren Krümmungsradius aufweisen, und eine zweite gekrümmte Fläche 117 auf, die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen 116 angeordnet ist und einen kleineren Krümmungsradius als den der ersten gekrümmten Fläche 116 aufweist.
Wie in 7 gezeigt, weist die zweite obere Fläche 120 den zweiten Schneidabschnitt 121, eine zweite Befestigungsfläche 122 und eine zweite Befestigungsnut 123 auf. Der zweite Schneidabschnitt 121 ist auf der rechten Seite der zweiten oberen Fläche 120 angeordnet und weist eine zweite Hauptschneidkante 124 und ein Paar zweiter Nebenschneidkanten 125 auf. Die zweite Hauptschneidkante 124 ist am rechten Ende der zweiten oberen Fläche 120 ausgebildet. Das Paar der zweiten Nebenschneidkanten 125 erstreckt sich vom oberen bzw. unteren Ende der zweiten Hauptschneidkante 124 nach links. Im zweiten Schneidabschnitt 121 ist die zweite Hauptschneidkante 124 an der Kante zwischen der zweiten oberen Fläche 120 und der zweiten Seitenfläche 160 ausgebildet, und die zweiten Nebenschneidkanten 125 sind an der Kante zwischen der zweiten oberen Fläche 120 und der ersten oberen Fläche 110 bzw. der Kante zwischen der zweiten oberen Fläche 120 und der ersten unteren Fläche 130 ausgebildet. In einer Ausführungsform, in der die zweite obere Fläche 120 nach hinten angeordnet ist und die zweite untere Fläche 140 nach vom angeordnet ist, kann der zweite Schneidabschnitt auf der rechten Seite der hinteren Fläche angeordnet sein, die zweite Hauptschneidkante kann an der Kante zwischen der hinteren Fläche und der zweiten Seitenfläche 160 angeordnet sein, und die zweiten Nebenschneidkanten können jeweils an der Kante zwischen der hinteren Fläche und der ersten oberen Fläche 110 und der Kante zwischen der hinteren Fläche und der ersten unteren Fläche 130 angeordnet sein.
Wie in 7 gezeigt, bilden die zweiten Nebenschneidkanten 125 einen spitzen Winkel bezüglich der zweiten Hauptschneidkante 124, wenn der Schneideinsatz 100 von vom betrachtet wird. Folglich nimmt die Breite zwischen dem Paar der zweiten Nebenschneidkanten 125 allmählich zur linken Seite ab. Dies kann verhindern, dass die Oberfläche eines Werkstücks, das durch die zweite Hauptschneidkante 124 sowie die rechten Enden der zweiten Nebenschneidkanten 125 geschnitten wird, durch den Rest der zweiten Nebenschneidkanten 125 beschädigt wird.
Die zweite Befestigungsfläche 122 weist eine ebene Oberfläche auf. Wenn der Schneideinsatz 100 von vom betrachtet wird, ist die Breite WI2 zwischen der ersten oberen Fläche 110 und der ersten unteren Fläche 130 an der zweiten Befestigungsfläche 122 konstant. Ferner ist die Breite WI2 an den zweiten Nebenschneidkanten 125 schmaler als die schmalste Breite des Schneideinsatzes 100 (die Breite des Schneideinsatzes 100 an der zweiten Schneidabschnitt 121). Ferner ist die Breite des Schneideinsatzes 100 an der zweiten Hauptschneidkante 124 größer als die Breite WI2 des Schneideinsatzes 100 an der zweiten oberen Fläche 120, wo der zweite Schneidabschnitt 121 nicht angeordnet ist. Folglich kann verhindert werden, dass die Oberfläche des Werkstücks, die durch die zweite Hauptschneidkante 124 und die rechten Enden der zweiten Nebenschneidkanten 125 geschnitten wird, durch die erste obere Fläche 110 und die erste untere Fläche 130 beschädigt wird.
Die zweite Befestigungsnut 123 erstreckt sich auf der zweiten oberen Fläche 120 vom linken Ende des zweiten Schneidabschnitts 121 entgegengesetzt zum ersten Schneidabschnitt 111 längs der Längsrichtung der zweiten oberen Fläche 120 (zur ersten unteren Fläche 130). Das rechte Ende der zweiten Befestigungsnut 123 grenzt an das linke Ende des zweiten Schneidabschnitts 121. Die zweite Befestigungsnut 123 erstreckt sich vom linken Ende des zweiten Schneidabschnitts 121 gekrümmt zu der Ecke, wo sich die erste untere Fläche 130 und die erste Seitenfläche 150 treffen. Das linke Ende der zweiten Befestigungsnut 123 ist an der Ecke angeordnet, wo sich die erste untere Fläche 130 und die erste Seitenfläche 150 treffen. Die zweite Befestigungsnut 123 ist mit einem vorgegebenen Krümmungsradius R2 gekrümmt. Um die Überschneidung mit dem ersten Schneidabschnitt 111 zu vermeiden, der auf der linken Seite der ersten oberen Fläche 110 angeordnet ist, ist die Mitte des Krümmungsradius R2 vorzugsweise nach unten angeordnet. Ferner weist die zweite Befestigungsnut 123 eine Querschnittform auf, die eine nach hinten gerichtete konkave Krümmung aufweist. Wenn der Schneideinsatz 100 von der Seite betrachtet wird, weist die zweite Befestigungsnut 123 ein Paar erster gekrümmter Flächen 126, die einen verhältnismäßig größeren Krümmungsradius aufweisen, und eine zweite gekrümmte Fläche 127 auf, die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen 126 angeordnet ist und einen kleineren Krümmungsradius als den der ersten gekrümmten Fläche 126 aufweist.
Wie in den 5, 7, 8 und 10 gezeigt, weist die erste untere Fläche 130 eine dritte Befestigungsfläche 131 und eine dritte Befestigungsnut 132 auf. Die dritte Befestigungsfläche 131 weist eine ebene Oberfläche auf, die zur ersten Befestigungsfläche 112 parallel ist. Die dritte Befestigungsnut 132 erstreckt sich auf der ersten unteren Fläche 130 gekrümmt vom linken Ende des Schneideinsatzes 100 zum rechten Ende des Schneideinsatzes 100. Das linke Ende der dritten Befestigungsnut 132 ist in die Breitenrichtung der ersten unteren Fläche 130 in der Mitte der ersten unteren Fläche 130 angeordnet, während das rechte Ende der dritten Befestigungsnut 132 an der Ecke angeordnet ist, wo sich die zweite untere Fläche 140 und die zweite Seitenfläche 160 treffen. Die dritte Befestigungsnut 132 ist mit einem vorgegebenen Krümmungsradius R3 gekrümmt. Um die Überschneidung mit dem zweiten Schneidabschnitt 121 zu vermeiden, der auf der rechten Seite der zweiten oberen Fläche 120 angeordnet ist, ist die Mitte des Krümmungsradius R3 ist vorzugsweise nach hinten angeordnet. Ferner weist die dritte Befestigungsnut 132 eine Querschnittform auf, die eine nach oben gerichtete konkave Krümmung aufweist. Wenn der Schneideinsatz 100 von der Seite betrachtet wird, weist die dritte Befestigungsnut 132 ein Paar erster gekrümmter Flächen 133, die einen verhältnismäßig größeren Krümmungsradius aufweisen, und eine zweite gekrümmte Fläche 134 auf, die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen 133 angeordnet ist und einen kleineren Krümmungsradius als den der ersten gekrümmten Fläche 133 aufweist. Ein Abschnitt der dritten Befestigungsnut 132 ist zur ersten Befestigungsnut 113 relativ zu einer Medianebene MP1 spiegelsymmetrisch, die die erste obere Fläche 110 und die erste untere Fläche 130 halbiert. Folglich sind die Krümmungsradien der dritten Befestigungsnut 132, der ersten gekrümmten Fläche 133 und der zweiten gekrümmten Fläche 134 gleich den Krümmungsradien der ersten Befestigungsnut 113, der ersten gekrümmten Fläche 116 bzw. der zweiten gekrümmten Fläche 117.
Wie in den 5, 6, 9 und 11 gezeigt, weist die zweite untere Fläche 140 eine vierte Befestigungsfläche 141 und eine vierte Befestigungsnut 142 auf. Die vierte Befestigungsfläche 141 weist eine ebene Oberfläche auf, die zur zweiten Befestigungsfläche 122 parallel ist. Die vierte Befestigungsnut 142 erstreckt sich auf der zweiten unteren Fläche 140 vom rechten Ende des Schneideinsatzes 100 gekrümmt zum linken Ende des Schneideinsatzes 100. Das rechte Ende der vierten Befestigungsnut 142 ist in die Breitenrichtung der zweiten unteren Fläche 140 in der Mitte der zweiten unteren Fläche 140 angeordnet, während das linke Ende der vierten Befestigungsnut 142 an der Ecke angeordnet ist, wo sich die erste untere Fläche 130 und die erste Seitenfläche 150 treffen. Die vierte Befestigungsnut 142 ist mit einem vorgegebenen Krümmungsradius R4 gekrümmt. Um eine Überschneidung mit dem ersten Schneidabschnitt 111 zu vermeiden, der auf der linken Seite der ersten oberen Fläche 110 angeordnet ist, ist die Mitte des Krümmungsradius R4 vorzugsweise nach unten angeordnet. Ferner weist die vierte Befestigungsnut 142 eine Querschnittform auf, die eine nach vom gerichtete konkave Krümmung aufweist. Wenn der Schneideinsatz 100 von der Seite betrachtet wird, weist die vierte Befestigungsnut 142 ein Paar erster gekrümmter Flächen 143, die einen verhältnismäßig größeren Krümmungsradius aufweisen, und eine zweite gekrümmte Fläche 144 auf, die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen 143 angeordnet ist und einen kleineren Krümmungsradius als den der ersten gekrümmten Fläche 143 aufweist. Ein Abschnitt der vierten Befestigungsnut 142 ist zur zweiten Befestigungsnut 123 relativ zu einer Medianebene MP2 spiegelsymmetrisch, die die zweite obere Fläche 120 und die zweite untere Fläche 140 halbiert. Folglich sind die Krümmungsradien der vierten Befestigungsnut 142, der ersten gekrümmten Fläche 143 und der zweiten gekrümmten Fläche 144 gleich den Krümmungsradien der zweiten Befestigungsnut 123, der ersten gekrümmten Fläche 126 bzw. der zweiten gekrümmten Fläche 127.
Wie in 7 gezeigt, bildet die erste Seitenfläche 150 einen spitzen Winkel bezüglich der ersten oberen Fläche 110, so dass die erste Hauptschneidkante 114 einen Freiwinkel aufweisen kann, wenn die erste Hauptschneidkante 114 das Werkstück schneidet. Wie in 6 gezeigt, bildet die zweite Seitenfläche 160 einen spitzen Winkel bezüglich der zweiten oberen Fläche 120, so dass die zweite Hauptschneidkante 124 einen Freiwinkel aufweisen kann, wenn die zweite Hauptschneidkante 124 das Werkstück schneidet.
Wie in 10 gezeigt, bilden im ersten Schneidabschnitt 111 die zweite obere Fläche 120 und die zweite untere Fläche 140 einen spitzen Winkel bezüglich der ersten oberen Fläche 110, so dass die ersten Nebenschneidkanten 115 einen Freiwinkel aufweisen können, wenn die ersten Nebenschneidkanten 115 das Werkstück schneiden. Wie in 11 gezeigt, bilden im zweiten Schneidabschnitt 121 die erste obere Fläche 110 und die erste untere Fläche 130 einen spitzen Winkel bezüglich der zweiten oberen Fläche 120, so dass die zweiten Nebenschneidkanten 125 einen Freiwinkel aufweisen können, wenn die zweiten Nebenschneidkanten 125 das Werkstück schneiden.
Wie in den 10 und 11 gezeigt, sind die erste Hauptschneidkante 114 des ersten Schneidabschnitts 111 und die zweite Hauptschneidkante 124 des zweiten Schneidabschnitts 121 senkrecht zueinander, wenn der Schneideinsatz 100 von der ersten Seitenfläche 150 oder der zweiten Seitenfläche 160 betrachtet wird. Wenn folglich der erste Schneidabschnitt 111 das Werkstück schneidet, kommt der zweite Schneidabschnitt 121 nicht mit der geschnittenen Oberfläche des Werkstücks in Kontakt.
Der Schneideinsatz 100 ist an einem Werkzeughalter 310 in einer solchen Weise montiert, dass die erste obere Fläche 110 und die erste untere Fläche 130 ein Paar bilden oder die zweite obere Fläche 120 und die zweite untere Fläche 140 ein anderes Paar bilden. Wo der erste Schneidabschnitt 111 zum Schneiden des Werkstücks verwendet wird, wird der zweite Schneidabschnitt 121 nicht zum Schneiden des Werkstücks verwendet und stört ferner nicht den Schneidvorgang, der durch den ersten Schneidabschnitt 111 durchgeführt wird. Wenn der erste Schneidabschnitt 111 ersetzt wird, wird der Schneideinsatz 100 so am Werkzeughalter 310 montiert, dass die zweite obere Fläche 120 nach oben weist und die zweite Seitenfläche 160 auf der linken Seite angeordnet ist. In diesem Fall wird der zweite Schneidabschnitt 121 zum Schneiden des Werkstücks verwendet, jedoch wird der erste Schneidabschnitt 111 nicht zum Schneiden des Werkstücks verwendet und stört ferner nicht den Schneidvorgang, der durch den zweiten Schneidabschnitt 121 ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben, sind die erste Befestigungsnut 113 und die dritte Befestigungsnut 132 längs der Längsrichtung des Schneideinsatzes 100 gekrümmt ausgebildet. Folglich wird der Schneideinsatz 100 in eine Einsatztasche 313 des Werkzeughalters 310 (siehe 15) längs der Längsrichtung des Schneideinsatzes 100 eingesetzt und wird dann am Werkzeughalter 310 montiert und befestigt. Folglich kann der Schneideinsatz 100 schnell und einfach am Werkzeughalter 310 montiert und befestigt werden. Ferner verteilen die gekrümmte erste Befestigungsnut 113 und die gekrümmte dritte Befestigungsnut 132 die Kraft, die auf den Schneideinsatz 100 während des Schneidvorgangs am Werkstück in die positive oder negative Y-Achsenrichtung wirkt. Eine Seitenwand 318 der Einsatztasche 313 tritt mit der zweiten Seitenfläche 160 in Eingriff, um die Kraft aufzunehmen, die auf den Schneideinsatz 100 in die positive X-Achsenrichtung wirkt. Folglich kann der Schneideinsatz 100 fest im Werkzeughalter 310 gehalten und geklemmt werden.
Ein Schneideinsatz 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Der Schneideinsatz 200 gemäß der zweiten Ausführungsform weist dieselbe Konfiguration wie der Schneideinsatz 100 gemäß der ersten Ausführungsform auf mit der Ausnahme des Folgenden: die Form einer ersten Befestigungsnut 213, die auf der ersten oberen Fläche 110 ausgebildet ist; die Form einer zweiten Befestigungsnut 223, die auf der zweiten oberen Fläche 120 ausgebildet ist; die Form einer dritten Befestigungsnut 232, die auf der ersten unteren Fläche 130 ausgebildet ist; und die Form einer (nicht gezeigten) vierten Befestigungsnut, die auf der zweiten unteren Fläche 140 ausgebildet ist.
Die erste Befestigungsnut 213 erstreckt sich auf der ersten oberen Fläche 110 vom rechten Ende des ersten Schneidabschnitts 111 linear zu der Ecke, wo sich die zweite untere Fläche 140 und die zweite Seitenfläche 160 treffen. Die erste Befestigungsnut 213 ist unter einem vorgegebenen schrägen Winkel α1 bezüglich der zweiten unteren Fläche 140 geneigt. Die zweite Befestigungsnut 223 erstreckt sich linear auf der zweiten oberen Fläche 120 vom linken Ende des zweiten Schneidabschnitts 121 zu der Ecke, wo sich die erste untere Fläche 130 und die erste Seitenfläche 150 treffen. Die zweite Befestigungsnut 223 ist unter einem vorgegebenen schrägen Winkel α2 bezüglich der ersten unteren Fläche 130 geneigt. Der schräge Winkel α1 der ersten Befestigungsnut 213 und der schräge Winkel α2 der zweiten Befestigungsnut 223 sind dieselben, so dass der erste Schneidabschnitt 111 und der zweite Schneidabschnitt 121 zueinander austauschbar sind.
Ähnlich zur dritten Befestigungsnut 132 des Schneideinsatzes 100 gemäß der ersten Ausführungsform erstreckt sich die dritte Befestigungsnut 232 auf der ersten unteren Fläche 130 vom linken Ende des Schneideinsatzes 200 zu der Ecke, wo sich die zweite untere Fläche 140 und die zweite Seitenfläche 160 treffen. Ferner erstreckt sich ähnlich zur vierten Befestigungsnut 142 des Schneideinsatzes 100 gemäß der ersten Ausführungsform die vierte Befestigungsnut auf der zweiten unteren Fläche 140 vom rechten Ende des Schneideinsatzes 200 zu der Ecke, wo sich die erste untere Fläche 130 und die erste Seitenfläche 150 treffen. Jedoch erstrecken sich die dritte Befestigungsnut 232 und die vierte Befestigungsnut linear. Die dritte Befestigungsnut ist unter einem vorgegebenen schrägen Winkel bezüglich der zweiten unteren Fläche 140 geneigt. Die vierte Befestigungsnut ist unter einem vorgegebenen schrägen Winkel bezüglich der ersten unteren Fläche 130 geneigt. Da die erste Befestigungsnut 213 bezüglich der zweiten unteren Fläche 140 geneigt ist und die dritte Befestigungsnut 232 bezüglich der zweiten unteren Fläche 140 geneigt ist, kann der Werkzeughalter die Kraft stabil aufnehmen, die auf den Schneideinsatz 200 in die positive oder negative Y-Achsenrichtung wirkt.
Ein Schneideinsatz 250 gemäß einer dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Der Schneideinsatz 250 gemäß der dritten Ausführungsform weist dieselbe Konfiguration wie der Schneideinsatz 100 gemäß der ersten Ausführungsform auf, mit der Ausnahme des Folgenden: die Form einer ersten Befestigungsnut 253, die auf der ersten oberen Fläche 110 ausgebildet ist; die Form einer zweiten Befestigungsnut 263, die auf der zweiten oberen Fläche 120 ausgebildet ist; die Form einer dritten Befestigungsnut 273, die auf der ersten unteren Fläche 130 ausgebildet ist; und die Form einer (nicht gezeigten) vierten Befestigungsnut, die auf der zweiten unteren Fläche 140 ausgebildet ist.
Die erste Befestigungsnut 253 erstreckt sich gekrümmt auf der ersten oberen Fläche 110 vom rechten Ende des ersten Schneidabschnitts 111 entgegengesetzt zum zweiten Schneidabschnitt 121(zur zweiten unteren Fläche 140). Das linke Ende der ersten Befestigungsnut 253 grenzt an das rechte Ende des ersten Schneidabschnitts 111. Das rechte Ende der ersten Befestigungsnut 253 ist an der Kante zwischen der ersten oberen Fläche 110 und der zweiten unteren Fläche 140 angeordnet und ist von einer Ecke 258 des Schneideinsatzes 250 beabstandet, an der sich die zweite Seitenfläche 160 und die zweite untere Fläche 140 treffen. Die zweite Befestigungsnut 263 erstreckt sich gekrümmt auf der zweiten oberen Fläche 120 vom linken Ende des zweiten Schneidabschnitts 121 entgegengesetzt zum ersten Schneidabschnitt 111 (zur ersten unteren Fläche 130). Das rechte Ende der zweiten Befestigungsnut 263 grenzt an das linke Ende des zweiten Schneidabschnitts 121. Das linke Ende der zweiten Befestigungsnut 263 ist an der Kante zwischen der zweiten oberen Fläche 120 und der ersten unteren Fläche 130 angeordnet und ist von einer Ecke 259 des Schneideinsatzes 250 beabstandet, an dem sich die erste Seitenfläche 150 und die erste untere Fläche 130 treffen. Ähnlich zur dritten Befestigungsnut 132 des Schneideinsatzes 100 gemäß der ersten Ausführungsform erstreckt sich die dritte Befestigungsnut 273 des Schneideinsatzes 250 auf der ersten unteren Fläche 130 vom linken Ende des Schneideinsatzes 250 gekrümmt zur zweiten unteren Fläche 140. Ferner erstreckt sich ähnlich zur vierten Befestigungsnut 142 des Schneideinsatzes 100 gemäß der ersten Ausführungsform die vierte Befestigungsnut des Schneideinsatzes 250 auf der zweiten unteren Fläche 140 vom rechten Ende des Schneideinsatzes 250 gekrümmt zur ersten unteren Fläche 130. Das rechte Ende der dritten Befestigungsnut 273 des Schneideinsatzes 250 ist an der Kante zwischen der ersten unteren Fläche 130 und der zweiten unteren Fläche 140 angeordnet. Das linke Ende der vierten Befestigungsnut des Schneideinsatzes 250 ist an der Kante zwischen der zweiten unteren Fläche 140 und der ersten unteren Fläche 130 angeordnet.
Eine Schneidwerkzeuganordnung 300 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 14 bis 18 beschrieben. Die Schneidwerkzeuganordnung 300 gemäß der ersten Ausführungsform weist den Werkzeughalter 310 und den Schneideinsatz 100 gemäß der ersten Ausführungsform auf.
Wie in den 14 und 15 gezeigt, weist der Werkzeughalter 310 eine obere Klemme 311, eine untere Klemme 312 und eine Einsatztasche 313 auf. Die Einsatztasche 313 ist zwischen der oberen Klemme 311 und der unteren Klemme 312 ausgebildet und nimmt den Schneideinsatz 100 auf. Die Einsatztasche 313 weist eine Seitenwand 318 auf, die die erste Seitenfläche 150 oder die zweite Seitenfläche 160 des Schneideinsatzes 100 berührt.
Die obere Klemme 311 presst den Schneideinsatz 100 nach unten. Die obere Klemme 311 ist so konfiguriert, dass ihre elastische Rückstellkraft immer zur unteren Klemme 312 wirkt, wenn die obere Klemme 311 in eine Richtung weg von der unteren Klemme 312 verformt wird. Wie in den 15 und 16 gezeigt, weist die obere Klemme 311 einen ersten Befestigungsvorsprung 315 auf, der aus einer unteren Fläche 314 der oberen Klemme 311 nach unten vorsteht. Wie in 17 gezeigt, erstreckt sich der erste Befestigungsvorsprung 315 gekrümmt mit einem vorgegebenen Krümmungsradius r1. Der erste Befestigungsvorsprung 315 erstreckt sich auf der unteren Fläche 314 der oberen Klemme 311 vom linken Ende der oberen Klemme 311 zum rechten Ende der oberen Klemme 311. Der erste Befestigungsvorsprung 315 weist eine annähernd halbkreisförmige Querschnittform auf. Der erste Befestigungsvorsprung 315 ist konfiguriert, mit der ersten Befestigungsnut 113 des Schneideinsatzes 100 in Eingriff zu treten. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius r1 des ersten Befestigungsvorsprungs 315 gleich dem Krümmungsradius R1 der ersten Befestigungsnut 113.
Die untere Klemme 312 hält den Schneideinsatz 100. Die untere Klemme 312 steht weiter nach links vor als die obere Klemme 311. Wie in den 15 und 16 gezeigt, weist die untere Klemme 312 einen zweiten Befestigungsvorsprung 317 auf, der aus einer oberen Fläche 316 der unteren Klemme 312 nach oben vorsteht. Wie in 18 gezeigt, erstreckt sich der zweite Befestigungsvorsprung 317 gekrümmt mit einem vorgegebenen Krümmungsradius r2. Der zweite Befestigungsvorsprung 317 erstreckt sich vom linken Ende der unteren Klemme 312 zum rechten Ende der unteren Klemme 312. Der zweite Befestigungsvorsprung 317 weist eine annähernd halbkreisförmige Querschnittform auf. Der zweite Befestigungsvorsprung 317 ist konfiguriert, mit der dritten Befestigungsnut 132 des Schneideinsatzes 100 in Eingriff zu treten. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius r2 des zweiten Befestigungsvorsprungs 317 gleich dem Krümmungsradius R3 der dritten Befestigungsnut 132.
Um den Schneideinsatz 100 an der Einsatztasche 313 zu montieren, werden in dem Zustand, wo die erste obere Fläche 110 mit dem daran angeordneten ersten Schneidabschnitt 111 nach oben weist, das rechte Ende der ersten Befestigungsnut 113 und das rechte Ende der dritten Befestigungsnut 132 mit dem linken Ende des ersten Befestigungsvorsprung 315 bzw. dem linken Ende des zweiten Befestigungsvorsprungs 317 in Kontakt gebracht. Anschließend wird der Schneideinsatz 100 nach rechts in die Einsatztasche 313 eingesetzt. Wenn dann der erste Befestigungsvorsprung 315 längs der ersten Befestigungsnut 113 gleitet und der zweite Befestigungsvorsprung 317 längs der dritten Befestigungsnut 132 gleitet, wird der Schneideinsatz 100 in die Einsatztasche 313 bewegt. Wenn die zweite Seitenfläche 160 des Schneideinsatzes 100 mit der Seitenwand 318 der Einsatztasche 313 in Kontakt kommt, ist das Einsetzen des Schneideinsatzes 100 beendet. Da die obere Klemme 311 den Schneideinsatz 100 gegen die untere Klemme 312 presst, wenn der Schneideinsatz 100 an der Einsatztasche 313 montiert wird, wird der Schneideinsatz 100 durch die obere Klemme 311 und die untere Klemme 312 festgeklemmt. Ferner verteilen der erste Befestigungsvorsprung 315 und der zweite Befestigungsvorsprung 317 die Kraft, die während des Schneidvorgangs auf den Schneideinsatz 100 in die positive oder negative Y-Achsenrichtung wirkt. Folglich kann der Schneideinsatz 100 fest in der Einsatztasche 313 des Werkzeughalters 310 gehalten und geklemmt werden. Außerdem kann der Schneideinsatz 100 durch den gekrümmten Eingriff zwischen dem erste Befestigungsvorsprung 315 und der ersten Befestigungsnut 113 sowie dem gekrümmten Eingriff zwischen dem zweiten Befestigungsvorsprung 317 und der dritten Befestigungsnut 132 fester geklemmt werden. Alternativ werden, falls der Schneideinsatz 100 an der Einsatztasche 313 des Werkzeughalters 310 in dem Zustand montiert wird, wo die zweite obere Fläche 120 mit dem daran angeordneten zweite Schneidabschnitt 121 nach oben weist, der erste Befestigungsvorsprung 315 und der zweite Befestigungsvorsprung 317 mit der zweiten Befestigungsnut 123 bzw. der vierten Befestigungsnut 142 in Eingriff gebracht.
Eine Schneidwerkzeuganordnung 400 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Die Schneidwerkzeuganordnung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform weist einen Werkzeughalter 410 und den Schneideinsatz 200 gemäß der zweiten Ausführungsform auf. Die Schneidwerkzeuganordnung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform weist dieselbe Konfiguration wie die Schneidwerkzeuganordnung 300 gemäß der ersten Ausführungsform auf, mit der Ausnahme des Folgenden: die Form eines ersten Befestigungsvorsprungs 415, der an der unteren Fläche 314 der oberen Klemme 311 ausgebildet ist; und die Form eines zweiten Befestigungsvorsprungs 417, der an der oberen Fläche 316 der unteren Klemme 312 ausgebildet ist.
Der erste Befestigungsvorsprung 415 erstreckt sich auf der unteren Fläche 314 vom linken Ende der oberen Klemme 311 linear zum rechten Ende der oberen Klemme 311. Der erste Befestigungsvorsprung 415 weist eine annähernd halbkreisförmige Querschnittform auf. Der erste Befestigungsvorsprung 415 ist konfiguriert, mit der ersten Befestigungsnut 213 des Schneideinsatzes 200 in Eingriff zu treten. Der erste Befestigungsvorsprung 415 ist unter einem schrägen Winkel bezüglich der Vorderseite und der Rückseite der oberen Klemme 311 geneigt. Vorzugsweise ist der schräge Winkel des ersten Befestigungsvorsprungs 415 gleich dem schrägen Winkel α1 der ersten Befestigungsnut 213. Der zweite Befestigungsvorsprung 417 erstreckt sich auf der oberen Fläche 316 vom linken Ende der unteren Klemme 312 linear zum rechten Ende der unteren Klemme 312. Der zweite Befestigungsvorsprung 417 weist eine annähernd halbkreisförmige Querschnittform auf. Der zweite Befestigungsvorsprung 417 ist konfiguriert, mit der zweiten Befestigungsnut 223 des Schneideinsatzes 200 in Eingriff zu treten. Der zweite Befestigungsvorsprung 417 ist unter einem schrägen Winkel β1 bezüglich der Vorderseite und der Rückseite der unteren Klemme 312 geneigt. Vorzugsweise ist der schräge Winkel β1 des zweiten Befestigungsvorsprungs 417 gleich dem schrägen Winkel der dritten Befestigungsnut 232 des Schneideinsatzes 200.
Bezugnehmend auf 20, weist eine Schneidwerkzeuganordnung 500 gemäß einer dritten Ausfuhrungsform einen Werkzeughalter 510, eine Madenschraube 520 und den Schneideinsatz 100 gemäß der ersten Ausführungsform auf. Der Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 510 der Schneidwerkzeuganordnung 500 ist zum Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 310 der Schneidwerkzeuganordnung 300 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich konfiguriert. Die Madenschraube 520 ist zur oberen Fläche der oberen Klemme 311 senkrecht angeordnet. Die Madenschraube 520 ist am Werkzeughalter 510 befestigt, wobei sie die obere Klemme 311 zur unteren Klemme 312 presst. Folglich kann der Schneideinsatz 100 fester an die Einsatztasche 313 geklemmt werden. Der Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 510 dieser Ausführungsform kann zum Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 410 der Schneidwerkzeuganordnung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich konfiguriert werden. In einem solchen Beispiel kann der Schneideinsatz 200 gemäß der zweiten Ausführungsform anstelle des Schneideinsatzes 100 gemäß der ersten Ausführungsform am Werkzeughalter 510 montiert werden. Ferner kann der Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 510 dieser Ausführungsform so konfiguriert werden, dass der Schneideinsatz 250 gemäß der dritten Ausführungsform am Werkzeughalter 510 montiert werden kann.
Bezugnehmend auf 21, weist eine Schneidwerkzeuganordnung 600 gemäß einer vierten Ausführungsform einen Fräserkörper 630 auf, der eine Vielzahl von Werkzeughaltern 610 und eine Vielzahl der Schneideinsätze 100 gemäß der ersten Ausführungsform aufweist, die an den jeweiligen Werkzeughaltern 610 montiert sind. Die in 21 gezeigte Schneidwerkzeuganordnung 600 kann als ein Schlitzfräser verwendet werden. Der Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 610 des Fräserkörpers 630 ist zum Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 310 der Schneidwerkzeuganordnung 300 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich konfiguriert. Der Fräserkörper 630 weist eine Form eines kreisförmigen Sägeblatts auf, und der Werkzeughalter 610 ist in jeder Position von Sägezähnen einer solchen Form des Fräserkörpers 630 vorgesehen. Die Schneidwerkzeuganordnung 600 gemäß der vierten Ausführungsform, wobei die Schneideinsätze 100 auf einen Schlitzfräser angewendet werden, ist imstande, das Werkstück im Vergleich zu einem Schlitzfräser des Stands der Technik tiefer zu schneiden. Der Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 610 dieser Ausführungsform kann zum Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 410 der Schneidwerkzeuganordnung 400 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich konfiguriert sein. In einem solchen Beispiel kann der Schneideinsatz 200 gemäß der zweiten Ausführungsform am Werkzeughalter 610 montiert werden. Ferner kann der Einsatzklemmabschnitt des Werkzeughalters 610 dieser Ausführungsform so konfiguriert sein, dass der Schneideinsatz 250 gemäß der dritten Ausführungsform am Werkzeughalter 610 montiert werden kann.
Während die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt werden, sollte die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt werden. Es wird üblichen Fachleuten klar sein, dass verschiedene Ersetzungen, Abänderungen oder Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Schneideinsatz (100; 200; 250), der aufweist: eine erste obere Fläche (110) und eine erste untere Fläche (130), die parallel zueinander angeordnet sind; eine zweite obere Fläche (120) und eine zweite untere Fläche (140), die parallel zueinander und jeweils senkrecht zur ersten oberen Fläche (110) und zur ersten unteren Fläche (130) angeordnet sind; eine erste Seitenfläche (150), die an einem Ende der ersten oberen Fläche (110), der ersten unteren Fläche (130), der zweiten oberen Fläche (120) und der zweiten unteren Fläche (140) angeordnet ist; eine zweite Seitenfläche (160), die am anderen Ende der ersten oberen Fläche (110), der ersten unteren Fläche (130), der zweiten oberen Fläche (120) und der zweiten unteren Fläche (140) angeordnet ist; einen ersten Schneidabschnitt (111), der eine erste Hauptschneidkante (114) aufweist, die an einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche (110) und der ersten Seitenfläche (150) ausgebildet ist; einen zweiten Schneidabschnitt (121), der eine zweite Hauptschneidkante (124) aufweist, die an einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche (120) und der zweiten Seitenfläche (160) ausgebildet ist; eine erste Befestigungsnut (113; 213; 253), die sich auf der ersten oberen Fläche (110) vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts (111) entgegengesetzt zum zweiten Schneidabschnitt (121) längs einer Längsrichtung der ersten oberen Fläche (110) erstreckt; und eine zweite Befestigungsnut (123; 223; 263), die sich auf der zweiten oberen Fläche (120) von einem Ende des zweiten Schneidabschnitts (121) entgegengesetzt zum ersten Schneidabschnitt (111) längs einer Längsrichtung der zweiten oberen Fläche (120) erstreckt.
Schneideinsatz nach Anspruch 1, wobei sich die erste Befestigungsnut (113) vom anderen Ende des ersten oberen Schneidabschnitts (111) gekrümmt zu einer Ecke zwischen der zweiten unteren Fläche (140) und der zweiten Seitenfläche erstreckt (160), und wobei sich die zweite Befestigungsnut (123) von dem einen Ende des zweiten Schneidabschnitts (121) gekrümmt zu einer Ecke zwischen der ersten unteren Fläche (130) und der ersten Seitenfläche (150) erstreckt.
Schneideinsatz nach Anspruch 1, wobei sich die erste Befestigungsnut (213) vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts (111) linear zu einer Ecke zwischen der zweiten unteren Fläche (140) und der zweiten Seitenfläche (160) unter einem schrägen Winkel α1 bezüglich der zweiten unteren Fläche (140) erstreckt, und wobei die sich zweite Befestigungsnut (223) von dem einen Ende des zweiten Schneidabschnitts (121) linear zu einer Ecke zwischen der ersten unteren Fläche (130) und der ersten Seitenfläche (150) unter einem schrägen Winkel α2 bezüglich der ersten unteren Fläche (130) erstreckt.
Schneideinsatz nach Anspruch 1, wobei sich die erste Befestigungsnut (253) vom anderen Ende des ersten Schneidabschnitts (111) gekrümmt zur zweiten unteren Fläche (140) erstreckt, und wobei sich die zweite Befestigungsnut (263) von dem einen Ende des zweiten Schneidabschnitts (121) gekrümmt zur ersten unteren Fläche (130) erstreckt.
Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner aufweist: eine dritte Befestigungsnut (132; 232; 273), die sich auf der ersten unteren Fläche (130) von dem einen Ende der ersten unteren Fläche (130) längs einer Längsrichtung der ersten unteren Fläche (130) erstreckt; und eine vierte Befestigungsnut (142), die sich auf der zweiten unteren Fläche (140) vom anderen Ende der zweiten unteren Fläche (140) längs einer Längsrichtung der zweiten unteren Fläche (140) erstreckt.
Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Befestigungsnut (113) eine Querschnittform aufweist, die eine Krümmung aufweist, und wobei die erste Befestigungsnut (113) aufweist: ein Paar erster gekrümmter Flächen (116), die einen Krümmungsradius aufweisen; und eine zweite gekrümmte Fläche (117), die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen (116) angeordnet ist und die einen Krümmungsradius aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Fläche (116) ist.
Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Befestigungsnut (123) eine Querschnittform aufweist, die eine Krümmung aufweist, und wobei die zweite Befestigungsnut (123) aufweist: ein Paar erster gekrümmter Flächen (126), die einen Krümmungsradius aufweisen; und eine zweite gekrümmte Fläche (127), die zwischen dem Paar der ersten gekrümmten Flächen (126) angeordnet ist und die einen Krümmungsradius aufweist, der kleiner als der Krümmungsradius der ersten gekrümmten Fläche (126) ist.
Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Schneidabschnitt (111) ferner erste Nebenschneidkanten (115) aufweist, die sich von jeweiligen Enden der ersten Hauptschneidkante (114) längs einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche (110) und der zweiten oberen Fläche (120) und einer Kante zwischen der ersten oberen Fläche (110) und der zweiten unteren Fläche (140) erstrecken, und wobei die erste Nebenschneidkante (115) einen spitzen Winkel bezüglich der ersten Hauptschneidkante (114) bildet.
Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Schneidabschnitt (121) ferner zweite Nebenschneidkanten (125) aufweist, die sich von jeweiligen Enden der zweiten Hauptschneidkante (124) längs einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche (120) und der ersten oberen Fläche (110) und einer Kante zwischen der zweiten oberen Fläche (120) und der ersten unteren Fläche (130) erstrecken, und wobei die zweite Nebenschneidkante (125) einen spitzen Winkel bezüglich der zweiten Hauptschneidkante (124) bildet.
Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Breite des Schneideinsatzes an der ersten Hauptschneidkante (114) größer ist als eine Breite des Schneideinsatzes an der ersten oberen Fläche (110), wo der erste Schneidabschnitt (111) nicht angeordnet ist.
Schneidwerkzeuganordnung (300; 400; 500; 600), die aufweist: den Schneideinsatz (100; 200; 250) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und einen Werkzeughalter (310; 410; 510; 610), der konfiguriert ist, den Schneideinsatz (100; 200; 250) festzuklemmen, wobei der Werkzeughalter (310; 410; 510; 610) aufweist: eine obere Klemme (311), die die erste obere Fläche (110) des Schneideinsatzes (100; 200; 250) nach unten presst, wobei die obere Klemme (311) einen ersten Befestigungsvorsprung (315; 415) aufweist, der mit der ersten Befestigungsnut (113; 213) in Eingriff tritt; eine untere Klemme (312), die die erste untere Fläche (130) des Schneideinsatzes (100; 200; 250) unterstützt; und eine Einsatztasche (313), die den Schneideinsatz (100; 200; 250) zwischen der oberen Klemme (311) und der unteren Klemme (312) aufnimmt.
Schneidwerkzeuganordnung nach Anspruch 11, wobei der erste Befestigungsvorsprung (315; 415) aus einer unteren Fläche der oberen Klemme (311) nach unten vorsteht und sich längs einer Längsrichtung der unteren Fläche der oberen Klemme (311) erstreckt.
Schneidwerkzeuganordnung nach Anspruch 11, wobei der Schneideinsatz (100; 200; 250) ferner eine dritte Befestigungsnut (132; 232; 273) aufweist, die sich von dem einen Ende der ersten unteren Fläche (130) längs einer Längsrichtung der ersten unteren Fläche (130) erstreckt, und wobei die untere Klemme (312) einen zweiten Befestigungsvorsprung (317; 417) aufweist, der mit der dritten Befestigungsnut (132; 232; 273) des Schneideinsatzes (132; 232; 273) in Eingriff tritt.
Schneidwerkzeuganordnung nach Anspruch 13, wobei der zweite Befestigungsvorsprung (317; 417) aus einer oberen Fläche der unteren Klemme (312) nach oben vorsteht und sich längs einer Längsrichtung der oberen Fläche der unteren Klemme (312) erstreckt.
Schneidwerkzeuganordnung nach Anspruch 11, die ferner eine Madenschraube (520) aufweist, die senkrecht zu einer oberen Fläche der oberen Klemme (311) angeordnet ist, wobei die Madenschraube (520) die obere Klemme (311) nach unten presst.
Schneidwerkzeuganordnung nach Anspruch 11, wobei die Schneidwerkzeuganordnung (300; 400; 500; 600) ein Schlitzfräser ist, und wobei der Schlitzfräser einen Fräserkörper aufweist, der eine Vielzahl von Werkzeughaltern (610) aufweist.